加工工藝及變形處理難點分析模板

1、專業(yè)論文工種 : 加工中心操作工題目： 液晶屏顯示器框架的加工工藝及變形處理難點分析姓名：XXX身份證號：XXXXXXXXXXXXXXXXX等級：技師準考證號: XXXXXXXXX培訓單位：XXXXXXXXXXXXX鑒定單位：北京市技工教育委員會2014 年4 月 20 號加工中心操作工技師論文 摘 要 本文主要寫液晶屏顯示器框架零件加工工藝與減小工件的變形，此工件尺寸為 378mm× 306mm× 12mm 的軋制鋁板薄板，工件中間需要掏空大部分余量，工件尺寸較大，除量大，厚度薄，平面度、平行度、垂直度精度要求較高，不易保證工件的形位公差，本文對加工工藝、加工技術條件、加

2、工刀具、裝夾方法幾個方面的技術改善，從而減小零件的加工變形。 關鍵詞 加工工藝變形夾具26目錄摘要與關鍵詞1緒論3目錄21 液晶屏顯示器框架圖圖紙42 液晶屏顯示器框架簡介63 液晶屏顯示器框架作用64 液晶屏顯示器框架加工工藝分析64.1 圖紙分析64.2 加工精度64.3 毛坯檢驗64.4 夾具選擇75 液晶屏顯示器框架加工難點分析75.1 變形 75.2 變形原因 75.3 形位公差較高86 難點解決方案86.1 裝夾 86.2 工藝孔位置的選擇86.3 刀具的選擇96.4 切削參數(shù)的選擇97 液晶屏顯示器框架加工工藝98 小 結 13致謝14參考文獻 14附件15緒論薄板類零件是常見的

3、工程產(chǎn)品，在汽車、航空航天、家用電器以及金屬家具方面相當普遍應用，較長的薄板類零件在進行加工時易發(fā)生變形、翹曲現(xiàn)象，切削力和薄板的彈性變形極易產(chǎn)生切削面的震動產(chǎn)生振紋，使薄板尺寸厚度尺寸公差和表面粗糙度難以保證，影響薄板類變形的因素有以下幾種，如切削參數(shù)、裝夾方法、熱變形，還有工件的內(nèi)應力，但是在加工過程中采取一定的措施，選擇好加工參數(shù)，選擇合理的裝夾方法就可以減小工件的變形，薄板類零件在現(xiàn)代產(chǎn)品中的應用非常廣泛，針對對傳統(tǒng)的加工工藝、加工設備加工薄板類零件，易產(chǎn)生的變形情況，從薄板類零件變形的類型和原因著手分析，從加工工藝、加工技術條件、加工刀具、裝夾方法幾個方面，從而減小零件加工變形的目的

4、。1 液晶屏顯示器框架圖紙2 正面圖圖 3 反面圖2 液晶屏顯示器框架簡介液晶屏顯示器框架是我們學校接的外協(xié)加工工件，小批量生產(chǎn)，一共要10件，所以本文以一典型薄板類零件加工為課題進行深入研究，對加工工藝、工裝夾具、刀具選用、參數(shù)選擇等方面進行合理優(yōu)化，從而發(fā)現(xiàn)并減小了液晶屏顯示器框架在生產(chǎn)中的裝夾不便、形位精度，尺寸精度不穩(wěn)定等一系列問題。3 液晶屏顯示器框架作用液晶屏顯示器框架是某公司電子產(chǎn)品的顯示器固定架，固定顯示器用，主要是起到固定面板的作用，使得面板在里面不易晃動4 液晶屏顯示器框架加工工藝分析4.1 液晶屏顯示器框架圖紙分析零件結構形狀如圖，工件材料為軋制鋁板，表面不平，薄板類零件

5、加工一般采用銑削加工成形，大部分刀具選擇采用立銑刀，從圖中可以看出，此零件圖主體是由外方形輪闊與內(nèi)方形輪廓組成，工件正面有一個臺階和12 個螺釘孔，反面內(nèi)框有一個2×45 度倒角，內(nèi)外輪廓四個角為R3 的圓角。加工的外輪廓尺寸厚度達 12mm， 內(nèi)輪廓尺寸達到6mm， 加工外形尺寸是378mm× 306mm。 由于材料去除量大，中間掏空，厚度薄， 在加工后常出對于此類零件在制訂工藝方案時，應重點考慮工件變形問題。4.2 加工精度從圖中可以看出，此零件圖尺寸精度不高，但是形位精度較高，分別是：以A 面為基準的加工面的平行度，另一個是以A 面為基準的平面度，還有就是以A面為基準

