地板梁工藝說明書

《地板梁二工藝設(shè)計》課程設(shè)計說明書設(shè)計題目地板梁二的數(shù)控工藝設(shè)計說明書完成時間：2018年11月30日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"零件加工工藝性性分析3\o"CurrentDocument"1.1零件圖的工藝性分析3\o"CurrentDocument"1.3毛坯的選擇4\o"CurrentDocument"數(shù)控加工工藝路線設(shè)計4\o"CurrentDocument"2.1定位基準的選擇42.2加工方法和加工方案的確定5\o"CurrentDocument"2.3工序的劃分5\o"CurrentDocument"2.4確定工序順序5\o"CurrentDocument"數(shù)控加工工序設(shè)計5\o"CurrentDocument"3.1機床的選擇6\o"CurrentDocument"3.2零件的安裝與夾具的選擇6\o"CurrentDocument"3.3刀具的選擇7\o"CurrentDocument"3.4量具的選擇8\o"CurrentDocument"3.5走刀路線及工步順序的確定9\o"CurrentDocument"3.6加工余量的確定10\o"CurrentDocument"3.7切削用量的確定10\o"CurrentDocument"3.8對刀點、換刀點的確定11\o"CurrentDocument"實訓(xùn)總結(jié)12

零件加工工藝性性分析1.1零件圖的工藝性分析37占:0J**CMIINS，0.C6圖1.1零件圖37占:0J**CMIINS，0.C6圖1.1零件圖圖1.1由正視圖和俯視圖組成，正視圖表達了所有厚度尺寸，俯視圖表達了所有外形尺寸，位置準確，表達清楚；外形尺寸多以俯視圖右邊為基準；內(nèi)腔圓形通孔和矩形通孔尺寸精度和表面粗糙度要求較高。1.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析圖1.2三維圖圖1.2三維圖如圖1.2,該零件內(nèi)外結(jié)構(gòu)較簡單，正反面結(jié)構(gòu)一致，但壁薄裝夾和加工時易變形，應(yīng)設(shè)置工藝臺階。內(nèi)腔有一圓形通孔和一矩形通孔，精度較高有利于配合使用。內(nèi)腔形狀結(jié)構(gòu)簡單，深度不深，刀具易伸入加工。各尖邊用R3過渡，減少應(yīng)力集中。1.3毛坯的選擇常見的毛坯種類有以下幾種：（一）鑄件對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方式制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造之后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)效率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛件制造的尺寸精度和生產(chǎn)效率較高，主要用于生產(chǎn)較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板料、棒料、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件注意啊用于單件小批量生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單，生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。飛機結(jié)構(gòu)件盡可能采用整體結(jié)構(gòu)件大量減少結(jié)構(gòu)件數(shù)量和裝配焊接工序，并有效減輕飛機整機重量。提高零件強度和可靠性，使飛機的制造質(zhì)量顯著提高。針對零件外形。故應(yīng)選型材板料較合適。零件的外形尺寸為200X80X25mm，工藝臺階設(shè)為左右長為40mm，考慮各邊加工余量及現(xiàn)場毛坯情況，故選擇毛坯大小為280X90X30mm，滿足加工需求。數(shù)控加工工藝路線設(shè)計2.1定位基準的選擇該零件為單件小批量加工，毛坯為型材板料，結(jié)構(gòu)規(guī)則，定位方便簡單。故加工第一面時可以平口鉗或者活動壓板加緊定位。但活動壓板相對于平口鉗定位較麻煩，第二面z方向基準應(yīng)為第一面以加工面為精基準，活動壓板不利于平面加工，所以采用平口鉗加緊定位的方法較為合適，試切找正。