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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分析的，內(nèi)容比較詳實(shí)；加工程序部分是按加工工序來編排的，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。通過實(shí)際動(dòng)手操作數(shù)控銑床，提高銑床操作能力，通過編寫加工工藝，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 ╳╳╳ 批準(zhǔn) ╳╳╳ 2007/12/24 第1頁 1頁 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 ╳╳╳ 批準(zhǔn) ╳╳╳ 2007.12 共1頁 第1頁 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)生來說，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 7