换挡摇臂轴夹具主定位块的数控加工
引言 5
一、零件的分析 6
（一）零件图纸分析 6
（二）加工难点分析 7
二、零件加工工装选择 7
（一）毛坯材料的确定 7
（二）加工设备的确定 7
（三）夹具的选择 8
（四）刀具的选择 9
三、零件的加工工艺 10
（一）加工内容工艺卡片 11
（二）刀具路径的仿真 11
（三）零件的后处理 11
（四）加工中出现的问题及解决措施.11
结语 13
参考文献 14
致谢 15
附录16
引言
本文主要着重于零件的数控加工及工艺分析，同时也对零件的加工步骤进行了详细说明，数控加工工艺是为了零件的各项加工。此次的换挡摇臂轴夹具主定位块是东风公司用来生产换挡摇臂轴的重要工装。换挡摇臂轴是汽车选择相应档位的关键零件，在使用过程中主要承受汽车换挡时产生的反复扭转力作用。换挡摇臂轴材料为20CrMnTi，经渗碳、淬回火后使用。所以，它的夹具主定位块就是为了它的存在而存在的。
本毕业设计的课题名称叫做《换挡摇臂轴夹具主定位块的数控加工》，我所写的设计是通过一下几点进行加工：零件图纸的分析，加工难点的分析，UGCAD建立三维模型，加工设备的确定，毛坯材料的确定，夹具选择，刀具及走刀路线的确定，切削参数的确定，刀具路径的仿真，以及最后的零件后处理来完成零件的加工。
工艺分析的主要内容有：
1、选择适合零件加工的设备，以适应加工内容。
2、分析零件的图纸，要有加工的步骤产生。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
/> 3、加工顺序的合理安排，合理安排零件的定位基准，装夹方案，刀具的选择等。
4、数控加工程序的调整，选取对到点和换刀点，确定刀补等。
5、处理数控机床上的部分工艺指令。
6、首件试加工与现场解决特殊的工艺问题。
本文研究的主要内容从零件的图纸分析、加工设备的选择、毛坯的选择、夹具的选择、刀具的选择、以及最后的刀具路线的仿真和后处理，即可完成此项零件的加工。
零件的分析
（一）零件图纸的分析
此次毕业综合实践设计所需加工的零件，材料为铝块。通过图纸，此摇臂轴夹具主定位块零件总长为78㎜，宽为50㎜，高为46㎜。其主要需要进行一次粗精型面铣来铣出其轮廓，然后进行孔位的加工，这样就可以得到最后的换挡摇臂轴夹具主定位块。
图1-1 定位块零件图
零件图如图1-1所示，该零件主要有以下的尺寸要求：定位块粗糙度Ra为0.8（μm)，Φ10的阶梯孔其表面粗糙度Ra为0.8(μm)，Φ6孔内壁粗糙度Ra为1.6（μm)，其余未标注粗糙度Ra为1.6 (μm)。Φ10的阶梯孔其公差为Φ10.00mm-Φ10.02mm，Φ6的孔的公差要求范围为Φ6.00mm-Φ6.10mm。螺纹孔M10的公差要求为6H，在检测螺纹的时候用相对应的的螺纹规进行检测，螺纹通规进，螺纹止规止，那么产品符合要求。
（二）加工的难点分析
⒈零件为摇臂轴的工装夹具主定位块，因此对零件上的孔位要求很严，就意味着要注意对刀不能过多的触碰。
2. Φ6的孔的比较小，且为很深的通孔，比较难以加工，要注意刀具的损坏。
3. 此零件为铝，看其图纸的技术要求，它需要做出的表面粗糙度值要求挺高的。
4.在做螺纹孔时，需要注意攻丝的丝锥的使用，以防它的断裂。
二、零件加工工装选择
（一）毛坯材料的确定
毛坯所需选定的形状和尺寸是由零件组成的外形、整体结构、零件最终尺寸这些方面确定，并尽量与零件最终得到的尺寸相接近，以达到减少加工中心加工的时间，这样就可以少加工，这样公司的利益就能提高。那么看这个零件的二维图纸我们就可以知道，其最终的3个方向尺寸为78×50×46㎜，加工时对四周的加工少，所以要求不多那么我就可以把毛坯的最终尺寸设定为80×55×50㎜，根据图纸材料为铝块。选择铝作为材料，是因为铝比较轻，而且韧性好，易加工。
（二）加工设备的确定
