薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及加工工藝過(guò)程分析

薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及加工工藝過(guò)程分析,薄壁,零件,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,過(guò)程,進(jìn)程,分析 方案方案1.1.零件材料、結(jié)構(gòu)及尺寸零件材料、結(jié)構(gòu)及尺寸2.2.加工方案及流程數(shù)控機(jī)床工藝卡片加工方案及流程數(shù)控機(jī)床工藝卡片3.3.程編策略程編策略4.4.工裝及刀具選用工裝及刀具選用5.5.檢測(cè)方法檢測(cè)方法一、零件材料、結(jié)構(gòu)及尺寸一、零件材料、結(jié)構(gòu)及尺寸 1.1.零件材料：零件材料：7050-T7451,MAS4050 7050-T7451,MAS4050 2.2.結(jié)構(gòu)：典型單面肋結(jié)構(gòu)：典型單面肋 2758-13 3、零件尺寸、零件尺寸 長(zhǎng)長(zhǎng)*寬寬*厚：厚：747X123X26747X123X26 毛料尺寸：毛料尺寸：830X200X30830X200X30三、程編策略三、程編策略粗銑一般要盡可能的去除零件的大面積材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件在粗銑一般要盡可能的去除零件的大面積材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件在不考慮變形的情況下余量建議少留一點(diǎn)，容易變形的零件建議多不考慮變形的情況下余量建議少留一點(diǎn)，容易變形的零件建議多留，并增加半精加工：留，并增加半精加工：粗銑槽：一般加工時(shí)底面和側(cè)壁都要留余量，建議底面留粗銑槽：一般加工時(shí)底面和側(cè)壁都要留余量，建議底面留23mm23mm余量，側(cè)壁留余量，側(cè)壁留13mm13mm余量；余量；粗銑外形：一般加工時(shí)底面和側(cè)壁都要留余量，建議底面留粗銑外形：一般加工時(shí)底面和側(cè)壁都要留余量，建議底面留23mm23mm，側(cè)壁留，側(cè)壁留13mm13mm余量；余量；粗銑筋高：一般建議留粗銑筋高：一般建議留12mm12mm余量；余量；精銑是直接加工到需要尺寸，所以要求粗銑、半精銑留的余量要精銑是直接加工到需要尺寸，所以要求粗銑、半精銑留的余量要根據(jù)實(shí)際要求盡可能的少，減少精銑時(shí)的切削量：根據(jù)實(shí)際要求盡可能的少，減少精銑時(shí)的切削量：精銑筋高及精銑筋高及R R：可根據(jù)不同形式的筋留余量，建議直筋可不留余：可根據(jù)不同形式的筋留余量，建議直筋可不留余量，斜筋和量，斜筋和R R可根據(jù)公差留可根據(jù)公差留0.050.1mm0.050.1mm；精銑腹板：底面一般不留余量，為避免刀具大切精銑腹板：底面一般不留余量，為避免刀具大切削轉(zhuǎn)角，建議側(cè)壁根據(jù)具體情況留余量，余量一削轉(zhuǎn)角，建議側(cè)壁根據(jù)具體情況留余量，余量一般比粗銑槽的側(cè)壁余量略大；般比粗銑槽的側(cè)壁余量略大；三三坐標(biāo)銑外形、內(nèi)形：內(nèi)、外形有角度，所以粗坐標(biāo)銑外形、內(nèi)形：內(nèi)、外形有角度，所以粗銑、半精銑時(shí)給精銑內(nèi)、外形留的余量一般都很銑、半精銑時(shí)給精銑內(nèi)、外形留的余量一般都很小，避免大的切削量和減小切削時(shí)刀具振顫；小，避免大的切削量和減小切削時(shí)刀具振顫；卸卸外外形形：底底面面要要盡盡可可能能的的留留少少的的去去除除量量，方方便便鉗鉗工將零件從毛料上卸下。工將零件從毛料上卸下。加工轉(zhuǎn)速和進(jìn)給根據(jù)機(jī)床性能和刀具性能來(lái)定。加工轉(zhuǎn)速和進(jìn)給根據(jù)機(jī)床性能和刀具性能來(lái)定。加工中切深較深時(shí)，刀具有效切削面積建議不要加工中切深較深時(shí)，刀具有效切削面積建議不要超過(guò)超過(guò)1/21/2刀具有效切削直徑。刀具有效切削直徑。三、程編策略三、程編策略四、工裝及刀具選用四、工裝及刀具選用工裝：工裝：真空銑具：用于加工零件槽腔，筋，外形及內(nèi)形；真空銑具：用于加工零件槽腔，筋，外形及內(nèi)形；鉆檢模：制零件腹板及緣板上孔。鉆檢模：制零件腹板及緣板上孔。刀具選用刀具選用：由于零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，厚度不厚，建議選：由于零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，厚度不厚，建議選用以下刀具；用以下刀具；16X38R3.216X38R3.2立銑刀；立銑刀；12X26R3.212X26R3.2立銑刀；立銑刀；12X26R112X26R1立銑刀；立銑刀；8X12R3.28X12R3.2立銑刀；立銑刀；12X26R012X26R0立銑刀；立銑刀；2.72.7，3.83.8通用鉆頭；通用鉆頭；44擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔鉆。四、檢測(cè)方法四、檢測(cè)方法鉆檢模用來(lái)鉆、檢驗(yàn)腹板上及緣板上孔；鉆檢模用來(lái)鉆、檢驗(yàn)腹板上及緣板上孔；建議用測(cè)量機(jī)來(lái)檢測(cè)建議用測(cè)量機(jī)來(lái)檢測(cè)零件理論外形零件理論外形等游標(biāo)卡尺無(wú)等游標(biāo)卡尺無(wú)法檢測(cè)的尺寸。法檢測(cè)的尺寸。測(cè)量工具建議選用游標(biāo)卡尺、厚度尺等常用測(cè)量測(cè)量工具建議選用游標(biāo)卡尺、厚度尺等常用測(cè)量工具。工具。一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及加工工藝過(guò)程分析 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作規(guī)定進(jìn)行日期： 2013年 2月 25 日起至 2013年 5 月 31 日止 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行地點(diǎn)： 四、任務(wù)書(shū)的內(nèi)容： 1．設(shè)計(jì)要求： 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的一次綜合能力的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)題目-—薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及加工工藝過(guò)程分析，可以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)薄壁類(lèi)零件設(shè)計(jì)，熟悉薄壁件工藝分析、工藝方案論證、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)的方法和步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)查詢(xún)15篇以上（其中至少2篇外文）相關(guān)圖書(shū)、文獻(xiàn)資料，收集與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的數(shù)據(jù)并完成讀書(shū)筆記；翻譯與課題有關(guān)的外文資料（譯文不少于5000單詞）；編寫(xiě)不少于1500字的開(kāi)題報(bào)告，確定設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整體設(shè)計(jì)并用CAD繪制圖紙（折合A0圖紙3張）；編寫(xiě)并打印10000字以上的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)及300字左右的中文文摘并翻譯成外文,從而培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容： 薄壁類(lèi)零件夾具設(shè)計(jì)及零件加工工藝過(guò)程分析。 （1）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）薄壁件工藝分析； 2）工藝方案論證與制定； 3）薄壁件夾具設(shè)計(jì)； 4）主要零件加工工藝過(guò)程分析。 （2）設(shè)計(jì)任務(wù)： a．薄壁零件2758-1某兩個(gè)具有代表性工序的夾具設(shè)計(jì)計(jì)算并繪制裝配圖（2張左右A0圖紙）； b．繪制零件2758-1零件圖并用MasterCAM編寫(xiě)加工零件程序（1張A0圖紙）； c. 薄壁零件加工工藝過(guò)程分析（工藝過(guò)程卡），要求用數(shù)控機(jī)床工藝過(guò)程卡片,由于是飛機(jī)零件，精度要求要高，公差等級(jí)要高； d. 編寫(xiě)夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（10000字左右）、附300字左右的中文文摘并翻譯成外文； e. 翻譯一篇5000字以上的與課題有關(guān)的外文資料； f. 編寫(xiě)不少于1500字的開(kāi)題報(bào)告。 3．工作程序及日程安排： （1）畢業(yè)實(shí)習(xí)：2月25日—3月22日 （a）畢業(yè)實(shí)習(xí)期間穿插檢索、收集與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的圖書(shū)、文獻(xiàn)資料共15篇并做讀書(shū)筆記 （b）編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告（1500字以上） （c）完成實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)鑒定表 （d）翻譯一篇5000字以上的與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有關(guān)的外文資料 （e）5月1日前提交實(shí)習(xí)材料（實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)鑒定表） （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)：3月25日—5月31日 （a）3月25日 上交開(kāi)題報(bào)告 （b）3月25日—4月12日 確定總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行并完成設(shè)計(jì)計(jì)算工作 （c）4月15日—5月3日 完成總裝配圖繪制 （a）4月22日—4月26日 設(shè)計(jì)中期進(jìn)度檢查 （b）5月6日—5月17日 完成零件圖繪制并對(duì)主要零件進(jìn)行加工工藝分析 （c）5月20日—5月24日 編寫(xiě)整理設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，附300字左右的中文文摘并翻譯成外文 （d）5月27日—5月29日 