傳動(dòng)軸的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

傳動(dòng)軸的工藝規(guī)程設(shè)計(jì),傳動(dòng)軸,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 系 專業(yè) 班 學(xué)生 一.題 目：傳動(dòng)軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 二.參 數(shù)： 1.該產(chǎn)品年產(chǎn)量500件 2.備品率5％ 3.廢品率2％ 三.設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 1.零件圖一張 2.機(jī)械加工工藝規(guī)程一份 3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 4.加工成品零件一件 5.各工序數(shù)控加工程序一份 時(shí)間：20**-9-1——20**-11-31 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 教研室主任： 20**-11-1 32 目 錄 前言………………………………………………………………………… 1 第一章 零件設(shè)計(jì)圖的分析………………………………………………… 2 1. 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析…………………………………………… 2 2． 零件的材料分析…………………………………………………… 3 第二章 零件毛坯的確定…………………………………………………… 5 1. 確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型………………………………… 5 2. 確定零件的毛坯類型……………………………………………… 5 第三章 零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)……………………………………………… 6 1． 定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………… 7 2. 工序集中與分散的選擇…………………………………………… 8 3． 制定數(shù)控加工工藝路線…………………………………………… 8 第四章 零件工藝尺寸計(jì)算……………………………………………… 13 1. 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及其工差………………………… 13 2. 確定切削用量和時(shí)間定額………………………………………… 16 第五章 數(shù)控加工程序的編制……………………………………………… 19 1. 數(shù)控機(jī)床的選擇…………………………………………………… 19 2. 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)……………………………………………… 19 3． 數(shù)控加工程序的編制……………………………………………… 21 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………… 29 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 30 前 言 大學(xué)生活即將結(jié)束,我們將迎接的最后一次考驗(yàn)和競(jìng)爭(zhēng)就是畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們工科學(xué)生實(shí)際工作能力的最后一個(gè)實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它不但是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用和實(shí)際考查，也鍛煉了我們從理論走向?qū)嵺`的能力，同時(shí)也是為以后從事專業(yè)技術(shù)工作做準(zhǔn)備。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)題目是：傳動(dòng)軸數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。 由于設(shè)計(jì)的需要，我仔細(xì)研究了零件圖，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，因自己經(jīng)驗(yàn)不足，遇到了很多實(shí)際問(wèn)題，使我體會(huì)到了在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)調(diào)研僅證明可不可以實(shí)干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師、操作指導(dǎo)老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導(dǎo)下問(wèn)題得到了全面解決，同時(shí)受到各位老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響，培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實(shí)事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)，并樹(shù)立了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我真正認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要性，并培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作知識(shí)去理性的分析問(wèn)題和解決實(shí)際工作中的一般技術(shù)工程問(wèn)題的能力，使我建立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了工藝設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法，并進(jìn)一步鞏固、深化地吸收和運(yùn)用了所學(xué)的基本理論知識(shí)和基本操作技能。還有，它提高了我設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編寫(xiě)技術(shù)文件、編寫(xiě)數(shù)控程序、數(shù)控機(jī)床操作、實(shí)際加工零件和正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書(shū)的獨(dú)立工作能力，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。 由于本人能力有限，缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中漏誤在所難免，敬請(qǐng)各位老師指正批評(píng)，以使我對(duì)自己的不足得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn)。 在這里，向在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過(guò)我鼓勵(lì)、指導(dǎo)及幫助的每位老師表示我虔誠(chéng)和衷心的感謝！ 第一章 零件設(shè)計(jì)圖的分析 一 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （一）零件的結(jié)構(gòu)分析 傳動(dòng)軸總體看來(lái)，本工件是以回轉(zhuǎn)面為主，也有平面上的輪廓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徑向、軸向尺寸較多，最大徑向尺寸約為120mm，最大軸向尺寸82mm，除一些基本表面外，其中一端面有花型、六方及內(nèi)孔，另一端面有成型表面、切槽及螺紋，兩端面用寬4mm的槽連接。