第一篇:左支座工艺工装设计说明书
一、零件的分析
(一)、零件的作用
图3-14所示是机床上的一左支座,它用螺钉通过4-Φ13mm孔连接于机架上,该零件纵横两方向上5 mm的槽使80mm 耳孔部分有一定弹性,利用一端带M20螺纹(穿过于Φ20mm孔)一端于Φ25H7配合的杆件通过旋紧,便装在Φ80H9孔内的心轴定位并夹牢。
(二)、零件的工艺分析
由图3-14得知,其材料为Ht200,球墨铸铁,该材料具有较高的强度,耐磨性、耐热性及减振性,适用于承受较大压力,要求耐磨的零件。
该零件上的主要加工面为车其底面140 mm,镗孔Φ80H9mm钻4xΦ20mm的孔,孔中Φ12mm 的通孔以及割槽5mm ,由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度及机床达到的位置精度所知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可得的。
(三)确定毛坯、画毛坯——零件合图
根据毛坯零件材料确定毛坯为铸件,又零件生产类型为批量生产,毛坯的铸造方法选用砂型手工造型,此外消除残余应力,铸造后应安排人工时效。
参考文献[1]表2.3-6,该种铸件的尺寸公差等级为8~10级,故去尺寸公差等级取8级。
(1)查看毛胚余量;其中零件长度100mm(2)零件内孔为Φ80 H9mm查灰铸铁机械加工余量表
(3)零件的顶面和底面的加工余量分别为2.5mm 2mm。零件内孔机械加工余量为2mm(4)工序余量;查表5-27平面加工余量半精加工余量1.5mm(5)粗加工余量3mm 查表 5-68得内孔的半精加工余量0.1mm精加工余量1.5mm。
二、工艺规程设计
(一)、定位基准的选择
精基准的选择:左支座长140 mm正方形底面,中间Φ80的孔及四边4-Φ13的孔既是装配基准,又是设计基准,用它们作精基准,能使加工遵循“基准重合” 1 的原则,实现和左支座零件“一面二孔”的类型定位方式。此外底面的面积较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单可靠,操作方便。
粗基准的选择,考虑到以下几点要求:第一,选择零件上那些平整的足够大的表面作为粗基准,第二,选择零件上重要表面作粗基准。
此外还应能保证定位准确,夹紧可靠。讨论后修改的拟订的加工工艺路线,如下表:
序号:
工序内容
设备型号
夹具 铸造毛坯 时效
铣
粗铣,精铣底面A面
专用铣夹具 40 钻孔4-ф13mm,扩孔4-ф20mm 专用钻夹具 50
钻
粗镗孔半精镗孔ф80H9(+0.087/0)mm
Z3025
专用镗夹具
孔口倒角2X45
车
钻孔ф21mm 扩孔ф25H7mm,ф38mm,ф43mm
专用钻夹具
钻
铣槽1(5mm)铣槽2(5mm)
XA61
专用铣夹具
钻孔ф21mm M8-7H的螺纹底孔
M10-7H的螺纹底孔
车
攻丝M10-7Hmm的孔 攻丝M8-7Hmm
专用攻螺纹夹具 100
检验 110
入库
(二)、选择加工设备及刀、夹量具
由于生产类型为批量生产,故加工设备宜以适用机床为主,以少量专用机床,其生产方式以常用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流程生产线,工件在个机床上的装卸及各机床间的传送均由它完成。
铣中间槽,考虑工件的定位夹紧方案,及夹具结构设计等问题,采用卧铣,选择XA6132卧式铣床(参考文献[1]表8-15),选择直径D为φ200的高速钢三面刃圆盘铣刀(参考文献[1]表10-40)专用夹具和游标卡尺。
(三)加工工序设计
1. 工序70的铣槽1。2。
