城轨论文Word格式文档下载.docx
《城轨论文Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城轨论文Word格式文档下载.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
二、零件图的加工工艺分析·
1、零件图的介绍·
2、产品实图的介绍·
9
第二章机床和工艺装备的选择·
11
一、毛坯的选择·
二、机床的选择·
三、工艺装备的选择·
四、加工方法的选择·
17
五、定位基准的选择·
19
第三章工艺路线的拟定·
21
一、工序的划分·
二、工艺过程卡的制定·
23
三、工序卡的制定·
25
四、程序单·
26
主要参考文献·
32致谢语·
33
1引言
随着计算机技术的发展，计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术。
CAD/CAM技术自动加工的实现对社会产生了巨大的经济效益。
在20世纪60年代初，麻省理工学院研究生发表了《人机对话图形通信》，推出了二维SKETCHPAD系统，系统允许设计者在图形显示器前操作光笔和键盘，同时可以在显示器上显示图形，由此为CAD/CAM技术提供了理论基础。
20世纪60年代到20世纪70年代中期是CAD/CAM技术走向成熟的阶段，随着计算机硬件的发展，三维几何软件也相应发展起来。
到了20世界90年代，CAD/CAM技术从单一的模式、单一的功能走向集成化和智能化。
使用CAD/CAM各子系统之间进行数据交换，从而出现了面向对象的技术、并行工程的思想、人工智能技术等。
我国CAD/CAM技术从20世纪70年代开始以来，经过不断的发展和推广使用，取得了良好的经济效益和社会效益，以Pro/Engineer、Unigraphics、Solidworks为代表的CAD/CAM软件技术是目前最完善的CAD/CAM技术。
我国CAD/CAM技术的应用大多以绘图设计为突破口，在硬件和软件升级方面不够到位。
在设计中，是基于Pro/Engineer这个软件来写的。
机械专业的学生，只有掌好相关软件握的技术，才能更好地做好产品设计、加工的一体化，最终达到机械理论知识和实际操作的有机结合。
在Pro/Engineer这个软件中，尤其是Pro/EngineerWildfire的PRO/NC模块的应用，把自动编程技术表现的淋漓尽致。
在校徽的加工中，对PRO/NC模块进行了详细的介绍。
在NC制造设置（包括NC机床定义、夹具设置、刀具设定等）、NC加工方法、NC序列设置、加工轨迹的演示、后置处理等都做了描述。
软件支撑是远远不能搞好加工的，先进的硬件设备对生产加工的效率是很重要的。
现代加工设备各式各样，品种繁多。
像车床、铣床、磨床、钻床、加工中心机床等。
为了减少人的体力劳动和自动化的生产，数控加工走向了我们，目前的数控机床广泛应用于加工行业当中。
数控设备的出现，使CAD/CAM技术得到了前所未有的发展，软/硬件得到了有机的结合。
在本设计中用的选用的是数控加工中心，它有许多的优点：
减少了装夹的次数；
减少了机床的数量，从而减少了生产空间；
缩短了生产周期等等。
数控技术简介
数控技术，简称“数控”。
英文：
NumericalControl（NC）。
是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；
19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；
1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。
数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。
1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。
现在，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。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。
第一章零件图分析
一、生产纲领及类型的确定
按照一汽大众汽车有限公司的生产纲领要求：
年产量500000台发动机，平均每天生产1000台，既罩盖每天生产1000台，属于大批量生产。
二、零件图的加工工艺分析
1、零件图的介绍
图11F面零件图
图23F面零件图
图32F面零件图
2、产品实图的介绍
图41F面零件
图53F面零件（四个孔为螺纹孔）
图62F面零件
图71F面即凸轮轴孔零件
第二章机床和工艺装备的选择
一、毛坯的选择
由于罩盖的形状复杂，所以采用铸造方法制造。
根据发动机车间的要求，采用了大连亚明和山西金水河生产的铝合金铸件毛坯。
二、机床的选择
根据罩盖毛坯的性质与形状，采用了西门子系统GROB加工中心。
三、工艺装备的选择
（1）夹具的选择
数控机床的特点对夹具提出了两个要求：
一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定，二是要能协调零件与机床坐标系尺寸。
除此之外，主要考虑以下几点：
a、当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具、可调式夹具以及其他通用夹具。
b、当零件成批生产时，应考虑专用夹具，但要力求结构简单。
c、夹具尽量要开敞，其定位夹紧机构元件不能影响加工中的走刀，以免产生碰撞。
d、装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间，有条件时，批量较大的零件应采用气动或液压夹具、多工位夹具等。
