箱體零件油壓馬達座加工數(shù)控加工工藝說明書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 要多次裝夾、 找正，手工測量次數(shù)多，加工時必須頻繁地更換刀具，工藝難以制定，更重要的是精度難以保證。這類零件在加工中心上加工，一次裝夾可以完成普通機床60%95%的工序內(nèi)容，零件各項精度一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，同時節(jié)省費用，縮短生產(chǎn)同期。從上所述，加工此零件選擇臥式鏜銑床加工中心。如圖 42 所示： 圖 41 JHT 立式單面銑床 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 13 JHT300 立式單面銑 其機床參數(shù)如下所示： 表 41 JHT300 立式單面銑床 JHT300立式單面 銑由 JHT300 床身，工作臺，加裝立柱，立柱拖板螺母付，再在拖板上配置動力頭而形成，動力頭功率為 ， 兩種，垂直升降絲桿有兩種結(jié)構(gòu)形式即普通絲桿螺母及滾珠絲桿螺母，用戶可自行選擇 JHT300 立式單面銑主要技術參數(shù) 名稱型號 JHT300立式 最大進給力20210N 2021kgf 臺面尺寸（長 寬 高） (mm) 1500580195 快速進給速度 =3000mm/min 床身（長 寬 高）(mm) 3000620620 進給電機功率 N= 工作臺最大行程(mm) 1500 適配動力頭為 ， 適配動力頭型號 /功率 XD3250/ XD4060/ 備注：還有 JHT210立式配置只是床身長 2100，臺面長 1050行程 1000 動力頭垂直升降距離 (mm) 470 適配動力頭為 3kw、 4kw 及 主軸套筒外伸量(mm) 80 100 適配滑臺進給箱為 JHTⅠ型， 主軸相關尺寸 7:, D(直徑 )=,L= D= 推薦銑刀盤直徑(mm) 300 400 主軸中心離立柱距離 (mm) 410 450 主軸中心離拖板距離 (mm) 160 200 刀盤端面離臺面最大最小距離 (mm) 95/560 20/490 適配滑臺進給箱型號 JHTⅠ 型 工進速度 mm/min18檔 2 、 50、 6 80、 100、 12 160、 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 14 圖 42 HMC125f 臥式銑鏜加工中心 其參數(shù)如下表所示： 表 42 HMC125f 臥式銑鏜加工中心 技術參數(shù) 200、 250、 31 400、 500 、 6 800、 1000 機床臺面高度 (mm) 760 外型尺寸（長 寬 高） (mm) 415012802410 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 15 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 16 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 17 工件 的定位與夾緊方案的確定 工件的定位 工件在空間具有六個自由度，即沿 x、 y、 z 三個直角坐標軸方向的移動自由度z、y、x ??? 和繞這三個坐標軸的轉(zhuǎn)動自由度 z、y、x ??? 。若要使工件在夾具中獲得惟一確定的位置，就需要在夾具上合理設置相當于定位元件的六個支承點，使工件的定位基準與定位元件緊貼接觸，即可消除工件的所有六個自由度，這就是工件的六點定位原理。 工件在機床上加工時，首先要把工件安放在機床工作臺上或夾具中，使它和刀具之間有相對正確的位置 ，這個過程稱為定位。當零件較復雜時、加工面較多時，需要經(jīng)過多道工序的加工，其位置精度取決于工件的安裝方式和安裝精度。工件常用的安裝方法如下： 1）直接找正安裝 用劃針、百分表等工具直接找正工件位置并加以夾緊的方法稱直接找正安裝法。此法生產(chǎn)率低，精度取決定于工人的技術水平和測量工具的精度，一般只用于單件小批生產(chǎn)。 2）劃線找正安裝 先用劃針畫出要加工表面的位置，再按劃線用劃針找正工件在機床上的位置并加以夾緊。由于劃線既費時，又需要技術高的劃線工，所以一般用于批量不大，形狀復雜而笨重的工件或低精度 毛坯的加 工。 3）用夾具安裝 將工件直接安裝在夾具的定位元件上的方法。這種方法安裝迅速方便，定位精度較高而且穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高，廣泛用于中批量和平以上的生產(chǎn)類型。 