蜗轮壳体数控加工自动编程和加工中心夹具设计毕业论文.doc

蜗轮壳体数控加工自动编程和加工中心夹具设计毕业论文 绪论 用数控机床加工零件，是按照事先编制好了的数控程序自动地对零件进行加工。它是把零件的加工工艺路线、刀具运动轨迹、切削参数等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把程序单的内容输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。为了能充分高效地利用数控机床的各种功能，使数控机床能按照人们事先设计的模式进行安全、可靠地工作，选择了蜗轮壳体在数控机床上进行加工作为毕业设计的课题。并严格按照毕业设计的要求，进行包括数控加工工艺分析、数控刀具及其切削参数的选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数字计算、数控加工程序的编制等。 另外，考虑到自动编程技术具备数学处理能力强、能快速、自动生成数控程序、后置处理程序灵活多变、程序自检、纠错能力强、便于实现与数控系统的通行等特点，采用了数控加工自动编程技术进行课题制作，同时为了检验编程效果，还采用了数控仿真技术及时校验整个程序的加工效果。 零件三维建模 二、零件工艺分析与设计 2.1选择毛坯 该零件的材料为HT200，因此，毛坯为铸件。 2.2工艺分析 1）该零件属于典型箱体类零件。零件尺寸较小，同时零件形状结构并不复杂，尺寸精度要求也不是很高，但有多处转接圆角，使用的刀具较多，要求保证壁厚均匀，中小批量加工零件的一致性高，该零件比较适合采用加工中心加工。 2）工件中心孔为Ф25H7，小于30mm，所以不能铸出，只能在实体上钻、扩、绞而成。 3）考虑到工件端面上的孔加工因各个孔尺寸大小不一，内孔表面粗糙度要求较高，加工中所需要的刀具数量及种类较多，故这部分内容适宜集中放在加工中心上一次装夹完成。 4）一般情况下，直径在M6~M20mm之间的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工。直径在M6mm以下的螺纹，在加工中心上完成底孔加工，通过其他手段攻螺纹。因为在加工中心上攻螺纹不能随机控制加工状态，小直径丝锥容易折断，所以工件上许多小于M6的螺纹，可用丝锥进行手动攻螺纹。 5）从工序集中和便于定位两方面考虑，选择4个侧面在加工中心中加工。将下表面和下表面的四个孔中的两个作为主要定位基准，并在前道工序中加工出来。 从以上几点可以看出，该零件的加工部位较分散，不能在一次装夹中 完成全部加工内容。工艺路线的安排应遵循先面后孔、基面先行、先粗后精的加工原则，工序划分按照集中原则进行划分，拟定零件加工路线。 2.3制订加工路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。考虑采用数控机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序1 粗铣底面 工序2 精铣底面 工序3 粗铣凸台 工序4 精铣凸台 工序5 钻4-Ф6底孔 工序6 锪4-Ф9阶梯孔 工序7 钻M6螺纹底孔至Ф5 工序8 M6螺纹孔端倒角C2 工序9 攻M6螺纹孔 工序10 粗铣左端面 工序11 精铣左端面 工序12 粗铣右端面 工序13 精铣右端面 工序14 粗铣前、后凸台 工序15 精铣前、后凸台 工序16粗镗Ф48孔至Ф46 工序17精镗Ф48孔至Ф47.7 工序18粗绞Ф48孔至Ф47.7 工序19 精绞Ф48孔 工序20 钻4xM4螺纹底孔至Ф3 工序21 4xM4螺纹孔端倒角 工序22 钻Ф25H7底孔至Ф23 工序23 扩孔至Ф24.8 工序24 粗绞Ф25H7底孔至Ф24.94 工序25 精绞Ф25H7 工序26 倒角C2 工序27钻Ф10底孔至Ф9.8 工序28 粗绞Ф9.96孔 工序29 精绞Ф10孔 工序30 倒角C2 工序31 钻4xM3螺纹底孔Ф3 工序32 4xM3螺纹孔端倒角 工序33 用丝锥攻M4、M3螺纹孔 工序34 检查 2.4 工序间的衔接及数控加工内容 前九道工序在立式数控机床上加工，加工底面和底面上的四个阶梯孔，为卧式加工中心提供装夹定位精基准。剩下的工序全部在卧式加工中心中加工（除了工序33、34）。这部分内容因为孔的尺寸大小不一，精度要求不一，孔位分布分散，所需要的刀具数量和种类较多。为保证加工精度且减少换刀时间，该部分内容适应在卧式加工中心上加工，以减少手动换刀的不便。工序33用丝锥手动攻螺纹以防止在加工中心折断小直径丝锥。 2.5 刀具的选择 1）刀具类型 加工孔系和面系选用的刀具有麻花、扩孔钻、绞刀、锪钻、镗刀、端铣刀、立铣刀。 2）刀具材料 由于零件材料为HT200，其抗压强度和耐磨性较高，但塑性较低，故采用高速钢可以对其进行切削，但切削余量较小，切削速度低。考虑到加工中心高效的特点，应采用硬质合金刀进行切削加工，提高效率。 3）刀具规格 刀具的具体名称、刀具编号等内容见表2-1。 三、刀具路