动车转向架构架横梁零件的数控加工工艺分析与设计毕业论文(编辑修改稿)

动车转向架构架横梁零件的数控加工工艺分析与设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

图 示零件螺孔，需作两次装夹，先钻、攻螺孔 B、 C，然后翻身装夹，再钻、攻螺孔 A。 如果设计允许，宜将螺孔 A改成图左上角的结构。 长春工业大学学士 毕业论文 14 图 ④ 尽量减少工作行程次数 图 右边 所示平面结构只需一次工作行程就可以铣出来，工艺性好。 图 左边 平面结构需作 3 次工作行程才能加工完，工艺性差。 ⑤ 应统一或减少尺寸种类 图 18 右边 轴上槽宽尺寸统一，可减少刀具种类，减少换刀时间。 图 ⑥ 避免深孔加工 例如 图 中， 左图为深孔加工，工艺难；采用右图结构，避免深孔加工，节约了零件材料。 图 ⑦ 外表面联接代替内表面联接：例如 图 长春工业大学学士 毕业论文 15 图 ⑧ 零件的结构应与生产类型相适应。 例如：在大批量生产中，图 ；在 单件小批生产中，则认为图 是工艺性好的结构。 这是因为在大批大量生产中采用专用双面组合镗床加工，此机床可以从箱体两端向中进给镗孔。 采用专用组合镗床，一次性投资虽然高，但因产量大，分摊到每个零件上的工艺成本并不多，经济上仍是合理的。 图 ⑨ 有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来。 例如 图 图 ⑩ 零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。 例如加工时，工件要承受切削力和夹紧力的作用，工件刚性不足易发生变形，影响加工精度。 图示两种零件结构，图 ，零件刚性好，加工时不易产生变形，其工艺性就比图 所示结构好。 长春工业大学学士 毕业论文 16 图 机械加工对零件整体结构工艺性的要求 零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结构的工艺性，具体有以下几点要求： 尽量采用标准件、 通用件。 在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值 尽量选用切削加工性好的材料 有便于装夹的定位基准和夹紧表面。 节省材料，减轻质量 【 3】 动车转向架构架横梁结构工艺分析 动车转向架构架横梁进行 结构工艺性分析主要侧重于其制造的可行性和经济性，以下分别对 动车转向架构架横梁加工部位进行结构工艺性分析。 图 中对 Y740 平面加工时，由于加工表面比较大，壁厚较薄，结构性较好但是力学性能较差，不便于 刀具 进给。 对 Y602 平面加工时，由于受到 Y740 平面的位置影响，要注意刀具 的进刀点，避免刀具和零件部位的干涉。 图 中 X55 X590、 X580 加工平面 ,结构性和力学性能较好，便于 刀具的切 削和进给。 图 和图 中，槽的加工部位在 A端面上有四处，槽深 ， 结构性和力学性能较好，便于刀具的切削和进给。 图 中槽的加工部位在侧面有两处，表面精度 ，表面精度要求 较高，在加工时要注意刀具的切削速度和进给，以保证加工部位的表面精度。 图 中，在空心圆柱端面的下方 ,距离 YZ 面 400mm 处有两个加工部位，R20 的弧段 ,由于圆柱端面力学性较差，不便于 刀 具 的进给。 刀具的选择上要注意 刀具的半径小于 或 等于工件圆弧。 图 中，圆弧 R45,、 R130，表面粗糙度为 在加工两个圆弧面时，合理选择刀具的路径，避免刀具与工件干涉。 长春工业大学学士 毕业论文 17 图 中 ,螺纹孔 M24 要注意刀具的走刀路线，避免刀具和零件的干涉。 φ 20H7 孔的尺寸精度 和表面精度要求都较高，加工时要注意刀具的进给和起床 转速的选择。 在槽里面钻孔时，要特别注意入刀点的选择，避免干涉到 Y590 面 ,造成其表面划伤。 图 4中，右侧两个 M24，由于所在位置，构件表面较大，壁厚较薄，所以在加工时，要注意刀具的进给和主轴转速的选择，以保证 Y580 面的位置精度。 长春工业大学学士 毕业论文 18 3 工艺路线的拟定 包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等； 基准的选择 基准的基本概念 基准就是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。 基准的分类：基准分为设计基准和工艺基准两大类。 设计基准是设计工作图上所 采用的基准。 工艺基准是加工过程中所采用的基准。 又分为有工序基准、定位基准和测量基准等。 (1) 工序基准是工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。 (2) 定位基准是在机械加工中用作工件定位的基准。 (3) 测量基准是测量时所采用的基准。 