参考文献【1】表2.4 -3.8并参考XA6132机床说明书。取铣槽1进给量f=0.3mm/r 参考文献【1】表2-4-4,用插入法求得铣槽1的削速度v=27.7m/min.由此算出转速为 n=1000v/3.14d=(1000*27.7)/(3.14*5)=320r|min 按机床实际转速取n=450r/min.则实际切削速度v=(3.14*5*450)/1000=31.3n(四)夹具设计
1.设计的夹具为第70道工序-铣槽1,2。该夹具适用于XA6132卧式铣床,选择A面与加工的为定位基准。按照基准重合原则并考虑到目前有A面与孔加工,为避免重复使用粗机组基准,应以A面与孔定位.从对工件的结构形状分析,若工件以A面朝右放置在支撑板上,定位夹紧都比较可靠,也容易实现,待夹紧后就能满足加工要求。
方案一:以孔为主要定位基面,用长销限制工件四个自由度,用支撑钉相知一个自由度,但由于x转由长销限制,定位基准与工序基本相同,有利于保证槽侧面与空轴线的垂直度。但是这种定位方式不利于工件的夹紧,因为辅助支撑钉不能起定位作用,当对辅助支撑钉施加夹紧力时,由于端面的面积太小,工件极易歪斜变形,夹紧也不可靠。方案二:在4-Φ20的孔内斜插入一削边销限制一个移动自由度,再Φ80H9的孔内插入一圆柱销,限制2个转动自由度, 通过旋转压板压住工件,限制3个自由度
本道夹具因需要回转,若采用气动或液压夹紧,则气管或油管会防碍操作,故选用手动夹紧,使夹具简单,操作方便。
2.时铣刀需两个方向对刀,故应采用侧装直角对刀块6.由于两个铣刀的直径相等,两铣刀的距离则由两铣刀间的轴套长度确定.因此,只需设置一个对刀块即能满足铣两个槽的加工要求.3.在夹具上安装联动装置,夹具体应有适当高度,中间应有较大的空间,为了保证夹具在工作台上安装稳定,应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则确定其宽度,并在两端设置耳座,以便固定.4.夹具图上的尺寸,公差和技术要求
1)夹具最大轮廓尺寸为340mm.205mm,250mm.2)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台T形的配合尺寸18h8(T形槽为18H8)3)对刀块的位置尺寸10.82,24.955对刀块的位置尺寸h为限位基准到对刀块表面的距离.计算时应考虑定位基准在加工尺寸方向上的最小位移量,在本图中,由于工件定位基准面长度为140mm,槽宽为5mm,槽深控制尺寸64.8js12,所以对刀块水平反向的位置尺寸为
H=12.055/2mm 对刀块垂直方向的位置尺寸为
H2=(64.8-70.79/2)mm=29.41mm 取工件的相应尺寸公差的1/2~1/5 4)影响对刀精度的尺寸和公差Sr:塞尺的厚度尺寸为5h8 5.加工精度分析铣槽时对槽两侧面对轴线的对称度和平行度要求较高,应进行精度分析,其他加工要求未注公差或者公差很大,可不进行精度分析.1)铣槽侧面对轴线的对称度的加工精度
定位误差△D 由于对称度的工序基准是轴线,定位基准也是此轴线,故⊿B=0,因此对称度的定位误差为零.安装误差△A 定位键在T形槽中有两种位置,因此在两定位键之间
△A=Xmax=(0.027+0.027)mm=0.054mm 若加工尺寸在两定位键之外,则
△A=Xmax+2Ltg△a tg△a=Xmax/Lo 对刀误差△T 对称度的对刀误差等于尺塞厚度的公差,既△T=0.018mm 夹具误差△J 影响对称度的误差有:对刀块的水平位置尺寸的公差,所以△j=0.06m.铣槽时对轴线平行度的加工误差 定位误差△D 定位误差△D=0 安装误差△A 工件的轴线相对于工作台导轨平行时, △A=0 工件的轴线相对于工作台导轨有转角误差,使得槽的侧面对轴线产生平行度误差,所以
△A=tg△aL=(0.054/400*282)mm=0.038mm 对刀误差△T 由于平行度不受尺塞厚度的影响,所以△T=0 夹具误差△J 影响平行度的制造误差是设计心轴轴线与定位键侧面B的平行度0.03mm,所以△J=0.03mm.
