数控加工工艺及装配84

128.4典型零件的工艺分析8.4.1加工中心加工箱体类零件的加工工艺图8-30所示为铣床变速箱体图。零件材料为HT200，中批量生产，其加工工艺分析如下：1．零件图工艺分析2．设备的选择3．确定零件的定位基准和装夹方式4．加工阶段的划分5．工艺设计说明6．刀具选择7．确定切削用量8．数控加工工艺卡片拟订3铣床变速箱体41．零件图工艺分析该零件由平面、型腔以及孔系组成。零件结构较复杂，尺寸精度较高，孔系内各孔之间的相互位置精度要求较高。2．设备的选择选用卧式加工中心加工，机床配有MAZATALCAM—2数控系统，具有3坐标联动，双工作台自动交换，由机械手自动换刀，传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能。刀库容量为60把。工作台面积630㎜×603㎜，工作台横向(X轴)行程910㎜，纵向行程(Z向)行程635㎜，主轴垂向行程710㎜，编程可用人机会话式，一次装夹可完成不同工位的钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序。53．确定零件的定位基准和装夹方式(1)定位基准的选择选择零件上的M、N和S面作为精定位基准，分别限制3个、1个和2个自由度，在加工中心上一次安装完成。除精基准以外的所有表面，由粗至精的全部加工，保证了该零件相互位置精度的全部项目。这三个平面组成的精基准可在通用机床上先加工完成。6（2）确定装夹方案装组合夹具，将夹具各定位面找正在0.01㎜以内，将夹具擦净，夹好。将工件98±0.1㎜，Ra6.3μm面向下放在夹具水平定位面上，S面靠在竖直定位面上，32±0.2㎜，Ra6.3μm面靠在X向定位面上夹紧，保证工件与夹具定位面之间0.01㎜塞尺不入。4．加工阶段的划分全部配合孔均经过粗→半精→精三个加工阶段75．工艺设计说明（1）对同轴孔系采用“调头镗”的加工方法（2）为了保证孔的正确位置，在加工中心上对实心材料钻孔前，均先锪孔口平面、钻中心孔，然后再钻孔→扩孔→镗孔或铰孔。（3）因Ф125H8孔为半圆孔，为了保证Ф125H8孔与Ф52J7孔同轴度0.02㎜的要求，在加工过程中，先用立铣刀以圆弧插补方式粗铣至Ф124.85㎜，然后再精镗。（4）为保证Ф62J7孔的精度，在加工该孔时，先加工2-Ф65H12卡簧槽，再精镗Ф62J7孔成。86．刀具选择见表8-27．确定切削用量（略）8．数控加工工序卡片拟订见表8-39加工实例箱体加工箱体、叶轮、泵体录象10在加工中心上加工的轴套类零件如图为升降台铣床的支承套，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。分析其数控加工工艺。（1）零件图工艺分析（2）选择设备（3）确定零件的定位基准和装夹方式（4）刀具选择（5）数控加工工艺卡片拟订11支承套简图（图纸、数控加工部分、毛坯、定位、工艺堵）12（1）零件图工艺分析为便于定位装夹，Φ100f9外圆、80尺寸两面、78尺寸上面均在前面工序中用普通机床完成。数控加工的主要内容是：2×Φ15H7孔，Φ35H7孔、Φ60×12窝，2×Φ11×Φ17、2×M6-6H螺孔。5.0005.013（2）选择设备选用的卧式加工中心，主要参数是：工作台尺寸：400㎜×Φ400㎜、工作台左右行程（X轴）500㎜、工作台前后行程（Z轴）400㎜，主轴箱上下行程（Y轴）400㎜，主轴中心线至工作台面距离100～500㎜，主轴端面至工作台中心线距离150～500㎜，主轴锥孔BT-40，刀库容量30把。（3）确定零件的定位基准和装夹方式工件以Φ100f9外圆、80尺寸左端面定位。1415Ф35H7孔：钻Ф35H7孔中心孔、钻Ф35H7孔至Ф31、粗镗Ф35H7至Ф34、半精镗Ф35H7至Ф34.85、铰Ф35H7孔Ф60×12：粗铣Ф60×12至Ф59×11.5、精铣Ф60×122×Ф17×Ф11：钻中心孔、钻2×Ф11孔、锪2×Ф172×M6-6H：钻2×M6-6H螺孔中心孔、钻2×M6-6H底孔至Ф5、2×M6-6H孔端倒角、攻2×M6-6H螺纹2×Ф15H7：钻中心孔、钻2×Ф15H7孔至Ф14、扩2×Ф15H7孔至Ф14.85、铰Ф15H7孔16（4）确定加工顺序及进给路线（5）刀具选择（见表8-4）（6）切削用量选择（7）数控加工工序卡片拟订：通过分析可得出加工工艺过程，见表8-5171819加工外圆时如何以内孔定位？锥堵和锥堵心轴的使用20异形件的数控铣削工艺分析图为是某机床变速箱体中操纵机构上的拨动杆，用作把转动变为拨动，实现操纵机构的变速功能。材料为HT200，该零件的生产类型为中批量生产。分析其数控加工工艺。1．零件图工艺分析2．设备的选择3．确定零件的定位基准4．工艺路线的拟定5．刀具选择6．确定切削用量7．数控加工工艺卡片拟订21拨动杆零件简图（设计基准？