磨削的外圓及大端面C有位置精度要求，螺紋的加工精度要求也較高。由零件圖樣看，加工時(shí)除用外圓作基準(zhǔn)外，可靠?jī)身敿鈯A緊定位，定心正確可靠，裝夾方便，車削的各檔表面之間同軸度好。 （二）零件的工藝性分析 1. 主要加工表面的分析 根據(jù)零件圖要求其主要加工表面為： (1) φ外圓，表面粗糙度Ra值0.4，并且需經(jīng)過(guò)滲碳處理和保證滲碳層深度0.6-0.9mm硬度； (2) M24×1.75-5g6g外螺紋； (3) 大端面C，表面粗糙度Ra值1.6，并且圓柱面繞基準(zhǔn)孔作無(wú)軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)，在任一測(cè)量平面內(nèi)的徑向圓跳動(dòng)不大于0.04mm。 2. 次要加工表面的分析 因?yàn)榇我庸け砻鏇](méi)有配合進(jìn)度要求，只要求在保證零件硬度，耐磨性等使用性能的前提下盡量采用一次加工達(dá)到圖樣要求尺寸。 3. 技術(shù)要求 (1) 滲碳φ外圓，深度 0.6-0.9mm； (2) 滲碳區(qū)硬度HRC55-60； (3) 非滲碳區(qū)硬度HRC35-40； (4) 未注圓角C0.3； (5) 未注倒角C0.5； (6) 未注公差按HB5800-82。 4.零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn) 通過(guò)對(duì)零件圖的分析可以看出零件有如下幾個(gè)基準(zhǔn)： (1) 徑向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩中心孔。 (2) 軸向尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為零件大端面C。 由以上分析可知本零件采用三種基準(zhǔn)原則：一是基準(zhǔn)重合原則，它是以兩中心孔為定位基準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，適合用于零件的外圓、切槽、螺紋、以及內(nèi)孔的定位；另一種是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，它是多個(gè)加工表面都以一個(gè)基準(zhǔn)作基準(zhǔn)面加工定位的；最后一種是互為基準(zhǔn)原則，為了使加工面間有較高的位置精度可采用反復(fù)加工。 5. 工件加工保證方法 (1) 保證工件的形狀精度 工件的位置精度主要是通過(guò)在加工過(guò)程中，控制切削用量中的ap 的大小和vc的大小及刀具、夾緊力等因素來(lái)保證。 (2) 保證工件的表面質(zhì)量 在設(shè)計(jì)工件的工藝規(guī)程時(shí)，本工件回轉(zhuǎn)表面及各端面通過(guò)數(shù)控車加工保證表面粗糙度6.3。 通過(guò)以上分析，可以得出本零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，易于加工，各部分尺寸分布較為合理，具有一定的可行性。 二 零件的材料分析 （一）零件的材料分析 1. 零件的材料選擇 機(jī)械零件選材的一般原則是：首先滿足使用性能要求，同時(shí)兼顧工藝性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。對(duì)于軸類零件應(yīng)具有：(1) 優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即要求有高的強(qiáng)度和韌性，以防由于過(guò)載和沖擊而引起的變形和斷裂。(2) 高的疲勞極限，防止疲勞斷裂。(3) 良好的耐磨性。(4) 在特殊條件工作時(shí)，還應(yīng)有特殊要求。本零件為傳動(dòng)軸，工作條件及要求的力學(xué)性能如表1-1所示: 表1-1 零件的工作條件及要求的力學(xué)性能 零件名稱 工 作 條 件 常見(jiàn)的失效 形 式 要求的主要力學(xué)性能 應(yīng)力種類 載荷性質(zhì) 受載狀態(tài) 傳動(dòng)軸 彎應(yīng)力、 扭應(yīng)力 循環(huán)沖擊 軸頸摩擦、 振 動(dòng) 疲勞斷裂、 過(guò)量變形、 軸頸磨損 綜合力學(xué) 性 能 由上所述，本零件采用優(yōu)質(zhì)合金滲碳鋼，牌號(hào)為12Cr2Ni4A。這類鋼的選用原因及特點(diǎn)如下： (1) 性能特點(diǎn) 經(jīng)滲碳，淬火—低溫回火后，鋼的表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有足夠強(qiáng)度，塑性和韌性。 (2) 成分特點(diǎn) 碳含量低（＜0.25%），以確保零件的心部具有足夠的塑性和韌性，同時(shí)也是為了能進(jìn)行表面滲碳。加入的合金元素有Cr、Ni、Mn、B、W、Mo、V、Ti等，可提高鋼的淬透性并起到細(xì)化晶粒的作用。 (3) 熱處理特點(diǎn) 預(yù)先熱處理經(jīng)常采用正火處理，最終熱處理采用滲碳、淬火-低溫回火工藝。 2. 材料的切削加工性 12Cr2Ni4A的切削加工性較差，切削時(shí)刀具易磨損，加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，切削溫度高，切削力大，切屑不易切斷，容易損傷加工表面，易產(chǎn)生積屑瘤，降低表面質(zhì)量。因此在切削加工前需進(jìn)行正火的預(yù)先熱處理。 （二）零件的加工過(guò)程 首先對(duì)鍛件毛坯進(jìn)行正火的預(yù)先熱處理，因?yàn)椴牧?2Cr2Ni4A的硬度達(dá)不到技術(shù)要求硬度 HRC35-40，所以要經(jīng)正火處理提高硬度。 其次進(jìn)行數(shù)控車削和滲碳處理。滲碳是在工件表面形成滲碳層，提高工件表面硬度，耐磨性疲勞強(qiáng)度及抗蝕能力。除滲碳表面外的非滲碳區(qū)域需保持原低碳硬度狀態(tài)，不允許滲碳的區(qū)域采取防滲碳處理。根據(jù)生產(chǎn)條件，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)等綜合考慮，采用余量保護(hù)防滲法。但螺紋不在此時(shí)車削，為后序的淬火做防變形保護(hù)。如果在此時(shí)加工螺紋，淬火后要磨削修正螺紋，這樣則會(huì)提高加工成本。 在數(shù)控銑床上銑輪廓至圖樣要求。 進(jìn)行淬火+低溫回火的最終熱處理。淬火后中心孔會(huì)隨工件產(chǎn)生氧化變形，且表面形成較厚的氧化層，所以要對(duì)中心孔進(jìn)行研磨修正，以保證其硬度、耐磨性、支承能力等使用性能。前面以中心孔作基準(zhǔn)車削外圓，此處以外圓作基準(zhǔn)研修中心孔，符合互為基準(zhǔn)原則。熱處理后按零件圖樣要求車削螺紋。 由于滲碳表面為工作表面，尺寸精度和表面粗糙度要求較高，所以還要對(duì)滲碳區(qū)進(jìn)行磨削加工。外圓的磨削余量一般為 0.3-0.5mm，用查表法確定為 0.3mm。 注：未注圓角R0.3及未注倒角C0.5的作用：為防止加工過(guò)程中引起應(yīng)力集中使連接處產(chǎn)生微裂痕。 第二章 零件毛坯的確定 一 確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常定為1年，所以也稱年產(chǎn)量。生產(chǎn)類型由生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件型別決定。它對(duì)零件工藝規(guī)程有重要影響，所以編制工藝規(guī)程之前必須先確定生產(chǎn)類型。根據(jù)指導(dǎo)老師要求和零件生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 二 確定零件的毛坯類型 在確定零件機(jī)械加工之前，還要確定毛坯。毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、工藝尺寸等方面而制成的供進(jìn)一步加工使用的生產(chǎn)對(duì)象。