第二面基準應(yīng)遵循基準統(tǒng)一的原則，盡高產(chǎn)品的質(zhì)量。故應(yīng)用已加工部位找正定位。因為第一面形狀以加工成形，若用平口鉗加緊零件易變形，故采用活動壓板壓緊。因該零件有一圓形通孔和矩形通孔找正利于基準統(tǒng)一，圓形通孔找正易轉(zhuǎn)動，用矩形通孔更為合理。所以第二面用矩形通孔找正，Z方向試切找正。2.2加工方案的確定根據(jù)零件圖紙，該零件圓形通孔和矩形通孔精度要求最高，粗糙度分別為Ra1.6和Ra3.2，其余為Ra6.3。查《機械制造技術(shù)》，，圓形通孔和矩形通孔應(yīng)采用粗銑+精銑+半精銑的的加工方式，其余采用粗銑和精銑能達到要求如表2.1.表2.1加工部位加工方式粗糙度Ra圓形通孔粗+半精+精1.6矩形通孔粗+精3.2其余部位粗+精6.32.3工序的劃分工序的劃分主要有：根據(jù)裝夾定位劃分、根據(jù)刀具劃分、以粗精加工劃分、按加工部位劃分四種。該零件為單件小批量加工，故應(yīng)采用工序集中的原則。該零件加工所需要的換刀次數(shù)少，空程時間短；該零件加工內(nèi)容少，內(nèi)腔、外形結(jié)構(gòu)簡單；該零件總體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，不易變形；在數(shù)控機床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。該零件加工內(nèi)容不多，故采用根據(jù)裝夾定位劃分工序較為合理。2.4確定工序順序確定工序順序的四大原則：基面先行，用作精基準的表面，要首先加工出來，所以第一道工序進行定位面的粗精加工，然后再以精基面定位加工其他表面。先面后孔，先加工用作定位面的平面和孔的斷面，然后再加工孔，利于保證孔與平面的位置精度，減少刀具的磨損，同時也給加工帶來方便。先主后次，先安排零件的裝配基面和工作表面等主要的加工，后安排次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位置要求，所以一般放在主要表面的辦精加工之后、精加工之前進行。先粗后精，先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工加工第一面時，該零件應(yīng)先加工一平面作為基面，粗加工其他內(nèi)容。該零件的通孔為該零件的重要部位，故粗加工后應(yīng)先加工兩通孔達到要求后再對其他部分進行精加工。加工第二面時，以第一面已加工的通孔為基準，粗加工其他部位，再進行精加工。數(shù)控加工工序設(shè)計3.1機床的選擇該零件的加工內(nèi)容多為平面和輪廓的加工，故選用銑削加工的方式。常見的銑床按類型分：升降臺銑床，有萬能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣；龍門銑床，包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。常見的銑床按軸數(shù)分有三軸，四軸，五軸。三軸機床是三個直線坐標移動的機床，四軸機床是三個直線坐標移動和一個旋轉(zhuǎn)坐標的機床，五軸是三個直線坐標移動和兩個旋轉(zhuǎn)坐標的機床。根據(jù)該零件的復(fù)雜性，它是平面類型的零件，結(jié)構(gòu)簡單，加工內(nèi)容少加工方便，用普通的三軸立式加工中心就可以解決加工任務(wù)如圖3.1。圖3.1三軸立式加工中心3.2零件的安裝與夾具的選擇數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關(guān)系。除此之外，還要考慮以下四點：（1）當零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。（2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。（4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要開敞其定位、夾緊機構(gòu)元件不能影響加工中的走刀該零件為單件小批量加工，結(jié)構(gòu)簡單裝夾定位方便，故選用夾具時應(yīng)考慮夾具應(yīng)盡量簡單、通用。常用的結(jié)構(gòu)簡單和通用的夾具有平口鉗和壓板與螺栓等。平口鉗平口鉗如圖3.2,具有較大的通用性和經(jīng)濟性，適用于尺寸較小的方形工件的裝夾特點：裝夾方便、迅速可靠、定位準確，適合于各種方形零件，但不適合于夾持薄板零件。圖3.2壓板與螺栓對于尺寸較大或四周不規(guī)則的工件，無法采用平口鉗或其他夾具裝夾時，可直接采用壓板裝夾，或通過工藝孔直接用螺栓壓板如圖3.2壓緊工件。