典型殼體零件加工工藝及夾具設(shè)計

1、典型殼體零件加工工藝及夾具設(shè)計 摘要：本文主要介紹殼體零件的數(shù)控加工中夾具裝夾設(shè)計及加工工藝分析，闡述保證零件位置公差的關(guān)鍵問題和裝夾零件時的注意事項。 關(guān)鍵詞：殼體零件；裝夾設(shè)計；加工工藝 中圖分類號：g712 文獻標識碼：a 文章編號：1005-1422（2015）06-0089-02 在機械加工中，由機床、夾具、刀具與被加工工件一起構(gòu)成了這一加工過程的一個整體，這一整體稱為機械加工工藝系統(tǒng)。因而，分析機械加工精度的過程，也就是分析這一工藝系統(tǒng)在各種不同的工作條件下以各種不同方式反映工件的加工誤差，而機床、夾具又是這一工藝系統(tǒng)的重要組成部分，復(fù)雜的零件常用數(shù)控加工以達到其各種技術(shù)要求，在加

2、工零件之前必須進行工藝規(guī)劃分析和設(shè)計，目的是希望得到使用數(shù)控機床后的最佳工藝制造流程，最大限度地提高生產(chǎn)效率。 對于殼體零件，采用數(shù)控加工，可有效提高零件質(zhì)量，安裝容易，改善傳動性能，延長產(chǎn)品使用壽命，以下圖典型零件為例介紹殼體零件的加工過程中的部分工藝。 一、殼體零件的技術(shù)要求分析 （1）如圖一所示零件，要確保主視圖位置公差260.02、550.02、9.50.02，主視圖b面與15沉孔平面距離31.60.02，平行度0.02符合圖紙要求。 （2）右視圖18+0.02孔與11+0.02軸承孔有垂直度要求，所以二次裝夾所用基準要保持相互垂直關(guān)系。 （3）右視圖平面與11+0.02軸承孔中心有6

3、70.02位置公差要求。 （4）后視圖孔位置與主視圖孔位置有同位度要求。 二、在安排工藝流程中主要考慮的因素 （1） 選擇最短的加工工藝流程。 （2） 盡量發(fā)揮機床的各種工藝特點，追求最大限度地發(fā)揮數(shù)控機床的綜合加工能力特長（多工序集中的工藝特點），應(yīng)在生產(chǎn)流程中配置最少的機床數(shù)量、最少的工藝裝備和夾具。 （3）工序集中與工藝加工漸精原則的矛盾。 （4） 在對典型工件族工藝流程的安排中，應(yīng)妥善安排各臺機床和生產(chǎn)線的手工調(diào)整和檢測等工作，即人工干預(yù)的影響。 三、關(guān)鍵裝夾工具的解決方案 夾具的作用是使工件相對于機床和刀具具有一個正確的安裝位置，因此，夾具的制造誤差對工件的加工精度影響很大。一是基準

4、不重合誤差，在零件圖上確定某一表面尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準稱為設(shè)計基準。在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設(shè)計基準不重合，就會產(chǎn)生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確產(chǎn)生的誤差，夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準確，其實際尺寸（或位置）都允許在規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動。 加工此零件，首先要解決裝夾問題，這是加工的前題和準備工作，必須要做好，也就是要制作一套工裝夾具，是用來確保18+0.02孔與各位置公差達到圖紙要求，下面對夾具進行設(shè)計。 夾具

5、如圖二所示（已省略安裝螺絲及零件壓緊螺絲），在夾具上設(shè)置了兩個工位01和02，工位01的定位基準為圖示的a、b、c三個平面，三平面于空間構(gòu)成工位01的坐標標系。此工位的作用：一是用于加工主視圖上螺孔，軸承孔，定位孔，通孔和臺階，二是用于加工后視圖上的螺孔，定位及沉孔，工位02的定位基準是圖示的a1、b1、c1三個平面，同樣此平面于空間亦構(gòu)成工位02的坐標系，其作用是用于加工上視圖尺寸18+0.02孔，m5螺紋孔，平面到11+0.02軸承孔中心距離670.02，此夾具的制造關(guān)鍵在于保證兩坐標系的平行與垂直關(guān)系，夾具制造完后，須經(jīng)嚴格檢驗，方向投入生產(chǎn)加工使用。 四、主要加工工藝規(guī)劃 （1）利用普