正確選擇毛坯的制造形式具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，選擇不同類型的毛坯不僅影響毛坯的制造工藝設(shè)備，對(duì)零件的機(jī)械性能及工時(shí)定額計(jì)算也有影響。在選擇毛坯種類時(shí)應(yīng)考慮的因素如下： (1) 零件材料及其力學(xué)性能； (2) 零件的形狀和尺寸； (3) 生產(chǎn)類型； (4) 具體生產(chǎn)條件； (5) 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。 1. 毛坯的種類 (1) 鑄件：成本低。鑄件用于受力不大或以承壓為主的零件或要求減振耐磨的零件。鑄鋼件用于承受重載而形狀復(fù)雜的零件，以砂型鑄造時(shí)表面質(zhì)量差。通常用于機(jī)架、床身、底座、工作臺(tái)、導(dǎo)軌、齒輪等。 (2) 鍛件：成本較低。用于承受重載，動(dòng)載或復(fù)合載荷的重要零件，用自由鍛單件 小批量生產(chǎn)時(shí)表面質(zhì)量較低，用模鍛大批量生產(chǎn)時(shí)表面質(zhì)量較好。通常用于連桿、螺栓、彈簧、模具、軸類零件等。 (3) 焊接件：生產(chǎn)成本中等。用于制造金屬結(jié)構(gòu)件或組合件和零件的修補(bǔ)。 精度較 低，接頭處表面質(zhì)量很差。一般用作鍋爐、車身、飛機(jī)、管道、支架、壓力容器、工作臺(tái)等。 (4) 沖壓件：生產(chǎn)批量越大，成本越低，用于板料成型的型件。精度高，表面質(zhì)量好。通常用于汽車車身覆蓋件、儀表、電器以及儀器、外殼及零件、油箱、水箱等各種薄金屬件。 (5) 型材：成本較低。一般用于中、小型簡(jiǎn)單件。由于此材料適用于多種加工方法， 所以表面質(zhì)量跨越很大。通常用于制造光軸、螺母、銷子等。 從零件圖中可以看出零件形狀并不復(fù)雜，各表面間直徑尺寸相差較大，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，考慮到工廠的設(shè)備和技術(shù)水平等各方面還不能制成模鍛件，而自由鍛件是在各種鍛錘和壓力機(jī)上由手工操作而鍛出的毛坯，這種鍛件尺寸精度低，加工余量大，生產(chǎn)率低，工藝靈活，所用工具、設(shè)備簡(jiǎn)單，通用性大不需專用模具，成本低。所以本零件的毛坯采用自由鍛件毛坯。 2．毛坯形狀，尺寸其公差的選擇 (1) 確定毛坯形狀：由于零件各加工表面間直徑尺寸相差較大，所以毛坯形狀要采用臺(tái)階狀。 (2) 確定毛坯尺寸及其公差：首先選取毛坯加工余量和毛坯公差，其次將毛坯加工余量疊加在零件的相應(yīng)加工表面上，從而計(jì)算出毛坯尺寸，最后標(biāo)注毛坯尺寸及其公差。毛坯形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少。 第三章 零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。它一般應(yīng)包括下列內(nèi)容：零件的加工基準(zhǔn)、加工工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備等。它是指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工件的主要技術(shù)文件，是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)，是新建、擴(kuò)建車間或工廠的原始材料，是交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的重要手段。它也是生產(chǎn)中的工藝紀(jì)律，必須嚴(yán)格執(zhí)行。制訂零件工藝規(guī)程的基本要求是，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本，并在充分利用企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)保證操作者具有良好的勞動(dòng)條件。 一 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)分為工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。其中，工藝基準(zhǔn)又分為：(1) 工序基準(zhǔn)；(2)定位基準(zhǔn)；(3) 測(cè)量基準(zhǔn)；(4) 裝配基準(zhǔn)。我們應(yīng)盡量采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇直接影響零件加工精度、能否保證其加工順序的安排以及夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等，所以它是在制定工藝規(guī)程中的一個(gè)十分關(guān)鍵的問(wèn)題。各工序定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)先根據(jù)工件定位基準(zhǔn)能保證，再按基準(zhǔn)選擇原則來(lái)選定每個(gè)定位基準(zhǔn)。為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利的進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)，把它作為精基準(zhǔn)先加工出來(lái)。 基準(zhǔn)的選擇是否合理直接影響工件的位置精度，換言之，基準(zhǔn)的選擇主要是研究加工過(guò)程中表面的相對(duì)位置，精度及其保證方法。所以，選擇定們基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下原則： 1. 精基準(zhǔn)的選擇原則 (1) 基準(zhǔn)重合原則； (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； (3) 自為基準(zhǔn)原則； (4) 互為基準(zhǔn)原則； (5)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。 2. 粗基準(zhǔn)的選擇原則： (1) 應(yīng)選非加工面； (2) 毛坯余量小或重要加工面； (3) 應(yīng)避免重(1)復(fù)使用； (4) 作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，不應(yīng)有飛邊、毛刺等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確、夾 緊可靠。 對(duì)本零件來(lái)講，車加工部分不能一次安裝就完成全部加工，因此定位基準(zhǔn)在加工過(guò)程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)換問(wèn)題。定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換以后要引起余量不均，從而影響加工表面的位置精度及質(zhì)量。 為了解決這樣的問(wèn)題在工藝規(guī)程編制中采用兩中心孔作定位來(lái)保證各表面間的位置精度，這樣符合精基準(zhǔn)選擇的基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則。具體分析如下： (1) 分析零件設(shè)計(jì)圖，外圓、切槽、螺紋及內(nèi)孔的加工都以徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)兩中心孔 作定位來(lái)保證其位置精度，它符合基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則； (2) 采用軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)大端面C作定位，可以較方便地加工出工序中的所需表面， 它體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則。 二 工序集中與分散的選擇 1. 