泵盖加工工艺设计与编程

泵盖加工工艺设计与编程内容摘要：

献【 3】表 取 n=272 r/min 由文献【 3】表 Tj=nf lll  21 mmc t gc t g kDlr 11230211221  l 2=1~4 l 2=4mm Tj=nf lll  21= m 41148   (单孔 ) 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 13 第三 节 工件定位与装夹 图 31 一、 工件定位 合理选择定位基准对保证加工精度 ,提高生产效率有着重要的作用。 确定零件的定位基准 ,应遵循以下原则： （ 1） 尽量使定位基准与设计基准重合。 （ 2） 保证零件在一次装夹中完成尽可能多的加工内容。 （ 3） 工件坐标原点的确定 工件 坐标原点的确定主要应考虑编程和测量。 确定定位基准时，不必与其原点重合，但应考虑坐标原点能否通过定位基准得到准确的测量，即得到准确的集合关系，同时兼顾到测量方法。 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 14 设计课题中的工件坐标系原点选在工件上表面的正中，与编程原点重合，便于计算和编程。 二、 工件的装夹与夹具 为了保证数控加工的精度，提高生产效率，一般要求夹具具有结构紧凑、简单，夹紧动作迅速、准确，操作方便、省力、安全，并有足够的刚性。 经分析，设计课题中，以已加工过的底面和侧面作为定位基准，其中底面为主定位面，采用等高垫铁在平口虎钳上装夹定位或直接将工 件毛坯放在工作台上，用等高垫铁将工件托起，再用百分表找正工件两侧面进行安装定位，在虎钳上夹紧前后两侧面。 虎钳用 T 形螺栓固定于铣床工作台上。 三 、对专用夹具的基本要求 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。 专用夹具的制造属于单件生产。 当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。 还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 四、专用夹具设计步骤 夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。 其内容 主要是了解工件的结构特湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 15 点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。 其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。 1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。 2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。 3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。 4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。 如分度装置、预定位装置 及吊装元件等。 6） 确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。 7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。 1. 进行必要的分析计算 工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。 有动力装置的夹具，需计算夹紧力。 当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。 夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。 夹具的总装配图应按国家制图 标准绘制。 绘图比例尽量采用 1： 1。 主视图按夹具面对操作者的方向绘制。 总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。 夹具总图绘制次序如下： 1） 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。 在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。 2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 16 3） 标注必要的尺寸、公差和技术要求。 4） 编制夹具明细表及标题栏。 完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。 夹具中的非 标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。 五 ． 铣大端面夹具设计 5 .1 问题的提出 本次设计的夹具为铣 24mm 夹具精度要求不高，并与其它的加工部位之间的技术要求不是很高。 主要应考虑的问题是如何能保证加工表面的精度要求，同时还应考虑如何可以提高劳动生产率，降低劳动强度，而与其它之间的技术要求不是主要问题。 设计夹具的基本要求 专用夹具应有合理的定位方案，标注合理的尺寸公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工要求。 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间 ，提高生产效率。 3．工艺性好 专用夹具的结构应简单合理便于加工装配检验和维修。 专用夹具的制造属于 批量 生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。 专用夹具的操作应简单省力安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排泄结构。 