6、的垂直度要求0.3以內(nèi)。4.3 工件毛坯的檢驗此工件毛坯尺寸為385mm× 310mm， 厚度為 14mm的軋制鋁板薄板，長度寬度厚度留有足夠的加工余量，大面較為平整，無較大扭曲現(xiàn)象。4.4 夾具的選擇夾具分為專用夾具、通用夾具、組合夾具三大類。專用夾具：專用夾具是為某一特定工件的特定工序?qū)ｉT設計制造的，因而不考慮通用性。因而這類夾具適用于產(chǎn)品固定的成批量生產(chǎn)及大量生產(chǎn)中。通用夾具：通用數(shù)控機床夾具一般作為通用的附件提供，使用時無需調(diào)整或稍加調(diào)整就能適應多種工件的裝夾，這類夾具通用性強，因而廣泛應用于單件小批生產(chǎn)中。如數(shù)控車床中的三爪、四爪，數(shù)控銑床中的虎鉗。組合夾具：組合夾具是由一

7、套預先制造好的標準元件組裝而成的專用夾具。這套標準元件及由其組成的合件包括基礎件、支承件、 定位件、 導向件、 夾緊件、緊固件等。使用時可以按工件的工藝要求組裝成所需的夾具。組合夾具用過之后可方便地拆開，清洗后存放，待組裝新的夾具。因此，組合夾具具有縮短生產(chǎn)準備周期， 減少專用夾具品種，減少存放夾具的庫房面積等優(yōu)點，很適合新產(chǎn)品試制或單件小批生產(chǎn)。此工件為薄板類工件，薄板類零件是不能用虎鉗來夾持的，虎鉗滿足不了此類零件加工要求，專用夾具與通用夾具也無法滿足此工件的加工要求，所以要選擇一個正確的裝夾方式來保證零件在加工中的定位與裝夾，并且適合加工工藝路線， 加工中與刀具路線不干涉的裝夾方式，此工

8、件在加工中要采用螺釘來壓持工件中心部分進行加工工件的四周與內(nèi)框架。加工之前需要銑出基準面，這就涉及到了銑削零件大面的問題，為了能夠?qū)⒒鶞拭驺娤鞣霞庸ひ?，就要對工件大面進行壓緊與定位，這就需要基礎板與銷軸， 還有螺釘，進行對工件的定位與壓緊，基礎板與銷軸作為工件的定位原件，螺釘作為壓緊元件。5 液晶屏顯示器框架加工難點分析5.1 變形液晶屏顯示框架工件尺寸較大，中間需要掏空大部分余量，厚度薄，切削時容易產(chǎn)生變形，切削中容易產(chǎn)生變形的原因有切削力、工件的夾緊力、工件的內(nèi)應力。5.2 變形原因為改善零件的加工變形首先要分析出零件的變形原因，才能提出針對性的解決辦法， 薄板類零件平面銑削加工產(chǎn)生變

9、形原因有熱變形和應力變形，在切削中有少許的熱變形，刀具與工件擠壓摩擦而產(chǎn)生的應力變形，而此工件主要變形原因應是最后將工件中間掏空而產(chǎn)生的工件應力變形。5.3 形位公差較高從圖中可以看出，圖紙要求平面度圓度及平行度要保證在0.3mm 之內(nèi)，如果光是銑削工件的兩個大面是可以保證工件平面度在0.03mm以內(nèi)， 但是如何保證將工件中間掏空后變形量最小，才是此工件加工中的的最大難點。6 難點解決方案6.1 裝 夾對于此零件的變形問題，本人利用學?，F(xiàn)有的加工技術條件我采用了基礎板、螺釘和定位銷對其進行壓緊和定位。6.2 零件工藝孔的位置安排此零件圖平面尺寸較大厚度較薄，所以工藝孔的孔位安排應該在基礎版的滿

