毕业论文 2(2)

2019-05-18 13:26

(1)上表面加工方案

如图2-1所示,因下表面的精度要求不高,所以是预加工面朝上,以底面和两侧面定位夹紧,粗、精加工上平面

(2)外轮廓加工方案

如图2-1所示,铣削外表面轮廓时,铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面,而不应沿法向直接切入零件,以避免加工表面产生划痕,保证零件轮廓光滑。

(3)凸台加工方案

根据图形尺寸要求及其加工精度可知:凸台的精度要求较高,,所以可以采用粗加工—精加工方案完成,以满足加工要求,并且可以用刀补值修改加工余量。

(4)凹槽加工方案

如图2-1所示凹槽的深度要求为5mm,其精度要求较高。因此采用粗加工—精加工方案完成,能满足加工要求。凹槽的圆弧半径为4mm,所以在选择加工刀具时应选用半径应小于或等于4mm的铣刀。

(5)内型腔加工方案

根据图形尺寸要求及其加工精度可知:凸台内型腔的精度要求较高,,所以可以采用粗加工—精加工方案完成,以满足加工要求,并且可以用刀补值修改加工余量。

(6)孔的加工方案

如图2-1所示,小孔的尺寸为?8,根据公差的要求因此需钻、绞孔完成,保证其加工精度。

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3 工艺文件的编制

3.1 毛坯的确定

转接盘是汽车主要零件之一,直接承受介质压力,所用材料必须符合“转接盘的压力与温度等级”的规定。常用材料有下面几种:灰铸铁 、可锻铸铁 、球墨铸铁、 耐酸高硅球墨铸铁、碳素钢、铜合金、高温铜、低温钢、不锈耐酸钢。

鉴于目前国内工艺水平,各厂参差不齐,用户又往往不易检验。介于学习便于加工,学校硬件要求,选择的毛坯材料为普遍的45钢。

毛坯的选择原则有生产纲领的大小,零件材料和性能的要求,零件的结构形状及尺寸,现有的生产条件。

该零件的长为90mm,宽90mm,高20mm,毛坯的长、宽、高应大于零件的长、宽、高,但要在便于加工的前提下要选择合理的尺寸,做到不浪费材料,减少成本。根据零件图纸要求及毛坯的选择原则确定毛坯尺寸长为95mm,宽95mm,高25mm的方形45钢材料。

图 3-1 毛坯图

3.2 定位基准的选择

正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容,也是保证零件加工精度的关键。

定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中,只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准(粗基准)。在后续工序中,则使用已加工表面作

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为定位基准(精基准)。

在选择定位基准时,是保证工件精度要求出发的,因此分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。

(1)精基准的选择原则

选择精基准时,应保证加工精度和装夹可靠、方便,可参照下列原则进行选择。基准重合原则,基准统一原则,自为基准原则,互为基准原则,便于装夹原则。

(2)粗基准的选择原则

选择粗基准要求应能保证加工面与不加工面之间的位置要求并合理分配各加工面的余量,同时要为后续工序提供精基准。具体可按下列原则选择。非加工表面原则,加工余量最小原则,重要表面原则,不重复使用原则,便于工件装夹原则。

定位基准是工件在定位时所依据的基准。综上所述,由于外轮廓的两个平行面有较高的平行度要求,因此选用外轮廓的两个平行面做为精基准。因此本零件加工中以上表面作为粗基准铣出外轮廓(精基准),并以外轮廓的两个平行面做为精基准进行加工。 3.3 装夹方案的确定

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外,重点考虑以下几点:

(1)单件小批量生产时,优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具,以缩短生产准备时间和节省生产费用。

(2)成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。 (3)零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。 (4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,及夹具要敞开,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀。

(5)为提高数控加工的效率,批量较大的零件加工可采用多工位、气动或液压夹具。

根据数控机床上用的夹具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好

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足这些条件。如图3-2所示。

铣削装夹 图3-2 装夹及定位基准示意

3.4 切削用量的确定

数控加工的切削用量包括:背吃刀量ap,主轴转速n或切削速度Vc、进给速度Vf或进给量f。切削用量选择的原则是:保证零件加工质量和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,最大可能地保证刀具的耐用度,并充分发挥机床的性能最大限度地提高生产效率,降低生产成本。根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料,参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量。 3.4.1 背吃刀量与加工余量的确定

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时,在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下,尽可能取较大的背吃刀量,以减少进给次数;精加工时,为保证零件表面粗糙度要求,背吃刀量一般取0.1~0.4mm较为合适是根据余量来确定的,在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下,最好尽量选择较大的背吃刀量,以减少进给次数。

加工余量的大小对零件的加工质量、生产效率和生产成本有较大影响,应合理确定,过大的余量会浪费材料,增加机床和刀具的磨损,提高了生产成本,不能全部消除上道工序和表面缺陷,可能造成废品。因此加工余量应合理确定,影响加工余量的因素如下。

(1)前工序的加工表面质量(包括表面粗糙度和表面破坏深度); (2)前工序的工序尺寸公差;

(3)前工序的位置误差:如工件表面在空间的弯曲、偏斜以及误差等; (4)本工序安装误差;

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加工余量的大小,直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量大,不仅增加机械加工劳动量,降低生产率,而且增加材料、工具和电力的消耗、增加成本。但是加工余量小,有不能消除前工序的各种误差和表面缺陷,甚至产生废品。因此必须合理的确定加工余量。其确定的方法有:

(1)估算法:经验估算法是根据工艺人员的经验来确定加工余量的。 (2)查表修正法:根据手册,查表得出加工余量的数值,然后根据实际情况进行适当的修正。

(3)分析计算法:对影响加工余量的各种因素进行分析,然后根据一定的计算式来计算加工余量的方法。

由于我院的设备限制,通过分析得出此零件采用经验估算法来确定加工余量:毛坯材料为45钢,铣削加工,刀具材料为高速钢,粗铣余量0.8 mm,精铣0.2mm。

3.4.2 主轴转速的确定

主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取:

n=

其中Vc-切削速度(m/min); D-工件或刀具的直径(mm);

由于每把刀计算方式相同,现选取16的立铣刀为例说明其计算过程。

D=16 mm

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,可参考表3-1选取。

表3-1 铣削时切削速度表

切削速度vc/ (m/min) 工件材料 硬度/HBS 高速钢铣刀 <225 钢 225~325 325~425 铸铁

1000Vc ?D硬质合金铣刀 66~150 54~120 36~75 66~150 18~42 12~36 6~21 21~36 10

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