工序集中的特點(diǎn) (1) 采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)效率高； (2) 工件裝夾次數(shù)少，易于保證表面間位置精度，縮短生產(chǎn)周期； (3) 工序數(shù)目少，可減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積； (4) 投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，不易于產(chǎn)品更換。 工序分散的特點(diǎn)則與之相反。 2. 工序集中與分散的選用 在制定工藝路線、確定工序數(shù)目時(shí)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行全面的綜合分析。 本零件屬中批生產(chǎn)，采用專業(yè)數(shù)控機(jī)床加工，在生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，可多臺(tái)、多個(gè)人同時(shí)加工以減少機(jī)床數(shù)目、工人數(shù)目和生產(chǎn)面積，因此我采用工序適當(dāng)集中原則。 三 制定數(shù)控加工工藝路線 零件工藝路線的擬定是制定工藝過(guò)程、總體布局非常關(guān)鍵的一步。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是使零件上各尺寸精度、位置精度、表面粗糙度和各項(xiàng)技術(shù)要求均能得到保證，并提高生產(chǎn)效率, 降低生產(chǎn)成本，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)性。其主要內(nèi)容為選擇各加工表面的加工方法、安排工序的先后順序以及選擇設(shè)備和工藝裝備等。 1. 選擇表面加工方法 選擇零件表面加工方法應(yīng)同時(shí)滿足質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性方面的要求，一般應(yīng)遵循下列原則： (1) 加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度； (2) 工件材料的性質(zhì)及熱處理； (3) 工件的形狀和尺寸； (4) 生產(chǎn)類型； (5) 現(xiàn)有設(shè)備； (6) 充分考慮新工藝、新技術(shù)； (7) 特殊要求。 2. 劃分加工階段 在加工過(guò)程中，為保證加工質(zhì)量，合理使用設(shè)備，便于安排熱處理工序，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理毛坯缺陷，減少磕碰損壞，需要?jiǎng)澐旨庸るA段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。 粗加工階段是從坯料上切除較多余量，目的是提高生產(chǎn)效率； 半精加工階段加工主要面是為精加工做準(zhǔn)備，對(duì)于次要面可完成加工； 精加工階段是從工件上切除較少余量，保證較高的精度和表面質(zhì)量，并完成所有加工。 由于本零件切除大量的余量后會(huì)引起殘余應(yīng)力而變形，因此在安排工序時(shí)，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)，先完成各表面的粗加工，再完成各表面的半精加工與精加工，主要表面的精加工放在最后進(jìn)行。 3. 零件加工順序的安排 加工順序通常包括切削加工工序和輔助工序。 (1) 機(jī)械加工工藝順序的安排 由零件設(shè)計(jì)圖可知，零件上的表面不僅本身有一定精度要求，且各表面間還有一定的位置精度要求，所以必須遵循前工序?yàn)楹蠊ば驕?zhǔn)備基準(zhǔn)的原則： Ⅰ 基面先行； Ⅱ 先粗后精； Ⅲ 先主后次； Ⅳ 先面后孔。 (2) 熱處理工序的安排 熱處理工序在零件工藝過(guò)程中有重要作用，通過(guò)熱處理可提高材料的力學(xué)性能，發(fā)送金屬的切削加工性能，消除毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定零件尺寸，有利于以后的機(jī)械加工。熱處理有預(yù)備熱處理和最終熱處理兩種。最常用的預(yù)備熱處理有正火、退火，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中如何選擇，應(yīng)注意如下幾方面： Ⅰ 切削加工性能：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.5%的鋼，通常采用正火； 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-0.75%的鋼，一般采用完全退火； 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.75%的鋼或高合金鋼均采用球化退火。 Ⅱ 使用性能：由于正火處理比退火處理具有更好的力學(xué)性能，因此，若正火和退火都能滿足使用性能要求，應(yīng)優(yōu)先采用正火。對(duì)于形狀復(fù)雜或尺寸較大的工件，因正火可能產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致變形和裂紋，故宜采用退火。 Ⅲ 經(jīng)濟(jì)性：由于正火比退火生產(chǎn)周期短，效率高，成本低，操作簡(jiǎn)便，因此盡可能地優(yōu)先采用正火。 綜上所述，材料12Cr2Ni4A采用正火作為預(yù)備熱處理。其目的是：①降低碳和其他合金元素的成分偏析；②方便在以后的熱處理中提高碳化物的溶解；③改善了切削性能，加工性好。 根據(jù)材料12Cr2Ni4A 的熱處理特點(diǎn)選用滲碳淬火作為最終熱處理，因產(chǎn)生的變形較大安排在磨削前進(jìn)行。 (3) 輔助工序的安排 輔助工序包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、去磁等。去毛刺工序是機(jī)械加工前進(jìn)行的，清洗工序安排在熱處理工序的前后。除此之外，檢驗(yàn)工序也相當(dāng)必要，它對(duì)保證質(zhì)量防止產(chǎn)生廢品起到重要作用。它的安排場(chǎng)合如下： Ⅰ 粗加工階段結(jié)束后； Ⅱ 送往外車間加工的前后； Ⅲ 費(fèi)工和重要工序前后； Ⅳ 全部加工工序完成后。 4. 設(shè)備與工藝裝備的選擇 (1) 機(jī)床設(shè)備的選擇原則： Ⅰ 機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺寸相適應(yīng)； Ⅱ 機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)； Ⅲ 與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)； 根據(jù)上述原則，本零件加工時(shí)采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行。 (2) 工藝裝備的選擇 Ⅰ 夾具的選擇 在機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證工件的加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的正確位置固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由夾具完成的，一個(gè)良好的夾具必須滿足下列基本要求： a. 選擇合適的定位方式，定位基準(zhǔn)和定位原件，必要時(shí)進(jìn)行誤差的分析計(jì)算； b. 確定合適的夾緊方式，考慮夾緊方案時(shí)，要注意夾緊力的作用點(diǎn)和方向。夾緊力應(yīng)力求通過(guò)或靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)組成的三角形內(nèi)，力求靠近切削部位或在工件剛性較好的地方； c. 