根据以上几点考虑，罩盖零件应该采用专用夹具（气动控制），实图见图8-图10：
图8六爪夹盘
图9两个定位销
图10工件夹紧状态
（2）刀具的选择
在刀具性能上，数控机床所用的刀具应高于普通机床加工所用的刀具。
由罩盖工件的形状及材料应考虑以下几个方面：
a、切削性能好。
由于罩盖毛坯材料为铝合金材料，遂采用大的背吃刀量和高速进给，所以所选用的刀具能够承受高速切削和强力切削的性能。
例如,图11的刀具:
刀具名称为T01219，精加工凸轮轴孔，由于凸轮轴孔尺寸精度要求很高，同时切削量较大，故而选择此刀进行加工。
同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面要稳定，以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。
b、精度高。
为了适应数控加工的高精度和自动换刀要求，刀具必须具有较高的精度，例如T01219（图11）为铰刀，径向尺寸精度高达0．005mm等。
c、可靠性高。
为了保证数控加工中不会发生刀具意外损坏以及潜在的缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具以及与之组合的附件必须具有很好的可靠性以及较强的适应性。
d、耐用度高。
数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通车床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刃具的次数，从而提高数控机床的加工效率及保证加工质量。
例如T01219（图11）的寿命为20000件。
e、断屑及排屑性能好。
在数控加工中，断屑及排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理，切屑会缠绕到工件和刀具上，会损坏刀具和划伤加工表面，影响加工质量和机床的顺利安全运行，所以要求刀具应具有较好的断屑及排屑性能。
f、刀具的长度在满足使用要求的前提下尽可能短。
因为在加工中心上加工工件时无辅助装置支撑刀具，刀具本身应具有较高的刚性。
例如T01219（图11），由于刀具较长，所以选择金刚石刀片及铸铁刀杆组合。
g、同意把刀具多次装入主轴锥孔时，刀刃的位置重复不变。
刀具确定好以后，要把刀具规格、专用代号和该刀具索要加工的内容列表记录下来，共编程使用。
加工罩盖所需的刀具表如下表:
刀具列表
刀具号
道具名称
加工内容
主轴转速
进给速度
T01201
盘铣刀
铣2F、3F面
10000
2000
T01202
立铣刀
铣1B81、1B85面
7000
2040
T01203
铰刀
粗加3B21
3B22
T01204
粗加2B212B22
精加2B21A2B22A
粗加2B21B2B22B
粗加2B21C2B22C
2900
1020
T01206
阶梯钻
粗加1B81
12000
600
T01215
精加1B81
3600
1000
T01212
精加1B85
T01209
钻头
螺纹底孔
T01210
丝锥
螺纹孔
2600
T01218
精加2B212B2B2B21C
3650
1200
T01219
精加2B222B22B2B22C
（3）量具的选择
专用量具如下：
极限塞规深度规
电子量规
四、加工方法的选择
加工方法选择的原则是保证加工质量和生产率与经济性。
为了正确选择中加工方法，应了解各种加工方法的特点和加工精度及粗糙度的概念。
（1）经济精度与经济粗糙度
a、平面加工方法
序号
加工方法
公差等级表示
粗糙度值
Ra（um）
适用范围
1
粗车
IT11-13
12.5-50
端面
2
粗车—半精车
IT8-10
3.2-6.3
3
粗车—半精车—精车
IT7-8
0.8-1.6
4
粗车—半精车—磨削
IT6-8
0.2-0.8
5
粗铣
6.3-25
一般不淬硬平面（端铣表面粗Ra值较小）
6
粗铣—精铣
IT6-7
1.6-6.3
7
粗铣—精铣—刮研
1.6-25
精度要求较高不淬硬平面，批量较大时适宜采用宽刀精铣方案
8
以宽刀精铣代替上述刮研
0.1-0.8
9
粗铣—精铣—磨削
IT7
精度要求较高的淬硬平面或不淬硬平面
10
粗铣—精铣—粗磨—精磨
0.025-0.4
11
粗铣—拉
IT7-9
大量生产较小的平面
12
粗铣—精铣—磨削—研磨
IT5以上
0.006-0.1
高精度平面
b、孔加工方法
钻
12.5
加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可加工有色金属，孔径小于15-20mm
钻—铰
钻—粗铰—精铰
钻—扩
IT10-11
6.3-12.5
加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可加工有色金属，孔径大于15-20mm
钻—扩—铰
IT8-9
1.6-3.2
钻—扩—粗铰—精铰
钻—扩—机铰—收铰
0.2-0.4
（2）选择加工方法是考虑的因素
a、选择相应获得经济精度的加工方法。
例如，3F面粗糙度为0.1um以内即可，所以加工精度为IT6-7，以宽刀精铣代替上述刮研。
b、工件材料的性质。
c、共建结构形状和尺寸大小。
例如，螺纹底孔公差等级为IT11-13，粗糙度为12.5，所以采用单一的钻孔。
五、定位基准的选择
（1）粗基准的选择
选择促基准时，主要考虑两个问题：
一是合理的分配各加工面的加工余量；
二是保证加工面与不加工面之间的相互位置关系。
具体选择时应考虑以下原则。
a、对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。
例如，罩盖粗基准如下图所示：
b、
*注：
此三个粗基准点为AF10工位的基准点。
b、粗基准避免重复使用。
