转向臂零件数控加工工艺及加工仿真设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 转向臂零件数控加工工艺、加工仿真 学生姓名： 李琛 班级： 0781053 指导老师： 高延峰 摘要： 本文介绍了转向臂零件加工工艺的基本类型及工艺规程，并重点对工艺过程和数控仿真加工过程进行了分析探讨。本文主要利用三维软件来设计仿真加工的全部过程。本文设计的转向臂，在工农业中的应用非常广泛。通过分析其在锤上模锻的变形过程，应用金属塑性变形基本原理，制定了转向臂的成形工艺。在设计过程中，根据转向臂零件的各种参数，分析了其由坯料变为成形锻件的变形过程，制定出了较为合理的工艺流程 ；由转向臂锻件的制坯过程，设计出了较为经济，使用方便，较为合理的加工过程。 关键词： 工艺设计 模具设计 指导老师签名： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 NC i 781053 of on to to to on an to to of of in in it on to up to of a to of of to of it is by to in to to up of 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 目录 摘要 . - 1 - - 2 - 1 绪论 . - 6 - 速切削 . - 7 - 精度控制 . - 7 - 柔性化 . - 7 - . - 7 - 络化 . - 7 - . - 8 - 2 生产类型的确定 . - 8 - 件的作用 . - 8 - 件的工艺分析 . - 8 - 16的中心线加工表面 . - 8 - 的中心线加工表面 . - 8 - 3 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 . - 9 - . - 9 - 取公差等级 . - 9 - . - 9 - . - 9 - 求的机械加工余量） . - 9 - . - 10 - 4 工艺路线拟 定 .1 - .1 - .1 - .1 - .1 - 5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 . - 13 - . - 13 - 据不同的工序选择机床 . - 13 - . - 13 - 据不同的工序选择刀具 . - 13 - . - 14 - 定工序尺寸 . - 14 - 有面） . - 14 - . - 14 - 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 6 确定切削用量及基本时间 . - 15 - 序号 02、 03、 04 . - 15 - 5 . - 17 - 6 . - 19 - 7 . - 20 - 8 . - 21 - 9 . - 22 - 0 . - 23 - 1 . - 24 - 7 控加工仿真 . - 26 - 建坐标系 . - 26 - 外形，铣刀 . - 26 - 上端面，创建坐标系，刀轨，粗铣 . - 28 - 两侧端面，建坐标系，刀轨，粗铣 . - 29 - 下端面，建立坐标系，刀轨，粗铣 . - 31 - 26端面 坐标，刀轨 . - 32 - 20柱 B、 . - 33 - 麻花钻，粗钻 孔，选 16麻花钻，精铰16. - 35 - 钻 . - 37 - . - 37 - 7 钻，刮平 16体 1. - 38 - 建坐标系，刀轨，精铣 . - 38 - 坐标系，刀轨，精铣 . - 39 - 立坐标系，刀轨，精铣 . - 41 - 心得体会 . - 43 - 参考文献 . - 44 - 致谢 - 42 - 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1 绪论 现代数控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 速切削 受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。高速切削可通过高速运算技术、快速插补运 算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现。 高主轴转速可减少切削力，减小切削深度，有利于克服机床振动，传入零件中的热量大大减低，排屑加快，热变形减小，加工精度和表面质量得到显著改善。因此，经高速加工的工件一般不需要精加工。 精度控制 高精度化一直是数控机床技术发展追求的目标。它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精度控制两方面。 提高机床的加工精度，一般是通过减少数控系统误差，提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅助措施来达到的。目前精整加工 m，并进入了亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代。 (加工精度达 m) 柔性化 柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前，在进一步提高单机柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系统柔性化发展。 数控系统在 21 世纪将具有最大限度的柔性，能实现多种用途。具体是指具有开放性体系结构，通过重构和编辑，视需要系统的组成可大可小；功能可专用也可通用，功能价格比可调；可以集成用户的技术经验，形成专家系统。 一个整体，实现机电光声综合控制，测量造型、加工一体化，加工、实时检测与修正一体化，机床主机设计与数控系统设计一体化。 络化 实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足 性制造系统 )、 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 算机集成制造系统 )对基层设备的要求。配置网络接口，通过 行远程检测和诊断，使维修变得简单。建立分布式网络化制造系统，可便于形成“全球制造”。 21 世纪的 统将是一个高度智能化的系统。具体是指系统应在局部或全部实现加工过程 的自适应、自诊断和自调整；多媒体人机接口使用户操作简单，智能编程使编程更加直观，可使用自然语言编程；加工数据的自生成及智能数据库；智能监控；采用专家系统以降低对操作者的要求等。 2 生产类型的确定 件的作用 据资料所示，该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使用，从而达到控制转向轮的转向角度。 件的工艺分析 由零件图可知： 16、 零件的主要加工面可分为两组： 16的中心线加工表面 这一组加工表面包括 ：铣 26侧端面、钻 16孔、倒角 1 45 、钻 的中心线加工表面 这一组加工表面包括：铣 20端面、钻 16 概括：由于 16、 16纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 以由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 3 选择 毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 根据零件材料确定毛坯为长方体铝合金 ,中批量生产。按 机械制造技术课程设计指导 可确定： 长 最大轮廓尺寸为 取公差等级 造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁，得 12 级。取为 10级。 根据加工表面的基本尺寸和逐渐公差等级 0级，公差带相对于基本尺寸对称分布。 机械加工余量等级范围为 E G，取为 求的机械加工余量） 对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为 械加工余量等级为 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 依零件图可知： 16、 成实心。 