支承套零件的數(shù)控加工工藝的設計支承套零件數(shù)控工藝與編程

...⑤粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質(zhì)量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復使用某一粗基準。實際上，無論精基準還是粗基準，上面的原則不可能同時符合，有時候還是互相矛盾的。因此，在選擇時候應該根據(jù)具體的情況進行分析，權衡利弊，保證其加工的要求。圖1所示支撐套在機械加工中的主要工藝問題是：達到孔的加工精度和所要求的表面粗糙度；保證軸線與A端面的相互位置度公差。套類零件的加工工藝一般有兩種方案：第一種是以外圓作為最終的加工方案，先從外圓粗加工開始，再粗精加工孔，最終加工外圓。這種方案適合于外圓表面是最重要表面的套類零件。第二種是讓孔作為最終的加工方案，先從孔粗加工開始，在粗精加工外圓，最后加工孔。這種方案適合于孔表面為最重要的套類零件。考慮到圖1所示支撐套外表面的公差是0.5，表面的公差是H7，精度較高，所以采用用孔作為定位粗基準加工外圓，且采用加工好的外圓作為定位精基準來加工孔提高其精度要求，符合基準重合或者互為基準的原則。1.4工藝方案擬定：為了保證35H7與2*15H7孔的精度，根據(jù)其尺寸，選擇絞削為最終的加工方法，故需鉆中心孔-鉆孔-擴孔-絞孔。對60mm的孔，根據(jù)孔徑精度、孔深尺寸和孔底平面的要求，用粗銑-精銑的方法同時完成孔壁和孔底品面的加工，其余各孔因無精度的要求，用中心鉆鉆中心孔即可以達到精度的要求。各加工表面的選擇方案如下:外圓表面公差為0.5，粗車既可以滿足加工的要求。孔的公差是H7，精度較高需要絞孔而獲得加工的精度?？?5的加工順序是：鉆中心孔-鉆孔-鏜孔-絞孔。15H7加工順序：鉆中心孔-鉆孔-擴孔-絞孔。60孔加工順序：粗銑-精銑。11孔加工順序：鉆中心孔-鉆孔。17孔加工順序：忽孔（在11mm的孔底上）。M6-6H螺紋孔加工順序：鉆中心-鉆底孔-孔兩端倒角-攻螺紋。由于有兩個互相垂直方向的孔系，因而若采用普通機床加工，則會因為多次裝夾二是加工的效率大大降低；而用加工中心則可以一次裝夾加工完成。因此此支承套的外圓、兩端面與外圓上的小平面可以再普通機床上加工，而兩個方向的空系則在加工中心上完成。支承套的加工工藝。如下表所示。本著先主后此，先粗厚草的原則，找出主要的孔的加工面。具體的順序是:第一工位：鉆Φ35H7、2*Φ11mm中心孔——鉆Φ35H7孔——鉆2*Φ11mm的孔——忽2*Φ17mm的孔粗鏜Φ35H7孔——粗銑精銑Φ60mm*12的孔——半精鏜35H7孔——鉆2*M6-6H螺紋中心孔——鉆2*M6-6H螺紋底孔——2*M6-6H螺紋底孔端倒角——鉆2*M6-6H螺紋——絞Φ35H7孔。第二工位：鉆2*Φ15H7中心孔——鉆2*Φ15H7孔——擴2*Φ15H7孔——鉸2*Φ15H7孔。具體的加工順序見表1。表1支承套機械加工工藝圖序號工序名稱工序容設備與加工1備料下料45，Φ110*90mm2車車80數(shù)控車床3銑銑臥式銑床4數(shù)控加工其余各孔與螺紋臥式加工中心，專用夾具5鉗去毛刺6檢驗加工設備選擇：加工的設備的選擇是保證加工的尺寸的精確性和獲得表面粗糙度的必要前提。不同的設備加工的精度都有差異，車能夠達到IT7、磨能夠到達IT5、鏜能夠達到IT7、鉆孔呢狗狗達到IT11、擴孔達到IT9、絞孔達到IT7，等等這些參數(shù)。如何選擇就得看工件的尺寸和表面粗糙度的要求，在車外圓的時候可以選用CK0632，銑平面的時候可以選用X6132萬能銑床，因為此零件圖有兩個垂直方向的孔系，所以不宜用普通的鉆床進行加工，因為要加工的孔精度價高，但是鉆床本身的精度就不高，而且要進行多次裝夾，誤差較大。所以此處應該選用加工中心。各加工設備適用的場合：車床適用于加工回轉(zhuǎn)型小型并且大批量的負責零件的加工，如軸、套以與螺栓等。其加工圍廣、生產(chǎn)效率不高、生產(chǎn)的成本較低。在普通車床上附加一些夾具和附件，不僅可以可靠的保證加工的質(zhì)量，提高加工的效率，還可以擴大車床的使用圍，而且大大的降低成本。銑削加工：在銑床上用銑刀對工件進行切削加工的過程稱為銑削加工。行切削加工的過程稱為銑削加工。它是加工平面的主要方法，是目前應用最廣的切削方法之一。主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，進給運動時刀具的直線運動。在有些銑床上進給運動時銑刀的旋轉(zhuǎn)運動或者是曲線運動。精度可以達到IT7-IT9，表面粗糙度是Ra1.6-3.2。主要有以下優(yōu)點：生產(chǎn)效率高、加工圍廣、加工質(zhì)量中等、成本較高。