凹模電火花線切割加工工藝設(shè)計(jì)模板

1、 目 錄摘要.4第一章 零件的技術(shù)要求分析.41.1結(jié)構(gòu)分析：.41.2圖紙技術(shù)要求分析.4第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).52.1毛胚類型的確定.52.2毛胚結(jié)構(gòu)尺寸及公差的確定.52.3定位基準(zhǔn)的選擇.62.4工藝方案的確定.6第三章 加工余量及切屑用量的設(shè)計(jì).7 第四章工藝裝備的選擇（刀具、機(jī)床、夾具、量具）.8 第五章各工序切削用量的選擇與計(jì)算.9 第六章機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片.12總結(jié).13參考文獻(xiàn).13摘要本課程設(shè)計(jì)是在完成模具制造工藝學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，為了達(dá)到理論和實(shí)踐結(jié)合的目的而進(jìn)行的，對(duì)本人而言，我相信通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)從事的工作有一定的作用，從中鍛煉自己處理問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，

2、為今后很快的適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 零件的技術(shù)要求分析及結(jié)構(gòu)分析 主要包括功能結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面質(zhì)量、硬度等機(jī)械性能要求、結(jié)構(gòu)分析等。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)毛坯的選擇，根據(jù)零件的要求，進(jìn)行毛坯尺寸和公差等零件鍛件圖的確定。毛胚制造工藝設(shè)計(jì)。加工余量及切屑用量的設(shè)計(jì) 電火花線切割和機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程（工藝路線）包括對(duì)零件的銑削和磨削，零件的孔隙加工及工序內(nèi)容的確定。工序卡填寫工藝過(guò)程綜合卡片，根據(jù)前述各項(xiàng)內(nèi)容以及加工簡(jiǎn)圖，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片中。第一章、 零件的技術(shù)要求分析1. 結(jié)構(gòu)分析： 該零件屬于平板類，主要加工內(nèi)容為

3、平面和孔系。 平面的加工方法為刨、銑、磨；孔系的加工方法為鉆、鏜，或擴(kuò)、鉸，或銑、磨等等。2. 圖紙技術(shù)要求分析：（1） 主要平面為上下平面，Ra為0.8um；周邊平面，Ra為0.6um 孔系有： 1-3.29 （沉孔5深37，Ra為0.8um） 1個(gè)螺紋孔為M4（2）材料的機(jī)械性能分析T10A強(qiáng)度及耐磨性均較T8和T9高，但熱硬性低、淬透性不高且淬火變形大。適于制造切削條件差、耐磨性要求較高，且不受忽然和劇烈振動(dòng)，需要一定韌性及具有鋒利刀口的各種工具，如車刀、刨刀、鉆頭、切紙機(jī)、低精度而外形簡(jiǎn)單的量具(如卡板等)，可用作不受較大沖擊的耐磨零件。 該鋼在退火狀態(tài)下進(jìn)行粗加工，然后淬火低溫回火至

4、高硬度，再精加工。獲得高的耐磨性和鏡面拋光性。進(jìn)行低碳馬氏體低溫淬火，使具有較高的耐磨星河強(qiáng)韌性，預(yù)防和減少變形和開(kāi)裂現(xiàn)象 第二章、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)1.毛胚類型的確定由于技術(shù)要求說(shuō)明零件材料為45鋼，查文獻(xiàn)5表可知，T10A熱處理狀態(tài)為淬火760780,水冷。其硬度為60HRC左右，可用硬質(zhì)合金和高速鋼刀進(jìn)行切屑加工?？紤]到在工作過(guò)程中力學(xué)性能要求高，所以應(yīng)選擇鍛件，已使零件金屬纖維盡量不被破壞，保持零件工作可靠性。由于該零件坯料只需單件小批量生產(chǎn)，且零件坯料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，查文獻(xiàn)9表2-10可選自由鍛。2.毛胚結(jié)構(gòu)尺寸及公差的確定（1）毛胚加工余量的確定：經(jīng)過(guò)查表（模具機(jī)械加工工藝-吳泊良，附表5）

5、可知，初步選取毛胚余量為5mm（單邊余量），亦即長(zhǎng)寬高都加上10mm。（2）毛胚結(jié)構(gòu)尺寸公差的確定經(jīng)過(guò)查詢機(jī)械加工工藝手冊(cè)電子版，可知毛胚各尺寸公差如下長(zhǎng)：+1，-1寬：+1，-1高：+1，-1（mm）（3）毛胚零件圖確定如下（4）毛坯制造工藝設(shè)計(jì)鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。板類毛坯是用板材沖裁出來(lái)的可以是圓形，也可以是八邊形或六邊形。在用于鍛造前的一些準(zhǔn)備工序一般有：板材沖壓退火潤(rùn)滑處理

6、鍛造。3.定位基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，更為嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批量的報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。對(duì)于墊板作如下基準(zhǔn)選擇：選擇上下平面，相鄰互相垂直的兩側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，即三基面體系定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。4.工藝方案的確定根據(jù)墊板零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定個(gè)表面和孔系的加工方案如下：（參數(shù)的選擇源自于參考資料機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，表1-8和1-7等）加工內(nèi)容 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 上下表面 IT7 0.8 粗銑-精銑-磨削熱處理 淬火（水冷）相鄰

