电机悬臂风电机械加工的研发Word文件下载.docx
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摘要I
目录Ⅱ
第一章引言1
1.1研究的目的和意义1
1.1.1研究的目的1
1.1.2研究的意义1
第二章电机悬臂机械加工工艺的拟定2
2.1制定机械加工工艺的基本要求2
2.2机械加工工艺的制订原则2
2.3对图纸进行工艺分析3
2.4工艺过程设计4
2.4.1定位基准的选择4
2.4.2加工方法的选择4
2.4.3加工顺序的安排4
2.5工序设计4
2.5.1机床的选择4
2.5.2加工余量及工序尺寸的确定5
2.6工装的设计5
2.6.1组合工装5
2.6.2斜面工装6
2.6.3专用吊具6
2.6.4存放架7
2.7加工工艺的制定8
总结与展望10
参考文献-11
致谢-12
第一章引言
1.1研究的目的和意义
1.1.1研究的目的:
随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,在此背景下能源的替代,新能源的开发、研究被越来越重视。
风电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源,大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。
风电技术装备是风电产业的重要组成部分,也是风电产业发展的基础和保障,世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展,同时2010年后,中国将成为世界上最大的风电市场和风能设备制造中心。
中国正逢发风电的大好时机。
在此背景下,风电设备加工成为机械加工行业新的增长点。
我们通过电机悬臂这个项目,对风电设备有了一个基本的认识,通过对电机悬臂机械加工工艺的研发,提升了我们机械加工能力,为我们以后承接其他风电项目奠定了基础。
1.1.2研究的意义:
通过该项目的研发,提升了我们自身的加工能力,同时依据国情,捕捉新的市场,在风电设备加工上占有一定的市场份额,为公司的发展带来新的增长点。
第二章电机悬臂机械加工工艺的拟定
2.1制定机械加工工艺的基本要求
制定机械加工工艺的基本要求,是在保证产品质量的前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。
同时,还应在充分利用本企业现有的生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。
2.2机械加工工艺的制订原则
制订机械加工工艺应遵循如下原则:
1)必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
2)在规定的生产纲领和生产批量下,一般要求工艺成本最低。
3)充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。
4)尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
电机悬臂图纸
电机悬臂图纸1-1
电机悬臂三维图
2.3:
对图纸进行工艺分析
电机悬臂是由不同厚度的板材焊接而成的大型毛坯件,无吊拉中心,吊拉困难,且悬臂太长,装夹、加工困难,需大型设备加工,该零件的主要加工面有:
前法兰面、凸台法兰面,粗糙度要求为3.2,以及各面的螺纹孔。
通过对图纸1-1的分析,所有螺纹孔的坐标都是根据前法兰面的中心来确定,而此中心是一个虚拟的中心,主要难点是如何把虚拟中心转换为可以实际参照的中心,另为由于工件悬臂很长,在钻侧面螺纹孔时,镗杆干涉,采用什么方法解决这些问题。
2.4:
工艺过程设计
2.4.1定位基准的选择
粗基准的选择:
以侧面为粗基准,使短悬臂朝向工作台,这样使同一次装夹把需要一次加工的部位加工完毕,保证了加工精度,同时这样定位的稳定性好。
精基准的选择:
以四个已加工完的凸台法兰面为精基准,工件落到4.5°
斜面工装上,达到了工件平行。
2.4.2加工方法的选择
由于所有线性和角度尺寸的公差按GB/T1804-m执行,是中级精度,所有面采用铣削加工,先粗加工,留0.4-0.6mm的余量,最后精加工。
所有螺纹孔先打点,再钻、攻。
2.4.3加工顺序的安排
电机悬臂的加工方法选择完毕后,就要安排加工顺序。
一般来说,零件的加工顺序可划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工阶段,并依次进行。
为了达到这些要求,工件的各个加工面的加工顺序就不能随意安排,必须遵照一定的原则,即“先粗后精、先主后次、先面后孔、先基准后其他”。
(1)作为基准的表面应先加工,因为后续工序中要以它作为定位基准,即“先基准后其他”。
本文的工艺过程中,前板法兰面作为加工的基准,故安排其先加工,以保证后续工序的加工精度。
(2)前板法兰面加工完成后,以其虚拟中心作为基准,再旋转59.5°
加工凸台法兰面,最后钻攻各面的螺纹孔。
2.5工序设计
工序设计的内容是为某一工序选择机床和工装设备,确定进给量,背吃刀量和切削速度,同时选择刀具,量具等设备,以高效、高质量的完成本道工序。
2.5.1机床的选择
选择机床要遵循一定的原则。
机床的加工范围应与零件的外轮廓尺寸相适应;
机床的精度应与工序要求的精度相适应;
机床的生产效率应与零件的生产类型相适应。
所以选择龙门铣和(或)落地镗床。
