【正文】 ....... 40 后處理 ........................................................................................................... 40 第五章 總結與展望 ................................................................................................... 41 總結 ..................................................................................................................... 41 展望 ..................................................................................................................... 42 致 謝 ........................................................................................................................... 43 參考文獻 ....................................................................................................................... 44 附錄 1 泵蓋 UG 三維視圖 ........................................................................................ 45 緒 論 1 第 一 章 緒論 課題 來源 本設計課題為 齒輪油 泵 前 蓋 零件數(shù)控加工工藝設計，選取的零件為自擬題目，課題的選取主要參照企業(yè)真實零件，并進行適當修改后確定。 設計的 目的與意義 畢業(yè)設計（論文）是高等職業(yè)學 院培養(yǎng)面向生產、建設、管理和服務第一線的高等技術應用型人才的最后一個教學環(huán)節(jié)。通過完成某一課題的研究，可以進一步檢驗學生處理實際問題的能力，使學生掌握基本的設計（科研）方法，受到初步的工程技術訓練，并可綜合衡量教學質量，以利于提高教學管理水平。此外，通過畢業(yè)設計可以鍛煉學生綜合運用所學知識解決生產實際問題的能力，提高學生獨立思考和分析解決問題的能力，為以后從事專業(yè)技術工作打下基礎 。 本設計要求學生針對 齒輪油泵前蓋 零件進行較為詳細的工藝分析 ，根據分析的結果制定合 理的、可行的零件數(shù)控加工工藝，并編寫零件的工藝文件和數(shù)控加工程序，具體要求如下： 1．讀懂零件圖，運用繪圖軟件繪制完整的零件圖，要求零件圖紙表述正確、標注清晰，繪圖規(guī)范； 2．對零件進行詳細的工藝分析，審查零件圖紙的完整性和結構合理性，分析零件的技術要求、尺寸精度要求、相互位置精度要求、形狀精度要求和表面粗糙度要求、材料與熱處理要求等； 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 2 3．制定零件的加工方案與工藝路線，合理劃分并制定零件的加工工序、加工工步； 4．合理的選擇加工設備、夾具（必要時需設計簡單工裝）、量具和加工刀具，并制定裝夾方案； 5．制定 零件的工序卡片及刀具卡片； 6．運用手工編程或自動編程編寫零件的數(shù)控加工程序； 7．在條件允許的情況下，完成零件的試切或運用仿真軟件對數(shù)控程序進行仿真。 在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準的。 、準 確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關系。但由于零件設計人員在設計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓 弧是相切還是相交或相離。 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準定位十分重要。 零件的外形、內腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應用控制程序或專用程序以縮短程序長度。 在普通機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作規(guī)程，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。由此可見，數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進行的，因而又有其特點，具體表現(xiàn)如下： 1． 工序的內容復雜。 2． 工步的安排更為詳盡。 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 4 數(shù)控加工工藝分析的主要內容 大量的實踐證明：數(shù)控加工工藝 分析主要包括如下幾方面內容： 1．選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內容。例如：工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。例如：工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。例如：對刀點、換刀點的選擇、加工路線的確定、刀具的補償。 6．處理數(shù)控機床上的部分工藝指令。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內容和工序。適合數(shù)控加工的內容，在選擇時，一般可按下列順序考慮： 1．通用機床無法加工的內容應該作為優(yōu)先選擇的內容； 2．通用機床加工有困難的內容，質量不容易保證的內容應作為重點選擇內容； 3．通用機床效率低、工人手工操作勞 動強度大的內容，可在數(shù)控機床尚存在加工能力的基礎上進行選擇。相比之下，下列一些內容就不適合采用數(shù)控加工： 1．占機調整時間長。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工； 3．按某些特定的制造依據（如：樣板等）加工的型面輪廓。 數(shù)控加工工藝基礎概述 5 除此之外，在選擇和決定加工內容時，也要考慮生產批量、生產周期、工序間周轉情況等等。一定要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。因此在工藝路線設計中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。 圖 21 工藝流程 數(shù)控加工工藝路線設計一定要特別注意以下幾個問題： 1．工序的劃分 如果在數(shù)控機床上加工零件，通常按工序集中原則劃分工序的。這種方法適合于加工內容較少的零件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太 長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制，機床連續(xù)工作時間的限制，各機床負荷率平衡等。 （ 3）以加工部位劃分工序。 （ 4）以粗、精加工劃分工序。 2．加工順序的安排 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 6 加工順序的安排的是否合理直 接關系到零件的加工質量、生產效率核加工的成本。