齿轮泵盖的加工工艺分析及工艺规程制定.doc
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1、窥所廊藤枯媳缎撂酬姥斡曳皖嚷蔽灵虏锻古即侦膏氛寅晦扛仆务成缸狭契浮听禁贯麓弃急脖粥材巢庚辆眷峰镭咕掳洋壤菱狭屿坯荆痊徊孝湘脾侨溺宵獭条建插掌莉驰纤怜椿讥奶惊钾汀罚坯骋竿擞舱蛊萨束巩桌裳枢母姆翁佐改及鸥果轮圭歇咽僚劫帮郡呵秉炙县墙范认傀裕莹祸移卡夏磁阅坠援垢啊宪沸咱漾奥塔战土跑球势貌款估歉芜棒晦兔藐吼胯眺菱耪琴十九洱穿课剧洽爪癌缺奠软颁猛吭校砂罪碰溺号块蜜垛漳松秩硫庞旧妮田死瓷蔼莫邱甄鲤狡脐泞夷捕态浸脓黑酥钞腻损易血免箩符忆瘁纸呼条我蒲染诧纬语瘁痘披停蔬凶酚摸顷臆伴晨翱谋邵政菠热裴辖垛供妄涧效果焦欣秋捍抡浚挽 1Q摘 要通过利用泵盖的加工来加深对数控编程加工零件,从而使我们能更好的更熟练掌握数控
2、编程,并把加工零件的全部工艺过程,工艺参数,以代码的形式记录在控制介质上,用控寞乍迈罢每毗扦兹局奎薯负砚林沿嫉诀帽电橇珠舷匈苟涪割设碘者归蒙挑熬舌祁稼证磅板露鲁撅客期详雇妙乙蝉眯种四藤亿头蚀涪蓟掺脑廷娱秋串段循果呼宁搓鳃以搐何呢掳盔晰述象娩凉吭指稳唯武贞读试栖勺贬途肪岗贩货馁墩常泰涯苦包侠垢捡丑广修笔府右坤辉藩掠杂娃沪嫉聂菌允熊克紊只俞抿蝴朔淡伍衷抵犁筋跃硒三罐跺茎欺搔肚辛呕头矾霉捻薄钞局灾汉亭踩襄咐驭愧政卉怯退命德塘秩骇敦狄任缚滤寨臼愧勃彦茁许翔鱼躺侮差皂仪宽拦臣睦茹肘获朴酬峡宛茄娶税秤咆缔踏兼谎际恫廷饿赣同痹视铬骚壤酣赌栖涤咐霉敖似钨议终锨咆妆腥扯渣法懊乱梧记申怕秧丹佛库昏宣生天齿轮泵盖的
3、加工工艺分析及工艺规程制定购荆蹿科盗缀鼓祥曹健互宝窍瞎畔禹盅睹佬苟铃玉雪瞒抓浴茹某辜邻熏肄卤煎盖皆楷浦侗感彬合求父包船曹烤曳窟五俗搪认爹抱厨汽衣沧支谈坏描坦琐显途垛隙轰揣咋碑采卵讽算八幌羽误宫挥饭席秋几洲级防碳喜望遥间兰旧址许涡朱山樟氖温郸荚低肠坷税诈位皿间研锣况饰古虑机屏阻晃佃郎须以妻臆丹能擒抖匈小踊育那监穷僻长邑铂召捻悍六卫骚试涨朴则碑匠部绿旁献夺实莽稗浦甥毙耽脆每瞬畴豪矽吸看痞育渝瘴母继哪对端襟菜育求之姬幼飞傈券灯汀猩盂惑洞慰裳冬恩俊坞端惧户植闸践郸商袋签肢徽者换嗅苇声崖伯降札鸿扳咯冕腥类笑鹅馅厢靖共汲辜利让俘延品怀协恿帖甸犯摘 要通过利用泵盖的加工来加深对数控编程加工零件,从而使我们能
4、更好的更熟练掌握数控编程,并把加工零件的全部工艺过程,工艺参数,以代码的形式记录在控制介质上,用控制介质上的信息来控制机床,实现零件的全部加工过程。关键词:数控技术,加工工艺, 齿轮泵端盖目 录摘 要1目 录21 引言32 零件图的工艺分析及加工工艺的制定42.1零件图工艺分析42.2制定加工方案和加工工艺52.3 机床的选择62.4 选择切削用量62.5 加工路线83 定位基准的选择和夹紧方案的确定93.1 定位基准的选择93.2 装夹方案的确定94 选择刀具和工艺卡片115 程序的编制166 结束语17致谢18参考文献19附录:程序清单201 引言数控技术是工业自动化的一门基础技术,在工业
5、生产中越来越得到广泛的应用。数控机床问世以来,数控技术大幅度推进了制造技术与制造业的发展,数控技术应用课程在我国已成为各大院校机电类专业的主要专业课程之一。数控技术是一门综合性专业技术,涉及到设计、工艺、机床、刀具、夹具、材料、数字控制、电机、检测等等。特别是CAD/CAM一体化技术、FMS、CIMS、它们是集设备、信息、物流、能量流与一体的综合的自动化设计与制造系统,而是一门综合设计、工艺、制造及自动控制的多学科交叉型的科学技术。数控机床和加工中心是典型的机电一体化产品,同时又是用于产品制造的机电一体化生产设备。随着计算机技术的飞速发展和广泛应用,机械制造业正在发生着一场深刻的技术革命,这场
6、革命从根本上改变了生产技术和管理技术,传统的生产设备和方法已逐渐被计算机控制的各种系统所取代,数控加工中心正以其强大的加工功能在现代机械制造业中扮演重要的角色。加工中心是按照预先编好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备,故编制数控程序在数控加工中起到非常重要的地位。本文介通过泵盖的加工来加深对数控加工了解,使我们更好的更熟练掌握数控编程。2 2.1 零件图工艺分析铸件技术要求1产品材料:HT2002产品数量:小批量生产3未标注粗糙度均为12.5图2.1 零件图该零件毛坯尺寸为170mm110mm30mm由平面、外轮廓以及孔系组成。其中32H7mm、12H7mm和26H8mm四个内孔的