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 17 除考虑专用夹具本身结构简单。 标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 . 对夹具体的要求 夹具体是整个夹具体的基础零件，它的形状和尺寸取决于夹具上个组成元件的分布情况，工件的形状、尺寸及加工要求等。 夹具体有铸造、焊接及组装三种类型。 铸造结构一般用于精度要求高，结构相对复杂，加工时有较大振动的场合；焊接结构容易制造，生产周期短，但精度不高，容易变形，一般用于新产品的试制或单件小批生产中夹具的夹具体。 夹具体设计施应注意的问题： 夹具体要 有足够的刚度和强度，承受夹紧力和切削力，在刚度不足处应设有加强筋。 铸造夹具体壁厚一般为 8～ 25mm，超过 25mm 应挖空；焊接夹具体壁厚一般为 6～10mm。 夹具体需要进行必要的热处理，以保证尺寸稳定。 夹具体应有良好的结构工艺性，以便于制造、装配与使用。 其形状应尽量简单，避免过多的凸凹弯扭，各工件表面一般应高出不加工表面 4～ 15mm，以便于加工装配。 夹具上不加工毛面与工件表面之间应有一定的距离，以保证工件和夹具体之间不发生干涉，通常当夹具体和工件都是毛面时，留 8～ 15mm，夹具体是毛面，工件是光面时，留 4～ 10mm。 夹具体上一般应考虑搬运夹具时的吊装问题，以便于加工安装。 对于小型夹具不需考虑吊装，但应考虑便于搬动，一般要求连同工件的总质量的超过 10～ 15Kg。 夹具体上应考虑排屑和清扫切屑方便，留有必要的排屑空间或排屑缺口。 夹具体的结构尺寸应适当紧凑些，不要过于分散，考虑夹具的稳定性，夹具体底面可以做的稍大些，固定在工作台上的夹具中心应尽可能低一些。 对回转类的夹具要注意平衡问题。 1. 有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面，安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面等，应有适 当的尺寸和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和铸造夹具体要进行退火处理 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 18 2. 有足够的强度和刚度 加工过程中，夹具体要求承受较大的切削力和加紧力。 为保证夹具体不产生不容许的变形和振动，夹具体应有足够的强度和刚度。 因此夹具体需有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强筋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体 3. 结构工艺性好 夹具体应便于制造装配和检验。 铸造夹具体上安装各种元件的表面英铸出凸台，以减少加工面积。 夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙， 一般为 4～ 15 ㎜。 夹具体结构型式应便于工件的装卸。 4. 排屑方面 切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。 ： 定位基准的选择 由零件图可知平面对孔中心线有一定的尺寸要求，其设计基准是孔的中心线。 确定其定位基准为孔中心线和已加工过的端面。 又由于此零件是批量生产且根据要求，采用专用夹具，手动加紧。 定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。 根据定位方案，设计定位元件的结构如附图（夹具装配图）所示。 该设计中的定位销为主要的定位元件，其公差根据文献【 5】表 ，所以 影响位置度的定位误差为： B ，即小于相位位置度公差的 31 ，所以定位方案能够满足加工要求。 夹紧力的计算及夹紧元件的强度校核 夹紧装置如夹具装配图，根据零件的形状，以及夹紧机构在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。 切削力及夹紧力的计算 刀具： 铣刀， mmdw 80 ， 齿数 6。 粗铣时 B=6mm，精铣时 B=8mm。 由文献【 5】表 324 得： 0 .9 0 .8 1 .0 0 .909 .8 1 5 8Z e z pF a f a Z d  湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 19 其中： zmmfmmamma zep /,6,3  所以： NF   水平分力： NFF H 5 5 75 0  垂直分力： NFF V 1 5 25 0  在计算切削力时必须把安全系数考虑在内。 安全系数 1 2 3 41K K K K K 其中： 1K — 基本安全系数， ； 2K — 加工性质系数， ； 3K — 刀具钝化系数， ； 4K — 断续切削系数， ； F’ =K NF H 1 1 1 25 5  为克服水平切削力，实际夹紧力 N应为  12 HN f f KF 所以： 12HKFN ff  其中 1f 和 2f 为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，取 。 则 NN 1112   夹具设计合格可靠。 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 20 专用夹具零件图 11 螺杆螺母 图 32 湖南信息职业技术学院毕业设计（论文） 21 第四节 刀具选择 铣刀的几何参数对铣削金属的变形、铣削力、切削温度和铣刀的磨损都有显著的影响。 并由此影响加工质量、铣刀的使用寿命和生产效率。 为了充分发挥铣刀的切削性能，除了正确选择铣刀的材料外，还应根据具体铣削条件 ,合理地选择铣刀的几何参教。 刀具材料 :高速钢强度高 ， 韧性好 ， 具有良好的工艺 ， 刀具具有较好的切削性能。 硬质合金韧性差 ， 能承受冲击和振动能力差。 刀刃不易磨得非常锐利 ， 切削性能差 ，加工工艺性较差。 一、 铣刀直径的选择原则。