壳体零件加工

摘要

数控技术应用的飞速发展对国民生产及生活起着越来越重要的作用。

本论文详细的介绍了壳体数控加工的全过程。从怎样确定零件的选材;工艺路线的确定;数控机床刀具的选择;测量工具的使用及切削参数的确定;工装的设计;数控编程、加工等。内容涉及广泛,个章节紧密连接。

这次毕业设计查阅了大量资料和文献,咨询相关的专业人员,并结合了本人所学的知识加上实际的工作完成毕业论文。使自己对数控技术及应用有了更深刻的了解。

关键词: 工艺路线, 数控加工, 数控编程, 刀具、参数

Abstract

The rapid development of numerical control technology and life on the national production is playing an increasingly important role. This paper describes in detail the whole process of machining the shell. How to determine from the parts selection; process route is indeed the choice of CNC machine tools; measure the use of tools and cutting parameters determination; tooling design; NC programming and processing. Covering a wide range, closely connected chapters. The graduation project examined a large amount of information and documentation, consult the relevant professionals, combined with the knowledge I learned with the actual completion of thesis. Keywords: technology line, CNC machining, CNC programming, tool, parameter

第一章壳体零件加工工艺分析

1.1零件的确定方案

1.1.1 零件的选择、分析

零件材料的合理是要满足零件性能要求下最大限度发挥材料潜力，再考虑到提高材料强度的使用水平。同时也要减少材料的消耗和降低加工成本，周全它的工艺性、经济性。

零件使用性能是机械零件，它包括力学性能和物理化学性能等。而对于构件工具来说，主要考虑力学性能。材料的工艺性能指材料适应某种加工能力。它包括材料的铸造性能，焊接性能，切削加工性能，热处理工艺性能等。材料的经济性涉及到材料的成本高低，材料供应是否充足，加工工艺过程是否复杂，成品率高低以及同产品中使用材料的品种规格等。

综其上述，我所选择的为铸铁，铸铁是Wc﹥2.11的铸造铁、碳、硅合金，它的成分范围一般是：Wc=2.5%～4.0%，Wsi=1.0%～2.5%，Wmn=0.5%～1.4%，Wp《0.3%，Ws〈0.15%。它与碳素钢相比，铸铁含c、si量较高，含杂质元素s、p较多。成分不同导致铸铁力学性能（特别是抗拉强度及塑性韧性）较钢低，铸铁具有优良的铸造性，减振性，耐磨性，较小的缺口敏感性。它的硬度在160～230HBC范围内，切削加工性较好，我选择的铸铁硬度适中，不易形成长切削而造成工具的发热或磨损，且生产工艺和设备简单，成本低廉，在工业生产中得到普遍应用。

铸铁又分为白口铸铁和灰口铸铁，白口铸铁硬度较高，脆性大，难以切削加工，所以选用灰铸铁，灰铸铁的一系列性能优点被广泛的用来制作各种

受压力作用和要求消震的机床与机架、结构复杂的壳体与箱体。承受摩擦的缸体与导轨等，而我研究数控加工的正是较复杂的壳体。

铸铁牌号由“HT”最小抗拉强度值为200Mpa。根据铸铁受力处主要壁厚（平均壁厚），我选择了HT200（牌号）力学性能大于200，HBS157～236，性质适用于承受较大载荷和要求一定的气密性或耐腐蚀性等较重要铸件，如汽缸，齿轮，活塞，刹车轮，轴承等，而我做的外贸壳体就是应用于轴承上，所以选材较合理。

零件要进行热处理，它主要用于消除铸件内应力和白口组织来稳定尺寸，提高表面硬度和耐磨性。其方法有1.去应力退火2.消除白口组织，高温退火3.表面淬火。我用的是去应力退火。

以上看来，我选择的铸铁它既价廉、货源充足，又能满足工艺性、使用性要求，所以它适合用于书空加工的研究。

1.1.2 毛坯铸成确定

铸造是现代机械制造业中毛坯成形的主要方法之一，它是指将熔化后的金属液浇入铸形中，待凝固，冷却后获得具有一定形状和性能铸件的成型方法。

它对铸件形状和尺寸适应性强，对材料适应性强。成本低，机床中60%-80%，汽车中50%-60%采用铸件。铸造氛围砂型铸造和特种铸造，我采用的是砂型铸造，因为它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉，材料来源广泛，且目前我国采用砂型铸造的约占铸件产量的80%。先是进行熔炼、浇注、造型、选芯，再是熔炼浇注，其次合型铸件检查，最后是落沙、清理、检验。

毛坯铸成确定后，它的总长约为238mm，宽192mm，高154mm。因为经过翻砂等，粗糙度要求较低，表面粗糙度为1.6。

1.1.3 零件的尺寸及公差

零件的尺寸句是要求加工的尺寸，它的要求一般较高，且我选择研究的又是外贸壳体，国外对尺寸及公差要求的更为严谨。零件的要求加工全唱为232+-0.1mm，宽为192（任意公差），高为1470-0.2mm，可见，对于它的全长及总高要求高，而宽为不需要加工部分，在毛坯铸造时已经过翻砂等措施，工艺已保证了它为192这个尺寸。

1.1.4 工时定额计算与零件生产纲领

工时定额的计算，是在一定的技术组织下指定出来的，是相关设备和工人完成单件产品或某项工作所需要的时间，不同生产类型的零件工时也不同。它的估算，有利于生产的明确性。通过估算可以知道生产所应获得的经济效益。设Tp为共需要的时间，Ta为所做的时间，Tb为辅助时间，Ts为布置工作地时间，Tr为休息和生理需要时间。（所研究的壳体主要是数控加工，工序集中在卧式加工中心上进行，在别的上的工序不考虑）所做时间为30分钟，装卸、调正时间为10分钟，布置工作时间为3，休息时间为7分钟，Tp=Ta+Tb+Ts+Tr=30+10+3+7=50分钟，在加工中心上做一个约为50分钟，因为是外贸来图，并非是一个较长期的做下去（定量），所以不能按年生产零件纲领进行计算。一天8个小时，除去上下班工作准备，一天大概可以做9个，一个月按26天工作进行计算的话一个月可做234个。