论文部分内容阅读
摘 要：数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。
关键词：数控加工;工艺
一、工艺路线和工艺过程
零件图
以下是对该零件图从工艺开始到加工成型以及检验的流程和方案研究。
1.锻件工艺路线：
下料 → 锻 → 热 → 车 → 热 → 车 → 锯 → 数铣 → 数铣 → 线→ 钻
2.（锻件）工艺过程
（1）下料：备料
（2）锻：锻?250*190mm
（3）热：对工件进行正火处理
（4）车：粗车外圆，直径留余量5mm
（5）热：对工件进行调质处理
（6）车：车外圆至?240mm符图
（7）锯：将已加工工件在锯床上锯为?240mm*14（12个工件）的尺寸
（8）数铣：a.采用吸盘装夹，在吸盘上放三个工件，同时铣三个面，加工量1mm
b.翻面，铣另一个面符图
（9）数铣：a.用?3.15mmA型中心钻定?5孔和?4.5mm中心孔（引丝）
b.麻花钻钻?4.5mm通孔，钻中心孔通?4.5mm（此孔用于线切割引丝）
c.铰孔?5mm孔符图
（10）线：在线切割机床上加工型腔符图
（11）钻：a用?7mm整体硬质合金麻花钻钻5*?8mm孔
b.用?8mm整体硬质合金麻花钻钻5*?8mm孔
c.鉸2* ?8mm孔符图
d.攻3*M10mm螺纹孔
（12）检验
（13）入库
3.型材工艺路线：
下料 → 车 → 热 → 车 → 锯 → 数铣 → 数铣 → 线 → 钻
二、根据工艺路线可知，加工该工件共需选择五种机床
1锯床
GZ4225参数如下：
最大锯削直径：?250mm
带锯条规格（宽*厚*长）：27*0.9*3505
工作台面高度：700mm
机床外形尺寸（长*宽*高）：1600*2050*1350mm
最大切削方料尺寸（宽*厚）：250*250mm
最大送料长度：400mm*3次
2、车床
C6136 参数：
床身最大回转直径：?360 mm 最大加工长度：900
刀架行程：纵向125mm 横向220mm
主轴转速范围：20-2000r/min
卡盘尺寸：200
工件表面粗糙度：Ra1.6um
刀具外形尺寸：20*20mm
外形尺寸（长*宽*高）：2210*590*1210mm
3数控铣床 XK5038
参数：工作台尺寸：381*965mm
工作台最大行程：纵向（手动/机动）：800mm
横向（手动/机动）：400mm
垂直（手动/机动）：203mm
主轴转速范围：12-4510r/min
主轴锥号：7：24 外形尺寸（长*宽*高）：2070*2230*2740 mm
4线切割机床：FW1
工作台尺寸（X/mm*Ymm）：650*420 mm
工作台行程（X/mm*Ymm）：350*320 mm
最大切削厚度：150mm 最大切削速度：120
加工表面粗糙度：Ra1.6 um
5钻床：Z3050*16/2
最大钻孔直径：?50mm 主轴转速：25-2000r/min
主轴行程：315mm
外形尺寸（长*宽*高）：2500*1060*2655mm
三、刀具方案
刀具的选择是根据零件所需加工内容及加工精度和机床参数来选择的，该零件的主要加工内容为外圆面，上下两个面，型腔以及?5mm，2*?8mm，3*M10mm孔。所用到的刀具有外圆车刀，面铣刀，整体硬质合金麻花钻，铰刀，机用丝锥。详细刀具型号见刀具清单图。
四、测量方案
零件的重要尺寸有外圆尺寸，三个?10mm螺纹孔，一个?5mm孔，两个?8mm孔，还有型腔表面粗糙度要求，平行度，所需要用到的量具有双面游标卡尺，检验平板和带指示器的测量架，电动轮廓仪，内径千分尺，M10塞规。详细测量方案如下：
1.粗糙度检验：电动轮廓仪，利用仪器触针在被测表面轻轻划过，被测表面的微观不平轮廓将使触针做垂直方向的位移，再通过传感器将位移变化量转化为电量的变化，处理计算后显出被测表面粗糙度的评定参考值
