復雜箱體類零件數(shù)控加工工藝的研究-文庫吧
2025-09-14 20:51 本頁面
【正文】 使用質量和使用效率具有十分重要的實用意義！ 箱體類零件的結構特點 箱體類零箱體的種類很多，其尺寸大小和結構形式隨著機器的結構和箱體在機器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們仍有許多共同之處，其結構特點是： （ 1） 外形基本上是由六個或五個平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種； （ 2） 結構形狀比較復雜。內部常為空腔形，某些部位有 “隔墻 ”，箱體壁薄且厚薄不均。 （ 3） 箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； （ 4） 箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。 箱體 類零件的技術要求 （ 1） 軸承支承孔的尺寸精度和、 形狀精度、表面粗糙度要求。 （ 2）位置精度： 包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度，同一軸線上各孔的同軸度，以及孔端面對孔軸線的垂直度等。 （ 3）此外，為滿足箱體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求，箱體的裝配基準面與加工中的定位基準面應有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔與裝配基準面之間應有一定距離尺寸精度的要求。 箱體類零件的材料和毛坯 箱體類零件的材料一般用灰口鑄鐵，常用的牌號有 HT100～ HT400。 毛坯 為鑄鐵件，其鑄造方法視 鑄件精度和生產(chǎn)批量而定。單件小批生產(chǎn)多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量大。有時也采用鋼板焊接方式。大批生產(chǎn)常用金屬模機器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當減小。 為了消除鑄造時形成的內應力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性，毛坯鑄造后要安排人工時效處理。精度要求高或形狀復雜的箱體還應在粗加工后多加一次人工時效處理，以消除粗加工造成的內應力，進一步提高加工精度的穩(wěn)定性。 2 加工工藝路線的確定原則 加工中心是適用于復雜零件加工的高效自動化機床。在中小批量的生產(chǎn)條件下，箱體類零件采用加工中心加工具有工序集中 、精度高的特點。其加工工藝路線的確定不只是簡單的工藝設計問題，而是一項具有一定規(guī)模的技術應用工程。要求設計人員： （ 1）熟悉機床、機制工藝、夾具、刀具、檢測等專業(yè)知識，能根據(jù)件尺寸、精度和結構，確定合理的工藝方案，編制出正確的工序卡。 （ 2）熟悉加工中心生產(chǎn)流程方面的管理知識。 （ 3）懂編程。數(shù)控加工是在數(shù)控程序的控制下自動完成的， 工藝設計的具體內容將貫穿數(shù)控編程的始終。 （ 4）有較強的數(shù)控加工工藝分析能力。 因此，加工中心上箱體零件的工藝設計和普通機床與專用機床流水線生產(chǎn)有很大不同。其加工工藝路線的確定應 遵循以下原則： （ 1） 可靠的保證零件加工質量； （ 2） 充分的發(fā)揮加工中心的功能； （ 3） 優(yōu)化工藝過程與走刀路線，高效率生產(chǎn)； （ 4） 提高加工中心的使用質量，盡量降低制造成本； （ 5） 安全生產(chǎn)，刀具 、 工件與機床主體及冷卻 、 防護裝置在加工中不得 發(fā)生 任發(fā) 干涉與碰撞。 3 加工工藝路線的確定程序 擬定工藝路線是工藝規(guī)程設計最關鍵、最重要的內容 ［ 1］ 。 箱體零件從鑄件檢驗到成品的整個制造過程的加工工藝路線的確定如圖 1所示。 在對零件功用、結構特點及技術要求進行充分仔細的工藝分析的基礎上，首先選擇平面與孔系中精度要求比 較高的關鍵重要加工工序，又適合數(shù)控加工的內容，安排在加工中心上，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。這樣在加工中心上加工的箱體，其 圖 1 加工中心上零件加工工藝路線確定圖 全部工序不都在加工中心上完成。一般都又三個階段： 鑄件檢驗 要求基準加工么？ 加工基準平面 基準粗加工么 粗加工 是 需要時效？ 時效處理 否 要求精加工么？ 最終加工 基準最終加工？ 精加工零件 要求粗加工么？ 要求鉗工加工么？ 否 否 是 是 是 是 是 是 鉗工加工 是 要求最終加工么 否 最終加工 檢驗 是 否 否 否 粗加工零件 是 否 （ 1）加工中心 前 的預加工 。如：毛坯粗加工、加工中心用的定位基準的加工、毛坯加修等。 （ 2）加工中心工序加工。 （ 3）加工中心加工完后的終加工。如鉗工、研磨等工序。 “預加工 ”和 “終加工 ”在普通機床上完成。這樣的安排立足于攻克關鍵，解決難題，確保質量， 提高加工中心的使用質量和使用效益。工藝方案設計和加工路線的具體擬定都要從整體上進行技術與經(jīng)濟的思考，協(xié)調好三個階段的關系。 4 加工工藝路線的確定 擬定工藝路線使設計工藝規(guī)程最為關鍵的一步，需順序完成以下幾反方面的工作：選擇定位基準；確定各表面加工方法；劃分加工階段；安排工序順序等。 擬定工藝路線，需同時提出幾種可能的方案，通過對比分析后，最后確定一種最優(yōu)方案 。 定位基準 的選擇 箱體定位基準的選擇，直接關系到箱體上各個平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。 正確 選擇定位基準，對保證零件技術要求 、 合理安排加工順序有著至關重要的影響。 箱體零件通常用一個支承面、一個導向面和一個限位面的三平面裝夾方法。這是最簡單、可靠的定位方法，但安裝面不能加工。因而最好采用一面兩銷定位，方便刀具對其它各表面的加工，但定位精度低于三面法 ［ 2］ 。 傳統(tǒng)的一面兩銷定位，通常以底面作為定位基準。然而，為滿足加工要求，我們應視情況選擇其它的定位基準。下面我就以 某 變速箱體加工為例，對其加工工藝方案的分析，說明合理的側面定位基準，能更好的達到技術要求， 是 最佳的工藝方案。 變速箱體零件工藝 技術分析 變速箱體零件如圖 2 所示。 主要技術要求如下： （ 1） N 、 H、 F、 K 平面需加工 （ 2） 1 1 孔 Ф80 K7 2 2 孔 Ф50 K7 3 3 孔 Ф25 K7 （ 3） 3 組拔叉孔 2 Ф15H9 ,同組孔壁距離為 171mm ,其同軸度公差為 （ 4） 孔組 Ⅰ Ⅰ 對 N 面的垂直度公差為 （ 5） A 面不需加工 根據(jù)技術要求 :3) 、 4)是變速箱體機械加工的難點和重點。 圖 2 變速箱體簡圖 加工定基準的選擇 和工藝方案的分析 對于箱體類的零件一面兩銷定位具有獨特的優(yōu)點 ,定位可靠 ,夾緊變形小 ,操作方便 ,因此我們同樣采用一面兩銷的定位原理 ,對變速箱體采用兩類四種加工方案的設計 : 第一種 傳統(tǒng)的直立式定位方法 方案 Ⅰ : 以平面 A 和 A 面上兩孔作為定位基準 ,定位面在下 ,夾緊力從上往下將工件夾
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