某型客机aq8-06零件制造工艺设计及数控加工毕业论文(编辑修改稿)

某型客机aq8-06零件制造工艺设计及数控加工毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

小， 且热导率较高，切削温度较低，适于较高切削速度切削，切削力小工件变形小； 2）该零件结构特点：接头件，选用三轴数控机床即可；根据零件特点及装夹余量毛坯可选 31x100x31 3）铣削方式一般采用顺铣，可以获得比逆铣较高的表面质量，刀具材料可选为W18Cr4V 高速钢或 YG6（粗加工、半精加工）、 YG8（粗加工）硬质合金，选取较大前角，切削刃要磨得锋利，刀具表 面粗糙度要小； 4）装夹方式选用压板即可 . 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 12 图 21 毛坯 +零件 图 22 毛坯草图 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 13 3. 加工工艺的分析及定制 零件的工艺分析 零件轴测图 31 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 14 粗铣图 32 精铣圆角图 33 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 15 精铣外形图 34 铣凸台 外型再细分：粗铣外型、精铣外型、切断零件；为保证加工质量和合理的使用设备、人力，零件的加工过程通常按工序的性质不同，可将加工阶段分为： 粗加工 大量切除毛坯表面多余金属，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，提高加 工效率； 半精加工 使主要表面达到一定精度，留有一定精加工余量； 精加工 保证主要表面的尺寸精度及表面粗糙度要求； 光整阶段 对于零件精度及表面粗糙度要求很高的表面，需要光整加工 ； 注意事项： 应用高速切削技术加工薄壁零件的关键在于切削过程的稳定性。 随着零件壁厚的降低 , 零件的刚性减低 , 加工变形增大 , 容易发生切削振颤，影响零件的加工质量和加工效率。 在生产中应 充分利用零件整体刚性的刀具路径优化方案 ， 尽沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 16 可能 使 零件的未加工部分作为正在铣削部分的支撑，使切削过程处在刚性较佳的状态。 对于侧壁的铣削加工，在切削用量允许范围内，采用大径向切深、小轴向切深分层铣削加工，充分利用零件整体刚性。 为防止刀具对侧壁的干涉，可以选用或设计特殊形 状铣刀，以降低刀具对工件的变形影响和干扰。 对于较深的型腔和侧壁的高效铣削加工，合理的大长径比刀具可以有效的解决该类问题。 在较高的机床主轴转速和功率状态下，通过调整刀具的悬伸长度来调整机床 — 刀具 — 工件工艺系统的自然频率，避开可能的切削振动，可用较大的轴向切深铣 刀具的选择 在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。 削深腔和侧壁， 实践表明 该方法有较大的金属去除率和较高的表面完整性。 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 17 刀具示意图 35 加工中心用立铣刀大多采用弹簧夹套装夹方式，使用时处于悬臂状态。 在铣削加工过程中，有时可能出现立铣刀从刀夹中逐渐伸出，甚至完全掉落，致使工件报废的现象，其原因一般是因为刀夹内孔与立铣刀刀柄外径之间存在油膜，造成夹紧力不足所致。 立铣刀出厂时通常都涂有防锈油，如果切削时使用非水溶性切削油，刀夹内孔也会附着一层雾状油膜，当刀柄和刀夹上都存在油膜时，刀夹很难牢固夹紧刀柄，在加工中立铣刀就容易松动掉落。 所以在立铣刀装夹前，应先将立铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗干净 ，擦干后再进行装夹。 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 18 当立铣刀的直径较大时，即使刀柄和刀夹都很清洁，还是可能发生掉刀事故，这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。 立铣刀夹紧后可能出现的另一问题是加工中立铣刀在刀夹端口处折断，其原因一般是因为刀夹使用时间过长，刀夹端口部已磨损成锥形所致，此时应更换新的刀夹。 由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙，所以在加工过程中刀具有可能出现振动现象。 振动会使立铣刀圆周刃的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命。 但当加工出的沟槽宽度偏小时，也可以有目的地使刀具振动，通过增大切扩 量来获得所需槽宽，但这种情况下应将立铣刀的最大振幅限制在 以下 ,否则无法进行稳定的切削。 在正常加工中立铣刀的振动越小越好。 当出现刀具振动时，应考虑降低切削速度和进给速度，如两者都已降低 40%后仍存在较大振动，则应考虑减小吃刀量。 如加工系统出现共振，其原因可能是切削速度过大、进给速度偏小、刀具系统刚性不足、工件装夹力不够以及工件形状或工件装夹方法等因素所致，此时应采取调整切削用量、增加刀具系统刚度、提高进给速度等措施。 在模具等工件型腔的数控铣削加工中，当被切削点为下凹部分或深腔时，需加长立铣 刀的伸出量。 如果使用长刃型立铣刀，由于刀具的挠度较大，易产生振动并导致刀具折损。 因此在加工过程中，如果只需刀具端部附近的刀刃参加切削，则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄型立铣刀。 