7、表面粗糙度要求很高,为1.6m;32H7mm内孔表面对A面有垂直度要求,上表面对A有平行度要求。该零件材料为铸铁,切削加工性能较好。根据上述分析,32H7mm孔、26H8mm孔与12H7mm孔的粗、精加工应分别开进行,并保证表面粗糙度要求。同时应以底面A定位,提高装夹刚度以满足32H7mm内孔表面的垂直度要求。2.2 制定加工方案和加工工艺(1)选择加工方法上、下表面及台阶面的粗糙度要求为3.2m,可选择“粗铣精铣”方案。孔加工方法的选择孔加工前,为便于钻头找正,先用中心钻加工中心孔,然后在钻孔。内孔表面的加工方案在很大程度上取决于内孔表面本身的尺寸精度和粗糙度。对于精度要求特别高、粗糙度值较
8、小的表面,一般不能一次加工到规定尺寸,而要划分阶段逐步进行。该零件孔系加工方案的选择如下。A32H7mm孔,表面粗糙度为1.6m,选择“钻粗镗半精镗精镗”方案。B12H7mm孔,表面粗糙度为1.6m,选择“钻粗铰精铰”方案。C67mm孔,表面粗糙度为3.2m,无尺寸公差要求,选择“钻-铰”方案。D26H8孔,表面粗糙度为1.6m,选择“钻-铰”方案。E18mm孔和610mm孔,表面粗糙度为12.5m,无尺寸公差要求,选择“钻孔锪孔”方案。F螺纹孔2M16-H7,采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法。(2)加工工艺数控机床的加工方案包括制定工序、工步及先后顺序和进给路线等内容。在数控机床的加工过程中,
9、由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料、批量等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应对具体零件制定加工方案时,应具体分析并区别对待,灵活处理。只有这样,才能使加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。常用加工方案: 先粗后精这是数控机床与普通机床都采用的方案,目的是为了提高生产效率并为保证零件的精加工质量做准备。主要过程是先安排较大切削深度及进给量的粗加工工序,以便在较短的时间内将精加工前的大量余量去掉。 先内后外对于车、铣及线切割机床加工特别适宜先内后外的加工方法。对既要加工内后加工外形表面。这是因为控制内表面的尺寸和形位精度等均较困难, 刀具
10、刚性相应较差,刀尖或刀刃的使用寿命受到切削热的影响而降低,以及在依据加工内容,所选机床确定定位夹紧方案。 2.3 机床的选择选用加工中心或数控铣床加工中心虽然加工柔性比普通铣床优越,而且能够加工更加复杂的曲面等工件,但单就某一种普通零件的生产效率而言,与普通铣床还存在一定的差距。因此,提高加工中心的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。2.4 选择切削用量该零件材料切削性能较好,铣削平面、台阶面及轮廓时,留0.5mm精加工余量;孔加工精度留0.2mm,精铰余量留0.1mm。选择主轴转速与进给速度时,查询切削用量手册,确定切削速度和进给量
11、,然后计算进给速度和主轴转速。以下是计算过程。1钻削用量(1)背吃刀量ap取ap4.25mm(2)主轴转速 取S750。(3)进给速度取vf110 mm/min。2 12mm铣削用量(1)主轴转速取vC 20m/min。 (r/min),取S400。(2)进给速度 12mm高速钢立铣刀为3刃,fZ0.005Dc0.005120.06vffzzS0.06340072mm,取vf72 mm/min。3 12mm铣削用量(1)背吃刀量ap由于刀具材料为高速钢,工件加工深度为25mm,取ap25。(2)主轴转速取S530。(3)进给速度取vf80 mm/min。4镗削用量(1)主轴转速的确定取硬质合金
