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1、2008屆機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)
齒輪泵泵蓋零件的數(shù)控銑削加工
作者:曾皓
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本文主要介紹齒輪泵泵蓋的數(shù)控銑削加工工藝分析和加工程序兩大板塊。工藝分析部分主要是從零件圖、加工方法、裝卡方案、刀具選擇、切削用量和加工路線來(lái)分析的,內(nèi)容比較詳實(shí);加工程序部分是按加工工序來(lái)編排的,由于校內(nèi)加工中心設(shè)備有限,使得編寫的程序與加工工序有出入,望讀者理解。同時(shí),泵蓋是泵的一個(gè)重要組成部分,為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開設(shè)對(duì)稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開設(shè)不對(duì)稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液壓工業(yè)中所用的齒輪泵要深,它
2、是一個(gè)較為復(fù)雜的零件,它的一些內(nèi)孔加工精度較高,也就對(duì)我們實(shí)際操作者的要求較高。通過(guò)實(shí)際動(dòng)手操作數(shù)控銑床,提高銑床操作能力,通過(guò)編寫加工工藝,讓自己鞏固了數(shù)控銑床加工工藝知識(shí),提高了銑床的加工編程能力。這使得本次實(shí)訓(xùn)有著重要的意義。
二、實(shí)訓(xùn)所用儀器設(shè)備及材料
(1)機(jī)床設(shè)備:數(shù)控銑床(YL1230)
(2)裝夾設(shè)備:平口虎鉗
(3)毛坯材料:高分子塑料
(4)下料設(shè)備:電動(dòng)鋼鋸
(5)繪圖及整理資料設(shè)備:電腦、AutoCAD軟件
(6)測(cè)量?jī)x器:鋼尺,千分尺
三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與成果
3.1齒輪泵泵蓋
3、零件數(shù)控銑削加工工藝
工藝規(guī)程是工人在加工時(shí)的指導(dǎo)性文件.工藝方案的好壞不僅僅會(huì)影響銑床效率的發(fā)揮,而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量.所以,在選擇并決定數(shù)控銑床加工零件及其加工內(nèi)容后,應(yīng)對(duì)該零件的數(shù)控銑削加工工藝進(jìn)行全面、認(rèn)真、仔細(xì)的分析設(shè)計(jì).
(一)零件圖工藝分析
如圖3.1.1 泵蓋零件圖所示,該零件主要由平面、外輪廓以及孔系組成,其中Φ32H7和2Φ6H8三個(gè)內(nèi)孔的表面粗糙度要求較高,為Ra1.6;而Φ12H7內(nèi)孔的表面粗糙度要求更高,為Ra0.8;Φ32H7內(nèi)孔表面對(duì)A面有垂直度要求,上表面對(duì)A面有平行度要求.該零件材料為高分子塑料,切削加工性能較好。
4、
根據(jù)上述分析, Φ32H7孔、2Φ6H8孔與Φ12H7孔的粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行,以保證表面粗糙度要求.同時(shí)應(yīng)底面A定位,提高裝卡剛度以滿足Φ32H7內(nèi)孔表面的垂直度要求.
(二)選擇加工方法
①上、下表面及臺(tái)階面的粗糙度要求為Ra3.2,可選擇粗銑--精銑方案.
②孔加工方法的選擇 孔加工前,為便于鉆頭引正,先用中心鉆加工中心孔,然后再鉆孔.內(nèi)孔表面的加工方案在很大程度上取決于內(nèi)孔表面本身的尺寸精度和粗糙度.對(duì)于精度較高、粗糙度Ra值較小的表面,一般不能一次加工到規(guī)定的尺寸,而要?jiǎng)澐旨庸るA段逐步進(jìn)行.該零件孔系加工方案的選擇如下.
a. 孔Φ32H7,表面粗糙
5、度為Ra1.6,選擇“鉆—粗鏜—半精鏜—精鏜”方案.
b. 孔Φ12H7,表面粗糙度為Ra0.8,選擇“鉆—粗鉸—精鉸”方案.
c. 孔6Φ7,表面粗糙度為Ra3.2,無(wú)尺寸公差要求,選擇“鉆—鉸”方案.
d. 孔2Φ6H8,表面粗糙度為Ra1.6,選擇“鉆—鉸”方案.
e. 孔Φ18和6Φ10,表面粗糙度為Ra12.5,無(wú)尺寸公差要求,選擇“鉆孔--**孔”方案.
f. 螺紋孔2M16-H7,采用先鉆底孔后攻螺紋的加工方法.
(三)確定裝卡方案
該零件毛坯的外形比較規(guī)則,因此在加工上下表面、臺(tái)階面及孔系時(shí),選用平口虎鉗夾緊;在銑削外輪廓時(shí),采用“一面兩孔”定位方式,即以底面
6、A、Φ32H7孔和Φ12H7孔定位.
