数控加工工艺设计十篇

数控加工工艺设计 篇1

机械产品的生产过程是将原材料转变为成品的全过程, 在生产过程中, 直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等, 使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程, 机械加工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性质使之成为零件的全过程, 而数控加工工艺过程仅是机械加工工艺中用数控机床完成的几道工序的统称, 因为数控加工与传统机械加工相比又有其自身的特点, 所以在设计数控加工工艺时要针对其特点制定相应的工艺。在设计数控加工工艺时可按以下步骤进行。

二、分析零件图样, 确定加工内容

选择对某零件进行数控加工后, 并不等于要用数控机床完成所有的加工内容, 有可能只有其中一部分工序采用数控加工, 所以在数控加工之前必须要认真分析零件图样, 选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。并且要明确零件的形状、尺寸以及技术要求, 确保加工后工件能够达到图样所要求的技术要求。这样既可以确保加工质量又能够充分发挥数控机床的优越性。

三、工艺分析和工艺处理

1、确定数控加工方案

首先确定零件上由数控加工的表面, 通过对零件图样的分析, 选择最适合、最需要的内容进行数控加工。其次选择合适的机床, 选择机床时应综合考虑数控机床的规格:包括坐标轴行程和主轴电机功率等内容, 并且要考虑数控机床的精度, 应该根据零件关键部位的加工精度的要求选择数控机床的精度等级。

2、确定加工工序内容

(1) 定位基准的选择

定位基准是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。按工件上用作定位的表面状况把定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。

粗基准选择原则为:以不加工表面作为粗基准、选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准、选择余量小的表面作为粗基准、选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准并且粗基准尽量避免重复使用。精基准选择原则为:基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则和互为基准原则, 并且要考虑到所选择的基准应能保证工件定位准确, 装夹方便, 夹具结构简单。

(2) 划分工序

零件是由多个表面构成的, 这些表面都有自己的精度要求, 各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件精度要求, 加工顺序安排应遵循一定的原则。

(1) 先粗后精原则各加工表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工的顺序进行, 目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。

(2) 基准面先加工原则在加工一开始, 总是先把用作精加工基准的表面加工出来, 因为定位基准的表面精确, 装夹误差就小。

(3) 先内后外原则对于精密套筒, 其外圆与孔的同轴度要求较高, 一般采用先孔后外圆的原则, 既先以外圆作为定位基准加工孔, 再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆, 这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求。

3、走刀路线的确定

走刀路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹, 它不但包括了工步的内容, 也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一, 因此, 在确定走刀路线时最好画一张工序简图, 将已经拟定出的走刀路线画上去包括进、退刀路线, 这样可为编程带来方便。工步的划分与安排一般可随走刀路线来进行, 在确定走刀路线时, 主要考虑以下几点: (1) 刀具的切入和切出; (2) 切削过程中, 刀具进给运动应连续, 避免停顿; (3) 走刀路线应使加工后的工件变形最小; (4) 在保证加工精度和表面粗糙度的条件下, 尽量缩短走刀路线, 减少空行程; (5) 走刀路线的选择应有利于简化数值的计算, 程序段数量少, 程序短。

4、数控夹具的选择

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外, 还要考虑以下几点: (1) 当零件加工批量不大时, 应尽量采用组合夹具、可调式夹具和其他通用夹具, 以缩短生产准备时间、节省生产费用; (2) 在成批生产时可考虑通用夹具, 并力求结构简单; (3) 零件的装卸要快速、方便、可靠, 以缩短机床的停机时间; (4) 夹具上各零部件不应妨碍机床对零件各加工表面的加工。

5、数控加工刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一, 不仅影响机床的加工效率, 而且直接影响零件的加工质量。选择数控刀具应根据机床的加工能力、被加工工件的结构、工件材料的热处理性能、切削性能以及切削用量选择刚性好、耐用度高、刀具类型和几何参数适当的刀具。选择刀具应考虑以下几个方面:

(1) 根据零件材料的切削性能选择刀具综合考虑工件的硬度、塑性、韧性和耐磨性等;

(2) 根据工件的加工阶段选择刀具粗加工阶段以去除余量为主, 应选择刚性好、精度较低的刀具;半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主, 应选择耐用度高、精度较高的刀具;

(3) 根据工件的几何形状、加工精度和加工余量等选择刀具。

6、确定切削用量

切削用量的合理选择对提高生产效率和加工质量有直接影响, 应根据数控机床使用说明书和切削用量选择原则, 结合实际加工经验来确定。

四、结语

数控机床作为一种高效率的设备, 欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点, 除了必须掌握机床的性能、特点和操作方法外还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺, 以得到最优的加工方案。

参考文献

[1]田春霞:《数控加工工艺》, 机械工业出版社, 2006, 2。

数控加工工艺设计 篇2

一、数控车床加工工艺的优势

数控机床和传统的工艺比起来在很多地方有很大的不一样, 数控机床在程序上要求很严格, 需要准确无误的程序, 并且定位基准和误差的控制很重要, 只有保证了这两个重要的因素才可以加工出质量合格的产品。在实际的加工中虽然无法保证设计的基准和定位基准保持重合但是由于零位补偿的存在可以将测量基准和工序基准同设计基准联系到一起使其保持一致。

二、数控车床编程的工艺处理基本原则

在加工方面数控车床和其他类型的车床加工得到的目标体基本差不多, 但是数控加工同时也具有其他车床不具备的特点。数控车床的加工设计一般要考虑很多种因素一般零件的形状和材质等因素会有一些不同需要以使用不用的方案。因此数控加工会遵循一定原则按照一定的规范进行操作。

(一) 先粗后精。在材料进行加工之前需要对零件先进行一个粗加工处理, 这样有很多的好处。可以节省时间在很短的时间内先将不需要的部分去除掉, 这样对于细加工有很多的方便之处, 很大程度上提高了工作效率。还可以满足细加工的要求, 保证细加工的质量要求。在粗加工结束之后还要进行第一和第二次细加工, 第二次细加工的目的是为了进一步提高工件的精度。

(二) 先近后远。数控机床和一般的机床一样在加工零件的过程中都是利用减少空走刀的次数和减少刀具的移动位置来提高效率的。所以在机床进行加工的时候都是先对距离较近的位置进行处理然后慢慢移动到位置较远处。

(三) 先内后外。在加工过程中刀具和工件都是具有一定的刚性的, 在加工过程中非常容易因为刀具和工件的刚性条件使得加工精度出现误差, 所以在加工过程中要先对工件的内表面进行加工然后再转向外表面, 这样可以最大程度地防止内外表面出现精度误差。

(四) 采用尽可能少的加工程序。根据数控加工的特点可以发现程序的多少对加工过程也有很大影响, 程序越少加工时间越短效率也就越高, 并且还可以在最大程度上使误差出现的几率减小, 最大的程度上提高工作效率。