在卧式数控机床上使用大直径立铣刀加工工件时，由于刀具自重所产生的变形较大，更应十分注意端刃切削容易出现的问题。 在必须使用长刃型立铣刀的情况下，则需大幅度降低切削速度和进给速度。 采用顺铣有利于防止刀刃损坏，可提高刀具寿命。 但有两点需要注意： ① 如采用普通机床加工，应设法消除进给机构的间隙； ② 当工件表面残留有铸、锻工艺形成的氧化膜或其它 硬化层时，宜采用逆铣。 加工 切削用量 的分析及确定 切削用量包括切削速度 ( 主轴转速 ) 、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。 数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 19 下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。 粗、精加工时切削用量的选择原则如下。 粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也应考虑性和加工成本。 切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。 半精加工和精加工时 , 应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。 切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。 具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合实践经验而定。 背吃刀量 ap 根据加工余量和工艺系统的刚度确定。 在机床、工件和刀具刚度允许的情况下， ap 就等于加工余量 , 这是提高生产率的一个有效措施。 为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。 数控 机床的精加工余量可略小于普通机床。 具体选择如下： 粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若工艺系统刚性不足或余量过大不能一次切除，也应按先多后少的不等余量法加工。 第一刀的 ap 应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸锻件。 当冲击载荷较大（如断续表面）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）时，可适当降低 ap，使切削力减小。 精加工时， ap应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低 ap 的方法，逐步提高加工精度和表面质量。 一般精加工时， 取 ap=～ ；半精加工时，取 ap=～。 一般 L 与刀具直径 d 成正比，与切削深度成反比。 在数控加工中，一般 L的取值范围为 : L=(～ )d。 进给量 ( 进给速度 )是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件等因素，参考切削用量手册选取。 对于多齿刀具 , 其进给速度 vf、刀具转速 n、刀具齿数 Z 及每齿进给量 fz 的关系为 : Vf=fn=fzzn。 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 20 粗加工时 , 由于对工件表面质量没有太高的要求 , f 主要受刀杆、刀片、机床、工件等的 强度和刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来选择。 工艺系统刚度好时，可用大些的 f；反之，适当降低 f。 精加工、半精加工时， f应根据工件的表面粗糙度 Ra 要求选择。 Ra要求小的，取较小的 f，但又不能过小，因为 f过小，切削厚度 hD 过薄， Ra 反而增大，且刀具磨损加剧。 刀具的副偏角愈大，刀尖圆弧半径愈大，则 f可选较大值。 一般，精铣时可取 20～ 25mm/min, 精车时可取 ～。 还应注意零件加工中的某些特殊因素。 比如在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。 特别是在拐角较大、进给 速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。 (4) 切削速度 Vc（ m/min）的选择 根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。 可用经验公式计算，也可根据 生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用量手册选用。 在选择切削速度时，还应考虑：应尽量避开积屑瘤产生的区域；断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；加工大件、细长件和薄壁工件时 , 应选用较低的切削速度；加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度；工艺系统刚性差的，应减小切削速度。 (5) 主轴转速 n(r/min) 主轴转速一般根据切削速度 VC 来选定。 计算公式为 : n=1000VC/πD .式中，D 为工件或刀 具直径（ mm）。 数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调 (倍率 )开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。 加工路线的确定 加工路线是指数控机床在加工过程中刀具相对零件的运动轨迹和方向。