第二篇:工艺(工装)课程设计说明书编写提纲
陕西工业职业技术学院
《工艺(工装)课程设计说明书》装订顺序及编写提纲
封面 目录 设计任务书 序言(或前言)
一、零件工艺分析
(一)零件的功用
(二)零件的主要技术要求分析
二、工艺规程设计
(一)毛坯类型的选择
(二)确定毛坯余量(绘制零件-毛坯合图)
(三)拟订工艺路线
1.方案一 …… 2.方案二 …… 3.方案对比分析 4.最终方案
(四)加工余量、工序尺寸的确定
1.加工余量的确定
【注】:绘制指定工序加工表面的余量分布图 2.工序尺寸的确定
(五)切削用量、基本工时定额的计算确定
1.切削用量的确定 2.基本工时定额的计算
三、机床夹具设计
(一)定位与夹紧方案的选择 陕西工业职业技术学院
1.方案一 …… 2.方案二 …… 3.方案对比分析 4.最终方案
(二)定位误差的分析计算
(三)对刀与导引装置的设计
(四)夹紧机构设计与切削力、夹紧力的计算
(五)夹紧机构的强度校核
(六)夹具操作动作说明
四、设计心得体会
五、参考资料 工艺卡片
(一)工艺过程卡
(二)工艺综合卡
(三)工序卡
第三篇:工艺工装设计及制作要点
工装设计简介及制作装配保管要点
一:工装定义:
工装, 即工艺辅助装备:指制造过程中所用的各种工具的总称.包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等.工装为其通用简称.夹具, 顾名思义,用以装夹工件(或引导刀具)的装置
模具, 用以限定生产对象的形状和尺寸的装置.刀具, 机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。
辅具, 一般指用以连接刀具和机床的工具.(刀柄,夹筒等)
钳工工具, 各种钳工作业所用的工具总称
工位器具, 用以在工作地或仓库中存放生产对象或工具的各种装置.检具, 生产中检验所用的器具
治具, 制造用器具,这个词对应fixture,有时与工装同意,有时也指夹具,一般台资/韩资/日资等电子企业多用该词。
夹具属于工装,工装包含夹具,属于从属关系.夹具是加工时用来迅速紧固工件,使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
二:夹具分类:
1. 通用夹具:已标准化,使用范围较宽,如:虎钳类、卡盘类、平板类、压板类、侧夹类、顶尖、鸡心夹头、万能分度头、回转工作台、花盘等。
2.专用夹具:针对某一工件的一定工序设计,适用于产品固定和工艺稳定的较大批量生产
3.可调夹具:加工完一种零件后,通过调整或更换夹具种的个别元件,即可加工相似尺寸和加工详尽的各种零件。
4.组合夹具:适用于新拼试制和多品种小批量生产(1)组合夹具,偏重考虑元件的通用性(2)拼装夹具,注重拼装的高效能 5.标准夹具(类似于标准件)
三、工件装夹的概念 1. 工件在开始加工前,首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置,这个过程称为定位。为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移,使其在加工过程始终保持正确的位置,还需将工件压紧夹牢,这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。
2.工件的装夹不仅影响加工质量,而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接影响。
四、工件装夹的方式 1.直接找正装夹
此法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。
2.划线找正装夹
此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线,然后将工件装上机床,按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。这种装夹方法生产率低,精度低,且对工人技术水平要求高,一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件,或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。3.用夹具装夹
夹具是按照被加工工序要求专门设计的,夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置,不需找正就能保证工件的装夹定位精度,用夹具装夹生产率高,定位精度高,但需要设计、制造专用夹具,广泛用于成批及大量生产。
五、夹具设计基础
好的夹具设计的观念就是简单可靠,操作方便。而真正要设计一个好的夹具必须确定好定位的基准,合理的夹紧点,满足要求的最优夹紧力及方向。这一步不是一俩天的事情,一个是勤奋,二要靠天赋。不是每一个人都可以成为一个好的夹具设计师的。
夹具设计师:
根据生产工艺的需求,或根据研发部提供的技术资料,设计、制作夹具; 制定夹具材料的需求计划并负责夹具用料的管理; 领导夹具制作工人,及时完成夹具的制作、调整、维修;
跟踪夹具的制作进度,制作夹具的备件清单,完成相关的验收报告; 负责夹具维护规程的编制,负责夹具的优化,提高设备利用率; 协调新生产线夹具的装配调试,负责夹具的故障分析和故障排除; 对夹具的新结构、新材料、新工艺开展研究。
工装夹具设计的基本原则:
1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性;
