复杂内腔零件的加工工艺及编程
复杂内腔零件的加工工艺及编程[20200123190228]
【摘要】
本课题为“复杂内腔零件的加工工艺及编程”。本文针对缸体底座内腔的加工工艺进行了分析，复杂内腔的加工质量对柴油机的性能、可靠性都有着重要的影响。随着柴油机性能的提高，对柴油机底座内腔质量的要求也越来越高。本文首先进行工艺分析、工艺流程设计，其次确定机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸还有各工序工艺装备 、切削用量，并用CAD/CAM软件编写了复杂内腔零件的部分程序和进行了加工仿真。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】复杂内腔；工艺；程序；仿真
引言 1
一、零件介绍 2
二、 零件的工艺分析 2
（一）确定毛胚的制造形式 2
（二）定位面的选择 2
（三）制定工艺路线 3
（四）刀具的选择 5
三、机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 6
（一）毛坯外型的加工余量 6
（二）A面的加工余量 6
（三）毛坯的加工余量和偏差 6
四、确定各工序工艺装备 、切削用量 6
(一）粗铣轮廓 6
（二）粗铣 A面18.5×141×34槽 7
（三）加工钻4×φ2.8的孔 8
五、CAM仿真加工 8
（一）零件的POWER MILL加工 8
（二）CAM部分的功能 8
（三）在CAM中的刀具路径： 8
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
现代工业蓬勃发展，科学技术不断进步，对零件内腔的加工质量提出来新的要求。一方面形状更加复杂、精密，另一方面要求提高精度、降低成本。本文介绍的缸体零件用于潍柴WD12系列柴油机底座。我国经济持续增长，重型卡车货运业也在迅速发展，货运无所不包，越来越多的消费者从商品目录和网上订购商品，越来越多的生产商要求即时运送零部件，这种需求形成了庞大的商品运输市场。WD12柴油机是潍柴针对重型汽车市场开发研制的先进动力产品，是目前国内比较成熟的大排量柴油机，功率覆盖336马力—480马力。随着柴油机性能的提高，对缸体质量的要求也越来越高，近年来人们对这些影响的关注程度不断加大。改零件作为潍柴WD12系列柴油机的关键零件，其技术要求严格，工艺复杂程度高。而制造难点就在于内腔的，内腔的质量控制只能靠各种工艺手段来保证。
以前普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动，由于各运动副间存在间隙，加上手工操作不准确，因此重复精度较低。普通车床测量时需停车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下。现在数控机床靠步进电机带动滚珠丝杠传动，由于滚珠丝杠可以有过盈量，传动无间隙，精度主要靠机床本身和程序保证。在加工过程中可以自动测量，并能自动补偿刀具磨损及其他原因产生的误差。所以加工质量好，精度稳定。以及编程软件的运用，CAD/CAM的方法能够提供可靠、精确的道具路径，能直接在曲面及实体上加工，有多样的加工方式。
本文以复杂内腔零件作为介绍对象，首先进行工艺分析、工艺流程设计，其次确定机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸还有各工序工艺装备 、切削用量。最后编写了复杂内腔零件的部分程序并进行了仿真加工。
我的毕业设计课程来源于无锡万源机械设备厂，本论文的重点在于介绍用于柴油机缸体零件的加工工艺及编程。
一、零件介绍
本文介绍的零件用于潍柴WD12系列柴油机，WD12柴油机是潍柴针对重型汽车市场开发研制的产品，是目前国内比较成熟的大排量柴油机，功率覆盖336马力—480马力。我国经济持续增长，重型卡车货运业也在迅速发展，货运无所不包，越来越多的消费者从商品目录和网上订购商品，越来越多的生产商要求即时运送零部件，这种需求形成了庞大的商品运输市场。过去大卡车为适应不同负载的变化，有些大卡车的变速器达到13档位。今天新型大卡车已经应用电控装置的变速器，在卡车启动时，司机踩离合踏板选择“D”档，然后松开离合器。卡车启步后，以后加速或减速，变速器就会自动换档，这种系统还可以将柴油机转速调整到适当的速度，以免齿轮发生嘈声。随着柴油机性能的提高，对各个组成部件的质量的要求也越来越高。图示零件的制造难点就在于中间的内腔加工，内腔的加工精度直接决定了零件的质量。
