【端盖零件机械加工工艺规程设计4800字（论文）】

端盖零件机械加工工艺规程设计目录TOC\o"1-3"\h\u23557引言 天津轻工职业技术学院2020级毕业论文设计（论文）引言制造业是我国的支柱型产业之一，同时“中国制造”在全球也扮演着重要角色，可是我们至今尚未实现真正意义上的“中国创造”，以此甩掉“低端”标签。“十三五”规划中提到的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大理念，将无疑成为我国新的增长动力。在“中国制造2025”的十大领域中，高端数控机床也同样占据着一席之地，而且经过多年的发展，国内数控技术也己发展的比较成熟、可靠的程度。当今世界各国都在大兴制造业，对于企业而言，为了提高自身制造能力及其应对市场多变性的能力而普遍采用数控技术及装备。在传统加工的基础之上，通过与计算机技术、LAPP及CAM技术的有效结合，继而形成了数控加工工艺。相比传统加工，它具有较大优势，成为当代加工行业不可缺少的工艺技术。在数控加工过程中，由于机床操作及编程对工艺人员的文化水平和机加工经验要求较高，加之工作本身的复杂性，就导致了许多企业的数控加工效率并不是很高，产品质量也存在诸多问题，同时由于数控机床规格与加工产品不适应，导致机床加工精度不够或是有些功能基本处于无用状态。面对今天市场多品种、小批量及个性化生产的需求，企业所能获得的边际利润越来越少，所以企业普遍以提高效率及采取有效的质量保证来获取更大利润。对于制造业企业来说，工艺是质量保证措施的重中之重，其水平高低直接影响着产品加工质量。在追求时间概念的今天，工艺设计的效率问题，更成为了企业技术部门中所关注的焦点。面对这种新的挑战，无形中就要求企业务必拥有一种既高效又能保证产品质量的应对措施。本课题正是针对传统加工己很难满足当今市场需求，产品开发周期长，加工效率低下等问题，以端盖零件为研究对象，对其加工工艺的分析和计算过程进行设计，使数控加工真正朝着“高质、高效、低耗”发展，在市场竞争异常激烈的今天，这不论对于企业还是国家而言，都具有很大的现实意义。

第1章端盖零件加工工艺设计分析1.1零件工艺分析1.1.1结构分析制订零件的机械加工工艺规程之前，对零件进行工艺性分析。首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。如图1-1所示零件便面由柱面，圆端盖零件，顺圆弧构成，孔复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф50mm×80mm。图1-1端盖零件加工样图（45#棒材Φ25×50）该工件尺寸标注完整、正确、尺寸、基准统一、有利于定位基准与编程原点的统一。零件轮廓描述清楚，无热处理及硬度要求。零件的结构较为复杂，具有一定的加工难度。该零件的加工精度要求较高，加工精度等级为IT7（高精度）；表面粗糙度要求相对较高：直径为20mm的圆柱部分粗糙度为Ra3.2，其余部分均为Ra1.6。1.1.2技术要求分析小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB01804-m处理，零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷，锐边倒角为C0.5未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3。整体式硬质合金刀可以加工要求较高零件的较小部位，这样加工可以取得较高的加工精度。整体硬质合金刀具成本较高，在使用时注意刀具伸长不能太大，否则刀具会出现让刀量大、易磨损等情况，因此也会出现折断的危险。立统刀在统削零件周边轮廓时候，注意刀具半径要和零件轮廓的最小曲率半径匹配。只能小，不能大。粗加工时可以选择大的，精加工时一定要小。1.2毛坯的确定对于端盖零件的毛坯主要根据零件的材料、形状结构、尺寸大小、及生产批量等因索来选择。直径较小的情况下，应该选择棒料，也可以选择实心铸件。当需要大批量成产是，还可采用冷挤压和粉末冶金等先进毛坯制造工艺，可在毛坯精度的提高基础上提高生产率。根据图1-2工件的材料、形状机构以及尺寸等相关要点因素，本课题选择φ25×50MM的棒料。图1-2端盖毛坯简图1.3基面的选择1.3.1粗基准的选择选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。选择端盖零件孔Φ20mm的外圆面和端盖零件类头右端面作为粗基准。因此端盖零件以自为基准原则选择上顶面为粗基准，下底面为精基准。采用Φ30mm外圆面定位加工内孔，可保证孔的壁厚均匀；采用端盖零件类头右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。在铣床上加工标准节端盖零件时，以15.8mm内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则。1.3.2精基准的选择根据该端盖零件类零件的技术要求和装配要求，选择端盖零件类头左端面和叉轴孔的轴线作为精基准，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于端盖零件类件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用端盖零件类头左端面作为精基准，夹紧力可作用在端盖零件类头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。该零件加工时，采用15.8mm内孔作为精基准来加工端盖零件类前后两侧面。

