第2章肥皂盒定模仁加工工艺设计.doc

第2章肥皂盒定模仁的加工工艺设计
一、肥皂盒外形设计过程
、肥皂盒外形设计
设计如图2-1所示的长方行肥皂盒定模仁。该工件外形规则,结构相对复杂,有内孔、倒角等几何元素。
图2-1肥皂盒定模仁实体
、设计思路
设计如图2-21所示的长方行肥皂盒定模仁。经综合分析做出该零件实体需要用的机床有钻床,数控铣床,数控车床,电脉冲。

图2-2肥皂盒定模仁正反面实体
当此零件用数控铣床进行加工时必须在铣床床身上固定(此零件在数控铣床上固定用的夹具是平虎口钳),但是此零件是定模仁故为了考虑材料的经济性,平虎口钳就不能固定了。为了解决这一问题就在加工前需要对其反面进行打工艺孔并攻丝,这样底面就可以固定在铣床床身上了。加工具体参数详见附录A
二、肥皂盒工艺分析与工艺规划
、精度分析
该工件被加工部分的各尺寸和形位公差、表面粗糙度要求较高,部分尺寸达IT8级。
、材料分析
毛胚材料为P20钢材,其特性在真空脱气精炼处理钢质纯净,适合要求抛
或蚀纹加工塑胶模。 组织致密,无气孔,针眼缺陷。无需在热处理可直接用于
模具加工,缩短工期。
、工件的基准分析
工艺基准是零件在加工和测量时使用的基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。
(1)装配基准:装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准。
(2)测量基准:用以检验已加工表面的尺寸及位置的基准。
(3)定位基准:加工时工件定位所用的基准。作为定位基准的表面(或线、点),在第一道工序中只能选择未加工的毛坯表面,这种定位表面称粗基准。在以后的各个工序中就可采用已加工表面作为定位基准,这种定位表面称精基准。
选择精基准时,主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠,其选择原则如下:基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则、便于装夹原则,该零件的基准分析
①设计基准分析:工件的设计准则为两条中心线。
②工艺基准分析:考虑工件的加工和定位,下端面为基准面。
、零件的数控加工工艺分析
该定模仁的内部侧壁比较陡峭,而四周相对的比较平缓,零件的材料
P20,,尺寸精度和表面的质量要求也都要求不高,且零件的尺寸标注完整。毛坯选用280x180的长方体,先铣其中一个面,将毛坯夹紧在数控铣床的工作台上。工件坐标系原点设在工件顶面中心。零件在进行数控铣削加工时,毛坯应留有充分、稳定的加工余量。
、加工过程中的参数要求
进行加工时,相关参数的选择也直接关系到产品加工的精度。它的主要参数包括有主轴转数、进给速率、刀具切入时的S进给速率、步距宽度和切削深度等。主轴转速一般根据切削速度来计算,切削速度的选择与刀具的耐用度密切相关。
(1) 背吃刀量ap的选择
当侧吃刀量ae<d/2(d为铣刀直径)时,取ap=(1/3~1/2)d;当侧吃刀量d/2≤ae<d时,取ap=(1/4~1/3)d;当侧吃刀量ae=d(即满刀切削)时,取ap=(1/5~1/4)d。
当机床的刚性较好,且刀具的直径较大时,ap可取得更大。
(2)进给量F的选择
粗铣时铣削力大,进给量的提高主要受刀具强度、机床、夹具等工艺系统刚性的限制,根据刀具形状、材料以及被加工工件材质的不同,在强度刚度许可的条件下,进给量应尽量取大;精铣时限制进给量的主要因素是加工表面的粗糙度,为了减小工艺系统的弹性变形,减小已加工表面的粗糙度,一般采用较小的进给量,具体参见表2-1。F=f×z(mm/r)或F=S×f×z(mm/min)
F为进给速度 f为铣刀每齿进给量 z为主轴转速 S为主轴转速
表2-1铣刀每齿进给量f推荐值(mm/z)
工件材料
工件材料硬度(HB)
硬质合金
高速钢
端铣刀
立铣刀
端铣刀
立铣刀
低碳钢
150~200
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中、高碳钢
220~300
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灰铸铁
180~220
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可锻铸铁
240~280
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合金钢
220~280
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工具钢
HRC36
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镁合金铝
95~100
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表2-1