式（ 5 R=F+T/2=32+=、 式（ 5 R=F+2T/2=26+2 =据数据可得： 转向臂铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表（ 3 表（ 3 项目 A 面 B、 16孔 公差等级0 10 加工面基本尺寸 32 26 铸件尺寸公差 机械加工余量等级 F F 毛坯基本尺寸 0 0 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 4 工艺路线拟定 粗基准：为保证工件重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗 基准。为互为基准，以 20 B、 精基准： 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使两孔互为基准，选 16的孔作为精基准。 1、粗铣上端面 2、铣两侧端面 3、粗铣下端面 4、铣 16 26 面 5、铣 20、 6、钻、精铰孔 16角 1 45 7、钻 8、钻 9、刮平 B、 16端入体 14 表（ 4 工序号 工序内容 简要说明 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 01 正货处理 145 204善材料加工性能 02 粗铣上端面 03 粗铣两侧面 04 粗铣下端面 05 铣 26柱 A 面 先加工面 06 铣 20柱 B、 C 面 07 钻、精铰孔 16 倒角 1 45 后加工孔 08 钻孔 09 钻孔 10 刮平 B、 C 面 16端入体 111 精铣上端面 精铣 20、 C 面 精铣下端面 12 去毛刺 13 终检 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成 . 择机床，根据不同的工序选择机床 工序号 02：铣上端面。因为工序的工步数不多，成 批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 铣铣床。 工序号 03：铣两侧面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 铣铣床。 工序号 04：铣下端面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 铣铣床。 工序号 05：铣 20柱 B、 C 面。因为互为基准，工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 工序号 06：铣 26面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 铣床。 工序号 07：钻、精铰孔 16角 1 45。选用 工序号 08、 06：钻孔 于内孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性钻通孔达到加工要求。故选 工序号 09：刮平 B、 16端入体 1糙度要求不高，宜采用 择夹具 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 择刀具，根据不同的工序选择刀具 、铣刀：根据资料选择硬质合金端面铣刀。铣刀直径： d=80数 Z=10 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 、钻、精铰孔 16角 1 45。选用麻花钻等专用刀具。 、刮平面 16用专用锪刀。 择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： 、选择加工面的量具 根据资料：用分度值为 三用游标长尺测量，测量范围 0150称规格为 150 、选择加工孔的量具 根据资料：由于孔的加工精度要求不同，分别有 于 以选择分度值 量范围分别为 25502550530内径千分尺。 定工序尺寸 的加工（所有面） 、上端面：根据加工长度为 127粗加工后的加工余量为 加工的量为 、两侧面；根据加工长度为 133粗加工后的加工余量为 加工的量为 、下端面：根据加工长度为 127粗加工后的加工余量为 加工的量为 、 据加工长度为 毛坯余量为 侧加工的量为 粗加工后的加工余量为 加工的量为 、 B、 据加工长度为 坯余量为 侧加工的量为 粗加工后的加工余量为 侧再加工的量为 的加工 、 16需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于 间。 钻孔： 15 2Z=铰： 16、 毛坯为实心，孔内 粗糙度要求介于 钻孔 、 毛坯为实心，孔内粗糙度要求大于 钻孔 6 确定切削用量及基本时间 序号 02、 03、 04： 本工序为铣零件的上端面面，两侧面和下端面。直接切出零件的外部轮 廓形状。以知工件材料为铝合金，选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣 刀直径： d=80数 Z=100。且已知铣削宽度 27。铣削深度 用机床 、确定每齿进给量 上下端面计算：根据已知资料所知： 质合金牌号 每齿进给量为 z。取 、选择铣刀磨损标准及耐用度 铣刀后刀面的最大磨损量为 铣刀直径 d=80用度 T=180 、确定切削速度 根据资料所知：取 z z、 Z=10、 d=806mm、T=180 v =548、 0、 m=由公式算得 m/1000/80=692.4 r/要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 根据 式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台 每分钟进给量为 =10 60=120 mm/ =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 =10、 6d=80n=750 r/M F C =算 000=W z、 Z=10、 d=806mm、T=180 v =548、 0、 m=由公式算得 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 m/1000/80=r/据 式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台每分钟进给量为 =10 60=120 mm/ =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 =10、 0d=30n=750 r/M F C =算 000=W z、 Z=10、 d=806mm、T=180 v =548、 0、 m=由公式算得 m/1000/80=692.4 r/据 式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台每分钟进给量为 =10 60=120 mm/ =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 =10、 6d=80n=750 r/M F C =算 000=W z、 Z=10、 d=806mm、T=180 v =548、 0、 m=由公式算得 m/1000/80=r/据 式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台每分钟进给量为 =10 60=120 mm/ =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 =10、 0d=30n=750 r/M F C =算 000=W z、 Z=2、 d=806mm、T=180 v =849、 0、 m=由公式算得 m/1000/2=2785 r/据 式铣床的主轴转速 n=3000r/0r/s V=40 50/1000=m/s 工作台每分钟进给量为 =2 60=48 mm/ =12 mm/实际的每齿进给量 12/2 60=z 、基本时间 (l+l1+ 0 z、 Z=10、 d=806mm、T=180 v =548、 0、 m=由公式算得 m/1000/2=2845 r/据 式铣床的主轴转速 n=3000r/0r/s V=40 50/1000=m/s 工作台每分钟进给量为 =2 60=48 mm/ =12 mm/实际的每齿进给量 12/2 60=0.1 mm/z 、基本时间（两端加工） 2(l+l1+ 0 90 且式中 l=20 =48 mm/ 2 133/48=5.1 01s 每端走刀 2次： 2 301=602s 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 7 控加工仿真 建坐标系 外形，铣刀 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