第2章端盖零件加工工艺设计计算2.1数控车床的选择加工中心加工柔性比普通数控铣床优越，有一个自动换刀的伺服系统，对于工序复杂的零件需要多把刀加工，在换刀的时候可以减少很多辅助时间，很方便，而且能够加工更加复杂的曲面等工件。图2-1VMC850立式加工中心此毕业设计要求加工图所示的零件，此零件必须使用数控机床进行加工，在加工过程种不需要更换机床和加工工作地点，该零件可以在车床上通过一次装夹就能完成加工。本文选择操做系统为VMC850立式数控加工机床。机床的主要规格和参数见表:表2-1VMC850立式加工中心详细参数工作台面尺寸（长×宽）405×1307（mm）主轴锥孔/刀柄形式24ISO40/BT40（MAS403）工作台最大纵向行程650mm主配控制系统FANUC0iMate-MC工作台最大横向行程450mm换刀时间（s）6.5s主轴箱垂向行程500mm主轴转速范围60—6000(r/min)工作台T型槽（槽数-宽度×间距）5-16×60mm快速移动速度10000（mm/min）主电动机功率5.5/7.5（kw）进给速度5—800（mm/min）脉冲当量（mm/脉冲）0.001工作台最大承载(kg)700kg机床外形尺寸(长×宽×高)(mm)2540mm×2520mm×2710mm机床重量(

kg)4000kg2.2刀具的选择和刀具卡的制定2.2.1数控铣刀选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应；同时根据不同的工件材料和加工精度要求选择不同参数的铣刀进行加工。加工较大的平面、较大的台阶面应选择面铣刀；加工平面零件周边轮廓、凹槽、较小的台阶面应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面应应选择模具铣刀；加工封闭的键槽应选择键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选择鼓形铣刀；加工立体型面和变斜角轮廓外形常采用球头铣刀、鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔应选择成型铣刀。该零件所用铣刀主偏角取90°铣刀直径的选择：面铣刀直径主要根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位置和刀齿与工件接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据。面铣刀直径可按D=1.5d(d:主轴直径)选取。一般，面铣刀的直径应比切宽大20%~50%。铣刀直径D=80mm，长度L=220mm立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围内。小直径立铣刀，就主要考虑机床的最高转速能否达到刀具的最低切削速度要求。选取立铣刀（GB1110-85），立铣刀直径D=10mm，长度L=72mm。2.2.2钻头标准麻花钻：切削部分有两个主切削刃，两个副切削刃、一个横刃和两个螺旋槽组成。在加工中心上钻孔，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度。此处选硬质合金锥柄麻花钻（GB1436-85）直径D=13mm，长度L=151mm；硬质合金锥柄麻花钻（GB1438-85）直径D=38mm，长度L=349mm；硬质合金锥柄扩孔钻（GB1141-84）直径D=39.6mm，长度L=349mm。2.3确定各工序的切削用量背吃刀量、进给量、切削速度和主轴转速的确定。选择切削用量时要在保证加工质量和刀具耐用度的前提条件下，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。当刀具寿命一定时切削速度对生产率影响最大，进给量次之，被吃刀量最小；故切削用量选择原则：首先选择尽量大的背吃刀量，其次选择最大的进给量，最后选择最大的切削速度（1）背吃刀量的选择：根据加工余量确定，切削加工一般为粗加工、半精加工和精加工几道工序，各工序有不同的选择方法。粗加工时（表面粗糙度≥12.5），在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量。中等功率机床，背吃刀量可达8~10mm，但是对加工余量，一次走刀会造成机床功率或刀具强度不够，或加工余量不均匀引起振动，或刀具受冲击严重出现打刀等情况，则需要采用多次走刀；如分两次走刀，则第一次背吃刀量尽量取大，一般为加工余量的2/3~3/4左右；第二次背吃刀量尽量取小，一般为加工余量的1/4~1/3左右。（2）进给量选择：根据零件材料硬度，刀具进行查表选择。确定铣刀每齿进给量后，进给速度可按下式计算：式中：为每齿切削量，为铣刀的齿数，为转速。（3）切削速度的选择：确定了背吃刀量、进给量和刀具耐用度，查表确定切削速度。（4）主轴转速主要根据切削速度确定：式中：为切削速度,单位；为刀具直径,单位。综上选取各工序的切削用量如下：铣基准面选择加工中心虎钳夹具硬质合金端面铣刀Ap=4mmf=40mm/minVc=70m/minnc=180r/min1.钻13的孔选择加工中心虎钳夹具13的钻头Ap=23mmf=30mm/minVc=20m/minnc=500r/min2.铣上表面选择加工中心一面两孔定位硬质合金端面铣刀Ap=5mmf=40mm/minVc=70m/minnc=180r/min3.铣60外圆选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min4.钻40的孔选择加工中心一面两孔定位13的钻头Ap=41mmf=40mm/minVc=23m/minnc=200/min铣40的孔选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min5.铣22的沉槽选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min精镗40的孔选择加工中心一面两孔定位40的镗孔刀Ap=41mmf=40mm/minVc=74m/minnc=600r/min

总结本次毕业设计的主要内容是完成端盖零件的机械加工工艺过程。通过对端盖零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出端盖零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。通过本次设计的专用夹具既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。如前所述，该工件不但可以采用心轴夹紧、定位，还可设计圆环套来夹紧，但由于心轴的夹紧有可能破坏其定位，不选用该方式，而设计圆环套不易装、取工件，也不选用，为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。参考文献徐格宁.端盖零件金属结构设计[M].北京：机械工业出版社，1995年.吴应鹤.塔式起重机的应用与计算[M].成都：四川科学技术出版社，1995.黄鑫云.数控加工工艺的决策研究[J].机械管理开发.2015(06)张本忠.关于数控加工工艺标准化的探讨[J].时代农机.2016(03)曹明华.关于数控加工工艺路线的研究[J].职业.2016(09)徐焱，付大华.数控加工工艺与传统工艺的结合[J].装备制造技术.2016(02)孙善乾.数控加工零件工艺分析与研究[J].辽宁教育行政学院学报.2015(02)陈旻.端盖零件的数控加工工艺设计研究[J].现代制造技术与装备.2017(04)杨占凯,董文满,谌祖辉,张鹏.微结构的精密微细铣削加工技术研究[J].航空精密制造技术.20