夾具機(jī)構(gòu)要與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，力求高效的結(jié)構(gòu)縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率； d. 操作方便，省力和安全。 e. 便于排屑，排除切削熱對(duì)工藝系統(tǒng)的不良影響； f. 結(jié)構(gòu)工藝性好，有足夠的剛度便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修、提高夾具的可靠性及實(shí)用性。 本零件為中批生產(chǎn)，為保證工件的加工精度，提高生產(chǎn)率，用數(shù)控車床加工時(shí)夾具選用三爪卡盤及兩頂尖，在數(shù)控銑床上加工時(shí)夾具選用軟三爪卡盤，以避免夾緊力過(guò)大而產(chǎn)生夾痕，影響所加工工件的表面質(zhì)量。 Ⅱ 刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面尺寸、工件材料所要求的精度及表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。 本零件外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，考慮到車間的實(shí)際情況，在采用標(biāo)準(zhǔn)刀具的同時(shí)，也采用了成形刀具，這樣就有效的提高了生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命，縮短了零件的生產(chǎn)時(shí)間。 刀具的耐用度問(wèn)題，也是批量生產(chǎn)中的重要問(wèn)題，因此安排了粗精加工采用不同的刀具，這樣在保證了質(zhì)量的前提下，又有效地提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。 由于材料12Cr2Ni4A切削加工性較差，所以刀具材料應(yīng)選耐磨損、硬度高、導(dǎo)熱性好的，另外在精加工時(shí)應(yīng)有充足的切削液，目的是為了降低溫度，防止變形，降低刀具的磨損。 YG類刀具宜于加工鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬等脆性材料，YT類宜于高速加工鋼料。因此車外圓時(shí)，選用耐磨性、耐熱性較好的硬質(zhì)合金YT15右偏的90°車刀。銑削加工時(shí)，銑刀選用φ10mm的高速鋼立銑刀。 刀具的結(jié)構(gòu)分析： a．車刀的結(jié)構(gòu)分析：YT15，密度11.0-11.7g/cm，硬度HRC78。工件材料12Cr2Ni4A的強(qiáng)度和硬度較高，故不宜選擇較大的γo、αo 。由于工件表面上有較大的弧度，為避免刀具劃傷已加工表面，應(yīng)選擇較大的Kr’。車削粗加工時(shí)，γo=10°-15°,αo=6°-8°Kr=90°， Kr’=10°-15°λs=0°-5°，精加工時(shí)，γo=5°-10°，αo=6°-10°Kr=90°，Kr’=5°-10°λS=0°。 b．銑刀的結(jié)構(gòu)分析：銑刀應(yīng)選用粗齒，可改善切屑卷曲情況，有較大的容屑空間和單齒強(qiáng)度，最好采用順銑加工方法，以減小加工硬化，且可提高刀具耐用度和已加工表面的表面質(zhì)量。 c．鉆孔時(shí)鉆頭應(yīng)選用φ18mm的直柄麻花鉆。鉆削加工時(shí)應(yīng)多次退刀，以利于排屑，并充分冷卻。 d．磨外圓砂輪的磨料選用白剛玉WA，特征代號(hào)為1-300×50×75-WA60K6V-35m/s 。 Ⅲ 量具的選擇 量具要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來(lái)選擇，優(yōu)先選用通用量具，對(duì)于尺寸精度要求高，測(cè)量不方便的均選用專用量具，這樣測(cè)量準(zhǔn)確直觀方便，提高了生產(chǎn)效率，保證了加工質(zhì)量，且結(jié)合技術(shù)測(cè)量分析零件的加工工藝性積極采用預(yù)防措施，避免廢品的產(chǎn)生。 鑒于上述要求，本件為了在機(jī)加過(guò)程中保證零件的加工尺寸精度和提高測(cè)量效率的要求，需適當(dāng)選用各種通用及專用量具，方案設(shè)計(jì)如下： 尺寸R3.3 選用R3.3的凹形樣板 尺寸R23 選用R23的凹形樣板 尺寸R7 選用R7的凹形樣板 尺寸R12 選用R12的凹形樣板 尺寸R20 選用R20的凹形樣板 尺寸R100 選用R100的凹形樣板 尺寸60° 選用R60°角度尺 尺寸18° 選用R18°角度尺 尺寸C1 選用C1樣板 尺寸C2 選用C2樣板 尺寸M24×1.75-5g6g 選用M24環(huán)規(guī) 其余尺寸選用游標(biāo)卡尺和千分尺即可。 5. 擬定工藝路線 工 序 號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 00 鍛件毛坯 05 預(yù)先熱處理：正火 電爐 10 數(shù)控車削1 數(shù)控車床 15 車削滲碳表面 數(shù)控車床 20 去毛刺 鉗工工作臺(tái) 25 清 洗 清洗間 30 中間檢驗(yàn)1 檢驗(yàn)平臺(tái) 35 滲 碳 電 爐 40 數(shù)控車削2 數(shù)控車床 45 數(shù)控車削3 數(shù)控車床 50 數(shù)控銑削 數(shù)控銑床 55 去毛刺 鉗工工作臺(tái) 60 清 洗 清洗間 65 中間檢驗(yàn)2 檢驗(yàn)平臺(tái) 70 淬火+低溫回火 電 爐 75 研修中心孔 數(shù)控車床 80 車削外螺紋 數(shù)控車床 85 磨削滲碳表面 砂 輪 90 去毛刺 鉗工工作臺(tái) 95 清 洗 清洗間 100 最終檢驗(yàn) 檢驗(yàn)平臺(tái) 第四章 零件工藝尺寸計(jì)算 一、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及其公差 1. 確定機(jī)械加工余量 機(jī)械加工余量數(shù)值的確定需考慮其制造工藝方法、材料、生產(chǎn)類型等因素，余量的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有較大影響。本零件的形體為減少變形，采用多次切削。本設(shè)計(jì)采用查表法與經(jīng)驗(yàn)估算法相結(jié)合的辦法選取加工余量。 (1)加工余量的確定 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過(guò)程有一定的影響，因?yàn)橛嗔坎粔虿荒鼙ＷC零件的加工尺寸精度的要求，余量過(guò)大會(huì)造成材料與工時(shí)的浪費(fèi)，所以必須合理安排加工余量。 (2)選擇工序加工余量的主要原則 Ⅰ 應(yīng)采用最小的加工余量，以求縮短加工工時(shí)，降低費(fèi)用； Ⅱ 加工余量應(yīng)滿足正本圖紙上規(guī)定的表面粗糙度及精度要求； Ⅲ 考慮加工方法，設(shè)備以及在加工過(guò)程中零件可能產(chǎn)生的變形； Ⅳ 考慮被加工零件尺寸大小，尺寸越大加工余量越大。 (3)影響加工余量的因素 Ⅰ 前工序的表面質(zhì)量 在前一工序加工后表面粗糙度的最大高度和表面缺陷層的深度，應(yīng)在本工序加 工時(shí)切除。 Ⅱ 前工序加工的尺寸公差 由于在前一個(gè)工序加工中，加工后的表面存在著尺寸和形狀誤差，這些誤差的總和一般不超過(guò)前工序的尺寸的公差。所以當(dāng)考慮加工一批工件時(shí)，為了糾正這些誤差，本工序的加工余量應(yīng)計(jì)入上道工序的尺寸的公差內(nèi)。 Ⅲ 前工序的位置關(guān)系誤差 在前工序加工后的某些位置關(guān)系誤差，并不包括在尺寸公差范圍內(nèi)在考慮確定余量時(shí)，應(yīng)計(jì)入這部分誤差，誤差的數(shù)值與加工方法有關(guān)，可根據(jù)資料或近似計(jì)算的確定。 Ⅳ 安裝誤差 本工序的安裝的誤差包括定位誤差和夾緊誤差，由于這部分誤差要影響被加工表面和切削工具的相對(duì)位置，因此也應(yīng)計(jì)入加工余量。定位誤差可以進(jìn)行計(jì)算，夾緊誤差可根據(jù)有關(guān)資料查閱。 