目录
一、零件图的工艺分析
二、零件设备的选择
三、确定零件的定位基准和装夹方式
四、确定加工顺序及进给路线
五、刀具选择
六、切削用量选择
七、填写数控加工工艺文件
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1、如图1所示,材料为45钢,单件生产,毛坯尺寸为84mm×84mm×22mm),试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。
图1带型腔的凸台零件图
一 零件图的工艺分析 1、图形分析
(1)分析零件图是否完整、正确,零件的视图是否正确、清楚,尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。
(2)分析零件的技术要求,包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度,提高成本;过低的技术要求会影响工作性能,两者都是不允许的。上图的精度为IT8级,技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。
(3)该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求,又便于加工,各图形几何要素间的相互关系(相切、相交、垂直和平行)比较明确,条件充分,并且采用了集中标注的方法,满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。
2、零件材料分析
由题目提供,材料为45钢。
3、精度分析
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该零件最高精度等级为IT8级,所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度,加工精度难以达到要求。
4、结构分析
从图1上可以看出,带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成,该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。
二、选择设备
由该零件外形和材料等条件,选用XK713A数控铣床。
三、确定零件的定位基准和装夹方式
由零件图可得,以零件的下端面为定位基准,加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。
零件的装夹方式采用机用台虎钳。
四、确定加工顺序及进给路线
1、确定加工顺序
加工顺序的拟定按照基面先行,先粗后精的原则确定,因此先加工零件的外轮廓表面,加工上下表面,接着粗铣型腔,再加工孔,按照顺序再精铣一遍即可。
加工圆弧时,应沿圆弧切向切入。 2、进给路线
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五、选择刀具
1、加工上下表面是采用Φ125mm的面铣刀,齿数为8。 2、粗加工外轮廓时采用Φ16mm的键槽铣刀。
3、粗加工内轮廓及孔时,选用Φ16mm的键槽铣刀以减少换刀次数。 4、精加工内外轮廓及孔,选取Φ16mm高速钢立铣刀。 5、Φ3mm的中心钻。
表1 数控加工刀具卡片
产品名称或代号 序号 1 2 3 4 5 编制 刀具号 T01 T02 T03 T04 铣刀 T05 Φ3mm中心钻 审核 1 批准 钻中心孔 共1页 第1页 刀具规格名称 Φ125mm面铣刀 Φ16mm键槽铣刀 Φ16mm键槽铣刀 Φ16mm高速钢立1 精加工内外轮廓及孔 零件名称 数量 1 1 1 零件图号 备注 加工表面 粗精铣上下端面 粗加工外轮廓 粗加工型腔及孔 六、切削用量选择
1、背吃刀量
查《切削用量简明手册》,粗铣时决定铣削深度ap,由于加工余量不大,故可在一次走刀内切完,则ap=h=1.8mm。
精铣时铣削深度ap为ap=0.2mm。 2、主轴转速的选择
查《切削用量简明手册》,因为工件材料为45钢,刀具材料为高速钢,粗铣端面时主轴转速n(r/min)为221.54,考虑到车床及刀具等实际因素,取250r/min。精铣端面时主轴转速n(r/min)为254.65,考虑到车床及刀具等实际因素,取300r/min。由公式n=1000Vc/πd可以算出,粗铣型腔、孔和凸台时主轴转速n(r/min)为397.89,根据实际情况选取500;精铣型腔、孔和凸台时主轴转速n(r/min)为696.30,根据实际情况选取700。钻中心孔时的主轴转速n(r/min)为1273.88根据实际情况选取1250。 3、进给速度的选择
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因XK713A铣床功率为4KW,查《切削用量简明手册》,由表3-5粗铣时进给量f=0.5mm,由表3-4精铣时进给量f=0.05mm,φ16mm键槽铣刀粗铣时的进给速度Vf(mm/min)为250,φ16mm高速钢立铣刀精铣时的进给速度Vf(mm/min)为35; 粗铣端面时Vf(mm/min)为180,精铣端面时Vf(mm/min)为30;φ3mm钻头进给速度Vf(mm/min)为112.5。
七、填写数控加工工艺文件
主轴转工步号 工步内容 刀具号 T01 T01 T01 T01 T05 T03 T03 T02 T04 T04 T04 道具规格/mm φ125 φ125 φ125 φ125 φ3 φ16 φ16 φ16 φ16 φ16 φ16 速/r·min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
粗铣下底面 精铣下底面 粗铣上端面 精铣上端面 钻φ20H8孔的中心孔 粗铣型腔 粗铣φ20H8孔 粗铣外轮廓 精铣型腔至尺寸 精铣φ20H8孔至尺寸 精铣外轮廓至尺寸 250 300 250 300 1250 500 500 500 700 700 700 -1进给速度/mm·min 180 30 180 30 112.5 250 250 250 35 35 35 1.8 0.2 1.8 0.2 5 0.5 0.5 0.5 0.05 0.05 0.05 自动 自动 自动 自动 手动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 -1背吃刀量/mm 备注
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