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四川大學(xué)錦城學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
共 7 頁
泵 蓋
第1頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
X51
立式銑床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
銑夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
30
1
銑A面(大端面)
端銑刀
游標(biāo)卡尺
89.5
3.0
0.2
475
編 制
校 對
會(huì) 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
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文件號
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機(jī)械加工工序卡
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圖 號
名 稱
工藝文件編號
共 7 頁
泵 蓋
第2頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
Z525
立式鉆床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
鉆夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
40
1
锪平4-Φ18深2
锪孔刀
游標(biāo)卡尺
13.6
2.0
0.2
275
2
鉆Φ9孔
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
17.9
4.5
0.25
475
編 制
校 對
會(huì) 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
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日 期
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機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
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第3頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
X51
立式銑床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
銑夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
50
1
銑寬24的槽
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
69.1
2.0
0.25
275
編 制
校 對
會(huì) 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
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日 期
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機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
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工藝文件編號
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第4頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
Z525
立式鉆床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
鉆夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
60
1
鉆2-Φ8孔
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
17.6
4.0
0.25
475
編 制
校 對
會(huì) 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
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日 期
四川大學(xué)錦城學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
共 7 頁
泵 蓋
第5頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
Z525
立式鉆床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
鉆夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
70
1
配作2-Φ5孔
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
9.02
2.5
0.25
575
編 制
校 對
會(huì) 簽
復(fù) 制
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
修改標(biāo)記
處 數(shù)
文件號
簽 字
日 期
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機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號及規(guī)格
圖 號
名 稱
工藝文件編號
共 7 頁
泵 蓋
第6頁
材料牌號及名稱
毛坯外型尺寸
HT150
零件毛重
零件凈重
硬 度
1.4kg
180-200HB
設(shè) 備 型 號
設(shè) 備 名 稱
Z525
立式鉆床
專 用 工 藝 裝 備
名 稱
代 號
鉆夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
80
1
鉆孔至φ15
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
15.5
7.5
0.25
275
2
擴(kuò)φ15孔至φ17.8
擴(kuò)孔鉆
游標(biāo)卡尺
4.2
1.4
0.57
68
3
鉸φ19.8孔至φ20
鉸刀
游標(biāo)卡尺
9.33
0.1
0.10
198
編 制
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產(chǎn)品型號及規(guī)格
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Z525
立式鉆床
專 用 工 藝 裝 備
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代 號
鉆夾具
機(jī)動(dòng)時(shí)間
單件工時(shí)定額
每臺件數(shù)
1
技 術(shù) 等 級
冷 卻 液
亞硝酸鈉
工序號
工步號
工 序 及 工 步 內(nèi) 容
刃 具
量 檢 具
切 削 用 量
代 號
名 稱
代 號
名稱
切削速度(米/分)