特點：裝夾找正比較花時間，加工編程要考慮壓板的位置和高度，避免干涉撞刀，螺栓穿工藝孔的方法占據(jù)的空間比較小，容易讓位，但孔位要剛好與機床T型槽位置吻合，不然就要制造一個墊板專門用來穿螺栓，比較麻煩。它們最適合用于異形零件，大尺寸零件、平口鉗無法裝夾的零件。圖3.2根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)以及工藝設(shè)計，平口鉗和壓板螺栓能達到加工的要求且方便快捷和經(jīng)濟。3.3刀具的選擇與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。常見的銑刀類型有：①平底刀（圖3.3）主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺點是刀尖容易

磨損，影響加工精度圖3.3②圓鼻刀（圖3.4）刀尖有圓角的刀具，主要用于模具毛坯的粗加工、平面精加工和側(cè)面精加工，特別適合用于材料硬度高的模具加工，開粗時優(yōu)先選擇圓鼻刀。圖3.4③球頭刀（圖3.5）主要用于非平面的半精加工和精加工圖3.5該零件多為平面和輪廓的加工，內(nèi)腔尖邊用R3過度，故用平底刀和球頭刀便能達到加工要求。高速鋼刀具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性價格便宜的特點，但耐磨性不好，磨損快，不能加工硬度高的工件材料。針對零件材料性能，高速鋼能滿足要求。分析零件圖紙，如圖3.1所示，內(nèi)腔內(nèi)結(jié)構(gòu)見的最小距離為11mm，故選用刀具直徑最大為10mm較為合理。綜上，選用610mm和610R2mm的平底刀加工該零件，能滿足要求。3.4量具的選擇選擇量具時，應(yīng)注意如下幾點:

（1）按被測零件的外形、部件及被測尺寸大小選擇量具，量具能適應(yīng)零件外形與所測部位，測量范圍須大于被測尺寸。（2）按被測零件的尺寸公差選擇量具，即要保證零件的實際尺寸可靠，又不致使加工公差減小過多。（3）按被測零件的加工條件及生產(chǎn)批量來選擇量具，從經(jīng)濟性出發(fā)，盡量選使用方便、測量效率高、成本低的量具，盡量減少技術(shù)維護費用。游標卡尺如圖3.6是一種測量長度、內(nèi)外徑、深度的量具。通用、方便、便宜，可測部分尺寸，但該零件多數(shù)尺寸和重要尺寸都在內(nèi)腔里面，測量麻煩且不準確。故用應(yīng)用三坐標檢測如圖3.7。圖3.6圖圖3.6圖3.7(2)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。(2)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。3.5走刀路線及工步順序的確定工步順序是指同一道工序中，各個表面加工的先后次序。它對零件的加工質(zhì)量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和工序的加工要求等合理安排。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進行。在確定走刀路線時，主要遵循以下原則：（1（1）(3)應(yīng)使走刀路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時間。確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工以及在銑削加工中是采用順銑還是采用逆七銑^等。(3)（4）最終輪廓應(yīng)一次走刀完成。銑削平面零件時，一般采用立銑刀側(cè)刃進行切削。為減少接刀痕跡，保證零件表面質(zhì)量，對刀具的切入和切出路線需要精心設(shè)計。銑削外表面輪廓時，銑刀的切入和切出點應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長線上切向切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法向直接切入零件，以避免加工表面產(chǎn)生劃痕，保證零件輪廓光滑。銑削內(nèi)輪廓表面時，切入和切出無法外延，這時銑刀可沿零件輪廓的法線方向切入和切出，并將其切入、切出點選在零件輪廓兩幾何元素的交點處。加工過程中，工件、刀具、夾具、機床系統(tǒng)平衡彈性變形的狀態(tài)下，進給停頓時，切削力減小，會改變系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，刀具會在進給停頓處的零件表面留下劃痕，因此在輪廓加工中應(yīng)避免進給停頓。