数控铣削加工毕业论文(编辑修改稿)

数控铣削加工毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

序余量的计算 工序余量等于相邻两工序的工序尺寸之差。 对于外表面（见图 24a） z=ab 对于内表面（见图 24b） z=ba 式中 z—— 本工序的工序余量 （ mm ）； a—— 前工序的工序尺寸 （ mm ）； b—— 本工序的工序尺寸 （ mm ）。 图 24 加工余量 上述加工余量均为非对称的单边余量，旋转表面的加工余量为双边对称余量。 对于轴（图 24c） Z= ad bd 对于孔（图 24d） Z= bd ad 式中 Z—— 直径上的加工余量 （ mm ）； 11 ad —— 前工序的加工直径 （ mm ）； bd —— 本工序的加工直径（ mm ）。 当加工某个表面的工序是分几个工步时，则相邻两工步尺寸之差就是工步余量。 它是某工步在加工表面上切除的金属层厚度。 ②工 序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差 由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。 当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或公称余量。 最小余量 min 是保证该工序加工表面的精度和质量所需切除的金属层最小厚度。 最大余量 max 是该工序余量的最大值。 下面以图 25所示 的外圆为例来计算，其它各类表面的情况与此相类似。 图 25 加工余量及其公差 当尺寸 a、 b均为工序基本尺寸时，基本余量为 Z=ab 则最小余量 min = mina maxb （ 21） 而最大余量 max = maxb minb （ 22） 图 24表示了工序尺寸公差与加工余量间的关系。 余量公差是加工余量间的变动范围，其值为 z= max min =( maxa mina )+( maxb minb )= a +b （ 23） 式中 z —— 本工序余量公差 （ mm ） ； 12 a—— 前工序的工序尺寸公差（ mm ）； b—— 本工序的工序尺寸公差（ mm ）。 所以，余量公差为前工序与本工序尺寸公差之和。 工序尺寸公差带的分布，一般采用 “ 单向入体原则 ”。 即对于被包面（轴类），基本尺寸取公差带上限，下偏差取负值，工序基本尺寸即为最大尺寸；对于包容面（孔类），基本尺寸为公差带下限，上偏差取正值，工序尺寸即为最小尺寸但孔中心距及 毛坯尺寸公差采用双向对称布置。 （ 2） 加工总余量 毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为加工总余量。 它是从毛坯到成品时从某一表面切除的金属层总厚度，也等于该表面各工序余量之和，即 （ 24） 式中 i —— 第 i道工序的工序余量（ mm ）； n—— 该表面总加工的工序数。 加工总余量也是个变动值，其值及公差一般可从有关手册中查得或凭经验确定。 如图 26表示了内孔和外圆表面经多次加工时，加工总余量、工序余量与加工尺寸的分布图。 图 26加工余量和加工尺寸分布 （ 3） 影响加工余量的因素 影响加工余量的因素如下： 13 a） 前工序的表面质量（包括表面粗糙度 a 和表面破坏层深度 aS ）； b） 前工序的工序尺寸公差 a ； c） 前工序的位置误差 a ，如工件表面在空间的弯曲、偏斜以及空间误差等； d） 本工序的安装误差 a。 所以本工序的加工余量必须满足下式 ： 用于对称余量时 用于单边余量时 （ 4） 确定加工余量 加工余量大小，直接影响零件的加工质量和生产率。 加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，增加成本。 但若加工余量过小，又不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。 因此，必须合 理地确定加工余量。 其确定的方法有 ：经验估算法、查表修正法、分析计算法。 首先 根据工艺人员的经验来确定加工余量。 为避免产生废品，所确定的加工余量一般偏大。 要准确余量则需要 根据有关手册，查得加工余量的数值，然后根据实际情况进行适当修正。 该零件的 加工 余量如下：粗加工 上平面 余量 ，精加工。 半精加工 曲线 C单边 余量。 半精 加工 曲线 a外轮廓单边 余量。 粗加工 a曲线内腔槽 单边余量 2mm， 半精 加工 曲线 a 内腔槽单边 余量。 14 3 加工准备 及 工艺路线的确定 在 对零件进行加工前要对零件进行许多分析，如装夹方式、基准选择、确定坐标零点、刀具选择及机床选择等。 基准的选择 基准就是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。 基准的分类 基准分为设计基准和工艺基准两大类。 （ 1） 设计基准是设计工作图上所采用的基准 （ 2） 工艺基准是加工过程中所采用的基准。 又分为有工序基准、定位基准和测量基准等。 ① 工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准叫做 工序基准。 ② 定位基准是在加工中用作定位的基准。 ③ 测量基准是测量时所采用的 基准。 此外还有装配过程中用于确定零、部件间相互位置的装配基准。 要求掌握基准的分类，定义，同等重要的是在训练中提高选择基准的能力。 定位基准的选择 正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。 定位基准分为精基准和粗基准。 在起始工序中，只能选用未经加上过的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。 用加工过的表面所作的定位基准称为精基准。 