夹紧块零件的工艺、编程与夹具设计

《复杂零件的多轴加工》项目说明书夹紧块零件的工艺、编程与夹具设计

班级：3130101

姓名：王熙

学号：20133010117

目录

第一章夹紧块零件的工艺编制 (3)

1.1夹紧块零件的图纸 (3)

1.2夹紧块零件的作用 (4)

1.3 零件毛坯的选择 (5)

1.3.1精密铸造 (6)

1.3.2工业铝型材 (8)

1.3.3 精轧铝合金板材 (10)

1.4加工方法和机床的选择 (11)

1.4.1 普通铣床、攻丝机和数控铣床相结合的工艺方案 (11)

1.4.2四轴数控铣床、普通铣床和攻丝机相结合的工艺方案 (12)

1.4.3机床的选择 (12)

1.5工艺路线的拟定 (16)

1.5.1不同工艺路线的比较 (16)

1.5.2工艺过程卡和工序卡 (18)

第二章数控加工编程 (21)

2.1三轴数控铣床加工 (21)

2.1.1铣台阶面 (21)

2.1.2铣2xΦ15+0.018 (23)

2.2四轴铣床加工 (24)

2.2.1粗、精加工4 个面的各个台阶面 (24)

2.2.2中心钻打定位孔 (29)

2.2.3打螺纹底孔 (31)

第三章夹具设计 (33)

3.1概述 (33)

3.2定位方案的确定 (34)

3.3夹紧方案的设计 (36)

第一章夹紧块零件的工艺编制1.1夹紧块零件的图纸

1.2 夹紧块零件的作用

夹紧块零件是用于夹持互感器的托盘中的零件，托盘中有两个相互平行的导杆，两个装有导套的夹紧块零件在导杆是滑动，为使互感器夹持在托盘的正中间，相对的两个夹紧块都装有齿条，两齿条与同一定轴转动的齿轮啮合，当一个齿条移动时，另一齿条向相反方向移动，形成对称运动。

顶部的卡角限制互感器的脱落，两端的弹簧柱挂有拉簧，用于保持对互感器的夹持力。显然，夹紧块零件属于为其它零件提供安装基准重要零件。重要尺寸包括：中间36宽的槽，容纳齿条和齿轮，其宽度尺寸影响齿轮、齿条啮合状态；深度尺寸影响卡角高度；中心距96 的两个Φ15孔，与36宽的槽对称，否则影响互感器的定位；两个Φ15的中心距和平行度影响夹紧块的移动。

1.3 零件毛坯的选择

夹紧块零件采用铝合金6061材质，年产量5000件，属于小批量生产。选择合适的毛坯，可以降低成本、提高加工的合格率。如果工期允许，这类零件可以考虑精密铸造、拉制专用铝合金型材和采用

精轧铝合金板材等毛坯形式。

1.3.1精密铸造

一、金属模铸造

金属铸造俗称硬模铸造，是用金属材料制造铸件，并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方法。。金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25%，屈服强度平均提高约20%，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定。铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30%；不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100%。由于一副金属型可以浇注几百次至几万次，故金属型铸造又称为永久型铸造。金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等

此外，金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。金属型铸造虽有很多优点，但也有不足之处。如：(1) 金属型制造成本高；(2) 金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷; (3) 金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。

夹紧块零件的形状和重量大小、生产批量都适合金属模铸造，采

用金属型铸造锻炼的毛坯，切削加工量很小，节省加工工时成本，但一次性模具投入成本高，如果确信连续几年都有订单，可以考虑这种毛坯形式。

二、消失模铸造

消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工时间。为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。无传统铸造中的砂芯。因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。降低投资和生产成本，减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。与金属型铸造相比，没有模具成本，但机械性能稍差。

消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要

根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量越大,经济效益越可观。2.铸件材质其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3.铸件大小主要考虑相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）。4.铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。1.3.2工业铝型材

工业铝型材表面经过氧化后，外观非常漂亮，且耐脏，一旦涂上油污非常容易清洗，组装成产品时，根据不同的承重采用不同规格的型材，并采用配套铝型材配件，不需要焊接，较环保，而且安装、拆卸，轻巧便于携带、搬移极为方便。

工业铝型材大多是根据用户已有需求来开发的，有些行业开发能力很强,如轨道车辆制造业、汽车制造业等，但有些小行业缺乏自身开发能力，或还未意识到可用工业铝型材取代现用的材料，这就需要生产企业协助用户去开发代用的工业铝型材，要做到这一点，就需要走出去对各行各业的用材作详细的调查，找出适合用铝型材来取代的用材，通过这些开发，可扩大工业铝型材需求的市场，特别是大型工业的开发，增加市场需量可减轻在建的大型、特大型挤压线建成后所面临的激烈竞争局面。提高工业铝型材的整体生产技术。工业铝型大多对材质、性能、尺寸公差等都有较严格的要求，工业铝型材的利润