修改、整理畢業(yè)設(shè)計(jì)資料；完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) （e）5月30日 打印文稿、圖紙、刻錄畢業(yè)設(shè)計(jì)光盤(pán) （f）5月31日 整理裝袋、上繳畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 （g）6月3日—6月5日 準(zhǔn)備答辯 （h）6月6日—6月8日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 指導(dǎo)教師簽名： 2013年 1 月 6 日 教研室主任簽名： 2013年 1 月 6 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱(chēng) 薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及加工工藝過(guò)程分析 課題來(lái)源 教師擬定 課題類(lèi)型 工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 一、選題的目的及意義 薄壁件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)過(guò)程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，使本人對(duì)自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，專(zhuān)業(yè)技能，和專(zhuān)業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝主要是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個(gè)非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，而這個(gè)薄壁件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時(shí)提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)與世界的接軌，中國(guó)不斷的引進(jìn)了西方先進(jìn)的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運(yùn)用，使得我國(guó)的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。[1][3]產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像薄壁件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問(wèn)題，現(xiàn)階段薄壁件零件加工還打不到自動(dòng)化加工，它的工藝好需要人工畫(huà)線(xiàn)的方法來(lái)保證，而零件的裝夾也是通過(guò)人工來(lái)完成的，所以現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)薄壁件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過(guò)去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。[2] 三、本課題的研究手段和預(yù)期結(jié)果 1、研究?jī)?nèi)容 (1)查閱文獻(xiàn)資料，詳細(xì)研究零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)。 (2)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選取毛坯的種類(lèi)和制造方法毛坯余量的選擇。 (3)制定工藝規(guī)程和可行性分析。 (4)選擇粗精基準(zhǔn)，計(jì)算和選擇金屬切削機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。 (5)根據(jù)薄壁件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工序過(guò)程中的專(zhuān)用夾具。 (6)最后零件設(shè)計(jì)相關(guān)的檢具。 2、本課題可能遇到的問(wèn)題及其研究方法 （1）在剛開(kāi)始的時(shí)候工序的劃分以及定位基準(zhǔn)會(huì)比較難選擇，所以就在過(guò)程中腰認(rèn)真分析零件圖，了解薄壁件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)的技術(shù)要求而加工工序要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型，零件的結(jié)構(gòu)來(lái)認(rèn)真分析。 （2）在夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候也可能遇到問(wèn)題，比如工件的定位是否正確，定位精度是否滿(mǎn)足要求等等，所以要調(diào)查現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外比較先進(jìn)的薄壁件結(jié)構(gòu)，從整體上把握設(shè)計(jì)的方向，了解薄壁件的加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)原理。 （3）通過(guò)大量的資料，研究零件的結(jié)構(gòu)，選擇合適的加工方法，及選擇合理的基準(zhǔn)和工序安排。 （4）熟悉夾具的結(jié)構(gòu)選擇合理的機(jī)床及裝夾設(shè)備，確定加工余量和工序，進(jìn)行精細(xì)的準(zhǔn)確的尺寸計(jì)算，和時(shí)間的估算。 熟悉數(shù)控加工方法和要求 Master CAM編寫(xiě)加工零件程序 3、課題預(yù)期結(jié)果 （1）了解了薄壁件的作用，完成對(duì)零件的結(jié)構(gòu)分析，并制作出合理的夾具及裝夾方案 （2）在保證經(jīng)濟(jì)和尺寸精度的要求下制定出合理的加工方法及加工工序。 （3）在老師的要求下及自己的計(jì)劃內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)。 4、完成課題所需的工作條件 在前期得做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，要查閱大量的文獻(xiàn)了解薄壁件的結(jié)構(gòu)，并在CAD，PRO/E上畫(huà)出這個(gè)零件，認(rèn)真去了解他的結(jié)構(gòu)，這當(dāng)中就需要一些工具書(shū)比如機(jī)械加工工藝手冊(cè)，夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)，刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及有關(guān)教材及參考資料，最后如果有需要還可以選擇去工廠(chǎng)調(diào)研，以上條件具備完成本課題所需的工作條件。 四、研究進(jìn)度 第1—第2周 完成收集資料，開(kāi)題報(bào)告，文獻(xiàn)綜述及外文翻譯等 第3--第5周 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和尺寸要求，完成工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第6—第9周 工藝裝備設(shè)計(jì) 第10—第12周 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第13周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 五、主要參考文獻(xiàn)資料 [1] 于勇. 我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-76 [2] 應(yīng)雷. 淺談我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的困境和發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策[J]. 科技資訊, 2010,(27) :112 [3] 侯志楠. 淺析機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 2010/20 [4] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M] .高等教育出版社，2006 [5] 黎震，朱江峰. 先進(jìn)制造技術(shù)[M] . 北京理工大學(xué)出版，2009 [6] 鄭修本. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [7] 徐鴻本. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [8] 聞邦椿. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第5版）第1卷 機(jī)械工業(yè)出版社， 2010 [9] 張捷. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] . 西南交通大學(xué)出版社 ，2006 [10]盧秉桓. 