用平具安裝工件的方法有以下特點： 1）工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接找正安裝法。此法生產(chǎn)率低，精度取決于工人的技術水平和測量工具的精度，一般只用于單件小批量生產(chǎn)。 2） 由于夾具預先在機床上已調(diào)整好位置，因此，工件通過夾具相對于機床也就占有了正確的位置。 3）通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正 確位置 。 夾具設計 由于此零件為箱體類零件，而且體積較為大，重量也很重。為此，不管此零件是在數(shù)控機床上加工還是在普通機床上加工，都要考慮到此方面。對于大型類零件一般采用的是組合夾具裝夾，而數(shù)控機床常用夾具主要采用拼裝夾具、組合夾具、可調(diào)夾廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 18 具和數(shù)控夾具。 組合夾具一般是為某一工件的某一工序給裝的專用夾具，也可以組裝成通用可調(diào)夾具或成組夾具。組合夾具適用于各類機床。組合夾具把專用夾具的設計、制造、使用、報廢的單向過程變?yōu)榻M裝、拆散、清洗入庫、再組裝的循環(huán)過程。可用幾個小時的給裝同期代替幾個月的設計 制造周期，從而縮短了生產(chǎn)周期；節(jié)省了工時和材料，降低了生產(chǎn)成本；還可減少夾具庫房面積，有利于生產(chǎn)管理。 組合夾具的元件精度高、耐磨，并具實現(xiàn)了完全互換，元件精度一般為 IT6~IT7。用組合夾具加工的工件，位置精度一般可達 IT8~IT9 級，若調(diào)整得當，可以達到 IT7 級。 組合夾具的主要缺點是體積較大，剛度較差，一次投資多，成本高。 組合夾具分為槽系和孔系兩大類： 1）槽系組合夾具 的元件包括基礎件、支承件、定位件、導向件、夾緊件、緊固件以及其他輔助件等。槽系組合夾具可以直接安裝在機床工件臺上，不必用加基 礎板。通過定位件確定零件位置，夾緊件來夾緊零件。由于夾具是真接在工件臺上或者是安裝在槽系板上，由于安裝夾具時，安裝精度不是很高，因此定位精度也不是很高，與孔系組合夾具相比，精度低。因此一般用于定位精度要求不是很高的加工零件上。 2）孔系組合夾具的元件用一面兩圓柱銷定位，屬允許使用的過定位；其定位精度高，剛性比槽系組合夾具好，組裝可靠，體積小，元件的工藝性好，成本低，可用作數(shù)控機床夾具。但組裝時元件的位置不能隨意調(diào)節(jié)，常用偏心銷釘或部分開槽元件進行彌補。 工件的定位基準與夾緊方案的確定，應遵循前面所述有關定位 基準的選擇原則與工件夾緊的基本要求。此外，還應該注意下列三點： （ 1）力求設計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。 （ 2）設法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位裝夾中，能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機床的效率。 （ 3）避免采用占機人工調(diào)整方案，以免占機時間太多，影響加工效率。 普通立式銑床工件裝夾 在銑削零件底座時，工件定位及裝夾方案確定的思路為：此零件為大型箱體零件，只能用組合夾具去定 位和裝夾，銑削底座面時，采用的立式銑床，那要銑削的平面一定為向上且與水平面保持平行，此零件上部為一個圓柱面，可采用 V型塊作定位，另廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 19 一端面用一個角鐵塊定位一端，調(diào)整其零件底座水平面可用二個可調(diào)支承來固定。夾緊的裝置是用壓板和螺母栓來平緊。這樣就可以使零件 即定位好在工作臺上，又能很好的夾緊。其定位和夾緊示意圖如下 圖 43 所示： 12345678910111213141516205290150270360445M304501718 圖 43工件裝夾示意圖 1— M30 螺母栓 2— M30 螺母 3— 墊 圈 4— 壓板 5— 彈簧 6— 擋板 7— 可調(diào)支承座 8— M30 螺母栓 9— 角鐵 10— M30 螺母栓 11— 可調(diào) V 型塊 12— M10 螺母栓 13— M10螺母 14— 墊圈 15— 彈簧 16— 勾板 17— M30螺母栓 臥式加工中心工件裝夾 在臥式加工中心加工此零件，為了保證其孔的平行度和同軸度，采用一次裝夾加工完所有要加工的孔和面等。由于沒有孔可以定位，只能用三面定位（基準統(tǒng)一原則）作為定位。以 底座、一個端面、二個底座側(cè)面作為精基準定位。