3.6加工余量的確定確定加工余量的方法有以下三種。（1）查表修正法該方法是以工廠實踐和工藝試驗而累積的有關(guān)加工余量的資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際情況進行適當修正來確定加工余量的方法。（2）經(jīng)驗估計法此法是根據(jù)實踐經(jīng)驗確定加工余量。（3）分析計算法該方法是根據(jù)加工余量計算公式和一定的試驗資料，通過計算確定加工余量的一種方法。在確定加工余量時，總加工余量和工序加工余量要分別確定。總加工余量的大小與選擇的毛坯制造精度有關(guān)。粗加工工序的加工余量不應(yīng)查表確定，而是用總加工余量減去各工序余量求得，同時要對求得的粗加工工序余量進行分析，如果過小，要增加總加工余量；過大，應(yīng)適當減少總加工余量，以免造成浪費。因該零件為單件小批量加工，故采用經(jīng)驗估計法，粗加工輪廓和底壁留余量0.5mm，半精加工留余量0.3mm。3.7切削用量的確定工件表面粗糙度要求為Ra3.2~12.5nm，分粗銑和半精銑兩步銑削加工，粗銑后留半精銑余量0.5~1.0mm。工件表面粗糙度要求為Ra0.8~3.2nm，可分粗銑、半精銑、精銑三步銑削加工。半精銑時端銑背吃刀量或圓周銑削側(cè)吃刀量取1.5~2mm，精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取0.3~0.5mm，端銑背吃刀量取0.5~1mm。（1）粗加工時一般以提高生產(chǎn)效率為主（較高的金屬切除率），但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本（必要的刀具耐用度）。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。增大背吃刀量可使走刀次數(shù)減少，增大進給量有利于斷屑。查《數(shù)控加工工藝指導(dǎo)》如表3.1粗加工時刀具直徑為610mm時S=5600s/min時F=1200mm/min粗加工內(nèi)外輪廓時需達Ra6.3，故取ap=2mm，粗加工通孔時取ap=1.5mm（2）半精加工和精加工時應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合實踐經(jīng)驗而定。精加工內(nèi)外輪廓時達Ra6.3，查表3.1取S=5600s/min，F(xiàn)=1200mm/min，ap=0.5mm半精加工通孔時取達Ra1.6和3.2，故取ap=1.5mm，精加工取ap=0.3mm表3.1UI：1K4-#AM?MW耳flrj3-聿翻庖IA.海白l-flAt-FM■皿明可雄Ifhp-Krr1'*［僧心.?^iSrL'.ftW廠3成宮M布宙涪S2.IBWIH】.14KI.HJ.雌Z7"-^而礦碰際苗「?土沛uI-卜KIU1.由制i-格M■hl觀板、,語削u.U■.:螞蝌淅J;J8M"MJLWME用JLH?$516C030如S瀝B35E1頗沖_12!W31fW>"加5C*&密g做WW擊4J.51￡407fi戚甘mStt?瀝電也此■：gMl1機曰?SISflol5USA??1御7S31fi0S?t身叫?以甌1340知W兢?！縏fl22巧用馳mo娜moISl&to成血TSEg罅5WtomuWl35355g64Q皓M心7的三姍商理新1頌琥誓Q7t0151心142幽es5峋125的口商IMjIj475卻9115而￡'、1565501J5iT湖找，(32EQ服鋼1跆500而珪一朝1喝ASO1S5］晌57C56￡￡汕禎1T040Q；35曲Si滿132COSiLO謚355ISOHOG>71瀕f3i^naaa1L￡i都L2gM出T知油懦451^0SH1湖5村%110_125.頊1?DF&的5河450■irK止死才杵津伸H5認宜融。，的的覆■直切m直里尊1若為系皓,L嶺少空映習(xí)芷和刀■雄降如一半一4t稼閂惟尋局遺晚齊住借子曷場上哉燈的拘明相皎成事布?A以伊JS場州離帝她怕蛆防*D*51.3.8對刀點、換刀點的確定對刀點是用來確定加工工件在機床坐標系中所在坐標位置的一個點。對刀點的選擇原則如下。（1）便于用數(shù)字處理和簡化程序編制。（2）在機床上找正容易，加工中便于檢查。（3）引起的加工誤差小。因毛坯選為板料，工藝臺階距毛坯中心對稱，毛坯找正中心方便，夾具為平口鉗，故加工第一面時以試切毛坯四周和上表面的方式對刀。加工第二面時為保證基準統(tǒng)一，需用以加工部位對刀。通孔對刀方便準確，故用打表找正圓心和一邊找正。所用機床為西門子立式加工中心，換