6、通車床和普通銑床分別加工圖三所示的件a和b，并組裝成圖三所示的毛壞。其中外圓132.mm車至尺寸，內(nèi)圓為98. mm車至尺寸，殼體高度為55.3mm（圖紙要求是55mm，留0.3mm余量），內(nèi)圓125. mm臺階深16.3mm （圖紙要求124.5+0.3+0.0，深度16. mm，分別留0.5 mm和0.3 mm余量），11+0.02孔在車床鉆孔至10，此孔未精加工之前作為加工4個11工藝沉孔時壓緊零件用。670.02尺寸留1-2mm余量。 （2）加工主視圖所需尺寸，在機床上校正夾具的坐標方向并壓緊夾具，把模板放置在01工位上壓緊，再把殼體放置于模板上，以殼體外圓132 mm和鑲件80mm尺

7、寸定位工件，用一支m10內(nèi)六角螺絲穿過殼體10通孔壓緊零件（見圖四），找出內(nèi)圓125. mm中心為加工零點值x1y1，并把其輸入到數(shù)控機床內(nèi)，首先加工4個11工藝沉孔，加工7通孔時，由于孔較深，為防止鉆頭拆斷，必須采用g83啄鉆方式。加工完4個11工藝沉孔后，用4支m6內(nèi)六角螺絲穿過11沉孔壓緊零件，拆去原先m10壓緊螺絲。用中心鉆分別定位m4螺紋孔，3+0.02孔9+0.02孔，中心鉆選用英寸中心鉆，選用該中心鉆的特點是，定位孔時通過深度控制，一次把定位和孔口倒角加工完，減少孔口倒角工序。m4螺紋孔按鉆底孔3.3后用m4絲攻攻牙，3+0.029+0.02孔分別采用鉆孔、粗鏜、精鏜，11+0.

8、02孔已有10底孔，采用粗鏜、精鏜。粗鏜時單邊留0.15余量精鏜，這樣既可保證加工精度，亦能充分發(fā)揮加工中心的高效率性，在加工過程中，為防止鋁屑粘刀，提高加工表面粗糙度，必須加冷卻液，具體的切削參數(shù)，粗鏜主軸1500r/m，進給速度50mm/m，精鏜主軸轉(zhuǎn)速2000 r/m，進給速度40 mm/m，完成孔的加工后，精銑b面與15沉孔平面，b面只有0.3 mm余量，采用20平刀一次精銑到尺寸，為避免在b面上留下進退刀痕跡，必須采用切線進退刀方式，切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速s1000 r/m，進給速度為200 mm/m，15沉孔平面加工采用8平刀一次精加工到尺寸，進刀和退刀也采用切線進刀和退刀方式，加工程式

9、見附表程式0001。完成主視圖所需加工尺寸后，利用加工中心y方向讀數(shù)測量出670.02的實際距離，計算出加工余量，為在02工件加工670.02作準備，測量方法是用10零位棒，在01工位的加工零點，也是11+0.02孔的中心y向讀數(shù)為零，再移動y向工作臺，使零位棒接觸670.02側(cè)面，y向讀數(shù)會顯示實際距離，這樣的測量方法只需用于首件加工，以后加工就不需要。 （3） 上視圖尺寸的加工，把零件與模板構(gòu)成的整體從工位01移置于工位02上（見圖四），壓緊后，x方向加工零點與01工位數(shù)值相同，y方向加工零點定在18+0.02孔中心上。首先用16平刀粗銑670.02尺寸，加工時根據(jù)在01工位測量出670.

10、02余量是多少，留0.3 mm余量精銑，粗銑完后用中心鉆定位18+0.02孔和m5螺紋孔，m5螺紋孔的加工按鉆底孔4.2后用m5絲攻攻牙，18+0.02孔的加工過程，分別采用12鉆頭鉆孔，16平刀擴孔，17.7鏜刀粗鏜，18鏜刀精鏜，要注意的是，由于18+0.02孔較深，鉆孔必須采用g83啄鉆方式，以方便鋁屑排出而防止鉆頭拆斷。鏜孔時，要采用剛性好的鏜刀，鏜孔完后用16平刀精銑670.02到尺寸。 （4）最后加工后視圖面各孔，從02工位拆下模板和零件，把模板重新裝夾在01工位上，用殼體外圓132和9+0.02孔定位后壓緊。加工零點和主視圖加工零點數(shù)值相同，首先用中心鉆定位m6螺紋孔，5.5+0.02孔，11沉孔已加工7通孔，直接用11平刀擴孔，m6螺紋孔的加工按鉆底孔