薄壁配合件铣削加工工艺设计

2017-03-22周瑜飞

商情 2017年4期

周瑜飞

【摘要】本设计体现了铣削加工工艺的设计的要求和内容。通过对该零件铣削加工工艺设计，进一步加强了设计者对铣削加工工艺设计的基础知识，使设计者在拟定工工艺分析方案过程中，从方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件到查阅技术资料的等方面得到的综合训练，掌握树立正确的设计思想和基本的设计方法，为设计更复杂的铣削加工工艺做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。

【关键词】薄壁铣削薄壁配合工艺分析

1、薄壁配合零件介绍

图1-1所示为一配合件。该零件是国内某型号汽车上精密零件，为单件生产型品，根据零件工作环境与性能给定的要求，此配合件材料为45号钢，该零件形状由平面、轮廓、凹槽、凸台、钻孔和薄壁组成。件1与件2中间靠孔φ12通过螺钉来连接并安装在汽车某一部件上。由于工作特性要求，此配件件轮廓和孔的表面要求都很高，其给定的毛坯尺寸为150mm×120mm×26mm。

2、零件加工工艺分析

2.1零件的分析

零件加工为成品时其用途是要达到预期效果的，而往往因為各方面的原因，零件的精确度总会受到一定的影响，所以零件的正确性需要在各个因素约束下才能达到。通过加工工艺的调整使零件在加工过程中达到要求的精度，是设计内容中的一个重要部分。

从整体上分析该零件，其中有平面加工、轮廓加工、凹槽、凸台、钻孔和薄壁。由于该零件要求配合，形位精度要求高，尤其是φ12的孔，不仅表面质量要求到达1.6的精度，而且相对于φ28的孔还有平行度要求，所以从精度上考虑，定位比较关键。另外，从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度主要有三点：易受力变形；易受热变形；易振动变形，在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度为了保证加工精度，经分析件1采用一次定位加工完成，按照基准面先行、先主后次、先面后孔、先粗加工后精加工的原则依次加工。加工件2时，因为从零件图中可以看出件2在内轮廓尺寸要求并不高，为了配合的需要，将配合件的圆弧配合变为点配合，根据件1的标准，将配合件2内轮廓圆弧半径值改大0.01-0.02mm，去加工。

3、数控加工工艺方案的制定

3.1加工工序的划分

在加工中心上加工的零件，其加工阶段的划分主要根据零件是否已经过粗加工、加工质量要求的高低、毛坯质量的高低以及零件批量的大小等因素确定。

若零件已在其它机床上经过粗加工，加工中心只是完成最后的精加工，则不必划分加工阶段。

对加工质量要求较高的零件，若其主要表面在上加工中心加工之前没有经过粗加工，则应尽量将租、精加工分开进行。使零件粗加工后有一段自然时效过程，以消除残余应力和恢复切削力、夹紧力引起的弹性变形、切削热引起的热变形，必要时还可以安排人工时效处理，最后通过精加工消除各种变形。

对加工精度要求不高，而毛坯质量较高，加工余量不大，生产批量很小的零件或新产品试制中的零件，利用加工中心的良好的冷却系统，可把粗、精加工合并进行。但粗、精加工应划分成两道工序分别完成。粗加工用较大的夹紧力，精加工用较小的夹紧力。

3.2加工顺序的确定

在加工中心上加工零件，一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排得是否合理，直接影响到加工精度、加工效率、刀具数量和经济效益。在安排加工顺序时同样要遵循“基面先行”、“先粗后精”、“先主后次”及“先面后孔”的一般工艺原则。此外还应考虑：

1.减少换刀次数，节省辅助时间。一般情况下，每换一把新的刀具后，应通过移动坐标，回转工作台等将由该刀具切削的所有表面全部完成。

2.每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按最（上接153页）短路线安排加工表面的加工顺序。

安排加工顺序时可参照采用粗铣大平面一粗镗孔、半精健孔一立铣刀加工一加工中心孔一钻孔一攻螺纹一平面和孔精加工（精铣、铰、镗等）的加工顺序。

根据零件图样，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。