由于以上原則和因素來(lái)確定加工余量，本設(shè)計(jì)采用查表法和經(jīng)驗(yàn)法來(lái)選取加工余量，而毛坯余量的確定，根據(jù)機(jī)械加工去除余量，采用從后往前推的方法。被加工表面經(jīng)加工后，不留有上道工序加工過(guò)的痕跡和缺陷。 具體確定方案如表4-1所示： 表4-1 確定機(jī)械加工余量 加工表面 加工方案 加工余量 82mm軸端面 粗 車 3.0 半精車 1.0 φ460 -0.05外圓 粗 車 2.0 半精車 1.5 精 車 0.4 磨 削 0.3 φ20內(nèi)孔 鉆 孔 2.0 銑輪廓 粗 銑 1.2 精 銑 0.4 2、確定工序尺寸及其公差 選擇工序尺寸的公差應(yīng)根據(jù)下列原則： (1)公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)的加工精度范圍； (2)選擇公差時(shí)應(yīng)考慮到加工余量的大小，因?yàn)楣畹慕缦逈Q定加工余量的最大 尺寸與最小尺寸； (3)選擇公差時(shí)根據(jù)零件的最后精度； 由于根據(jù)以上原則：對(duì)于本零件在設(shè)計(jì)過(guò)程中的工序尺寸公差按HB5800—2000標(biāo)準(zhǔn)公差值的IT12等級(jí)去查表，而且還應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)不重合時(shí)的情況： (1) 基準(zhǔn)重合時(shí) 先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個(gè)工序推算，即由零件上的設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，由最后一道工序開(kāi)始向前推算，直到毛坯尺寸。工序尺寸的公差則都按各工序的經(jīng)濟(jì)精(1)度確定，并按“入體原則”確定上、下偏差。 (2) 基準(zhǔn)不重合時(shí) 磨削要保證外圓尺寸φ460 -0.05及滲碳層深度0.6-0.9mm，屬多尺寸保證，需進(jìn)行工藝尺寸鏈來(lái)分析計(jì)算，算出實(shí)際滲碳層深度。 0.6=23+t-23.15 t=0.75 +0.3=0+es-(0.0125) es=+0.2875 0=-0.05+ei-0 ei=+0.05 ∴t=0.75+0.2875 +0.05 二、確定切削用量與時(shí)間定額 (一)?確定切削用量 確定切削用量就是確定它的三要素，即切削深度ap，進(jìn)給量f和切削速度vC。正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證合理的刀具耐用度，保證加工質(zhì)量，降低成本都具有重要的作用。 1、粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)高生產(chǎn)效率是追求的基本目標(biāo)，在機(jī)床和刀具滿足要求的情況下，限制粗加工切削用量提高的主要約束條件是刀具使用壽命，由公式T=CT/vC5f2.25ap 0.75可以看出，對(duì)刀具使用壽命影響最大的是切削速度vC，其次是進(jìn)給量f，影響最小的ap是背吃刀量ap 。因此，為了保證合理的刀具使用壽命，在選擇切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇最大的ap ，其次要在機(jī)床動(dòng)力和剛度允許的前提下，選用較大的f,最后再計(jì)算出合理的vC值。 2、精加工時(shí)切削用量的選擇原則 精加工時(shí)要保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)兼顧必要的刀具使用壽命和生產(chǎn)效率。所以，精加工時(shí)在選擇切削用量時(shí)，應(yīng)采用較小的背吃刀量ap 和進(jìn)給量f，以減小切削力及工藝系統(tǒng)彈性變形，減小已加工表面殘留面積高度。ap通常根據(jù)加工余量或Z=dM-dW/2而定，f的提高則主要受表面粗糙度的制約。在ap 和f確定之后，在保證合理刀具使用壽命的前提下，確定合理的切削速度。 示例如下： 車削φ460 -0.05外圓及端面時(shí)切削用量的選擇： (1) 粗車時(shí)：ap=3mm f=0.5mm/r v=0.6m/s =238(r/min) = 1000v 3.14×48.2 1000×0.6×60 πd 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 nS= nW =300(r/min) 取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速 =0.76(m/s) = 1000 1000×60 3.14×48.2×300 πdn 確定實(shí)際切削速度 nS= (2) 半精車時(shí)：ap=0.75mm f=0.45mm/r v=1.0m/s =409(r/min) = 1000v 3.14×46.7 1000×0.6×60 πd 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 nS= nW =460(r/min) 取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速 = =1.12(m/s) 1000 1000×60 3.14×46.7×460 πdn 確定實(shí)際切削速度 nS= (3) 精車時(shí)：ap=0.2mm f=0.14mm/r v=1.5m/s = =619(r/min) 3.14×46.3 1000×1.5×60 πd 1000v 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 nS= nW =755(r/min) 取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速 = =1.83(m/s) 1000 1000×60 3.14×46.3×755 πdn 確定實(shí)際切削速度 nS= (二)確定時(shí)間定額 時(shí)間定額不僅是衡量勞動(dòng)生產(chǎn)率的指標(biāo)，也是安排生產(chǎn)計(jì)劃、計(jì)算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)。為了正確地確定時(shí)間定額，通常把工序消耗的時(shí)間分為基本時(shí)間Tb、輔助時(shí)間Ta、布置工作地時(shí)間TS、休息與生理需要時(shí)間Tr及準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間等Te 。 1．基本時(shí)間Tb 基本時(shí)間是直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間。對(duì)機(jī)械加工而言，就是直接切除工序余量所消耗的時(shí)間（包括刀具的切入的切出時(shí)間）。基本時(shí)間可由計(jì)算公式求出。車削時(shí)的基本時(shí)間Tb為Tb=ljZ/nfap，銑削時(shí)的基本時(shí)間為Tb=l/fMzi。 式中Tb— 基本時(shí)間（min） lj— 工作行程的計(jì)算長(zhǎng)度，包括加工表面的長(zhǎng)度、刀具切入和切出長(zhǎng)度（mm） Z— 工序余量（mm） n— 工件的旋轉(zhuǎn)速度（r/min） f— 刀具的進(jìn)給量（mm/r） ap— 切削速度（m/s） 2. 輔助時(shí)間Ta 輔助時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。它包括裝卸工件、開(kāi)停機(jī)床、引進(jìn)或退出刀具、改變切削用量、試切和測(cè)量工件等所消耗的時(shí)間。輔助時(shí)間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異。單件小批生產(chǎn)則常用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間TB，它是直接用于制造產(chǎn)品或零、部件所消耗的時(shí)間。 3. 