《毕业设计论文箱体零件油压马达座加工数控加工工艺说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文箱体零件油压马达座加工数控加工工艺说明书（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广西工学院鹿山学院本科生毕业设计（论文）1 概述数控机床加工工艺以普通机床的加工工艺为基础，结合数控机床的特点，综合运用多方面的知识解决数控机床加工过程中面临的工艺问题，其内容包括金属切削原理与刀具、加工工艺、典型零件加工及工艺分析等方面的基础知识和基本理论。数控加工的主要对象有很多，如平面类零件、变斜角类零件、曲面类零件、箱体类零件等。而本次研究课题是加工箱体类零件工艺。箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。箱体类零件一般都需要进行多工位孔系、轮廓及平面加工，公差严求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪、攻螺
2、纹等工序，需要刀具较多，在普通机床上加工难度大，工装套数多，费用高，加工周期长，需多次装夹、找正，手工测量次数多，加工时必须频繁地更换刀具，工艺难以制定，更重要的是精度难以保证。这类的零件在加工中心上加工，一次装夹完成普通机床60%95%的工序内容，零件各项精度一致性好，质量稳定，同时节省费用，缩短生产周期。加工箱体零件的加工中心，当加工工位较多，需工作台多次旋转角度才能完成的零件，一般选择卧式镗铣类加工中心。当加工的工位较少，且跨距不大时，可选立式加工中心，从一端进行加工。而对于箱体类零件常用的加工方法，主要有以下几种：1）当既有面又有孔时，应先铣面，后加工孔。2）所有孔系都先完成全部孔的粗
3、加工，再进行精加工。3）一般情况下，直径30的孔都应铸造出毛坯孔。在普通机床上完成毛坯的粗加工，给加工中心工序的留量为46mm（直径），再上加工中心进行面和孔的粗、精加工。通常分“粗镗半精镗孔端倒角精镗”四个工步完成。4）直径30的孔可以不铸出毛坯，孔和孔的端面全部加工都在加工中心完成。可分为“锪平端面（打中心孔）钻扩孔端倒角铰”等工步。有同轴度要求的小孔（30），须采用“锪平端面（打中心孔）钻半精镗孔端倒角精镗（或铰）”工步来完成，其中打中心孔需视具体情况而定。5）在孔系加工中，先加工大孔，再加工小孔，特别是在大小孔相距很近的情况下，更加要采取这一措施。6）对于跨距较大的箱体的同轴孔加工，尽
4、量采取调头加工的方法，以缩短刀辅具的长径比，增加刀具刚性，提高加工质量。7）螺纹加工 一般情况下，M6以上、M20以下的螺纹孔可在加工中心上完成。M6以下、M20以上的螺纹孔可在加工中心上完成底孔加工，攻螺纹可通过其他手段加工。因加工中心的自动加工方式在攻小螺纹时，不能随机控制加工状态，小丝锥容易折断，从而产生废品，由于刀具、辅具等因素影响，在加工中心上攻M20以上大螺纹有一定困难。但这也不是绝对，可视具体情况而定，在某些机床上可用镗刀片完成螺纹切削。（用G33代码）。 以上述所示，此次设计加工工艺为箱体类零件，以如何确定加工内容、安排加工工序、设计夹具、选择合适机床等内容上考虑，设计出加工此
5、零件所有工艺内容等。2 油压马达座加工工艺分析 2.1 零件工艺性分析此工艺设计的题目是油压马达座零件，该零毛坯是一个铸造出来的箱体。工艺分析的内容包括产品的零件图样分析、零件结构工艺性分析与零件毛坯的工艺性分析。 2.1.1零件图工艺分析设计此零件是以孔的中心线为基准，标注阶梯孔的长度尺寸是以零件一端面为基准，尺寸标注符合国家标准的要求，尺寸注写齐全，没有重复，而且尺寸布局明显、有规律，便于看图，既保证设计要求，又考虑到加工和测量时的方便。构成工件轮廓图形的各种几何元素条件充要，各几何元素的相互关系（平行度、同轴度）都明确。没有多余的尺寸。零件毛坯是铸造箱体，箱体刚性较好，加工此零件时，精度
6、要求较高的三个孔的尺寸，以是A孔（如图1-1所示）为基准来加工，加工时先加工好A孔，再去加工基他的孔，加工是用镗削加工，加工时用冷却液来冷却，这样产生的热变形不会很大，而且精加工留在最后一道工序，这样粗、精加工相隔一段时间，更加能让变形减少。因此零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差都可以得到保证。此零件以镗孔和攻螺纹孔为主。此零件上的孔类型有阶梯孔和通孔，在镗阶梯孔有一定难度，由于加工好一端的孔后，零件需要回调到另一端，若用手工回转的话，这样就很难保持加工精度，而且还很费时。为了能保证加工精度要求和减少加工工时，可以采用回转工作台来加工此零件。这样当镗好一端后，工作回转180度到一端。这样就不仅
7、可以加工方便，还能保证基精度要求。但用回转作台装夹时，必须保证零件中心与工作台回转中心同轴，若不这样会产生严重的误差。2.1.2零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。由图纸可看得出。此零件所要加工的几何元素是孔和螺纹，对于孔的加工都能很好加工，只是有锥度螺纹孔和2x4M12难以机加工，因为锥度螺纹孔孔径很小，2x4M12离端面距离大长了，若用机加工来加工此螺纹孔，可能造成刀具损坏，还很难加工出来。因此只能用手工来加工上述螺纹孔。手工加工是用画线的方法来定位，再用手电钻来加工，这样方法
8、精度是不高，但此螺纹孔的技术要求精度不高，用手工加工的方法是能保证的。加工时就采用统一的基准定位。但此零件加工时，先铣削底座基面，再用底座面作为精基准来加工，再用夹具来配合装夹。这样就能保证加工精度，而且是采用卧式加工中心来加工，一次装夹后就可以加工完所有加工内容。该零件的孔、和等所有孔其中、 、 有位置公差和尺寸公差要求。构成工作轮廓图形的各种几何元素的条件充要，各几何关系明确，没有多余的尺寸，所需要基点坐标容易求得。材料为铸铁，切削工艺性较好。在镗孔时，为了保证同轴度和平行度等，先铣削油压马达座的四个底座，铣削底座时，虽然其表面粗糙度要求不高，但一定保证平面与设计中心线平行，这样才能保证在