三、数控车床加工工艺流程的优化改进

(一) 对加工零件的工艺性分析要准确。在零件进行加工前要尽可能使零件的外形和内部的形状保持统一的几何类型, 在加工过程中要减少对刀具的变换量。我们平常所接触很多的零件都具有一定圆弧角度, 在加工的过程中要格外注意圆弧的半径大小, 并且要特别注意很小的圆槽内径不能太小, 不然刀具不能进行操作。另外还要有统一的定位基准, 这样就不会在工件重新安装的时候导致在加工之后的定位基准不一样进而导致工件出现误差。除此之外, 工件上还要有定位的基准孔, 也可以将工艺孔作为基准孔。如果上述两种方法都无法实现的话, 还可以将精加工过的表面作为统一的基准, 这样就可以降低因为二次装夹产生的误差。

(二) 采用加工方法和加工工序要适当。在加工的过程中要特别注意遵守一定的规则以保证加工工件的精度。满足精度的加工方法有很多种, 在进行选择的过程中要充分考虑部件的形状、大小等热物理特性, 选择出一种最适合效率最高的方法。同时在考虑以上因素以外还要考虑设备的应用情况、设备的生产效率和损耗等因素。利用数控车床加工零件的时候工序是相对比较集中的, 要尽最大的能力使其可以在一次就全部或者将大部分完成装夹。首先应该仔细分析图纸, 然后确定方案看是否可以在一次的装夹中就可以完成整个零件的加工, 如果无法实现的话就尽可能降低装夹的次数和刀具的变换次数。在制定工作步骤的时候要考虑工作效率和工件的加工精度使其都尽可能的高。

(三) 制定最优加工路线。最佳的加工路线可以最大程度上保证工件的精度和生产效率, 其要遵循以下一些规则:第一, 在设计路线的时候要充分考虑减少换刀和走刀的次数;第二, 在计算方面要尽量简单, 为进一步编程减小工作量;第三, 要保证被加工物体对精度的要求。在走刀的过程中要保证工件的表面要尽量避免刀的划痕, 所以在程序设计的时候要特别注意进刀和出刀的程序设计。在车削外表面的轮廓的时候, 车刀的切入和切出的点要保证在零件外表面轮廓的延长线上, 这样就保证了零件轮廓的光滑性, 避免了划痕的产生。并且在加工的过程中要尽可能不产生停顿, 不然工件在停顿的时间有可能会发生不稳定导致工件表面划痕的产生。

(四) 制定数控车床上刀具的安装设计与工序卡。数控机床和普通的机床在工艺上有很大的差别, 前者会更加复杂因此在性能上会更好, 在复杂的工件加工上能更好地完成加工, 数控机床只需要将程序编写正确, 不需要考虑工步问题。工序卡要包括编程的原点、削铣参数、编程的说明。其中编程的说明中要包括程序编号、机床型号和所有刀具半径补偿等内容。

刀具的安装设计要最大可能地统一标准, 在工艺、编程和设计上要保持统一。要尽可能保证一次将工件加工出来, 最大化利用机床的加工效率减少人为对加工时间的占用。另外, 当我们需要加工的零件变少的时候, 要根据数控加工自身的特点对夹具的使用遵循以下两个要求。第一, 要尽量保证夹具的坐标方向和机床的坐标方向相对固定;第二, 要协调好机床和工件的坐标关系。除此之外还可以通过调试其他一些夹具来降低生产的费用和减少生产的时间。

(五) 数控车床加工操作步骤。如图1所示。

四、刀具及选用

选用如图2所示的4种刀具。

(一) 外圆车刀。主要是用来进行工件外表面的粗加工和精加工。

(二) 螺纹车刀。主要进行对M40X2的螺纹进行加工。

(三) 切槽车刀。主要用来进行槽的切削, 可以一次走刀完成。

(四) 圆弧车刀。主要用来满足对工件圆弧部分的完成。

在使用数控机床加工的实际过程中都不是一次性将工件加工完全, 而是在加工的过程中不断进行调整和优化。在加工的过程中会发现各种不同的问题, 要不断对问题进行优化和改进, 及时进行经验的总结为以后的加工提供更好的参考。

参考文献

[1]赵艺兵.数控车床加工工艺分析与设计[J].中国制造业信息化, 2012, 11:1~14

[2]程叔重.数控加工工艺[M].杭州:浙江大学出版社, 2012

探索数控加工中工艺设计问题 篇3

关键词：数控加工； 工艺设计

引言

数控加工中零件的工艺设计是十分重要的环节 ，对工艺的合理性以及正确性要求比较高 ，不允许出现丝毫差错 ，否则会加工出不出合格的零件 ，造成严重的经济损失 .编程人员必须对加工工艺过程，工艺路线，刀具的选择，切削用量等进行合理选择和确定。

1.数控加工工艺设计的内容

一般情况下数控加工工艺设计都应该包括以下几个方面的工序，数控加工工艺内容的选择和数控加工工艺性分析，以及数控加工工艺路线的设计。在通常情况之下，普通的机床无法进行加工的内容是数控加工工艺设计的优先选择加工内容，而对于那些一般机床难以加工，或是加工出来的产品质量难以得到保证的内容就会成为数控加工工艺设计的重点选择的对象，相对于那些一般机床加工起来效率不高且人手操作起来强度比较大的内容，只会是在数控加工工艺设计过程中次要的加工设计内容。

2.数控加工工艺设计的方法

进一步的确定好工序的加工内容，切削的用量，工艺过程中所使用的装备，还有定位时候夹紧所采用的方式，以及刀具作业时候的运动轨迹是数控加工工艺设计的主要任务，也是为接下来的编织加工过程做好预先的准备。

刀具在整个加工工艺过程中所运动的轨迹，被称之为走刀的路线。走刀的过程技能放映出加工工艺的工步内容，又能反映出整个工步所应遵循的顺序。走刀作为整个编写程序的重要依据之一，在其真正作业时候路线的选择上应该注意一下几个关键地方：

2.1.加工工艺的作业路线尽可能选择最短的

2.2.在一次走刀过程中完成最终轮廓

2.3.确定刀具切入以及切除的方向

2.4.尽可能选取能使加工工件在加工工作之后导致变形较小的路线

在选定定位位置以及夹紧的方式时，尽可能的减小编程计算基准与工艺基准和设计基准之间的误差。将加工工艺的工序尽可能的集中起来，避免过多的装夹次数，这样就能在一次的装夹后完成全部代加工的表面。还有在装夹方式的选择上，尽可能选取占用机人工调整时间较短的，且夹紧力的作用点能准确落在工件刚性较好的部位上。

