偏心轮零件装备实训.docx
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偏心轮零件装备实训
机械制造装备实训
标题：
偏心轮零件的加工
学生姓名：
学院：
专业：
机械设计制造及其自动化
班级学号：
指导教师：
柴京富老师
目录
一、零件图样及加工特点分析.........................3
（1）结构分析..........................................................................................................3
（2）选材分析..........................................................................................................4
二、工艺路线及加工工序的制定.......................5
（1）工艺路线...........................................................................................................5
（2）加工工序...........................................................................................................................5
3、工件的装夹.........................................................................6
（1）技术要求分析..................................................................................................................6
（2）铣床夹具..........................................................................................................................6
（3）通用夹具..........................................................................................................................6
（4）夹具选择原则..................................................................................................................7
（5）工件的装夹方法和选择原则..........................................................................................8
（6）铣通槽夹具设计..............................................................................................................8
4、编制零件铣端面的数控加工程序.....................................9
五、在数控机床上装夹零件的毛胚.........................................21
（1）工件定位意义.................................................................................................................21
（2）工件的定位形式.............................................................................................................21
（3）定位基准的选择.............................................................................................................22
六、对零件进行模拟加工.........................................................23
（1）数控加工原则.................................................................................................................23
（2）UG程序导出..................................................................................................................24
七、实训报告.....................................................................25
参考文献.........................................................26
一、零件图样及加工特点分析
（1）结构分析
零件图如图所示
该零件为偏心轮零件，外型是一个厚度为10MM，远径为300的偏心盘。
中间有一个通槽宽度为15MM。
中间有一个圆孔直径为95。
图上有3*Φ13的孔。
使用UG软件即可绘制，三维视图如下
因为结构比较简单所以只需要用数控铣床加工。
（2）选材分析
机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。
通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。
一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。
所以此偏心轮零件应选择最经济，最符合实际条件的材料。
因为偏心轮塑性和韧性要求都比较高。
所以我们选择45号钢。
二、工艺路线及加工工序的制定
就零件加工的工艺设计而言，工艺设计包含了从零件的毛胚选择到通过机械加工手段使零件达到其图纸设计要求的加工设备，刀具，辅具，夹具及检具的选择，以及安排整个零件加工工艺路线的全过程。
工艺路线
为了减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕，在确定工艺路线（进给路线）的时候应遵循工步顺序的一般原则：
（1）先粗后精；
（2）先近后远；
（3）先外后内；
（4）保证工件加工刚度原则；
（5）同一把刀能加工内容连续加工原则；
和进给路线确定原则：
（1）首先按工步顺序确定各表面加工进给路线的顺序；
（2）所定进给路线应能保证工件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求；
（3）寻求最短加工路线