10、足情況下均勻排布于工件上，工藝孔的排列幾何形狀設計為軸對稱的簡單形狀，對稱布置螺釘孔與銷子孔，工藝孔的排列是否對稱與工藝孔的位置安排對此零件在解決變形的問題上起著很大的作用，因為螺釘孔起著固定工件的作用，對于大的工件來說，螺釘應使壓在工件上的受力合理，以免受力過分不均。這樣才能減小工件的變形。而且我所設計的工藝孔是沉頭孔，這樣的螺釘孔設計便于將M12螺釘帽沉在孔中便于之后的銑削大面問題，工件兩面都對稱排列了四個沉頭孔與兩個銷子孔，基礎板一個大面限制了工件三個自由度，即 X、 Y 方向轉動和Z 方向的移動，兩個銷子為一個圓柱銷一個棱形銷，圓柱銷限制了工件的兩個自由度，即 X、 Y 方向移動，棱形

11、銷限制了工件的一個自由度，即Z 方向的旋轉，一面兩銷這樣的定位方式屬于完全定位，符合六點定位原理。從圖中可以看出液晶屏顯示器框架中間部分是要去除掉的，所以我把工藝孔設計在工件中間部分，不能太靠中心，也不能太靠近邊緣，螺栓的排列應有合理的間距、 邊距， 最重要的一點是不能影響加工內(nèi)輪廓，這樣不僅不影響加工外輪廓加工而且在最后將去除中間余料還可以起到固定作用。最主要的作用是保證聯(lián)接結合面受力均勻。正面螺釘孔的孔距尺寸位置為200mm× 120mm， 銷子孔位置孔距尺寸位置為160mm，反面螺釘孔孔距尺寸位置為200mm× 120mm，銷子孔位置孔距尺寸位置為160mm，工藝孔位

12、置安排如圖4 正面工藝孔5 反面工藝圖 6 正面工藝孔實體7 反面工藝孔實體6.3 刀具的選擇在切削工件時選用高速鋼立銑刀，為了減小零件的切削變形，除了在切削前后予以預防和控制外，在切削過程中控制切削條件可以有效的減小變形，根據(jù)銑削的受力分析，應該使銑刀的刀尖圓弧角減小，選用銑刀刀尖鋒利的高速鋼銑刀，減小刀具的擠壓量，增大銑刀的刀具前角，使刀具的切削力減小，減小工件的熱變形，使刀具能夠有效地將切削熱傳導出去，刀具后角也應適量增大，減小后刀面與加工面的摩擦，對于加工鋁料來說，銑削刀具應需及時刃磨，同時，在滿足加工條件的話還要選擇較小直徑的立銑刀，盡量減小材料的受力變形面積。在銑削工件大面時，為了

13、減少走到路線與加工時間我選用了80 端面銑刀。6.4 切削參數(shù)的選擇在機床、 刀具和工件條件以確定的情況下，切削鋁料時切削用量的選擇直接關系到工件的質(zhì)量、刀具的使用壽命、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)率，要綜合考慮工件的加工質(zhì)量、刀具耐用度和生產(chǎn)率等因素。一般來說，切削要素選擇原則應該按被吃刀量、進給量、切削速度來選擇，首先應選擇盡量可能大的切削深度，其次應該選擇盡可能大的進給量，最后在保證刀具耐用度的條件下盡可能選取大的切削速度。在切削三要素種中，被吃刀量、進給量、切削速度，被吃刀量對工件變形影響最大，而切速度對工件變形影響最小，對于薄板零件，應該采用多次走刀，反復翻面銑削，所以在選擇切削參數(shù)時應該減小被吃

14、刀量，增加切削速度和采用適當?shù)淖叩堵肪€對控制變形有較高的改善。7 液晶屏顯示器框架加工工藝7.1 工藝孔的加工工件加工前首先要大致測量一下Z 軸負向最大極限，用板尺進行大致測量，計算出墊鐵的高度，找四塊相同高度的墊鐵按照工件的最大尺寸碼放在工作臺上，因為工件的工藝孔要進行兩面加工，所以還需要對工件進行定位，加工順序為打中心孔、鉆孔、鉆沉頭孔，因為工件有了定位元件，所以我只用了兩個壓板對工件進行壓緊。如圖圖87.2 基礎板找正工件工藝孔加工完成后就要進行下一個工序，銑削工件大面，這樣就用到了基礎板， 將基礎版平放在墊鐵上進行找正，將兩個銷軸盡量放置基礎板最大長度上，對兩個銷軸進行打表，因為兩個銷

