毕业设计:配合件的数控加工工艺的分析及程序编制(4)

2019-06-02 13:13

对于一个零件来说,并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析,选择那些是最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。再考虑选择内容时应结合本企业设备的实际,立足与解决难题、攻克关键问题和提高生产效率,充分发挥数控加工的优势。

一、适于数控加工的内容

在选择时,一般可按下列顺序考虑:

(1)通用机床无法加工的内容应做为优先选择内容;

(2)通用机床难加工,质量也难以保证的内容应作为重点选择内容;

(3)通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容,可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。

二、不适于数控加工的内容

一般来说,上述这些加工内容采用数控加工后,在产品质量、生产效率与综合效益方面会得到明显提高。相比之下,下列一些内容不宜选择采用数控加工:

(1)占机调整时间长

(2)加工部位分散,需要多次安装、设置原点。

(3)按某些特定的制造依据(如样板等)加工的型面轮廓。

此外,再选择和决定加工内容时,也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之要尽量做到合理,达到多、好、省的目的。要防止把数控机床当普通机床使用。

根据零件可选用华中数控CK6140。

4.2确定零件的定位基准和装夹方式

在零件的加工过程中,每一道工序都有定位工序的选择问题。定位基准选择的好坏,对保证零件的加工精度,合理安排加工顺序都有着决定性的影响。

基准的概念:基准是指用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些店、线、面。

4.2.1粗基准选择原则

粗基准的选用原则

1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时,一般不选择加工表面作为粗基准。

2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加工表面为粗基准。 3、粗基准不重复使用的原则。粗基准的精度低,粗糙度数值大,重复使用会造成较大的定位误差,因此,同一尺寸方向的粗基准,通常只允许使用一次。

4.2.2精基准的选择原则

精基准的选用原则

1、基准重合原则。尽可能使设计基准和定位基准重合,以减少定位误差。

2、基准统一原则。尽可能使用同一定位基准加工个表面,以保证各表面的位置精度。如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。

3、互为基准原则。当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候,可用互为基准的原则反复加工。

4、自为基准的原则。当要求加工余量小而均匀时,可选择加工表面作为自身的定位基准。

4.2.3定位基准

在加工时,用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准,称为定位基准。 以未加工过的毛坯表面作定位基准时称粗基准; 以加工过的表面作定位基准时称精基准。...即尽可能选择设计基准为定位基准、测量基准和工序基准,这样,可以避免由于基准不重合而造成的累积误差,保证加工精度。

4.2.4装夹方式

1)在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的,能自动定心,一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时,但夹紧力小,适用于装夹外形规则的中、小型工件。

2)在两顶尖之间装夹。对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件,为了保证每次装夹时的装夹精度,可用两顶尖装夹。该装夹方式适用于多序加工或精加工。 3)用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一段用卡盘夹住,另一段用后顶尖支撑。这种方式比较安全,能承受较大的切削力,安装刚性好,轴向定位准确,应用较广泛。 4)用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹,叫心轴装夹。这种方式比较安全,能承受较大的切削力,安装刚性好,轴向定位准确。

4.3加工方法的选择和加工方案的确定 4.3.1加工方法的选择

加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下,兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中,要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零 件,比较适合在车床上加工,又经过对零件图尺寸分析,尺寸精度比较高。如ф53±0.02mm,ф35

mm等,在普通车床是难以保证其尺寸精度、

表面粗糙度,所以应该选择在数控车床上加工。

4.3.2加工方案的确定

零件上精度比较高度表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案:①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖,经试验论证第二种方案装夹困难,对刀、退刀及换刀相当困难,所以在这里选择第一种方案加工,能够保证其技术要求。

4.4工序与工步的划分 4.4.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

由于零件需要调头加工,如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按所用的刀具划分工序,刀具有四把,虽然不多,但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀,而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后,加工内容不连续,所以也不合理,不易划分工序;只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序,且能保证两次装夹的位置精度,每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面,且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。

4.4.2工步的划分

因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易划分工歩;这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易: 零件1工序卡:

陕西工业单位名称 职业技术学院 工序号 001 程序编号 配合件 夹具名称 三爪卡盘 刀具规格/mm 轴类零件 加工设备 华中数控CK6140 主轴转速工步号 工步内容 刀具号 (r·min-1) 进给量(mm·r-1) 背吃刀量/mm 备注 车间 数控实训基地 产品名称或代号 零件名称 零件图号 粗、精车1 左端面,光外圆约30mm 2 从右至左粗车轮廓 从右至左精车轮3 廓,保证达到零件图的尺寸要求 粗、精车右端面,4 保证总长达到零件图的尺寸要求 5 6 钻中心孔 钻孔Φ10 T02 T03 Φ3钻头 Φ10钻1000 300 0.2 0.1 T01 25×25 500 0.3 2 掉头 T07 25×25 1000 0.1 0.25 T07 25×25 800 150 2 T01 25×25 500 0.3 2 头 粗车Φ207 内孔为Φ18 8 精车内孔 切4×Φ9 23退刀槽 粗、精车10 螺纹达到零件图的尺寸要求 从右至左粗、精车11 外圆表面达到零件图的尺寸要求 编制 批准 审核 2013年9月 共1页 第1页 T07 25×25 1000 0.1 0.25 T06 内螺纹车刀 200 2 逐刀减少 T05 T04 Φ10 4m内槽车刀 500 0.08 0.2 T04 Φ10 450 0.1 0.5 300 0.1 3 零件2工序卡:

陕西工业单位名称 职业技术学院 工序号 002 程序编号 配合件 夹具名称 三爪卡盘 刀具规格工步号 工步内容 刀具号 /mm 轴类零件 加工设备 华中数控CK6140 主轴转速(r·min-1) 500 进给量(mm·r-1) 0.3 车间 数控实训基地 背吃刀量/mm 备注 产品名称或代号 零件名称 零件图号 1 粗、精车左端面,T01 25×25 2


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