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畢業(yè)設(shè)計(jì)論文—十字凸形板的加工工藝分析及加工畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)

2025-01-12 17:53上一頁面

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【正文】 和剛度等,也會(huì)影響已加工表面的表面粗糙度。另一方面,磨削區(qū)溫度高,一般達(dá)800~1000℃,甚至更高,很容易引起熱塑性變形和金相組織發(fā)生變化,使加工表面形成拉應(yīng)力并會(huì)產(chǎn)生細(xì)微裂紋,嚴(yán)重時(shí),形成表面燒傷。實(shí)踐證明,同時(shí)提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。切削力越大,塑性變形越大,硬化程度越嚴(yán)重。   工件材料 工件材料的硬度越低,塑性變形越大,切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重。一般來說,表面層在切削時(shí)受刀具后刀面的擠壓和摩擦,使表面層生產(chǎn)伸長(zhǎng)塑性變形,受到基體材料的限制而生產(chǎn)殘余壓應(yīng)力。如果表層產(chǎn)生二次淬火層(淬火燒傷),即原表層的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,密度減小而體積增大,工件表層就產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。田清老師一絲不茍的作風(fēng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度,踏踏實(shí)實(shí)的精神,不僅授我們以文,而且教我們做人,雖歷時(shí)半月之余,卻給以終生受益無窮之道。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我們的良師益友和同學(xué),以及在設(shè)計(jì)中被我們引用或參考的論著的作者。高等教育出版社4,鄭修本。機(jī)械制造技術(shù)。 31。6,徐嘉元,曾家駒,機(jī)械制造工藝學(xué),機(jī)械工業(yè)出版社。3,高曉康,陳于萍。我們很自豪的擁有這位指導(dǎo)老師,他值得我們感謝和尊敬。第九章 附錄 數(shù)控加工工藝卡片畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝卡片零件名稱十字凸形板零件代號(hào)灰鑄鐵 工藝序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)數(shù)控銑床數(shù)控實(shí)驗(yàn)室工步號(hào)工步內(nèi)容加工 面刀具號(hào)刀具規(guī)格軸主轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度切削深度備注1銑上平面T01Φ16mm1000r/minF2001mm手動(dòng)銑削2精加工圓柱體T01Φ16mm1500r/mmF1003精加工十字形及圓弧T01Φ16mm1500r/mmF100第十章 致謝詞 本課題“典型零件的工藝分析與加工”在選題“十字凸形板進(jìn)行加工分析及加工方案”的研究過程中得到田清老師的悉心指導(dǎo)。表面層體積縮小,則產(chǎn)生拉應(yīng)力。表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生,主要有以下三種原因: (1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力   在切削力作用下,已加工表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形,表面層金屬體積發(fā)生變化,此時(shí)基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài)。但當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí),由于刀具刃口圓角在加工表面單位長(zhǎng)度上的擠壓次數(shù)增多,硬化程度也會(huì)增大。一般硬化程度越大,硬化層的深度也越大。但提高工件速度會(huì)導(dǎo)致其表面粗糙度值增大。磨削加工比其他切削加工的表面殘余應(yīng)力更復(fù)雜一些。當(dāng)進(jìn)給量小于一定限度后,這部分的切削厚度小于刃口圓弧所能切入的最小厚度時(shí),就有部分金屬末能切除,就會(huì)使表面粗糙度增大。甚至在沒有積屑瘤的時(shí)候,以及在更低一些切削速度范圍內(nèi) 也有鱗刺發(fā)生。在切削塑性材料時(shí),一般情況下低速或高速切削時(shí)不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤,加工表面粗糙度值較小。