導(dǎo)向套零件的加工工藝規(guī)程編制模板

導(dǎo)向套零件的加工工藝規(guī)程編制模板資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。畢業(yè)設(shè)計題目導(dǎo)向套零件的加工工藝規(guī)程編制系別機電系專業(yè)機電一體化班級高機電0401班姓名學號指導(dǎo)教師日期12月設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目導(dǎo)向套零件的加工工藝規(guī)程編制設(shè)計要求1:根據(jù)導(dǎo)向套在工作場合的功能出發(fā),制定設(shè)計方案,正確計算零件的工作能力確定它的尺寸,形狀,結(jié)構(gòu)及材料,并考慮制造工藝,使用,維護,經(jīng)濟和安全等問題,培機械設(shè)計能力。2經(jīng)過導(dǎo)向套的設(shè)計提高了對AutoCAD,數(shù)控編程及操作與計算機基本操作的能力設(shè)計進度第一階段:熟悉題目,收集材料,初步理解題目,借一些工具書。第二階段:完成導(dǎo)向套的設(shè)計及整理設(shè)計的數(shù)據(jù),為下步繪圖做好基礎(chǔ),完成導(dǎo)向套的設(shè)計及整理設(shè)計的順序。第三階段:按照上一階段工作所得的數(shù)據(jù)完成所有零件的圖形繪制,完成所有零件圖形繪制。第四階段:根據(jù)導(dǎo)向套的形狀,尺寸,編號程序及向數(shù)控銑床中輸入程序效驗等,完成導(dǎo)向套的程序并輸入程序。第五階段:根據(jù)設(shè)計和圖形繪制及程序編寫過程中心體會論文的撰寫。第六階段:修改,打印論文,完成。指導(dǎo)教師(簽名):目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 1前言 21．機械加工工藝概念 32．導(dǎo)向套的加工工藝分析 42.1飛機結(jié)構(gòu)件特征分析 42.2特征基工藝決策模型 52.3導(dǎo)向套的主要技術(shù)要求 62.4導(dǎo)向套的加工工藝分析 92.5導(dǎo)向套加工工序安排分析 132.6夾具設(shè)計 153導(dǎo)向套的數(shù)控加工 203.1數(shù)控機床參數(shù) 203.2數(shù)控編程過程的內(nèi)容 21總結(jié) 27致謝 28參考文獻 29摘要對導(dǎo)向套零件的加工工藝規(guī)程編制詳細分析零件圖并根據(jù)零件的用途及形狀,找出其定位基準,擬定工藝方案,制定出合適的加工工藝,保證技術(shù)要求(如調(diào)質(zhì)處理、表面處理及粗糙度)等。選擇適合加工的數(shù)控機床編出程序。生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。在生產(chǎn)過程中,凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。工藝就是制造產(chǎn)品的方法。采用機械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。綜上所述,完成整個導(dǎo)向套零件設(shè)計過程需要進行一系列艱巨的工作。設(shè)計者首先應(yīng)樹立正確的設(shè)計思想,努力掌握先進的科學技術(shù)知識和科學的辯證的思想方法。同時,還要堅持理論聯(lián)系實際,并在實踐中不斷總結(jié)和積累設(shè)計經(jīng)驗,向有關(guān)領(lǐng)域的科技工作者和從事生產(chǎn)實踐的工作者學習,不斷發(fā)展和創(chuàng)新,才能較好地完成導(dǎo)向套零件設(shè)計任務(wù)。關(guān)鍵詞:導(dǎo)向套工藝規(guī)程數(shù)控加工前言從中國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導(dǎo)向,以提高中國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標,用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀初期中國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。中國在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進制造核心技術(shù),否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,中國制造業(yè)將進一步”空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際”加工中心”和”組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響中國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題,首先從社會安全看,因為制造業(yè)是中國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不但可提高人民的生活水平,而且還可緩解中國就業(yè)的壓力,保障社會的穩(wěn)定;其次從國防安全看,西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì).飛機是每個國家重要的交通工具和軍用裝備,對于它的改進就做到周密和細致,對此中國走到了世界前列.本文就此產(chǎn)品的加工重點講解.1．機械加工工藝概念機械加工工藝的概念:將原材料半成品加工成合格產(chǎn)品的方法和過程,是機械工藝的基礎(chǔ)技術(shù)之一,采用先進的加工工藝及設(shè)備是保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)能節(jié)材降低成本提高勞動生產(chǎn)率,減輕環(huán)境污染,提高企業(yè)經(jīng)濟和社會效益的主要途徑。機械制造工藝分類—中國現(xiàn)行的行業(yè)標準JB/75992-1992《機械制造工藝方法分類與代碼》將工藝方法按大類、中類、小類和細分類四個層次劃分,它主要包括:鑄造、壓力加工、焊接、切削加工、特種加工、熱處理、覆蓋層、裝配與包裝等。2．導(dǎo)向套的加工工藝分析2.1飛機結(jié)構(gòu)件特征分析特征信息包括了零件幾何、拓撲及工程信息,是描述零件的最好方法之一,成為整個系統(tǒng)信息集成基礎(chǔ)。為了把特征概念應(yīng)用于航空CIMS工程CAD/CAPP/CAM集成化實用系統(tǒng)的對象——飛機結(jié)構(gòu)件中的框、梁、肋、壁板等3~5坐標零件,有必要對其工藝特點進行分析。飛機機加零件是構(gòu)成飛機機體骨架和氣動外形的重要組成部分,它們品種繁多、形狀復(fù)雜、材料各異。為了減輕重量,進行等強度設(shè)計,往往在結(jié)構(gòu)件上形成各種復(fù)雜型腔。與一般機械零件相比,加工難度大,制造水平要求高。例如壁板、梁、框、座艙蓋骨架等結(jié)構(gòu)件由構(gòu)成飛機氣動外形的流線型曲面、各種異形切面、結(jié)合槽口、交點孔組合成復(fù)雜的實體。結(jié)構(gòu)件加工不但形位精度要求高,而且有嚴格的重量控制和使用壽命要求。