機(jī)械制造基礎(chǔ)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [11] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [12] Handbook of Machine Tools Manfred weck[J] ,2005 [13]Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME[J],2006 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 數(shù)控加工工藝過(guò)程卡 產(chǎn)品型號(hào)及名稱(chēng) 薄壁零件 零件生產(chǎn)批量 單件 第1頁(yè) 零件名稱(chēng) 薄壁零件 零件圖號(hào) 共3頁(yè) 毛坯種類(lèi) 鑄造 材料名稱(chēng) 7050-T7451, MAS4050 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 毛坯外形尺寸 零件重量 23kg 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1 車(chē)間名稱(chēng) 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工種 單件工時(shí) 機(jī)床型號(hào) 夾具名稱(chēng)及編號(hào) 刀具名稱(chēng)及編號(hào) 量具名稱(chēng) 數(shù)控 中心 01 銑削下料加工 銑工 15min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T02 游標(biāo)卡尺 數(shù)控 中心 02 粗銑反面平面 銑工 90min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 中心 03 精銑反面平面 銑工 30min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 中心 04 粗銑薄壁零件外輪廓 銑工 30min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T02 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控加工工藝過(guò)程卡 產(chǎn)品型號(hào)及名稱(chēng) 薄壁零件 零件生產(chǎn)批量 單件 第2頁(yè) 零件名稱(chēng) 薄壁零件 零件圖號(hào) 共3頁(yè) 毛坯種類(lèi) 鑄造 材料名稱(chēng) 7050-T7451, MAS4050 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 毛坯外形尺寸 零件重量 23kg 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1 車(chē)間名稱(chēng) 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工種 單件工時(shí) 機(jī)床型號(hào) 夾具名稱(chēng)及編號(hào) 刀具名稱(chēng)及編號(hào) 量具名稱(chēng) 數(shù)控 中心 05 精銑薄壁零件外輪廓 銑工 15min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T02 游標(biāo)卡尺 數(shù)控 中心 06 精銑外輪廓斜面圓角 銑工 30min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 中心 07 粗銑正面平面 銑工 90min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 T02 T03 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 08 精銑正面平面 鉗工 150min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T03 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控加工工藝過(guò)程卡 產(chǎn)品型號(hào)及名稱(chēng) 薄壁零件 零件生產(chǎn)批量 單件 第3頁(yè) 零件名稱(chēng) 薄壁零件 零件圖號(hào) 共3頁(yè) 毛坯種類(lèi) 鑄造 材料名稱(chēng) 7050-T7451, MAS4050 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 毛坯外形尺寸 零件重量 23kg 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1 車(chē)間名稱(chēng) 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工種 單件工時(shí) 機(jī)床型號(hào) 夾具名稱(chēng)及編號(hào) 刀具名稱(chēng)及編號(hào) 量具名稱(chēng) 數(shù)控 中心 09 粗銑凹槽及輪廓 銑工 15min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T02 游標(biāo)卡尺 數(shù)控 中心 10 精銑凹槽及輪廓 銑工 30min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 中心 11 粗、精銑叉口槽輪廓 銑工 90min VMC750E 專(zhuān)用夾具 T01 T02 T03 游標(biāo)卡尺 千分尺 數(shù)控 12 檢查、去毛刺 鉗工 150min 專(zhuān)用夾具 寧xx大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 薄壁類(lèi)零件2758-1夾具設(shè)計(jì)及 加工工藝過(guò)程分析 所在學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 摘 要 本文是對(duì)薄壁類(lèi)零件2758-1零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線(xiàn)的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫(xiě)。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程。 關(guān)鍵詞：薄壁類(lèi)零件2758-1，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 33 Abstract This article is on the camshaft adjusting fork parts processing application and processing technology and analysis, including the spare parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing method, the rational design of machining process. In addition to the camshaft adjusting fork parts of the two process designing special fixture. Key Words: 2758-1，Processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 錄 摘 要 II Abstract 1 目 錄 2 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)械加工工藝概述 1 1.2機(jī)械加工工藝流程 1 1.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 2 1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 2 1.5 mastercam概述 5 第2章 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2.1 薄壁類(lèi)零件2758-1的用途及其特點(diǎn) 6 2.2 薄壁類(lèi)零件2758-1的的材料及毛坯制造 6 2.3 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝過(guò)程 7 2.4 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝過(guò)程分析 8 2.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 8 2.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排 9 2.4.3 確定合理的夾緊方法 9 2.4.4 薄壁類(lèi)零件2758-1主要面的加工方法 10 2.4.5 薄壁類(lèi)零件2758-1主要孔的加工方法 10 2.5加工工具使用 10 2.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 10 2.6.1 確定加工余量 10 2.6.2 確定切削用量及基本工時(shí) 11 第3章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)與制定 15 3.1專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 15 3.1.1確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 15 3.1.2繪制夾具總裝配圖 15 3.1.3標(biāo)注夾具總裝配圖上各部分尺寸和技術(shù)要求 15 3.1.4標(biāo)注零件編號(hào)及編制明細(xì)表 16 3.1.5繪制夾具零件圖 16 3.2 夾具公差配合及技術(shù)條件的制訂 16 3.2.1制訂夾具公差與技術(shù)條件的依據(jù) 16 3.2.2制訂夾具公差和技術(shù)條件的基本原則 16 3.2.3夾具公差的制訂 16 3.2.4技術(shù)條件的制訂 17 3.3 夾具整體方案設(shè)計(jì) 17 3.3.1基準(zhǔn)的選擇 17 3.3.2 夾具元件的選擇與設(shè)計(jì) 17 3.3.3切削夾緊力的計(jì)算 18 3.3.4“一面擋銷(xiāo)”定位方式計(jì)算及選擇 19 3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 20 第4章 MasterCAM加工過(guò)程仿真 21 4.1 加工仿真步驟 21 4.2 仿真結(jié)果 27 4.3 生成加工NC代碼 28 結(jié) 論 30 參 考 文 獻(xiàn) 31 致謝 32 第1章 緒論 1.1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng)工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠(chǎng)都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。 1.2機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě) 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線(xiàn)。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫(xiě)工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。 1.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。? 1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 目前，數(shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機(jī)床，給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了巨大的變化。數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造和計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的必不可少的物質(zhì)手段，也是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要標(biāo)志。