加工中心是高度機電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能夠控制機床按不同的工序自動的選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸的轉(zhuǎn)速、進給量等?？梢赃B續(xù)完成鉆、鏜、銑、絞、攻、等多種工序。因而大大減少了工件裝夾的時間、測量和機床調(diào)整輔助工序時間，對于加工形狀比較復雜、精度要求較高、品種更換頻繁的零件具有較好的經(jīng)濟效果。1.5選擇刀具、量具和切削余量的選擇：1.刀具選擇合理與否不僅影響機床加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。刀的種類有很多刀具備的最基本條件為：（1）刀剛性要好一是為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量的需要；二是為適應數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點。（2）刀的耐用度要高尤其是當一把車刀加工的容很多時，如刀具不耐用而磨損很快，就會影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會使工件表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階，降低了工件的表面質(zhì)量。（3）刀具的綜合經(jīng)濟性要好。支承套加工的時候可以用主偏角是90度的硬質(zhì)合金刀加工外圓。這樣可以使刀具對工件的徑向力減為0；加工孔的時候可以選用45度的硬質(zhì)合金鏜刀；切削余量的選擇：切削用量是切削速度、進給量和背吃刀量的總稱。2.在零件的的過程中必須要選擇合適的量具，這樣才能夠達到所要求的加工的與精度。此支承套零件的檢測項目中主要有孔和外圓的尺寸精度、外圓之間的位置度、孔軸線對于C端面的平行度誤差、側面對于A面的圓跳動誤差（1）外圓的尺寸測量: 可以用外徑千分尺或用比較儀借助于量塊測量，但是在批量的上初中為了提高加工的效率一般使用卡規(guī)測量。（2）孔尺寸的測量：孔的精度一般是IT7-IT8級，一般用徑千分尺借助于量規(guī)比較測量，批量生產(chǎn)的時候用卡規(guī)測量以提高效率和檢測的可靠性。、（3）圖1中對以一般的長度尺寸要求不高，用游標卡尺就可以滿足要求。（4）孔軸線對于A面的平行度誤差可以用外徑百分表來檢測3.切削用量的選擇（1）背吃刀量：它是在與主運動和進給運動方向垂直的方向上測量的已知加工面和代加工面之間的垂直距離，單位是mm。一般第一次走刀的時候背吃刀量取大一些，一般為加工總余量的（2/3-3/4）。半精加工的時候一般為（0.5-2）；精加工的時候一般為（0.1-0.4）。對于切削外圓，其背吃刀量可由下式計算：a＝式中d是待加工表面的直徑，mmd是已加工的表面直徑，mm（2）進給量：指刀具在進給方向相對于工件的移動量。它是衡量進給運動大小的參數(shù)。它可以用刀具或者工件每轉(zhuǎn)或美行程的移動量來表示。單位是或者。其主要受切削力的限制，在不超過刀具的刀片和刀桿的強度，不大于機床進給機構的強度下，選擇一個較大的進給值。切削刃上選定點相對于工件進給速度的瞬時速度稱為進給速度v單位是。進給速度與進給量的關系是：V＝nf＝nfz（3）切削速度：刀具切削刃上某一個定點相對于工件主運動上的瞬時速度。它是衡量主運動大小的參數(shù)，單位是m。切削速度主要受加工的表面質(zhì)量和刀具耐用度的限制，一般較高。選擇切削速度的時候還應該考慮工件材料的強度和硬度以與切削的加工性等因素。刀具切削刃上各點的切削速度可能是不同的，計算的時候常取最大值。主運動為旋轉(zhuǎn)運動時：V＝在減少熱變形最先考慮的是背吃刀量，然后是進給量，最后才是切削的速度。具體各的數(shù)據(jù)在表2和表3中。表2支承套機械加工余量工步容單邊余量（mm）表面粗糙度（μ)精度等級鉆Φ35H7孔至Φ3115.512.5IT12鉆2-Φ11孔5.512.5IT12锪2-Φ17312.5IT11粗鏜Φ35H7至Φ341.56.3IT11粗銑Φ60X12至Φ59X11.576.3IT11精銑Φ60X120.51.6IT8半精鏜Φ35H7孔至Φ34.850.423.2IT9鉆2-M6-6H底孔至Φ52.53.2IT9鉸Φ35H7孔0.071.6IT8鉆2-Φ15H7至Φ1473.2IT9擴2-Φ15H7至Φ14.850.423.2IT9鉸2-Φ15H7孔0.071.6IT81.6加工支承套的關鍵套筒零件由于壁薄，加工過程中經(jīng)常由于夾緊力或者切削力、引力以與切削熱的原因而產(chǎn)生變形，可以采取以下的措施以防止支承套的變形。