由于現(xiàn)代飛機性能的不斷提高,整體結(jié)構(gòu)件成為廣泛采用的主要承力構(gòu)件。整體結(jié)構(gòu)件外形準確、結(jié)構(gòu)剛性好、強度高,重量輕、氣密性好;采用整體結(jié)構(gòu)件減少了零件和連接件的數(shù)量,裝配變形小,可大大降低制造成本。整體結(jié)構(gòu)件尺寸大,壁薄,易變形。零件槽間距離僅2～5mm,腹板厚度也僅有2～4mm,筋頂形狀復(fù)雜。經(jīng)過對零件工藝及數(shù)控加工進行調(diào)查和分析,依據(jù)以下特征歸納原則共歸納18類特征:1)采用幾何和參數(shù)相結(jié)合的方式來描述特征。CAPP主要關(guān)心特征的屬性部分(參數(shù)),它們關(guān)系到加工方法、刀具參數(shù)等決策。CAM主要關(guān)心特征的幾何部分,它們是刀位計算的根據(jù)。2)從加工制造的觀點而不是從描述零件實際構(gòu)造的觀點來歸納特征,特征與特定的工藝方法相對應(yīng)。如,帶斜壁或曲壁的槽腔,為了提高效率在粗加工時往往先沿槽內(nèi)邊界按三坐標加工直壁槽,在半精加工和精加工時才用五坐標加工整個槽壁,因此,在歸納特征時,槽特征都作為是直壁的,把斜壁或曲壁定義為內(nèi)壁特征,斜壁或曲壁的槽腔可看作槽特征及其子特征內(nèi)壁的組合。3)特征的層次結(jié)構(gòu)。特征之間形成樹狀的層次結(jié)構(gòu)。特征之間是否形成父子關(guān)系,不決定于它們的位置,而取決于加工時是否相互影響。如,槽與槽底的孔能夠不形成父子關(guān)系,槽與槽中的凸臺則形成父子關(guān)系。4)特征分類碼的應(yīng)用。特征名由特征分類碼、屬性分類碼和序號組成,在信息模型中是唯一的。屬性分類碼是GT技術(shù)在特征層加以運用,方便了描述特征的語義信息,具有較大的信息容量。5)特征參數(shù)的設(shè)置依照CAPP和CAM的信息需求而定,如,輪廓特征的正、負擺角參數(shù)可供CAPP選擇機床,凸臺與槽壁間的最小距離決定了刀具的選擇。6)附加特征的設(shè)置。如,工藝凸臺是零件加工過程中因裝夾定位而設(shè)置的特征。7)特征組的概念:相同特征類,具有相同或相似的工藝特性,總結(jié)歸納形成特征組,如槽特征組、孔特征組等。特征信息模型是CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。由于采取了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式,使數(shù)據(jù)既具有完備性,又避免了冗余性,滿足CAD、CAPP、CAM各自的信息需求。圖2.1飛機結(jié)構(gòu)件數(shù)數(shù)控加工工藝決策模型2.2特征基工藝決策模型針對特征基數(shù)控加工工藝決策的實現(xiàn),提出了基于加工元的工藝決策過程模型。加工元指說明特征一次加工的信息實體,它包括特征、特征加工方法、進刀方向、加工刀具、使用機床、切削余量等加工信息。飛機結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工工藝決策的加工元決策模型如圖1所示。作者根據(jù)具體需求,把整個決策過程劃分成若干子任務(wù)分階段進行決策。在CAD系統(tǒng)提供的飛機結(jié)構(gòu)件特征信息的基礎(chǔ)上,按順序進行總體工藝信息獲取、分工路線設(shè)計、毛坯設(shè)計、剛度分析、定位方案設(shè)計、裝夾方案設(shè)計、特征加工順序確定、加工元生成、工序生成、機床選擇、夾具選擇、工序排序、特殊工序安排、輔助工序插入、工作說明生成、工步生成、輔助工步生成、工步排序、工步刀具參數(shù)確定、刀具庫關(guān)聯(lián)、刀具查詢選擇、刀具庫斷開、量具選擇、切削參數(shù)庫關(guān)聯(lián)、切削參數(shù)查詢選擇、切削參數(shù)庫斷開、工步內(nèi)容生成等子任務(wù)。薄壁導(dǎo)向套是某型航空發(fā)動機火焰筒上的一個零件,加工難度較高(材料為GH140,屬鐵—鎳基高溫合金)。為了加工出符合圖樣要求的零件,必須編制合理的工藝線路,并設(shè)計必要的夾具。2.3導(dǎo)向套的主要技術(shù)要求2.3.1.技術(shù)要求分析如圖1所示,導(dǎo)向套的幾何尺寸及公差,表面粗糙度都有較高的要求。在加工完后還須進行熱處理滲鋁。圖2.2導(dǎo)向套2.3.2.調(diào)質(zhì)處理現(xiàn)代機械制造過程中,對各種工程材料的性能要求越來越高,常需要對各種材料進行改性處理來改進工藝性能和提高使用性能。鋼的改性處理包括鋼的熱處理和表面處理兩大類。金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持一定時間后,又以不同速度冷卻的一種工藝。金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是經(jīng)過改變工件內(nèi)部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改進工件的使用性能。其特點是改進工件的內(nèi)在質(zhì)量。處理后可提高零件的強度硬度及耐磨性并改進鋼的塑性和切削加工性;而經(jīng)過合理的表面處理則可提高零件的耐腐蝕性和耐磨性,并可裝飾和美化其外觀,延長其使用壽命。導(dǎo)向套的生產(chǎn)中采用的是調(diào)質(zhì)處理和表面鍍鋅。調(diào)質(zhì)處理即將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。本設(shè)計中的導(dǎo)向套是鄭州煤炭集團生產(chǎn)的液壓支架的一個重要零件,承受復(fù)雜載荷,因此選用調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān),一般在HB200—350之間。本設(shè)計中調(diào)質(zhì)處理HB240--280即導(dǎo)向套用調(diào)質(zhì)處理的方法使其硬度在布氏240到280之間。生產(chǎn)中常見布氏硬度法測定經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的剛件。根據(jù)鋼的力學性能和調(diào)質(zhì)處理時加熱溫度的關(guān)系,將導(dǎo)向套的硬度保證在HB240—280較為合適。a.淬火即將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻,使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱處理作好組織準備等。b.回火即鋼件淬火后,為了消除內(nèi)應(yīng)力并獲得所要求的組織和性能,將其加熱到Ac1以下某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝叫做回火它包括低溫回火、中溫回火和高溫回火高溫回火溫度為500℃～650℃,得到粒狀滲碳體和鐵素體基體的混和組織,稱回火索氏體回火索氏體(回火S)綜合機械性能最好,即強度、塑性和韌性都比較好,硬度一般為25HRC～35HRC?；鼗鹚魇象w。鋼在回火時會產(chǎn)生回火脆性現(xiàn)象,即在250℃～400℃和450℃～650℃兩個溫度區(qū)間回火后,鋼的沖擊韌性明顯下降。鋼的硬度隨回火溫度的變化