布置工作地時(shí)間TS 布置工作地時(shí)間是為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的2%-7%（以百分比率α表示）計(jì)算。作業(yè)時(shí)間TB=Ta+Tb。 4. 休息與生理需要時(shí)間Tr 休息與生理需要時(shí)間是工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的2%-4%（以百分率β表示）計(jì)算。以上四部分時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間Tp即TP=Tb+Ta+TS+Tr=TB+Ts+Tr=（1+α+β）TB。 5. 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Te（簡(jiǎn)稱準(zhǔn)終時(shí)間） 準(zhǔn)終時(shí)間是工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。單件和成批生產(chǎn)的單件計(jì)算時(shí)間TC應(yīng)為TC=TP+Te/n=Tb+Ta+TS+Tr+Te/n。 第五章 數(shù)控加工程序的編制 一、數(shù)控機(jī)床的選擇 數(shù)控機(jī)床是嚴(yán)格按照從外部輸入的程序來(lái)自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工的，特別適合于加工小批量且形狀復(fù)雜、要求精度高的零件。 數(shù)控加工是根據(jù)加工零件和工藝要求編制成為數(shù)碼表示程序輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制工件和刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之加工出合格零件的方法。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控裝置控制機(jī)床，零件加工時(shí)，先制定出加工工藝，按一定格式的信息代碼編制出程序記錄在信息載體上，將此信息通過(guò)載體裝置送到數(shù)控裝置中，進(jìn)行數(shù)控處理和運(yùn) 算，成為機(jī)床執(zhí)行元件的指令脈沖，并通過(guò)傳動(dòng)裝置控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的工作。 由于該零件形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸要求精度高、加工質(zhì)量較穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、但是生產(chǎn)條件有限，所以通過(guò)“工藝保證”和“工具保證”的加工方法即可完成。因此，加工該零件只需要選用數(shù)控車床、數(shù)控銑床即可完成零件加工。 二 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn) 1. 數(shù)控加工的特點(diǎn)： (1) 采用摟控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。 (2) 數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工； (3) 采用數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床可以提高生產(chǎn)效率2-3倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十幾倍，甚至幾十倍； (4) 可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用； (5) 采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。 3. 數(shù)控編程的步驟 主要包括：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)零件加工程序、制備控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)及首件試切。 4. 數(shù)控編程的方法： 數(shù)控編程可分為手工編程、自動(dòng)編程和計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程三種方法。手工編程是由分析圖樣，確定工藝過(guò)程，數(shù)值計(jì)算，編寫(xiě)零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由人工完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，程序不是很多，采用手工編程較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲面的零件，用手工編程就有一定的難度，出錯(cuò)的幾率增大，有的無(wú)法編程。 自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。特點(diǎn)：由計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排走到路線合理，從而使加工準(zhǔn)確。 5. 坐標(biāo)系的設(shè)定 在編寫(xiě)零件的加工程序時(shí)，首先是設(shè)定坐標(biāo)系。 (1) 機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定 數(shù)迭機(jī)床通電后，必須首先使各軸均返回各自參考點(diǎn)，從而確定了機(jī)床坐標(biāo)系后，才能進(jìn)行其他操作，機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，運(yùn)動(dòng)正方向規(guī)定為刀具遠(yuǎn)離工件的方向。 (2) 工件坐標(biāo)系的設(shè)定 工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，是人為設(shè)定的，設(shè)定的依據(jù)是符合圖樣要求，從理論上講，工件原點(diǎn)選在任何位置都是可以的，但實(shí)際上，為了編程方便以及各尺寸較為直觀，應(yīng)盡量把工件原點(diǎn)的位置選擇合理些。 對(duì)車床來(lái)說(shuō)，工件原點(diǎn)一般選擇在工件的軸線上并在工件的一端；對(duì)銑床來(lái)說(shuō)，工件原點(diǎn)一般選擇在工件表面上的中心位置。 數(shù)控車床，工件坐標(biāo)系用G92指令告訴系統(tǒng)，刀尖點(diǎn)相對(duì)工件原點(diǎn)的位置。數(shù)控銑床，工件坐標(biāo)系一般使用G54指令告訴系統(tǒng)工件的坐標(biāo)系原點(diǎn)所在的位置。 6. 對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)定 數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。根據(jù)本零件的形狀確定對(duì)刀點(diǎn)為端面上的中心點(diǎn)。 7. 數(shù)控車床加工 本零件大部分為回轉(zhuǎn)圓柱體，所以在數(shù)控車床上加工。數(shù)控車床的編程具有如下特點(diǎn)： (1) 坐標(biāo)系的確定：橫向?yàn)閄軸，刀架遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閄軸的正方向；縱向?yàn)閆軸，尾座方向?yàn)閆軸正方向。因此，X軸方向與刀架的安裝部位有關(guān)。 (2) 在一個(gè)程序段中，根據(jù)圖樣上標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對(duì)值編程、增量值編程或混合編程。 (3) 被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí)，一般用直徑值表示。 (4) 由于車削加工采用鍛件作為毛坯，加工余量較大，為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。 8. 數(shù)控銑床加工 本零件的平面部分在數(shù)控銑床上加工。數(shù)控銑床的編程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 銑削平面零件輪廓，一般采用立銑刀切削，要遵守從切向切入，切向切出的原則，一般留0.2-0.5mm的精加工余量。 (2) 盡量采用順銑方式，加好刀補(bǔ)。 (3) 盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。 (4)應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，程序短。 二、數(shù)控加工程序的編制： 工序10： 數(shù)控車削 刃具：90°車刀 (1) 車端面mm (2) 車外圓φmm O1111 T0101 M03 S460 F100 G00 X52 Z2 G71 U1 R2 P01 Q02 X0.5 Z0.2 F100 N01 G01 X42 Z0 N02 Z-56 G00 X52 Z50 M05 M30 (3) 鉆中心孔GB/T4459.5-B2/6.3 (4) 掉頭車端面保證總長(zhǎng)82mm (5) 鉆中心孔GB/T4459.5-B2/6.3 工序15 數(shù)控車削 刃具：90°車刀 O2222 T0101 M03 S755 F100 G00 X52 Z-56 G71 U1 R2 P03 Q04 X0.5 Z0.2 F100 N03 G01 X46.3 N04 W-14 G00 X52 Z50 M05 M30 工序45 數(shù)控車削 刃具：90°車刀、鏜內(nèi)孔刀 (1) 車外圓 O3333 M03 S300 F100 G00 X130 Z2 G71 U1 R2 P05 Q06 X0.5 Z0.2 F100 N05 G01 X50 Z0 Z-4 X80 W-3 X120 N06 W-5 G00 X130 Z50 用φ18mm的鉆頭鉆Z-16mm的孔 用鏜內(nèi)孔刀鏜Z-16mm孔 M06 T0202 M03 S755 F100 G00 X15 Z2 G71 U0.5 R0.5 P07 Q08 X-0.2 Z0.2 F100 N07 G01 X22.31 Z0 X20 Z-2 N08 Z-16 G00 X15 Z50 M05 M30 工序50 數(shù)控銑削 刃具: φ10mm立銑刀 銑最大外輪廓 O1212 G54 Z50 X0 Y0 M03 S900 F100 G00 X-70 Y-70 M98 P1313 G00 X-70 Y70 G68 X0 Y0 P-90 M98 P1313 G69 G00 X70 Y70 G68 X0 Y0 P-180 M98 P1313 G69 G00 X70 Y-70 G68 X0 Y0 P-270 M98 P1313 G69 M05 M30 O1313 G00 Z2 G01 Z-12 G41 D01 X-65 Y63.8044 G03 Y63.8044 R100 G00 Z50 G40 X0 Y0 M99 O1414 G54 Z50 X0 Y0 M03 S900 F100 G00 X-70 Y-70 M98 P1515 G00 X-70 Y70 G68 X0 Y0 P-90 M98 P1515 G69 G00 X70 Y70 G68 X0 Y0 P-180 M98 P1515 G69 G00 X70 Y-70 G68 X0 Y0 P-270 M98 P1515 G69 M05 M30 O1515 G00 Z2 G01 Z-12 G41 D01 X-47.2253 Y-65 G01 X-25.9779 Y-35.7555 G03 X-35.7555 Y-25.9779 R7 G01 X-65 Y-47.2253 G00 Z50 G40 X0 Y0 M99 銑外花 O1234 G54 Z50 X0 Y0 M03 S900 F100 G00 X20 Y-70 Z2 G01 Z-7 G41 D01 Y-65 G01 Y-57 G03 X0 Y-37 R20 G02 X-11.7605 Y-27.3855 R12 G03 X-27.3855 Y-11.7605 R20 G02 Y11.7605 R12 G03 X-11.7605 Y27.3855 R20 G02 X11.7605 R12 G03 X27.3855 Y11.7605 R20 G02 Y-11.7605 R12 G03 X11.7605 Y-27.3855 R20 G02 X0 Y-37 R12 G03 X-20 Y-57 R20 G00 Z50 G40 X0 Y0 M05 M30 銑六方 O4321 G54 Z50 X0 Y0 M03 S900 F100 G00 X70 Y-17 Z2 G01 Z-4 G41 D01 S65 G01 X-11.547 X-23.094 Y0 X-11.547 Y20 X11.547 X23.094 Y0 X0 Y-40 G00 Z50 G40 X0 Y0 M05 M30 工序80 數(shù)控車削 刃具: 90°車刀 O5678 T0101 M03 S190 F80 G00 X24.5 Z2 G82 X24 Z-18 F1.75 G82 X23.5 Z-18 F1.75 G82 X23.1 Z-18 F1.75 G82 X22.8 Z-18 F1.75 G82 X22.6 Z-18 F1.75 G82 X22.4 Z-18 F1.75 G82 X22.3 Z-18 F1.75 G82 X22.2 Z-18 F1.75 G82 X22.106 Z-18 F1.75 G00 X52 Z50 M05 M30 結(jié) 束 語(yǔ) 通過(guò)這次綜合訓(xùn)練，我們學(xué)到了許多課本上沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，把課本上的理論知識(shí)比較充分的運(yùn)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了對(duì)理論知識(shí)的理解和比較全面的掌握。在綜合訓(xùn)練中驗(yàn)證了自己所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，從而把理性的認(rèn)識(shí)與感性的認(rèn)識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，加深了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和對(duì)自己即將從事的工作進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。 這次的綜合訓(xùn)練學(xué)習(xí)，從總體上鍛煉了自己動(dòng)手動(dòng)腦能力，提高了業(yè)務(wù)技能，從而把數(shù)控和機(jī)制工藝的知識(shí)結(jié)合起來(lái)；更有效地提高對(duì)數(shù)控專業(yè)的知識(shí)結(jié)合起來(lái)；更有效地提高對(duì)數(shù)控專業(yè)的認(rèn)識(shí)和理解。由于經(jīng)驗(yàn)欠缺，不妥之處，懇請(qǐng)各位老師海涵并與予指正，以便于我以后更好的學(xué)習(xí)和工作。 謝謝！ 參 考 文 獻(xiàn) 1、《金屬切削原理與刀具》 韓榮第 周明 孫玉潔主編 2004年 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2、《機(jī)械制造工藝學(xué)》 鄭修本主編 1999年 機(jī)械工業(yè)出版社 3、《數(shù)控加工技術(shù)綜合技能訓(xùn)練指導(dǎo)書(shū)》 馬東坡主編 2005年 學(xué)苑出版社出版 4、《公差配合與技術(shù)測(cè)量》 徐茂功 桂定一主編 2000年 機(jī)械工業(yè)出版社 5、《機(jī)械夾具設(shè)計(jì)》 陳寧平主編 2000年 機(jī)械工業(yè)出版社 6、《機(jī)械工程材料基礎(chǔ)》 張繼世主編 2004年 高等教育出版社 7、《金屬切削機(jī)床》 吳國(guó)華主編 2001年 機(jī)械工業(yè)出版社