c、选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。
（2）精基准的选择
a、“基准重合”原则。
为了较容易的获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准作为定位基准。
b、“自为基准”原则。
当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而且均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准。
c、“基准统一”原则。
当工件以某一组精基准定位可以比较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。
例如，罩盖精基准如下图所示：
此精基准为AF20工位的基准点与基准面。
d、“互为基准”原则。
第三章工艺路线的拟定
一、工序划分
根据罩盖毛坯的部位特点，分为以下几道工序。
（*注：
工件的精基准面已由AF10工位加工完成，直接放于AF20工位进行其他部位的加工）
（1）铣3F面。
选择T01201Φ125的盘铣刀进行铣面。
一次精铣完成。
（2）铣2F面。
（3）铣1B81、1B85面。
选择T01202Φ20的立铣刀进行铣面。
（4）钻1B81孔。
选择T01206粗加1B81孔，留0.5mm加工余量。
（5）铰1B81孔。
选择T01215精加工1B81孔，达到要求尺寸。
（6）铰1B85孔。
选择T01212一次精加工完成。
（7）粗加3B21、3B22凸轮轴孔。
选择T01203粗加工，留有0.5mm加工余量。
（8）粗加2B21、2B22（Φ49．5）、2B21B、2B22B（Φ40．75）、2B21C、2B22C（Φ40．21）、精加2B21A、2B22A（Φ44）。
选择T01204进行粗、精加工。
（一般的粗加工都会留有0．5的加工余量，可是2B21B、2B22B却只加工到Φ40．75）。
原因如下：
凸轮轴孔的精加工顺序为
3B21、3B22
2B21C、2B22C
2B21B、2B22B
2B21、2B22
Φ35Φ30
Φ40．71到
Φ40．726
Φ41
Φ50
一般选择粗加工余量为0．5，首先加工2B21B、2B22B，理论上加工到40．5，但由于2B21C、2B22C加工尺寸为Φ40．71-Φ40．726。
40．71大于40．5，故将加工余量由40．5改为40．71，以免发生撞刀。
（9）钻螺纹底孔。
选择T01209加工底孔（见产品实图介绍）。
（10）攻丝。
选择T01210丝锥进行攻螺纹。
（11）精加工凸轮轴孔。
选择T1219精加工2B21、2B21B、2B21C、3B21（Φ35）。
（12）精加工凸轮轴孔。
选择T1218精加工2B22、2B22B、2B22C、3B22（Φ30）。
（13）测量工件。
二、工艺过程卡的制定
长春职业技术学院
机械加工工艺过程卡片
产品名称
发动机
零件名称
罩盖
共1页
零件型号
BJ
材料号
铝合金
毛坯种类
铸件
每个毛坯可制件数
每台件数
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工时（秒）
单件
铣面
ZKH
加工中心
钻孔
铰孔
选择T01215精加工1B81孔，一次完成。
15
粗加凸轮轴孔
选择T01203粗加工3B21、3B22，留有0.5mm加工余量。
选择T01204进行粗加2B21、2B22、2B21B、2B22B、2B21C、2B22C、精加2B21A、2B22A。
25
钻螺纹底孔
40
攻丝
精加凸轮轴孔
32
测量
用专用量具测量各部分尺寸。
量仪
三、工序卡的制定
机械加工工序卡片
页数
第1页
同时加工件数
设备名称
夹具名称
切削液
工序工时（秒）
六爪夹盘
乳化液
准终
工步号
工步内容
主轴转速转（每分）
切削深度mm
进给次数
工步工时
机动
辅助
钻3B91螺纹底孔
钻3B92螺纹底孔
钻3B93螺纹底孔
钻3B95螺纹底孔
四、程序单（只选择了三个比较重要的加工程序）
N735T1="
T01201"
N740T2="
N745TOOLCHANGE:
N750M6;
T01201FACEMILLD=125
N755SPINDELOK:
N760$AC_TIMER[2]=0
N765R9=500R30=12600R96=7000
N770G0G54G60G90G601A=DC（0）
N775IF（$AA_IM[Y]>
=Y_HOMEPOS+1）OR（$AA_IM[Y]<
=Y_HOMEPOS-1）
N780G64X-225Y53
N785ENDIF
N790G64X-225Y53Z=R9Z_2=R9+SPI_2_L1M1=3M2=3S1=R96S2=R96F=R30M7M27D1N795G60Z335.75Z_2=335.75+SPI_2_L1M8M52;
2F1
N800G1G64X25
N805G0Z700Z_2=700+SPI_2_L1
N810G56G60A=DC（180）X115Y-58;
3F1
N815Z57.5Z_2=57.5+SPI_2_L1
N820G1G64X-166
N825STOPRE
N830LAST_TOOL=1203T_COUNTER_SPI1=1T_COUNTER_SPI2=1
N835G0G60G603Z300Z_2=300+SPI_2_L1
N840M=QU（9）M=QU（29）M1=QU（5）M2=QU（5）
;
==========================================================
N1705T_1209:
N1710$AC_TIMER[2]=-1
N1715R70=R70+1
N1720R
升级会员 