40鋼機械性能與回火溫度的關(guān)系2.4導(dǎo)向套的加工工藝分析由于導(dǎo)向套的材料是鐵—鎳基高溫合金,此種合金具有良好的抗氧化性,有高的塑性和韌性,足夠的熱強性和良好的熱疲勞性,是一種難加工材料。由圖1可知,當完成兩外圓和內(nèi)部形狀加工后,導(dǎo)向套的壁較薄,受力差,內(nèi)部空間位置也較小。要加工出2—φ4＋0.160孔,兩處寬1±0.2mm的槽和兩處內(nèi)弧形面,并保證對稱,比較困難。如直接夾持導(dǎo)向套加工,不但容易變形,而且不好直接加工。因此必須設(shè)計專用的夾具,才能加工出合格的導(dǎo)向套零件。2.4.1.選擇加工內(nèi)容及加工方法的選擇(1)選擇數(shù)控加工內(nèi)容在分析零件精度、開關(guān)及其技術(shù)條件基礎(chǔ)上,考慮零件是否適合于在數(shù)控機床上進行加工以及選擇什么類型的數(shù)控機床加工。一般,考慮是否選擇在數(shù)控機床上加工的因素是:零件的技術(shù)要求能否保證,對提高生產(chǎn)率是否有利,經(jīng)濟上是否合適。一般說來,零件的復(fù)雜程度高、精度要求高、多品種、小批量的生產(chǎn),采用數(shù)控機床加工能獲得較高的經(jīng)濟效益。當選擇并決定某個零件進行數(shù)控加工后,并不是要把所有的加工內(nèi)容都包下來,而只能只是其中的一部分進行數(shù)控加工,因此必須對所要加工的零件進行仔細的工藝分析,選擇那些適合于進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。選擇數(shù)控加工內(nèi)容時,應(yīng)考慮如下問題:優(yōu)先選擇普通機床上無法加工的內(nèi)容,作為數(shù)控加工的內(nèi)容;重點選擇普通機床難加工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容,作為數(shù)控加工的內(nèi)容;普通機床加工效率低、工人操作勞動強度大的內(nèi)容,可考慮在數(shù)控機床上加工。與上述內(nèi)容比較,下列一些內(nèi)容則不宜選擇采用數(shù)控機床加工:需要經(jīng)過較長時間占機調(diào)整的內(nèi)容,如以毛坯的粗基閃定位來加工第一個精基準的工序等;必須按專用工裝協(xié)調(diào)的孔及其它加工內(nèi)容。主要原因是采集編程用的數(shù)據(jù)有困難,協(xié)調(diào)效果也不一定理想;不能在一次裝夾中加工完成的其它零部位,采用數(shù)控加工很麻煩,效果不明顯,可安排在普通機床進行補加工。另外,在選擇數(shù)控加工內(nèi)容時,也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等因素;還要注意充分發(fā)揮數(shù)控機床的效益,防止把數(shù)控機床當作普通機床使用。2.4.2選擇數(shù)控加工旋轉(zhuǎn)體零件的加工這類零件一般在數(shù)控車床上加工:其毛坯多采用棒料或鍛坯,零件的開頭、往往是階梯形或其它等圓柱形零件,其特點是加工余量在且不均勻。在編寫加工程序時主要考慮的問題是粗車時的加工路線。2.3直線斜線走刀加工路線上圖為手柄零件的加工,其輪廓由三個圓弧組成。由于加工余量大且不均勻,因此,比較合理的加工方案是選用直線、斜線程序車削掉圖中虛線所示的加工余量,再用圓弧程序精加工成形。②孔系零件的加工在零件上進行孔系加工時,由于孔與孔之間的位置精度要求較高,宜用點位直線控制的數(shù)控鉆鏜床或數(shù)控加工中心加工。這樣不但能夠減輕工人的勞動強度,提高生產(chǎn)率,而且還易于保證精度。加工這類零件時,孔系的定位多用快速運動,有兩坐標聯(lián)動的數(shù)控機床,能夠指令兩軸同時運動。對沒沒有聯(lián)動的數(shù)控機床,則檢能指令兩個坐標軸集資運動。另外,在編制加工程序時,、還能夠采用子程序調(diào)用或循環(huán)指令的方法來減少程序段的數(shù)量,以減少加工程序的長度和提高加工的可靠性。③平面和曲面輪廓零件的加工加工曲面輪廓的零件,多采用三個或三個以上人材聯(lián)動的數(shù)控銑床或加工中心加工。為了保證加工質(zhì)量和刀具受力善良好,加工中盡量使刀具回轉(zhuǎn)中心線與加工表面處處垂直或相切。為此,加工這類零件常采用具有旋轉(zhuǎn)坐標的四坐標、五坐標聯(lián)動的數(shù)控銑床加工。④模具型腔的加工這類零件一般型腔表面復(fù)雜、不規(guī)則,尺寸精度及表面質(zhì)量要求高,且加工材料硬度高、韌性大,此時可考慮選用數(shù)控電火花機床成形加工。用該法加工時的切削力,故特別適宜加工低風度工件和進行細微加工。⑤平板零件的加工該類零件可考慮選擇數(shù)控線切割機床加工。這種加工方法除了內(nèi)側(cè)角部的最小半徑由金屬絲直徑限制外,任何復(fù)雜的內(nèi)外側(cè)開關(guān)都能夠加工,而且加工余量少,加工精度高,而無需考慮工件的硬度如何,只要是導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料都江堰市能加工。