X5020B立式升降臺銑床撥叉殼體工藝規(guī)程

1、【摘 要】：撥叉行業(yè)是我們通用機械重要分支，無論是在工業(yè)還農(nóng)業(yè)中，只要有流體管道的地方,閥門的作用都是巨大的，而隨著時代的發(fā)展，撥叉的類型也發(fā)展的越來越全面，制造撥叉的技術(shù)也越來越先進。本文一例撥叉零件數(shù)控車床加工的程序編制與步驟，加工工藝的選擇問題進行探討。進行整套的工藝分析與計算，按工藝程序卡進行編程與加工。 【關(guān)鍵詞】：撥叉 數(shù)控加工 工藝  數(shù)控銑床 Abstract : Dials forks the profession is our general machinery important branch,regardless of is in the industry a

2、lso agriculture, so long as has thefluid pipeline the place, the valve function all is huge, but alongwith the time development, dials the type which forks also to developmore and more comprehensively, the manufacture dials the technologywhich forks more and more to be also advanced. A this article

3、exampledials forks the programming and the step which the componentsnumerical control lathe processes, the processing craft choicequestion carries on the discussion. Carries on the entire wrap thecraft analysis and the computation, carries on the programming and theprocessing according to the craft

4、procedure card5 Key word : Dials forks，the numerical control processing ，craft numerical，controlmilling machine 目錄摘要1第1章 緒論31.1數(shù)控機床的知識31.2 數(shù)控銑床的分類31.2.1 數(shù)控立式銑床3第二章 零件的分析 3零件的作用 3零件的工藝分析5第三章 零件工藝規(guī)程的設(shè)計 63.1 定位基準(zhǔn)的的選擇 83.2 零件表面加工方法的選擇 93.3 加工順序的安排 123.4 工藝的制定 13第4章 刀庫的設(shè)計164.1 確定刀庫容量184.2 確定刀庫形式193.3 刀庫結(jié)

5、構(gòu)設(shè)計194.4 初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)距及選定電機214.5刀庫轉(zhuǎn)位機構(gòu)的普通圓柱蝸桿傳動的設(shè)計224.6刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的校核244.7花鍵聯(lián)接的強度計算244.8夾緊機構(gòu)插銷剪切強度的校核254.9確定刀具的選擇方式274.10刀庫的定位與刀具的松夾27結(jié)論：28致謝：29*參考文獻.30前 言數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。數(shù)控機床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得

6、良好的經(jīng)濟效果。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構(gòu)和機床主體組成。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編程。 未來數(shù)控機床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機床品種越來越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切

7、削加工機床上，從而擴大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機床的自動化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個柔性制造單元，更加便于納入高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中。第一章 緒論數(shù)控機床知識數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。數(shù)控機床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟效果。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加

8、工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構(gòu)和機床主體組成。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編程。 未來數(shù)控機床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機床品種越來越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機床上，從而擴大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機床的自動化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個

9、柔性制造單元，更加便于納入高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中。1.2數(shù)控銑床的分類1.2.1數(shù)控立式銑床數(shù)控立式銑床是數(shù)控銑床中數(shù)量最多的一種，應(yīng)用范圍也最為廣泛。小型數(shù)控銑床一般都采用工作臺移動、升降、及主軸不動方式，與普通立式升降臺銑床相似；中型數(shù)控立式銑床一般采用縱向和橫向工作臺移動方式，且主軸沿垂直溜板上下運動；大型數(shù)控立式銑床，因要考慮到擴大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)問題，往往采用龍門架移動式，其主軸可以在龍門架的橫向與垂直溜板上運動，而龍門架則沿床身作縱向運動。從機床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標(biāo)數(shù)量來看，目前3坐標(biāo)數(shù)控立式銑床仍占大多數(shù)。一般可進行3坐標(biāo)聯(lián)動加工，但也有部分機床只能進行3坐標(biāo)中的