2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程; 3.满足装夹过程中的简单与快速操作; 4.易损零件必须是可以快速更换的结构,条件充分时最好不需要使用其它工具进行;
5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性; 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵;
7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件; 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规;
9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则; 10.形成公司内部产品的系列化和标准化
夹具设计的基本要求:
1.工装夹具应具备足够的强度和刚度 2.夹紧的可靠性 3.操作的灵活性
4.便于工件的装卸 5.良好的制作工艺性
设计的步骤:
1).确定夹具结构方案。2).绘制夹具工作总图阶段。3).绘制装配夹具零件图阶段 4).装配夹具说明文字部分。5).必要时,还需要编写装配夹具说明书,包括机具的性能、使用注意事项等内容。6)。工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差。7).夹具结构工艺性 a应尽量采用各种标准件和通用件,制造专用件的比例应尽量少,减少制造劳动量和降低费用。b各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量,装配和调试方便。c便于夹具的维护和修理。d合理选择装配基准.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线,其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。装配基准一经加工完毕,其位置和尺寸就不应再变动。那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。
8).结构的可调性经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式,调整和装配夹具时,可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸,补偿其它元件的误差,提高夹具精度。9).维修工艺性进行夹具设计时,应考虑到维修方便的问题。10).制造工装夹具的材料合理选用。
定位:限制六个自由度;自由度是确定物体状态所需的独立坐标数。(欠定位,过定位,不完全定位)一面两销,两面一点等。
如何分析工件:
a对工件具体形状的力学性能分析方法----找出最强部分,找出最易变形部分。
b对工件工艺性分析方法----找出最高要求部分,找出最难加工部分。
c对工件毛坏分析方法-----模具成形的特点,找出模具成形最稳定的部分。
六.夹具保管:
1.擦拭干净,配齐零件,放置平稳,大面承受压力,防止变形。防潮、防晒,涂油防锈。
2.库房保管,标识清楚,库容整洁。定区,定架,定位。
3.在现场使用中,生产车间要对工装进行保养,不许碰伤、摔伤、压变形、不可用来敲击他物,不得拆卸零件,用毕及时擦除水份并涂油防锈。
第四篇:工艺工装管理制度
工艺工装管理制度
一、目的:为了加强公司工艺工装的管理,保障工艺工装的使用状态,加强工艺装备对产品质量及生产效率的促进作用,特制定本制度。
二、适用范围
本制度规定了工艺工装的设计、制作、使用、维护和报废等程序。本制度适用于河北宏昌天马专用车有限公司的工艺工装的管理。
三、等级划分
本制度所指工艺工装分为:工位器具、吊(转)运器具、产品保证类工装、工具类四个类别。
本制度中工艺工装的管理等级划分如下:
A等级:各种具有不可替代性的工艺装备、电汽液类工装; B等级:各类吊(转)运器具类、工装模板胎具类; C等级:各种工位器具、工具类;
四、职责
4.1 生产保障部负责工艺工装的设计、组织验证、维修及报废审批等工作。
其中工艺保障科负责工艺工装的设计和组织验证工作,并负责工艺工装的管理及检查。设备保障科负责A类工装的维修、与报废等管理工作。
4.2 各工装使用部门(车间)负责工装在使用过程中的日常维护、点检及保养工作,负责B类、C类工装的维修工作。
4.3 供应部负责根据外购件清单购买相应零件,根据外协件清单及外协件图纸联系外协厂家加工外协件。
供应部负责外购工艺工装的洽谈、请购、购买、组织验收等工作。4.4 调度科负责根据相关图纸及下料单安排工装的下料、制作。
五、工艺工装的设计制作
5.1 工艺工装的制作申请与设计
5.1.1 公司各部门(车间)有工装需求时,由工装需求部门(车间)提交《工装制作申请表》向生产保障部提出制作申请,经生产保障部部长批准后由工艺保障科安排专人进行
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图纸设计。
5.1.2当公司产品或工艺变革需要新制工装时,由生产保障部部长安排工艺保障科进行工装的设计。
5.1.3 工艺保障科接到工装设计任务后根据工装使用要求确定工装的设计方案,经与相关人员商议确定后按照方案进行工装的设计工作。
5.1.4 工装图纸设计完成后,提交工艺保障科科长及生产保障部部长审核,经批准后编制自制件清单、外购件清单、外协件清单与设计图纸一同提交。
5.2 工艺工装的制作
5.2.1 工艺保障科负责将工装外协件图纸、特殊机加物资申购单、外购件请购报告提交供应部,供应部根据图纸、清单、请购报告安排外协件的制作及外购件的购买。
