壳体零件的加工论文

大专毕业论文 时间:2018-01-05 我要投稿

  壳体零件的加工论文【1】

  摘要:壳体零件是机器或部件的基础零件,它承载着轴、轴承、箱体等有关零件,连接成部件或机器,因此壳体零件的加工至关重要,它影响机器的装配精度、工作精度、使用性能和寿命。

  根据本人对加工壳体零件的了解,谈谈如何在加工中心上加工壳体零件。

  关键词:壳体零件、定位基准、工件装夹、槽

  1.引入

  壳体零件的结构较复杂,内部呈腔形,其加工表面主要是平面和孔,对于平面的精度,一般端面需较高的平面度和较小的粗糙度,同时,孔与孔之间的相互位置精度也需要保证,使用加工中心既可以保证精度又可以提高效率。

  现以一实例进行加工的工艺分析。

  零件图如1,材料为灰口铸铁HT200,需加工上表面,铣槽宽10深8、6-M10螺纹孔。

  图1 零件图

  2.确定定位基准

  在加工中心上加工工件时,工件的定位仍遵守六点定位原则。

  在选择定位基准时,要全面考虑工件的加工情况,保证工件定位准确,装卸方便,能迅速完成工件的定位和夹紧,保证各项加工的精度,应尽量选择工件上的设计基准作为定位基准,根据以上原则和图纸分析,加工表面的设计基准是底面。

  装夹时要利用六点定位原理,有两种定位方案可以选择,一是以底面限制三个自由度,Φ60孔限制两个自由度,在零件的侧面限制一个绕孔转动的自由度,实现完全定位;二是以底面和两孔定位。

  3.夹紧方案

  在确定工件装夹方案时,要根据工件上已选定的定位基准确定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具。

  主要考虑以下几点:1.夹具的结构及有关元件不得影响刀具的进给运动,也就是工件的加工部位要敞开,要求夹持工件后夹具上的一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉。

  2.必须保证最小的夹紧变形,在机械加工中,如果切削力大,需要的夹紧力也大,要防止工件夹压变形而影响加工精度。

  因此,必须慎重选择夹具的支承点和夹紧力作用点,应使夹紧力作用点通过或靠近支承点,避免把夹紧力作用在工件的中空区域,保证加工精度3.要求夹具装卸工件方便。

  4.夹具结构力求简单。

  5.夹具应便于在机床工作台上装夹。

  数控机床上工件装夹常采用四种方法:1.使用平口虎钳装夹工件。

  2.用压板、弯板、V形块、T形螺栓装夹工件。

  3.工件通过托盘装夹在工作台上。

  4.用组合夹具、专用夹具等。

  确定定位基准中谈到的两种定位方式中,以底面限制三个自由度,Φ60孔限制两个自由度,在零件的侧面限制一个绕孔转动的自由度,这种定位方法装夹比较复杂,而一面两孔定位相对前者设计简单,有利于夹紧,能减小定位误差有效的保证零件的形位精度,能提高装夹刚性,防止铣削时振动。

  所以下面我针对一面两孔定位进行加工。

  可以采用螺钉和压板,压板压在两个孔的上端面,夹紧力的方向对着底面,旋紧螺母将工件夹紧。

  在加工中心上一次装夹工件,就完成零件上所有端面、螺纹孔以及槽的加工。

  装夹方式如图2。

  图2 装配方式简图

  4.工步顺序的安排

  按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则,本工序中工步顺序安排如下。

  4.1.铣平面。

  本工件平面属于无界平面加工,无界平面的编程相对比较简单。

  在加工中,一般采用排刀法走刀加工平面。

  由于工件平面形状与槽的形状相似,所以走刀路线为槽的形状。

  4. 2.加工6-M10工艺路线:钻中心孔—钻螺纹底孔—攻螺纹。

  钻6-M10的中心孔,钻螺纹底孔6-Φ8.5,攻螺纹6-M10。

  4.3.用Φ8立铣刀铣宽为10(+0.05,0)mm深为8(+0.05,0)mm的槽。

  加工槽的走刀路线与铣平面的路线相同。

  5.编程要点

  本壳体零件除了要铣平面外,就只要加工一条槽和六个螺纹孔。

  铣平面和攻螺纹相对比较简单,下面对加工槽做以说明。

  加工槽,从零件图看出这是条封闭窄槽,封闭窄槽与开放窄槽差别在于封闭窄槽加工时刀具必须从Z向切入材料。

  因为它没有从侧面水平引入的位置,如果没有预钻孔,必须用键槽铣刀沿Z轴方向切入材料。

  如果没有中心切削立铣刀或加工条件不适合,那么立铣刀只能斜向切入材料,一般沿X、Z两轴运动。

  对于封闭窄槽,刀具需要在工件上方移动到特定的起始位置。

  本例中,选择左下侧圆弧的终点为起始位置。

  然后以较小的进给率切入所需的深度(在底部留出1mm的余量),再以直线插补运动在两槽中心线进行粗加工。

  粗加工后并不需要退刀,可以在同一位置进给到最终深度。

  窄槽轮廓四周的余量均为1mm,刀具将在最终深度从窄槽左下侧圆弧终点开始进行精加工。

  选择顺铣模式,主轴正转,刀具必须左补偿,因此应先精加工下侧轮廓。

  这里刀具可以直接趋近直线轮廓建立刀具半径补偿,若精加工时刀具直线趋近轮廓不合适,还需要加入一段非圆弧直线运动,需要注意刀具半径补偿不能在圆弧插补模式中启动。

  槽的精度的控制可以通过修改刀具半径补偿和长度补偿来实现。

  攻螺纹可由G84固定循环指令来完成。

  循环期间丝锥向下进给,到达指定深度,主轴反转,丝锥退出工件。

  攻螺纹推荐在工件表面上方12mm的切入量,编程时攻螺纹的进给速度计算公式如下:

  进给速度(mm/min)=主轴转速(r/min)×螺距(mm)

  编程只需知道各坐标点即可完成,现略。

  6.小结

  本文针对简单壳体零件进行工艺分析,虽然简单,但多数壳体零件所有的槽和孔等,以及装夹方式、加工工艺,本文中的范例中都体现了出来,而且比较常见,具有一定的代表性和实用性。

  从分析图纸到加工零件都做了相应的描述,只是为了在完成图纸加工要求的前提下能让装夹更简单,加工更快捷方便。

  参考文献:

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