鋁合金薄壁異形件數(shù)控加工及工裝設(shè)計(jì)—畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-03 15:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工精度要求高的安裝孔；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀怪異、沒有明顯基準(zhǔn)面；壁厚薄而且不均勻；鋁合金材料與一般鋼件相比，切削后容易產(chǎn)生切削應(yīng)力，導(dǎo)致變形等。（1）零件加工后要求保證T6狀態(tài)，HB＞75(2) 零件表面不允許有任何劃傷,磕碰等缺陷。（3）去清毛刺，銳邊倒鈍，但所有光孔孔口不得倒角。（4）未注線性尺寸公差按IT14，未注形位公差按C級(jí)。（5）零件加工后要求表面處理AL/。該零件的加工精度要求較高，加工面主要是孔和平面，位置、形狀、尺寸精度都各有要求。工藝設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到節(jié)約成本，提高生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，因此采用數(shù)控加工并設(shè)計(jì)了專用工裝，能有效地保證尺寸加工精度。分析本次設(shè)計(jì)給出的零件圖（見圖3—1）,零件的主要加工要求如下。（1）孔的尺寸精度及表面粗糙度（2）孔的相互位置精度（3）主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度基準(zhǔn)A為結(jié)合面。外側(cè) 。.(4)平面與平面的相互位置精度；。 圖31 零 件 簡(jiǎn) 圖（5）加工完成后有一定的強(qiáng)度要求，需進(jìn)行強(qiáng)化處理。 數(shù)控加工的特點(diǎn)數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件切削加工的一種工藝方法。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造的重要組成部分，它和傳統(tǒng)的機(jī)加工方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)。（1）自動(dòng)化程度高 在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，其余加工過程都由機(jī)床自動(dòng)完成。在柔性制造系統(tǒng)中，上下料、檢測(cè)、診斷 、對(duì)刀、傳輸、調(diào)度、管理等也都由機(jī)床自動(dòng)完成，這樣減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件。（2）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定 ~,不受零件形狀復(fù)雜程度的影響,加工中消除了操作者的人為誤差,提高了同批零件尺寸的一致性,使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。（3）對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng) 數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的控制信息是加工程序。當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了相應(yīng)更換刀具和解決工件裝夾方式外，只要重新編寫并輸入該零件的加工程序，便可自動(dòng)加工出新的零件，不必對(duì)機(jī)床作復(fù)雜的調(diào)整，這樣縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，給新產(chǎn)品的研制開發(fā)以及產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。（4）生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床的加工效率高，一方面是自動(dòng)化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面的加工，省去了劃線、多次裝夾、檢測(cè)等工序 ；另一方面是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)速度高，空行程時(shí)間短。目前，數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到5000~7000r/min,數(shù)控高速磨削的砂輪線速度達(dá)到100~200m/s,加工中心主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到20000~50000r/min,各軸的進(jìn)給速度達(dá)到18~24m/s。（5）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造 由于數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信息，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)連接,便于網(wǎng)絡(luò)傳輸,形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造與數(shù)控機(jī)床緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。一般來說，數(shù)控加工方法與通用機(jī)床加工方法在工藝原則上多半是相似的，但數(shù)控加工工序內(nèi)容要比通用機(jī)床加工內(nèi)容復(fù)雜，這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，若只加工簡(jiǎn)單的工序，既不經(jīng)濟(jì)也不合理，所以在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，以及那些通用機(jī)床上難以完成的工序。加工工藝技術(shù)難度越大越能顯示出數(shù)控加工方法的優(yōu)越性。數(shù)控機(jī)床，除了被指定要完成一些基本工序之外，還可以完成一些其他工序，也可以把精度低、去除加工余量大和作用在機(jī)床上的切削力大的粗加工與精度高、切削力小的精加工在同一次裝夾中完成。這表明零件加工工序越集中，越能顯示數(shù)控加工的特點(diǎn)。第二章 工藝規(guī)程的制定 生產(chǎn)類型及工藝特征劃分生產(chǎn)類型時(shí)，既要根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，同時(shí)還要考慮零件的體積、質(zhì)量等因素。值得一提的是，生產(chǎn)類型將直接影響工藝過程的內(nèi)容和生產(chǎn)的組織形式，并在一定程度上對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也起著重要的作用。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為2000件/年,屬于中批生產(chǎn)。它的主要工藝特征是普通加工以通用機(jī)床為主，輔以專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸和傳遞均需人工完成。 零件材料及毛坯由于該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，零件屬于薄壁異形件，為了節(jié)省原材料，使資源得以充分的利用，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，零件 毛坯選用焊接件，原材料選用牌號(hào)6063（舊牌號(hào)LD31）的鋁合金熱軋板材。這種材料經(jīng)固熔加時(shí)效處理，可獲得良好的力學(xué)性能，焊接性能良好。零件原材料選用鋁合金熱軋板材，并進(jìn)行T射線探傷檢查，不得含有夾 渣 ,夾層,裂紋等缺陷。焊接件毛坯在焊接過程中受熱不均勻，導(dǎo)致焊后變形，因此需留有一定的加工余量。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮零件外表面留1~2mm精加工余量，具體見表31其外形如圖32所示。 定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則并結(jié)合該零件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專用工裝。由于該零件最大的特點(diǎn)就是壁薄，導(dǎo)致銑削加工時(shí)剛性不足。因此在工裝設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮定位可靠、夾緊方便，還要考慮如何增加工件的剛性，減少銑削時(shí)的振動(dòng)及由于剛性不足而引起的變形，從而有效保證零件加工精度。圖32 零件毛坯圖注：板板板3分別為待焊接的板。技術(shù)要求：$并強(qiáng)化處理。2. 零件表面不允許有多余焊疤。 工藝路線的擬定根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求，從數(shù)控加工工藝性及工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件考慮，制訂了如下加工工藝方案。毛坯制造→強(qiáng)化處理→數(shù)控加工→鉗工→表面處理該零件采用焊接件毛坯，焊接方法采用手工鋁釬焊。將該零件分成三塊，見圖32中的板板板對(duì)它們分別進(jìn)行加工。按圖紙要求原材料選用牌號(hào)為6063鋁合金熱軋板材，采用銑、線切割等加工工藝加工成焊接之前工藝圖尺寸。零件其外表面留有焊后加工余量，內(nèi)表面直接加工至圖 紙尺寸，為了保證零件最終尺寸及形狀精度，所有安裝孔暫不加工。焊接時(shí)需采用專用工裝夾緊定位，以保證焊接后毛坯形狀精度，確保精加工 余量均勻性。盡管采用專用工裝焊接，焊后仍有一定的變形，需由鉗工校正。，以便后道工序裝夾使用。為了使零件在加工后獲得一定的強(qiáng)度，必
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