本公司在加工换挡摇臂轴主定位块零件时，所选用的数控机床是VMC850E型号的沈阳机床厂加工中心，如图2-1所示。本机床具有极高的性能，主要体现在它的主轴转速最高可达到10000r/min，三个轴的移动速度都可达到32000mm/s，而且还同时拥有刀具16把，且可快速双向就近选刀。其它技术参数如（表2-1）。
图2-1 加工中心
表2-1 加工中心参数
VMC850E机床参数
项目
VMC850E
容量
X轴方向移动量
850mm
Y轴方向移动量
500mm
Z轴方向移动量
540mm
从工作台上部到主轴端面的距离
150mm-690mm
工作台
作业面大小
1000mm×500mm
可容纳工作重量（kg）
500
作业面的形状
T槽
主轴
转速（min-1）
50-8000
最大输出扭矩
35.8
进给速度
快速移动X/Y/Z(m/min)
24、24、18
切削进给速度（mm/min-1）
1-10000
刀具
刀具更换方式
转塔式
刀柄、拉钉型号
MAS403 BT40/MAS403 BT40-I
刀具收放数
16把
刀具最大直径
80mm
刀具最大长度
250mm
刀具选择方式
双向就近选刀
图3-1 零件粗精加工刀路图
结语
本课题来自于东风精冲工程（苏州）有限公司，该零件属于块类零件的数控加工。回首整个毕业设计，通过对零件图纸的分析、加工难点的分析，各种材料、毛坯、夹具、刀具的工装，到最后的仿真和后处理，我在其中也遇到了很多的问题，其中有刀具的选择，进给和转速的参数，这些都会影响加工时间，加工时间就跟一个公司的经济利益相挂钩，所以这些都构成了毕业设计中的难点。不过正是这些难点，我才有机会和我的同事进行富有效果的沟通，我们通过思想的交流、查阅网上的资料、互相充分的讨论，最终都得到了解决。也是有了这些难点，使我在做毕业设计的过程中能够运用上课时所学的专业知识和UG软件进行结合来解决。一些查阅的资料让我学习到一些我在课堂上无法学到的知识，通过这些知识带给我的消化，我相信它一定会在我以后的工作中起到非常大的作用。
一、零件的分析 6
（一）零件图纸分析 6
（二）加工难点分析 7
二、零件加工工装选择 7
（一）毛坯材料的确定 7
（二）加工设备的确定 7
（三）夹具的选择 8
（四）刀具的选择 9
三、零件的加工工艺 10
（一）加工内容工艺卡片 11
（二）刀具路径的仿真 11
（三）零件的后处理 11
（四）加工中出现的问题及解决措施.11
结语 13
参考文献 14
致谢 15
附录16
引言
本文主要着重于零件的数控加工及工艺分析，同时也对零件的加工步骤进行了详细说明，数控加工工艺是为了零件的各项加工。此次的换挡摇臂轴夹具主定位块是东风公司用来生产换挡摇臂轴的重要工装。换挡摇臂轴是汽车选择相应档位的关键零件，在使用过程中主要承受汽车换挡时产生的反复扭转力作用。换挡摇臂轴材料为20CrMnTi，经渗碳、淬回火后使用。所以，它的夹具主定位块就是为了它的存在而存在的。
本毕业设计的课题名称叫做《换挡摇臂轴夹具主定位块的数控加工》，我所写的设计是通过一下几点进行加工：零件图纸的分析，加工难点的分析，UGCAD建立三维模型，加工设备的确定，毛坯材料的确定，夹具选择，刀具及走刀路线的确定，切削参数的确定，刀具路径的仿真，以及最后的零件后处理来完成零件的加工。
工艺分析的主要内容有：
1、选择适合零件加工的设备，以适应加工内容。
2、分析零件的图纸，要有加工的步骤产生。
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4、数控加工程序的调整，选取对到点和换刀点，确定刀补等。
5、处理数控机床上的部分工艺指令。
6、首件试加工与现场解决特殊的工艺问题。
本文研究的主要内容从零件的图纸分析、加工设备的选择、毛坯的选择、夹具的选择、刀具的选择、以及最后的刀具路线的仿真和后处理，即可完成此项零件的加工。
零件的分析
（一）零件图纸的分析
