锂电池冚封啳注塑模定模型板的加工工艺及编程.doc
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1、常州轻工职业技术学院毕业设计中文摘要本次毕业设计的课题是锂电池冚封啳注塑模定模型板的加工工艺及编程,其中包括铣削表面,内孔加工及内孔倒角。既而展开研究了加工设备数控加工中心原理,锂电池冚封啳注塑模定模型板材料的选择,工艺路线,刀具选择,基准,加工步骤,程序编制等一系列相关问题。针对锂电池冚封啳注塑模定模型板的加工首先要确定哪些工序适合在铣床上和磨床上完成;然后根据锂电池冚封啳注塑模定模型板的特点选择高强度、硬度,高耐磨性、耐热性及高韧性的材料;其次拟订加工工艺路线,找到最有效的加工方案,选择合适的刀具,设定好各参数及粗、精基准后完成编程,值得注意的是要按照数控加工中心编程的基本步骤进行,以保证
2、各步工作的准确性;最后整理资料总结出一套切实可行,高效率、高质量的设计方案。通过此次毕业设计的任务,加强理论和实践知识的结合,对火车车轮的加工有个简单的了解。关键词:数控加工中心、材料、编程、工艺、设计方案。目 录 第一章 定模型板的主要内容-5第二章定模型板的加工工艺-6 一定模型板的加工工艺分析-6 1.1定模型板的结构工艺分析-61.2确定加工方法-71.3 数控加工工艺路线的拟定-71.3.1毛坯选择-7 1.3.2加工阶段的划分-81.3.3 基准的选择-81.3.4夹具和安装的选择-81.3.5加工设备的选择-81.3.6工艺路线-8二数控加工工序设计-92.1加工的对象-102.
3、2加工设备-102.3夹具的选择-102.4刀具的选择-102.5量具的选择-112.6切削用量的选择-112.7零件的数控加工路线-12第三章 数控编程-143.1数控编程步骤-143.2程序编写-15第四章 小结-16参考文献-17致谢-18附件A-19第一章定模型板工艺分析的主要内容数控加工就是将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式,编成程序代码输入到数控机床的控制系统中,再由其进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号,从而控制数控机床各执行部件协调动作,自动地加工出零件来。数控加工零件的特点: 在数控机床上加工的零件,可以是普通零件,但更多的零件是普通机床加工起来具有一定的
4、难度或对操作人员的技术水平有相当高的要求,一般在数控机床上加工的零件有如下的特点:1、多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件、短期急需的零件。2、轮廓形状复杂,对加工精度要求较高的零件。3、用普通机床加工较困难或无法加工(需昂贵的工艺装备)的零件。4、价值昂贵,加工中不允许报废的关键零件。数控加工工艺的特点:由于数控加工是利用程序进行加工,因此,数控加工工艺就必须有利于数控程序的编写并体现数控加工的特点,一般数控加工工艺具有如下的特点:1、数控加工工艺要充分考虑编程的要求。2、数控加工工艺中工序相对集中,因此,工件各部位的数控加工顺序可能与普通机床上的加工顺序有很大区别。数控工艺规程中的
5、工序内容要求特别详细。如加工部位、加工顺序、刀具配置与使用顺序,刀具加工时的对刀点、换刀点及走刀路线、夹具及工件的定位与安装、切削参数等,都要清晰明确,数控加工工艺中的工序内容比普通机床加工工艺中的工序内容详细得多。数控加工工艺的主要内容(一)分析加工零件的图纸,明确加工内容及技术要求,并根据数控编程的要求对零件图作数学处理。(二)制定数控加工路线,确定数控加工方法。(三)确定工件的定位与装夹方法,确定刀具、夹具。(四)调整数控加工工序,如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿等。(五)分配数控加工中的加工余量,确定各工序的切削参数。(六)填写数控加工工艺卡片。(七)填写数控加工刀具卡片。(八)绘制