2.平行度检验：检验平板，带指示器的测量架
将被测零件放置在检验平板上，用平板的工作面被测零件的基准作为测量基准，测量实际表面上的各点，取指示器的最大读数与最小读数之差作为该零件的平行度误差。
3.孔尺寸精度检验：内径千分尺
测量时将内径千分尺的两个测量面间和被测工件表面擦干净，然后将内径千分尺的两个测量面间的距离调至比被测工件的被测量面间的距离略小，再使内径千分尺的固定测量头伸进被测工件，并将它压在一个工作面上，左手扶住该测量头和被测工件，右手将内径千分尺的活动头移入被测工件后，转动微分筒，同时上下前后慢慢摆动活动测量头，找出最小读数。
4.外圆尺寸检验：双面游标卡尺0-300mm
使用卡尺前，应将两个外侧量爪的测量面擦干净，右手慢慢推动尺框，校对其“0”位，将工件固定或靠其自重放置稳定后，用两只手操作卡尺进行测量。
5.3*M10螺纹孔检验
使用塞规的通端与被测螺纹孔旋合，取下再用塞规的另一端与螺纹孔旋合;通规端与螺纹完全旋合，与止规端旋合不大于三个齿即为合规，否则不合规。
五、夹具方案
由于工件为大批量生产，故可采用专用夹具，根据工艺路线可在 “钻”这步工序中设计专用夹具钻模板，为了更方便零件孔的加工，提高生产效率
夹具模型：由夹具体，钻模板，螺钉，定位销等组成。此夹具由平行垫铁，圆柱销和中间与型腔相似的三角形的销（特殊销）定位，限制6个自由度;工件由V型块和弧形挡板夹紧工件，垫铁支持工件;钻模板可由挡块、紧固螺钉连接，支撑板支撑。
参考文献
[1]武友德，苏珉.机械加工工艺.北京：北京理工大学出版社，2016.p43-45.
[2]杨辉.机械制图.上海：上海交通大学出版社，2016.p26，p198-214.
[3]孙学，强.机械制造基础（第2版），北京：机械工业出版社，2008.p62.
[4]任嘉卉.公差与配合.2013.p1040
作者信息：
李鑫（1996-），女，汉族，四川自贡，本科，研究方向：数控加工
关键词：数控加工;工艺
一、工艺路线和工艺过程
零件图
以下是对该零件图从工艺开始到加工成型以及检验的流程和方案研究。
1.锻件工艺路线：
下料 → 锻 → 热 → 车 → 热 → 车 → 锯 → 数铣 → 数铣 → 线→ 钻
2.（锻件）工艺过程
（1）下料：备料
（2）锻：锻?250*190mm
（3）热：对工件进行正火处理
（4）车：粗车外圆，直径留余量5mm
（5）热：对工件进行调质处理
（6）车：车外圆至?240mm符图
（7）锯：将已加工工件在锯床上锯为?240mm*14（12个工件）的尺寸
（8）数铣：a.采用吸盘装夹，在吸盘上放三个工件，同时铣三个面，加工量1mm
b.翻面，铣另一个面符图
（9）数铣：a.用?3.15mmA型中心钻定?5孔和?4.5mm中心孔（引丝）
b.麻花钻钻?4.5mm通孔，钻中心孔通?4.5mm（此孔用于线切割引丝）
c.铰孔?5mm孔符图
（10）线：在线切割机床上加工型腔符图
（11）钻：a用?7mm整体硬质合金麻花钻钻5*?8mm孔
b.用?8mm整体硬质合金麻花钻钻5*?8mm孔
c.鉸2* ?8mm孔符图
d.攻3*M10mm螺纹孔
（12）检验
（13）入库
3.型材工艺路线：
下料 → 车 → 热 → 车 → 锯 → 数铣 → 数铣 → 线 → 钻
二、根据工艺路线可知，加工该工件共需选择五种机床
1锯床
GZ4225参数如下：
最大锯削直径：?250mm
带锯条规格（宽*厚*长）：27*0.9*3505
工作台面高度：700mm
机床外形尺寸（长*宽*高）：1600*2050*1350mm
最大切削方料尺寸（宽*厚）：250*250mm
最大送料长度：400mm*3次
2、车床
C6136 参数：
床身最大回转直径：?360 mm 最大加工长度：900