（4）要选择工件在加工时变形小的路线，对横截面积小的细长零件或薄壁零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排进给路线；
根据以上选择依据制定其走刀路线为：
铣端面——钻3*Φ13的孔——钻Φ15的孔——粗铣通槽——精铣通槽。
零件的加工工序
工序号
工序名称
工序内容
加工方式
机床
刀具
夹具
1
铣端面
铣削
加工中心
面铣刀Φ100
平口虎钳
2
钻3*Φ13的孔
钻孔
加工中心
Φ13的钻头
平口虎钳
3
钻Φ15的孔
钻孔
加工中心
Φ15的钻头
平口虎钳
4
粗——精铣通槽
铣削
加工中心
两刃键槽铣刀
组合夹具
三、工件的装夹
（1）技术要求分析
由零件简图可知，该零件是一个偏心轮。
它的质量要求是：
（1）：
表面间的平行度和垂直度，为了保证配合能够紧密贴和。
所以工件应该装的平稳。
（2）：
表面粗糙度和经济等级，一般表面精度为IT6以上。
表面粗糙度＜0.1高精度的表面。
（3）：
孔和槽的精度，垂直度，粗糙度。
最终精度可达IT6-IT10。
粗糙度1.6-0.4Μm。
垂直度要求高。
（4）其它部分达到尺寸要求即可。
加工的关键问题是如何保证平面凸轮零件的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度。
（2）数控铣床夹具
在数控铣床上用于装夹工件的装置称为车床夹具。
铣床夹具可分万能组合夹具，专用铣切夹具，多工位夹具，气动或液压夹具，真空夹具。
还有虎钳和分度头三爪卡盘这几种通用夹具。
夹具的作用：
简单的定位和夹紧。
（1）：
为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。
（2）：
为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。
（3）夹具的刚性与稳定性要好。
尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。
（3）通用夹具
数控铣削加工常用的夹具大致有下列几种：
1）万能组合夹具 适用于小批量生产或研制时的中、小型工件在数控铣床上进行铣加工。
2）专用铣切夹具 是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在批量生产或研制时非要不可时采用。
3）多工位夹具 可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，也便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短准备时间，提高生产率，较适宜于中批量生产。
4）气动或液压夹具 适用于生产批量较大，采用其他夹具又特别费工、费力的工件。
能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往较高，而且制造周期较长。
5）真空夹具 适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件。
有的数控铣床（如壁板铣床）自身带有通用真空平台，在安装工件时，对形状规则的矩形毛坯，可直接用特制的橡胶条（有一定尺寸要求的空心或实心圆形截面）嵌入夹具的密封槽内，再将毛坯放上，开动真空泵，就可以将毛坯夹紧。
对形状不规则的毛坯，用橡胶条已不太适应，须在其周围抹上腻子（常用橡皮泥）密封，这样做不但很麻烦，而且占机时间长，效率低。
为了克服这种困难，可以采用特制的过渡真空平台，将其叠加在通用真空平台上使用。
除上述几种夹具外，数控铣削加工中也经常采用虎钳、分度头和三爪夹盘等通用夹具。
（4）数控铣削夹具的选用原则
在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量，生产效率，质量保证及经济性等，选用时可参照下列原则：
1）在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只有在组合夹具无法解决工件装夹时才可放弃；
2）小批或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单；
3）在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动；液压夹具。
因为此种零件属于大批量生产，外型比较简单可以采用多工位夹具和气动；液压夹具。
（5）工件的装夹方法和装夹方式
在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。
在选择时应注意以下几点：
1）力求设计、工艺和编程计算的基准统一。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。
3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。
（6）铣通槽夹具设计
根据工件特点，铣通槽工序中用一块320㎜×320㎜×40㎜的垫块，在垫块上分别精镗Ф95㎜及Ф13㎜两个定位孔（当然要配定位销），垫板平面度为0.05㎜，该零件在加工前，先固定夹具的平面，使两定位销孔的中心连线与机床x轴平行，夹具平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。
工序夹具草图如下
1——工件2——开口垫圈3——带螺纹圆柱销
4——压紧螺母5——垫块
四、编制零件铣端面的数控加工程序
编程如下：
00001
N0010G40G17G90G70
N0020G91G28Z0.0
N0030T01M06
N0070G0G90X-7.7159Y1.5935S0M03
N0050G43Z.7874H00
N0060Z.4724
N0070G1Z.3543F9.8M08
N0080X-7.2407Y1.5979
N090X-7.2115Y2.0892
N0110G2X-6.6694Y4.4257I7.1331J-.4238
N0120X-4.8335Y6.7319I4.9932J-2.0911
N0130X-.4562Y8.2748I4.8335J-6.7319
N0140G1X.0352Y8.3019
N0150X.0372Y8.7794
N0160Z.4724
N0170G0Z.7874
N0180X-.6073Y-4.1743
N0190Z.4724
N0200G1Z.3543
N0210X-1.5996Y-3.9697
N0220G2X-1.7211Y-3.9311I.1232J.5976
N0230X-2.9179Y-3.1466I1.7211J3.9311
N0240G3X-4.1753Y-2.4738I-1.9121J-2.062
N0250G2X-7.1942Y1.0127I.9212J3.8479
N0260X-7.2115Y1.2416I7.1158J.6527
N0270G1X-7.2407Y1.7329
N0280X-7.7159Y1.7374
N0290Z.4724
N0300G0Z.7874
N0310X2.4578Y-4.1974
N0320Z.4724
N0330G1Z.3543
N0340X1.3532Y-3.9697
N0350G2X.8661Y-3.3721I.1232J.5976
N0360G1Y-1.3662
N0370G2X.9981Y-1.0611I.419J0.0