6、各道工序的数控加工路线图。本次毕业设计的课题是定模型板加工工艺的设计与制造。该零件结构简单,尺寸精度要求较高。通过本次课题的完成,使我熟悉实际生产中工程图样的全貌和具体要求。其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法,对数控车床有了更多的认识和了解。在数字化制造技术中,计算机数控技术和数控编程技术是最重要的技术之一,随着数控技术的高速发展,相应对工件的要求也越来越高,传统的依靠经验设计制造的工件其性能是不易保证的,特别是在工件的调试阶段,对操作工经验与技能的依赖性往往是和工件的质量与精度的可靠性成反比的。第二章定模型板的加工工艺一定模型板的加工工艺分析1.1定模型板的结构工艺分析 图2-1-1 定模型
7、板零件图零件结构工艺性是指零件对加工方法的适应性,即所分析的零件结构应便于加工成型。在进行零件结构分析时,若发现零件的结构不合理等问题应向设计人员或有关部门提出修改意见。如图所示:1)定模型板的结构特点:该零件是板类零件。2)加工的几何要素 面 :上下平面。 孔 :有通孔和螺纹孔要加工,其中通孔精度要求较高,需要镗孔和磨削加工。3)材料如图纸所示,该零件材料为CrWMn。4)加工尺寸精度 4-20孔的尺寸精度要求可以通过粗精镗孔来实现。 4-8孔的精度要求可以通过绞孔来实现。 18孔的精度要求可以通过粗精镗孔来实现。 28.05孔的精度要求可以通过粗精镗孔来实现。 8-28孔的要求可以通过粗精
8、镗孔加工来实现。5)形状位置精度要求 4-20孔的轴心线相对于基准A,B,C的位置度公差为0.005mm。 18通孔的轴心线相对于基准A,B,C的位置度公差为0.01mm。 8-28孔的轴心线相对于基准A,B,C的位置度公差为0.005mm。 模板的上表面相对于基准C的平行度要求为0.003mm。6)表面粗糙度要求 孔4-20内圆表面的粗糙度要求为Ra0.4um。 孔18的内圆表面粗糙度要求为Ra0.4 um,左端面的粗糙度要求为Ra6.3 um。 孔8-28的内表面的粗糙度要求为Ra0.4 um。 零件上下表面的粗糙度要求都为Ra0.4 um,左端面的粗糙度要求为Ra6.3 um。这些粗糙度
9、要求可通过磨削加工和镗孔及绞孔来实现 。1.2确定加工方法所有面,轮廓,孔都是在实体上加工。平面:可通过面铣刀进行铣面加工,粗铣精铣;为达到精度要求还要磨。孔 :主要通过点,钻,扩,镗或螺旋铣及磨进行加工。4-20孔: 粗镗精镗粗磨精磨;28.05孔: 粗镗精镗;18孔 : 粗镗精镗;8-28孔:粗镗精镗粗磨精磨;4-8孔 : 绞孔;8-M8螺纹孔: 钻中心孔攻螺纹。1.3拟定加工路线在数控工艺路线设计时,首先要考虑加工顺序的安排,加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯情况,以及定位安装与夹紧的需要来考虑,重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键,它制
10、订得是否合理,直接影响到工艺规程得合理性、科学性和经济性。工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、检具,确定所用夹具的大致结构等。关于工艺路线的拟订,经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则,但在具体拟订时,特别要注意根据生产实际灵活应用。1.3.1毛坯的选择毛坯材料:CrWMn毛坯种类:合金钢毛坯尺寸:181x261.3.2加工阶段的划分1、粗加工阶段1)毛坯处理 毛坯备料、铸造2)粗加工 锯去多余部分,铣端面、钻中心孔等2、半精加工阶段1)半精加工前热处理 2)半精加工:精铣上下表面,钻深孔