1、減小夾緊力對工件的影響1）可以增大裝夾的面積，從而是加緊力減小。工件外圓可以采用專用軟卡爪（曲率半徑各工件的半徑一樣）加緊，增加卡爪的長度各寬度。同時卡爪應采取自鏜的措施可以有效地較少安裝的誤差提高加工的精度！2）可以采用軸向夾緊力的工件，使徑向力為軸向力，這樣可以使軸的變形量小，大大提高加工的精度。3）在工件上作出加強剛性的工藝突邊，加工的時候采用特殊結構的卡盤加緊。等加工完后再去掉剛性突邊就可以了2、減小切削力和切削熱隊變形的影響1）減小徑向力，通?？梢越柚龃蟮毒叩闹髌莵頊p小。2）外表面同時加工，可以使徑向力相互抵消。3）粗精加工分開加工，使粗加工中的變形在精加工中可以得到修正。4）精加工的時候使用切削液，以減小熱變形。1.7夾具的設計夾具的作用：為了提高工作效率，降低勞動力度，需要設計專用夾具。對夾具的基本要：（1）為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。（2）為保持零件安裝方位與機床坐標系與編程坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機床之間保持一定的坐標聯(lián)系。（3）夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要在加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。夾具的種類：（1）萬能組合夾具。適合于小批量生產(chǎn)或研制時的中、小型工件在數(shù)控銑床上進行銑削加（2）專用銑削夾具。這是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具，一般在年產(chǎn)量較大或研制時非要不可時采用。（3）多工位夾具可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)。（4）氣動或液壓夾具適用于生產(chǎn)批量較大，采用其他夾具又特別費工、費力的工件，能減輕工人勞動強度和提高生產(chǎn)率，但此類夾具結構較復雜，造價往往較高，而且制造周期較長。（5）通用銑削夾具一次安裝工件，同時可從四面加工坯料。使用車床時，采用三爪卡盤裝夾，使用銑床銑削平面時，采用平口鉗，相對比較合理。三爪卡盤;用伏打扳手旋轉(zhuǎn)錐齒輪，錐齒輪帶動平面矩形螺紋，然后帶動三爪向心運動，因為平面矩形螺紋的螺距相等，所以三爪運動距離相等，有自動定心的作用。平口鉗又名機用虎鉗，是一種通用夾具，常用于安裝小型工件。它是銑床、鉆床的隨機附件。將其固定在機床工作臺上，用來夾持工件進行切削加工。平口鉗的裝配結構是可拆卸的螺紋連接和銷連接；活動鉗身的直線運動是由螺旋運動轉(zhuǎn)變的；工作表面是螺旋副、導軌副與間隙配合的軸和孔的摩擦面。加工多個垂直的孔系在加工中心上用專用夾具來裝夾，以減少多次裝夾帶來的基準不重合誤差2．刀片固定件的數(shù)控加工工藝設計2．1數(shù)控加工工藝過程卡片數(shù)控加工工藝過程卡片見加工工藝過程卡片。2．2數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工藝工序卡片見加工工藝工序卡片許向華機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第1頁材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸Φ110*90每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工名序稱工序容車間工段設備工藝裝備卡片工時夾具量具工序協(xié)作檢查準終單件0毛坯鍛造件鍛小件10車車出工件外形，Φ78機加工CK0632三爪卡盤游標卡尺深度尺115車精車右端面、保證總長度80機加工CK0632三爪卡盤帶表卡尺塞規(guī)外徑千分尺120銑一平面保證尺寸78機加工銑床平口鉗游標卡尺25鉗兼顧各部分劃線金工卡尺130鉆鉆Φ35和2*Φ17和11的中心孔金工加工中心專用夾具35鉆鉆Φ35的孔至Φ31金工同上專用夾具徑千分尺深度尺145鉆3）鉆Φ11的孔金工同上專用夾具徑千分尺深度尺設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期許向華機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第2頁材