機械加工工藝過程卡片如下圖:濟源職業(yè)技術(shù)學院 零件號材料45鋼編制日期機械加工工藝過程綜合卡片零件名導(dǎo)向套毛坯重審核指導(dǎo)加工工序加工工步導(dǎo)向套的加工工序說明生產(chǎn)類型大批機床刀具名稱刀補量主軸轉(zhuǎn)速切削速度被吃刀量時間1除料為105×８０2預(yù)鉆擴內(nèi)孔直徑４0C３.１６３3卡毛坯,除φ１０２外圓不加工外,其余各部粗車,內(nèi)外圓單邊均留３mm余量,溝槽不車,兩端刀抬平即可,余量盡量留在大端。C６.２０4調(diào)質(zhì)HB２４０～２８０5卡右端,平右端面(總長加工成７７,半精車外圓及溝槽,直徑方向及端面單邊均留１mm余量)半精車內(nèi)孔及溝槽,除φ４６+０.２－０車成φ４４.５＝０.５－０,右端槽不加工外,其余直徑方向和端面單邊均留１mm余量Ca６１４０6卡左端外圓靠平端面;按內(nèi)孔找正,車平大端面,總長為７５;車好１０２外圓;倒１.５×４５度角;車好５０+０.２為０+０.２１６+０.０３;切槽６１Ca６１４０7卡大端外圓,靠平大端面至總長;精車好如下尺寸:車好m８５×３-６g外圓為８５;切刀槽７９.５×４.５;車好８０f９為８０-０.０６-０.１２;切槽７５.２h９為７５.２-０.０３０-０.０９０(５)８５×３-６g螺紋,螺紋中徑往上差加工,通規(guī)松過(６)平好外圓所在倒角及r之角內(nèi)孔;車好４６+０.２-０為０.２１６+０.０３,切槽φ５１h１０×２５h12為φ５１+０.３１６+０.０３×２５+０.２２６+０.０３,切槽φ５７+０.０９０+０.０３１×３+０.１６-０.０７Ca６１４０8三爪撐內(nèi)孔,靠平大端面,銑６-８×４槽,銑首尾牙厚不足１／３殘扣9去毛刺10檢驗2.5導(dǎo)向套加工工序安排分析2.5.1工序劃分的原則有兩種:工序集中原則和工序分散原則。工序集中就是將加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成,每道工序的加工內(nèi)容較多。其特點是:有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和數(shù)控機床,可大大提高勞動生產(chǎn)率;設(shè)備數(shù)量少,減少了操作工人和操作面積;工序數(shù)目少,工藝路線短,簡化了生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作;工件安裝次數(shù)少,縮短了輔助時間,容易保證加工表面的相互位置精度;數(shù)控機床、專用設(shè)備和工藝裝備投資大,特別是專用設(shè)備和工藝裝備調(diào)整和維修比較麻煩,生產(chǎn)準備工作量大,新產(chǎn)品轉(zhuǎn)換周期長。工序分散就是將工件的加工分散在羅多的工序內(nèi)進行,每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散的特點是:設(shè)備與工藝裝備比較簡單調(diào)整方便,工人容易掌握,生產(chǎn)準備工作量少,容易適應(yīng)產(chǎn)品的更換;便于采用最合理的切削用量,減少基本時間;設(shè)備數(shù)量少,操作人員多,生產(chǎn)面積大。加工工序劃分時,除應(yīng)考慮工序集中和工序分散外,清寒需考慮如下一些原則:按粗、精加工劃分工序。按先面后孔劃分工序按所用刀具劃分在完成兩外圓和內(nèi)部形狀加工后,2—φ4＋0.160孔,兩處寬1±0.2mm的槽和兩處弧形面,各道工序的安排順序,決定著導(dǎo)向套的工藝性和經(jīng)濟性。如把加工寬1±0.2mm槽或加工弧形面安排在前,則在加工2—φ4＋0.160孔時,無準確的定位基準,就不能保證2—φ4＋0.160孔與兩槽、兩弧形面要求的位置。加工槽和加工弧形面這兩個工序,無論哪個工序安排在前,后一個工序都無準確的定位基準。因此,最好是把加工2—φ4＋0.160孔安排在前,其次是加工寬1±0.2mm的槽,最后加工弧形面。因槽加工后,加工弧形面的深度就到槽為止,容易控制。在完成φ4＋0.160孔、槽、弧形面加工后,在導(dǎo)向套內(nèi)面產(chǎn)生了毛刺,需安排內(nèi)、外面去毛刺工序。2.5.2表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和微小峰谷不平度,在機械制造中,機械零件表面粗糙度的測定是很重要的一環(huán)。表面粗糙度與機械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有密切關(guān)系,它影響到機器或儀器的可靠性和使用壽命。近年來,表面粗糙度已成為衡量一個國家機械加工水平的重要標志之一。國家規(guī)定表面粗糙度的參數(shù)由高度參數(shù)、間距參數(shù)和綜合參數(shù)組成。表面粗糙度高度參數(shù)是最基本的評定參數(shù),在圖樣上一般只需注出一個或兩個高度參數(shù)。2.5.3表面粗糙度的選擇在車間生產(chǎn)中,常根據(jù)表面粗糙度樣板和加工出來的零件表面進行比較,用肉眼或手指的感覺,來判斷零件表面粗糙度的等級。另外,還有很多測量光潔度的儀器。在設(shè)計零件時,表面粗糙度數(shù)值的選擇,是根據(jù)零件在機器中的作用決定的?？偟脑瓌t是:

