钻模板工艺设计及数控编程

(1)Φ300+0.021内孔尺寸,精度等级IT7,表面粗糙度Ra1.6; (2)Φ100+0.022定位孔尺寸,精度等级IT8,表面粗糙度Ra1.6; (3)400+0.039为导向孔位置尺寸,精度等级IT8; (4) 120±0.043为定位孔位置尺寸,精度等级IT9; (5)80+0.15为台阶面距上表面的位置尺寸,精度等级IT8;

2.3加工方法的确定

根据特征分析、工艺分析、尺寸精度分析可以确定加工方式:

孔类加工:Φ30导向孔的精度要求较高、表面粗糙度要求也较高,所以采用粗铣——精铣;Φ10定位孔的精度要求较高,采用粗细——精铣;Φ40孔的精度为IT9,表面粗糙度为Ra1.6,所以先粗铣,再精铣;

面的加工:基准面为底面,由于此零件的孔比较多,对孔位置精度要求较高,所以基准面的精度需要较高尺寸,采用先粗铣,再精铣;上表面与底面有平行度公差,且不超过0.02,根据《机械加工手册》可知采用精铣。

2.4工艺路线的拟定

工艺路线的拟订是制订工艺规程的关键,它制订的是否合理,直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等。关于工艺路线的拟订,经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则,但在具体拟订时,特别要注意根据生产实际灵活应用。

根据图纸要求,零件加工时是以底面为基准面。在装夹工件时,应减少装夹次数,保证基准的统一原则。根据装夹的位置不同也就有不同的工序,工序:

工序号 工序内容 10 15 20 25 粗、精铣下表面 粗、精铣轮廓 钻孔 半精铰孔 3 1

第三章ZM-34钻模板各工序规程设计

3.1 毛坯的选择

ZM-30钻模板需要有较高耐磨性、耐高温性、高硬度等力学性能,所以毛坯的选择需要根据钻模板的力学性能来确定毛坯种类,毛坯的种类很多,同一种毛坯又有多种制造方法,机械制造中常用的毛坯有以下几种。 1.铸件

形状复杂的毛坯零件,宜采用铸造方法制造。目前铸件太多用砂型铸造,它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低,加工表面余量大,生产率低,适用于单件小批生产或大型零件的铸造。金属机器造型生产率高,铸件精度高,但设备费用高,铸件的重量也受到限制,适用于大批量生产的中小铸件。其次,少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造(如压力铸造、离心制造和熔模铸造等) 2. 锻件

机械强度要求高的钢制件,一般采用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。自由锻造铸件可用手工锻打(小型毛坯)、机械锤锻(中型毛坯)或压力机压锻(大型毛坯)等方法获得。这种断锻件的精度低,生产率不高,加工余量较大,而且零件的结构必须简单;适用于单件和小批生产,以及制造大型锻件。

模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好,而且锻件的形状也可较为复杂,因而能减少机械加工余量。模锻的生产率比自由锻高得多,但需要特殊的设备和锻模,故适用于批量较大的中小型锻件。 3.型材

型材按截面形状可分为:圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其他特殊截面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧的型材精度低,但价格便宜,用于一般零件的毛坯;冷拉的型材尺寸小、精度高,易于实现自动送料,但价格高,多用于批量较大的生产,使用于自动机床加工。

毛坯形状和尺寸,基本上取决于零件形状和尺寸。毛坯和零件的主要差别,在于在零件需要加工的表面上,加上一定的机械加工余量,即毛坯加工余量。毛坯制造时,同样会产生误差,毛坯制造的尺寸公差称为毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小,直接影响机械加工的劳动量和原材料的消耗,从而影响产品的制造成本。所以现代机械制造的发展趋势之一,便是通过毛坯精化,使毛坯的形状和尺寸尽量

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和零件一致,力求作到少、无切削加工。毛坯加工余量和公差的大小,与毛坯的制造方法有关,生产中可参考有关工艺手册或有关企业、行业标准来确定。

在确定了毛坯加工余量以后,毛坯的形状和尺寸,除了将毛坯加工余量附加在零件相应的加工表面上以外,还要考虑毛坯制造、机械加工和热处理等多方面工艺因素的影响。由于该组件力学性能要求较高,故材料选用45#钢。45#钢属于中碳钢,这类钢调质处理后具有良好的综合力学性能,即既具有较高的强度、硬度,又具有较好的塑性、韧性,是优质碳素结构钢中应用最广泛的一类。根据图纸要求,毛胚为矩形,从图上可知,长为150mm,宽为120mm,高为28mm,因此选择该零件的毛胚为:长为152mm,宽为122mm,高为30mm的矩形毛胚。

3.2 确定机床及装夹方法

数控车床上零件安装方法与普通车床一样,要尽量选用已有的通用夹具装夹,且应注意减少装夹次数,尽量做到在一次装夹中能把零件上所有要加工表面都加工出来。零件定位基准应尽量与设计基准重合,以减少定位误差对尺寸精度的影响。

数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件;轴类工件还可采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高,为便于工件夹紧,多采用液压高速动力卡盘,因它在生产厂已通过了严格平衡,具有高转速(极限转速可达4000~6000r/min)、高夹紧力(最大推拉力为2000~8000N)、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件,软爪弧面由操作者随机配制,可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力,可改变卡盘夹紧力,以满足夹持各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形,提高加工精度,以及在加工带孔轴类工件内孔时,可采用液压自动定心中心架,其定心精度可达0.03㎜。此外,数控车床加工中还有其他相应的夹具,它们主要分为两大类,即用于轴类工件的夹具和用于盘类工件的夹具。根据零件的工艺要求对加工设备的选择,工序10、15选用数控铣床对下表面和轮廓进行粗、精加工,工序20选用普通钻床钻Φ10孔三个,工序25选用普通车床对三个Φ8的孔进行铰孔。铣床采用KX6140。

3.3工步设计

工步是工序的组成单位。在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量),切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序,称工步。当其中有一个因素变化时,则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时,则为复合工步。 划分工步的目的,是便于分析和描述比较复杂的工序,更好地组织生产和计算工时。

该零件主要就是对孔、平面的加工,所以工步分为:(1)粗、精铣底面;(2)

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粗、精铣轮廓及侧面;(3)孔类的加工;

工步的设计原则: 1.划分方法

工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量,对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序,在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则:

a.同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。

b.对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔。按此方法划分工步,可以提高孔的精度。因为铣削时切削力较大,工件易发生变形。先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,减少由变形引起的对孔的精度的影响。

c.按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,提高加工效率。

总之,工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。

2. 安排原则 a. 先粗后精 b. 先近后远 c. 内外交叉

d. 保证工件加工刚度原则 d. 同一把车刀尽量连续加工原则。 3. 顺序确定

先加工定位面,即前道工序的加工能够为后面的工序提供精加工基和合适的装夹表面。制定零件的整个工艺路线实质上就是从最后一道工序开始从后往前推,按照前道工序为后道工序提供基准的原则来进行安排。

先加工平面,后加工孔,先加工简单的几何形状,后加工复杂的几何形状。 对于零件精度要求高,粗、精加工需要分开的零件,先进行粗加工,后进行精加工。

以相同定位、夹紧方式安装的工序,应该连续进行,以便减少重复定位次数和夹紧次数。

加工中间穿插有通用机床加工工序的零件加工,要综合考虑合理安排加工顺序。

通过一次工件的加工,能够总结出很多的东西,而这些东西就正是我们以后在零件加工中更应该注意的地方,只有不断的进行设计分析,不断的总结,才能更好

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