7、側(cè)面 IT13 6.3 電火花線切割3.29（5深37）IT70.8 鉆-粗鉸-精鉸M4螺孔 IT12 - 鉆攻絲 - 1.6 絲錐攻內(nèi)紋電火花線切割 外輪廓檢驗(yàn) - - - 表面清理、油封 第三章、加工余量及工序尺寸的確定1. 上下大平面：（1）加工余量的確定（查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-36）磨削余量：z=0.3mm精銑余量：z=1.0mm粗銑余量：z=5-0.3-1.0=3.7mm（2）工序基本尺寸及偏差的確定（查詢課設(shè)指導(dǎo)表1-8）磨削 16mm, 精銑 16.6mm, 粗銑 16.6+1*2=18.6mm磨削：公差等級(jí)為IT7，公差值為0.035mm;（查標(biāo)準(zhǔn)公差表）精銑：公差等級(jí)

8、為IT8，公差值為0.054mm;粗銑：公差等級(jí)為IT12，公差值為0.35mm；工序尺寸按偏差“入體”原則標(biāo)注如下磨削：16mm 0,-0.035精銑：16.6mm 0,-0.054粗銑：18.6mm 0，-0.35毛胚：26mm 1,-12.相鄰側(cè)面：側(cè)面一（1）加工余量的確定粗銑余量：5mm（2）工序基本尺寸及偏差的確定基本尺寸54.75；公差值0.03mm按“入體”原則標(biāo)注：粗銑54.75mm 0，-0.03側(cè)面二（1）加工余量的確定粗銑余量：5mm（2）工序基本尺寸及偏差的確定基本尺寸8.12mm，公差值0.02mm按“入體”原則標(biāo)注：粗銑8.12mm 0，-0.023. 3.29（

9、5深37）孔，只討論5深37沉孔（1）加工余量的確定鉆：z=4.0mm（查表2-28）粗鉸：z=0.95mm精鉸：z=0.05mm（2）工序基本尺寸及偏差的確定鉆4，粗鉸4.95，精鉸12鉆：公差等級(jí)IT12，公差值0.18mm粗鉸：公差等級(jí)IT9，公差值0.043mm精鉸：公差等級(jí)IT7，公差值0.018mm按“入體”原則標(biāo)注工序尺寸如下鉆4mm 0, 0.18 粗鉸4.95mm 0,0.043 精鉸12mm 0,0.0184.M4螺紋孔（1）加工余量的確定攻螺紋前查麻花鉆直徑（查表2-39）Z鉆=3.5mm,再攻絲（2）工序基本尺寸及偏差的確定公差等級(jí)IT12，公差值：0.15mm工序尺寸

10、為鉆3.5mm 0, 0.15 第四章工藝裝備的選擇（刀具、機(jī)床、夾具、量具）由于是墊板加工，所以?shī)A具都采用專用夾具，工藝裝備選擇如下：工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床 刀具 量具1. 粗銑上下面 立式銑床x5012 面銑刀 游標(biāo)卡尺2. 精銑上下面 立式銑床x5012 面銑刀 游標(biāo)卡尺3. 淬火處理4. 磨削上下面 平面磨床M7120A 砂輪 游標(biāo)卡尺5. 電火花線切割上下面 WEDM-HS 鎢鉬絲 游標(biāo)卡尺6. 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 7.鉆、粗鉸、精鉸3.29孔 搖臂鉆床z3025 麻花鉆、鉸刀 塞規(guī)8.鉆、粗鉸、精鉸螺釘孔 搖臂鉆床z3025 麻花鉆、鉸刀 塞規(guī)9. 鉆螺紋孔、攻絲 鉗工臺(tái) 麻花鉆

11、、絲錐 塞規(guī) （數(shù)據(jù)參考于機(jī)械加工工藝手冊(cè)機(jī)床、刀具等的選用標(biāo)準(zhǔn)）第五章、各工序切削用量的選擇與計(jì)算工序一、粗銑上下大平面1.被吃刀量的確定，該工序有兩個(gè)工步（1）以下面為基準(zhǔn)，粗銑上面；（2）以上面為基準(zhǔn)，粗銑下面背吃刀量取3.7mm（粗銑加工余量）2.進(jìn)給量0.05mm/z（每齒）3.切削速度：公式n=查表5-9，按鑲齒銑刀，v可取48.4m/min由公式可算出n=189.5r/min參照表4-15所列，x5012型立式銑床主軸速度，取轉(zhuǎn)速n=188 r/min代入公式可得v實(shí)際=47.2256m/min工序二、精銑上下面1.背吃刀量取1.0mm2.查表2-5，按Ra2.5取f=0.3mm

