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数控加工工艺路线设计实例

 

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  1.零件分析
(1) 进口轴承止推块的结构特点:止推块两侧是圆弧边且均有两圆弧槽,止推块非合金端面有一与中心线偏离3°的凸台。
(2) 精度要求
1) 尺寸精度高,止推块厚度尺寸为12.9±0.008(mm),非合金端面表面粗糙度Ra1.6μm;
2) 位置精度要求高,非合金端面对合金端面的平行度误差不超过0.01mm。
加工难点:磨削时如何装夹工件;如何加工止推块的外形;铣两侧圆弧槽时如何装夹工件;铣两侧圆弧采用何种刀具;圆弧槽尺寸如何测量。
2.加工工艺过程的制定
(1) 下料
工艺路线:备料—锻造—加工。工艺要求将材料锻成一整圆毛坯,加工后将整圆切开成块,整圆料的大小需根据加工要求确定,止推块工艺图尺寸再加上余量。
D=2R0+20;D1=2(R0-H3)-10;D2=2R0+10;H1=H4+5
d根据具体工件,考虑后续加工装夹来确定。止推块厚度12.9mm,整圆加工留出工艺夹头h=H5+20,以便整圆加工易装夹。
(2) 加工工艺
(3) 加工—浇注合金—车外圆及合金面—磨非合金端面—检查合金结合面—铣凸台、铣外型—铣圆弧槽—检验。 
1) 按图加工后,将合金浇注在环型槽内。
2) 将外圆及合金端面车至图样要求,内孔车光,加工非合金端面留磨量。
3) 将非合金端面磨至图样要求,保证厚度( 图样要求厚度12.9±0.008mm),非合金面粗糙度 Ra1.6μm,平行度0.Olmm。由于图样尺寸精度、位置精度及表面质量要求高,必须采用磨削工序来控制其加工精度,而合金面不能磨。磨非合金端面时以合金面定位,由于合金面不导磁,不能被电磁盘吸住,可用在前序加工时,d和D1之间已留出的环形端面,将工件吸在电磁盘上,解决了磨削时的装夹问题。
4) 检验合金与钢的结合面。
5) 在数控立铣上钻径向孔,铣非合金端面上凸台。凸台与中心线偏离 3°,径向孔与中心线偏离6°11″。止推块外形两侧圆弧边的加工在普通铣床上不易实现,若按人工划线铣,手动控制,将引入人为误差,而且圆弧形面不易保证,加工周期长。将止推块外形加工安装在数控立铣上,将工件固定在回转工作台上,以外圆为基准找正,编程零点为工件回转中心,按程序铣外形, 解决了止推块外形加工问题。
6) 加工两侧圆弧槽。加工止推块两侧圆弧槽必须解决三个问题:a.如何装夹工件;b.采用何种刀具;c.如何测量。
止推块外形尺寸小,形状不规则,必须设计一种专用工装,保证工件在加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确位置,不产生位移。为此,可设计一定位夹具,将止推块固定在夹具上压紧,夹具在机床上找正后固定,使工件在加工时处于正确的位置,加工时只需更换止推块,不再需要重复找正,使工件迅速准确安装,缩短辅助时间,提高劳动生产率。设计时将止推块放入与止推块外形一致的槽内,以限制止推块的移动,再用小压板压紧,以夹具侧面为基准找正、对刀,采用专用铣刀铣槽。夹具技术要求为槽形中心线与基准A平行度不超过0.Olmm。
图样圆弧槽的尺寸R9.12,深4.5mm,加工时刀具不能与R7、深2.85mm的槽发生干涉,外购标准刀具中没有合适的刀具能加工此槽,必须设计专用刀具。根据图样结构与尺寸,设计专用铣刀。实践证明,采用此刀加工工件,效果很好。
先加工完一侧的槽时,无法直接测量槽是否加工到图样要求,可将两侧槽距尺寸进行换算,计算出槽与工装A 基准面的距离,通过测量槽与工装基准面的距离,来控制槽尺寸是否达到图样要求。通过尺寸换算,解决槽的测量问题。
小 结
毛坯加工—浇注合金—车外圆及合金面—磨非合金端面—检查合金结合面—铣凸台、铣外型—铣圆弧槽—检验。

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