在保證滿足技術(shù)要求的前提下,選用較大的表面粗糙度數(shù)值。具體選擇時,能夠參考下述原則:(1)工作表面比非工作表面的粗糙度數(shù)值小。(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數(shù)值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的單位壓力愈大,則應(yīng)愈高;滾動磨擦表面比滑動摩檫高。(3)對間隙配合,配合間隙愈小,粗糙度數(shù)值應(yīng)愈小;對過盈配合,為保證連接強度的牢固可靠,載荷愈大,要求粗糙度數(shù)值愈小。一般情況間隙配合比過盈醞合粗糙度數(shù)值要小。

(4)配合表面的粗糙度應(yīng)與其尺寸精度要求相當。配合性質(zhì)相同時,零件尺寸愈小,則應(yīng)粗糙度數(shù)值愈小;同一精度等級,小尺寸比大尺寸要粗糙度數(shù)值小,軸比孔要粗糙度數(shù)值小(特別是IT8～IT5的精度)。(5)受周期性載荷的表面及可能會發(fā)生應(yīng)力集中的內(nèi)圓角、凹稽處粗糙度數(shù)值應(yīng)較小。2.5.4表面粗糙度的測量對于表面粗糙度的測量一般有這樣幾種方法:(1)比較法:將被測表面對照粗糙度樣板,用肉眼判斷或借助于放大鏡、顯微鏡比較來判斷被加工表面的粗糙度。(2)光切法:利用”光切原理”來測量表面粗糙度?？捎秒p管顯微鏡來實現(xiàn)?？傻玫奖粶y表面的RZ值。(3)干涉法:利用光波干涉原理來測量表面粗糙度。儀器是干涉顯微鏡。同樣可得到被測表面的RZ值。(4)針描法:利用觸針直接在被測表面上輕輕劃過,從而測出表面粗糙度的Ra值。根據(jù)表面粗糙度的表面特征,經(jīng)濟加工方法,查粗糙度參數(shù)推薦值選定本設(shè)計中的粗糙度參數(shù)值參數(shù)特性表如下(部分)表面微觀特性RaumRZum加工方法