12、/r3.選取v為54.6m/min, n=222.58r/min查表，取n=263r/min,代入v實(shí)際=66.066m/in工序三、淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過(guò)共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體1化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝稱為淬火?；鼗鹗菍⒋慊痄摷訜岬綂W氏體轉(zhuǎn)變溫度以下，保溫1到2小時(shí)后冷卻的工藝?；鼗鹜桥c淬火相伴，并且是熱處理的最后一道工序。經(jīng)過(guò)回火，鋼的組織趨于穩(wěn)定，淬火

13、鋼的脆性降低，韌性與塑性提高，消除或者減少淬火應(yīng)力，穩(wěn)定鋼的形狀與尺寸，防止淬火零件變形和開(kāi)裂，高溫回火還可以改善切削加工性能。工序四、磨削上下面也是包含兩個(gè)同樣的工步在平面磨床上磨上、下面至圖樣要求。根據(jù)板類零件的尺寸選擇臥式軸矩臺(tái)平面磨床類型為MM7112，功率為2.625kw，砂輪軸轉(zhuǎn)速為2810r/min。先粗磨0.2的量，在精磨0.1mm的量即達(dá)到要求。工序五、電火花線切割側(cè)面1，模坯準(zhǔn)備鍛造：改造內(nèi)部組織，并鍛造成所需的形狀退火：消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善加工性能磨：磨出上下平面及相鄰兩側(cè)面，對(duì)角尺。退磁處理2，工藝參數(shù)的選擇加工時(shí)采用高速走絲數(shù)控線切割機(jī)床。選擇工作液位航天5204號(hào)乳

14、化液（濃度為50%），電極絲為、鎢鉬絲（W20Mo),直徑為3.29mm,選擇WC1805A為脈沖電源。脈沖參數(shù)為脈寬1um,脈長(zhǎng)4um。加工速度為21.6mm2/min。工序六、用平銼將相鄰側(cè)面進(jìn)行去毛刺處理，使之達(dá)到精度要求，由于側(cè)面精度要求底，所以無(wú)需精加工處理工序七、鉆、粗鉸、精鉸螺釘孔（沉孔）只討論5mm沉孔（1）鉆孔工步背吃刀量ap取4.0mm根據(jù)搖臂鉆床查表5-22，可知，選取該工步每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r由表5-22，該工件的材料為45鋼，切削速度可取為22m/min由公式n=,可得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=542.6r/min,參照表4-6搖臂鉆床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，取n=500r/mi

15、n。再將此值代入公式，可得v實(shí)際=16.2m/min。（2）粗鉸工步背吃刀量ap取0.95mm由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r由表5-31，切削速度可選取為2m/min由公式n=,可得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=71r/min查表4-6可知搖臂鉆床主軸轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)值去n=80r/min則依照公式可得v實(shí)際=3.3m/min。（3）精鉸工步背吃刀量ap取0.05mm由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式n=，可得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=103.4r/min，參照表4-6可知n取125r/min。代入公式可得v實(shí)際=5.14m/m

16、in工序八、鉆螺紋孔、攻絲（1）鉆M4 查表得0.28mm/r =16m/min 主軸轉(zhuǎn)速n=463r/min 根據(jù)搖臂鉆床Z3025的技術(shù)參數(shù)取n=500r/min 所以實(shí)際切削速度=15.67m/min（2）攻絲M4 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表40-7和機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-55得 切削速度 （s為螺距）所以15.32m/min 主軸轉(zhuǎn)速n=488r/min 根據(jù)攻絲機(jī)S4010的數(shù)據(jù)（主軸轉(zhuǎn)速360930r/min，4級(jí)變速） 選取n=550r/min 所以實(shí)際切削速度=17.3m/min 第六章、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零件名稱墊凹模 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 毛胚種類 鍛件每臺(tái)件數(shù)1每毛胚

17、可制件數(shù)1 材料牌號(hào) T10An工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容設(shè)備 工藝裝備1粗銑上下面粗銑至45mm 0 -0.03立式銑床x5012高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、 專用夾具2精銑上下面精銑至43mm 0 -0.045立式銑床x5012高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、 專用夾具3熱處理調(diào)質(zhì)處理4磨削上下面磨至43mm 0 -0.03平面磨床M7120A 砂輪、游標(biāo)卡尺、專用夾具5線切割側(cè)壁54.75mm0，0.0318.12mm0，-0.02高速走絲電火花線切割機(jī)床（WEDM-HS)鎢鉬絲、游標(biāo)卡尺、專用夾具6去毛刺鉗工臺(tái)平銼7鉆、粗鉸、精鉸3.29孔鉆、粗鉸、精鉸至3.29mm 0.015 0搖臂鉆床Z3025麻花鉆、鉸刀、塞規(guī)、專用夾具8鉆螺紋孔、攻絲M4鉆、攻絲至4Ra為1.6um鉗工臺(tái)麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、 專用夾具9表面清理清洗機(jī)10終檢塞規(guī)、百分尺、卡尺等 總結(jié)通過(guò)三個(gè)星期的模具制造工藝課設(shè)，使我的知識(shí)水平和能力又得到了更進(jìn)一步的提高，自從題目布置以后，我便開(kāi)始進(jìn)行初步的計(jì)算，首先開(kāi)始設(shè)計(jì)和計(jì)算工序尺寸、尺