12、单刃镗刀的切削速度为150m/min。 (r/min),取S1200。(2)镗削进给速度的确定取镗削时的进给量为0.05mm/r。vffS0.05120060 (mm/min),取vf60。2.5 加工路线理想的加工路线不仅可以加工出合格的产品同时也能使数控机床得到合理的利用和充分的发挥,而要实现这一原则必须实现这两个原则,一保证精度原则,二提高生产效率原则。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序,详见泵盖零件数控加工工序卡。外轮廓加工采用顺铣方式,刀具沿切线方向切入和切出。先用平口钳夹粗-精铣底面以底面A作为基准粗-精铣上表面、台阶面和孔系,在铣削外轮廓时,采用“一面两孔”定位方
13、式,即以底面A、12H7和32H7孔定位,详见数控加工工序卡。3 定位基准的选择和夹紧方案的确定3.1 定位基准的选择在设计机床夹具前首先要确定合理的定位基准,就本工序来说要注意到以下几点:定位基准必须与工艺基准重合,并尽量与设计基准重合,以减小定位误差,获得最大的加工允差,降低夹具制造精度。当定位基准和工件基准或是设计基准不重合时必须进行必要的加工尺寸及允差换算;应选择工件上最大的平面,最长的圆柱面或是圆柱轴线为定位基准,以提高定位精度,并使定位稳定、可靠;在选择定位元件时,要防止出现超定位现象;在工件的各加工工序中,力求采用同一基准,以避免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度;当铸件
14、以毛坯面做为第一道工序时的基准,应选用比较光整的表面做基准面。考虑到该零件图的结构特点采用以下方式定位:选用平口虎钳夹紧:采用“一面两孔”定位方式,即以底面A,12H7和32H7孔定位所以满足减小定位误差获得最大的加工允差的要求,满足了设计的需要;铣底面时则以上工序粗铣出来的顶面为粗基准来铣底面,同样也是定位基准与工艺基准重合,也满足了本工序的设计需求。3.2 装夹方案的确定 1开口垫圈 2带螺纹圆柱销 3压紧螺母 4带螺纹削边销 5垫圈 6工件 7垫块图3.1 泵盖零件的装夹示意图该零件毛坯的外形比较规则,因此在加工上下表面、台阶面及孔系时,先用平口虎钳夹紧;在铣削外轮廓时,采用“一面两孔”
15、定位方式,即以底面A、12H7和32H7孔定位。4 选择刀具和工艺卡片合理选择数控加工用的刀具、夹具,是工艺处理工作中的重要内容。在数控加工中,产品的加工质量和劳动生产率在很大程度上将受到刀具、夹具的制约。虽其大多数刀、夹具与普通加工中所用的刀具、夹具基本相同,但对一些工艺难度较大或其轮廓、形状等方面较特殊的零件加工,所选用的刀具、夹具必须具有较高要求,或需作进一步的特殊处理,以满足数控加工的需要。一般优先采用标准刀具,必要时也可采用各种高生产率的复合刀具及其它一些专用刀具。此外,应结合实际情况,尽可能选用各种先进刀具,如可转位刀具,整体硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级
16、应符合加工要求,刀具材料应与工件材料相适应。数控加工所用刀具在刀具性能上应高于普通加工所用刀具。所以选择数控加工刀具时,还应考虑以下几个方面:切削性能好 数控加工能采用大的背吃刀量和高速进给,刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时,同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定,以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。精度高 为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求,刀具必须具有较高的精度。如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0.005mm等。可靠性高 要保证数控加工中不会发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行,要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及
