固定板零件的数控铣削加工
等。
3.1.2确定毛坯的类型
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(四)其它毛坯 其它毛坯包括冲压件,粉末冶金件,冷挤件,塑料压制件
毛坯的金属成形工艺类型多样,且每一种毛坯有多种不同的制造方法。 选择毛坯时应全面考虑下列因素: (1)零件结构形状及尺寸; (2)零件材料及力学性能要求; (3)现有生产条件及能力; (4)生产纲领大小;
(5)充分考虑利用新工艺、材料、技术的性能。
根据该零件的图纸要求,由于零件并不是很长,形状为方形,因此可以直接采用型材毛坯(板材),能符合零件图纸的要求。
3.2加工工艺路线的确定
3.2.1工序的划分原则
机加工工序的划分方法在数控机床上加工零件,工序应比较集中,在一次装夹中应尽可能完成大部分工序,首先应根据零件图样,考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作。若不能,则应选择哪一部分零件表面需用数控机床加工,即对零件进行工序划分。一般工序划分有以下几种方式: l、按所用刀具划分工序。即以同一把刀具完成的哪一部分工艺过程为一道工具。目的:减少安装次数,提高加工精度;减少换刀次数,缩短辅助时间,提高加工效率。适用于工件的待加工表面较多,机床连续工作时间过长(如在一个工作班内不能完成),加工程序的编制和检查难度较大等情况。 2、按安装次数划分工序即以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序. 适合于加工内容不多的工件,加工完成后就能达到待检状态。 3、以粗、精加工划分工序即粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序,精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。适用于加工变形大,需要粗、精加工分开的零件,如薄壁件或毛坯为铸件和锻件,也适用于需要穿插热处理的零件。 4、以加工部位划分工序。即完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序。适用于加工表面多而复杂的零件,此时,可按其结构特点(如内形、外形、曲面和平面)将加工划为分几个部分。
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3.2.2加工顺序的安排
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工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此,当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。
切削加工工序的安排原则
1)基准先行 选为精基准的表面,应先进行价格,以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等,都应安排在初始工序加工完成。
2)先粗后精 各表面均应按照粗加工→半精加工→精加工的顺序依次进行,以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。
3)先主后次 先加工主要表面(如定位基面、装配面、工作面),后加工次要表面(如自由表面、键槽、螺纹孔等),次要表面常穿插进行加工,一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。
该零件的加工顺序应严格按照以上原则进行加工。 3.2.3工艺路线安排
根据以上原则本零件的工艺路线如下: 工艺路线方案一:
锻→热(调质处理)→铣(上、下平面)→铣(四周边)→铣(粗精铣凸台)→铣(粗精铣内圆)→铣(粗精铣孔)→钻(钻、扩、铰)→铣(精加工轮廓)→钳(清洗、去毛刺)→检(检验入库)
工艺路线方案二:
锻→热(调质处理)→铣(上、下平面)→铣(四周边)→铣(粗精铣凸台)→铣(粗精铣内圆)→钻→铣(粗精铣型腔)→铣(粗精铣孔)→钳(清洗、去毛刺)→检(检验入库)
上述两个工艺方案特点在于:方案一的孔是采用钻、扩、铰加工,方案二所有的孔采用铣加工。如果采用方案二,孔小选择的刀具直径也小,很容易断刀,切削效率也不高,所以方案一比较合理。
3.3选择并确定工艺装备
3.3.1数控机床的选择
不同类型的数控机床有着不同的用途,在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解,才能选择最适合加工零件的数控机床。根据数控加工的特点和国内外大量应用实践,数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件。
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(1)数控机床的应用范围
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不同类型的数控机床有着不同的用途,在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解,才能选择最适合加工零件的数控机床。根据数控加工的特点和国内外大量应用实践,数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件。
1.多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。
2.形状复杂,加工精度要求高,通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。
3.在普通机床加工时,需要昂贵的工装设备(I具、夹具和模具)的零件。 4.具有难测量、难控制进给、难控制尺寸型腔的壳体或盒型零件。 5.必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。 6.价格昂贵,加工中不允许报废的关键零件。 7.需要最短生产周期的急需零件。
从数控机床的类型方面考虑,数控车床适用于加工具有回转特征的轴类和盘类零件。数控镗铣床、立式加工中心适用于加工箱体类零件、板类零件、具有平面复杂轮廓的零件。卧式加工中心较立式加工中心用途要广一些,适宜复杂箱体、泵体、阀体类零件的加工。多轴联动的数控机床、加工中心可以用来加工复杂的曲型面、叶轮螺旋桨以及模具。
本次设计加工的零件为板类零件,从经济性实用性的角度考虑,选择立式加工中心来用于本次零件的加工,较为合理。
3.3.2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;二是要能保证零件与机床坐标系之间的准确尺寸关系。依据零件毛料的状态和数控机床的安装要求,应选取能保证加工质量、满足加工需要的夹具。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、可调夹具和其他通用夹具,以缩短生产准备时间,节省生产费用。在成批生产时可以考虑采用专用夹具,同时要求夹具的结构简单。
(2)装夹零件要方便可靠,避免采用占机人工调整的装夹方式,以缩短辅助时间,尽量采用液压、气动或多工位夹具,以提高生产效率。
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(3)在数控机床上使用的夹具,要能够安装准确,能保证工件和机床坐标系的相对位置和尺寸,力求设计基准、工艺基准与编程原点统一,以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。
(4)尽量减少装夹次数,做到一次装夹后完成全部零件表面的加工或大多数表面的加工,以减少装夹误差,提高加工表面之间的相互位置精度,达到充分提高数控机床效率的目的。
根据上述分析,该零件结构简单,能在一次装夹中完成,采用精密平口钳(图3.2)从侧面夹紧,以底面和两侧面定位(图3.3)。
图3.2精密平口钳
图3.3夹紧方式