10、任意二個坐標(biāo)聯(lián)動加工。此外，還有機床主軸可以繞X、Y、Z坐標(biāo)軸中其中一個或兩個軸作數(shù)控擺角運動的4坐標(biāo)和5坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。一般來說，機床控制的坐標(biāo)軸越多，特別是要求聯(lián)動的坐標(biāo)軸越多，機床的功能、加工范圍及可選擇的加工對象也越多。但隨之而來的是機床的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，對數(shù)控系統(tǒng)的要求更高，編程的難度更大，設(shè)備的價格也更高。數(shù)控立式銑床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤，采用自動交換臺，增加靠模裝置等來擴大數(shù)控立式銑床的功能，加工范圍和加工對象，進一步提高生產(chǎn)效率。臥式數(shù)控銑床與通用臥式銑床相同，其主軸級平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴大功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4、5坐標(biāo)加工，這樣，

11、不但工件側(cè)面上的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓可以加工出來，而且可以實現(xiàn)在一次安裝中，通過轉(zhuǎn)盤改變工位，進行“四面加工”?？梢允∪ピS多專用夾具或?qū)Ｓ媒嵌瘸尚豌姷?。對箱體類零件或需要在一次安裝中改變工位的工件來說，選擇帶數(shù)控轉(zhuǎn)盤的臥式銑床進行的。加工是非常合適這類銑床目前正在逐漸增多，它的主軸方向可以更換，能達到在一臺機床上既可以進行立式加工，又可以進行臥式加工，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工的對象和余地更大，給用戶帶來了很多方便，特別是當(dāng)生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立臥兩種方式加工時，用戶只需買一臺這樣的機床就行了。立、臥兩用數(shù)控銑床的主軸方向的更換有手動與自動兩種，采用數(shù)控萬能主軸頭的立、臥兩用數(shù)控銑床，

12、其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向，可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。當(dāng)立、臥兩用數(shù)控銑床增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，就可以實現(xiàn)對工件的“五面加工”。即出除了工件與轉(zhuǎn)盤貼合的定位面外，其它表面都可以在一次安裝中進行加工。因此，其加工性能非常優(yōu)越。1.3數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特征1.3.1數(shù)控銑床的主軸特征數(shù)控銑床的主軸開啟與停止，主軸正反轉(zhuǎn)與主軸變速等都可以按輸入介質(zhì)上編入的程序自動執(zhí)行。不同的機床其變速功能與范圍也不同。有的采用變頻機組，固定幾種轉(zhuǎn)速，可自選一種編入程序，但不能在運轉(zhuǎn)時改變。有的采用變頻器調(diào)整，將轉(zhuǎn)速分為幾檔，編程時可任選一檔，在運轉(zhuǎn)中可通過控制面板上的旋鈕，在本檔范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；有的則不分檔,

13、編程時可在整個范圍內(nèi)無級調(diào)速。但是在實際操作中，調(diào)速不能有大起大落的突變，只能在允許的范圍內(nèi)調(diào)高或調(diào)低，只能在允許的范圍內(nèi)一般都設(shè)有自動拉、退刀裝置，能在數(shù)秒內(nèi)完成裝刀與卸刀，換刀比較方便。此外，多坐標(biāo)數(shù)控銑床的主軸可以繞X、Y或Z軸作數(shù)控擺動，擴大了主軸自身的運動范圍，但是主軸結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。1.3.2控制機床運動的坐標(biāo)特征為了要把工件上各種復(fù)雜的形狀輪廓連續(xù)加工出來，必須控制刀具沿平面上設(shè)定的直線、圓弧或空間直線、圓弧軌跡運動，因此，要求數(shù)控銑床的伺服拖動系統(tǒng)能在多坐標(biāo)方向同時協(xié)調(diào)動作，并保持預(yù)定的相互關(guān)系，這就要求機床應(yīng)能實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動。數(shù)控銑床要控制的坐標(biāo)數(shù)最少是3坐標(biāo)中任意兩坐標(biāo)聯(lián)動。

