畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))：典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)及加工.doc

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 所在系部 機(jī)械工程系 所學(xué)專業(yè) 數(shù)控技術(shù) 所在班級(jí) E-mail 聯(lián)系電話 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)及加工 指導(dǎo)教師 姓 名 職 稱 工作單位及所從事專業(yè) 聯(lián)系方式 教授 講師 本課題是根據(jù)高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃選定的，旨在通過本課題的研究，使學(xué)生全面理解數(shù)控技術(shù)專業(yè)知識(shí)、掌握典型零件的工藝設(shè)計(jì)、如何確定工序、還有刀具、夾具及數(shù)控車床如何的選用。幫助學(xué)生走上工作崗位時(shí)能盡快勝任工作。 專業(yè)方向、基本理論及設(shè)計(jì)內(nèi)容（設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟要求詳細(xì)到章節(jié)）： 1、本課題的設(shè)立是典型零件的加工； 2、基本理論依據(jù)是：數(shù)控加工工藝、機(jī)械基礎(chǔ)和機(jī)械技術(shù)、金屬切削原理與刀具、數(shù)控機(jī)床加工程序的編制； 3、設(shè)計(jì)要求： 通過軸類零件加工工藝分析設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定工工藝分析方案過程中，得到方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料的等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算能力，并闡述了在機(jī)械加工實(shí)習(xí)課中如何對(duì)蓋板零件進(jìn)行工藝分析，從而提高工件質(zhì)量。 5總結(jié) 總結(jié)這次設(shè)計(jì)所遇到的問題，進(jìn)一步提高自己的設(shè)計(jì)能力，動(dòng)手能力，工藝的編制能力等 主要參考文獻(xiàn)、資料： 1、劉戰(zhàn)術(shù)主編.《數(shù)控機(jī)床及其維修》.人民郵電出版社出版 2、榮維芝主編.《數(shù)控機(jī)床加工程序的編制》.機(jī)械工業(yè)出版社 3、焦小明主編.《機(jī)械加工技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社 4、田春霞主編.《數(shù)控加工技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社 5、陳立德主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.高等教育出版社 6、周開勤主編.《機(jī)械零件手冊(cè)》高等教育出版社 7、劉力主編.《機(jī)械制圖》.高等教育出版社出版 8、《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組主編.《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)之零件設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社出版 9、《數(shù)控機(jī)床編程及原理》.機(jī)械工業(yè)出版社出版 10、《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 教研室審批意見 專業(yè)教研室主任簽字： （蓋章） 系部審批意見 系部主任簽字： （蓋章） 目 錄 摘要……………………………………………………………… 1 前言…………………………………………………………………… 2 第一章、零件圖樣工藝分析 1.1零件圖的分析………………………………………3 1.2零件結(jié)構(gòu)工藝分析…………………………………4 第二章、選擇加工設(shè)備與刀、夾、量具 2.1加工設(shè)備的選擇……………………………………5 2.2刀具的選擇…………………………………………6 2.3夾具的選擇…………………………………………7 2.4量具的選擇…………………………………………8 第三章 、數(shù)控車削加工的對(duì)刀 3.1對(duì)刀的概念…………………………………………9 3.2確定對(duì)刀點(diǎn)或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)點(diǎn)的一般原則……………10 第四章 、加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1加工順序的安排……………………………………11 4.2裝夾方式……………………………………………12 4.3定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………13 第五章、切削用量的選擇 5.1切削深度的選擇……………………………………14 5.2進(jìn)給量的選擇………………………………………15 第六章、工藝文件的填寫 6.1數(shù)控刀具卡…………………………………………17 6.2數(shù)控工序卡…………………………………………18 第七章、程序的編制 7.1編程方法……………………………………………19 7.2編制程序……………………………………………22 第八章、心得體會(huì)……………………………………………………25 總結(jié)……………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………26 摘 要 本零件在設(shè)計(jì)加工過程中分析了軸的特點(diǎn)及作用，介紹了軸的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制。要體現(xiàn)在對(duì)材料的選擇、刀具的選擇、工裝夾具、定位元件、基準(zhǔn)的選擇、定位方式、對(duì)刀、工藝路線擬定、程序的編制、數(shù)控車、數(shù)控銑等。 著重說明了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 、數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn) 、控刀具的要求與特點(diǎn) 、數(shù)控刀具的材料 、選擇數(shù)控刀具時(shí)應(yīng)考慮的因素、工件的安裝 、定位誤差的概念和產(chǎn)生的原因 、數(shù)控車床的主要加工對(duì)象、數(shù)控車床的坐標(biāo)系、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定 、工步順序的安排 、切削參數(shù)選擇 、數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象等。