N0380G3X-.998I-.9981J1.0611
N0390G2X-.8661Y-1.3662I-.2869J-.3051
N0400G1Y-3.3721
N0410G2X-1.3532Y-3.9697I-.6103J0.0
N0420G1X-2.4571Y-4.1973
N0430Z.4724
N0440G0Z.7874
N0450X7.7159Y1.7374
N0460Z.4724
N0470G1Z.3543
N0480X7.2407Y1.7329
N0490X7.2115Y1.2416
N0500G2X7.1942Y1.0127I-7.1331J.4238
N0510X4.1753Y-2.4738I-3.9401J.3614
N0520G3X2.9179Y-3.1466I.6547J-2.7348
N0530G2X1.7211Y-3.9311I-2.9179J3.1466
N0540X1.5996Y-3.9697I-.2447J.559
N0550G1X.6077Y-4.1742
N0560Z.4724
N0570G0Z.7874
N0580X-.0372Y8.7794
N0590Z.4724
N0600G1Z.3543
N0610X-.0352Y8.3019
N0620X.4562Y8.2748
N0630G2X4.8335Y6.7319I-.4562J-8.2748
N0640X6.6694Y4.4257I-3.1573J-4.3973
N0650X7.2115Y2.0892I-6.591J-2.7603
N0660G1X7.2407Y1.5979
N0670X7.7159Y1.5935
N0680Z.4724
N0690G0Z.7874
N0700X-.0337Y8.8188
N0710Z.4331
N0720G1Z.315
N0730X-.0318Y8.3412
N0740X.4595Y8.3141
N0750G2X4.8565Y6.7638I-.4595J-8.3141
N0760X6.7058Y4.4409I-3.1803J-4.4292
N0770X7.2508Y2.0924I-6.6274J-2.7755
N0780G1X7.28Y1.6011
N0790X7.7553Y1.5969
N0800Z.4331
N0810G0Z.7874
N0820Y1.7339
N0830Z.4331
N0840G1Z.315
N0850X7.28Y1.7297
N0860X7.2508Y1.2384
N0870G2X7.2334Y1.0091I-7.1724J.427
N0880X4.1844Y-2.5121I-3.9793J.365
N0890G3X2.9447Y-3.1755I.6456J-2.6965
N0900G2X1.7369Y-3.9671I-2.9447J3.1755
N0910X1.6042Y-4.009I-.2605J.595
N0920G1X.6355Y-4.2033
N0930Z.4331
N0940G0Z.7874
N0950X2.4141Y-4.2227
N0960Z.4331
N0970G1Z.315
N0980X1.3486Y-4.009
N0990G2X.8268Y-3.3721I.1278J.6369
N1000G1Y-1.3697
N1010G2X.97Y-1.0334I.4601J.0027
N1020G3X-.97I-.97J1.0334
N1030G2X-.8268Y-1.3697I-.3169J-.3336
N1040G1Y-3.3721
N1050G2X-1.3486Y-4.009I-.6496J0.0
N1060G1X-2.4134Y-4.2226
N1070Z.4331
N1080G0Z.7874
N1090X-.6352Y-4.2034
N1100Z.4331
N1110G1Z.315
N1120X-1.6042Y-4.009
N1130G2X-1.7369Y-3.9671I.1278J.6369
N1140X-2.9447Y-3.1755I1.7369J3.9671
N1150G3X-4.1844Y-2.5121I-1.8853J-2.0331
N1160G2X-7.2334Y1.0091I.9303J3.8862
N1170X-7.2508Y1.2384I7.155J.6563
N1180G1X-7.28Y1.7297
N1190X-7.7553Y1.7339
N1200Z.4331
N1210G0Z.7874
N1220Y1.5969
N1230Z.4331
N1240G1Z.315
N1250X-7.28Y1.6011
N1260X-7.2508Y2.0924
N1270G2X-6.7058Y4.4409I7.1724J-.427
N1280X-4.8565Y6.7638I5.0296J-2.1063
N1290X-.4595Y8.3141I4.8565J-6.7638
N1300G1X.0318Y8.3412
N1310X.0337Y8.8188
N1320Z.4331
N1330G0Z.7874
N1340X-7.7781Y1.5883
N1350Z.3937
N1360G1Z.2756
N1370X-7.3028Y1.5931
N1380X-7.2742Y2.0844
N1390G2X-6.7269Y4.4497I7.1958J-.419
N1400X-4.8699Y6.7825I5.0507J-2.1151
N1410X-.4507Y8.3375I4.8699J-6.7825
N1420G1X.0407Y8.3641
N1430X.043Y8.8417
N1440Z.3937
N1450G0Z.7874
N1460X-.6485Y-4.2167
N1470Z.3937
N1480G1Z.2756
N1490X-1.6038Y-4.0324
N1500G2X-1.7461Y-3.9881I.1274J.6603
N1510X-2.9603Y-3.1923I1.7461J3.9881
N1520G3X-4.1898Y-2.5344I-1.8697J-2.0163
N1530G2X-7.2553Y.9965I.9357J3.9085
N1540X-7.2563Y1.0071I4.0012J.3776
N1550X-7.2742Y1.2464I7.1779J.6583
N1560G1X-7.3028Y1.7377
N1570X-7.7781Y1.7425
N1580Z.3937
N1590G0Z.7874
N1600X2.3942Y-4.234
N1610Z.3937
N1620G1Z.2756
N1630X1.349Y-4.0324
N1640G2X.8038Y-3.3721I.1274J.6603
N1650G1Y-1.365
N1660G2X.9547Y-1.0163I.4785J0.0
N1670G3X-.9664Y-1.0052I-.9547J1.0163
N1680G1X-.94Y-1.0311
N1690G2X-.8064Y-1.3155I-.3393J-.3329
N1700G1X-.8038Y-1.3777
N1710Y-3.3721
N1720G2X-1.349Y-4.0324I-.6726J0.0
N1730G1X-2.3934Y-4.2339
N1740Z.3937
N1750G0Z.7874
N1760X7.7781Y1.7425
N1770Z.3937
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