粗Ф25㎜外圆、平面N、R14。精基准M平面和两孔）22设计基准？精基准？采用什么方式定位？粗基准？采用什么方式定位？231．零件图工艺分析先对拨动杆零件进行精度分析。再分别分析每组表面的结构及其尺寸、精度要求最后再分析这几组表面之间的位置关系。具体分析如下：（1）三组加工表面中每组的技术要求是：①、以尺寸Ф16H7为主的加工表面，包括Ф25h8外圆、端面以及与之相距74㎜±0.3㎜的孔Ф10H7。其中Ф16H7孔中心与Ф10H7孔中心的连线，是确定其它各表面方位的设计基准。24②、表面粗糙度Ra6.3μm平面M，以及平面M上的角度为1300槽。③、P、Q两平面，及相应的2×M8㎜螺纹孔。（2）对这三组加工表面之间的相互位置要求是：第①组和第②组为零件上的主要表面。第①组加工表面垂直于第②组加工表面，平面M是设计基准。第②组面上槽的位置公差Ф0.5㎜槽的方向与两孔中心连线的夹角为22047±15’第③组及其他螺孔为次要表面。第③组上的P、Q两平面与第①组的M面垂直，P面上螺孔M8㎜的轴线与两孔中心线连线的夹角450。Q面上的螺孔M8㎜的轴线与两孔中心线连线平行。而平面P、Q位置分别与M8㎜的轴线垂直，P、Q位置也就确定了。252．设备的选择该零件加工表面较多，用普通机床加工，工序分散，工序数目多。采用加工中心可以将普通机床加工的多个工序在一个工序完成，提高生产率，降低生产成本。因此选用加工中心。3．确定零件的定位基准①、精基准的选择选择精基准思路的顺序是，首先考虑以什么表面为精基准定位加工工件的主要表面，然后考虑以什么面为粗基准定位加工出精基准表面，即先确定精基准，然后选出粗基准。根据基准重合原则，应选设计基准为精基准，即以M平面和两孔为精基准。26②、粗基准的选择根据粗基准选择应合理分配加工余量的原则，应选Ф25㎜外圆的毛坯面为粗基准（限制四个自由度），以保证其加工余量均匀；选平面N为粗基准（限制一个自由度），以保证其有足够的余量；根据要保证零件上加工表面与不加工表面相互位置的原则，应选R14㎜圆弧面为粗基准（限制一个自由度），以保证Ф10㎜孔轴线在R14㎜圆心上，使R14㎜处壁厚均匀。274．工艺路线的拟定加工工艺路线安排如下：（1）工序1：以Ф25㎜外圆（四个自由度）、N面（一个自由度）、R14㎜（一个自由度）为粗基准定位，采用立式加工中心加工工步内容为：①、铣M面；②、“粗铣—精铣”尺寸为1300的槽；③、铣P、Q面到尺寸；④、“钻—扩—铰”加工Ф16H7、Ф10H7两孔。28（2）工序2：以M面、Ф16H7和Ф10H7（一面两孔）定位，车Ф25㎜外圆到尺寸，车N面到尺寸（3）工序3：以M面、Ф16H7和Ф10H7（一面两孔）定位，“钻2×M8㎜螺孔底孔”。由以上分析可以看到，只需要三道工序就可以完成零件的加工，工序集中，极大提高了生产率，充分地反映了采用数控加工的优越性、先进性。下面针对工序1的数控加工工艺进行分析。工序2、3分析省略。5．刀具选择（见表）6．确定切削用量（略）7．数控加工工艺卡片拟订29如图支架零件材料为HT200，试编制其数控加工工艺卡片（精度、定位装夹）30零件结构及工艺特点分析1、零件结构复杂，精度要求高，各加工表面之间有较严格的位置度和垂直度等要求，铸件毛坯有较大的加工余量，零件的工艺刚性差。加工40h8部分时，如用常规加工方法在普通机床上加工，很难达到图纸要求。2、假如先在车床上一次加工完成Φ75外圆，端面和Φ62孔，2-2.2槽，然后在镗床上加工Φ55H7孔，要求保证对Φ62孔之间的位置度为0.06mm，及垂直度0.02mm，就需要高精度的机床和高水平的操作工。一般是很难达到上述要求的。313、先在车床上加工好Φ75外圆及端面，再在镗床上加工Φ62孔，2-2.2槽及Φ55孔，这样虽然较易保证上述的位置度和垂直度，但却难以保证Φ62孔与Φ75之间Φ0.03的同轴度。即使采用专门的工夹具和高精度的机床，经过多次找正达到了上述要求，在下道工序加工R22、R33及44尺寸，以及40h8尺寸时也是困难的。4、完成40h8尺寸需两次装夹，调头加工，难以保证其对B孔的0.02mm垂直度要求。32机床的选择通过零件分析，确定该零件在卧式加工中心上加工。33定位、夹紧方案以Φ75外圆及26.5尺寸上面定位（两定位面均在前面车床工序中先加工完成）34加工部位Φ62孔，Φ55孔、2-2.2退刀槽，44U形槽、R22尺寸、40h8尺寸两面。35工步设计说明1、由于工件不是精密铸件，加工余量较大，尤其是40h8部分由于结构限制，它的刚性较差，加工中产生的变形较大。因此在粗加工和半精加工全部完成后，再进行精加工。2、所选卧式加工中心本身采用编码器进行检测，利用鼠齿盘进行工作台分度定位，多次回转加工，能有效地保证各面之间的垂直度要求。3、在精镗Φ62孔之前切2-2.2槽及倒角，可防止精加工后孔内产生毛刺。36见支架数控加工工艺卡片