14、要實現(xiàn)連續(xù)加工直線變斜角工件，應(yīng)實現(xiàn)四坐標(biāo)聯(lián)動。若要加工曲線變斜角工件，是要求實現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動。因此，數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)檔次，一般都比其它數(shù)控機床相應(yīng)更高一些。1.4數(shù)控銑床的主要功能及加工對象數(shù)控銑床的功能數(shù)控銑床的功能分為一般功能和特殊功能。一般功能是指各類數(shù)控銑床普遍所具有的功能。如點位控制功能、刀具半徑自動補償功能、鏡象加工功能、 固定循環(huán)功能等。特殊功能是指數(shù)控銑床在增加了某些特殊裝置或附件后，分別具有或兼?zhèn)涞囊恍┨厥夤δ?。如刀具長度補償功能、靠模加工功能、自動變換工作臺功能、自適應(yīng)功能、數(shù)控采集功能等。在使用數(shù)控銑床加工工件時，只要充分利用數(shù)控銑床的各種功能，就可以加工許多普通

15、銑床難加工的工件。數(shù)控銑床的主要加工對象有：平面類零件；變斜角類零件；曲面類（立體類）零件。自動換刀裝置（ATC）及其形式數(shù)控機床為了進一步提高生產(chǎn)率，進一步壓縮非切削時間，現(xiàn)代的機床逐步發(fā)展為在一臺機床上在一次裝中完成多工序或全部工序的加工。數(shù)控機床為了能在工件一次裝夾中完成多個工步，以縮減輔助時間和減少多次安裝工件引起的誤差，通常帶有自動換刀系統(tǒng)。對工件的多工序加工而設(shè)置的存儲及更換刀具的裝置稱為自動換刀裝置(Automatic Tool Changer，ATC);自動換刀（Automatic Tool Change 簡稱ATC）系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和換刀裝置組成。在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上，如果再配以

16、刀具和自動換刀系統(tǒng)，就構(gòu)成加工中心（Machining center 簡稱MC）。在這類數(shù)控機床上，自動換刀裝置（ATC）是必不可少的。例如加工中心機床又稱多工序自動換刀數(shù)控機床，它主要是指具有自動換刀及自動改變工件加工位置工能的數(shù)控機床，具有自動換刀裝置是加工中心機床的典型特征，是多工序加工的必要條件。自動換裝置的功能，對整機的加工效率有很大的影響。由于普通的數(shù)控立式銑床加工的一般是中小零件，其大多需要幾把刀具加工（10把刀具以內(nèi)，）故增加自動換刀裝置并同時自動變換主軸轉(zhuǎn)速。可減輕勞動強度，減少換刀時間，既提高了機床的自動化程度，又提高了勞動生產(chǎn)率。因此，數(shù)控立式銑床作為數(shù)控銑床中數(shù)量最多、

17、應(yīng)用范圍也最廣的一種，對其附加能夠快速、準(zhǔn)確地?fù)Q刀的自動換刀裝置是非常有必要的。各類數(shù)控機床的自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機床的型式、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。這種裝置主要可以分為以下幾種形式：1)回轉(zhuǎn)刀架換刀形式2)更換主軸頭換刀形式3)帶刀庫的自動換刀形式自動換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求1）刀具換刀時間短。2）刀具重復(fù)定位精度高。3）足夠的刀具儲存量。4）刀庫占地面積小。5）換刀安全可靠。第一章:零件的分析1.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析件1件2零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面廣，因此有必要

18、對零件進行結(jié)構(gòu)工藝性分析，找出技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當(dāng)?shù)墓ぷ鞔胧┘右员ＷC。1.1.1 零件的形狀分析軸系組合件較為復(fù)雜，從外形上看件一左端是不完整的球端面.球端的邊面質(zhì)量Ra1.6.外階梯形圓柱表面質(zhì)量Ra1.6，車40度的槽及橢圓左端的槽,內(nèi)孔螺紋等的加工難度較大內(nèi)邊面質(zhì)量Ra1.6，右端外部橢圓留雙邊1mm。件二是橢圓,階梯形圓柱質(zhì)量Ra1.6, 外螺紋加工精度都很高。大體加工過程：加工件加工件二：首先在車床上用外圓車刀粗加工，倒角,車外螺紋,用外圓車刀車橢圓,然后用手工切斷.加工加工件一：先在車床用外圓粗車加工球面，車40度槽,倒角,內(nèi)孔鏜刀加工內(nèi)孔,切內(nèi)孔31的槽,然后車