粗糙表面微見刀痕≤20≤80粗車、粗刨粗銑、鉆微見加工痕跡≤10≤40車、刨、銑、鏜半光表面看不清加工痕跡≤2.5≤10車、刨、銑鏜、磨、壓2.6夾具設(shè)計2.6.1工件的裝夾方式在數(shù)控機床上工件進行定位安裝與普通機床一樣,也要合理選擇定位基準和夾緊方案。所選擇的定位方式應(yīng)具有較高的定位精度,沒有過定位干涉現(xiàn)象且便于工件的安裝,約不允許出現(xiàn)欠定位。同時,選擇定位方式時應(yīng)盡量減少定位誤差?？紤]夾緊方案時,要注意夾緊力的作用點和作用力方向,夾緊力作用點應(yīng)靠近主要支撐點或在支撐點所組成的三角形區(qū)域內(nèi)。數(shù)控機床上就盡量采用組合夾具,必要時能夠設(shè)計專用夾具。選擇夾具時要考慮數(shù)控加工的特點,一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定;二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系之間的尺寸關(guān)系。選擇定位和夾緊方式時應(yīng)注意以下方面:盡可能選用標準夾具(組合夾具),在成批生產(chǎn)時才考慮專用夾具,并力求夾具結(jié)構(gòu)簡單;裝卸工件要方便可靠,以縮短輔助時間和保證安全;工件定位夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換及重要部位的測量。特別要避免刀具與工件、刀具與夾具產(chǎn)生碰撞的現(xiàn)象;夾具的安裝要準確可靠,同時應(yīng)具備足夠的強度和剛度,以減少其變形對加工精度的影響;應(yīng)盡可能采用氣、液壓夾具。有時為了提高加工效率,還能夠采用多位多件夾具,它能夠同時裝夾多個中小工件同時加工。2.6.2基準的概念零件都是由若干表面組成,各表面之間有一定的尺寸和相互位置要求。模具零件表面間的相對位置要求包括兩方面:表面間的距離尺寸精度和相對位置精度(如同軸度、平行度、垂直度和圓跳動等)要求。研究零件表面間的相對位置關(guān)系離不開基準,不明確基準就無法確定零件表面的位置?；鶞示推湟话阋饬x來講,就是零件上用以確定其它點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面?；鶞实姆诸?按其功用可分為:a.設(shè)計基準:零件工作圖上用來確定其它點、線、面位置的基準。b.工藝基準:是加工、測量和裝配過程中使用的基準,又稱制造基準。

