《法兰零件的加工工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《法兰零件的加工工艺（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录前言2一法兰零件的加工工艺3（一）零件图工艺分析3（二）选择数控加工的内容4（三）确定加工方案41 平面的加工.52 孔系的加工.5（四）毛坯尺寸与材料特性分析6二 确定定位装夹方案.6（一）定位基准的选择6（二）夹具的选择6（三）刀具的选择7四确定加工顺序 .9（一）切削用量的选择12（二）切削深度的确定13五编程13（一）加工工艺13（二）程序 .13六操作要点及分析16（一）操作要点16（二）要点分析17总结17参考文献19前言根据学院要求大学生毕业之前写毕业设计，毕业设计是完成教学计划、实现 培养目标要求的重要培养阶段，是学生运用在校学习的知识，去分析，解决 实际问题的实践锻炼过程
2、，是一个综合性的教学实践环节。毕业设计是大学 期间，学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程：；是学 生学习研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与动手实践能力培养效 果的全面检验，培养学生能够根据机械设备和零件的要求编制合理的加工工 艺，最后生成数控加工程序。随着科学技术的不断的发展，对机械产品的不断发展，对机械产品的质量和 生产率提出了越来越高的要求。机械加工过程的自动化是实现上述要求的最 重要的措施之一。它不仅能提高产品的质量，提高生产效率，降低生产成本， 还能够大大降低工人的劳动强度。近年来，由于市场竞争日趋激烈，为在竞争中求得生存与发展，各生 产加工企业不仅要提高产品质
3、量，而且必须不断的改进，缩短生产周期，以 满足市场上不断变化的需要。计算机控制的数控机床的高精度、高度柔性化 及适合加工复杂零件的性能，正好满足当今市场激烈竞争和工艺发展的需 求。可以说，计算机数字控制技术的应用是机械制造行业先进生产技术的标 志，在很大程度上决定了企业在市场竞争中的成败。近年来，由于市场竞争日趋激烈，各生产不仅要提高质量的产品，而 且为满足市场上不断变化的需要进行频频改进。因此，即使是大批量生产， 也改变了产品长期一成不变的做法。这样就是组合机床、自动化机床及自动 化生产线在大批量生产中也日渐暴露其缺点或不足。为了解决上述这些问 题，一种新型的数字程序控制机床应运而生，它极其
4、有效的解决了上述一系 列生产条件限制，为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工手 段。近几年，在我国机械制造业发展的速度已是日新月异，特别是高新 技术的引进和数控机床的应用发展，需要大量的数控编程人员和工艺设 计人员。对数控技术的应用而言，用人单位需要高技能的数控编程技术 人员，要成为一名合格的机械加工技术人员，必须掌握机械制造工艺， 能够指定出合格的工艺规程和合格的数控程序，如何制定合理的加工路 线和加工的参数直接影响着零件的加工质量和效率及成本。为了巩固和融合大学这两年学来的知识，毕业设计是用数控铣床加 工零件一 法兰零件的加工工艺图1所示的法兰零件，其材料为HT200。该法兰零件
5、在数控铣削加工中有一定的 代表性，加工时，在保证质量的前提下，应尽量提高生产率并降低成本，因此不一定全 部都由数控机床加工，简单的表面由普通机床来完成。（一） 零件图工艺分析对于该零件的工艺分析，主要从结构形状、尺寸和技术要求、定位基准 及毛坯材料等方面进行。该零件的加工表面由凸台平面、中心孔40及2- 22的沉孔、2-013的通孔组成：尺寸标注完整，几何条件充分。各尺寸 均未标注公差，40内孔表面粗糙度要求较高，为Ral.6um。2个沉孔与通 孔粗糙度要求不高，为Ral2.5um,其余各表面的粗糙度要求均为Ra3.2um。 但是该零件图为轴对称图形，轮廓有多次要求换向进给；每当坐标移动换向
6、时（由正f负、负f正），都有可能带入因机床磨损而产生的机械间隙，力口 工中要注意反向间隙补偿。在数控铣床上加工时是手动换刀，不仅会降低生 产效率，而且还会给编程增加许多麻烦，同时，因换刀增加了零件加工的接 刀接差，从而降低了零件的加工质量。因此尽量减少换刀次数。该零件材料 为HT200，切削加工性能好。i20160图一法兰零件简图（二）选择数控加工的内容数控铳床与普通铳床相比，具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加 工范围广等特点。但是数控铳床价格较高，加工技术复杂，零件的制造成本 也较高。因此，正确选择适合数控铳削的内容就显得很有必要。普通机床无法加工或加工难度不大、质量难以保证的内容作为数
7、控加工 的优先内容。对于普通机床能加工但加工效率低，而且又可以在数控机床加 工其它表面时顺带加工出的内容也可用数控加工。例如该零件上2个22 沉孔及2个除13通孔本身尺寸和加工精度要求都不高，但为了减少工艺 装备，提高效率，可以在数控铳床上顺带加工完成。除底面在普通机床上铳 削外，其余各加工部位均需采用数控机床铳削加工。三）确定加工方案根据上述分析，该法兰零件的中心孔40表面粗糙度要求较高，因此应 分别用粗、精加工两个阶段完成，40孔采用三个工步：钻一粗镗一精镗的 方法来加工完成，零件的上表面轮廓由粗铣、精铣完成。另外由于工件毛坯 是铸造件，加工余量较大，在加工中变形较大，因此也适合粗精加工分