依据数控加工中工艺设计时候对刀时，使用刀具和工件相对位置的基准点，称之为对刀点，也就是所选用以加工零件的加工原点。在这点上的选取上一般需要遵循以下几点：

2.4.1.选用会使得程序编制较为简单的对刀点

2.4.2.对刀点位置的选择上，应该选用一些容易找正且能方便对零件进行加工的原点

2.4.3.选择的对刀点位置还必须是可靠，且便于加工时检验的位置

2.4.4.选取能大大提高加工工艺精度的对刀点

在数控加工过程中，机床在加工过程常会有自动换刀的现象，因此会在加工的中心，或是在数控的车床等使用多刀进行加工工艺的机床地方设置一个换刀点。无论是手动还是自动的数控铣床，都需要选好相应的换刀位置。换刀点需要设定一个安全的量，以及其在一般情况下是会被设置在加工零件的轮廓之外，这样的设计是为了避免在换刀过程中，零件刀具或是夹具的受损。

数控工艺加工设计过程中，在编程时如何确定切削的速度，可根据被加工的工件的材质，硬度或是切削的状态，刀具的耐用度，背吃刀量以及进给量来选择最合适的切削速度。

以下是一个编程实例

程 序 说 明

G50 X80 Z100 建立工件坐标系（原点在工件左端面几何中心点处），设起刀点为（80，100）。

M03 S500 主轴正转，转速500转/分。

M06 T0101 换第1号刀（外圆粗车刀），准备粗车外圆面。

G00 X32 Z2 刀具从起刀点快速移至循环起点（32，2）。（毛坯直径Ф30）

G71 U1 R1； G71 P100 Q200 U0.6 W0.3 F200 复合循环粗车工件外圆表面，每次吃刀量1mm（半径值），每次退刀量1mm（半径值），X方向留0.6 mm余量（直径值），Z方向留0.3 mm余量，精加工程序从N100至N200。

G00 X80 Z100 粗车外圆表面结束，快速退刀至起刀点（即换刀点）。

T0100 取消1号刀的刀偏值。

M06 T0202 换第2号刀（外圆精车刀），准备精车外圆面。

S800 转速调高至800转/分。（精车时转速S应提高，进给F应降低）

N100 G00 X6 Z2 精车开始，刀具从起刀点移至（6，2）处。注：将倒角Z向延长2，则X=12-2-4=6（X为直径值）

G01 X11.8 Z-1 F100 直线进给加工倒角。注：M12螺纹处外圆加工至11.8（较螺纹外径小0.2），进给降为F100。

Z-20 精车螺纹处外圆（螺纹退刀槽暂不加工）。

X14 精车端面

X16 Z-21 精车倒角

Z-28.5 精车Ф16外圆

X24 Z-43.428 精车30度锥面。注：锥面左端节点坐标（24，-43.428）

N200 Z-70 精车Ф24外圆至-70处（较工件延长5mm）。（中间槽和左端外圆及倒角暂不加工）。精加工结束。

G00 X80 快速退刀至X80处

Z100 快速退刀至起刀点。

T0200 取消2号刀的刀偏值。

M06 T0404 换第4号刀（切槽刀）。设刀头宽为3mm（具体加工应测量刀宽）。

准备切螺纹槽和中间槽。

S500 转速调为500

G00 X18 Z-20 快速移至螺纹槽左侧（18，-20）处。

G01 X9.3 F50 加工螺纹槽至X9.3（槽底直径9，留下0.3余量）。

G00 X18 快速退刀至X18处。

X14 Z-17 快速移至（14，-17）处，此时右刀尖在（14，-14处），准备加工倒角。

G01 X10 Z-19 加工倒角

X9 切槽至槽底

3.结语

工业化飞速的进展，经济的迅猛增长，科学技术日新月异，全面具体的探析数控加工中工艺设计的相关问题，熟悉加工工艺的具体内容，依据数控加工中工艺设计所应该遵循的原则，制定合理可行的数控加工工艺设计方法，对于提高数控加工产品的经济效益，促进加工行业的蓬勃发展有着重要的意义。

参考文献：

[1]胡晓燕.开放式智能化数控系统的研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报.2011年03期

[2]李玮，董军，蔡邦智.数控加工工艺过程分析与处理探索[J].西南林学院学报.2012年01期

数控加工工艺设计试题 篇4

1、对刀点既是程序的（ ），也是程序的（ ），为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（ ）基准或工艺基准上。

2、切削用量三要素是指主轴转速、（ ）、（ ）。对于不同的加工方法，需要不同的（ ），并应编入程序单内。

3 、工件上用于定位的表面，是确定工件位置的依据，称为 （ ） 。

4 、切削用量中对切削温度影响最大的是 （ ） ，其次是 （ ） ，而 （ ） 影响最小。

5 、在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的 进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的 （ ） 退出。