19、M30X1.5的內(nèi)螺紋,最后外圓車刀加工橢圓. 零件的技術(shù)要求分析零件圖紙上標(biāo)注的技術(shù)要求：1.銳邊倒角C0.32.未注倒角C1.3圓弧過渡光滑4.未注尺寸公差按GB/T1804-m加工和效驗5.調(diào)質(zhì)硬度HRC30-35 零件的加工表面的分析從零件圖可以看出軸系零件的主要加工表面是：1. 31的槽：它的表面粗糙度是Ra1.6,而且其軸心線是設(shè)計基準(zhǔn)。2.M30×1.56H的螺紋：此螺紋是一個標(biāo)準(zhǔn)螺紋，雖然沒有特殊要求，但它在配合時起傳遞扭矩的作用，故其配合精度要求高。3.橢圓:表面粗糙度Ra3.2, 軸心線是設(shè)計基準(zhǔn)。4.球面:尺寸以確定,表面粗糙度Ra1.6,圓心是設(shè)計基準(zhǔn).通過以

20、上的分析可知，零件的結(jié)構(gòu)較為簡單，易于加工，具有一定的可行性。1.2 零件的材料分析 零件材料的選用是非常重要的，選材不當(dāng)制成的零件不能滿足使用要求，過早損傷和破壞產(chǎn)生不良影響或經(jīng)濟效益差等。機械零件選材的一般原則是：首先滿足使用性能的要求，同時兼顧工藝性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。對于軸類零件的選材應(yīng)具有以下幾點要求：1.優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即要求有高的強度和韌性，以防止由于過載和沖擊而引起的變形和斷裂。2.高的疲勞極限，防止疲勞斷裂。3.良好的耐磨性。4.在特殊條件工作時，還應(yīng)有特殊要求。本零件的材料是45號鋼，它屬于低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼，其力學(xué)性能是：MPa,MPa,J。其化學(xué)成分是：碳含量0.37

21、%0.45%，鉻含量0.8%1.1%，錳含量0.17%0.37%，硫含量0.5%0.8% ，其中碳含量過高、過低均不能滿足經(jīng)調(diào)質(zhì)后獲得良好綜合力學(xué)性能的要求，主加元素為鉻，在配以硫、錳等合金元素，其作用是提高淬透性，強化鐵素體和細化晶粒，因此，此鋼的熱處理變形小，廢品率低，因而降低了工藝成本。其熱處理特點是：當(dāng)原始組織為珠光體時，預(yù)先熱處理可采用正火或退火處理;該類鋼最終熱處理均采用淬火后在500-650的高溫回火工藝，即調(diào)質(zhì)處理工藝，調(diào)質(zhì)處理可使材料具有良好的綜合力學(xué)性能。材料長度的選擇：件一取50*100，件二取50*80的棒料零件工藝規(guī)程的設(shè)計機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件工藝過程和

22、操作方法等的工藝文件,它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文獻，是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)，是新建和擴建工廠或車間的基本資料，是進行技術(shù)交流的重要手段。3.1 定位基準(zhǔn)的選擇在制訂零件的加工工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的基準(zhǔn)有著很重要的意義。基準(zhǔn)選擇的好壞不僅影響零件的加工位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響?；鶞?zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分。選擇定位基準(zhǔn)時是從保證工件精度要求出發(fā)的，因而分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇1.基準(zhǔn)重合原則:就是盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差。2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:位置精度要求較高的某些表面加工時盡可能選用同一定位基準(zhǔn)，這樣有利于保證各加工表面的位置精度。3 自為基準(zhǔn)原則：當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，用于提高加工面本身的精度。4 互為基準(zhǔn)原則：為了使加工面間有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻采取此原則。5.保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配加工表面的余量，同時，要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。1.為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應(yīng)選非加工面作為粗基準(zhǔn)。2.合