切削深度(毫米)
進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))
轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
90
1
鉆φ8孔
麻花鉆
游標(biāo)卡尺
17.6
4.0
0.25
475
2
擴(kuò)Φ8孔至Φ10.2
擴(kuò)孔鉆
游標(biāo)卡尺
2.177
1.1
0.57
68
3
攻絲M12
絲錐
量規(guī)
7.5
0.9
0.10
272
編 制
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日 期
基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動(dòng)化表面處理
摘要: 本文研究了注塑模具鋼自動(dòng)研磨與球面拋光加工工序的可能性,這種注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測定的。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合:研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁,進(jìn)給量500毫米/分鐘,磨削深度20微米,磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨,表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光,可以進(jìn)一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內(nèi)部曲面的測試部分,用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光,曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0 0.07微米。
關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理,拋光,磨削加工,表面粗糙度,Taguchi方法
一、引言:
塑膠工程材料由于其重要特點(diǎn),如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 注塑成型對于塑料制品是一個(gè)重要工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。
研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。自動(dòng)化表面處理的球磨研磨工具將在[2]中得到示范和開發(fā)。 磨削速度, 磨削深度,進(jìn)給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性(如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù),如圖1(球面研磨過程示意圖)所示。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻(xiàn)得到確切的依據(jù)。
近年來 ,已經(jīng)進(jìn)行了一些研究,確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) (球面拋光過程示意圖)。 比如,人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強(qiáng)度[3,4,5,6]。 拋光的工藝的過程是由加工中心 [3,4]和車床〔5,6〕共同完成的。對表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù),主要是球或滾子材料,拋光力, 進(jìn)給速率,拋光速度,潤滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼P(yáng)DS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化,分別結(jié)合了油脂潤滑劑,碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛, 40微米的進(jìn)給量[7]。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過拋光工藝,表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。
此項(xiàng)目研究的目的是,發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序,這種注塑模具鋼的曲面實(shí)在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動(dòng)化流程工序,如圖3所示。 我們開始自行設(shè)計(jì)和制造的球面研磨工具及加工中心的對刀裝置。利用田口正交法,確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的四個(gè)因素和三個(gè)層次。 用最佳參數(shù)進(jìn)行表面球研磨則適用于一個(gè)曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù),再進(jìn)行對表層打磨。
圖1.球狀研磨過程的簡圖
圖2.球狀拋光過程的簡圖
PDS試樣的設(shè)計(jì)與制造
選擇最佳矩陣實(shí)驗(yàn)因子
確定最佳參數(shù)
實(shí)施實(shí)驗(yàn)
分析并確定最佳因子
進(jìn)行表面拋光
應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面
測量試樣的表面粗糙度
球研磨和拋光裝置的設(shè)計(jì)與制造
圖3自動(dòng)球面研磨與拋光工序的流程圖
二、球研磨的設(shè)計(jì)和對準(zhǔn)裝置:
實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應(yīng)和加工中心的Z軸相一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置的設(shè)計(jì),如圖4(球面研磨工具及其調(diào)整裝置)所示。電動(dòng)磨床展開了兩個(gè)具有可調(diào)支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當(dāng)兩個(gè)可調(diào)支撐螺絲被收緊時(shí),其后的對準(zhǔn)部件就可以拆除。研磨球中心坐標(biāo)偏差約為5微米, 這是衡量一個(gè)數(shù)控坐標(biāo)測量機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)床的機(jī)械振動(dòng)力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝,如圖5(a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片)所示。為使球面磨削加工和拋光加工的進(jìn)行,主軸通過球鎖機(jī)制而被鎖定。
圖4.球面研磨工具及其調(diào)整裝置
三 矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃
3.1田口正交表:
利用矩陣實(shí)驗(yàn)田口正交法,可以確定參數(shù)的有影響程度[8]. 為了配合上述球面研磨參數(shù),該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進(jìn)給速率,研磨深度,在次研究中電氣磨床被假定為四個(gè)因素(參數(shù)),指定為從A到D(見表1實(shí)驗(yàn)因素和水平)。三個(gè)層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標(biāo)明。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)來研究. 這三個(gè)數(shù)值的大小取決于每個(gè)因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選定L18型正交矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)而研究四——三級因素的球形研磨過程。
3.2數(shù)據(jù)分析的界定:
工程設(shè)計(jì)問題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型,目標(biāo)取向類型等[8]。 信噪比(S/N)的比值,常作為目標(biāo)函數(shù)來優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設(shè)計(jì)。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過適當(dāng)?shù)亟M合磨削參數(shù),應(yīng)小于原來的未加工表面。 因此,球面研磨過程屬于工程問題中的小而好類型。這里的信噪比(S/N),η,按下列公式定義[8]: η =?10 log (平方等于質(zhì)量特性)
=?10 log
這里,y——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性
n——實(shí)驗(yàn)次數(shù)
從每個(gè)L18型正交實(shí)驗(yàn)得到的信噪比(S/N)數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算后,運(yùn)用差異分析技術(shù)(變異)和殲比檢驗(yàn)來測定每一個(gè)主要的因素 [8]。 優(yōu)化小而好類型的工程問題問題更是盡量使η最大而定。各級η選擇的最大化將對最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。
圖5.a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片
四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果:
這項(xiàng)研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當(dāng)于艾西塑膠模具)[9], 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國內(nèi)汽車零件領(lǐng)域和國內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理,模具可直接用于未經(jīng)進(jìn)一步加工工序而對這一材料進(jìn)行加工。式樣的設(shè)計(jì)和制造,應(yīng)使它們可以安裝在底盤,來測量相應(yīng)的反力。 PDS5試樣的加工完畢后,裝在大底盤上在三坐標(biāo)加工中心進(jìn)行了銑削,這種加工中心是由楊*鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)[10]。用hommelwerket4000設(shè)備來測量前機(jī)加工前表面的粗糙度,使其可達(dá)到1.6微米。 圖6試驗(yàn)顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 一個(gè)由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭,安裝在加工中心上,來測量和確定和原始式樣的協(xié)調(diào)。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)。這些代碼經(jīng)過RS232串口界面,可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。
圖6.球面磨削加工工藝的設(shè)置
完成了L18型矩陣實(shí)驗(yàn)后,表2 (PDS5試樣光滑表層的粗糙度)總結(jié)了光滑表面的粗糙度RA值,計(jì)算了每一個(gè)L18型矩陣實(shí)驗(yàn)的信噪比(S/N),從而用于方程1。通過表2提供的各個(gè)數(shù)值,可以得到4中不同程度因子的平均信噪比(S/N),在圖7中已用圖表顯示。
圖7.四種不同程度因子的平均信噪比
表2.PDS5試樣光滑表層的粗糙度
表3.由因素水平(dB)的平均S/N比率
球面研磨工藝的目標(biāo),就是通過確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值,來使試樣光滑表層的表面粗糙度值達(dá)到最小。因?yàn)? log是一個(gè)減函數(shù),我們應(yīng)當(dāng)使信噪比(S/N)達(dá)到最大。因此,我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達(dá)到最大。因此基于這個(gè)點(diǎn)陣式實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是18000RPM,如表4(優(yōu)化組合球面研磨參數(shù))所示。
表4.優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)
通過使用數(shù)據(jù)方差分析的技術(shù)和F比檢驗(yàn)方法,進(jìn)一步確定了每一種因子有什么主要的影響,從而確定了它們的影響程度(見表5信噪比和表面粗糙度)。F0.1,2,13的F比的比值是2.76,相當(dāng)于10%的影響程度。(或者置信水平為90%)這個(gè)因子的自由度是2,自由度誤差是13,根據(jù)F分布表[11]。如果F比值大于2.76,就可以認(rèn)為對表面粗糙度有顯著影響。結(jié)果,進(jìn)給量和磨削深度都對表面粗糙度有顯著影響。
表5.信噪比和表面粗糙度
為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復(fù)性能,進(jìn)行了5種不同類別的實(shí)驗(yàn),如表6所示。獲得被測試樣的表面粗糙度值RA大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù),可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù),光滑表面進(jìn)一步被拋光。經(jīng)過球面拋光可獲得粗糙度RA值為0.06微米的表面。被改善了的拋光表面,可以在30×光學(xué)顯微鏡觀察下進(jìn)行觀察,如圖8.(未加工表面、光滑面和拋光面的測試樣品的顯微鏡象(30×)的比較)所示。經(jīng)過拋光工藝,工件機(jī)加工前的表面粗糙度改善了近95%。
圖8.未加工表面、光滑面和拋光面的測試樣品的顯微鏡象(30×)的比較