15、軸距離越長打表的精度越準確，基礎板的位置精度才會越準確，找正之后對其壓緊，如圖107.3 大面加工將基礎版找正之后，就要進行對工件大面的銑削加工，將工件放置基礎板上，這時會發(fā)現(xiàn)工件的四個角有兩個角是沒有與基礎板完全貼緊的，這樣的話就要用墊紙的方法，將紙片塞入工件與基礎板的空隙進行反復敲打工件，直到感覺沒有間隙即可，然后對工件進行壓緊，壓緊時注意，壓緊力不用太大，帶點力度即可，進行銑削大面，銑削時注意，每次切深0.5mm，高轉速快進給，兩個大面反復銑削，粗加工留余量，平面度達到0.5mm 即可，如圖圖 117.4 打中心孔與鉆孔大面加工工完畢后，進行螺紋底孔中心孔加工，鉆完中心孔后鉆削工藝孔7.

16、5 四周加工中心孔加工完成之后，進行工件的四周加工，粗加工選用10 立銑刀 ，本人每次切深0.5mm，多次走刀，高轉速快速進，留0.5mm 余量，如圖127.6 倒角面加工四周加工完后進行對工件倒角面加工，先進行槽加工，選用 8 鍵槽刀 小切削量，高轉速，快進給，槽深度切到6mm，粗加工四周留量，如圖圖 13槽粗加工完之后進行倒角加工，如圖圖 147.7 內(nèi)臺階加工倒角面加工完之后將工件翻面進行零件的內(nèi)臺階加工，選用8 鍵槽刀小切削量，高轉速，快進給，臺階深度切到5mm，粗加工四周留量，如圖157.8 清根臺階加工完之后進行清根加工，內(nèi)臺階加工完之后，框內(nèi)四個角有圓弧，圖紙中這里沒有圓弧，所以

17、要進行清根處理，選用4 鍵槽刀小切削量，高轉速，快進給，臺階深度切到5mm，粗加工到尺寸，如圖167.9 精加工各個輪廓尺寸零件基本輪廓尺寸都進行了粗加工，按照粗加工順序進行零件尺寸的精加工，精加工零件基準面、精加工外輪廓、精加工倒角內(nèi)槽（4 鍵槽刀） 、反面精加工大面、精加工內(nèi)槽（4 鍵槽刀） 、精加工完畢后，將零件內(nèi)部多余材料銑削 掉（ 4 鍵槽刀） ，最后手動攻絲，到此工件加工完畢，進行測量。8 小結通過對零件的加工，從中學到了許多新知識，如銑床的裝夾方式、刀具參數(shù)的改善、變形的處理、合理利用宏程序，語句簡單，縮短編程時間，結構清晰、柔性好， 使用方便的特點，合理、 靈活的使用銑刀的刀具

18、參數(shù)與裝夾方式有利于提高數(shù)控加工的效率，只有更深入的了解刀具使用性能和裝夾方式，才能在使用過程中更得心應手，選擇出更適用、更合理、 更符合實際的加工參數(shù)和裝夾方法。而面對傳統(tǒng)工藝加工方法，不僅加工精度難以保證，同時加工效率極低，只有不斷創(chuàng)新、鉆研、優(yōu)化加工工藝才能使加工設備得以充分的發(fā)揮，提高加工效率、降低加工成本，薄板件切削加工中的變形問題通過以上工藝措施基本可以得到有效地提高，針對不同零件的類型，應采取不同的方法。致謝時光荏苒，歲月如梭，轉眼技師學習即將結束，在學校的日子里本人向在校的各位老師學習了很多新技能，在學習當中遇到了許許多多的問題，虛心向老師請教，老師總是會細心的為我講解，不管什么樣的問題都會耐心給我講懂為止，謝謝老師們在學習上對我的鼓勵，是你們教會了我該怎樣學習，在這幾年的機械加工學習中你們給了我太多的幫助，謝謝班主任老師，謝謝老師，同時也還要謝謝我的論文指導教師以及各位專家老師，謝謝您們對本人的論文提出的寶貴意見和對我專業(yè)知識掌握的肯定。在此，再一次感謝各位專家老師，祝各位老師工作順利身體健康。參考文獻1 王甫茂