刀架行程：纵向125mm 横向220mm
主轴转速范围：20-2000r/min
卡盘尺寸：200
工件表面粗糙度：Ra1.6um
刀具外形尺寸：20*20mm
外形尺寸（长*宽*高）：2210*590*1210mm
3数控铣床 XK5038
参数：工作台尺寸：381*965mm
工作台最大行程：纵向（手动/机动）：800mm
横向（手动/机动）：400mm
垂直（手动/机动）：203mm
主轴转速范围：12-4510r/min
主轴锥号：7：24 外形尺寸（长*宽*高）：2070*2230*2740 mm
4线切割机床：FW1
工作台尺寸（X/mm*Ymm）：650*420 mm
工作台行程（X/mm*Ymm）：350*320 mm
最大切削厚度：150mm 最大切削速度：120
加工表面粗糙度：Ra1.6 um
5钻床：Z3050*16/2
最大钻孔直径：?50mm 主轴转速：25-2000r/min
主轴行程：315mm
外形尺寸（长*宽*高）：2500*1060*2655mm
三、刀具方案
刀具的选择是根据零件所需加工内容及加工精度和机床参数来选择的，该零件的主要加工内容为外圆面，上下两个面，型腔以及?5mm，2*?8mm，3*M10mm孔。所用到的刀具有外圆车刀，面铣刀，整体硬质合金麻花钻，铰刀，机用丝锥。详细刀具型号见刀具清单图。
四、测量方案
零件的重要尺寸有外圆尺寸，三个?10mm螺纹孔，一个?5mm孔，两个?8mm孔，还有型腔表面粗糙度要求，平行度，所需要用到的量具有双面游标卡尺，检验平板和带指示器的测量架，电动轮廓仪，内径千分尺，M10塞规。详细测量方案如下：
1.粗糙度检验：电动轮廓仪，利用仪器触针在被测表面轻轻划过，被测表面的微观不平轮廓将使触针做垂直方向的位移，再通过传感器将位移变化量转化为电量的变化，处理计算后显出被测表面粗糙度的评定参考值
2.平行度检验：检验平板，带指示器的测量架
将被测零件放置在检验平板上，用平板的工作面被测零件的基准作为测量基准，测量实际表面上的各点，取指示器的最大读数与最小读数之差作为该零件的平行度误差。
3.孔尺寸精度检验：内径千分尺
测量时将内径千分尺的两个测量面间和被测工件表面擦干净，然后将内径千分尺的两个测量面间的距离调至比被测工件的被测量面间的距离略小，再使内径千分尺的固定测量头伸进被测工件，并将它压在一个工作面上，左手扶住该测量头和被测工件，右手将内径千分尺的活动头移入被测工件后，转动微分筒，同时上下前后慢慢摆动活动测量头，找出最小读数。
4.外圆尺寸检验：双面游标卡尺0-300mm
使用卡尺前，应将两个外侧量爪的测量面擦干净，右手慢慢推动尺框，校对其“0”位，将工件固定或靠其自重放置稳定后，用两只手操作卡尺进行测量。
5.3*M10螺纹孔检验
使用塞规的通端与被测螺纹孔旋合，取下再用塞规的另一端与螺纹孔旋合;通规端与螺纹完全旋合，与止规端旋合不大于三个齿即为合规，否则不合规。
五、夹具方案
由于工件为大批量生产，故可采用专用夹具，根据工艺路线可在 “钻”这步工序中设计专用夹具钻模板，为了更方便零件孔的加工，提高生产效率
夹具模型：由夹具体，钻模板，螺钉，定位销等组成。此夹具由平行垫铁，圆柱销和中间与型腔相似的三角形的销（特殊销）定位，限制6个自由度;工件由V型块和弧形挡板夹紧工件，垫铁支持工件;钻模板可由挡块、紧固螺钉连接，支撑板支撑。
参考文献
[1]武友德，苏珉.机械加工工艺.北京：北京理工大学出版社，2016.p43-45.
[2]杨辉.机械制图.上海：上海交通大学出版社，2016.p26，p198-214.
[3]孙学，强.机械制造基础（第2版），北京：机械工业出版社，2008.p62.
[4]任嘉卉.公差与配合.2013.p1040
作者信息：
李鑫（1996-），女，汉族，四川自贡，本科，研究方向：数控加工