2.5.2加工余量及工序尺寸的确定
为了保证零件图上某平面的精度和表面粗糙度值,需要从其毛坯面上切除全部多余的金属层,这一金属层的总厚度叫做该表面的加工总余量。
工件加工余量的大小将直接影响工件的加工质量、生产率和经济性。
例如加工余量太小时,不易去掉上道工序所遗留下来的表面缺陷及表面的相互位置误差而造成废品;
加工余量太大时,会造成加工工时和材料的浪费,甚至因余量过大而引起很大的切削力和切削热,使工件变形,影响加工质量。
目前,确定加工余量的方法一般有两种,一是靠经验,另一种是查阅有关的手册来确定。
零件的工序尺寸按照以前板法兰面的中心为坐标原点,按照图纸尺寸加工其余部位。
2.6工装的设计
为了减轻工人的劳动量,缩短装夹时间,减少加工的辅助时间,提高生产效率,对此,我设计了专用工装。
2.6.1组合工装
根据工件的外形特征,我们采用立式加工,工装设计理念:
采用立式加工,工件悬臂不能接触机床工作台,这样不容易找正,也不能离机床工作台太高,这样稳定性差、操作危险,装夹不方便,所以悬臂距机床工作台面的高度应控制在5-20mm左右,由此确定工装的大体高度,再根据三点定位原理,由三个找正千斤找正定位,为了使工件装夹平稳,在每个找正千斤附近都有一个压活千斤,在找正后,扶紧压活千斤使工件能平稳的立于机床上,根据以上原理,再结合工件的的实际形状,最后确定工装的形状和尺寸。
2.6.2斜面工装
二次装夹工装设计理念:
根据加工面M面与已加工凸台法兰面成4.5°
夹角,如果做一个4.5°
斜面工装,工件的4.5°
斜面落在此工装上并密贴,使工件平行,这样无需找正,工件落于此斜面后,M面即为平面。
根据工件凸台法兰面的纵向和横向距离来决定斜面工装的尺寸,再根据工件落于斜面后位置不变,即定位,需再考虑装夹,使工件始终处于此位置,在工装前面设置两个挡块,及侧面两个找正推力装置。
2.6.3专用吊具
立式加工,采用普通钢扣吊拉工件,吊拉不方便,也不平稳,工件也不容易与弯板贴紧,增加工人的工作量。
为此设计了专用吊具。
这样吊拉方便、平稳,增加了安全性,同时易与弯板密贴,简化操作,提高装夹效率。
缩短辅助时间,挺高了安全生产效率。
2.6.4存放架
电机悬臂大体规格为2900x2500x800,面积较大,平放在车间中,占用空间较大,会使车间很拥挤,而且平放使64°
法兰面直接与地面接触,易变形和生锈,为解决以上问题,我设计了存放架,使工件立放,避免工件直接与地面接触,防止已加工面变形,使工件的存放更紧凑、美观,使现场更加整洁、有序,增加厂房空间的利用率。
2.7加工工艺的制定:
1):
吊装
将工件吊拉放置在装用存放架上,再用专用吊具吊起工件,使工件竖直、平稳的处于平衡位置,并移向落地镗工作台。
2):
一次装夹(毛坯)
将装夹工装1、工装2和弯板按确定的位置放置并压紧在工作台上,移动工件,以凸台法兰面为基准并垂直于工作台面,使工件紧贴弯板面,,并使工件两侧落入工装1和工装2,这时为保证装夹、找正的安全,用卡兰将工件紧紧的卡劳在弯板面上。
3):
找正
根据工件的划线,利用搞针和拐尺找正,调整工装1和工装2的找正千斤,最终使工件找正定位,再扶紧压活千斤,最后将其余压活点压紧,使工件装夹牢靠。
4):
前板法兰面的加工
找正后,将工作台顺时针旋转64°
,使前板法兰面垂直于工作台面,再根据前板法兰面两侧的打点、划线,确定加工余量,并记忆前板法兰面的中心,铣前板法兰面,先粗加工,留04-0.6mm的精加工量,再精加工使该面达到图纸尺寸(35),粗糙度为3.2。
5):
前板法兰面的钻孔、倒角
根据机床记忆的原始中心,然后按图纸中的列表4中的坐标值编程,先用中心钻打点,再用φ20的钻头钻孔,再用φ33的钻头扩孔,在加工完后的前板法兰面上做十字刻线;
依此时的中心作为最终的前板法兰面中心,最后做正面3x45°
的倒角。
6):
凸台法兰面加工
将工作台逆时针调转59.5°
,使凸台法兰面垂直于工作台面,以十字刻线为基准,用拐尺对准十字刻线,并固定好拐尺,以拐尺苗为对刀基准,确定尺寸310.5(-1,-0.5),并使凸台法兰面的粗糙度为3.2。
7):
凸台法兰面上圆孔和螺纹底孔的钻、攻
按钻孔列表3中坐标值编程,首先用中心钻打点,再分别用φ5、φ6.2、φ8.5、φ10.5、φ12钻头钻孔(M16螺纹孔的底孔为盲孔,孔深32mm,其余为通孔。
),并倒角05-2x45°
。
8):
列表2中螺纹底孔的加工
将工作台逆时针旋转4.5°
,使悬臂与工作台面垂直,按钻孔列表2中坐标值编程,首先用中心钻打点,再分别用φ6.2、φ8.5钻头钻孔(所有底孔为通孔),并倒角05-1x45°
9):
自检、吊拉下床
操作人员自行检查此次装夹,工艺要求的所有加工部位是否都加工完毕,所有螺纹孔、通孔位置、数量是否符合要求,各尺寸合格后,将专用吊具扣在工件上,松开压活装置,吊拉下床并放置在存放架上,为二次吊拉上床做准备。
10):
二次装夹
将4.5°
斜面工装水平放置在落地镗工作台上,并压紧。
然后将工件吊拉放置在该4.5°
斜面工装上,使凸台法兰面自然密贴在斜面工装上,找正中心线并压紧。
11):
两侧M10螺纹底孔的加工
根据前板法兰面的十字刻线,将前板法兰面的虚拟中心根据图纸尺寸要求转换为侧面螺纹孔的坐标原点,根据列表1中坐标值编程,先用中心钻打点,再用φ8.5钻头钻孔(所有底孔为通孔),并倒
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- 电机 悬臂 机械 加工 研发