從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù),適用于曲面光滑的模具,從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個(gè)測試載體。對于被測物體的模具數(shù)控加工中心,由PowerMILL軟件來模擬測試。經(jīng)過精銑,通過使用從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù),模具表面進(jìn)一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù),來對光滑曲面進(jìn)行拋光工藝,進(jìn)一步改善了被測物體的表面粗糙度。(見圖 9)。模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000設(shè)備來測量。模具內(nèi)部的表面粗糙度RA的平均值為2.15微米,光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米,拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測物體的光滑表面的粗糙度改善了:(2.15-0.45)/2.15=79.1%,拋光表面的粗糙度改善了:(2.15-0.07)/2.15=96.7%。
圖9.改善后的粗糙度
五、結(jié)論:
在這項(xiàng)工作中,對注塑模具的曲面進(jìn)行了自動(dòng)球面研磨與球面拋光加工,并將其工藝最佳參數(shù)成功地運(yùn)用到加工中心上。 設(shè)計(jì)和制造了球面研磨裝置(及其對準(zhǔn)組件)。通過實(shí)施田口L18型矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合:材料的磨料為粉紅氧化鋁,進(jìn)給量料500毫米/分鐘,磨削深度20微米,轉(zhuǎn)速為18000RPM。通過使用最佳球面研磨參數(shù),試樣的表面粗糙度RA值從約1.6微米提高到0.35微米。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù),來加工模具的內(nèi)部光滑曲面,可使模具內(nèi)部的光滑表面改善79.1%,拋光表面改善96.7%。
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四川大學(xué)錦城學(xué)院
工 藝 過 程 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共1 頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
泵蓋零件
第1 頁
材料牌號
HT150
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
名稱、型號
編號
夾 具
輔具
刀、量具
準(zhǔn)終
單件
10
配料
鑄造
鑄
20
熱處理
時(shí)效
熱
30
銑
銑A面(大端面)
金
立式銑床X51K
專用夾具
端銑刀
40
鉆
锪平4-Φ18深2,鉆4-Φ9孔
金
立式鉆床Z525
專用夾具
麻花鉆、锪刀
50
銑
銑寬24的槽
金
立式銑床X51K
專用夾具
圓柱銑刀
50
鉆
鉆2-Φ8孔
金
立式鉆床Z525
專用夾具
麻花鉆
60
鉆
配作2-Φ5孔
金
立式鉆床Z525
專用夾具
麻花鉆
70
鉆、擴(kuò)、鉸
鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
金
立式鉆床Z525
專用夾具
麻花鉆、擴(kuò)孔刀、鉸刀
80
鉆、擴(kuò)、鉸
鉆Φ8孔、擴(kuò)、攻M12-7H
金
立式鉆床Z525
專用夾具
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絲錐
90
清洗去毛刺
100
驗(yàn)收
110
入庫
編 制
審 核
會(huì) 簽
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日 期
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四川大學(xué)錦城學(xué)院
本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
題 目 泵蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)械工程系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名
學(xué) 號
年 級
指導(dǎo)教師 謝 馳
二Ο一四 年 四 月 三十 日
選
題
意
義
對于選擇蓋類零件的三維造型與加工工藝分析作為這次的題目,我覺得機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段,是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備,計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù),也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平,加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而工藝夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分,不論是傳統(tǒng)制造,還是現(xiàn)代制造系統(tǒng),夾具都是十分重要的。因此,好的工藝夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。
當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,要進(jìn)行對本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握,為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),要自己動(dòng)手進(jìn)行思考問題,為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量,也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。
國
內(nèi)
外
研
究
現(xiàn)
狀
概
述
齒輪泵前泵蓋和后泵蓋一起將油泵整體進(jìn)行封閉,保證油泵的密封性和內(nèi)部環(huán)境的清潔,并對內(nèi)部零件起到了支撐作用,同時(shí),為解決齒輪泵的困油現(xiàn)象,通常在泵蓋上開設(shè)對稱的卸荷槽,或向低壓側(cè)方向開設(shè)不對稱卸荷槽,吸液側(cè)采用錐形卸荷槽,排液側(cè)為矩形卸荷槽,避免因?yàn)橛屠Ф鸬臎_擊和噪聲,延長了元件的使用壽命,提高了工作效率。
齒輪泵作為齒輪泵前泵蓋的核心件,對于泵的研究也就是泵蓋的研究重點(diǎn),隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的發(fā)展對泵的條件越來越特殊,對特殊泵的需求越來越多,發(fā)展特殊泵是泵類產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。近年來,為了提高齒輪泵的性能,國內(nèi)外正在進(jìn)行一些特殊齒形齒輪泵的研究,并已取得了一定的進(jìn)展。但目前我國石化行業(yè)使用的高粘度齒輪泵多屬于國外進(jìn)口產(chǎn)品,為了研究開發(fā)適合我國石化生產(chǎn)條件的高粘度齒輪泵,對此類泵的進(jìn)一步研究成為當(dāng)前齒輪泵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。