在设计工艺规程的过程中，当根据零件工作图先选择精基准、后选粗基准。 结合整个工艺过程要进行统一考虑，先行工序要为后续工序创造条件。 在加工中，首先使用的 是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的 15 加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。 选择精基准应掌握五个原则： （ 1） 基准重合原则 以设计基准为定位基准，避免基准不重合误差，调整法加工零件时，如果基准不重合将出现基准不重合误差。 所谓调整法，是在预先调整好刀具与机床的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这种相对位置的加工方法。 与之相对应的是试切法加工，即试切一测量一调整一再试切，循环反复直到零件达到尺寸要求为止。 试切法适用于单件小批生产下的逐个零件加工。 （ 2） 基准统一原则 选用统一的定位基准来加工工件上的各个加工表面。 以避免基准的转换带来的误差，利于保证各表面的位置精度 ,简化工艺规程 ,夹具设计和制造缩短生产准备周期。 典型的基准统一原则是轴类零件、盘类零件和箱体类零件。 轴的精基准 为轴两端的中心孔，齿轮是典型的盘类零件，常以中心孔及 — 个端面为精加工基准，而箱体类常以一个平面及平面上的两个定位用工艺孔为精基准。 （ 3） 自为基准原则 当某些精加工表面要求加工余量小而均匀时，可选择该加工表面本身作 为定位基准，以搞高加工面本身的精度和表面质量。 （ 4） 互为基准原则 能够 提高重要表面间的相互位置精度，或使加工余量小而均匀。 （ 5） 装夹方便原则所选定位基准应能使工件定位稳定，夹紧可靠，操作方便，夹具结构简单。 以上每项原则只能说明一个方面的问题，理想的情况是使基准既 “ 重合 ”又 “ 统一 ” ，同时又能使定位稳定、可靠，操作方便，夹具结构简单。 但实际运用中往往出现相互矛盾的情况，这就要求从技术和经济两方面进行综合分析，抓住主要矛盾，进行合理选择。 还应该指出，工件上的定位精基准，一般应是工件上具有较高精度要求的重要工作表面，但有时为了使基准统一或定位可靠，操作方便，人为地制造一 16 种基准面 ，这些表面在零件的工件中并不起作用，仅仅在加工中起定位作用，如顶尖孔、工艺搭子等。 这类基准称为辅助基准。 选择粗基准时，重点考虑如何保证各个加工面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与不加工面的位置尺寸和位置精度，同时还要为后续工序提供可靠精基准。 具体选择一般应遵下列原则： （ 1） 为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为粗基准。 （ 2） 为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。 当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为粗基准。 （ 3） 为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。 零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。 以重要表面作粗基准，在重要零件的加工中得到较多的应用，例如机床主轴箱箱体的加工，通常是以主轴孔为粗基准先加工底面或顶面，再以加工好的平面为精准加工主轴孔及其他孔系，可以使精度要求高的主轴孔获得均匀的加工余量。 （ 4） 为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。 作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时 ，还应使夹具结构简单，操作方便。 （ 5） 粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。 因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一粗基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。 本套件 凸台 和 凹槽 的上、下平面都要加工，基准选择原则是互为基准。 即上平面为基准加工下平面，工件重新装夹后，已加工的下平面为基准加工上平面。 确定装夹方法 （ 1）找正法 17 找正是用工具（或仪表）根据工件上的有关基准，找出工件在加工（或装配）时的正确位置的过程。 用找正法装夹工件称为找正装 夹。 找正装夹又可分为划线找正法和直线找正法。 ①划线找正法。 如图 31 所示，划线找正法是用划针根据毛坯或半成品上所划分的线为基准找正它的机床上的正确位置的一种装夹方法。 划线找正法定位精度低，一般在 ～ 之间，因为划线本身有一定的宽度，划线又存在划线误差。 划线找正法广泛用于单件小批生产中，尤其适用于形状复杂而笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大、无法采用夹具装夹的工件。 图 31 划线找正法 ②直接找正法。 如图 32所示，直接找正法是用划针或仪表直接在机床上找正工件位置的装夹方法。 例如，用千分 尺找正套筒零件的外圆，使被加工的内控与外圆同轴。 直接找正法生产效率低，对工人的技术水平要求高，一般只适用于单件小批生产中。 图 32 直接找正法 18 （ 2）用夹具装夹 夹具是用以装夹工件（和引导刀具）的装置。 数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求，一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能保证。