2014届毕业设计论文
第 16 页 共 41 页
→铣槽内圆孔→粗铣槽内凹球槽→粗铣外轮廓→粗铣凸台→编程去除多余残料→精铣圆槽→精铣槽内球槽→精铣凸台→精铣夹持面 。
① 选择与之前加工完成的116mm×44mm面相邻的116mm×44mm面加工,用夹具将工件夹持稍微可以松动,目测之前加工的面与夹具底面垂直,然后用千分尺测是否垂直,读表后,用扳手轻微修改工件垂直度,直到工件垂直为止,夹紧,然后用面铣刀加工此面。切削量不要太多(1—1.5mm)。
② 将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到116mm×113mm×44mm 。
③ 将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到113mm×113mm×44mm 。
④ 然后加工113mm×113mm的面,用G92指令和面铣刀将此面稍微洗掉一点(1—1.5mm) 。
⑤ 将工件翻过来切削另一面,用G92指令和面铣刀稍微切掉一点,以此面为零点,将工件切削到113mm×113mm×42mm 。
⑥ 精铣上平面,工件尺寸铣过之后为113mm×113mm×40mm 。 ⑦ 粗铣长半轴为X为39短半轴Y为29的圆槽,以及去除残料。 ⑧ 铣直径为10的内圆孔,粗铣球半径为15的球槽。 ⑨ 粗铣凸台,去除多余残料。
⑩ 精铣圆槽(X40,Y30),粗铣SR15的球槽,精铣凸台。 ⑩+1 将工件旋转精铣夹持面110mm×110mm×40mm 。 凹件:
粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣凹槽→编程去除凹槽中多余残料→粗铣定位槽→精铣槽底面→精铣定位槽→翻面铣掉夹持面。
① 选择与之前加工完成的116mm×44mm面相邻的116mm×44mm面加工,用夹具将工件夹持稍微可以松动,目测之前加工的面与夹具底面垂直,然后用千分尺测是否垂直,读表后,用扳手轻微修改工件垂直度,直到工件垂直为止,夹紧,然后用面铣刀加工此面。切削量不要太多(1—1.5mm)。
② 将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到116mm×113mm×44mm 。
③ 将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加
2014届毕业设计论文
第 17 页 共 41 页
工,再以此面为零点,将零件切削到113mm×113mm×44mm 。
④ 然后加工113mm×113mm的面,用G92指令和面铣刀将此面稍微洗掉一点(1—1.5mm) 。
⑤ 将工件翻过来切削另一面,用G92指令和面铣刀稍微切掉一点,以此面为零点,将工件切削到113mm×113mm×42mm 。
⑥ 精铣上平面,工件尺寸铣过之后为113mm×113mm×40mm 。
⑦ 粗铣长半轴为X为31短半轴Y为21的椭圆槽,以及去除残料。以及两个定位槽。 ⑧ 精铣圆槽(X32,Y22),精铣定位槽。 ⑨ 将工件旋转精铣夹持面110mm×110mm×40mm。 (四)确定走刀路线
定义:数控加工过程中刀具相对于被加工工件的运动轨迹 。
根据零件图样,确定走刀路线(即加工工时最短,又能保证质量),下面确定该走刀路线: 配合件走刀路线:先粗、精加工圆的外轮廓 → 粗、精加工内腔及球槽→ 粗精加工定位台
3.2 装夹方式的确定
(一)夹具的选择
机械制造过程中用来固定加工对象,使之占有正确的位置,以接受施工或检测的装置称为夹具,又称卡具。从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、花辊机夹具等。在机床上加工工件时,为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求 ,加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。
夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置( 使工件在一次安装中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。
按进给方式铣床夹具可分为直线进给式、靠模进给式和圆周进给式三种。 1、直线进给式铣床夹具:这类铣床夹具用得最多,夹具安装在铣床工作台上,加工中随工作台按直线进给方式运动。2、靠模铣床夹具:靠模的作用是使工件获得辅助运动,形成仿形运动,它用在专用或通用花辊上加工各种非圆曲面。3、圆周进给式铣床夹具:可在不停车的情况下装卸工件,一般是多工位,在有回转工作台的铣床上使用。这种夹具结构紧凑,操作方便,是高效铣床夹具,使用于大批量生产。
2014届毕业设计论文
第 18 页 共 41 页
现代的数控铣床夹具除用到常用的虎钳、分度头和三爪夹盘等通用夹具外还有万能组合夹具、多工位夹具、气动或液压夹具、专用铣切夹具和真空夹具等 (二)装夹方案的选择