8、开的 方法。1 平面的加工：由于上平面 A 采用的是去除材料的方法加工获得的表面，要求采用粗铣 精铣两种加工方案才能保证达到标准公差 IT8 级的精度，考虑到要进行高 效率加工，尽量采用减少加工时间方法，故在进行粗加工时选用较大直径的 面铣刀（宜选用直径大于 80mm 的面铣刀）进行粗铣和精铣由于粗铣和精铣 在选择刀片上有所区别，所以选用两把刀具分别进行粗加工和精加工。粗加 工时尽量要选用较大的进给量，较大的背吃刀量，和较高的切削速度。精加 工时为了保证表面粗糙度和尺寸精度故要选用较小的进给量，较小的背吃刀 量和较大的切削速度。为保证刀具耐用度和表面粗糙度以及降低加工温度要 使用切削液进行冷却
9、。2 孔系的加工：通过分析零件图纸，我们可以看出，该零件图中的孔系的尺寸精度和位 置读精度要求很严，所以在加工时我们必须采用合理的加工方法，既保证零 件的尺寸精度又保证零件的位置度精度。钻孔时进给量要小，待钻头切削部分全部进入工件后才能正常钻削。钻 小孔或较深孔时，必须经常退出钻头清楚切削，防止因切屑堵塞而造成钻头 被“咬死”或折断。钻削钢料时，必须充分浇注切削液冷却钻头，以防钻头 发热退火。（四） 毛坯尺寸与材料特性分析从毛坯图纸上看，要加工的零件采用的是17011050mm的HT200,该材料加工性能很好属于加工性能良好的材料。二 确定定位装夹方案（一） 定位基准的选择为在一次装夹中加工出
10、所有需加工的表面，除遵循定位基准的选择原则 外，最好选择不需数控铣削的平面或孔作定位基准，并注意所选的定位基准 应有利于提高工件的刚性。该零件选下表面 B 面为定位基准面。（二） 夹具的选择选择夹具的基本原则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、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。4）夹具上各零部件
11、应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。夹具的类型数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯 装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于 轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动 旋转。数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台钳、数控分度转台等。据该零件的结构特点选择台钳夹具。三 刀具的选择该零件的材料（铸铁）属于一般材料，切削加工性能较好。选用刀具材 料时，粗加工一般选用高速钢，精加工选用合金钢。一般铣平面时，在粗
12、铣 中为降低切削力，铣刀直径应小一些，但又不能太小，以免影响加工效率， 在精铳中为减小接刀痕迹，铳刀直径应大些。由于B面为160mm*100mm的长 方形，尺寸不大，中心有一个60mm的孔，因此选择粗、精铳刀直径应大于 或等于B面宽度的一半即可，取直径为50mm的立铳刀。在加工40H7的中 心孔时，采用钻一粗镗一精镗的方案，故应选 3mm中心钻， 38mm麻花钻、 39.5mm粗镗刀、40H7mm精镗刀。因为是单件小批量生产，所以选用单 刃镗刀。钻孔的表面粗糙度Ra12.5mm，公差等级为IT12级左右，正好符合 2-13和2-22的粗糙度要求，所以加工这几个孔选用钻头。具体所选刀具见表3。表
13、3 数控加工刀具卡工步号刀具号刀具名称刀柄型号直径/mm刀具半 径补偿 号1T01立铳刀20mmBT40-XM33-7520H012T02平底铳刀在 50 mmBT40-TQC50-180503T03中心钻3mmBT40-TQC50-18034T04钻头 38BT40-TW50-140385T05钻头 13mmBT40-Z10-45136T06粗镗刀39.5 mmBT40-M1-4539.57T07精镗刀 40mmBT40- M1-45408T08平钻头 22mmBT40-MW2-5522四 确定加工顺序加工顺序按照先主后次、先粗后精的原则确定，因此先加工用作定位基 准的外部轮廓尺寸，用作定位
14、基准的下底面和2-22 沉孔及 2-13 通孔，为数 控加工提供稳定可靠的定位基准。具体的加工顺序见表表 1 数控加工工序卡数控加工工序卡产品名称或代号零件名称材料零 件 图 号法兰HT200工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车 间台钳工步号工步内容加工面刀具号刀具 规格 /mm主轴转速/(r/mm)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注1粗铳B 面外轮 廓至尺 寸外轮廓T0120800150第一次10 第二 次82铳凸台凸台T0250800150第一、二次8第三次23钻40H7 中心孔、2*心22*10mm 孑L、中心 孔中心孔T03380010034钻40H7 孔至38钻孔T043560080405钻13孔钻孔T051380080226粗镗40H7至 39.