(四)確定加工順序及走刀路線
按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原則確定加工順序,詳見表3-1-2 泵蓋零件數(shù)控銑削加工工序卡.外輪廓加工采用順銑方式,刀具沿切線方向切入與切出.
(五)刀具選擇
①零件上、下表面采用端銑刀加工,根據(jù)側(cè)吃刀量選擇端銑刀直徑,使銑刀工作時(shí)有合理的切入/切出角;且銑刀直徑應(yīng)盡量包容工件整個(gè)加工寬度,以提高加工精度和效率,并減少相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡.
②臺(tái)階面及其輪廓采用立銑刀加工,銑刀半徑R受輪廓最小曲率半徑限制,取R=6mm.
③孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定.該零件加工所選刀具詳見表3
7、-1-1 泵蓋零件數(shù)控銑削加工刀具卡片.
產(chǎn)品名稱或代號(hào)
齒輪泵泵蓋零件銑削
零件名稱
泵蓋
零件圖號(hào)
1
序號(hào)
刀具編號(hào)
刀具規(guī)格名稱
數(shù)量
加工表面
備注
1
T01
φ6硬質(zhì)合金端面銑刀
1
銑臺(tái)階面和孔φ6H7
2
T02
φ12硬質(zhì)合金立銑刀
1
銑孔φ32H7、φ18和外輪廓
編制
黃昌娜
審核
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批準(zhǔn)
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2007/12/24
第1頁(yè)
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表3-1-1 泵蓋零件數(shù)控銑削加工刀具卡片
(六)切削用量選擇
該零件材料切削性能較好,銑削平面、臺(tái)階面及輪廓時(shí),留0.5mm精加工
8、余量;孔加工精鏜余量留0.2mm、精較余量留0.1mm.
選擇主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí),先查切削用量手冊(cè),確定切削速度與每齒進(jìn)給量,然后按公式(3-1)、(3-2)計(jì)算進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速(計(jì)算過(guò)程從略).
Vf=FN=FzZN (3-1)
式中 Vf為進(jìn)給速度,mm/min
N為刀具轉(zhuǎn)速,r/min
F為進(jìn)給量,mm/r
Fz為銑刀每齒進(jìn)給量,mm/z.
N=1000Vc/ΠD (3-2)
式中 Vc切削速度,m/min
N銑床主軸轉(zhuǎn)速,r/m
9、in
D工件或刀具直徑,mm.
(七)擬訂數(shù)控銑削技工工序卡片
為了更好地指導(dǎo)編程和加工操作,把該零件的加工順序、所用刀具和切削用量等參數(shù)編入表3-1 泵蓋零件數(shù)控銑削加工工序卡所示.
單位名稱
重慶三峽學(xué)院
產(chǎn)品名稱和代號(hào)
零件名稱
零件圖號(hào)
齒輪泵泵蓋零件銑削工藝
泵蓋
2
工序號(hào)
程序編號(hào)
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
P88
平口虎鉗
YL1230
數(shù)控中心
工步號(hào)
工步內(nèi)容
刀具號(hào)
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
1
銑基準(zhǔn)面A
T02
φ12
180
40
0.5
2
銑上表面
10、T02
φ12
180
40
0.5
3
銑臺(tái)階面
T01
φ6
180
40
0.5
4
鉆孔φ32H7
T02
φ12
80
30
0.2
5
鉆孔φ18
T02
φ12
80
30
0.5
6
銑外輪廓
T02
φ12
180
40
0.5
7
鉆孔φ6H8
T01
φ6
80
30
0.1
編制
黃昌娜
審核
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批準(zhǔn)
╳╳╳
2007.12
共1頁(yè)
第1頁(yè)
表3-1-2 泵蓋零件數(shù)控銑削加工工序卡
3.2齒輪泵泵蓋零件數(shù)控銑削加工程序
表3.2.1
11、 齒輪泵泵蓋零件數(shù)控銑削平面、臺(tái)階及外輪廓加工程序
程序
N0010 G00 Z20
N0020 T0101
N0030 S02 M04
N0040 Z5
N0050 X65 Y65
N0060 G01 Z-7 F80
N0070 G42 G01 X60 Y0
N0080 G03 X40 Y20 R20
N0090 G01 X25.98
N0100 G02 X19.99 Y25.77 R6
N0110 G03 X-18.12 Y33.46 R20
N01
12、20 G02 X-23.56 Y30 R6
N0130 G01 X-30
N0140 G03 X-30 Y-30 R30
N0150 G01 X-23.56
N0160 G02 X-18.12 Y-33.46 R6
N0170 G03 X19.99 Y-25.77 R20
N0180 G02 X25.98 Y-20 R6
N0190 G01 X40
N0200 G03 X60 Y0 R20
N0210 G01 X65
N0220 G03
13、 X40 Y30 R30
N0230 G01 X34.28
N0240 G02 X28.57 Y34.17 R6
N0250 G03 X-24.37 Y42.5 R30
N0260 G02 X-29.24 Y40 R6
N0270 G01 X-30