下图是用从公司拿来的材料，运用AUTO CAD软件绘制的。
图1-1 零件图
二、零件的工艺分析
（一）确定毛胚的制造形式
零件材料为灰铸铁，考虑到加工的方便，我们选择铸件来做零件的毛坯。
（二）定位面的选择
（1）粗基准的选择
1）用零件的非加工表面作为粗基准，这样不仅可以保证零件加工表面与非加工表面的相互位置关系，还能在一次安装中尽可能加工较多的表面。
2）用零件重要表面作为粗基准，这样优先保证重要表面的余量均匀和表
面组织性能一致。
3）选用面积大，形状复杂，加工余量大的表面为粗基准。
4）选用毛坯精度高，余量小的表面为粗基准。
5）应选定位精确的夹紧可靠的表面为粗基准。
6）粗基准原则上只有第一道工序中使用一次并应尽量避免重复。
（2）精基准的选择原则：
1）基准重合原则：确定精基准时，应尽量用设计基准作为定位基准，以消除基准不重合误差，提高零件表面的位置精度及尺寸精度。
2）统一基准原则：拟定工艺路线时，各个工序尽可能用同一个定位基准来精加工各个表面，以保证各个表面间的相互位置精度，并且可减少夹具的数目和装夹次数降低成本，提高生产率。
3）互为基准原则
4）自为基准原则
（三）制定工艺路线
（1）应使零件上的各尺寸精度、位置精度、表面粗糙度、以及各项技术要求均能得到保证，因此适用的加工方法要恰当。
（2）工艺规程的制定要保持高的生产率，尽量采用高效先进的工艺技术，如自动化车床、组合机床等。
（3）具有良好的经济性，要节约原材料及工时消耗，降低成本，在采用高的生产率的设备与工艺装备时必须与生产纲领相适应。
（4）要尽量减轻工人的劳动强度，创造良好的文明劳动条件。
（5）要充分挖掘企业的潜力，更新改造现有生产条件，消除生产薄弱环节。
（6）要缩短工艺装备的设计制造周期，使产品能尽量投产。
为了能够更好的加工出零件，降低制造的成本，加工路线确定如下：
（1）毛坯保证尺寸150×130×40
（2）铣轮廓，至尺寸142×122×32，单边留1mm的余量，保证六面相互垂直度不大于0.05
（3）φ12端铣刀粗加工，铣整个上面
图2-1 加工上表面
（4）φ6端铣刀粗加工，铣U型槽
图2-2 铣U型槽
（5）φ10端铣刀粗加工侧面
【摘要】
本课题为“复杂内腔零件的加工工艺及编程”。本文针对缸体底座内腔的加工工艺进行了分析，复杂内腔的加工质量对柴油机的性能、可靠性都有着重要的影响。随着柴油机性能的提高，对柴油机底座内腔质量的要求也越来越高。本文首先进行工艺分析、工艺流程设计，其次确定机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸还有各工序工艺装备 、切削用量，并用CAD/CAM软件编写了复杂内腔零件的部分程序和进行了加工仿真。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】复杂内腔；工艺；程序；仿真
引言 1
一、零件介绍 2
二、 零件的工艺分析 2
（一）确定毛胚的制造形式 2
（二）定位面的选择 2
（三）制定工艺路线 3
（四）刀具的选择 5
三、机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 6
（一）毛坯外型的加工余量 6
（二）A面的加工余量 6
（三）毛坯的加工余量和偏差 6
四、确定各工序工艺装备 、切削用量 6
(一）粗铣轮廓 6
（二）粗铣 A面18.5×141×34槽 7
（三）加工钻4×φ2.8的孔 8
五、CAM仿真加工 8
（一）零件的POWER MILL加工 8
（二）CAM部分的功能 8
（三）在CAM中的刀具路径： 8
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
现代工业蓬勃发展，科学技术不断进步，对零件内腔的加工质量提出来新的要求。一方面形状更加复杂、精密，另一方面要求提高精度、降低成本。本文介绍的缸体零件用于潍柴WD12系列柴油机底座。我国经济持续增长，重型卡车货运业也在迅速发展，货运无所不包，越来越多的消费者从商品目录和网上订购商品，越来越多的生产商要求即时运送零部件，这种需求形成了庞大的商品运输市场。WD12柴油机是潍柴针对重型汽车市场开发研制的先进动力产品，是目前国内比较成熟的大排量柴油机，功率覆盖336马力—480马力。随着柴油机性能的提高，对缸体质量的要求也越来越高，近年来人们对这些影响的关注程度不断加大。改零件作为潍柴WD12系列柴油机的关键零件，其技术要求严格，工艺复杂程度高。而制造难点就在于内腔的，内腔的质量控制只能靠各种工艺手段来保证。
