板类配合件的数控加工工艺设计

目录

摘要 (3)

1. 零件加工工艺的分析 (4)

1.1零件结构的分析 (4)

1.2毛坯、加工余量分析 (5)

1.3精度分析 (6)

1.4定位基准分析 (6)

2. 板料配合件的加工工艺过程设计 (7)

2.1机床选择 (7)

2.2夹具和装夹方案的选择 (8)

2.3工序方案的确定 (8)

2.4板料凸件加工工步顺序的安排 (9)

2.5板料凹件加工工步顺序的安排 (10)

2.6刀具的选择方案 (11)

2.7铣削用量的确定 (11)

2.8冷却液的选择 (14)

2.9凸件凹件的铣削下刀方式 (15)

2.10编写工艺文件 (19)

3 配合零件质量检验及分析 (41)

结论 (42)

致谢 (43)

参考文献 (44)

附录 (45)

摘要

随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。

数控技术是技术性极强的工作，尤其在模具领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过铣削加工薄壁配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求。

关键词: 铣削、钻削、绞削、数控加工

1.零件加工工艺的分析

1.1零件结构的分析

如1-1、1-2图所示轮廓加工、板件凸、凹件加工及钻孔等。这是个需要配合的典型薄壁零件，形状比较简单，但工序复杂，表面质量和精度要求高，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量，根据毛胚质量（主要是指形状和尺寸），分析采用两次定位（一次粗加工定位，一次精加工定位）装夹加工完成，按照先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工.。

凸件1-1

凹件1-2

1.2毛坯、加工余量分析

（1）毛坯分析

根据零件的设计作用和应用领域、材料、分析零件性能以及学校现有的设备要求确定零件的材料，板料钢件为未经淬硬处理的45钢。

材料名称: 优质碳素钢，GB699-88。

退火钢抗拉强度:≥600(MPa)；

屈服强度:≥355(MPa)；

延长率:≥16%断面收缩率:≥40%；

布氏硬度: ≤197（HB）；

特性及应用:未热处理时：HB≤229，热处理：正火。强度较高，塑性和韧性尚好，最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零

件。

根据情况尽量使各个表面上的余量均匀。由于零件凹模1-1、凹模1-2图样尺寸为150mm×120mm×25mm，所以选择毛坯尺寸为160mm×130mm×30mm的毛料。（2）加工余量的分析

根据精度要求，该图的尺寸精度要求较高，即需要有余量的计算，正确规定加工余量的数值，是完成加工要求的重要任务之一。一般加工余量的大小决定于下列因素:

①表面粗糙度（Ra）；

②材料表面缺陷层深度（Ta）；

③空间偏差；

④表面几何形状误差；

⑤装夹误差（△Zj）；

⑥实际的加工要求和材料性能。

在具体确定工序的加工余量时，应根据下列条件选择大小：

①对最后的加工工序，加工余量应达到图纸上所规定的表面粗糙度和精度要求；

②考虑加工方法、设备的刚性以及零件可能发生的变形；

③考虑零件热处理时引起的变形；

④考虑被加工零件的大小，零件愈大，由于切削力、内应力引起的变形也会增加，因此要求加工余量也相应地大一些。

1.3 精度分析

该零件的尺寸公差都比较高，在0.02—0.03mm之间，且凸件薄壁厚度为

0.96mm，区域面积较大，表面粗糙度也比较高，达到了Ra1.6um,比较难加工，

加工时极易产生变形，处理不好可能会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达到要求，所以必须合理的确定加工余量。

1.4定位基准分析

定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。该零件首先以一个毛坯件的一个平面（B面）加工出粗基准定位面（A面）和四个侧面。再次装夹，以粗基准定位面和侧面定位，进行加工内容。加工完这一步工序内容后，再次装夹精加工基准面，并达到规定的要求和质量。两个零件的加工方式相似，其定位方案和装夹方案同上所述。

2. 板料配合件的加工工艺过程设计

2.1 机床选择

选用加工中心

加工中心加工柔性比普通数控铣床优越，有一个自动换刀的伺服系统，对于工序复杂的零件需要多把刀加工，在换刀的时候可以减少很多辅助时间，很方便，而且能够加工更加复杂的曲面等工件。因此，提高加工中心的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

工作台面尺寸（长×宽）405×1307（mm）主轴锥孔/刀柄形式

24ISO40 / BT40

（MAS403）

工作台最大纵向行程650mm 主配控制系统FANUC 0iMate-MC 工作台最大横向行程450mm 换刀时间（s） 6.5s

主轴箱垂向行程500mm 主轴转速范围60—6000( r/min) 工作台T型槽

（槽数-宽度×间距）

5-16×60mm 快速移动速度10000（mm/min）主电动机功率 5.5/7.5（kw）进给速度5—800（mm/min）脉冲当量（mm/脉冲）0.001 工作台最大承载(kg) 700kg

机床外形尺寸(长×宽×高)(mm) 2540mm×2520mm×

2710mm

机床重量( kg) 4000kg