此次毕业综合实践设计所需加工的零件，材料为铝块。通过图纸，此摇臂轴夹具主定位块零件总长为78㎜，宽为50㎜，高为46㎜。其主要需要进行一次粗精型面铣来铣出其轮廓，然后进行孔位的加工，这样就可以得到最后的换挡摇臂轴夹具主定位块。
图1-1 定位块零件图
零件图如图1-1所示，该零件主要有以下的尺寸要求：定位块粗糙度Ra为0.8（μm)，Φ10的阶梯孔其表面粗糙度Ra为0.8(μm)，Φ6孔内壁粗糙度Ra为1.6（μm)，其余未标注粗糙度Ra为1.6 (μm)。Φ10的阶梯孔其公差为Φ10.00mm-Φ10.02mm，Φ6的孔的公差要求范围为Φ6.00mm-Φ6.10mm。螺纹孔M10的公差要求为6H，在检测螺纹的时候用相对应的的螺纹规进行检测，螺纹通规进，螺纹止规止，那么产品符合要求。
（二）加工的难点分析
⒈零件为摇臂轴的工装夹具主定位块，因此对零件上的孔位要求很严，就意味着要注意对刀不能过多的触碰。
2. Φ6的孔的比较小，且为很深的通孔，比较难以加工，要注意刀具的损坏。
3. 此零件为铝，看其图纸的技术要求，它需要做出的表面粗糙度值要求挺高的。
4.在做螺纹孔时，需要注意攻丝的丝锥的使用，以防它的断裂。
二、零件加工工装选择
（一）毛坯材料的确定
毛坯所需选定的形状和尺寸是由零件组成的外形、整体结构、零件最终尺寸这些方面确定，并尽量与零件最终得到的尺寸相接近，以达到减少加工中心加工的时间，这样就可以少加工，这样公司的利益就能提高。那么看这个零件的二维图纸我们就可以知道，其最终的3个方向尺寸为78×50×46㎜，加工时对四周的加工少，所以要求不多那么我就可以把毛坯的最终尺寸设定为80×55×50㎜，根据图纸材料为铝块。选择铝作为材料，是因为铝比较轻，而且韧性好，易加工。
（二）加工设备的确定
本公司在加工换挡摇臂轴主定位块零件时，所选用的数控机床是VMC850E型号的沈阳机床厂加工中心，如图2-1所示。本机床具有极高的性能，主要体现在它的主轴转速最高可达到10000r/min，三个轴的移动速度都可达到32000mm/s，而且还同时拥有刀具16把，且可快速双向就近选刀。其它技术参数如（表2-1）。
图2-1 加工中心
表2-1 加工中心参数
VMC850E机床参数
项目
VMC850E
容量
X轴方向移动量
850mm
Y轴方向移动量
500mm
Z轴方向移动量
540mm
从工作台上部到主轴端面的距离
150mm-690mm
工作台
作业面大小
1000mm×500mm
可容纳工作重量（kg）
500
作业面的形状
T槽
主轴
转速（min-1）
50-8000
最大输出扭矩
35.8
进给速度
快速移动X/Y/Z(m/min)
24、24、18
切削进给速度（mm/min-1）
1-10000
刀具
刀具更换方式
转塔式
刀柄、拉钉型号
MAS403 BT40/MAS403 BT40-I
刀具收放数
16把
刀具最大直径
80mm
刀具最大长度
250mm
刀具选择方式
双向就近选刀
图3-1 零件粗精加工刀路图
结语
本课题来自于东风精冲工程（苏州）有限公司，该零件属于块类零件的数控加工。回首整个毕业设计，通过对零件图纸的分析、加工难点的分析，各种材料、毛坯、夹具、刀具的工装，到最后的仿真和后处理，我在其中也遇到了很多的问题，其中有刀具的选择，进给和转速的参数，这些都会影响加工时间，加工时间就跟一个公司的经济利益相挂钩，所以这些都构成了毕业设计中的难点。不过正是这些难点，我才有机会和我的同事进行富有效果的沟通，我们通过思想的交流、查阅网上的资料、互相充分的讨论，最终都得到了解决。也是有了这些难点，使我在做毕业设计的过程中能够运用上课时所学的专业知识和UG软件进行结合来解决。一些查阅的资料让我学习到一些我在课堂上无法学到的知识，通过这些知识带给我的消化，我相信它一定会在我以后的工作中起到非常大的作用。
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