二、判断题

1、数控机床适用于单品种，大批量的生产。（ ）

2、铣削时，工件之基准设定，宜先以大面为基准。（ ）

3、在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用先加工孔，后加工平面的加工顺序。（ ）

4、装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。（ ）

5、加工零件在数控编程时，首先应确定数控机床，然后分析加工零件的工艺特性。（ ）

6、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计基准、测量基准尽可能重合。（ ）

7、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹紧。（ ）

8、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。（ ）

9、机床的进给路线就是刀具的刀尖或刀具中心相对机床的运动轨迹和方向。（ ）

三、选择题

1、精细平面时，宜选用的加工条件为 。

A、较大切削速度与较大进给速度；B、较大切削速度与较小进给速度；

C、较小切削速度与较大进给速度；D、较小切削速度与较小进给速度。

2、铣削宽度为100mm之平面切除效率较高的铣刀为 。

A、面铣刀；B、槽铣刀；C、端铣刀；D、侧铣刀。

3、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为 。

A、顺铣；B、逆铣；C、横铣；D、纵铣。

4 、能改善材料的加工性能的措施是

A 、增大刀具前角； B 、适当的热处理； C 、减小切削用量

5 、工件装夹后，在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工，通常选用 。

A 、固定； B 、快换； C 、可换

6 、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫 。

A 、测量基准； B 、装配基准； C 、工艺基准； D 、定位基准

7 、铣削中主运动的线速度称为 。

A 、铣削速度； B 、每分钟进给量； C 、每转进给量

8 、在下列条件中， 是单件生产的工艺特征。

A 、广泛使用专用设备； B 、有详细的工艺文件；

C 、广泛采用夹具进行安装定位； D 、使用通用刀具和万能量具，

9 、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程称为 。

A 、工步； B 、工序； C 、工位； D 、进给

10、数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称 。

A 、工件零点； B 、机床零点； C 、机床参考点

四、 问答题

1、数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？

2、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？

3、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。

4、确定夹力方向应遵循哪些原则？

5、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）？

答案：一、 填空题

1 、起点、终点、设计； 2 、进给速度、被吃刀量、进给速度 3 、定位基准 4 、切削速度、进给量、切削深度 5 、 切线方向、切线方向

二、判断题

1、 × 2 、√ 3 、× 4 、√ 5 、× 6 、√ 7 、√ 8 、√ 9 、×

三、选择题

1、 A 2 、 A 3 、 B 4 、 B 5 、 B 6 、 D 7 、 A 8 、 D 9 、 A 10 、 B

四、问答题

1 、答：在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。

2 、答：对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。

3 、答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。

4、答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。

（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。

（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。

5、答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。

（2）工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。

1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。

2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。

3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。

4）工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。

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数控铣床加工工艺分析与程序设计 篇5

数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的, 两者的加工工艺基本相同, 但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床, 所以其结构也与普通铣床有很大区别。我国已制定了数控铣床的精度标准, 其中数控立式铣床升降台铣床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为0.04/300mm, 重复定位精度为0.025mm, 铣圆精0.035mm。因此, 从精度选择来看, 一般的数控铣床即可满足大多数零件的加工需要。对于精度要求比较高的零件, 则应考虑选用精密型的数控铣床。从长远考虑, 自动化程度高的铣床代替普通铣床, 减轻劳动者的劳动量提高生产率的趋势是不可避免的。

2 零件结构

零件基本尺寸:110×110×30。有轮廓加工、板件凸、凹件加工及打孔等。由于典型零件需要配合的薄壁零件, 形状比较简单, 但是工序复杂, 表面质量和精度要求高, 所以从精度要求上考虑, 定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量, 根据毛胚形状和尺寸, 分析采用两次定位 (一次粗定位, 一次精定位) 装夹加工完成, 按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工。

2 毛坯及定位选择

2.1 毛坯选择

选择毛坯尺寸为116mm×116mm×34mm的铝材, 类型为型材。

2.2 定位选择

定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。该零件首先以一个毛坯件的一个平面为粗基准定位, 将毛料的精加工定位面铣削出来, 并达到规定的要求和质量, 作为夹持面, 再以夹持面为精基准装夹来加工零件, 最后再将粗基准面加工到尺寸要求。

凸件:任选116mm×34mm的面用面铣刀加工, 即为定位基准。

凹件:任选116mm×34mm的面用面铣刀加工, 即为定位基准。

2.3 毛坯各表面加工方法

表面的加工顺序是先里后外, 先粗后精, 先面后孔的方法划分加工步骤, 由于轮廓薄壁太薄, 对其划分工序考虑要全面, 先对受力大的部位先加工, 对剩余部粗铣后就开始精加工。由于粗精加工同一个部位都用的不是同一把刀, 所以选择加工方案要综合考虑。

2.4 确定加工顺序

凸件:粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣内轮廓 (挖槽) →编程去除槽内多余残料→铣槽内圆孔→粗铣槽内凹球槽→粗铣外轮廓→粗铣凸台→编程去除多余残料→精铣椭圆槽→精铣槽内球槽→精铣凸台→精铣夹持面。

凹件:粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣凹槽→编程去除凹槽中多余残料→粗铣定位槽→精铣槽底面→精铣定位槽→翻面铣掉夹持面。

3 加工工艺

3.1 计算各节点的坐标尺寸

如图1-3所示将零件图用AUTOCAD画出, 利用CAD中的相关功能计算出上图中各节点的坐标。

3.2 凸件的工艺

3.3 凹件的工艺

4 结束语

数控机床的出现以及带来的巨大利益, 引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路, 是未来工厂自动化的基础。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化, 使制造业成为工业化的象征, 而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大, 它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。

参考文献

[1]艾兴, 肖诗纲.切削用量简明手册[M].广州:机械工业出版社出版, 2009.[1]艾兴, 肖诗纲.切削用量简明手册[M].广州:机械工业出版社出版, 2009.

柱塞套机械加工工艺设计 篇6

直列式喷油泵由柱塞偶件、柱塞弹簧、弹簧下座、弹簧上座、油量控制套和齿圈、出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座组成。

喷油泵柱塞偶件是指配对的柱塞与柱塞套, 是柴油机燃油系统3大精密偶件之一, 柱塞在油泵凸轮作用下在柱塞套内高速往复运动, 将燃油增压, P型泵可达110MPa, 并在规定的时间内开始压油或泄油。

2 零件分析

2.1 零件的结构及其材料

柱塞偶件承受高的机械负荷, 由凸轮驱动, 将燃油增压, 回程靠弹簧力;高速往复运动之间的摩擦力, 产生热量使柱塞温度较高。

对材料的要求:材料应具有高的机械强度、足够的刚性和良好的韧性;应具有高的耐磨性、耐蚀性和小的热膨胀系数, 金相组织稳定及可加工性好。

常用材料:工具钢CrWMn;滚动轴承钢GCr15, 硬度要求HRC62~65。

毛坯:棒料或模锻件。

2.2 零件的工艺分析

柱塞偶件的加工精度要求高, 对密封性、滑动性、可靠性及寿命等性能有严格规定, 从而使其加工工艺复杂, 工艺装备精度要求高, 夹具要求精密。对中、小型喷油泵, 柱塞偶件的径向配合间隙要求为1.5~4μm。这样高的配合精度, 很难达到完全互换的要求, 因此, 在实际生产中, 是用放大偶件各自的制造公差, 然后根据生产批量的大小, 选用单位选配法或分组选配法来保证偶件的装配要求。

柱塞套的技术要求如图1所示, 柱塞套内圆表面要求圆度和圆柱度公差小于0.0015mm, 直线度小于0.001mm。柱塞套与泵体配合的外圆表面对内圆表面轴线的径向圆跳动公差为0.03mm。柱塞套内圆表面粗糙度为Ra0.2~Ra0.4。

3 工艺规程设计

3.1 确定毛坯的制造形式

毛坯选择的合理性对零件工艺过程的经济性有着很大影响。材料消耗、工序数量、加工工时等都在很大程度上取决于所选择的毛坯。同时, 毛坯的质量对加工时工件的定位、夹紧、加工质量也都有很大影响。根据柱塞套的工作条件和技术要求, 毛坯采用棒料或者模锻件。

3.2 制定工艺路线

柱塞套结构形状较为简单, 但各表面精度要求较高。加工分为3个阶段:粗加工、精加工及光整加工, 中间有热处理。柱塞套加工工艺如下:粗车成型割断→以毛坯外圆为定位基准车端面、端面外倒角、钻、扩、铰孔并内倒角→清洗→中孔粗糙度及孔径检验→以中孔为定位基准精车三级外圆→清洗→小端孔口倒角→清洗→铣定位定位槽→以中孔为定位基准粗磨中外圆→清洗→以大外圆及凸肩平面键槽为定位基准钻进油孔→清洗→以大外圆及凸肩平面键槽为定位基准锪鱼眼→清洗→以大外圆及凸肩平面键槽为定位基准扩进油孔→清洗。