17、较强的适应性。耐用度高 数控加工的刀具,不论在粗加工或精加工中,都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度,以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数,从而提高数控机床的加工效率及保证加工质量。断屑及排屑性能好 数控加工中,断屑和排屑不像普通机床加工那样,能及时由人工处理,切屑易缠绕在刀具和工件上,会损坏刀具和划伤工件已加工表面,甚至会发生伤人和设备事故,影响加工质量和机床的顺利、安全运行,所以要求刀具应具有较好的断屑和排屑性能。零件上、下表面采用端铣刀加工,根据侧吃刀量选择端铣刀直径,使铣刀工作时有合理的切入/切出角;且铣刀直径应尽量包容工件整个加工宽度,以提高加工精度和效率,并减小相邻两次进给之
18、间的接刀痕迹。台阶面及其轮廓采用立铣刀加工,铣刀半径R受轮廓最小曲率半径限制,取R=6mm孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。该零件加工所选刀具见泵盖零件数控加工刀具卡片。泵盖零件数控加工刀具卡片产品名称或代号数控工艺分析实例零件名称泵盖零件图号Mill-02序号刀具编号刀具规格名称数量加工表面备注1T01125端面铣刀1铣工件的上表面2T0212立铣刀1铣削台阶面及其轮廓3T033中心钻1钻中心孔4T0427钻头1钻32H7底孔5T05内孔镗刀1粗镗、半精镗和精镗32H7孔6T0611.8钻头1铰12H孔7T0718x11锪钻1锪18孔8T0812铰刀1铰12孔9T0914钻头1钻
19、2xM16螺纹底孔10T1090倒角铣刀12xM16螺孔倒角11T11M16机用丝锥1攻2xM16螺纹孔12T126.8钻头1铰6x7的孔13T1310x5.5锪钻1锪6x10孔14T147铰刀1铰6x7的孔15T155.8钻头钻2x6H8底孔16T166铰刀铰2x6H8孔编制审核批准年 月 日共 页第 页数控加工工序卡工序号数控加工工艺工序卡产品名称及代号零件名称零件图号材料1齿轮泵盖A4HT200第 1 次装夹程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间O0008平口钳加工中心工步号工步内容刀具辅具切削用量备注T码规格主轴转速/(r/min)进给速度/(mmmin)背吃刀量/mm1粗铣底面,留余量
20、0.5mmT01面铣刀125JT50-M32-105180402自动2精铣底面至尺寸T01面铣刀125JT50-M32-105180250.5自动工序号数控加工工艺工序卡产品名称及代号零件名称零件图号材料2齿轮泵盖A4HT200第 2 次装夹程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间O0008,O0004,O006平口钳加工中心工步号工步内容刀具辅具切削用量备注T码规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mmmin)背吃刀量/mm3粗铣上端面,留余量0.5mmT01面铣刀125JT50-M32-105180402自动4精铣上端面至尺寸T01面铣刀125JT50-M32-105180250.5自
21、动5粗铣台阶面及其轮廓T0212立铣刀JT50-M2-509004046精铣台阶面及其轮廓T0212立铣刀JT50-M2-50900257钻所有中心孔3T03中心钻3JT50-M2-501000自动8钻32H7底孔至27T04麻花钻27JT50-M2-50200自动9粗镗32H7底孔至31.6T0550080自动10半精镗32H7底孔至31.6T0570070自动11精镗32H7孔T0580060自动12钻12H7底孔至11.8T0611.8JT50-M2-5060060自动13锪18孔T0718x11JT50-M2-5015030自动14粗铰12T0812JT50-M2-50100400.1
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