因此,要綜合考慮與分析切削加工中影響表面粗糙度的的各種因素,包括刀具的選擇與利用、切削速度和進(jìn)給量等,來達(dá)到要求的表面粗糙度。③刀具誤差的影響在加工中心上,由于采用的刀具具有自動(dòng)交換功能,因而在提高生產(chǎn)率的同時(shí),也帶來了刀具交換誤差。所以在數(shù)控加工中,除了要控制在普通機(jī)床上加工時(shí)常出現(xiàn)的那一類誤差源以外,還要有效地抑制數(shù)控加工時(shí)才可能出現(xiàn)的誤差源。一旦其內(nèi)應(yīng)力的平衡條件被打破,內(nèi)應(yīng)力的分布就會(huì)發(fā)生變化,從而引起新的變形,影響加工精度。任何調(diào)整工作必然會(huì)帶來一些原始誤差,這種原始誤差即調(diào)整誤差。這些熱源產(chǎn)生的熱造成工件、刀具和機(jī)床的熱變形。當(dāng)然工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多,這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映規(guī)律”,所引起的加工誤差稱為“復(fù)映誤差”。定位誤差產(chǎn)生的原因是工件的制造誤差和定位元件的制造誤差,兩者的配合間隙及工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合等。下面將對(duì)夾具的定位誤差進(jìn)行詳細(xì)的分析。②機(jī)床的幾何誤差機(jī)床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損,都直接影響工件的加工精度。在空運(yùn)行過程中,檢查程序指令是否有誤,并能耐觀察零件的形狀。 零件的安裝 該零件外形規(guī)則,因此在加工各表面時(shí)選用虎鉗,墊片等。如附錄表:第五章 零件的安裝與定位 在數(shù)控機(jī)床上工件進(jìn)行定位安裝與普通機(jī)床一樣,也要合適定位基準(zhǔn)和夾緊方案,所選擇的定位方式應(yīng)具有較高的定位精度,沒有過定位干涉現(xiàn)象且便于工件的安裝,決不允許出現(xiàn)欠定位,同時(shí),選擇定位方式時(shí)應(yīng)盡量減少定位誤差,考慮夾緊時(shí),要注意夾緊力的作用點(diǎn)和作用方向,夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近主要作用點(diǎn)所組成的三角形區(qū)域內(nèi)。每齒進(jìn)給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要標(biāo)志。銑刀偏置于工件對(duì)稱面的一側(cè),它切出時(shí)切削厚度小,這種銑削方法適用于加工不銹鋼等中等強(qiáng)度和高塑性的材料。端銑有對(duì)稱端銑、不對(duì)稱逆銑和不對(duì)稱順銑3種方式。銑削時(shí)若銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的切削速度方向與工件的進(jìn)給方向相反,稱為逆銑,反之則稱為順銑。(3) 進(jìn)給速度vf,指單位時(shí)間內(nèi)工作與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量(mm/min)。但提高生產(chǎn)效率的最有效措施是應(yīng)該盡可能采用大的背吃刀量,因?yàn)樵谇邢魉俣扰c刀具耐用的關(guān)系成反比,所以切削速度的選用主要取決于刀具的耐用度。 刀具卡畢業(yè)設(shè)計(jì) 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱圖樣代號(hào)零件名稱十字凸版程序編號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具補(bǔ)償值刀補(bǔ)號(hào)直徑長(zhǎng)度半徑長(zhǎng)度半徑長(zhǎng)度1T01立銑刀Φ16mm60mm 切削用量的確定與切削用量有關(guān)的因素有:生產(chǎn)率、加工質(zhì)量(主要是表面粗糙度)、刀具的耐用度、機(jī)床功率、切削引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動(dòng)等。上表面的加工工藝路線順序?yàn)椋?),用大銑刀銑平鑄件表面;2),銑出圓柱體;3),用銑刀銑出圓弧以及十字大概輪廓,4),用小銑刀將零件經(jīng)行精加工。需要采用銑床,鏜床或加工中心,需要用銑刀等刀具,需要相應(yīng)的夾具或組合家具,每一個(gè)加工內(nèi)容都應(yīng)有相應(yīng)的機(jī)床,刀具和夾具,它們與被加工的工件共同 構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng),稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。(3) 以加工部位劃分工序。第四章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程,而僅是有幾道數(shù)控加工工藝過程的具體描述。