在确定装夹方案时,只需根据已选定的加工表面和定位基准定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具。在选用夹具时,在能用普通夹具装夹加工的尽可能的选用普通夹具,在经济效应上可以减少成本的开支。数控花辊机上用的夹具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求,所以我根据零件的形状考虑选择平口虎钳。此时,主要考虑以下几点:
夹紧机构或其它元件不得影响进给,加工部位要敞开;
(1)必须保证最小的夹紧变形; (2)装卸方便,辅助时间应尽量短;
(3)对小型零件或工序时间不长的零件,可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工,以提高加工效率;
(4)夹具结构应力求简单;
(5)夹具应便于与花辊机工作台及工件定位表面间的定位元件连接。 该零件形状规则,四个侧面较光整,加工面与加工面之间的位置精度要求不高。所以以底面和两个侧面作为定位,用虎钳从工件侧面夹紧。
使用注意事项:
(1)夹紧工件时要松紧适当,用手板紧手柄, 不得借助其他工具加力。
(2)强力作业时,应尽量使力朝向固定钳身。 (3)不许在活动钳身和光滑平面上敲击作业。 (4)对丝杠、螺母等活动表面应经常清洗、 润滑,以防生锈
平口虎钳
平口虎钳夹具参数
2014届毕业设计论文
第 19 页 共 41 页 外形尺寸长×宽×高(mm) 500×300×200 产品名称 平口虎钳 型号 钳口宽度(mm) 160 钳口高度(mm) 50 钳口最大张定位键宽开度(mm) 度(mm) 160 18 Q12160 3.3 确定零件的定位基准
定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。该零件首先以一个毛坯件的一个平面为粗基准定位,将毛料的精加工定位面铣削出来,并达到规定的要求和质量,作为夹持面,再以夹持面为精基准装夹来加工零件,最后再将粗基准面加工到尺寸要求。
3.4 刀具选择
结合零件图分析,该零件有平面和型腔内的圆弧及槽特点,加工工序复杂。为减少换刀和对刀时间,减少换刀带来的误差,提高加工效率,粗、精加工尽可能选用同一把刀具,保证良好精度要求。结合我厂的实际情况,采用数控铣床进行加工。
刀具材料应具备的性能: 希望具备的性能 高硬度(常温及高温状态) 高韧性(抗弯强度) 作为刀具使用时的性能 耐磨损性 希望具备的性能 化学稳定性良好 低亲和性 磨削成形性良好 锋刃性良好 作为刀具使用时的性能 耐氧化性耐扩散性 耐溶着、凝着(粘刀)性 刀具制造的高生产率 刃口锋利表面质量好微小切削可能 耐崩刃性耐破损性 高耐热性 耐塑性变形性 耐热冲击性耐热裂纹性 热传导能力良好 对刀具的基本要求: (1)刀刚性要好。铣刀刚性要好的目的有二:一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要;二是为适应数控花辊机加工过程中难以调整切削用量的特点;
(2)铣刀的耐用度要高。尤其是当一把铣刀加工的内容很多时,如刀具不耐用而磨损较快,不仅会影响零件的表面质量与加工精度,而且会增加换刀引起的调刀与对刀次
2014届毕业设计论文
第 20 页 共 41 页
数,也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶,从而降低了零件的表面质量。
除上述两点之外,铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的,总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意
加工质量的前提。具体选择的刀具将在工艺文件里表现出来。
刀具卡
零件图号 刀具名称 刀具编号 刀具组 成
序号 1 2 3 4 01 1 换刀方式 编号 T01 T02 T03 T04 刀具卡 使用设备 程序编号 规格 φ60 φ16 φ8 φ8 O0001 数量 1 1 1 1 备注 自动 刀具名称 盘铣刀 立铣刀 立铣刀 球铣刀 3.5 确定切削用量
(1) 主轴转速的确定
主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取:
1000Vcn=
?D 其中Vc-切削速度
D-工件或刀具的直径(mm)
由于每把刀计算方式相同,现选取 16mm的立铣刀为例说明其计算过程。
根据切削原理可知,切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。
铣削时切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度vc/ (m/min) 高速钢铣刀 45号钢 55~58 100 ~ 200 硬质合金铣刀 200 ~ 400