中期报告-弹簧衬套的数控加工及夹具设计

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告题目：凸轮铣削加工的数控编程及夹具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师2018年3月27日设计（论文）进展状况零件的工艺性分析衬套是用于机械部件外，以达到密封、磨损保护等作用的配套件，是指起衬垫作用的环套。图1：弹簧衬套零件图图2：弹簧衬套体三维图本次设计的弹簧衬套零件主要是由圆柱结构，内孔结构，槽结构以及通孔结构组成的，零件技术要求规定，一般公差尺寸按HB764-6-8，∅20mm内孔需要渗碳处理，渗碳深度0.3-0.6mm，淬火HRC55，零件需磁力探伤，其余表面发蓝，通常零件的加工精度主要包括加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度等。它们都是通过公差等级衡量，等级越小，表示精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，零件的误差越大。一般公差等级由高到低有IT01~IT18一共20个公差等级，它们控制着这个零件的精度。该零件的内孔的尺寸精度最高为Ф20的内孔上偏差为+0.02下偏差为0。这个位置的表面粗糙度为1.6μm，设计公差为IT7--IT9级。Ф30外圆表面的上偏差为0下偏差为0.04。设计表面粗糙度为0.8μm，设计公差为IT6--IT7级。其余未注表面粗糙度为12.5μm，设计公差为IT11--IT12级。本次设计以轴心为设计基准A，2xφ4内孔相对于设计基准A的垂直度为0.05mm。1.2毛坯的选择零件毛坯的选择与零件的加工工艺和零件本身的工作场合有密不可分的关系，比如数控铣床的床身毛坯设计的是铸造毛坯，这样的做发是因为数控铣床本身工作在振动比较大的场合，尺寸精度并不高，但是加工位置比较多，采用一般的加工方法，不方便加工，所以选择的毛坯类型为铸造毛坯。其次在选择毛坯时，需要注意零件的结构和外形，如果毛坯结构比较复杂，就要选择铸造或者是锻造毛坯。如果是阶梯轴类零件，每一个轴的直径相差不是很大，就可以选择棒料，也就是型材毛坯。如果相差很大的话，比如小端直径10大端直径100，那么就可以选择锻造零件。还有就是根据零件的生产批量大小，如果小批量生产的话选择型材或者是锻造毛坯。如果是大批量生产的话，就要选择铸造毛坯，这样比较节省节省毛坯成本。此零件毛坯为钢料棒料为毛坯。1.3弹簧衬套的加工工艺卡片在机械加工中，定位基准是有一定的选择原则的，当然这些原则只能是起到参考作用，在实际加工中，一切以加工出合适的零件为目标。定位基准的选择，决定了零件质量的好坏，也能够保证零件的尺寸精度和形位精度，在一定程度上也影响了加工工序的安排，机械加工中的定位基准进行划分的话可以分为，粗加工定位基准和精加工定位基准。零件的精加工选择是有一定的选择基准的，比如是基准重合，基准统一等。精加工定位基准的选择原则是为了更好地保证每一个加工表面的尺寸精度和形位精度，同时减少多次装夹提高加工效率。在选择粗加工基准的时候，尽量要以没有加工过的表面，或者是表面余量，较为均匀的表面均匀的表面为粗加工基准。本次设计以毛坯面为粗加工基准，掉头加工之后以φ30外圆为精加工基准。下料φ55x50mm去毛刺，飞边三爪卡盘装夹，百分表找正，车端面，车平即可车削加工φ30外圆，φ50外圆端面，到尺寸要求车2xφ26mm直槽，到尺寸要求中心钻定位，钻铰φ20内孔，到尺寸要求三爪卡盘掉头装夹，百分表找正，车端面，保证总长粗精车φ50外圆，到尺寸要求分度盘装夹，铣削加工5x9mm直槽，到尺寸要求分度盘装夹，钻削加工2xφ4通孔，到尺寸要求分度盘装夹，铣削加工4mm直槽，到尺寸要求分度盘装夹，钻削加工2xφ5通孔，到尺寸要求锐边倒钝按尺寸要求检查1.4切削参数计算一车削端面计算本次加工的车削用量，如硬质合金车刀的常用切削速度，切断及车槽的进给量。参考与《机械制造基础》第五章。1.切削用量1）确定切削深度ap车端面时，如果零件材料没有缺陷，车平或者保证总长即可完成。设计。2）确定每分钟进给量f车削端面时，确定确定切削速度vc和每分钟进给量vf车削端面时，确定切削速度通过公式1-1，计算加工转速：（1-1）式中：—切削速度；d—工件直径。确定转速=500r/min,在加工时切削速度为：（1-2）式中：—主轴转速；—工件直径。二粗车外圆计算粗车计算φ30外圆，留精车余量0.5mm。1.切削用量1）确定切削深度ap粗车外圆需要较高的转速和较大的切削深度，需要较短的工时内去除零件多余材料。设计。确定每分钟进给量f粗车外圆，设计确定切削速度vc和每分钟进给量vf粗车外圆时，确定切削速度计算数控车床主轴转速：式中：—切削速度；d—工件直径。。确定转速=700r/min,在加工时切削速度为：式中：—主轴转速；—工件直径。m/min三精车外圆计算精车计算φ30外圆，到尺寸要求1.切削用量1）确定切削深度ap零件粗车，半精车之后，材料本身的价格就提高了，所以在精车的时候，要注意保证零件的尺寸公差和表面粗糙度设计。确定每分钟进给量f精车外圆，设计确定切削速度vc和每分钟进给量vf精车外圆时，确定切削速度确定机床主轴转速：式中：—切削速度；d—工件直径。。选择加工转速选择=800r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为：式中：—主轴转速；—工件直径。m/min四车槽计算1.切削用量1）确定切削深度ap车削槽。确定每分钟进给量f车削槽，设计确定切削速度vc和每分钟进给量vf车削槽，确定切削速度确定机床主轴转速：式中：—切削速度；d—工件直径。。选择加工转速选择=500r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为：式中：—主轴转速；—工件直径。m/min1.5自动编程UG编程是指采用西门子公司研发的专业3D软件UGNX，进行数控机床的数字程序的编制。数控机床没有程序是不能运动的。需要专业人员利用专业软件工具，根据产品的形状编制程序。UG编程就是指数控机床的程序编制。UG是当前世界最先进、面向先进制造行业、紧密集成的CAID/CAD/CAE/CAM软件系统，提供了从产品设计、分析、仿真、数控程序生成等一整套解决方案。UGCAM是整个UG系统的。首先对刀。图3：对刀图图4：车端面图5：粗车外圆图6：精车外圆图7：车槽图8：钻孔图9：车端面图10：粗车外圆图11：精车外圆图12：铣槽图13：钻孔图14：铣槽图15：钻孔1.6夹具设计使用V块定位，螺杆推动V块夹紧。图3：夹具图存在问题及解决措施零件的工艺设计和工序设计是我通过电子资源和阅览书籍深进行编制的。