c.工序基準:是指在工序圖上,用來確定加工表面位置的基準,它與加工表面有尺寸、位置要求。

d.定位基準:是加工過程中,使工件相對機床或刀具占據(jù)正確位置所使用的基準。

e.度量基準(測量基準):是用來測量加工表面位置和尺寸而使用的基準。f.裝配基準:是裝配過程中用以確定零部件在產(chǎn)品中位置的基準基準。其中定位基準包括粗基準和精基準。粗基準即用未加工過的表面做基準。精基準即用已加工過的表面做基準?！?〉粗基準的選擇原則:粗基準影響、位置精度、各加工表面的余量大小重點考慮:如何保證各加工表面有足夠余量,使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。圖2.4各種基準示例2.6.3鉆模加工φ4+0.160孔的簡易鉆模如圖2所示。1.鉆模座2.鉆套3.定位銷圖2.5鉆模導(dǎo)向套以φ410－0.34外圓和臺階環(huán)形面C定位。以臺階環(huán)形面C定位,保證2—φ4＋0.160孔中心與臺階環(huán)形面距離尺寸3.8±0.2mm。使用時用虎鉗鉗口夾住鉆模座1端面G和導(dǎo)向套大端面。鉆模上φ34＋0.15＋0.05孔是為了導(dǎo)向套在鉆孔后可能有毛刺不好取時,可從孔的左端往右端推出。在鉆模上鉆出第一個φ4＋0.160孔后,松開鉗口,將導(dǎo)向套轉(zhuǎn)80°,再插入定位銷3,夾緊后鉆第二個孔,從而保證了兩孔軸心線之間夾角為80°。2.6.4銑槽夾具為了加工寬1±0.20mm的對稱兩槽,設(shè)計了如圖3所示的簡易銑削夾具。加工時導(dǎo)向套仍以其臺階C面和內(nèi)孔φ31＋0.100定位,而沿其φ410－0.34圓周方向上則以φ4＋0.160孔D定位。調(diào)整墊3的厚度可根據(jù)尺寸3.8±0.20mm在公差內(nèi)分組,每隔0.10mm一件,共做4件,供鉆孔時導(dǎo)向套分組調(diào)節(jié)尺寸用(條件允許也可用量塊調(diào)整尺寸)。夾具體φ31－0.03－0.08的兩個φ4＋0.08＋0.03定位銷孔,是為了提高夾具工作效率,這樣在第一件導(dǎo)向套銑完第二個槽時,夾具體無需再旋轉(zhuǎn)180°。將此夾具夾緊在分度頭上即可銑槽。1.夾具體2.螺桿3.調(diào)整墊4.定位銷5.開口墊6.螺母7.墊圈圖2.6銑槽夾具2.6.5銑弧形面夾具由于弧形面是對稱的兩處,為此設(shè)計了如圖4所示的簡易夾具。1.夾具體2.調(diào)整墊3.導(dǎo)向壓緊蓋4.緊固螺桿5.螺帽圖2.7銑弧形面夾具在夾具上導(dǎo)向套的定位方式完全同銑槽夾具。導(dǎo)向壓緊蓋3由導(dǎo)向套上φ410－0.34外圓和φ4＋0.160孔實現(xiàn)定位。導(dǎo)向壓緊蓋材料為T8A,熱處理HRC52～58。加工導(dǎo)向套時,立銑刀只要沿導(dǎo)向壓緊蓋上的弧線切削便可。此夾具夾在圓工作臺上,用立銑刀即可加工弧形面。3導(dǎo)向套的數(shù)控加工3.1數(shù)控機床參數(shù)3.1.1機床的主要技術(shù)規(guī)格(CA6140)

床身上最大工件回轉(zhuǎn)直系

360mm

橫滑板上回轉(zhuǎn)直徑

160mm

最大工件長度

800mm

刀架行程縱向

810mm

橫向

205mm

主軸孔經(jīng)過最大棒料直徑

120mm

主電動機(直流)功率

27Km

主軸箱變速級數(shù)

2

級別

4.5

主軸轉(zhuǎn)速(無級)1級

7-800r/min

П級

800-3150r/min

最大進給速度

10m/min

刀架快速移動速度

10m/min

最大進給力縱向

800N

橫向

5000N

轉(zhuǎn)塔刀架刀具安裝數(shù)

8

相鄰刀位轉(zhuǎn)位時間

1S

尾座套筒直徑x行程

85mmx100mm

尾座套筒壓緊力

90000N3.1.2機床數(shù)控系統(tǒng)的主要技術(shù)規(guī)格

控制軸數(shù)

2軸,聯(lián)動2軸

插補方式

直線/圓弧

直徑最小增量

0.001mm

縱向最小增量

0.001mm固定循環(huán):縱車、端面、錐度、螺紋、曲線輪廓等

11種

刀具補償

36組

工件程序存儲

8K/24K或32種零件程序

最大間隙補償值

正負510Um

圖形顯示(CRT)

12英寸每幀80格X20行

程序格式

可變符地址程序格式

主軸控制

可實現(xiàn)恒切削速度控制3.2數(shù)控編程過程的內(nèi)容正確的加工程序不但應(yīng)保證加工出符合圖紙要求的合格工件,同時應(yīng)能使數(shù)控機床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮,以使數(shù)控機床能安全、可靠、高效地工作。數(shù)控加工程序的編制過程是一個比較復(fù)雜的工藝決策過程。一般來說,數(shù)控編程過程主要包括:分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)學處理、編寫程序單、輸入數(shù)控程序及程序檢驗,典型的數(shù)控編程過程如圖所示。