再用壓板和螺母栓 夾廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 20 緊。由于此零件在臥式加工中心加工時，工作臺需要回轉(zhuǎn) 180 度，為了保證工作臺回轉(zhuǎn)后，可以使不停機重新對刀而直接加工另一端，就要零件的 X、 Z 軸尺寸相交的中心點與工作臺中心點重合，而此零件在此中心點外沒有孔作為基點，若不用夾具輔助，那很難調(diào)整。為此，可用孔系基礎板，在此板上鉆有中心孔，裝夾零件時，先裝夾在孔系基礎板上，這樣可以方便找正中心孔。 而具根據(jù)上述孔系組合夾具的特點，定位精度較高，而在臥式加工中心加工此零件精度要求較高，用孔系組合夾具來裝夾此零件正好符合技術要求。 裝夾好零件在基礎板上后，吊裝到臥式加工中心 上，這樣不但能保證加工精度，而且減少在機床上裝夾時間。見圖 44： 1234567891011121314151617120280 61296022020022065550705500 圖 4— 4 工件裝夾示意圖 1— 墊板 2— 角鐵 3— 螺母栓 4— 墊板 5— 墊圈 6— M3螺母栓 7— 壓板 8— M30螺母 9— 彈簧 10— 定位梢 11— 吊環(huán) 12— 基礎板 13— 定位梢 14— M30螺母栓 15— M30圓頭螺栓 16— 墊板 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 21 刀具的選擇 選擇刀具時的出發(fā) 點 （ 1）銑刀剛性要好 要求銑刀剛性好的目的，一是滿足為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要，二是為適應數(shù)控銑床加工過和中難以調(diào)整切削用量的特點。在數(shù)控銑削中，因銑刀剛較差而繼刀并造成零件損傷的事例是經(jīng)常有的，所以解決數(shù)控銑刀的剛性問題是至于關重要。 （ 2）銑刀的耐用度要高 當一把銑刀加工的內(nèi)容很多時，如果刀具磨損較快，不僅會影響零件的表面質(zhì)量和加工精度，而且會增加換刀與對刀次數(shù)，從而導致零件加工表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階，降低零件的表面質(zhì)量。 刀具的選擇 根據(jù) 前面所述以及 零件結(jié)構(gòu)特點 ，銑削零件底面時，為了保證圖紙技術要求和減少加工時間，而且在加工中心上銑削端面時，為了防止出現(xiàn)碰刀現(xiàn)象，采用端銑刀直徑較大，此零件需要銑端面、鏜孔、攻螺紋孔，所需刀 具有端面銑刀、鏜刀、中心鉆、麻花鉆、孔倒角刀、機用絲錐等，其 規(guī)格根據(jù)加工尺寸來選擇。同時考慮到此零件的材料為 球墨鑄鐵，加工性能較好，刀具材料為硬質(zhì)合金。 鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀可鏜削通孔、階梯孔和盲孔，單刃鏜刀剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。鏜鑄鐵孔或精鏜時，一般取主偏角 Kr ?90 ；粗鏜鋼件孔時，取主偏角Kr ?? 75~60 ，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀一般均有調(diào)整裝置，效率低，只能用于單件小批生產(chǎn)。但結(jié)構(gòu)簡單，適應性較廣，粗、精加工都適用。 鏜孔刀具的選擇主要的問題是刀桿的剛性，要盡可能地防止或消除振動，其主要考慮點如下： （ 1）盡可能選擇大的刀桿直徑，接近鏜孔走私最好； （ 2）盡可能選擇微短的刀桿臂 {工作長度 }。當工作長度小于 4 倍刀桿直徑時可用鋼制刀桿，加工要求高的孔時最好采用硬質(zhì)合金刀桿。當工作長度為 47 倍的刀桿直徑時，小孔用硬質(zhì)合金刀桿，大孔用減振刀桿。當工作長度為 710 倍的刀桿直徑時，要采用減振刀桿； （ 3）選擇主偏角（切入角 Kr）接近些年來 ?90 或大于 ?75 ； （ 4）選擇涂層的刀片品種（刀刃圓弧小）和小的刀尖圓弧半徑（ ）； （ 5）精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用負切削刀刃片的刀具； 廣西工學院鹿山學院本科生畢業(yè)設計（論文） 22 （ 6）鏜深的盲孔時，采用壓縮空氣和冷卻液來排屑和冷卻。 根據(jù)上述，本次設計所用的鏜刀都為單刃。 所選刀具如下 表 43 所示： 表 43 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱 或代號 零件名稱 液壓馬達座 零