薄壁配合件銑削加工工藝設計

周瑜飛

【摘要】本設計體現了銑削加工工藝的設計的要求和內容。通過對該零件銑削加工工藝設計，進一步加強了設計者對銑削加工工藝設計的基礎知識，使設計者在擬定工工藝分析方案過程中，從方案分析、結構工藝性、機械制圖、零件設計、編寫技術文件到查閱技術資料的等方面得到的綜合訓練，掌握樹立正確的設計思想和基本的設計方法，為設計更復雜的銑削加工工藝做好了鋪墊和吸取了更深刻的經驗。

【關鍵詞】薄壁銑削 薄壁配合 工藝分析

1、薄壁配合零件介紹

圖1-1所示為一配合件。該零件是國內某型號汽車上精密零件，為單件生產型品，根據零件工作環境與性能給定的要求，此配合件材料為45號鋼，該零件形狀由平面、輪廓、凹槽、凸臺、鉆孔和薄壁組成。件1與件2中間靠孔φ12通過螺釘來連接并安裝在汽車某一部件上。由于工作特性要求，此配件件輪廓和孔的表面要求都很高，其給定的毛坯尺寸為150mm×120mm×26mm。

2、零件加工工藝分析

2.1零件的分析

零件加工為成品時其用途是要達到預期效果的，而往往因為各方面的原因，零件的精確度總會受到一定的影響，所以零件的正確性需要在各個因素約束下才能達到。通過加工工藝的調整使零件在加工過程中達到要求的精度，是設計內容中的一個重要部分。

從整體上分析該零件，其中有平面加工、輪廓加工、凹槽、凸臺、鉆孔和薄壁。由于該零件要求配合，形位精度要求高，尤其是φ12的孔，不僅表面質量要求到達1.6的精度，而且相對于φ28的孔還有平行度要求，所以從精度上考慮，定位比較關鍵。另外，從零件圖樣要求及材料來看，加工此零件的難度主要有三點：易受力變形；易受熱變形；易振動變形，在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，容易產生振動和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度為了保證加工精度，經分析件1采用一次定位加工完成，按照基準面先行、先主后次、先面后孔、先粗加工后精加工的原則依次加工。加工件2時，因為從零件圖中可以看出件2在內輪廓尺寸要求并不高，為了配合的需要，將配合件的圓弧配合變為點配合，根據件1的標準，將配合件2內輪廓圓弧半徑值改大0.01-0.02mm，去加工。

3、數控加工工藝方案的制定

3.1加工工序的劃分

在加工中心上加工的零件，其加工階段的劃分主要根據零件是否已經過粗加工、加工質量要求的高低、毛坯質量的高低以及零件批量的大小等因素確定。

若零件已在其它機床上經過粗加工，加工中心只是完成最后的精加工，則不必劃分加工階段。

對加工質量要求較高的零件，若其主要表面在上加工中心加工之前沒有經過粗加工，則應盡量將租、精加工分開進行。使零件粗加工后有一段自然時效過程，以消除殘余應力和恢復切削力、夾緊力引起的彈性變形、切削熱引起的熱變形，必要時還可以安排人工時效處理，最后通過精加工消除各種變形。

對加工精度要求不高，而毛坯質量較高，加工余量不大，生產批量很小的零件或新產品試制中的零件，利用加工中心的良好的冷卻系統，可把粗、精加工合并進行。但粗、精加工應劃分成兩道工序分別完成。粗加工用較大的夾緊力，精加工用較小的夾緊力。

3.2加工順序的確定

在加工中心上加工零件，一般都有多個工步，使用多把刀具，因此加工順序安排得是否合理，直接影響到加工精度、加工效率、刀具數量和經濟效益。在安排加工順序時同樣要遵循“基面先行”、“先粗后精”、“先主后次”及“先面后孔”的一般工藝原則。此外還應考慮：

1.減少換刀次數，節省輔助時間。一般情況下，每換一把新的刀具后，應通過移動坐標，回轉工作臺等將由該刀具切削的所有表面全部完成。

2.每道工序盡量減少刀具的空行程移動量，按最（上接153頁）短路線安排加工表面的加工順序。

安排加工順序時可參照采用粗銑大平面一粗鏜孔、半精健孔一立銑刀加工一加工中心孔一鉆孔一攻螺紋一平面和孔精加工（精銑、鉸、鏜等）的加工順序。

根據零件圖樣，制定以下加工順序方案，選取最佳一種，（即加工工時最短，且又能保證質量）下面分析兩套加工順序方案進行比較。

方案一：

件1

銑8mm的夾持面→翻面夾持→粗銑上平面→粗銑四邊外輪廓→粗銑外形輪廓→粗銑凹槽→粗銑凸臺→精銑上平面→精銑四邊外輪廓→精銑外形輪廓→精銑凹槽→精銑凸臺→鉆φ12孔→鉸φ12。

件2

銑8mm的夾持面→翻面夾持→粗銑上平面→粗銑四邊外輪廓→粗銑內外形輪廓→精銑上平面→精銑四邊外輪廓→精銑內外形輪廓→鉆φ12、φ28工藝孔→鉆φ12、φ28孔→擴φ28孔→鉸φ12孔→倒R3圓角。

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