新世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)就是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 現(xiàn)在世界數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn): 數(shù)控系統(tǒng)向開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展； 20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠(chǎng)家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開(kāi)發(fā)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線(xiàn)規(guī)范都是對(duì)外開(kāi)放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶(hù)可以根據(jù)這些開(kāi)放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。 數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展； 實(shí)際用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類(lèi)型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同發(fā)展階段。 ①傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，這是一種專(zhuān)用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。 ②“PC嵌入NC”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來(lái)積累的數(shù)控軟件技術(shù)和當(dāng)今計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源相結(jié)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。 ③“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，它由開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制卡和PC機(jī)同構(gòu)成。這種運(yùn)動(dòng)控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)控制和PLC控制能力。 ④SOFT型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一種最新開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它提供給用戶(hù)最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件部分僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部I/O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，SOFT型開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力。通過(guò)軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。 數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展； 隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ埽胰藱C(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動(dòng)和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。 數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展； 數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet技術(shù)。數(shù)字制造，又稱(chēng)“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(xiàn)(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車(chē)間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展； 數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠(chǎng)而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在P(t)＝99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。我們只對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線(xiàn)而言，可靠性要求還要更高。 數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展； 柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動(dòng)進(jìn)行同一類(lèi)工藝方法或不同類(lèi)工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車(chē)、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。 數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展。 加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率。 電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的發(fā)展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。 要想達(dá)到理想的教學(xué)和實(shí)踐效果，僅在課堂上實(shí)施全方位的教學(xué)是不夠的，還應(yīng)具備一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境?？紤]到前面談到的數(shù)控設(shè)備價(jià)格的因素，經(jīng)過(guò)多方調(diào)研，我們選定了一種能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手工編程和自動(dòng)編程、并能動(dòng)態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機(jī)床有良好數(shù)據(jù)接口的美國(guó)CNCsoftware公司研制的基于PC平臺(tái)的masterCAM。 1.5 mastercam概述 Mastrcam 是 美 國(guó) 專(zhuān) 業(yè) 從 事 計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控 程 序 設(shè) 計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 化 的 公 司 CNC SoftwareINC 研制出來(lái)的一套計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)軟件。 它將 CAD 和 CAM 這兩 大功能綜合在一起，是我國(guó)目前十分流行的 CAD/CAM 系統(tǒng)軟件。它有以下特點(diǎn)： ⑴Mastrcam 除了可產(chǎn)生 NC 程序外，本身也是具有 CAD 功能（2D、3D 圖 形page 1設(shè)計(jì)、尺寸標(biāo)注、圖形陰影處理等功能）可直接在系統(tǒng)上制圖并轉(zhuǎn)換成 NC 加工程序，也可將用其他繪圖軟件繪好的圖形，經(jīng)由一些標(biāo)準(zhǔn)的或特定的轉(zhuǎn) 換文件如 DXF 文件 1CADL 文件及 IGES 文件等轉(zhuǎn)換到 Mastrcam 中， 再生成數(shù)控 加工程序。 ⑵Mastrcam 能預(yù)先依據(jù)使用者的定義的刀具、進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等，模擬刀 具路徑和計(jì)算加工時(shí)間，也可以從 NC 加工程序（NC 代碼）轉(zhuǎn)換成刀具路徑 圖。 ⑶Mastrcam 是一套一圖形驅(qū)動(dòng)的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能 同時(shí)提供適合目前國(guó)際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序（NC 代碼） 。 如 FANUC、MELADS、AGIE、HITACHI 等數(shù)控系統(tǒng)。 ⑷Mastrcam 系統(tǒng)設(shè)有刀具庫(kù)及材料庫(kù)，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)格尺寸自動(dòng)確定進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)。 Mastercam 具有方便直觀(guān)的幾何造型 ，并提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理 想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線(xiàn)、曲面零件，而且具 有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活 的曲面精加工功能。 Mastercam 提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件 加工的效率和質(zhì)量。Mastercam 還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選 擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。Mastercam 的多軸加工功能，為零件的 加工提供了更多的靈活性。 Mastercam 擁有車(chē)削、銑削、鉆削、線(xiàn)切割等多種加工模塊，允許用通 過(guò)觀(guān)察刀具運(yùn)動(dòng)來(lái)圖形化地編輯和修改刀具路徑。另外，軟件提供多種圖形 文件接口，包括 DXF、IGES、STL、STA、ASCII 等。 