國外對特種齒輪泵及高參數(shù)聚合物輸送用鹵輪泵進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。美國、瑞士、德國、日本等國家先后開發(fā)出了各自的系列產(chǎn)品,特種齒輪泵以美國Viking內(nèi)嚙合齒輪泵和日本大晃株式會(huì)社的外嚙合齒輪泵比較著名。
開發(fā)新的齒輪泵產(chǎn)品,以提高齒輪泵的性能,更好的滿足嚙合和輸送介質(zhì)的要求,也是促進(jìn)齒輪泵的發(fā)展、滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。而我國特殊齒形齒輪泵轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)原則、嚙合特性的分析、制造加工技術(shù)等還沒有建立較為完善的理論體系。所以這些方面的研究對提高我國齒輪泵設(shè)計(jì)制造水平具有重要意義。
主
要
研
究
內(nèi)
容
主要是運(yùn)用所學(xué)知識以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范手冊,圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的運(yùn)用對齒輪泵前泵蓋進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)分析計(jì)算,并利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對齒輪泵前泵蓋進(jìn)行三維造型。
擬采用
的研究
思 路
(方法、
技術(shù)路
線、可
行性論
證等)
根據(jù)題目所給圖形的的外形要求和數(shù)據(jù),主要是對齒輪泵前泵蓋造型三維的設(shè)計(jì),工藝規(guī)程的流程分析路線選擇,工藝卡片的制定,加工夾具的設(shè)計(jì)。
夾具結(jié)構(gòu)草圖如下:
工藝制造所用方法:1.確定毛坯的制造形式、2.基面的選擇、3.制定工藝路線、4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、5.確定切削用量及基本工時(shí)
研究
工作
安排
及進(jìn)
度
1.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))動(dòng)員工作,指導(dǎo)教師向?qū)W生宣布有關(guān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作要求,并向?qū)W生下達(dá)課題任務(wù)書。2013.07.05
2.資料查閱(資料查閱要有2-3篇外文文獻(xiàn),10篇以上中文文獻(xiàn))、社會(huì)調(diào)查等,開展畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題工作。提交文獻(xiàn)綜述報(bào)告報(bào)告。2013.09.10
3.完成外文資料翻譯、論文(設(shè)計(jì))提綱工作,并組織期中檢查,提交外文資料翻譯。2013.09.17
4.組織開題報(bào)告會(huì),提交開題報(bào)告書。2013.10.08
5.完成論文(設(shè)計(jì))2/3工作量,提交中期進(jìn)度報(bào)告2013.10.22
6.完成初稿并提交指導(dǎo)教師審閱。2013.10.30
參
考
文
獻(xiàn)
目
錄
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開 題 報(bào) 告 會(huì) 議 紀(jì) 要
時(shí) 間
地 點(diǎn)
主持人
參
會(huì)
教
師
姓 名
職 務(wù)
(職 稱)
姓 名
職 務(wù)
(職 稱)
會(huì)
議
記
錄
摘
要
記錄人:
指
導(dǎo)
教
師
意
見
備注:1、本開題報(bào)告除第3頁各欄目外,其它欄目均由學(xué)生填寫。2、填寫各欄目時(shí)可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。3、參加開題報(bào)告會(huì)議的教師不少于3人。
論文答辯論文答辯泵蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)泵蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)生:李奇李奇 指導(dǎo)老師:指導(dǎo)老師:2012014 4年年1111月月0909日日 本課題要求對泵蓋加工工藝規(guī)程做出優(yōu)化設(shè)計(jì),并對其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具及加工用銑床設(shè)計(jì)。具體要求如下:n泵蓋加工要求分析n泵蓋加工工藝設(shè)計(jì)n泵蓋銑端面工序的專用夾具設(shè)計(jì)n泵蓋銑端面工序的銑床設(shè)計(jì)泵蓋加工要求分析泵蓋加工要求分析n由零件圖知,泵蓋共有六組加工表面,現(xiàn)分述如下:n1、A面(即大端面)n2、4-18孔,4-9孔n3、寬24槽n4、2-8孔n5、2-5孔n6、18孔n7、8孔,M12螺紋鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔的夾具設(shè)計(jì)孔的夾具設(shè)計(jì)1、定位機(jī)構(gòu)工件以左端面及兩側(cè)面作為定位面,本套設(shè)計(jì)定位方案,兩支承板與工件左端面相配合限制三個(gè)自由度(即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)),另一支承板相配合限制兩個(gè)自由度(即Y軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)),螺栓與一側(cè)面相配合限制一個(gè)自由度(即X軸移動(dòng)),這樣工件被完全定位。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7mm18H7mm孔的夾具設(shè)計(jì)孔的夾具設(shè)計(jì)n2、夾緊機(jī)構(gòu)n工件的夾緊則是由支座1、圓柱銷、鉆模板、活動(dòng)螺栓、支座2和蝶形螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),松動(dòng)蝶形螺母后,即可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)螺栓,再旋轉(zhuǎn)鉆模板,然后取出工件,同理,當(dāng)放上待加工工件后,轉(zhuǎn)回鉆模板,再轉(zhuǎn)回活動(dòng)螺栓,擰緊蝶形螺母即可夾緊工件。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔夾具設(shè)計(jì)孔夾具設(shè)計(jì)3、導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向則是由鉆模來控制,鉆模主要由鉆模板、鉆套螺釘、襯套和快換鉆套組成,因孔的位置有要求,鉆套的作用:用來確定工件上被加工孔的位置,引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工,并提高刀具在加工過程中的剛性和防止加工中的振動(dòng)。鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔裝配圖孔裝配圖裝配圖:鉆擴(kuò)鉸鉆擴(kuò)鉸18H7孔的夾具體孔的夾具體n夾具體: