2014届毕业设计论文
第 11 页 共 41 页
1 引言
数控机床已经不再是新生事物,它已经成为现代制造技术的重要基础之一,广泛应用到了产品制造领域,显示了其在国家基础工业现代化中的重要作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和目标。花辊机及其产品的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
随着国家经济的发展,机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求,从而对花辊机的性能、精度及自动化程度提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的重要措施之一,不仅能提高产品质量和生产率,降低成本,还能改善工人的劳动条件。为此,许多生产企业都采用了自动、组合和数字生产线。但是,采用这种自动、高效的设备,需要很大的初始投资以及较长的生产准备周期,只有在大批量的生产条件下,才会有显著的效益。而机械制造业中单件与小批生产的零件约占机械加工总量的80%左右。科学技术的进步和机械产品市场竞争的日趋激烈,使机械产品不断改型和更新换代,批量相对减少,质量要求越来越高。而采用专用的自动加工设备的投资大、时间长、转型难,相对很难满足竞争日趋激烈的市场需求。因此,为了解决
2014届毕业设计论文
第 12 页 共 41 页
上述问题,满足多品种、小批量,尤其是复杂型面零件的自动化生产,迫切需要一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的自动化数控机床。
现代数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,而且随着数控技术的不断发展和应用领域扩大,它对国计民生的一些重要行业(汽车,重工,电子,皮革,纺织,玻璃,铝板,装饰板材,铝箔及铁板加工等)的发展将会起到越来越重要的作用,因为这些行业所需准备的数字化已是现代发展的大趋势。
数字控制就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它极其有效地解决了上述一系列矛盾,为单件、小批生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。随着科学技术的发展,1952年,由美国帕森斯(Parsons)公司和麻省理工学院(MIT)共同研制成功了世界上第一台以电子计算机为控制基础的数字控制机床,其名为三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床,主要用来加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,而且随着数控技术的不断发展和应用领域扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展将会起到越来越重要的作用,因为这些行业所需准备的数字化已是现代发展的大趋势。机械制造业进入了一个新的发展阶段。此后数字控制在机械行业得到了广泛的应用。
2 零件介绍及零件图
零件形状如1-1、1-2图所示,有轮廓加工、板件凸、凹件加工及打孔等。由于典型零件需要配合的薄壁零件,形状比较简单,但是工序复杂,表面质量和精度要求高,所以从精度要求上考虑,定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量,根据毛胚形状和尺寸,分析采用两次定位(一次粗定位,一次精定位)装夹加工完成,按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工.。
零件基本尺寸:110×110×40 CAD图纸见附录C
2014届毕业设计论文
第 13 页 共 41 页
凸件1-1
凹件1-2
技术要求: 1、未注公差±0.1mm
2、未注倒角去毛刺;
2014届毕业设计论文
第 14 页 共 41 页
3、未注表面粗糙度为Ra3.2
凸件
凹件
2.1 毛坯的选择
(一)毛坯分析
根据零件的设计和运用领域等方面,零件形状尺寸、力学性能、批量大小以及厂里现有的设备要求,选择零件的材料。 ①:材料的力学性能:
退火钢抗拉强度:≥600(MPa); 屈服强度:≥355(MPa);
延 长 率:≥16%断面收缩率:≥40%;
2014届毕业设计论文
第 15 页 共 41 页
布氏硬度: ≤197(HB); ②:批量大小:小批量生产 ③:零件形状尺寸:
由零件凸模1-1、凹模1-4图样尺寸为116mm×116mm×44mm, (二)毛坯的选择
选择毛坯尺寸为116mm×116mm×44mm 的45号钢。
3 零件工艺分析
零件的尺寸公差在0.05—0.1mm之间,且凸件薄壁厚度为10mm,区域面积较大,表面粗糙度也比较高,达到了Ra3.2um,相对难加工,加工时容易产生变形,处理不好可能会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达到要求。
材料名称: 45号钢
热处理:正火。强度较高,塑性和韧性尚好,最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件
3.1 工艺方案制订
(一)选择定位基准:
通常毛料未经任何处理时,外表有一层硬皮,硬度很高,很容易磨损刀具,在选择走刀方式时加以考虑选择逆铣,还有毛刺,装夹前应进行钳工去毛刺处理,再以面作为粗基准加工精基准定位面。
凸件 :任选116mm×44mm的面用面铣刀加工,即为定位基准。 凹件 :任选116mm×44mm的面用面铣刀加工,即为定位基准 (二)选择毛坯各表面加工方法:
表面的加工顺序是先里后外,先粗后精,先面后孔的方法划分加工步骤,由于轮廓薄壁太薄,对其划分工序考虑要全面,先对受力大的部位先加工,对剩余部粗铣后就开始精加工。由于粗精加工同一个部位都用的不是同一把刀,所以选择加工方案要综合考虑。 (三)确定加工顺序:
铣削底面和侧面 凸件:
粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣内轮廓(挖槽)→编程去除槽内多余残料