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数控加工工艺及夹具设计(课程设计)

2018-01-18    作者:    来源:    阅读:656

目  录

序言

一、零件的分析………………………………………

二、工艺规程设计……………………………………

(一)、确定毛坯的制造形式……………………

(二)、基面的选择………………………………

(三)、制订工艺路线……………………………

(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……

(五)选择数控机床………………………………………

(六)、确定切削用量及基本工时………………

三、夹具设计…………………………………………

四、参考文献…………………………………………

一、序 言

    数控加工工艺是数控编程与操作的基础,合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床有效能的前提条件。本设计正是从数控加工的实用角度出发,以数控加工的实际生产为基础,以掌握数控加工工艺为目标,在结合数控加工切削基础、数控机床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识上,分析了具体零件在加工中心上的加工工艺。

    本次数控加工工艺的课程设计,我们根据具体零件加工图样进行工艺分析,确定加工方案、工艺参数和夹具设计。制作工艺时还对工艺卡片进行制作。在本次工艺中,粗加工时,要以提高生产效率,但同时应考虑到经济性和加工成本,对于半精加工和精加工,应首先保证加工质量,同时兼顾切削效率,经济和加工成本,要选择合适的参数在最短时间内加工出精度较高的工件和设计出适当的工艺卡。

    本工艺设计由我们组两名成员共同编写,在编定过程中参阅了很多有关工艺设计手册、教材和网上资料等资料与文献,并得到指导老师的帮助,在此表示衷心的感谢。由于时间仓促,编者水平有限,调查研究不够深,实际工作经验少,本设计中难免仍有很多缺点和错误,我们恳切希望老师批评指正。

二、零件的分析

    卡爪是一种结构简单、加工精度很高的零件,在机器设备中要求有很高的配合精度,这个零件从零件图上可以看出,它主要是加工平面和钻孔,一共有两组加工表面,一组是以TR16x4梯形螺纹为中心的加工表面:这一组加工表面包括:G面,H面,E面。F面,另一组是以底面B为加工中心的表面,这组表面包括I面、J面、K面及L。这两组表面又有联系,梯形螺纹中心孔与底面B距离为数控加工工艺及夹具设计(课程设计)mm.

    由以上分析可知,对于这些加工表面而言,我们关键是加工出TR16x4梯形螺纹底孔Ø14mm及端面Bmm,并以此为其准加工其它表面,并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。

数控加工工艺及夹具设计(课程设计) 数控加工工艺及夹具设计(课程设计)

图1 零件图

数控加工工艺及夹具设计(课程设计)

图2 零件三维图

三、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

零件材料为40Cr,考虑到该零件尺寸较小,在机器中的受力并保证零件的尺寸精度及工作可靠性,零件为中批生产,因此,毛坯可采用金属模锻造。

(二)基面的选择

    基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。

    粗基准的选择:以D端面所对应的未加工上表面作为粗基准。

    对于精基准而言,根据基准重合原则,选用设计基准作为精基准。

(三)制订工艺路线

    制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下,采用数控机床配以专用夹具来提高生产效率,保证加工精度。除此以外,还应当考虑经济效率,以便使生产成本尽量下降。

拟定工艺路线

工序号

工序内容

工步号

工步内容

1

锻造;

1

锻造

2

时效

2

调质处理

1

调质

3

铣A面

1

铣A面

4

铣C面、D面、钻M12螺纹底孔Φ10,钻TR16梯形螺纹底孔Φ14

1

铣C面

2

铣D面

3

钻M12螺纹底孔Φ10

4

钻TR16梯形螺纹底孔Φ14

5

粗铣,精铣底面B

1

粗铣B面

3

精铣B面

6

粗铣H面

粗铣E、J面

精铣H面

精铣E面

粗铣F面

粗铣G面

精铣F、I面

精铣G面

1

粗铣H面

2

粗铣E、J面

3

精铣H面

4

精铣E、J面

5

粗铣F、I面

6

粗铣G面

7

精铣F、I面

8

精铣G面

7

铣L面、铣K

1

铣L面

2

铣K面

8

镗右边Φ18

1

镗右边Φ18

9

镗左边Φ18

2

镗左边Φ18

10

车梯形螺纹TR16,攻丝M12x1.5

1

车梯形螺纹TR16

2

攻丝M12x1.5

11

切槽、倒角C0.5

1

切右边槽

2

倒右边角

3

切右边槽

4

倒右边角

5

切中间槽

12

渗碳处理

1

渗碳处理

13

磨H面、B面、G面

1

磨H面

2

磨B面

3

磨G面

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定           

    零件材料为40Cr,毛坯重量约为0.3. Kg,生产类型为中批生产,采用金属模锻造。

    根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下:

工序号

工序内容

工步号

工步内容

单边余量/mm

表面粗糙度

1

锻造;

1

锻造

 

 

2

时效

 

 

2

调质处理

1

调质

 

 

3

铣A面

1

铣A面

2

6.3

4

铣C面、D面、钻M12螺纹底孔Φ10,钻TR16梯形螺纹底孔Φ14

1

铣C面

2

6.3

2

铣D面

2

6.3

3

钻M12螺纹底孔Φ10

5

6.3

4

钻TR16梯形螺纹底孔Φ14

7

6.3

5

粗铣,精铣底面B

1

粗铣B面

1.5

6.3

2

精铣B面

0.3

1.6

6

粗铣H面

粗铣E、J面

精铣H面

精铣E面

粗铣F面

粗铣G面

精铣F、I面

精铣G面

1

粗铣H面

1.5

6.3

2

粗铣E、J面

1.5

6.3

3

精铣H面

0.3

1.6

4

精铣E、J面

0.5

1.6

5

粗铣F、I面

1.5

6.3

6

粗铣G面

1.5

6.3

7

精铣F、I面

0.5

1.6

8

精铣G面

0.3

1.6

7

铣L面、铣K

1

铣L面

2

6.3

2

铣K面

2

6.3

8

镗右边Φ18

1

镗右边Φ18

2

6.3

9

镗左边Φ18

2

镗左边Φ18

2

6.3

10

车梯形螺纹TR16,攻丝M12x1.5

1

车梯形螺纹TR16

2

6.3

2

攻丝M12x1.5

1.

6.3

11

切槽、倒角C0.5

1

切右边槽

0.5

6.3

2

倒右边角

0.5

6.3

3

切右边槽

0.5

6.3

4

倒右边角

0.5

6.3

5

切中间槽

0.5

6.3

12

渗碳处理

1

渗碳处理

 

 

13

磨H面、B面、G面

1

磨H面

0.2

0.8

2

磨B面

0.2

0.8

3

磨G面

0.2

0.8

    毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

数控加工工艺及夹具设计(课程设计)

图3 毛坯图

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