第2章 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 薄壁類(lèi)零件2758-1的用途及其特點(diǎn) 在工作過(guò)程中，薄壁類(lèi)零件2758-1兩端對(duì)稱(chēng)分布在薄壁類(lèi)零件2758-1中截面的兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，薄壁類(lèi)零件2758-1的加工精度將直接影響的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映薄壁類(lèi)零件2758-1精度的參數(shù)主要有5個(gè)：（1）薄壁類(lèi)零件2758-1大端中心面和小端中心面相對(duì)薄壁類(lèi)零件2758-1桿身中心面的對(duì)稱(chēng)度；（2）薄壁類(lèi)零件2758-1兩面尺寸精度；（3）薄壁類(lèi)零件2758-1平行度； 2.2 薄壁類(lèi)零件2758-1的的材料及毛坯制造 薄壁類(lèi)零件2758-1在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，薄壁類(lèi)零件2758-1材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；如45鋼、55鋼、40Cr、40CrMnB等。近年來(lái)也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用，使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高。因此，采用粉末冶金的辦法制造薄壁類(lèi)零件2758-1是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。 薄壁類(lèi)零件2758-1毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，薄壁類(lèi)零件2758-1多用模鍛制造毛坯。薄壁類(lèi)零件2758-1模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開(kāi)鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過(guò)程中將其切開(kāi)，為保證切開(kāi)后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體薄壁類(lèi)零件2758-1大頭孔鍛成橢圓形。相對(duì)于分體鍛造而言，整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問(wèn)題，但由于整體鍛造的薄壁類(lèi)零件2758-1毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來(lái)越多，成為薄壁類(lèi)零件2758-1毛坯的一種主要形式?？傊?，毛坯的種類(lèi)和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。 目前我國(guó)有些生產(chǎn)薄壁類(lèi)零件2758-1的工廠(chǎng)，采用了薄壁類(lèi)零件2758-1輥鍛工藝。圖（1-2）為薄壁類(lèi)零件2758-1輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過(guò)上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。用輥鍛法生產(chǎn)的薄壁類(lèi)零件2758-1鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率較高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。 圖(1-3)、圖(1-4)給出了薄壁類(lèi)零件2758-1的鍛造工藝過(guò)程，將棒料在爐中加熱至1140～1200C0，先在輥鍛機(jī)上通過(guò)四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見(jiàn)圖(1-3)，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，再在壓床上沖薄壁類(lèi)零件2758-1大頭孔并切除飛邊見(jiàn)圖(1-4)。鍛好后的薄壁類(lèi)零件2758-1毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度，薄壁類(lèi)零件2758-1的毛坯尚需進(jìn)行熱校正。 薄壁類(lèi)零件2758-1必須經(jīng)過(guò)外觀(guān)缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線(xiàn)。 2.3 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝過(guò)程 由上述技術(shù)條件的分析可知，薄壁類(lèi)零件2758-1的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是薄壁類(lèi)零件2758-1的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給薄壁類(lèi)零件2758-1的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須充分的重視。 (薄壁類(lèi)零件2758-1機(jī)械加工工藝過(guò)程見(jiàn)加工工藝卡片) 薄壁類(lèi)零件2758-1的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為薄壁類(lèi)零件2758-1體和蓋的結(jié)合面及薄壁類(lèi)零件2758-1螺栓孔定位面，次要加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。 薄壁類(lèi)零件2758-1的機(jī)械加工路線(xiàn)是圍繞著主要表面的加工來(lái)安排的。薄壁類(lèi)零件2758-1的加工路線(xiàn)按薄壁類(lèi)零件2758-1的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為薄壁類(lèi)零件2758-1體和蓋切開(kāi)之前的加工；第二階段為薄壁類(lèi)零件2758-1體和蓋切開(kāi)后的加工；第三階段為薄壁類(lèi)零件2758-1體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段則主要是最終保證薄壁類(lèi)零件2758-1各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括薄壁類(lèi)零件2758-1合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按薄壁類(lèi)零件2758-1合裝前后來(lái)分，合裝之前的工藝路線(xiàn)屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線(xiàn)則為主要表面的半精加工、精加工階段。 2.4 薄壁類(lèi)零件2758-1的加工工藝過(guò)程分析 2.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在薄壁類(lèi)零件2758-1機(jī)械加工工藝過(guò)程中，大部分工序選用薄壁類(lèi)零件2758-1的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)，減少了定位誤差。 在第一道工序中，工件的各個(gè)表面都是毛坯表面，定位和夾緊的條件都較差，而加工余量和切削力都較大，如果再遇上工件本身的剛性差，則對(duì)加 工精度會(huì)有很大影響。因此，第一道工序的定位和夾緊方法的選擇，對(duì)于整個(gè)工藝過(guò)程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。薄壁類(lèi)零件2758-1的加工就是如此，在薄壁類(lèi)零件2758-1加工工藝路線(xiàn)中，在精加工主要表面開(kāi)始前，先粗銑兩個(gè)端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。因此，粗銑就是關(guān)鍵工序。在粗銑中工件如何定位呢？一個(gè)方法是以毛坯端面定位，在側(cè)面和端部夾緊，粗銑一個(gè)端面后，翻身以銑好的面定位，銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯面不平整，薄壁類(lèi)零件2758-1的剛性差，定位夾緊時(shí)工件可能變形，粗銑后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢復(fù)變形，影響后續(xù)工序的定位精度。另一方面是以薄壁類(lèi)零件2758-1的大頭外形及薄壁類(lèi)零件2758-1身的對(duì)稱(chēng)面定位。這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小，同時(shí)可以銑工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度較好的平面。同時(shí)，由于是以對(duì)稱(chēng)面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比較小。 2.4.2 加工階段的劃分和加工順序的安排 由于薄壁類(lèi)零件2758-1本身的剛性差，切學(xué)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，易產(chǎn)生變形。因此，在安排工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)把各主要表面的的粗，精加工工序分開(kāi)。這樣，粗加工產(chǎn)生的變形就可以在半精加工中得到修；半精加工中產(chǎn)生的形變可以在精加工中得到修正，最終達(dá)到零件的技術(shù)要求。 再工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，如端面加工的銑、磨工序防在加工過(guò)程的前面，然后再加工孔，符合符合先面后孔的加工工序安裝原則。 薄壁類(lèi)零件2758-1工藝加工過(guò)程可分為以下幾個(gè)方面： 1）粗加工階段 粗加工階段也是薄壁類(lèi)零件2758-1體和薄壁類(lèi)零件2758-1蓋合之前的加工階段：基準(zhǔn)面的加工，包括輔助基準(zhǔn)面加工：準(zhǔn)備薄壁類(lèi)零件2758-1體及薄壁類(lèi)零件2758-1蓋合并所進(jìn)行的加工，如兩者對(duì)口面的銑、磨等 2）半精加工階段 半精加工階段也是薄壁類(lèi)零件2758-1體和薄壁類(lèi)零件2758-1蓋合并之后的加工，如精磨兩平面，半精鏜大頭孔及孔口倒角等?？傊菫榫庸ご?、小頭孔做準(zhǔn)備的階段。 3）精加工階段 精加工階段主要是最終保證薄壁類(lèi)零件2758-1主要表面——大、小頭孔全部達(dá)到圖樣要求的階段，如珩磨大頭孔，精鏜小頭活塞銷(xiāo)軸承孔。 