此外还有装配过程中用于确定零、部件间相互位置的装配基准。 定位基准的选择 正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。 定位基准包括粗基准和精基准。 粗基准 是 用未加工过的毛坯表面做基准。 精基准：用已加工过的表面做基准。 粗基准的选择原则 （ 1） 合理分配加工余量的原则 应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高； （ 2） 保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则 一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。 当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。 （ 3） 便于装夹的原则：选表面光洁的平面做粗基准，以保证定位准确 、夹紧可靠。 （ 4） 粗基准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。 精基准的选择 原则 长春工业大学学士 毕业论文 19 （ 1） 基准重合原则： 利用设计基准做为定位基准，即为基准重合原则。 （ 2） 基准统一原则： 在大多数工序中，都使用同一基准的原则。 这样容易保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差。 （ 3） 互为基准原则： 加工表面和定位表面互相转换的原则。 一般适用于精加工和光磨加工中。 （ 4） 自为基准原则： 以加工表面自身做为定位基准的原则， 如浮动镗孔、拉孔。 只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的位置精度 【 5】。 动车转向架构架横梁的定位基准的选择 动车转向架构架横梁的定位基准是以经过两个空心圆柱轴线的平面作为 XY面，以转向架构架横梁的中间空腔的中心线作为 XZ、 YZ，三个平面的空间坐标作为定位基准。 动车转向架构架横梁是一个复杂的结构件，体积大，质量很重，大部分表面精度要求不高，采用一次装夹加工，缩短生产周期，降低成本。 由分析可知，动车转向架构架横梁零件的定位基准和设计基 准是不重合的。 定位基准 XY 面在设计基准中 A面下方 177。 1mm 处，表面粗糙度。 与 A面的平行度误差为。 动车转向架构架横梁各表面的加工方法的选择 加工方法的选择应以满足加工精度和表面粗糙度的要求为原则。 由于获得同一级加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸和热处理要求等全面考虑。 选择加工方法应考虑因素 选择加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度、零件材料可加工性、工件结构形状和尺寸，生产类型及工厂现有身产条件。 加工表面技术要 求是决定表面加工方法最重要因素。 平面加工 平面加工的方法通常有刨、铣、拉、车、磨及光整加工等。 其中，铣、刨、磨为主要加工方法。 采用哪种加工方法较合理，需根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。 刨削主要用于加工平面和直槽。 如果对机床进行适当的调整或使用专用夹具，还可用于加工齿条、齿轮、花键以及母线为直线的成形面等。 刨削加工精度一般可达 IT8～ IT7，表面粗糙度 Ra 值可达 ～。 刨削加工的工艺特点如下： (1) 刨床结构简单，调整、操作方便；刀具制造、刃磨容易，加工费用低。 (2) 刨削特别适宜加工尺寸较大的 T形槽、燕尾槽及窄长的平面。 (3) 刨削加工精度较低。 粗刨的尺寸公差等级为 ITl3～ ITll，表面粗糙度 Ra值 ；精刨后尺寸公差等级 IT9～ IT7，表面粗糙度 Ra 值 ～ ，直线度为 ～ 长春工业大学学士 毕业论文 20 (4) 刨削生产率较低。 因刨削有空行程损失，主运动部件反向惯性力较大，故刨削速度低，生产率低。 但在加工窄长面和进行多件或多刀加工时，刨削生产率却很高。 铣削 铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法，利用各种铣床、铣刀和附件，可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面。 一般经粗铣、精铣后，尺寸精度可达 lT9～ 1T7，表面粗糙度可达 ~。 (1) 铣削的工艺特征及应用范围 铣刀由多个刀齿组成，各刀齿依次切削，没有空 行程，而且铣刀高速回转，因此与刨削相比，铣削生产率高于刨削，在中批以上生产中多用铣削加工平面。 当加工尺寸较大的平面时，可在龙门铣床上，用几把铣刀同时加工各有关平。