11、,扩孔,粗镗孔等。3、精加工阶段1)精加工前热处理 2)精加工前各种加工 粗磨上下表面等。3)精加工 精磨上下表面,精镗孔以保证零件最重要表面的精度。1.3.3基准的选择(一)基准的选择原则定位基准有粗基准和精基准两种,用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准,用己加工过的表面作为定位基准称为精加工.除第一道工序用粗基准外,其余工序都应使用精基准.选择定位基准要遵循基准重合原则,即力求没计基准,工艺基准和编程基准统一,这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量,并且能有效地减少装夹次数.(二)基准的选择 1根据相互位置原则先选上平面作为粗基准,来加工下表面或待加工面。2. 根据基
12、准统一和便于装夹原则,我们以已加工面作为精基准加工其他面和孔。1.3.4夹具和安装的选择因为该零件是定模型板,是规则零件,所以要使用通用夹具-平口钳即可。零件加工时用安装在数控铣床工作台上的机床用平口钳装夹,装夹时工件的底面用两块等高垫铁支撑,侧面与固定钳口贴紧,加工前通过对刀确定左右方向的加工位置,零件定位后用机床用平口虎钳夹紧,由此可知,工件定位方式为:等高垫铁限制工件的3个自由度,固定钳口限制两个自由度,对刀限制1个自由度,共限制6个自由度。1.3.5加工设备的选择定加工路线的过程中就显得很麻烦。该零件有很多镗孔,且各表面精确度要求很高。我们选择加工中心(西门子系统)进行数控加工。因为上
13、下表面要求都很高,所以还要磨床进行磨削加工。1.3.6根据以上拟定以下工艺路线工艺路线如下:备料粗精铣六方加工中心粗精铣上下平面粗精磨上下平面点孔钻孔扩孔绞孔粗镗孔精镗孔粗磨精磨去毛刺检验表1-1定模型板数控加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称定模型板零件名称定模型板共页第页材 料 牌 号LF2毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 夹具刀具量具 准终 单件10下料20铣粗精铣六方平口钳立铣刀游标卡尺30铣粗精铣上下平面金工加工中心平口钳面铣刀游标卡尺40磨粗精磨上
14、下平面金工磨床砂轮外径千分尺50钻点钻扩绞孔金工加工中心平口钳中心钻,麻花钻,扩孔钻塞尺60镗粗精镗孔金工加工中心平口钳镗刀内径千分表70磨粗精磨金工磨床内径千分尺80去毛刺金工锉刀90查检查入库 金工 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期二数控加工工序设计2.1加工对象面 :上下表面。 孔 :通孔和螺纹孔要加工,其中通孔精度要求较高,需要镗孔和绞孔。2.2加工设备仔细观察零件图,发现零件的各个尺寸精度及相对位置精度都很高,所以在确定加工路线的过程中就显得很麻烦。该零件有很多镗孔,且各表
15、面精确度要求很高。我们选择加工中心(西门子系统)进行数控加工。因为上下表面要求都很高,所以还要磨床进行磨削加工。2.3夹具的选择因为该零件是定模型板,是规则零件,所以要使用通用夹具-平口钳即可。零件加工时用安装在数控铣床工作台上的机床用平口钳装夹,装夹时工件的底面用两块等高垫铁支撑,侧面与固定钳口贴紧,加工前通过对刀确定左右方向的加工位置,零件定位后用机床用平口虎钳夹紧,由此可知,工件定位方式为:等高垫铁限制工件的3个自由度,固定钳口限制两个自由度,对刀限制1个自由度,共限制6个自由度。2.4刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程
16、时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度好、耐用,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。刀具材料:硬质合金钢按照图样要求,加工定模型板数控加工刀具卡片如下:表2-1 定模型板数控加工刀具卡片零件名称定模型板零件图号刀具号刀具名称刀具直径(mm)T1D1面铣刀8080T2D1立铣刀16T3D1中心钻44T4D1麻花钻11.8 11.8T5D1粗镗刀19.85 19.85T6D1精镗刀2020T7D1粗镗刀17.85 17.85T8D1精镗刀1818T9D
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