5.2.3 外购件及外协件到货后,由供应部通知工艺保障科,工艺保障科将工装全套设计图纸及下料单、自制件清单、外购件清单、外协件清单提交调度科,调度科安排相应班组进行工装制作。
5.2.4 调度科安排班组按照图纸进行工艺工装的制作,制作班组负责外协件、外购件的领用及工装的制作,制作过程中通知工艺保障科进行跟踪。5.3 工艺工装的验收
5.3.1 新设计工装制作完成后,由工艺保障科组织相关部门对工艺工装进行验收,验收合格后交付工装使用部门(车间)。制作不合格的由工装制作者进行返工,不能满足使用要求的由工艺保障科修改或重新设计图纸,之后制作班组按图纸进行整改。
5.3.2 工艺保障科根据工装的种类通知相关部门参与工装的验收,验收完毕须输出《工装验收确认单》(见附表);
工位器具类工装验收参与部门为:工位器具使用班组、车间负责人,工位器具设计者、工位器具制作者;
吊(转)运器具类工装验收参与部门为:吊具使用部门、吊具设计者、工艺保障科、生产保障部、吊具制作者;
产品保证类工装验收参与部门为:工装使用部门、品质保障部、生产保障部、工装制作者、工装设计者;
工具类工装的验收参与部门为:工具使用班组、工具设计者。
5.4 对于结构简单、制作简易的工艺工装,由工装使用部门(车间)向生产保障部提出制作申请,经生产保障部批准后,可自行设计制作。制作完成后报工艺保障科,工艺保
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障科派专人进行验证及测绘存档。5.5 工艺工装的外委
由于生产加工条件限制,不能由我公司进行制作的工艺工装,经生产保障部、生产总监批准后,由供应部负责工艺工装的外委制作。生产保障部有义务进行配合工作,提供工艺工装的技术参数或功能要求等。
外委工装制作完成后,供应部必须组织品质保障部、生产保障部、供应部进行确认验收后再行交付相应车间,并输出《工装验收确认单》。
六、工艺工装的管理、使用与维护、保养
6.1 工艺工装的管理
工艺保障科负责工艺工装整个生命周期的管理,主要包括建档、追踪、检查、报废确认等工作。
工艺保障科根据工装的功用、结构对工装进行分等级管理,并确定相应等级的工装管理职责。
对于A等级工艺工装,工艺保障科进行编号、标识管理,具体标识见下示:
编号形式:HCTM-××CJ-××B-A001 6.2 工艺工装的使用、维护与保养
工装操作者必须严格遵守工装的操作规范,合理使用工装,若有损坏应及时向班组长或车间主任反映,各车间根据工装的等级进行相应处理。
6.2.1 工装使用班组应保持工装的清洁,定期对工装进行清洁、检查、维护,对于A等级工装必须输出点检、维护记录文件;
6.2.2 未经生产保障部同意,工艺工装不得改作他用;
6.2.3 未经生产保障部同意不得对工装的功能部件进行改制;
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6.2.4 工艺保障科对工装的使用状态进行监控,发现问题的通知工装使用部门限期整改。
七、工装的维修、改换
7.1 A等级工装使用过程中发生故障的,由使用部门(车间)填写《报修表》交设备保障科,由设备保障科组织维修。维修需要更换零部件的,由设备保障科报备相应的外购件、外协件及自制件,工艺保障科有义务提供支持工作;
B等级工装发生故障时,工装使用部门负责工装的维修,维修前通知工艺保障科,工艺保障科确认维修方案后才可进行维修,维修完成后通知工艺保障科,工艺保障科确认后再行投入生产使用;
C等级工装发生故障时,由工装使用部门进行自行维修,维修完成后由车间工段长确认后即可投入生产使用;
7.2 工装使用过程中造成损坏无法修复的,由工装使用部门提交工装制作申请,经工艺保障科确认后,由工艺保障科提交相关部门各种资料,按照工装的制作流程重新制作。损坏的工艺工装由工装使用部门按照相关流程进行相应处理;
7.3 由于产品结构更改,在用工装不能满足使用要求的,由工装使用部门通知工艺保障科,工艺保障科负责出具工装改制方案并提交调度科,调度科安排相关部门进行工装改制。
八、工艺工装的报废
8.1 工艺工装报废条件
8.1.1 工装长期使用磨损严重不能保证产品质量且不能进行修复的; 8.1.2 工装变形严重不能满足使用要求或具有安全隐患且无法修复的;
8.1.3 由于产品工艺改进、技术革新,工装无法进行改制的,由工艺保障科进行状态确认后保存期超过一年的;
8.1.4 经公司领导批准的其他予以报废的条件。8.2 工艺工装的报废;
B、C等级的工装满足报废条件的由工装使用部门填写工装报废申请表,由工艺保障科确认并出具报废方案,经生产保障部部长、生产总监批准后进行报废处理;
A等级的工装满足报废条件的由工装使用部门填写工装报废申请表,由设备保障科确认并出具报废方案,经生产保障部部长、生产总监、公司副总经理批准后进行报废处理。
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第五篇:数控工艺设计说明书(定稿)
数控工艺设计说明书