加工順序的安排一般應該按以下原幾個原則進行： （ 1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮； （ 2）先進行內部加工，然后在進行外部加工； （ 3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； （ 4）在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞較小的工序。因此在熟悉整個加工工藝內容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術要求、加工目的、加工特點。 數(shù)控加工工序 的設計 方法 在選擇了數(shù)控加工工藝內容和確定了零件加工路線后，即可進行數(shù)控加工工序的 設計。 確定走刀路線和安排工步順序 在數(shù)控加工工藝過程中，刀具時刻處于數(shù)控系統(tǒng)的控制下，因而每一時刻都應有明確的運動軌跡及位置。走刀路線是編寫程序的依據之一，因此，在確定走刀路線時，最好畫一張工序簡圖，將已經擬定出的走刀路線畫 上去（包括進、退刀路線），這樣可為編程帶來不少方便。 定位基準與夾緊方案的確定 在確定定位基準與夾緊方案時應注意下列三點： 1．盡可能作到設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一； 2．盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面； 3．避免采用占機人工調整裝夾方案。除此之外，主要考慮下列幾點： 1．當零件 加工批量小時，盡量采用組合夾具，可調式夾具及其它通用夾具； 2．當小批量或成批生產時才考慮采用專用夾具，但應力求結構簡單； 3．夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀（如產生碰撞等）； 4．裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量較大的零件應采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。另外，數(shù)控機床主軸轉速比普通機床高 12倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對 刀具的要求更高，不僅要求精度高、強度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。例如，目前涂層刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。 數(shù)控機床對所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達到這些要求才能使數(shù)控機床真正發(fā)揮效率?，F(xiàn)代數(shù)控機床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。 2．較高的精度。對數(shù)控機床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達 5μ m以滿足精密零 件的加工需要。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。硬質合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質合金基體表面沉積一薄層（一般 5～ 7μ m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結合在一起，從而改善硬質合金刀片的切削性能。對于不同的零件材質，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度（ v）、背吃刀量（ aP）、進給量（ f）三者互相適應的最佳切削參數(shù)。 切削用量的確定 當編制數(shù)控加工程序時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件或保證刀具的耐用度不低于一個工作班，最少也不低于半個班的工作時間。端銑時，背吃刀量為切削層深度；而圓周銑時，背吃刀量為被加工表面的寬度。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機床加工的余量小一些。進給速度與進給量的關系為 vf=nf(n 為銑刀轉速 r/min)。 泵蓋零件的數(shù)控加工工藝分析 9 第 三 章 泵蓋零件的數(shù)控加工工藝分析 泵蓋零件 圖 圖 31 泵蓋零件圖 泵蓋零件圖分析 1)加工內容。該零件的正面主要由平面，圓形凸臺，八個通孔組成，該零件的反面無加工要求。分析圖紙，可知矩形輪廓長和寬都沒有精度要求，因此加工零件的六個表面時需只需要進行粗加工。 泵蓋的外輪廓表面粗糙度要求 為 ，對于 φ 30H9 ? mm的孔、φ 38f8 ?? 的孔 及高度 ? 的 精度要求較高，所以該部分應分粗精加工兩個階段，以保證其尺寸精度和表面粗糙度要求。 泵蓋零件數(shù)控加工工藝 設計 毛坯選擇 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 10 (1)鑄件 鑄件適用于形狀復雜的零件。見常用的是砂型鑄造。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等非金屬。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產率高、但成本也高，適用于中小型零件毛坯的大批大量生產。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 (5)冷沖壓件 冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機械、儀表、輕工電子產品方面應用廣泛。 (1)零件的材料及力學性能要求 零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。 (2)零件的結構形狀與外形尺寸 大型且結構較 簡單的零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；結構復雜點的毛坯多用鑄造；小型零件可用模鍛件或壓力鑄造毛坯；板狀鋼質零件多用鍛件毛坯；軸類零件的毛坯，若臺階直徑相差不大，可用棒料；若各臺階尺寸相差較大，則宜選擇鍛件。鑄件采用金屬型機器造型和精密鑄造，鑄件用模鍛或精密鍛造。 (4)現(xiàn)有生產條件 確定毛坯時，必須結合具體的生產條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力、外購的可能性等。這樣，可大大減少機械加工量，甚至不需要進行加工。 泵蓋零件的數(shù)控加工工藝分析 11 定位基準的選擇 圖 32 毛坯示意圖 基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。而定位基準又可分為以下兩大類： 粗基準 ：用未加工過的表面所作的定位基準。粗基準的選擇原則如下： (1) 相互位置要求原則； (2) 加工余量合理分配原則； (3) 重要表面原則； (4) 重復使用原則。 精基準的 選擇應從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來考慮。 ，選擇該零件的粗精基準： （ 1）粗基準 以毛坯的底面 F為粗基準，裝夾 B面和 E面加工上表面 A。 再以已銑表面 A為精基準，裝夾 B面和 E 面 加工零件 F 面孔、凸臺及上表面輪廓。由零件圖可見，零件的高度 Z向基準是 A 下底面，長和寬方向的基準是 φ 19 的 內孔的中心線。 φ 19 的 內孔的中心軸線又是底板并圓角過渡的外輪廓的基準，因此它的加工應在底板的外輪廓的加工前，加工中考慮到裝夾的問題， φ 19 的內孔和底板的外輪廓也不便在同一次裝夾中加工。這樣按裝夾次數(shù)為劃分工序的依據，則該零件的加工主要的為六個工序，并且