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z型薄壁件的加工工艺分析

2021-03-23 12:57编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【】随着现代高端制造业的快速发展,一些先进的加工手段也被用来生产生活中的机械产品。本文针对一款航空自动化设备公司中自行设计的一款Z型复杂薄壁零件进行加工。通过分析其图纸得到相关的加工特征,选择好合适的生产设备,制定合适的生产工艺,对产品进行仿真加工。并且对该零件进行批量生产的加工调试,保证产品的合格率稳定。根据产品的实际加工情况,对零件进行工艺优化和程序改进。最终实现产品的批量化生产,提高工作效率的同时,保证产品的生产质量。
目 录
引言 1
一、工艺分析 2
(一)零件分析 2
(二)工艺流程 5
二、加工设施的选用 7
(一)机床的选用 7
(二)夹具的选用与设计 7
(三)刀具的选用 9
(四)加工工艺卡 10
三、加工程序编制 10
(一)铣夹位程序编制 10
(二)正面程序编制 11
(三)反面程序编制 12
(四)铣残料编程 15
四、实际加工 15
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
随着现代高端制造业的快速发展,一些先进的加工手段也被用来生产生活中的机械产品。本文就是针对一款航空自动化设备公司中自行设计的一款Z型复杂薄壁零件进行加工。
本款产品的,是应用在航空方面的连接件,零件上一共有12个孔,其中六个锥形沉头孔用于放置铆钉,与其他部件连接后铆死,其余的六个较大的通孔用于不同部件之间的定位作用。零件不通薄壁之间的角度,是在机械设备仿真中计算好的角度,保证了另外两个装配件之间的角度。通过分析其图纸得到相关的加工特征,选择好合适的生产设备,制定合适的生产工艺,对产品进行仿真加工。并且对该零件进行批量生产的加工调试,保证产品的合格率稳定。
根据产品的实际加工情况,对零件进行工艺优化和程序改进。最终实现产品的批量化生产,提高工作效率的同时,保证产品的生产质量。
一、工艺分析
(一)零件分析

图11 零件图
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图12 产品三维模型< *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
br /> 产品的工程图和三维模型的截图如图11和图12所示。为了保证使用产品的三维模型编制出的加工程序能够使用,需要将二维图和三维模型的尺寸进行校对,对比图纸上的尺寸标注,在软件中测量产品的各个部位的尺寸。通过测量,确认产品的三维模型和工程图一致,所以可以使用该模型进行CAM程序编制并加工。
对产品的工程图进行分析。从图纸中可以看出,本次图纸的单位为英寸,所以在分析各个尺寸时,需要注意单位的转换,在选择刀具时,也要参考英制刀具的常用尺寸。零件的包容块尺寸为4.8945*2.1591*0.5154英寸,所以零件整体的外形轮廓最大尺寸为4.8945*2.1591*0.5154英寸。零件整体呈Z型,由两块接近平行的薄壁,与一块竖直的薄壁连接。这三块薄壁的厚度均为0.09英寸,零件上部薄壁的线轮廓度为0.015英寸,下部的薄壁的面轮廓度要求为0.01英寸。在上下两个薄壁与中间薄壁的连接处的外侧,均有0.05英寸的45°倒角。在连接处的内侧是R0.125±0.03英寸的倒圆角。从俯视图上看,零件的四周为许多个圆弧线和之间构成,从图纸上可以看出,有10个R0.43±0.03英寸的圆弧,6个R1.25±0.03英寸的圆弧。左侧的一个直线边为基准A和基准B,右侧的直线边为基准C和基准D。零件上部的薄壁有9个孔其中三个通孔,三个沉头孔,下部的薄壁上有三个通孔。六个通孔的直径是一样的,尺寸为0.22900.2250英寸,生产出的孔的尺寸在这个范围内都算合格。另外六个小孔为沉头孔,通孔尺寸为0.1030英寸,上部的锥形沉头直径为φ0.184英寸,锥角为100°±2°。两个小锥沉头孔与一个φ0.2235的孔对称,两个小孔的距离为0.6英寸。小孔的位置度要求为相对于基准D为φ0.004英寸。在零件上部的薄壁的右上部分,需要进行刻字,刻字的字体和深度都需要按照客户要求加工。

图13 形位公差要求

图14 形位公差要求
零件各个部分的形位公差要求,在三维模型上的标注能够看的更清楚,如图13和图14所示。在图纸的下部有部分技术要求:
UNLESS OTHERWISE SPECIFIED DIMENSIONS ARE IN INCH TOLERANCES:ALL MACHINED SURFACE RA 125.
除非另有说明,尺寸公差为英寸:零件的所有表面粗糙度为Ra0.125。
通过上述对零件工程图的分析,我们已经大概知道零件的需要加工的部位有哪些,现在我们将上述的分析进行会做美好和归纳,整理成一张产品加工内容表,便与后续的工序划分和刀具选择。整理出的加工内容表如下表11所示。
表11 加工内容
内容
要求
备注
外形
零件整体外形,4.8945*2.1591*0.5154,外形公差和形位公差要求按照各个圆弧边的公差要求为准。
单位均为英寸
壁厚
壁厚为0.09﹢0.011﹣0.009
倒角
倒角为0.05*45°
倒圆角
底部圆角为R0.125±0.03
6*小锥头沉孔
沉孔直径为φ0.184﹣0.01,沉头角度为100°±2°,下部通孔的尺寸为φ0.098φ0.103,销孔的位置度相对于基准D为φ0.004。每两个小孔之间的距离为0.6。
面轮廓度
零件表面未注轮廓度要求 的,均按照0.06。
侧边的面轮廓度
左右两侧的面轮廓度为0.03
零件总高
25.4mm
粗糙度
零件体粗糙度要求为Ra0.125,零件表面禁止出现明显的接刀痕和划痕。
其余尺寸
达到三坐标检测程序合格
根据客户要求,本款产品的材质是选择AL6061T6系列铝合金,每块毛坯都需要有供应商提供的材质检测报告才确认收货。通过查阅金属切削参数手册,我们得到了该款铝合金的相关参数:AL6061T6铝合金,是一种高强度的铝合金,硬度可达HV90以上,具有较高的氧化性,耐腐蚀性较高。并且材料内部无沙眼,毛坯的整体平整度较好,是一种低价格、高品质的优良铝合金材料。产品的材料参数表如下表12所示。

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