N0280 G03 X-30 Y-40 R40
N0290 G01 X-29.24
N0300 G02 X-24.37 Y42.5 R6
N0310 G03 X28.57 Y-34.17 R30
N
14、0320 G02 X34.28 Y-30 R6
N0330 G01 X40
N0340 G03 X70 Y0 R30
N0350 G01 X75
N0360 G03 X40.81 Y39.99 R40
N0370 G02 X35.59 Y43.25 R6
N0380 G03 X-29.67 Y51.82 R40
N0390 G02 X-33.68 Y49.86 R6
N0400 G03 X-33.68 Y-49.86 R50
N0410 G02
15、 X-29.67 Y-51.82 R6
N0420 G03 X35.59 Y-43.25 R40
N0430 G02 X40.81 Y-39.99 R6
N0440 G03 X80 Y0 R40
N0450 G01 Z-18
N0460 G03 X30 Y50 R50
N0470 G01 X-30
N0480 G03 X-30 Y-50 R50
N0490 G01 X30
N0500 G03 X80 Y0 R50
N0510 G01 Z5
16、 F60
N0520 G40 G00 X40 Y0
N0530 G01 Z-5
N0540 X44
N0550 G02 X44 Y0 I-4 J0
N0560 G01 X40
N0570 Z-18
N0580 X42
N0590 G02 X42 Y0 I-2 J0
N0600 G01 X40
N0610 G00 Z5
N0620 G00 X-30 Y0
N0630 G01 Z-18
N0640 G01
17、X-20
N0650 G02 X-20 Y0 I-10 J0
N0660 G01 X-19
N0670 G02 X-19 Y0 I-11 J0
N0680 G01 X-30
N0690 G00 Z5
N0700 X0 Y25
N0710 G01 Z-18
N0720 Y22
N0730 G02 X0 Y22 I0 J3
N0740 G01 Y25
N0750 G00 Z5
N0760 Y-25
N0770 G01
18、ZI-18
N0780 Y-22
N0790 G02 X0 Y-22 I0 J-3
N0800 G01 Y-25
N0810 G00 Z25
N0820 X-50 Y34.6
N0830 G01 Z-18
N0840 Z5
N0850 G00 X-70 Y0
N0860 G01 Z-18
N0870 G00 Z5
N0880 X-50 Y-34.6
N0890 G01 Z-18
N0900 G00 Z5
N0
19、910 X50
N0920 G01 Z-18
N0930 G00 Z5
N0940 X70 Y0
N0950 G01 Z-18
N0960 G00 Z5
N0970 X50 Y34.6
N0980 G01 Z-18
N0990 G00 Z20
N1000 M02
四、綜合實(shí)訓(xùn)總結(jié)
經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的忙碌和工作,本次畢業(yè)綜合設(shè)計(jì)已完成,作為一個(gè)在校的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo),以及同組同學(xué)的共同努力,是
20、難以完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)本次實(shí)訓(xùn),讓我收獲很多,不僅僅提高了自己操作數(shù)控銑床的實(shí)際能力,還鞏固了平時(shí)上課沒(méi)有認(rèn)真學(xué)的東西。同時(shí)也讓我明白了一個(gè)道理:看似復(fù)雜的東西自己要敢于去做,看似簡(jiǎn)單的東西不能不在意,那么,在生活中做個(gè)留心的人,相信自己再差也不會(huì)差到哪里去。在這短短的一段時(shí)間內(nèi)我收獲了很多
五、致謝
本次實(shí)訓(xùn)在系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下,在何晶昌、蔣崇波等老師的耐心指導(dǎo)下,在同學(xué)的幫助和支持下,順利完成了實(shí)訓(xùn)目標(biāo)!要感謝和我一起做畢業(yè)綜合設(shè)計(jì)的同學(xué),在本次實(shí)訓(xùn)中大家勤奮工作,共同努力克服了許多的困難。我們是一個(gè)團(tuán)體,如果沒(méi)有大家的努力工作,這項(xiàng)畢業(yè)綜合設(shè)計(jì)也難以完成。
然后還要感謝大學(xué)三年來(lái)所有的老師,為我們打下了機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們的大力支持和關(guān)懷。
六、參考文獻(xiàn)
李華志主編/數(shù)控加工工藝與裝備.—北京:清華大學(xué)出版社,2005.
李云主編/機(jī)械制造實(shí)訓(xùn)指導(dǎo).—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
徐宏海,謝富春主編/數(shù)控銑床.—第二版. —北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
羅學(xué)科,張超英主編/數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn).—北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005
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