支承套零件加工工艺编程及夹具设计： 任务书.doc 开题报告.doc 支承套图.dwg 支承套夹具装配图.dwg 支承套零件加工工艺编程及夹具设计.doc 目录.doc 目的、意义：利用数控机床加工，其产品加工的质量一致性好，加工精度和效 率均比普通机床高出很多，尤其是在轮廓不规则、复杂的曲线或曲面、多工艺 复合化加工和高精度要求的产品加工时，其优点是传统机床所无法比拟的。本 课题对异型体、复杂的曲线、多工艺复合化加工进行探索，设计出切实可 行的工艺流程及工艺装备。 1．调研，查阅资料，了解数控加工工艺的国内外现状、进展 2．对数控机床加工的零件即支承套的机械 加工工艺过程进行分析,进行方案论证。 3．设计零件工艺流程 4．设计零件的夹具 5．进行数控编程 1．设计出的零件工艺流程应符合数控加工工艺要求。 2．设计的夹具应定位准确，夹紧可靠。 3．夹具的定位误差应小于零件尺寸公差的1/3。 数控加工工艺具有以下特点： (1)数控机床加工精度高。一般只需一次加工即能达到加工部位的精度，而不需分粗加工、精加工。 (2)在数控机床上工件一次装夹，可以进行多个部位的加工，有时甚至可完成工件的全部加工内容。 (3)由于刀具库或刀架上装有几把甚至更多的备用刀具，因此，在数控机床上加工工件时刀具的配置、安装与使用不需要中断加工过程，使加工过程连续。 (4)根据数控机床加工时工件装夹特点与刀具配置、使用的特点区别于普通机床加工时的情况，工件的各部位的数控加工顺序可能与普通、机床上加工工件的顺序也有很大的区别。 此外根据数控机床高速、高效、高精度、高自动化等特点，数控加工还具有以下工艺特点： 1)切削量用比普通机床大。 2)工序相对集中。 3)较多地使用自动换刀(ATC)。 4)首件需试切削。 5)工艺内容更具体更详细，工艺要求更严密更精确。 高效率、高精度加工是数控机床加工最主要特点之一。利用数控机床加工，其产品加工的质量一致性好，加工精度和效率均比普通机床高出很多，尤其是在轮廓不规则、复杂空间曲面、多工艺复合化加工和高精度要求的产品加工时，其优点是传统机床所无法比拟的。数控加工另一个特点是产品装夹定位灵活，同一产品零件可能有多种加工方案。然而正是其灵活性和高精度要求对其高效应用带来了的局限性，如存在数控程序的编制、刀具工装夹具的准备周期长等不利因素。数控工艺的合理性与高质量数控程序的快速编制是限制数控加工的瓶颈问题之一。数控加工的成本相对较高也是制约其广泛应用的一个因素。数控加工对技术人员的水平要求相当高，数控工艺和程序的质量是保证产品加工质量合格最主要和最关键的因素。数控加工时，产品的质量完全靠数控工艺和数控程序来保证。产品加工的具体细节在进行工艺设计和程序编制时必须全面考虑，只有设计正确才能保证产品加工的质量要求。在数控加工朝高速、超高速和复合化加工方向发展的趋势下，对技术人员就提出了更高的要求。 1.3数控机床与普通机床相比具有的优越性 普通机床加工时，其加工成本相对较低，工序较长，且工步中很多具体细节由技术工人来完成，对技术工人的水平要求相对较高。数控机床加工工艺相比较普通机床加工工艺的优越性有以下几点： (1)数控加工工艺的“内容十分具体、工艺设计工作相当严密”。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，由于采用数控机床加工具有加工工序少，所需专用工装数量少等特点，克服了普通传动工艺方法的弱点，一般说来，数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。从编程来看，加工程序的编制要比普通机床编制工艺规程复杂。 (2)数控加工的工艺“复合性”。采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成镗、铣、铰、攻丝等多种加工，因此，数控加工工艺具有复合性特点，也可以说数控加工工艺的工序把传统工艺中的工序“集成”了，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，这项工作必须在程序编制工作以前完成。为了优化数控程序设计、提高编程效率、合理使用数控机床，我们有必要对数控加工工艺设计等技术问题加以分析、研究，以做好数控机床加工前的技术准备工作。 数控加工取代传统加工占据生产制造的主导地位已成为一种趋势，但由于历史的原因，传统的加工设备与先进的数控机床并存，是目前乃至今后很长一段时期内大多数制造企业的设备现状。如何从工艺的角度根据各企业的设备现状、产品生产规模、零件结构形式与加工精度要求等方面来合理地进行产品工艺方案设计，充分发挥企业现有数控设备与传统设备的加工效率，使企业设备资源与人力资源得到充分利用，需要从多个方面来探讨。数控工艺与普通工艺结合的好坏直接影响到数控机床与普通机床加工效率的发挥，进而影响到生产计划任务的完成。提高产品机械加工工艺与数控程序的编制质量，是早日实现制造业产品的高精度、高效率、高质量加工必需解决的问题之一。因此，寻求传统加工工艺与数控加工工艺的合理衔接途径与措施，对于提高企业的经济效益是非常有意义的。 数控工艺与普通工艺结合的途径和措施，具体可从以下几个方面来实施： (1)产品的设计状态与生产批量。 (2)粗精加工与加工精度的结合。 (3)精密设备与一般设备的结合。 (4)加工工种之间的结合。 (5)技术交流和技术创新相结合。 （1）问题的提出 由于是成批量生产，为了提高工作效率，降低劳动力度，需要设计专用夹具。该零件在结构上不是很复杂，但是需加工的孔工序较多，且需要加工侧面的2个2- 15H7孔，选取比较合理的装夹方案，避免2次安装工件是该专用夹具设计的要点。 （2）定位方案 根据零件的形状，以100f9外圆为A面，80尺寸左端面为C面， 78尺寸后端面为D面。 方案一：A面限制2个自由度，平面C限制1个自由度，端面D限制3个自由度，用平面C夹紧。 方案二：A面限制1个自由度，平面C限制2个自由度，端面D限制3个自由度，用A面夹紧。 两种定位夹紧方案对比： 方案一是按照基准重合原则确定的，即定位基准与设计基准重合，不存在基准不重合误差，有利于保证加工精度，而且夹紧点靠近加工面。 方案二夹具制造较复杂，且定位基准与设计基准不重合，存在基准不重合误差。此外，用V型块同时定位夹紧，结构复杂且间距较大，刀具轴伸太长，不利于提高刀具的刚度。 综合考虑两个方案的优缺点，及本工序加工的具体情况，采用方案一。 （3）定位元件的选择 根据定位方案一，设计定位元件的结构如图4.3所示，A面用短V型块定位，平面C用活动定位板同时定位夹紧，活动定位板由一根定位销定位于夹具体上，通过夹紧螺钉旋紧，端面D用两块定位板定位。该夹具在加工2- 15H7时只需旋转工作台不必将工件取出换向，在夹具一侧留有空间使刀具能自由伸缩。另外夹具底部留有2个键槽，使用定位键配合螺钉使夹具能牢牢固定在工作台上。装夹示意图见图4.3。 （4）定位误差的计算 由于使用定位板定位，而且在数控机床加工前零件和定位板接触表面都已经精确加工过，所以误差基本为零。