加工相关论文例文,与风车轮夹具的改进相关毕业论文格式

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摘要：本文主要针对本校实习工厂的风车轮产品在加工的过程中,存在加工的质量不高,各孔加工精度难以保证,生产效率较低等的问题,结合公司实际情况,进行加工工艺和夹具的改进,从而全面提高了风车轮的加工合格率和效率,同时外观得到了很大的改善,取得了显著的经济效益.

关键词：风车轮；工艺；夹具；加工；改进

一般金属切削机床加工零件的内孔时,只方便加工一个孔的套类零件（如车床）或者加工内孔长度较短孔径不大的孔系零件（如铣床、数控铣床等）.对于一些零件有多个台阶孔而且长度较长的加工,一般要在镗床上镗削.镗床的价格较贵,一般的机加工及制造企业是没有镗床的,但普通车床就一定有.如果能想办法使普通车床加工出此类零件,就具有较高的实用价值.

今年7月,学校实习工厂承接了香港某会展中心排风机构中风车轮的加工业务；据了解,该排风扇的风叶展开直径为15m,转速为30r/min；风车轮零件（图1所示）为铝合金压铸而成,经机械加工后还需黑色阳极处理；是该排风机构中用于安装风叶、传递动力的重要零件,各孔的尺寸精度、形状精度、相对位置精度都直接影响机器的稳定性、安全性、和使用寿命.

笔者对风车轮的加工工艺状况和存在的问题,结合实习生产车间的实际情况,进行了的工艺改进和夹具的制作,将原数控铣床加工孔的工艺改成车床镗孔工艺,并制作了专用夹具,安装在普通车床的中拖板上,加工了一批如图l所示的风车轮零件的轴承孔,很大程度上降低了加工成本,全面提升了该产品的经济效益.得到了香港客户和同行的一致认可.

1目前加工工艺状况

1.1加工工艺路线

毛坯→铣中心平面（3S-立式炮塔铣床）→镗孔φ55+0.050mm（铣床,一次装夹完成）→铣

削相对平面,并钻该平面上各孔→以中心平面上φ10+0.0150孔为定位孔镗φ56+100mm、

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φ60+0.050mm四边八孔（数控铣床）→钻攻各螺纹孔及沉头孔（3S-立式炮塔铣床）.

1.2图纸分析

从风车轮图纸（图2纸所示）和原工艺来分析：该零件为对称零件,各尺寸精度、位置精度和形状精度要求较高,中心孔径为φ55+0.050mm,四边八孔的相对距离尺寸为316±0.05mm、孔径为φ56+0.010mm、φ60+0.050mm的台阶孔,同轴度、平行度要为0.05mm内、孔端面垂直度为0.05mm、圆柱度为0.08mm的范围内,4个φ10+0.0150mm的定位孔位置度为0.025mm原使用3S-立式炮塔铣床（以下简称炮塔铣）和数控铣床加工,很难达到图纸的要求.

1.3主要存在的问题

（1）中心平面在炮塔铣上加工由于工件四周比中间高,且加工余量大（图4）,没法用大刀盘一刀过,用小于中心平面的铣刀加工,自然就出现了接刀痕迹和刀纹,难以保证平面度和表面粗糙度；中心孔φ55+0.050mm用的是微调镗刀（BC16,即刀杆直径16mm,有效长度66mm）,由于刀杆直径小、在炮塔铣床上镗削时产生振动和回弹,造成内孔椭圆、孔径尺寸超差,且生产效率低.

（2）四边八孔采用的是数控铣床加工,夹具如图3所示,刀具是微调镗刀；该产品单边是两个同轴的台阶孔,每镗好对边的两个孔后要松开工件转90°再镗削另外对边的两孔,分四次装夹镗完；存在积累的定位误差而造成了同轴度超差,微调镗刀的刀杆直径16mm,刀杆旋转产生挠度和回弹,一定程度上还造成孔的圆柱度超差和椭圆,难以达到图纸要求,且效率低.

2工艺改进的思路

针对上述存在的问题,经过综合分析如下：

（1）车间现有的设备是炮塔铣床、C6240车床（大连产的马鞍车床）、手摇平面磨床和数控铣床.

（2）经过计算该产品的对角长度为438.05mm（工件旋转的话即回转直径）,可用C6240车床加工中心平面和中心孔；利用工件旋转加工可解决中心平面在铣床上加工产生的粗糙度误差、形位误差和尺寸误差.

（3）解决没有镗床的局限性,四边的八个孔采取在车床上通过专用夹具一次装夹、一次校正、一次镗削完成2组4孔的加工,减少了定位上的积累误差,从而提高风车轮单边两端台阶轴孔φ60+0.050mm、φ56+100mm的尺寸精度、同轴度和对边两端台阶轴孔的平行度和距离316±0.05mm的精度.

1.其他螺纹孔、定位孔及沉头孔用炮塔铣床结合电子尺加工.

2.充分利用夹具的综合功能,以达到提高工作效率的目的.

3工艺分析与工艺改进

3.1工艺分析

（1）风车轮毛坯（图3所示）,压铸件,材料为ZL114A.

（2）为保证中心平面与中心孔垂直,可利用工艺搭子和三爪卡盘装夹,在车床上将中心平面和中心孔一次粗、精加工完成；达到图纸的尺寸要求,并保证两端面相互平行,Ra值等于3.2μm.

（3）掉头车,用四爪卡盘装夹,用百分表校正（利用已加工的孔为校正基准来约束待加工面的垂直度和平行度）,车相对的中心平面.

（4）以已加工面和孔为基准,在炮塔铣床上结合电子尺加工（钻铰）四个mm的定位孔.

（5）四边八孔的相对距离尺寸为316±0.05mm、孔径为φ56+100mm、φ60+0.050mm的台阶孔,同轴度要求在0.05mm、孔端面垂直度为0.05mm、圆柱度为0.08mm的范围内,Ra值等于1.6μm,要达到以上精度,只能一次装夹完成2组4孔的镗削.根据现有的条件,可将加工件安装在专用夹具上通过车床来镗削完成（车改镗）.

（6）利用中心φ55+0.050mm孔和四个φ10+0.0150mm的孔定位,在车床上对四边的8个孔进行镗削加工,镗刀杆上左右两头分别装有正反刀,利用车床大拖板的左右进给,一次完成2台阶孔为1组加工,达到图纸的要求.（7）以中心φ55+0.050mm孔和四个φ10+0.0150mm的孔定位,在炮塔铣床上结合电子尺分别加工各部分螺纹孔和沉头孔2,达到图纸的要求.

3.2工艺改进

风车轮（图2纸所示）经加工后四边八孔的相对距离尺寸为316±0.05mm、孔径为φ56+0.100mm、φ60+0.050mm的台阶孔,同轴度要求在0.05mm、孔端面垂直度为0.05mm、圆柱度为0.08mm的范围内,关于定位基准的选择,主要从以下3个方面来分析：

（1）从图纸来分析,该产品为一对称零件,因压铸毛坯已经有了工艺搭子,所以粗基准选该工艺搭子和相邻的面为粗基准,利用三爪自定心卡盘装夹加工,相对面和φ55+0.050mm孔一次完成粗精加工.刀具用内孔刀和车刀