3.3 机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定

根据原始材料和加工工艺, 查表, 分别确定加工表面的加工余量、工序尺寸公差, 如表1。

3.4 确定切削用量及基本工时

工序13, 钻φ10.9的孔。

(1) 确定进给量f, 按表f= (0.01~0.02) d0, 考虑钻头直径小、刚性差, 进给量宜选小值, 取f=0.12mm/r, 台式钻床没有自动进给系统, 均采用手动进给;

(2) 确定切削速度Vc, 考虑到孔径小, 钻削速度Vc可选高些, 故取Vc=22m/min;

(3) 确定台式钻床主轴转速n

按表Z4006B台式钻床主轴转速取n=600r/min, 实际钻削速度Vc=22.6m/min

(4) 计算基本时间Tm, φ12孔深度为l=16mm, 切入量y=[d0cotΦ/2+ (1~2) ]=6.2~7.2mm

(式中d0为钻头直径, 单位为mm, 准为半顶角, 常用60°) 取y=7mm, 切出量△=7mm

数控加工工艺设计 篇7

机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务[1]。

工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。

专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计:1)定位装置的设计;2)夹紧装置的设计;3)对刀—引导装置的设计;4)夹具体的设计;5)其他元件及装置的设计[2]。

1 零件分析

CA 6140杠杆的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。

1.1 加工面及基准面的确定

a)加工面

主要加工面确定如下:1)小头钻D 25+00.023以及与此孔相通的D 14阶梯孔、M 8螺纹孔;2)钻D 12.7+00.1锥孔及铣D 12.7+00.1锥孔平台;3)钻2—M 6螺纹孔;4)铣杠杆底面及2—M 6螺纹孔端面。

b)基准面

主要基准面确定如下:1)以d45外圆面为基准的加工表面,这一组加工表面包括:的孔、杠杆下表面;2)以的孔为中心的加工表面,这一组加工表面包括:D 14阶梯孔、M 8螺纹孔、锥孔及锥孔平台、2—M 6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M 8螺纹孔和锥孔平台。

1.2 零件加工工艺

从提高效率和保证精度这两个前提下,并考虑到加工难度及其工作量,特制定如下加工工艺。具体的工艺过程如表1所示。

2 加工工艺孔D 25及其夹具设计

工件材料为HT200铁,硬度200HBS。孔的直径为25mm,公差为H 7,表面粗糙度Ra1.6μm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻、扩、铰,加工刀具分别为:钻孔D 22mm,用标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔至D 24.7mm,用标准高速钢扩孔钻;铰孔至D 25mm,用标准高速铰刀。选择各工序切削用量。

a)确定钻削用量

1)确定进给量f根据参考文献[4]机械加工工艺师手册表28-10可查出f表=0.47～0.57mm/r[4],由于孔深度比l/d0=30/22=1.36,klf=0.9,故f表=(0.47～0.57)×0.9=0.42～0.51mm/r。查Z535立式钻床说明书,取f=0.43mm/r。

根据参考文献[4]表28-8,钻头强度所允许是进给量f′>1.75mm/r[4]。由于机床进给机构允许的轴向力Fmax=15 690N(由机床说明书查出),根据表28-9,允许的进给量f″>1.8mm/r。

2)确定切削速度v,轴向力F,转矩T及切削功率Pm

由参考文献[4]表28-3,kMv=0.88,klv=0.75[4],故

查Z535机床说明书,取n=195r/min。实际切削速度为:

由表28-5,kMF=kMT=1.06[4],故

同理,可获得扩孔切削用量和铰孔切削用量。根据以上计算,确定各工序切削用量如下:

钻孔:

扩孔:

铰孔:

3 钻M 8螺纹孔夹具设计

3.1 定位基准的选择

在加工M 8螺纹孔工序时,D 25孔和宽度为30mm的下平台已经加工到要求尺寸。因此选用和D 25孔及D 25孔下表面加上宽度为30mm的作为定位基准。选择D 25孔限制了工件的3个自由度,选择D 45外圆面定位时,限制了3个自由度。即一面两销定位[5]。工件以一面两销定位时,夹具上的定位元件是:一面两销。其中一面为D 25孔下表面,两销为短圆柱销和固定挡销。

3.2 定位元件的设计

本工序选用的定位基准为一面两销定位,所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销进行设计。

根据参考文献[5]表2-1-2固定定位销的结构及主要尺寸如图1所示[5]。

主要结构尺寸参数如表2所示。

mm

3.3 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计

工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套(其结构如图2所示)以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求:工艺孔D 25mm分钻、扩、铰三个工步完成加工。钻、扩、铰,加工刀具分别为:钻孔D 22mm,用标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔至D 24.7mm,用标准高速钢扩孔钻;铰孔至D 25+00.023mm,用标准高速铰刀[6]。

确定钻套孔径结构尺寸如图2及表3所示。

衬套选用固定衬套其结构如图3所示。

衬套选用固定衬套其结构参数如表4所示。

钻模板选用固定式钻模板,工件以底面及d45外圆面分别靠在夹具支架的定位快及V型块上定位,用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图[7]。

4 结语

专用夹具的设计,可以了解机床夹具在切削加工中的作用:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题,如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题,具有一定的应用价值和指导意义[8]。

摘要：设计了CA6140杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具。CA6140杠杆零件的主要加工表面是平面及孔,一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易,因此设计遵循先面后孔的原则,并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以杠杆d45外圆面作为粗基准,以D25孔及其下表面作为精基准,先将底面加工出来,然后作为定位基准,再以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用组合机床,在夹具方面选用专用夹具,考虑到零件的结构尺寸简单,夹紧方式多采用手动夹紧,夹紧简单,机构设计简单,且能满足实际应用要求。

关键词：杠杆零件,加工工艺,夹具,定位,夹紧

参考文献

[1]李余庆.用CA6140改造数控椎管螺纹车床[J].机械制造,2004,481(42):70-72.

[2]孟少龙.机械加工工艺手册[M].1卷.北京:机械工业出版社,1991.

[3]王亚鹏.CA6140型普通车床的数控化改造[J].科技创新导报,2009,30(49):60-61.

[4]李洪.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社,1990.

[5]贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册[M].贵阳:贵州人民出版社,1983.42-50.

[6]马贤智.机械加工余量与公差手册[M].北京:中国标准出版社,1994.