I.概述...........................................................................................................................................2 A.任务:...............................................................................................................................2 B.要求:...............................................................................................................................2 零件加工工艺分析...................................................................................................................2 A.结构分析...........................................................................................................................2 B.精度分析...........................................................................................................................2 C.零件装夹与定位基准分析...............................................................................................2 D.加工刀具分析...................................................................................................................2
工艺处理...........................................................................................................................3 A.数控加工前的零件预加工...............................................................................................3 B.数控车削和铣削加工.......................................................................................................3 C.零件的后续加工...............................................................................................................3
数控车铣削加工工艺文件...............................................................................................3 A.数控车铣削加工的数控编程任务书...............................................................................3 B.数控车铣削加工时的零件装夹安装方式.......................................................................3 C.数控车铣削加工工序...................................................................................................3 D.数控车铣削加工刀具...................................................................................................4 E.加工用量的选择与确定...............................................................................................4 F.编程参数的计算...........................................................................................................4 G.机床刀具轨迹节点坐标与零件加工的轨迹运行图...................................................4 H.程序编制.......................................................................................................................4 数控车铣削加工的操作...........................................................................................................4 A.数控编程辅助参数的确定(刀号、刀补、间隙补偿等)...........................................4 B.数控加工的刀具安装.......................................................................................................4 C.三爪自动定心卡盘和数控回转工作台及工件在数控回转工作台的安装...................5 D.工件的校正.......................................................................................................................5 E.数控加工的对刀...............................................................................................................5 F.数控加工首件试切...........................................................................................................6 II.III.IV.V.I.概述
A.任务:
a)按给定零件正确绘制零件图一张(A3)
b)设计给定零件的机械加工工艺或数控加工工艺,填写机械加工工艺过程卡和数控加工工序卡;绘制数控加工走刀路线图。c)编写设计说明书一份(3000字以上)B.要求:
a)图纸的图框按带装订边的格式画,标题栏用学生制图推荐(140mm)b)改正原图错误,补齐所缺尺寸,将旧标准或非第一系列的换成新标准或第一系列。特别要注意线型、尺寸及粗糙度的标注及剖面线 c)视图表达、零件材料等一律采用新标准
d)如果选用专用夹具,夹具只需在设计说明书中绘出装配草图 e)全部资料完成后装袋上交
II.零件加工工艺分析
A.结构分析
在数控车削和铣削加工中,零件车削和铣削加工成形轮廓的结构形状并不复杂,但零件的尺寸精度尤其是零件的几何精度要求较高。
B.精度分析
参见零件图,在数控车削和铣削加工中,重要的加工部位有,,,,,,,在数控铣削加工中,重要的加工部位有。由上述尺寸可以确定,零件的轴向尺寸应该以零件右端面为准。
C.零件装夹与定位基准分析
在数控粗车加工中,该零件有夹头,因此采用三爪卡盘的装夹定位方式进行零件的装夹定位。在数控精车加工中,因为并没有切断零件,因此依旧采用三爪卡盘的装夹定位方式进行零件的装夹定位。在立式数控铣床上,使用机用三爪卡盘就可以对零件进行装夹定位。以ф50的右端面作为定位基准。
D.加工刀具分析
参见刀具卡,在该零件的数控车削加工中,为保证零件加工轨迹的准确性,零件外圆部位的粗精加工使用主偏角Kr=90°的外圆车刀,零件的空刀槽部位使用B=3mm切槽车刀,零件螺纹部位加工使用螺纹车刀,就可满足加工所需。在零件的数控铣削加工中,使用ф10mm普通圆柱立铣刀进行零件左端内外轮廓加工,使用ф6mm普通圆柱立铣刀进行零件左端内外轮廓加工,就可以达到加工要求。
由零件加工的上述工艺分析,确定加工使用的设备、辅具、材料如下:
a)加工选择在FANUC数控系统的数控车床和铣床上进行。
b)配备零件毛坯一件。毛坯材料为45钢,毛坯尺寸为ф53mmx200mm。c)配备三爪自动定心卡盘、垫铁等相干辅具。d)配备:中心钻(B4mm)1支
外圆粗车车刀(Kr=90°R=2mm)1把
外圆精车车刀(Kr=90°R=0.2mm)1把
切槽车刀(B=3mm)1把
螺纹车刀1把
扩孔钻(ф8mm)1支
圆柱立铣刀(ф10mm)1把
圆柱立铣刀(ф6mm)1把
III.工艺处理
在实际生产中,大部分零件的加工往往是混合工艺的形式来进行编制的
A.数控加工前的零件预加工
目的是为数控车铣削提供可靠的装夹工艺基准。内容为调质处理 B.数控车削和铣削加工
其工艺内容见下述数控工艺文件 C.零件的后续加工 此处略过
IV.数控车铣削加工工艺文件
A.数控车铣削加工的数控编程任务书
此处略过。
B.数控车铣削加工时的零件装夹安装方式
为了保证加工精度,零件分为粗车加工和精车加工。粗车加工时采用三爪自定心卡盘一次装夹零件,精车加工时同样采用三爪自定心卡盘。铣削粗精加工都采用机用三爪自定心卡盘。其安装方式和工件坐标系原点设定卡此处略过。C.数控车铣削加工工序
粗车:使用Kr=90°R=2mm的外圆粗车车刀,粗车加工零件的外形,使用B=3mm的切槽车刀粗切零件的外形。加工后所留余量见数控加工工序卡。精车:使用Kr=90°R=0.2mm的外圆精车车刀,精车加工零件的外形来达到要 求,使用B=3mm的切槽车刀精切零件的外形。使用螺纹车刀攻螺纹以达到要求;零件调头重新安装装夹定位后,精车加工零件左端以及钻、扩孔达到要求。
粗铣:使用ф10mm圆柱立铣刀粗铣内外轮廓型腔轨迹曲线加工后所留余量见数控加工工序卡。
精铣:使用ф6mm圆柱立铣刀粗铣内外轮廓型腔轨迹曲线 D.数控车铣削加工刀具
T01:Kr=90°R=2的外圆粗车车刀(可转位刀片)T02:Kr=90°R=0.2的外圆精车车刀(可转位刀片)T03:刀刃宽B=3mm的切槽车刀(可转位刀片)T04:螺纹车刀(可转位刀片)T05:中心钻B4 T06:ф10圆柱立铣刀 T07:ф6圆柱立铣刀 T08:扩孔钻ф8 参见数控刀具卡 E.加工用量的选择与确定
数控粗车加工中,每次切削进给选择背吃刀量都不同,有些是分数次切削进行粗车加工。加工后的零件各部位均留精车余量0.9—1mm(两边);控粗铣加工中,加工后的零件各部位均留精车余量1mm,数控粗、精车加工主轴转速与进给速度选择参见工序卡。F.编程参数的计算
此处略过
G.机床刀具轨迹节点坐标与零件加工的轨迹运行图
