箱体类零件三维造型及数控加工程_序设计毕业论文(编辑修改稿)

箱体类零件三维造型及数控加工程_序设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

多坐标联动自动控制加工复杂表里面 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 10 页 共 41 页 对于复杂的表面或者特殊要求的表面，数控加工与普通加工有着根本不同的方法，尤其对于曲线和曲面的加工，数控机床采用多轴联动，其加工质最和加工效率是无法比拟的。 4．采用先进的工艺装备 数控加工中广泛的采用先进的数控刀具、组合夹具等多种工艺装备是为了满足数控加工中高质量、高柔性、高效率的要求。 5．工序集中 由于现代数控机床有多种特点，例如精度高、刚性人、切削参数范围广、刀库容最大及多坐标、多工位等特点。 所以一次装夹可以完成多个表面的多种加工，更甚者而言可以再工作台上装夹多个相同或相似的工件进行加工近而减少了加工设备、缩短工艺路线和生产周期、工装工件的运输工作量。 数控加工工艺加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时，一道工序并不能满足要求，所以通常通过集中甚至更多工序逐步达到所需求的加工质量。 通常按工序性质的不同分为：粗加工、半精加工、精加工、光整加工，这样是为了为保证加工质量和合理的使 用设备、人力、物力，零件的加工过程。 1．粗加工阶段 —— 主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高其生产效率。 2．半精加工阶段 —— 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 3．精加工阶段 —— 保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。 4．光整加工阶段 —— 对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。 这个阶段的主要目的是提高表面质量，一般不能用于提高形状精度和位置精度。 常用的加工方法有金刚车（镗）、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加 工等。 划分加工阶段的原因： 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 11 页 共 41 页。 粗加工时，由于加工余量大，所受的切削力、夹紧力也大，将引起较大的变形，如果不划分阶段连续进行粗精加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。 所以，需要划分加工阶段，使粗加工产生的误差和变形，通过半精加工和精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量。 粗加工要求采用刚性好、效率高而精度较低的机废，精加工则要求机废精度高。 划分加工阶段后，可避免以精干粗，可以充分发挥机废的性能，延长使用寿命。 3．便于安排热处理工序，使冷热加工工 序配合的更好。 粗加工后，一般要安排去应力的时效处理，以消除内应力。 精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形可以通过精加工予以消除。 4．有利于及早发现毛坯的缺陷（如铸件的砂眼气孔等）。 粗加工时去除了加工表面的大部分余量，若发现了毛坯缺陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。 应当指出：加工阶段的划分不是绝对的，必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。 一般说来，工件精度要求越高、刚性越差，划分阶段应越细；当工件批量小、度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段：重型零件由于输送及装 夹困难，一般在一次装夹下完成粗精加工为了弥补不分阶段废来的弊端，常常在粗加工工步后松开工件，然后以较小的夹紧力重新夹紧，冉继续进行精加工工步。 工序划分的原则 通过采用两种不同原则来采用工序的划分，即工序集中原则和工序分散原则。 1．工序集中原则。 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 12 页 共 41 页 工序集中原则是指在每道工序中，尽可能多包括尽可能多的加工内容，为了使工序的总数减少。 工序集中原则的优点很多，例如：减少工序数目，缩短工序路线，简化生产计划和生产组织工作：减少工件装夹次数，不仅保证了各加工表面间的相互位置精度，而且减少了夹具数量和装夹工件 的辅助时问；有利于采用高效的专用设备和数控机床，提高生产效率；减少机床数量、操作工人数和占地面积。 但专用设备和工艺装备也有其缺点，如：调整维修比较麻烦、投资大、生产准备周期较长，不利于转产。 加工工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。 采用工序序分散原则的优点很多，例如：加工设备和工艺装备结构较为简单，维修方便，操作简单，转产容易，更加合理的选择的切削用量，减少机动时问。 但是工艺路线较长．设备及工人人数多，占地面积相对而言比较大。 工序划分的方法 工序集中的划分原则 在数控机床上加工的零件，一般按工序集中的原则划分工序，划分的方法有以下几种： 1．按所使用刀具划分。 以同一把刀具完成的工艺过程作为一道工序，这种划分方法适用于工件的待加工表面较多的情形。 加工中心常采用这种方法完成。 2．按工件安装次数划分。 以零件一次装夹能够完成的工艺过程作为一道工序。 这种方法适合于加工内容不多的零件，在保证零件加工质量的前提下，一次装夹完成全部的加工内容。 3．按粗精加工划分。 根据零件的加工精度、刚度和变形等诸多因素来划分工序时，可以按照粗，精加工分开 的原则来划分工序，即先粗加工，后精加工。 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 13 页 共 41 页 4．按加工部位划分。 将完成相同型面的那一部分工艺过程作为一道工序。 对于加工表面多而且比较复杂的零件，应合理安排数控加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序问的衔接问题。 机械加工工序顺序的安排原则： 在安排加工顺序时一般应遵循以下原则： l．先基准面后其它。 应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工，该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。 例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是 以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工。 2．先粗后精。 这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。 3．先主后次。 主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。 这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。 在安摊好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加 工。 这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。 一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加上孔或孔系。 此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。 此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。 粗基准的选择 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 14 页 共 41 页 粗基准选择应当满足以下要求： 1．保证各重要支承孔的加工余最均匀。 2．保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。 3．要求工件加工表面与不加工表面有一定的位置精度。 选择原则如下： 1．相互位置要求原则。 选取与加工表面相互 精度要求较高的不加工面作为粗基准，以保证不加工面与加工面的位置要求。 2．加工余量合理分配原则。 对所有加工面都需要加工的零件，应该按加工余量最小的找正，这样不会因为位置偏移太小的部位加工不出来。 3．重要表面原则。 为保证重要表面的加工余景，应选择重要表面作为粗基准 4．不重复使用原则。 粗基准未经加工，表面精度较低，二次安装，位置不一样，所以一般才不重复使用。 为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。 即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。 以限制工件的 四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。 由于是以孔作为粗基准加工精基准面。 因此，以后在用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余最一定是均匀的。 由于孔的位置，与箱壁的位置是同一型芯铸出的。 因此，孔的余量均匀也就问接保证了孔与箱壁的相对位置。 精基准的选择 中北大学继续教育学院 2020 届毕业论文 第 15 页 共 41 页 从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。 精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。 顶面有两个定位销孔， 故采用一面两孔定位。 精基准的选择原则： 1．基准重合原则。 即尽可能选择设计基准作为定位基准，这样可以避免基准不重合误差 2．基准统一原则。 同一零件多道工序选用同一基准，这样既能保证加工面间的相互位置精度，避免或减少因基准转化引起的误差，而减少夹具的制造与设计工作，降低成本，缩短周期。 3．自为基准原则。 精加工或光整加工工序要求与量小而均匀，选择加工表面自身作为基准。 4．互为基准原则。 为使个加工表面之间有较高的位置精度，或各加工表面余景均匀，可选择两个表面相互作为基准。 5．便于 装夹原则。 切削用量的选取一般步骤 1．背吃刀量的选择 粗加工：根据工件的加工余量来确定，除留下精加工余最外能全部切除全不切除。 余量可达 8lOmm。 当切削余最较大、工艺系统过低、机床功率不足、刀具强度不够或断续切削的冲击强度较大时，可分多次进给。 切削表皮有硬皮的铸、锻时应尽量使背吃量大干硬皮层的厚度，以保护刀尖。