2.4.3 確定合理的夾緊方法 既然薄壁類(lèi)零件2758-1是一個(gè)剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點(diǎn)的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工薄壁類(lèi)零件2758-1的夾具中，可以看出設(shè)計(jì)人員注意了夾緊力的作用方向和著力點(diǎn)的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會(huì)影響端面的平面度。夾緊力通過(guò)工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。 在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時(shí)，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷(xiāo)定位后，用螺釘在另一側(cè)面夾緊。小頭一端不在端面上定位夾緊，避免可能產(chǎn)生的變形。 2.4.4 薄壁類(lèi)零件2758-1主要面的加工方法 采用粗銑、精銑、粗磨、精磨四道工序，并將精磨工序安排在精加工大、小頭孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在轉(zhuǎn)盤(pán)磨床上，使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削。這種方法的生產(chǎn)率較高。精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削，這種辦法的生產(chǎn)率低一些，但精度較高。 以基面及小頭孔定位，它用一個(gè)圓銷(xiāo)（小頭孔）。裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸，保證對(duì)稱(chēng)（此對(duì)稱(chēng)平面為工藝用基準(zhǔn)面）。 2.4.5 薄壁類(lèi)零件2758-1主要孔的加工方法 薄壁類(lèi)零件2758-1大、小頭孔的加工是薄壁類(lèi)零件2758-1機(jī)械加工的重要工序，它的加工精度對(duì)薄壁類(lèi)零件2758-1質(zhì)量有較大的影響。 端面采用工件翻身的方法，這樣銑夾具沒(méi)有活動(dòng)部分，能保證承受較大的銑削力。精銑時(shí)，為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與薄壁類(lèi)零件2758-1大頭端面垂直，使用兩工位夾具。薄壁類(lèi)零件2758-1在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后，夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 ，銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面。這樣，螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證。 2.5加工工具使用 應(yīng)具備適應(yīng)“一面一孔一凸臺(tái)”的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。而大小頭定位銷(xiāo)是一次裝夾中鏜出，故須考慮“自為基準(zhǔn)”情況，這時(shí)小頭定位銷(xiāo)應(yīng)做成活動(dòng)的，當(dāng)薄壁類(lèi)零件2758-1定位裝夾后，再抽出定位銷(xiāo)進(jìn)行加工。 保證螺栓孔與螺栓端面的垂直度。為此，精銑端面時(shí)，夾具可考慮重復(fù)定位情況，如采用夾具限制7個(gè)自由度（其是長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制4個(gè)，長(zhǎng)菱形銷(xiāo)限制2個(gè)）。長(zhǎng)銷(xiāo)定位目的就在于保證垂直度。但由于重復(fù)定位裝御有困難，因此要求夾具制造精度較高，且采取一定措施，一方面長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)削去一邊，另一方面設(shè)計(jì)頂出工件的裝置。 2.6 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 2.6.1 確定加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量： （根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27） （1）、平面加工的工序余量（mm） 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 毛坯 43 12.5 粗銑 2.5 IT12() 40() 12.5 精銑 0.6 IT10() 38.8() 3.2 粗磨 0.3 IT8() 38.2() 2.6 精磨 0.1 IT7() 38() 0.8 則薄壁類(lèi)零件2758-1兩端面總的加工余量為： A總= =（A粗銑+A精銑+A粗磨+A精磨）2 =（2.5+0.6+0.3+0.1）2 =mm （2）、薄壁類(lèi)零件2758-1鑄造出來(lái)的總的厚度為H=38+=mm 2.6.2 確定切削用量及基本工時(shí) 1、銑薄壁類(lèi)零件2758-兩平面 選用X52K機(jī)床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 100 mm 切削速度Vf = 2.47 m/s 切削寬度 ae= 60 mm 銑刀齒數(shù)Z = 6 切削深度ap = 3 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 475 r/min 根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 500 /min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.67 m/s 2、粗磨大小頭平面 選用M7350磨床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s 切削深度ap = 0.3 mm fr0 = 0.033 mm/r Z = 8 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 158.8 r/min 根據(jù)表3.1—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min 則實(shí)際磨削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 3、 加工小頭孔 (1) 鉆小頭孔 選用鉆床Z3080 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù) 鉆頭直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm 切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min 根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min 則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（1000×60） = 2.04 m/s (2) 擴(kuò)小頭孔 選用鉆床Z3080 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—53選取數(shù)據(jù) 擴(kuò)刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.32 m/s 切削深度ap = 2.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/D = 203 r/min 根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 250 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s (3) 鉸小頭孔 選用鉆床Z3080 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù) 鉸刀直徑D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 進(jìn)給量f = 0.8 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 140 r/min 根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 200 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.32 m/s 4 、銑兩側(cè)面 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—77(88)選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 20 mm 切削速度V = 0.64 m/s 銑刀齒數(shù)Z = 3 切削深度ap = 4 mm af = 0.10 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 611 r/min 根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n=750 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.78 m/s 7 、加工薄壁類(lèi)零件2758-1體 (1) 粗銑薄壁類(lèi)零件2758-1體結(jié)合面 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—74（84）選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s 切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap=2 mm af = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min 根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 750 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s (2) 精銑薄壁類(lèi)零件2758-1體結(jié)合面 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—84選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s 銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap = 2 mm af=0.7 mm/r 切削寬度ae=0.5 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =107 r/min 根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 750 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 2.94 m/s 8 、銑、磨薄壁類(lèi)零件2758-1面 (1) 粗銑薄壁類(lèi)零件2758-1上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—74（84）選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.35 m/s 切削寬度ae = 3 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 af = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 89 r/min 根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 100 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s (2) 精銑薄壁類(lèi)零件2758-1上蓋結(jié)合面 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—84選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 75 mm 切削速度V = 0.42 m/s 切削寬度ae = 0.5 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 進(jìn)給量f = 0.7 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 107 r/min 根據(jù)表3.1—74 按機(jī)床選取n = 110 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.43 m/s (4) 銑V槽 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—90選取數(shù)據(jù) 銑刀直徑D = 63 mm 切削速度V = 0.31 m/s 銑刀齒數(shù)Z = 24 切削深度ap = 2 mm 切削寬度ae = 0.6 mm af = 0.02 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 94 r/min 根據(jù)表3.1—74按機(jī)床選取n = 100 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.33 m/s (5) 精磨面 選用磨床M7350 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—170選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑D = 40 mm 切削速度V = 0.330 m/s 切削深度ap = 0.1 mm 進(jìn)給量fr0 = 0.006 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 157 r/min 根據(jù)表3.1—48 按機(jī)床選取n = 100 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.20 m/s 第3章 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)與制定 3.1專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 3.1.1確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （1）確定工件的定位方案，工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理，合理設(shè)置定位元件，進(jìn)行定位誤差的分析計(jì)算，定位誤差應(yīng)小于工序公差的1/3 ； （2）確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式，根據(jù)加工表面的具體情況來(lái)確定； （3）確定工件的夾緊方案，夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則，進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定夾緊元件及傳動(dòng)裝置的主要尺寸； （4）確定夾具其它組成部分的結(jié)構(gòu)形式； （5）確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。 3.1.2繪制夾具總裝配圖 夾具總裝圖應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制，圖形大小盡量采用1：1 比例，以具有良好的直觀(guān)性。工件過(guò)大時(shí)可用1：2 或1：5 的比例，過(guò)小時(shí)可用2 ：1 的比例。主視圖應(yīng)選取面隊(duì)操作者的工作位置。 繪制總裝圖的順序是：先用紅色細(xì)實(shí)線(xiàn)或黑色雙點(diǎn)化線(xiàn)，畫(huà)出工件的輪廓和主要表面，主要表面是指定位基準(zhǔn)、夾緊表面和被加工表面，被加工表面上的加工余量，可用網(wǎng)紋線(xiàn)和粗實(shí)線(xiàn)表示。總裝配圖上所繪制的工件視為假想的透明體，因此，它不影響夾具元件的繪制。然后按定位元件、對(duì)刀-引導(dǎo)元件、夾緊機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置等順序，畫(huà)出各自的具體結(jié)構(gòu)，最后畫(huà)夾具體?？傃b配圖上的視圖配置和選擇，應(yīng)能完整地表達(dá)出整個(gè)夾具的各部分結(jié)構(gòu)。 3.1.3標(biāo)注夾具總裝配圖上各部分尺寸和技術(shù)要求 （1）夾具外形輪廓尺寸； （2）工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸； （3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸； （4）夾具與機(jī)床連接部分的尺寸，對(duì)于銑應(yīng)標(biāo)注定位鍵與急茬工作臺(tái)的T 形槽的配合尺寸； （5）其它裝配尺寸，包括夾具內(nèi)部的配合尺寸，以及某些夾具元件在裝配后需要保持的相關(guān)尺寸，定位元件與定位元件之間的尺寸。 3.1.4標(biāo)注零件編號(hào)及編制明細(xì)表 3.1.5繪制夾具零件圖 其順序和繪制總裝配圖的順序相同，主要繪制夾具上專(zhuān)用零件的工作圖。 3.2 夾具公差配合及技術(shù)條件的制訂 3.2.1制訂夾具公差與技術(shù)條件的依據(jù) （1）產(chǎn)品圖紙，一般情況下，被加工零件的尺寸、公差和技術(shù)條件，都標(biāo)注在零件圖上，制訂夾具公差時(shí)，主要依據(jù)零件圖； （2）工藝規(guī)程，如果由于工藝上的需要而改變某些公差時(shí)，夾具公差應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程中規(guī)定的公差來(lái)制訂； （3）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，不僅提出了定位夾緊、生產(chǎn)率等一般設(shè)計(jì)要求，而且對(duì)設(shè)計(jì)中的特殊問(wèn)題也做說(shuō)明。 3.2.2制訂夾具公差和技術(shù)條件的基本原則 （1）制訂夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和滿(mǎn)足誤差計(jì)算不等式，一般不超過(guò)工序公差的1/3 ； （2）為了增加夾具的可靠性和延長(zhǎng)夾具的壽命，必須考慮夾具使用中的補(bǔ)償磨損問(wèn)題，應(yīng)盡量把夾具公差定的小一些，以保證工件的加工精度。增大夾具的磨損公差，延長(zhǎng)夾具的使用壽命； （3）夾具中與工件尺寸有關(guān)的尺寸公差，不論工件尺寸公差是單向的還是雙向的，都應(yīng)化為雙向?qū)ΨQ(chēng)分布的公差； （4）夾具中的尺寸公差和技術(shù)條件應(yīng)表示清楚，凡注有公差的部位，一定要有相應(yīng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)； （5）在夾具制造中，為減少加工困難，提高夾具的精度，可采用調(diào)整、修配或就地加工方法； （6）夾具中對(duì)精度要求較高的元件，應(yīng)該用較好的材料制造，以便保持精度，其淬火硬度一般不低于HRC50。 3.2.3夾具公差的制訂 與工件被加工部分尺寸公差有直接關(guān)系的夾具公差，在夾具總裝配圖上，標(biāo)注的定位 元件間，定位元件與引導(dǎo)元件或?qū)Φ对g，以及相關(guān)尺寸和相互位置的公差，一般取 工件上相應(yīng)公差的1/5~1/2 ，最常用的是1/3~1/2 。 3.2.4技術(shù)條件的制訂 1.定位元件之間或定位元件對(duì)夾具體底面之間的相互位置要求。 2.定位元件與連接元件之間的相互位置要求。 3.對(duì)刀元件與連接元件之間的相互位置要求。 4.定位元件與引導(dǎo)元件之間的相互位置要求。 3.3 夾具整體方案設(shè)計(jì) 3.3.1基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知，F(xiàn)130的中心線(xiàn)對(duì)兩端面有一定的垂直度要求，對(duì)底面有一定的平行度要求，若設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為F130的中心線(xiàn)。為使定位誤差為零應(yīng)選用以F130的孔定位的自動(dòng)定心夾具，但這種自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上過(guò)于復(fù)雜，因此這里只選用以底面為基準(zhǔn)面。 為了提高加工效率，現(xiàn)采用兩把硬質(zhì)合金片套式銑刀對(duì)兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工，同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用液壓夾緊。 3.3.2 夾具元件的選擇與設(shè)計(jì) 1.定位元件的選擇 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，由于加工的是平面，且工件以加工過(guò)的平面作為定位基準(zhǔn)，平面也不會(huì)平整，所以選B型支承板，它易于保證工作表面清潔，適用于底面定位。支承板一般用2~3 個(gè)M6~M12 的螺釘緊固在夾具體上。