[7]Li Wei,Ren Jia-long,Hang Hua.The design of turn-milling e-quipment based on the CA6140 lathe[J].Machinery Design andManufacture,2008.4(4):3-5.

数控加工工艺设计 篇8

关键词：减速机；加工工艺；夹具设计

一、减速机壳体加工工艺的控制点

减速机壳体属于机械设备中的关键部件，由于其加工质量高，结构复杂，因此优化加工工艺，采取科学的机构性加工工艺是提高减速机壳体工作性能的重要途径，结合实践，减速机壳体多属于多面、多孔结构，因此加工的关键控制点因素主要体现在：（1）减速机壳体主要孔的形式及工艺。由于减速机壳体属于多孔结构，因此控制减速机壳体的孔加工工艺是重要的环节。一般减速机壳体的孔结构为阶梯孔和通孔。判断孔加工工艺优劣的重要标准就是检测孔的长径比，具体就是L/D=1—1.5时，该孔为短圆柱孔。另外由于通孔具有环槽，因此通孔的加工工艺相对比较差。（2）壳体孔中心距大小的加工工艺。减速机壳体的孔距大小影响产品的质量，基于减速机壳体结构的不同，在实践中为了提高成产效率，有时需要采取批量生产的方式，这样以来就会出现孔间中间距不同的问题，而一旦孔中间距过大就会影响其使用性能。以汽车减速机壳体的加工工艺为例，如果汽车的减速机壳体中心距大小过大就会导致变速器总成的密封性、润滑性等受到影响，进而导致产品质量下降。（3）壳体上孔与平面布置工艺性。由于减速机壳体的孔加工需要使用道具，如果孔与平面不垂直就会导致道具发生偏离，进而影响孔加工的精密度。因此在具体的加工中需要控制孔与平面的垂直关系。

二、壳体零件的机械加工工艺

为系统阐述壳体零件的机械加工工艺，本文以某减速机壳体为例（见图1），由于该零件结构复杂，因此采取普通的加工工艺很难保障质量，因此结合相关文献资料，对加工工艺进行优化。

（1） 加工关键技术的控制。对减速机壳体加工除了对毛坯进行规定之外，还需要对孔、平面进行严格的要求，具体就是要达到：一是主要孔的尺寸差距要达到IT6，表面粗糙度为Rum；二是两轴线之间的平行度公差为0，04mm。（2）机床的选择。实现对减速机壳体加工工艺就必须要选择相应的机床，具有要求就是：首先机床要具有较快相应能力的高性能数控系统，尤其是要具有超前读、自动加减速以及误差补偿等功能，一般应该使用最高转速达到1000r/min以上的加工中心；其次具有微米级的精度。减速机壳体加工要求加工工艺的误差率要严格控制，因此需要选择具有微米级精度的机床；最后具有轻量化的位移部件和高的动静态刚度。（3）规范加工工序。具体的加工工序是：首先要先面后孔。由于减速机壳体加工的面积比较大，尤其平面面积较大，因此为降低不稳定造成的加工失误现象，可以采取先面后孔的加工工艺。这样可以避免因为壳体平面不平而造成的道具偏差现象；其次精、粗加工分开。由于工件内应力小，毛坯精度高，因此在经过粗加工之后，其变形比较小，因此可以在基准平面及其他平面粗、精加工后，再粗、精加工主要孔，这样可以减小工序的数目，使零件的装夹次数少，而且加工余量也可以减少；最后对于有特殊要求的加工工艺需要严格按照加工工序操作。

三、减速机壳体的夹具设计

（1）尽量选用标准化夹具零部件。提高夹具的标准化程度，缩短夹具的设计和制造周期，提高夹具的设计质量，缩短制造周期和制造成本。（2）保证使用方便和安全。为便于操作，加紧机构的操作手柄一般应放在右侧或前侧。 为便于加紧工作，操纵加紧机构的手柄或扳手在操纵范围内应有足够的空间。（3）具有良好的工艺性。对于夹具上要求较高的位置尺寸和位置公差，应考虑能否在装配后以组合件的方式直接加工保证，或依靠装配时用调整的方法得到保证。

以铣基面专用夹具设计为例，该夹具主要包括：底板、 立板、支座、 固定套、 滑套、 弹簧、 拉环螺栓及压板垫板等组成，两块立板上各制有一个 “ V ” 型槽， 其工作面上固定有等高垫板， 经过淬火处理以增加其耐磨性， 固定套安装在支座上， 中心与底板成的夹角为 40°，内腔装配有滑套和弹簧， 通过拉环螺栓保持它们与固定套不致脱离。

参考文献：

变速拨叉加工工艺及工装设计 篇9

本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计，

变速拨叉加工工艺及工装设计

。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词：拨叉；工艺； 夹具； 夹紧； 定位 Abstract

In this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role.

Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed.

Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning目录第一章 拨叉零件的分析………………………11.1零件的作用 …………………....11.2零件的技术要求. …………………1.3工艺分析…………………………第二章 工艺规程的设计..............................2.1确定毛坯的制造形式……………….32.2基面的选择…………………....32.3表面加工方法的确定制定工艺路………..32.4工序顺序安排的确定…………....32.5确定工艺路线……....42.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定..52.7确立切削用量及基本工时…………..5第三章夹具设计……………………...…...93.1问题的提出……………………93.2夹具设计…………………….9

参考文献………………………….17

序言机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广，CAD和CAM逐步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（FMS）的出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（CIMS）正在研究和开发，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。

摘 要

本论文设计的是变速拨叉的加工工序、设计方案、计算过程以及钻孔的夹具设计。拨叉表面加工方法的选择、加工顺序的安排、工序集中与分散的处理、加工阶段的划分、机床和工艺装备的选择、加工余量与工序尺寸及公差的确定等都是编制工艺规程的主要问题。而夹具设计所面临的是设计方案的确定、定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的计算、夹具体毛坯结构及夹具元件配合的确定。还有拨叉毛坯图、零件图和夹具装配图的绘制，如何保证用拨叉的技术条件是加工过程最为重要的问题，而夹具也起着至关重要的作用。拨叉的合理结构设计、加工工艺性设计，保证拨叉的加工质量，对提高生产效率有着重要意义，它是保证产品质量的关键所在。通过对拨叉加工过程的设计，可以发现一个产品的设计需要各个加工过程很好的配合才能成功。 关键词：拨叉；工艺； 夹具； 夹紧； 定位 Abstract

In this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role.

Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed.

Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning目录第一章 拨叉零件的分析………………………11.1零件的作用 …………………....11.2零件的技术要求. …………………1.3工艺分析…………………………第二章 工艺规程的设计..............................2.1确定毛坯的制造形式……………….32.2基面的选择…………………....32.3表面加工方法的确定制定工艺路………..32.4工序顺序安排的确定…………....32.5确定工艺路线……....42.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定..52.7确立切削用量及基本工时…………..5第三章夹具设计……………………...…...93.1问题的提出……………………93.2夹具设计…………………….9

参考文献………………………….17

序言机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。我国机械制造工业虽然取得了很大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面，还有很大的差距。因此，我国的机械制造工业今后的发展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效精密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和掌握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广，CAD和CAM逐步进入实用阶段，特别是柔性制造系统（FMS）的出现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前，计算机集成制造系统（CIMS）正在研究和开发，也即将投入使用，它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。我研究的课题是拨叉。拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48—58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求毕业设计是本专业培养我们的最后一个综合性的实践教学环节，通过完成一定的生成设计或科研试制任务，获得运用基本理论的工程技术训练达到综合素质和能力的提高。其目的的培养我们独立分析和处理专业问题的能力。 第一章 拨叉零件的分析1.1零件的作用拨叉应用在变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉在改换档位是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现换档变速的功能，其叉轴空与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48—58HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工。并在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高了换档是叉脚端面的接触刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求1.2零件的技术要求零件的技术要求表

加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度Ra 公差精及度等级形位公差/mm 拨叉头左端面83.53.2IT12 拨叉头右端面83.53.2IT12 拨叉脚内表面R4012.5IT13 拨叉脚两端面2.5IT9 φ12孔φ5IT7┻0.1A Φ8孔φ20IT7 操纵槽内侧面13.55IT12 操纵槽底面111013

该拨叉形状特殊，结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面杂工作中需承受冲击载荷，为增加强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC。  1.3拨叉的工艺分析  分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度。φmm孔的的端面为平面，可以防止钻头偏钻，可以保证加工精度；另外，该零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣床钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要的饿表面虽然加工精度要求较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保证质量的加工出来.由此可见,该零件的工艺性能较好.第二章 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为ZG45。考虑零件在机床运行过程中要承受的载荷较大,为增强拨叉的强度和冲击韧度，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。该零件的轮廓尺寸不大,且生产类型为大批量的生产,为提高生产率和锻件的精度,宜采用模锻方法制造毛坯。2.2  基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准有粗基准和精基准之分。通常先确定精基准然后确定粗基准。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）精基准的选择。根据零件的技术要求和装配要求选择拨叉的端面和叉轴孔φ12mm作为精基准。零件上的很多表面都是可以采用它们作为精基准进行加工，即遵循“基准统一”的原则。叉轴孔φ12mm的轴线是设计基准。选择基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔φ8mm。实现设计基准和工艺基准的重合，保证被加工表面的垂直度要求。选择拨叉头左端面作为精基准同样遵循了基准重合的原则。因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。另外由于拨叉件的刚性较差受力容易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形。根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则。夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选择拨叉头左端面作进进精基准。夹紧可作用在拨叉头的右端面上夹紧稳定可靠。（2）精基准的选择。  作为粗基准的表面平整，没有飞边毛刺或其他表面缺欠。拨叉轴孔φ12mm的外圆和右端面作为粗基准。采用φ12mm外圆面定位加工内孔可保证孔的内壁厚度均匀。采用拨叉右端面做粗基准加工左端面可以为后续工序准备精基准。2.3 表面加工方法的确定  根据拨叉零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件表面的加工方法如下表

加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra 加工方案备注 拨叉头左端面IT123.2粗铣 拨叉头右端面IT123.2粗铣 拨叉脚内表面IT1312.5粗铣—磨 拨叉脚两端面IT92.5粗铣—粗磨—精磨 φ12孔IT75钻—铰—拉 Φ8孔IT720钻 操纵槽内侧面IT125粗铣 操纵槽底面1310粗铣

2.4 工序顺序的安排 1 机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准——拨叉头左端面和φ12mm（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序，（3）遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面——拨叉头左端面和叉轴孔φ12mm和拨叉脚的两端面，后加工次要表面——操纵槽底面和内侧面（4）遵循“先面后孔”的原则，先加工拨叉头的端面，在加工叉轴孔φ12mm孔；先铣操纵槽，在钻φ8mm孔2热处理工序   锻成型后切边，进性调质，调质的硬度为241—285HBS，叉脚精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的冲击载荷的能力。3辅助工序   粗加工拨叉两端面和热处理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺清洗和钟检工序 2.5 确定工艺路线 工序一     铸钢工序二     清砂工序三     热处理 正火工序四     校正 整形工序五     检验毛坯工序六     铣拨叉两端面工序七     1钻φ12mm孔                  铰孔 工序八     第一拉孔           第二次拉孔工序九    检验工序十   1锪端面          2孔口倒角工序十一    1 锪另端面取总长          2孔口倒角工序十二 校正叉脚高低工序十三  校正叉脚开挡工序十四 1铣叉口面          2 铣5.5mm平面          3铣平面至尺寸4 铣槽工序十五  倒角去毛刺工序十六 钻锁销孔，去内孔毛刺         1钻φ8mm孔         2 去内孔毛刺工序十七 1钻通气孔φ3mm         2 去内孔毛刺工序十八 叉槽两侧面处高频淬火工序十九 校正叉脚高低工序二十 1磨叉脚上端面至锁销孔中心尺寸为2磨叉脚下端面至上端面尺寸为工序二十一 镀铬工序二十二 校正叉脚高低工序二十三 磨叉交两端面          1磨上端面至尺寸2 磨下端面至尺寸工序二十四 磨叉脚开挡面工序二十五 按检验卡要求检验工序二十六 清洗，涂防锈油，入库 2.6 加工余量，工序尺寸的确定2.6.1叉头两端面：粗铣——锪平面   查《课程设计》表2-35，粗铣端面的余量为3mm,锪端面的余量为0.5mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，锪端面为IT11；由此可知单边余量为2..5mm;工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：粗铣——86.5，锪端面——84.5。2.6.2叉脚两端面：铣——粗磨——精磨查《课程设计》表2-35可知，粗铣余量为3mm，查《课程设计》表2-36可知，粗磨余量为0.3mm,精磨余量为0.2mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，粗磨为IT10，精磨为IT9；由此可知端面单边余量为3.5mm；查《课程设计》表2-40可得各公差为：T铣=0.09mm,T粗磨=0.058mm，T精磨=0.036mm;工序尺寸偏差按“入体原则”标注为：铣——14，粗磨——8，精磨——7.4。2.6.3叉脚内表面：铣——磨查《课程设计》表2-35可知，铣削余量为3mm，查《课程设计》表2-36可知磨削余量为0.3mm；查《课程设计》表1-20可知，粗铣的精度为IT12，粗磨为IT10；由此可知单边余量为3.3mm；查《课程设计》表2-40可得，T铣=0.3mm，T磨=0.12mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣削——69.8；磨削——75.8。2.6.4叉口两侧面：铣查《课程设计》表2-35可知，铣削余量为3mm；查《课程设计》表1-20可知，铣的精度为IT12；由此可知，单边余量为3mm；查《课程设计》表2-40得，T铣=0.18mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣——7.5，39.65；2.6.5铣5.5mm平面查《课程设计》表2-35可得铣削余量为1mm；查《课程设计》表1-20可得，铣的精度为IT12；由此可知单边余量为1mm；查《课程设计》表2-40得T=0.12mm；工序尺寸偏差按“入体原则”标注：铣——7.5 2.7  切削用量的计算 工序六  粗铣拨叉头两端面该工序分两工步，分别粗铣拨叉头两个端面。由于这两个 工步在同一台机床上经过一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度v和进给量f是一样的。（1）背吃刀量的确定=2mm=2mm。 (2) 进给量的确定 《课程设计》表5-7，按机床的功率5-10KW，工件—夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量取为0.08mm/z。（3）铣削速度的计算 查《课程设计》表5-9，按镶齿铣刀d/Z=80/10，的条件选取，铣削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,参照《课程设计》表4-15所列X-51型立式铣床的主轴转速，取n=160,在将该转速代入该公式可求出该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。                                                                               工序七  钻φ12mm孔 铰孔（1） 钻φ12mm孔工步1）背吃刀量的确定=11.5mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算 参照《课程设计》表5-22，按工件材料为ZG45的条件选取，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=897.6r/min, 参《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=23.5m/min。 (2) 粗铰孔1）背吃刀量的确定=0.1mm。2）进给量的确定 参照《课程设计》表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。