177。 確定毛坯的類型根據(jù)本零件的形狀可采用鑄造方法制造。(2) 幾種常用的碳素鋼 普通碳素的結(jié)構(gòu)鋼,通常為型鋼,棒鋼等,可制作焊接、鉚接、螺旋連接等一般工程構(gòu)件。碳素鋼可能制成板材和型材,也可以鍛造成各種形狀鍛件。(4) 可鍛鑄鐵?;诣T鐵具有良好的鑄造性,耐磨性,抗震性和切屑加工性。所以在機(jī)器零件材料中占有很大的比例,廣泛用來制作各種機(jī)架,底座,箱體,缸套等形狀的零件。第三章 零件的結(jié)構(gòu)分析本零件是十字腔零件,它有外形為圓柱形的凸臺(tái)、接著就是十字型凸臺(tái)、這是上表面的零件元素。7) 特殊功能 在數(shù)控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置,用傳感器對(duì)實(shí)物掃描及采集數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后自動(dòng)生成NC程序,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的仿形加工,實(shí)現(xiàn)反向加工工程。在加工工件外輪廓時(shí),實(shí)際輪廓線又小了一個(gè)刀具半徑值?! ∫部筛鶕?jù)零件加工要求,在一般的數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上,增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),這時(shí)機(jī)床的系統(tǒng)為四坐標(biāo)的數(shù)控系統(tǒng),可以加工螺旋槽、葉片零件等。規(guī)格較大的如龍門式銑床,工作臺(tái)在500—600mm以上,用來解決大尺寸復(fù)雜零件的加工需要。在批量生產(chǎn)時(shí)。   密齒銑刀 主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進(jìn)給速度切削加工。對(duì)于剛性差(如主軸懸伸較長(zhǎng)的鏜銑床)、功率小的機(jī)床和加工焊接結(jié)構(gòu)件時(shí),也應(yīng)優(yōu)先選用雙正前角銑刀?!? 前角   常用的前角組合形式如下:   雙負(fù)前角 雙負(fù)前角的銑刀通常均采用方形(或長(zhǎng)方形)無后角的刀片,刀具切削刃多(一般為8個(gè)),且強(qiáng)度高、抗沖擊性好,適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。75176。在加工帶凸肩的平面時(shí),也可選用88176。等幾種。各種角度中最主要的是主偏角和前角(制造廠的產(chǎn)品樣本中對(duì)刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)?! ? 1) 平裝結(jié)構(gòu)(刀片徑向排列)平裝結(jié)構(gòu)銑刀  平裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好,容易加工,并可采用無孔刀片(刀片價(jià)格較低,可重磨)?! ? 加工曲面類銑刀2) 銑大的平面時(shí):為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀。1。為了適應(yīng)加工形狀和尺寸的工件,銑床具有相互垂直的三個(gè)方向上的調(diào)整移動(dòng),并可根據(jù)加工要求,在其中任何一方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件加工程序制造時(shí),機(jī)床就會(huì)自動(dòng)停止,加工出合格的零件,其過程可以分為生產(chǎn)過程和工藝過程。同時(shí).由于計(jì)算機(jī)水平和控制能力的不斷提高,同一臺(tái)機(jī)床上允許更多功能部件同時(shí)執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能,因而數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)掏比傳統(tǒng)機(jī)床具有更高的集成化功能要求。升降臺(tái)左側(cè)裝有鎖緊手柄,軸的前端裝有長(zhǎng)手柄,可帶動(dòng)錐齒輪及升降臺(tái)絲桿旋轉(zhuǎn),從而獲得升降臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)注意松開主軸制動(dòng)手柄。機(jī)床基礎(chǔ)件  通常是指底座、立柱、橫梁等,它是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)和框架數(shù)控銑床的基本結(jié)構(gòu)數(shù)控銑床形式多樣,不同類型的數(shù)控銑床在組成上雖有所差別,但卻有許多相似之處。本題根據(jù)零件要求,進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析,切削用量的選擇,確定加工順序和加工路線,數(shù)控加工程序編制及CAD造型,通過工藝的分析,看零件是否達(dá)到要求。