在受力較大或支承板有移動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)增加圓錐銷(xiāo)或?qū)⒅С邪迩度電A具體槽內(nèi)。另外還要選擇定位銷(xiāo)來(lái)進(jìn)行定位。 2.夾緊元件的選擇 夾緊元件要選擇接受原始作用力的元件，這里要選擇手柄、螺母及連接氣缸活塞桿的元件，還要選擇直接與工件接觸的元件，有螺釘、壓板。 3.對(duì)刀元件的選擇 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用以確定夾具和刀具的相對(duì)位置。塞尺的厚度或直徑為3~5mm，這里選擇5mm，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h6的公差制造。對(duì)刀塊通常制成單獨(dú)元件，用銷(xiāo)釘或螺釘緊固在夾具體上，位置便于使用塞尺對(duì)刀和不妨礙工件的裝卸，工作表面與定位元件有一定的位置精度要求，加工精度取IT8級(jí)公差。這里選用通用的平面加工對(duì)刀塊。 4.夾具體的設(shè)計(jì) 為了提高鏜床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，工件的加工面盡可能靠近工作臺(tái)面，要求夾具體的高寬比限制在H/B￡1~1.25范圍內(nèi)。另外，還要合理設(shè)置加強(qiáng)筋。 在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠(chǎng)的具體條件為依據(jù)綜合考慮。毛坯材料為HT200,鑄件,鑄造時(shí),在硬度為HB170~220時(shí)進(jìn)行實(shí)效處理。 5.夾具的定位誤差分析與計(jì)算 定位誤差產(chǎn)生的原因主要有以下兩個(gè)方面： （1）定位副有制造誤差而引起的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)范圍，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差，用Vr表示；在確定利用對(duì)刀塊和塞尺確定一邊刀具位置后，利用專(zhuān)用量具控制另一邊刀具位置，專(zhuān)用夾具為控制兩銑面間的距離的對(duì)刀棒，其公差范圍為 ±0.025，所以其基準(zhǔn)位移誤差為0.05； （2）因工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合，而引起的工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)范圍，稱(chēng)為基準(zhǔn)不符誤差，用VB表示，由于工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不符誤差為零。 因基準(zhǔn)不符和基準(zhǔn)位移而引起的加工尺寸的最大變動(dòng)范圍，稱(chēng)為定位誤差，用VD表示。綜合上面的誤差分析，得到總的定位誤差VD =0.05銑ZS1105柴油機(jī)兩側(cè)面孔時(shí)，定位誤差主要是由于支承板和定位銷(xiāo)引起的，由于基準(zhǔn)不符誤差和基準(zhǔn)位移誤差在本設(shè)計(jì)中都很小，所以，定位誤差很小。 3.3.3切削夾緊力的計(jì)算 夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇： （1）主要夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)或雙導(dǎo)向基準(zhǔn)，作用點(diǎn)應(yīng)靠近支承面的幾何中心； （2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力； （3）夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施與工件剛性較好的方向和部位； （4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)靠近加工表面。 計(jì)算采用公式：, （式4.1） 其中：W --夾緊力 --水平切削力 f --摩擦系數(shù)（通常取0.1~0.15） G --工件重力 --實(shí)際所需夾緊力 K --安全系數(shù)（一般取1.5~3） 代入數(shù)據(jù)，得 液壓缸直徑的確定：根據(jù)以上所得到的夾緊力，結(jié)合常用氣缸的氣壓壓力一般取 0.8MPa，，所以選擇直徑為88mm 的氣壓缸。 3.3.4“一面擋銷(xiāo)”定位方式計(jì)算及選擇 機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)包括機(jī)床專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用刀具、專(zhuān)用量具和專(zhuān)用輔具的設(shè)計(jì)。工藝裝備是保證零件加工精度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本或減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的有效措施，他們?cè)O(shè)計(jì)的合理與否是這些設(shè)備性能發(fā)揮的關(guān)鍵。這里只簡(jiǎn)述專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。 機(jī)床夾具是在機(jī)床上加工使用的一種工藝裝備，用來(lái)確定工件與刀具的相對(duì)位置，將工件定位夾緊。專(zhuān)用夾具是為某一零件的某一道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的夾具，沒(méi)有通用性。但可用在通用機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床上。 （1）定位基準(zhǔn)和方位方案的確定 由于該零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，為保證托架零件各表面間的位置精度，采用同一基準(zhǔn)加工，即采用一面兩孔作為后續(xù)工序的定位基準(zhǔn)，故A 面加工采用二次銑削，為保證該平面的平整與光潔，第二次銑削A 面，其加工余量為1.2mm。為保證平面度要求0.04mm，跳動(dòng)0.05mm,同軸度0.04mm,垂直度0.018mm,保證兩定位孔尺寸2-M16-6H,位置尺寸414mm,采用兩圓柱表面做定位基準(zhǔn).形成了一面兩孔的定位.用六點(diǎn)定位原理分析，限制了工件六個(gè)自由度，屬完全定位。 （2）選擇定位元件以及定位銷(xiāo)尺寸和定位誤差的計(jì)算 根據(jù)工件的定位基準(zhǔn)表面，保證了平面的尺寸精度與形狀精度；更保證了工件的同軸度和垂直度的要求,選用圓柱銷(xiāo)和短菱形銷(xiāo)定位,保證2-M16-6H孔的位置精度.兩定位銷(xiāo)孔選取的距離較大，則在同樣銷(xiāo)孔配合精度下能獲得最小擺角誤差。 菱形銷(xiāo)圓弧部分與其相配合的工件定位孔間的最小間隙 為： （式4.2） 式中為與菱形銷(xiāo)相配合的工件定位孔的最小直徑，補(bǔ)償距離由下式計(jì)算： （式4.3） 式中為夾具圓柱銷(xiāo)與其相配合的工件定位孔間的最小間隙，本例為零。 結(jié)果： ， 銷(xiāo)孔所產(chǎn)生的最大角度定位誤差 為： = 即最大傾角誤差為。 3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為此應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不 采用手動(dòng)夾緊，因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑夾具就選擇了液動(dòng)夾 緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大,為了夾緊工件，勢(shì)必會(huì)增加液壓缸的直徑。 而這樣將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力，目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜鍥夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在盡可能的情況下，適當(dāng)提高液壓缸的工作 壓力，以增加液壓缸推力。結(jié)果本夾具的總體感覺(jué)還比較緊湊。 夾具上裝有對(duì)刀塊，可以使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀，同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鏈可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置，以利于切削加工。 第4章 MasterCAM加工過(guò)程仿真 零件尺寸如圖。在Mastercam軟件中，為了編制零件的應(yīng)用NC加工程序，需要先建立該零件的模型。分析上述零件，只要建立如圖所示的俯視圖的二維外形模型，根據(jù)二維外形模型，結(jié)合Z軸的深度(從主視圖中獲得)，產(chǎn)生零件的二維加工刀具路徑軌跡，經(jīng)過(guò)后處理，產(chǎn)生NC加工程序，就可以在數(shù)控銑床或加工中心上加工出該零件。 4.1 加工仿真步驟 不管是手工編程還是計(jì)算機(jī)輔助編程，加工工藝都是必須關(guān)注的。MasterCAM軟件的CAM工能主要是自動(dòng)產(chǎn)生刀具路徑，加工工藝還需要編程人員事先制定。 (1) 裝夾方法。此零件毛坯規(guī)則，采用夾具裝夾。 (2) 設(shè)定毛坯尺寸。單擊圖1-130中“材料設(shè)置”，出現(xiàn)如圖1-131所示對(duì)話(huà)框。設(shè)置參數(shù)如圖所示，其余為默認(rèn)設(shè)置，單擊確定按鈕，設(shè)定好毛坯尺寸。單擊工具欄中按鈕，將視角設(shè)為等角視圖，結(jié)果如圖1-132所示，雙點(diǎn)劃線(xiàn)部分為毛坯外形。 (4) 刀具選用。根據(jù)工件的尺寸及形狀，選用刀具如下：直徑Φ25mm的四刃平銑刀(用于精加工)。 加工刀具路徑 (1)銑削加工。 1) 串連。單擊菜單欄彈出輸入NC文件名的對(duì)話(huà)框，在文件名處輸入“二維銑削零件”，確認(rèn)。彈出串連對(duì)話(huà)框，單擊，進(jìn)入串連選項(xiàng)對(duì)話(huà)框，設(shè)置串連方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，回?chē)確認(rèn)，回到串連對(duì)話(huà)框，選取臺(tái)階四邊形的一條邊，四邊形的四條邊改變顏色，并出現(xiàn)一個(gè)起點(diǎn)與箭頭，方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，如圖1-133所示。 (注：串聯(lián)方向選擇順時(shí)針?lè)较颍毒甙霃窖a(bǔ)正方向選擇左補(bǔ)正，剛好構(gòu)成順銑。在數(shù)控加工時(shí)，由于采用小量快走的加工方法