3）切削速度的计算 参照《课程设计》表5-31，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得钻头的钻速n=80r/min, 参照《课程设计》表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min。在将此转速代入公式n=1000v/d中可求的实际的切削速度v=2.4m/min。

控制总阀阀体的机械加工工艺设计 篇10

制定工艺路线的主要内容, 除了选择定位基准外, 还应包括选择各加工表面的加工方法, 安排加工工序的先后顺序, 确定工序的集中及分散程度, 以及选择设备及工艺装备。制定工艺路线的出发点, 应当是是零件的几何形状, 尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的安排。尽量采用专用夹具, 集中工序来提高生产率。

工艺路线:

工序一:压铸毛坯成形。

工序二:车M36*1.5处螺纹底孔;车Φ20孔成形;倒角45°至口径Φ37.5处;攻M36*1.5处螺纹成形。

工序三:车Φ39处内孔;车Φ38处内孔;车削端面槽;车削R0.5, 车各处倒角面成形。

工序四:车削螺纹M36*1.5螺纹底孔及外端面及倒角;车螺纹M36*1.5孔及底端面, 镗Φ20孔;攻螺纹M36*1.5深15。

工序五:车端面以及倒角;车Φ39处内孔;车Φ38处内孔;割端面槽;车R0.5。

工序六:扩孔刮端4处成形;攻4-M16*1.5螺纹深15成形。

2 机械加工余量的确定

在工艺路线拟定之后, 确定个工序的具体内容。分析保证质量要求的设计计算, 即正确确定各工序加工应达到的尺寸--工序尺寸及其公差。由于工序尺寸的确定除了与工件设计尺寸有关外, 还与各工序的加工余量有密切关系。

由于工序尺寸有公差, 故实际切除的余量大小不等。有所学知识可知, 工序余量的基本尺寸Z可按照下式计算:

对于被包容面:Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸对于包容面:Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸

为了便于加工, 工序尺寸按照“入体原则”标注极限偏差, 即被包容面的工序尺寸取上偏差为零;包容面的工序尺寸取下偏差为零。毛坯尺寸则按双向布置上、下偏差。对于外圆和孔等回转面, 加工余量是实际切削的金属层厚度为加工余量的一半。

工序余量和工序尺寸及其公差的计算公式如下:

Z=Zmin+Ta

Zmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb

式中Zmin-最小工序余量;Zmax-最大工序余量;Ta-上工序尺寸的公差;Tb-本工序尺寸的公差。

由查表法, 经验估计法或者分析计算法等确定加工余量;在确定加工余量时, 要分别确定加工总余量 (毛坯余量) 和工序余量。加工总余量的大小与所选择的毛坯制造精度有关。用查表法确定工序余量是, 粗加工工序余量不能用查表法得到, 而是由总余量减去其他各工序余量而得。

控制总阀的材料是zy102, 生产批量为中等批量生产, 采用压铸成型的方式。

(1) 车外圆Φ890-0.1及平面成形, 加工余量是0.5mm.镗内圆Φ600+0.1孔面成形, 加工余量是0.5mm。车R0.5成形。

(2) 车加工余量为0.5mm的止口:70外圆及平面成形;镗加工余量为0.5mm的内圆孔Φ66.5台阶面成形;车内圆孔Φ40、Φ38、Φ36.5成形, 加工余量为0.5mm;车内圆挡圈槽面成形;车各处倒角面成形。

(3) 直接攻 (3-M8) (4-Rc3/8) (M6) 螺纹成形, 及2-Φ3的孔成形。

由于毛坯及以后各道工序的加工都有公差, 因此以上给定的加工余量为理论加工余量。

3 确定切削用量

3.1 加工条件

3.1.1 工件材料:zy102, 压铸。

3.1.2 加工要求:车Φ89mm端面及Φ89外圆、Φ60内圆, 表面粗糙度为3.2。

3.1.3 机床:C6132普通车床。

3.1.4 刀具:45°车刀、镗孔刀、R0.5成形刀, 游标卡尺、深度尺、样规。

3.2 计算切削用量

3.2.1 车Φ89端面及内孔Φ60成形。

3.2.2 确定端面最大加工余量:毛坯长度方向上的加工余量为0.5mm。

3.2.3 确定进给量f:根据《切削用量简明手册》 (第三版) (以下简称《切削手册》) 表1.4得f=0.1mm/r。

所以VC=342m/min, 确定机床主轴转速:

3.2.5车止口Φ70外圆及内台阶面Φ66.5成形

确定端面最大加工余量:毛坯长度方向上的加工余量为0.5mm

确定进给量f:根据《切削用量简明手册》 (第三版) (以下简称《切削手册》) 表1.4得f=0.1mm/r。

计算切削速度:按《切削手册》表1.27, 切削速度的计算公式为 (寿命选T=60mm)

所以VC=268m/min

3.2.6确定机床主轴转速:

4 总结

最后, 将以上各工序切削用量、计算结果, 联通其他加工数据, 一并填入机械加工工序工艺过程卡和机械加工工序卡片中。

参考文献

[1]吉卫喜.机械制造技术[M].北京:机械工业出版社.2001.