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数控加工工艺策画

  

数控加工工艺策画

  

数控加工工艺策画

  序言 数控技术也叫计算机数控技术, 目前它是采用计算机实现数字程序控制的技 术。 这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采 用计算机代替原先用硬件逻辑电路组成数控装置,使输入数据存贮、处理、运算、 逻辑判断等各种控制技能的实现, 均可通过计算机软件来完成。 现在数控技术又包括两部分: 一是直接数字控制简称 DNC;二是计算机数字控制简称 CNC。DNC 系统显著特点是:可以实 现控制大量机床;更需机器数量和所需的计算机程度化。有时需要使用卫星计算机,卫星计 算机是更小的计算机,可以分担中央计算任务。每台卫星控制着几台机床,零件加工指令程 序由计算机接受,储存在内存中,当需要卫星计算机发送指令程序到每立机床时,来自 机床的反馈数据在电脑中央存储接收之前存储在卫星内存的程序指令。CNC 的外部系统与传 统的 NC 机相似,然而 CNC 中的程序使用方法是不同的。识别计算机数控系统对于在设计中 选择不同加工类型的数控机床有很重要的意义。 输出轴的用途很广泛, 该输出轴用在动力输 出装置中, 是动力输出的关键零件之一。 该输出轴在工作中需要承受一定冲击载荷和较大的 扭矩,因此该零件应具有足够的耐磨性和抗扭强度,所以设计中一定要注意表面热处理。 零件图的设计 一、正确选择视图 零件的视图应选择清楚而正确的表达出零件各部分的结构形状和尺寸的视图, 视图及剖 视图的数量应为最少。 二、图形比例 除较大或较小的零件外通常尽可能采用 1:1 的比例绘制零件图, 以直观的反映出零件的 实际大小。需注意留出尺寸界线和尺寸线的位置;由于所设计的零件长为 244mm,最大直径 为 176mm,而选用的是 A1 图纸绘制,所以所选择的比例为 2:1 三、技术要求 凡是不便于用图样或符号表示而在制造时又必须保证的条件要求, 都应该以 “技术要求” 的形式加以说明,技术要求的内容广泛多样,具体须由零件的要求而定,一般有如下要求: (一) 对铸件毛坯的要求不能允许有缩孔、缩松或疏松氧化皮及毛刺等; (二) 对锻件毛坯的要求不允许有氧化皮、夹皮及裂纹等; (三) 对零件表面机械性能的要求,如热处理方法及热处理后表面硬度、淬火范围和渗碳 深度等; (四) 对加工的要求,如是否要求与其他零件一起配合加工; (五) 对未标注的圆角、倒角的说明,个别部位修饰的加工要求,如表面涂色等; (六) 其他特殊要求。 技术要求所用的文字应简明、扼要、完整,不得含糊不清,以免引起误会。所设计的零件图 要求为:调质处理 217-255HBS;中心孔 2-B6.3/18GB145-85,Ra=2.5μ m。 机械加工工艺过程的设计 概述: 在机械产品的生产过程中,把那些由原材料变为成品直接有关的过程,如毛坯的制造、 机械加工、 热处理和装配等过程, 称为工艺过程。 用机械加工的方法, 直接改变毛坯的形状、 尺寸和表面质量,使之成为产品零件的工艺过程,称为机械加工工艺过程。机械加工工艺过 程由若干个工序组成,而每一个工序又可细分为安装、工位、工步和走刀等。机械加工工艺 过程列出了整个零件加工所经过的工艺路线(包括毛坯、机械加工和热处理等),它是制订 其他工艺文件的基础,也是生产技术准备、安排计划组织生产的依据。单件小批生产中,一 般简单零件只编制工艺过程卡片直接用来指导生产。 制订工艺过程的方法步骤: 1、零件图的工艺分析; 2、毛坯设计; 3 拟定零件的加工工艺路线、填写工艺过程卡片。 一、零 件 图 分 析 (一)零件的作用 零件图是制定工艺规程的原始资料。因此在制定工艺时,必须要对零件图进行分析。 所要设计的零件为输出轴,而轴类零件主要作用为:是传递转矩,使主轴获得旋转的动力和 承受工作载荷还有就是支撑传动零部件。 (二)零件的材料及其力学性能 从零件图可知生产类型为中批;零件的材料为 45 钢,是常用中碳调质钢,具有 较高的强度刚度和人性,可承受较高的载荷,综合力学性能好。 (三)零件的结构工艺分析 由所给的零件图可知,该零件所要加工的工步繁多,属于比较复杂的零件;其中难 加工的部位有 φ 8 的两个通油孔和 φ 8 的配钻孔还有 16 的键槽,因为他们在工件的不同部 位上,加工是定位比较难。加工误差要求严格的有 φ 55 左端面,φ 65 和 φ 75 的外圆柱面 还有就是 φ 20 的内圆柱面。其主要加工的面有 φ 55、φ 60、φ 65、φ 75、φ 176 的外圆柱 面,φ 50、φ 80、φ 104 的内圆柱表面,10 个 φ 20 的通孔,结合零件图得知,部分部位尺 寸精度较高,公差等级要求在 IT7 级到 IT9 级之间;φ 20 通孔内表面和 φ 80 内圆柱表面的 粗糙度为 Ra2.5um;φ 55,φ 60,φ 65,φ 75 外圆柱面表面粗糙度为 Ra1.25,所以表面粗 糙度要求较高但其余的粗糙度为 Ra20; 热处理为调质处理到 217HBS 至 255HBS。 从综合角度 考虑, 该零件的加工难度要求为一般;该零件为轴类零件大部分部位可通过车床来完成, 其装夹方式可以用三爪卡盆定位和平口钳。 二、毛坯的设计 毛坯的形状和尺寸越接近成品零件,材料消耗越少,机械加工的劳动量也越少,因而会 提高机械加工效率,降低成本。但毛坯的费用却因此而提高。所以,毛坯的设计要从机械加 工和毛坯制造两方面综合考虑, 以求得到最佳效果。 设计毛坯包括选择毛坯种类及其制造方 法,画出毛坯图。 (一)毛坯种类 零件的毛坯种类主要分为型材、锻件、铸件和焊接、冲压等半成品件。 (二)毛坯的选择 (1)根据图纸规定的材料及机械性能选择。图纸标定的材料基本确定了毛坯的种类。 例如,材料是铸铁,就要用铸造毛坯;材料是钢材,若力学性能要求高,可选锻件;若力学 性能要求较低,可选用型材或铸钢 (2)根据零件的功能选择。主要根据工作条件、材料、结构特点三者综合考虑。如材 料为 45 钢,则轴以锻件为主;光轴

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