参见刀具轨迹运行图 H.程序编制
此处略过
V.数控车铣削加工的操作
A.数控编程辅助参数的确定(刀号、刀补、间隙补偿等)此处略过
B.数控加工的刀具安装
车削:车削外圆、台阶圆、端面时各种类型车刀的安装与要求相同。车刀安装得是否正确将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量,因此车刀安装后必须做到:
a)刀尖严格对准工件中心,以保证车刀前角和后角不变,否则车削工件端面时,工件 中心将会留下凸头并损坏刀具。
b)车刀刀杆应该与进给方向垂直,以保证主偏角和副偏角不变。c)为避免加工中产生振动,要求车刀刀杆伸出长度应该尽量短,一般不超过刀杆厚度的1—1.5倍。
d)最少要用刀台上的两个螺钉压紧车刀,并且要求轮流拧紧螺钉。
车刀对准工件中心的方法:使用垫片来达到车刀刀尖对准工件中心。垫片一般使用150—200mm的钢片。垫片要垫实,垫片数量应该尽量减少。正确的垫法是:使垫片在刀头一端与四方刀架垂直于刀杆的边对齐。
当车刀压紧后,试车车削端面,观察车刀刀尖是否对准中心,否则应该重新调整垫片并进行试切,直到车刀刀尖对准工件中心
铣削:采用快换铣夹头和弹性套安装ф10mm和ф6mm圆柱立铣刀,安装步骤如下:
1)将铣夹头体装入主轴锥孔的键对准铣夹头上的槽,用拉紧螺杆紧固; 2)选用与铣刀柄部直径相同的弹性套,装入夹头体内。弹性套有三条均匀分布的弹性槽,以利于刀柄的定位夹紧,弹性套具有自动定心作用; 3)将铣刀装入弹性套内,伸出相应刀具长度。
C.三爪自动定心卡盘和数控回转工作台及工件在数控回转工作台的安装
三爪卡盘:工件的装夹就是工件在车床上或夹具中定位和夹紧的过程。
工件装夹时应注意:安装工件前,必须把三爪自动定心卡盘卡爪和被夹
持工件的部位擦拭干净。
数控回转工作台:将数控回转工作台安装在工作台中间的T型槽内。回转工作台位
置居于铣床工作台中部
用M16的T型螺栓将数控回转工作台压紧在铣床工作台面上 工件在数控回转工作台:在数控回转工作台上装夹工件时,必须使工件的圆柱台阶
轴线与数控回转工作台的主轴轴线同轴。并使用定心心轴进行工件的装夹定位。
在数控回转工作台上装夹工件时,可使用三爪卡盘进行工
件的装夹定位,再将三爪卡盘与工件用压板螺栓固定在数控回转工作台上。注意:必须使三爪卡盘轴线与其主轴轴线同轴
D.工件的校正
车削:由于三爪自动定心卡盘能够进行自动定心,所以当工件轴向长度不大并且加工精度要求不高时,可以不进行校正。但是此工件的精度要求较高,远离三爪自动定心卡盘的工件端有可能与车床的轴心不重合,所以必须进行工件的校正。用百分表校正工件的外圆和端面。
铣削:找正三爪卡盘中心轴线与数控回转工作台主轴轴线同轴。找正时将百分表固定在主轴刀杆上,使百分表测头接触三爪卡盘基准内孔壁,转动数控回转工作台,使得百分表示值相同。
E.数控加工的对刀
车削:
a)数控车床是三爪卡盘装夹零件,毛坯尺寸ф53mmx200mm b)在数控车削加工中,是以车刀刀尖圆弧中心进行加工的。因此在对刀时,对刀尺寸 5 应该减去刀尖圆弧半径R2和R0.2 c)X向对刀。首先启动车床主轴,以刀尖上顶点在X方向上接触工件毛坯,停车测量零件直径。设定测量零件直径为ф53mm,此时车刀刀尖A点在X轴方向上为零件直径的一半26.5mm,再继续沿X轴正方向移动车刀100mm-26.5mm-2mm=71.5mm,即完成X方向的对刀。完成后记下此时的位置刻度
d)Z向对刀。启动车床主轴,以刀尖左侧顶点在Z方向上接触工件毛坯,停车测量零件加工端面距坐标系原点距离。设定测量距离为90mm+3mm=93mm,(3mm为零件轴向长度余量)。此时先沿Z轴正方向移动车刀160mm-90mm-2mm=68mm,即完成Z方向的对刀。完成后记下此时的位置刻度。
铣削:
1)数控铣床是数控回转工作台装夹零件,零件尺寸为ф50x84.7mm 2)在数控铣削加工中,是以铣刀中心进行编程计算的,因此在对刀时,对刀尺寸应该加上对刀时使用的铣刀半径R5和R3。对刀时可首先在刀柄上装夹ф10mm的标准圆柱棒替代铣刀进行对刀操作,待X向对刀与Y向对刀完成后,再更换ф10mm的圆柱立铣刀进行Z向的对刀操作
3)X向对刀:首先启动铣床主轴,铣刀左边刃沿-X方向上接触零件侧面上部少许,此时铣刀中心在X轴方向上距零件端面距离为L=25mm+5mm+2mm(2mm为X向长度单边余量)=32mm,即完成X方向的对刀。完成后记下此时的位置刻度
4)Y向对刀:首先启动铣床主轴,铣刀下边刃沿-Y方向上接触零件侧面,此时铣刀中心在Y轴方向上距零件中心距离为L=25mm+5mm+2mm(2mm为X向长度单边余量)=32mm,即完成Y方向的对刀。完成后记下此时的位置刻度
5)Z向对刀:启动铣床主轴,铣刀底刃沿-Z方向上接触零件上端面,再沿Z轴正方向移动铣刀L=100mm-10mm=90mm,即完成Z方向的对刀,完成后记下此时的位置刻度 6)当使用ф6mm圆柱立铣刀时,换刀后在Z轴正方向移动ф6mm与ф10mm圆柱立铣刀的高度差,即完成了其对刀操作
7)完成上述操作,即保证车刀刀尖圆弧中心和铣刀中心置于工件加工起点。需要指出的是,由于误差的存在,还不能保证此时的工件加工起点就是最终的工件加工起点,必须经过首件试切或粗加工后的测量尺寸,经过X方向和Z方向尺寸的相应调整,才能最终确定工件加工起点。
F.数控加工首件试切
制定完数控加工工艺并编制完程序和数控加工的对刀后要进行首件试加工。由于现场机床自身存在的误差大小和规律各不相同,使用同一程序,实际加工尺寸可能发生较大的偏差。此时可根据实测零件尺寸结果和现场问题处理方案,对所制定的工艺以及所编制的程序进行修正和调整,直至满足零件技术要求为止。