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸Φ110*90每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)備注工序號工名序稱工序容車間工段設備工藝裝備卡片工時準終單件夾具量具工序協(xié)作檢查50忽4）忽孔2*Φ17的孔金工同上徑深度尺千分尺155鏜粗鏜Φ35H7的孔至Φ34機加工同上專用夾具徑千分尺160鏜半精鏜Φ35H7孔至34.85機加工同上專用夾具徑千分尺65鉆鉆?5.2孔金工同上專用夾具塞規(guī)170銑精銑Φ60*12mm機加工同上專用夾具徑千分尺塞規(guī)175鉆鉆2*M6螺紋的中心孔金工同上80鉆鉆2*M6螺紋至Φ5mm金工同上專用夾具徑千分尺85倒角螺紋口倒角同上90攻攻2*M6的螺紋金工同上塞規(guī)95絞絞Φ35H7金工同上塞規(guī)設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期陽機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第1頁材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸Φ110*90每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)備注工序號工名序稱工序容車間工段設備工藝裝備卡片工時夾具量具工序協(xié)作檢查準終單件100鉆鉆2*Φ15H7至中心孔金工同上105鉆鉆2*Φ15H7至Φ14mm金工同上專用夾具徑千分尺1110擴擴2*Φ15H7至Φ14.85mm金工同上塞規(guī)1115絞鉸2*Φ15H7孔金工同上塞規(guī)120檢驗按圖紙用超聲波探傷檢測，做好記錄，表明部位質(zhì)檢處超聲波探傷儀1125包裝清洗、涂油、包裝130交貨搬運到指定處設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期許向華數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第1頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工車間15車45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛件Φ110*9011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)數(shù)控車床CK06321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時(分)準終單件帶表卡尺塞規(guī)外徑千分尺工步號工步容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗車外圓至101三爪卡盤8001501992精車外圓至100f9三爪卡盤10001500.5123車端面至80三爪卡盤800150110設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期許向華數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第2頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工車間20銑45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛件Φ110*9011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)數(shù)控銑床1夾具編號夾具名稱切削液平口鉗乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時(分)準終單件游標卡尺工步號工步容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗銑平面保證尺寸79平口鉗800150221112精銑平面保證尺寸78平口鉗10001000.512設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期許向華數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱支承套零件名稱支承套共3頁第3頁車間工序號工序名稱材料牌號機加工和金工45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛件Φ110*9011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)加工中心1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時(分)準終單件帶表卡尺塞規(guī)外徑千分尺、徑千分尺工步號工步容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削余量進給次數(shù)工步工時r/minmm/minmm/rmm機動輔助1鉆Φ35H7孔、2*Φ17*11mm孔打中心孔專用夾具1200鉆Φ35H7孔至Φ31專用夾具1503015.51鉆Φ11mm孔專用夾具500705.51忽2*Φ17mm專用夾具1501531粗鏜Φ37H5孔至Φ34專用夾具400300.511粗銑Φ60*12mm至Φ59mm*11.5專用夾具5007071精銑Φ60*12mm專用夾具600450.51半精鏜Φ35H7孔至Φ34.85mm專用夾具450350.4251鉆2*M6-6H螺紋中心孔專用夾具1200401鉆2*M6-6H底孔至Φ5mm專用夾具650352.512*M6-6H孔端倒角并攻2*M6螺紋專用夾具200700.51鉸Φ35H7孔專用夾具100500.0751鉆2*Φ15H7至中心孔專用夾具1200401鉆2*Φ15H7至Φ14mm專用夾具45060712擴2*Φ15H7至Φ14.85mm專用夾具200400.42514鉸2*Φ15H7孔專用夾具100500.0751設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期2.3數(shù)控編程1、平斷面保證總長為80O0001（程序名）G98G21；（絕對值編程，分進給）T0101;（選用一號外圓車刀）MO3S600;（主軸正轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速為600）GOOX60.0Z5.0;（快速進刀）G71U1.0R0.5;（外圓的循環(huán)指令）G71P10Q20U0.5W0.1F100.0;N10G01X55.0（進刀至加工位置準備加工）Z0.0;Z-40.0N20X60.0;（刀具的最后一步）GOOX100.0;（快速退刀）Z100.0;M03S1000;（提高轉(zhuǎn)速精加工）G00X60.0（使刀具一定到待加工的位置）Z5.0;G70P10Q20F100.0（精加工的循環(huán)指令）GOOX100Z100;（退刀至安全的位置）M05;（主軸停止）M30（程序結束）2、取下工件，換過來調(diào)頭裝夾保證伸出的總長60mmG98G21；T0101;MO3S600;GOOX60.0Z5.0;G71U1.0R0.5;G71P10Q20U0.5W0.1F100.0;N10G01X55.0Z0.0;Z-50.0N20X60.0;GOOX100.0;Z100.0;M03S1000;G00X60.0Z5.0;G70P10Q20F100.0GOOX100Z100;M05;M303.取下工件，在平口鉗上裝夾,選用直徑是8mm的銑刀。O0001；（程序名）G98G21（分進給，采用公制）G90G54；（絕對編程，G54的坐標系）T01M06；(選用1號刀)M03S800；（主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速時800）G43Z20.0H01；（使用長度補償）M08；（冷卻液開）GO1X0.0Y0.0F50.0；（使銑刀到達0和0處）Z0.0；（高度方向達到0的位置）M98D20L3；（同一輪廓分層銑削）GOOG49G100.0；（取消長度補償）M05；（主軸停止正轉(zhuǎn)）M09；(冷卻液關)M30；(程序結束)00020；（子程序名稱）G91G01Z-4.0F50.0；（相對坐標編程）G91G42X-17.5Y0.0D01；（絕對坐標編程并半徑左補償）GO2X-17.5Y0.0I-17.5J0.0F100.0；（順時針系一個整園）G40X0.0Y0.0；（取消半徑補償）M99；（子程序結束）結束語畢業(yè)設計我還以為是對大學學習的一個總結，看看自己對知識的掌握程度！通過對這個支承套的設計，讓我自己意識到真的有好多地方不足！比如夾具的設計這一塊，盡管找了一些資料，但是自己設計完一套夾具真的有一定的難度，還有一些公工藝的安排，刀具的選擇方面都不是那么的熟悉。自己要學的東西真的太多太多了!這些東西對于一個學機械專業(yè)的又是必須要學會的！經(jīng)過這一次的設計，讓我對自己有了一個深思，盡管自己學的以與很多了，但是