3.2.1加工工藝決策在數(shù)控編程之前,編程員應(yīng)了解所用數(shù)控機床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式等。根據(jù)零件形狀尺寸及其技術(shù)要求,分析零件的加工工藝,選定合適的機床、刀具與夾具,確定合理的零件加工工藝路線、工步順序以及切削用量等工藝參數(shù),這些工作與普通機床加工零件時的編制工藝規(guī)程基本是相同的。1.確定加工方案此時應(yīng)考慮數(shù)控機床使用的合理性及經(jīng)濟性,并充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能。2.工夾具的設(shè)計和選擇應(yīng)特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程,以減少輔助時間。使用組合夾具,生產(chǎn)準備周期短,夾具零件能夠重復(fù)使用,經(jīng)濟效果好。另外,所用夾具應(yīng)便于安裝,便于協(xié)調(diào)工件和機床坐標系之間的尺寸關(guān)系。3.選擇合理的走刀路線合理地選擇走刀路線對于數(shù)控加工是很重要的。應(yīng)考慮以下幾個方面:(1)盡量縮短走刀路線,減少空走刀行程,提高生產(chǎn)效率。(2)合理選取起刀點、切入點和切入方式,保證切入過程平穩(wěn),沒有沖擊。(3)保證加工零件的精度和表面粗糙度的要求。(4)保證加工過程的安全性,避免刀具與非加工面的干涉。(5)有利于簡化數(shù)值計算,減少程序段數(shù)目和編制程序工作量。4.選擇合理的刀具根據(jù)工件材料的性能、機床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關(guān)的因素來選擇刀具,包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號、幾何參數(shù)。5.確定合理的切削用量在工藝處理中必須正確確定切削用量。3.2.2刀位軌跡計算在編寫NC程序時,根據(jù)零件形狀尺寸、加工工藝路線的要求和定義的走刀路徑,在適當?shù)墓ぜ鴺讼瞪嫌嬎懔慵c刀具相對運動的軌跡的坐標值,以獲得刀位數(shù)據(jù),諸如幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、幾何元素的交點或切點等坐標值,有時還需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算刀具中心軌跡的坐標值,并按數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位(如0.001mm)將上述坐標值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量,作為編程的參數(shù)。在計算刀具加工軌跡前,正確選擇編程原點和工件坐標系是極其重要的。工件坐標系是指在數(shù)控編程時,在工件上確定的基準坐標系,其原點也是數(shù)控加工的對刀點。工件坐標系的選擇原則為:(1)所選的工件坐標系應(yīng)使程序編制簡單;(2)工件坐標系原點應(yīng)選在容易找正、并在加工過程中便于檢查的位置;(3)引起的加工誤差小。3.2.3編制或生成加工程序清單根據(jù)制定的加工路線、刀具運動軌跡、切削用量、刀具號碼、刀具補償要求及輔助動作,按照機床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求,編寫或生成零件加工程序清單,并需要進行初步的人工檢查,并進行重復(fù)修改。3.2.4程序輸入在早期的數(shù)控機床上都配備光電讀帶機,作為加工程序輸入設(shè)備,因此,對于大型的加工程序,能夠制作加工程序紙帶,作為控制信息介質(zhì)。近年來,許多數(shù)控機床都采用磁盤、計算機通訊技術(shù)等各種與計算機通用的程序輸入方式,實現(xiàn)加工程序的輸入,因此,只需要在普通計算機上輸入編輯好加工程序,就能夠直接傳送到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)中。當程序較簡單時,也能夠經(jīng)過鍵盤人工直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。3.2.5數(shù)控加工程序正確性校驗一般所編制的加工程序必須經(jīng)過進一步的校驗和試切削才能用于正式加工。當發(fā)現(xiàn)錯誤時,應(yīng)分析錯誤的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因,或修改程序單,或調(diào)整刀具補償尺寸,直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。3.2.6導(dǎo)向套加工程序如下:N0010G59X0Z195N0020G90N0030G92X70Z30N0040M03S450N0050M06T01N0060G00X57Z1N0070G01X57Z-170F80N0080G00X58Z1N0090G00X51Z1N0100G01X51Z-113F80N0110G00X52Z1N0120G91N0130G81P3N0140G00X-5Z0N0150G01X0Z-63F80N0160G00X0Z63N0170G80N0180G81P2N0190G00X-3Z0N0200G01X0Z-25F80N0210G00X0Z25N0220G80N0230G90N0240G00X31Z-25N0250G01X37Z-35F80N0260G00X37Z1N0270G00X23Z-72.5N0280G00X26Z1N0290G01X30Z-2F60N0300G01X30Z-25F60N0310G01X36Z-35F60N0320G01X36Z-63F60N0330G00X56Z-63N0340G01X56Z-170F60N0350G28N0360G29N0370M06T03N0380M03S400N0390G00X31Z-25N0400G01X26Z-25F40N0410G00X31Z-23N0420G01X26Z-23F40N0430G00X30Z-21N0440G01X26Z-23F40N0450G00X36Z-35N0460G01X26Z-25F40N0470G00X57Z-113N0480G01X34.5Z-113F40N0490G00X57Z-111N0500G01X34.5Z-111F40N0510G28N0520G29N0530M06T05N0540G00X30Z2N0550G91N0560G33D30I27.8X0.1P3Q0N0570G01X0Z1.5N0580G33D30I27.8X0.1P3Q0N0590G90N0600G00X38Z-45N0610G03X32Z-54I60K-54F40N0620G02X42Z-69I80K-54F40N0630G03X42Z-99I0K-84F40N0640G03X36Z-108I64K-108F40N0650G00X48Z-113N0660G01X56Z-135.4F60N0670G00X56Z-113N0680G00X40Z-113N0690G01X56Z-135.4F60N0700G00X50Z-113N0710G00X36Z-113N0720G01X56Z-108F60N0730G00X36Z-45N0740G00X36Z-45N0750M03S800N0760G03X30Z-54I60K-54F40N0770G03X40Z-69I80K-54F40N0780G02X40Z-99I0K-84F40N0790G03X34Z-108I64K-108F40N0800G01X34Z-113F40N0810G01X56Z-135.4F40N0820G28N0830G29N0840M06T03N0850M03S400N0860G00X57