调温器体数控加工工艺与四轴工装设计

调温器体数控加工工艺与四轴工装设计

本课题研究的研究内容及方法：

研究内容：调温器体数控加工工艺与四轴工装设计，包括文献综述和外文翻译，设计产品的加工工艺规程，夹具的结构设计，夹具的数据处理和工艺性能分析，并对此进行优化，系统分析和装配，以及计算机二维三维绘图，并在计算机上进行力学和运动学分析。

研究方法：

1、文献资料法：查阅国内外中英文数据库，了解数控工装设计相关文献，为自己的模具设计提供起点和灵感。

2、比较研究法：在确定方案前通过调查法提炼出几种候选方案，再通过各种因素进行筛选。考虑因素主要有如下方面：生产精度、大规模生产的要求、可靠性、生产效率、操作的便捷性、成本等方面。

3、实验分析法：考虑到夹具设计的加工成本和设备限制，故计划采用UG的模拟加工、力学分析、动态运动分析等功能进行模拟实验，分析所研究项目的可行性。模拟过程应尽可能考虑真实加工过程中遇到的情况。

4、调查法：通过在企业实习的有利条件，对产线的各种产品、模具进行调查和数据分析。但必须处理好继承与创新的关系，不被已有的设计理论所禁锢，不泄露企业机密，一切以学习为最终目的。

本课题所需要解决的问题：

1.产品的装夹：由于调温器不是对称的零件，所以产品的装夹是所有问题的核心。一次装夹无法解决的工序，可以选择重新建立模具，但是生产线也不宜过长，必须处理好两者的平衡。

2.精密度：在夹具每一个加工环节、安装过程、长时间使用中所产生的误差必须都要考虑进去，一切设计工作都要以高精度为大前提。

3.成本：即使财力再雄厚的企业，一旦生产规模提高，夹具的成本都是无法回避的问题。例如在加工中心中广泛使用的第四轴，虽然能给设计和加工带来很多方便，但是增加了不少成本，调机人员安装过程中产生的人为误差也是无法回避的问题。所以我的理念是尽可能减少附加轴的使用，尽量使用可靠性比较高的机械结构，降低生产成本。同时，增加标准件的使用提高治具的互换性也是降低成本的一部分。

4.生产效率和可靠性：要提高生产效率，必然就要缩短生产线，在尽量少的夹具上加工到位。但是一道工序承担的责任越多，可靠性相对也会降低，处理好两者的平衡很重要。

5.节能环保：由于目前各行各业都在提倡节能减排，而且国际上cnc加工也在追求一体化、轻量化，所以节能环保也是必须要考虑的因素。

6.方便调机人员安装：因为实习期间接触夹具调试比较多，所以深刻意识到安装过程对产品精度影响的关系之大。所以设计过程中必须在科学的位置预留可供安装人员打千分表的槽、平面等，而且必须便于加工，不会为夹具加工增加难度。

预期结果及其意义：

预期结果：

1、完成调温器的完整数控加工工艺。

2、在肯纳刀具库中根据具体生产环境选择每道工序中所需刀具。

3、完成运行在四轴立式加工中心中的一组夹具体的设计，处理好定位与夹紧的关系。在保证工序完整的情况下尽量减少装夹次数，在条件允许的范围内尽可能保证精度。

意义：

机床夹具是机械制造业中不可或缺的重要工业装备，可以保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、实现生产过程自动化，使用专业夹具还可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能，所以，夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的采用为大批量生产提供了必要条件。

摘要……………………………………………………………………………………………4

Abstract………………………………………………………………………………………5

引言……………………………………………………………………………………………6

第一章绪论……………………………………………………………………………………6

1.1 绪论……………………………………………………………………………………6

1.2 研究方法………………………………………………………………………………7

1.3预期结果………………………………………………………………………………7

第二章调温器体的分析………………………………………………………………………8

2.1 对产品外形分析………………………………………………………………………8

2.2 调温器体材料分析……………………………………………………………………9

第三章毛坯的确定及处理……………………………………………………………………10

3.1 毛坯的种类及选择的因素…………………………………………………………10

3.2 确定零件的生产类型………………………………………………………………10

3.3 确定毛坯的余量……………………………………………………………………11

第四章零件工艺规程设计…………………………………………………………………12

4.1 零件加工工艺规程的制定…………………………………………………………12

4.1.1工艺过程阶段的原则…………………………………………………………12

4.1.2定位基准的选择………………………………………………………………12

4.1.3辅助工序的安排………………………………………………………………13

4.1.4工艺路线的制定………………………………………………………………13

4.1.5选用的刀具……………………………………………………………………20

4.2 确定工序的机械加工余量和尺寸……………………………………………………28

4.3 确定工序的切削用量和工时定额……………………………………………………30

第五章数控编程………………………………………………………………………………32

5.1 数控编程…………………………………………………………………………………32

5.2 利用UG数控编程…………………………………………………………………………32

结论………………………………………………………………………………………………49

致谢………………………………………………………………………………………………50

参考文献…………………………………………………………………………………………51

摘要调温器是约束冷却液流动路径的关键部件。自动调温装置通常包括感温组件，借着扩张或压缩来开关空气、气体或液体的活动。调温器的作用是按照发动机冷却水温度的高低调节进入散热器的水量以此用来调节冷却系统的散热能力，保证发动机在适当温度范围内工作。调温器器体本身为铝合金铸造，五面加工体，加工内容多，成品要求气密性优良，相对加工要求也比较高。数控加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控机床，工件经一次装夹后，数控系统能控制机床依据不同的工序进行刀具选择并换刀，数控加工中心按照读取到的程序改变机床主轴转速、进给量等一系列参数，依次完成工件一个面或多个面多工序的加工，这样，减少手动装夹浪费掉的时间，以及减少装夹带来的误差。本文中调温器体在四轴立式加工中心上完成。其加工工艺的设计包括完成数控加工工艺及采用四轴立式加工中心时的回转工装设计。

关键词：调温器；加工中心；数控加工工艺

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