并在加工過程中掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。 輔助裝置  如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。剎車機(jī)構(gòu)能使主軸迅速制動(dòng),可節(jié)省輔助時(shí)間,剎車時(shí)通過制動(dòng)手柄撐開止動(dòng)環(huán)使主軸立即制動(dòng)。此外.在橫向滾珠絲杠前端還裝有進(jìn)給手輪,可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)進(jìn)給。數(shù)字控制還要求機(jī)械系統(tǒng)有較高的傳動(dòng)剛度和無傳動(dòng)間隙,以確??刂浦噶畹膱?zhí)行和控制品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。 數(shù)控銑床的工作原理 在銑床上,把被加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)、以及刀具與工件的相對(duì)位移,用數(shù)控語言編寫成加工程序單,然后將程序輸入到數(shù)控裝置,數(shù)控裝置便根據(jù)數(shù)控指令控制機(jī)床的各種操作和刀具與工件的相對(duì)位移。普通銑床的工作原理銑床工作時(shí)的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在大多數(shù)銑床上(如立式升降臺(tái)銑床),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由工件在垂直于銑刀軸線方向的直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,在少數(shù)銑床上(如臥式升降臺(tái)銑床),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)。 工藝裝備 數(shù)控銑床的工藝裝備主要是指夾具和刀具 ?! ? 常見刀具   (1)銑刀類型選擇 根據(jù)被加工零件的幾何形狀,選擇刀具的類型有: 1) 加工曲面類零件時(shí),為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切,而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉,一般采用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩大類。為滿足不同的加工需要,有多種角度組合型式。、45176。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力,進(jìn)給抗力大,易振動(dòng),因而要求機(jī)床具有較大功率和足夠的剛性。時(shí)),其抗振性有較大改善,切削平穩(wěn)、輕快,在平面加工中應(yīng)優(yōu)先選用。徑向前角γf和軸向前角γp正負(fù)的判別。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工?! ? 中齒銑刀 系通用系列,使用范圍廣泛,具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。平面銑刀直徑可按D=(d為主軸直徑)選取?!   ?根據(jù)被加工零件的尺寸選用  規(guī)格較小的升降臺(tái)式數(shù)控銑床,其工作臺(tái)寬度多在400mm以下,它最適宜中小零件的加工和復(fù)雜形面的輪廓銑削任務(wù)?! ∪绻庸げ课皇乔孑喞?,應(yīng)根據(jù)曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)。   3)刀具半徑補(bǔ)償功能  如果直接按工件輪廓線編程,在加工工件內(nèi)輪廓時(shí),實(shí)際輪廓線將大了一個(gè)刀具半徑值。這種模塊式的程序便于加工調(diào)試,優(yōu)化加工工藝。2)刀具 常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。1) ,鑄鐵%的鐵碳含量,%4%,鑄鐵有良好的鑄造性,抗震性,切屑加工性以及一定的力學(xué)性能,并且價(jià)格低廉,生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單。故稱為灰鑄鐵。用于制造承受沖擊載荷的零件。如碳、錳、硫、磷等。碳素工具鋼結(jié)構(gòu)主要用于制造各種刃具、量具、模具,一般屬于高級(jí)碳鋼。一般情況下多用碳素鋼,當(dāng)有特殊用途和特殊要求時(shí)可采用合金鑄鋼,綜上所述結(jié)合零件的性能,材料可使用鑄鐵。 (2)加工表面的尺寸精度和形狀精度該零件外輪廓尺寸分別為88177。 ④去毛刺。因此程序不能太長(zhǎng),一道工序
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