以前普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动，由于各运动副间存在间隙，加上手工操作不准确，因此重复精度较低。普通车床测量时需停车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下。现在数控机床靠步进电机带动滚珠丝杠传动，由于滚珠丝杠可以有过盈量，传动无间隙，精度主要靠机床本身和程序保证。在加工过程中可以自动测量，并能自动补偿刀具磨损及其他原因产生的误差。所以加工质量好，精度稳定。以及编程软件的运用，CAD/CAM的方法能够提供可靠、精确的道具路径，能直接在曲面及实体上加工，有多样的加工方式。
本文以复杂内腔零件作为介绍对象，首先进行工艺分析、工艺流程设计，其次确定机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸还有各工序工艺装备 、切削用量。最后编写了复杂内腔零件的部分程序并进行了仿真加工。
我的毕业设计课程来源于无锡万源机械设备厂，本论文的重点在于介绍用于柴油机缸体零件的加工工艺及编程。
一、零件介绍
本文介绍的零件用于潍柴WD12系列柴油机，WD12柴油机是潍柴针对重型汽车市场开发研制的产品，是目前国内比较成熟的大排量柴油机，功率覆盖336马力—480马力。我国经济持续增长，重型卡车货运业也在迅速发展，货运无所不包，越来越多的消费者从商品目录和网上订购商品，越来越多的生产商要求即时运送零部件，这种需求形成了庞大的商品运输市场。过去大卡车为适应不同负载的变化，有些大卡车的变速器达到13档位。今天新型大卡车已经应用电控装置的变速器，在卡车启动时，司机踩离合踏板选择“D”档，然后松开离合器。卡车启步后，以后加速或减速，变速器就会自动换档，这种系统还可以将柴油机转速调整到适当的速度，以免齿轮发生嘈声。随着柴油机性能的提高，对各个组成部件的质量的要求也越来越高。图示零件的制造难点就在于中间的内腔加工，内腔的加工精度直接决定了零件的质量。
下图是用从公司拿来的材料，运用AUTO CAD软件绘制的。
图1-1 零件图
二、零件的工艺分析
（一）确定毛胚的制造形式
零件材料为灰铸铁，考虑到加工的方便，我们选择铸件来做零件的毛坯。
（二）定位面的选择
（1）粗基准的选择
1）用零件的非加工表面作为粗基准，这样不仅可以保证零件加工表面与非加工表面的相互位置关系，还能在一次安装中尽可能加工较多的表面。
2）用零件重要表面作为粗基准，这样优先保证重要表面的余量均匀和表
面组织性能一致。
3）选用面积大，形状复杂，加工余量大的表面为粗基准。
4）选用毛坯精度高，余量小的表面为粗基准。
5）应选定位精确的夹紧可靠的表面为粗基准。
6）粗基准原则上只有第一道工序中使用一次并应尽量避免重复。
（2）精基准的选择原则：
1）基准重合原则：确定精基准时，应尽量用设计基准作为定位基准，以消除基准不重合误差，提高零件表面的位置精度及尺寸精度。
2）统一基准原则：拟定工艺路线时，各个工序尽可能用同一个定位基准来精加工各个表面，以保证各个表面间的相互位置精度，并且可减少夹具的数目和装夹次数降低成本，提高生产率。
3）互为基准原则
4）自为基准原则
（三）制定工艺路线
（1）应使零件上的各尺寸精度、位置精度、表面粗糙度、以及各项技术要求均能得到保证，因此适用的加工方法要恰当。
（2）工艺规程的制定要保持高的生产率，尽量采用高效先进的工艺技术，如自动化车床、组合机床等。
（3）具有良好的经济性，要节约原材料及工时消耗，降低成本，在采用高的生产率的设备与工艺装备时必须与生产纲领相适应。
（4）要尽量减轻工人的劳动强度，创造良好的文明劳动条件。
（5）要充分挖掘企业的潜力，更新改造现有生产条件，消除生产薄弱环节。
（6）要缩短工艺装备的设计制造周期，使产品能尽量投产。
为了能够更好的加工出零件，降低制造的成本，加工路线确定如下：
（1）毛坯保证尺寸150×130×40
（2）铣轮廓，至尺寸142×122×32，单边留1mm的余量，保证六面相互垂直度不大于0.05
（3）φ12端铣刀粗加工，铣整个上面
图2-1 加工上表面
（4）φ6端铣刀粗加工，铣U型槽
图2-2 铣U型槽
（5）φ10端铣刀粗加工侧面
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