9、卧式加工中心加工孔时保证孔其平行度。再以底座为精基准装夹，然后铣端面、镗孔和攻螺纹。这样就可以保证孔的平行度。此零件图1-1所示： 图1-1 油压马达座零件图小结零件图纸分析，包括分析尺寸标注方法、零件图的完整性与正确性、零件技术要求和零件材料等。确定所要加工的内容以及加工内容的技术要求，确定零件设计基准，找出加工内容的难点，以及找出主要的和关键的技术要求等，确定所要加工内容后才能为工艺设计作准备。3 加工零件工艺路线的拟定3.1 选择定位基准正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项生要内容。在制定工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加
10、工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一具很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。3.1.1 精基准的选择原则选择精基准时，主要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠，其选择原则如下：（1）基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合误差。（2）基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上所尽可能的表面，这就是基准统一原则。这样做就可以简化工艺规程的制定工作，减少夹具设计、制造工作量和成本缩短生产同期；由于减少了基准转换，便
11、于保证各加工表面的相互位置精度。（3）自为基准原则 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。（4）互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。（5）便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。而对于箱体类零件选择精基准时，为了保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，箱体类零件精基准选择常用两种原则：基准统一原则、基准重合原则。一面两孔 (基准统一原则)在多数工序中，箱体利用底面(或顶面)及其上的两孔作定位基准，加
12、工其它的平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差。三面定位(基准重合原则)箱体上的装配基准一般为平面，而它们又往往是箱体上其它要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高箱体各主要表面的相互位置精度。由分析可知，这两种定位方式各有优缺点，应根据实际生产条件合理确定。在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。对于此零件所有的孔都是要加工的，而且采用工序集中原则去加工，若以一面二
13、孔作为精基准，这样不但加大设计难度，而且增多加工工艺内容，使工序变得更加复杂。而采用三面定位，这样不但能符合工序集中原则，也符合基准重合原则。即以底座面、一个端面、底座侧面作为精基准。3.1.2 粗基准的选择原则选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则。（1）选择重要表面为粗基准；（2）选择不加工表面为粗基准；（3）选择加工余量最小的表面为粗基准；（4）选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准；（5）粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求：第一，在保证各加工
14、面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚；第二，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙；第三，注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。为了满足上述要求，通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件
15、安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高,可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。在此零件中，若采用以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行粗加工，有以下不足处：首先，此零件的设计中心线的孔径比较大，需要加工二个直径与设计孔尺寸一样的板块，这样增加加工量；此零件粗加工只是铣削底座四个平面，技术要求不是很高，只要保证底面与设计中心线平行就行，因此，只要调整其水平度就可以加工。而若以主轴孔和其中心线为基准，不能保证其水产面的平行度，需要其他辅助装置才能保证其平行度。夹具装置也许会于复杂，不能达到简单目的。由上述所说，粗铣零件底座平面时，选择外零件外圆作为粗基准，以V型块和二个可调支承座作为定位工具，以样可以限制（四个自由度），以保证基加工余量均匀和平面水平度；再选取一个端面为粗基准（限制一个自由度），防止加工时出现松动。3.2 加工方案确定首先，铣削零件的底座，其技术要求不是很高，只