全面審核投入生產(chǎn)制造中。其中軸的數(shù)控加工工藝分析、裝夾、基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬定、程序的編制既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。 前 言 制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總稱，是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。它一方面為全社會(huì)日用消費(fèi)品生產(chǎn)創(chuàng)造價(jià)值，另一方面也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供生產(chǎn)資料和裝備。據(jù)估計(jì)，工業(yè)化國(guó)家70%~80%的物質(zhì)財(cái)富來自制造業(yè)，約有1/4的人口從事各種形式的制造活動(dòng)?？梢?，制造業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響，在21世紀(jì)的工業(yè)生產(chǎn)中具有決定性的地位與作用。 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品日趨精密和復(fù)雜，且更新?lián)Q代速度加快，改型頻繁，用戶的需求也日趨多樣化和個(gè)性化，中小批量的零件生產(chǎn)越來越多。這對(duì)制造業(yè)的高精度、高效率和高柔性提出了更高的要求，希望市場(chǎng)能提供滿足不同加工需求、迅速高效、低成本地構(gòu)筑面向用戶的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，并大幅度地降低維護(hù)和使用的成本。同時(shí)還要求新一代制造系統(tǒng)具有方便的網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)未來車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織和管理模式。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)制造業(yè)的要求不斷提高，以及科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已發(fā)生了根本性的變革，以數(shù)控技術(shù)為主的現(xiàn)代制造技術(shù)占據(jù)了重要地位。數(shù)控技術(shù)集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性化、自動(dòng)化、集成化及智能化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固， 直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，也關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，基于PC平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會(huì)之前的一次綜合性設(shè)計(jì)。主要用到所學(xué)的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。著重說明一軸的數(shù)控加工方法,即零件圖樣的分析、數(shù)控加工的工藝分析、工藝路線的制定、數(shù)控程序的編制。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加了解數(shù)控加工的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問題，這為我以后從事這項(xiàng)職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 第一章、零件圖樣工藝分析 1. 未注倒角145o,銳角倒鈍0.245 2. 端面允許打中心孔。 3. 材料：45#,調(diào)質(zhì)處理HRC 26~36 1．1零件圖樣分析 由零件圖所示，該零件是復(fù)雜的軸類零件，在很多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。零件尺寸精度和位置精度高，表面粗糙度也由一定的要求，欲加工該零件必須選擇合適的機(jī)床和刀具，以及切削用量，相關(guān)的切削參數(shù)。在選擇基準(zhǔn)方面有一定的要求，先加工零件的左端，以零件的內(nèi)孔面軸線為基準(zhǔn)，在掉頭，然后加工零件的右端，以加工后的零件左端為基準(zhǔn)面，進(jìn)行車削。 1.2零件結(jié)構(gòu)工藝分析 該零件表面由圓柱面、圓錐面、順圓弧面、逆圓弧面、螺紋面、溝槽面及內(nèi)孔面等表面組成.圖示零件各幾何元素之間關(guān)系表達(dá)清楚完整，其中多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸精度和表面粗糙度要求.320-0.05的 外圓面、錐面、380-0.05的外圓表面粗糙度為Ra1.6um。零件材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理26-36HRC,材料的切削加工性能好。 根據(jù)上述零件幾何結(jié)構(gòu)分析及技術(shù)分析，選擇棒料，毛坯尺寸為55120。在數(shù)控車床上按粗加工階段、半精加工階段和精加工階段進(jìn)行加工。粗加工時(shí)，為保證高的表面質(zhì)量，留余量0.25mm待精加工。依據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則與重合的原則，精加工時(shí)，以22-0.050的內(nèi)孔面軸線為基準(zhǔn)，加工輪廓的外形，按“先基準(zhǔn)后其他”的加工順序原則，先加工22-0.050的內(nèi)孔面。由于工件有硬度要求，粗加工后、精加工之前進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，加工過程中，應(yīng)穿插安排檢驗(yàn)的輔助工序。 第二章 、選擇加工設(shè)備與刀、夾、量具 2.1. 加工設(shè)備的選擇 CK6140的技術(shù)參數(shù): 最大回轉(zhuǎn)直徑(mm) 400 大托板上最大回轉(zhuǎn)直徑(mm) 245 最大工件長(zhǎng)度(mm) 750 1000 1500 主軸通孔直徑(mm) 52 主軸轉(zhuǎn)速(rpm) 300-2000 主軸孔莫氏錐度 NO.6 快速進(jìn)給速度(mm/min) 6000 最小設(shè)定單位(mm) 0.001 回轉(zhuǎn)刀架工位數(shù) 4（標(biāo)配） 刀架最大行程橫向(mm) 239 頂尖套筒直徑(mm) 75 頂尖套筒行程(mm) 120 頂尖錐孔錐度 NO.5 機(jī)床外形尺寸(mm) 2100X1050X1600 機(jī)床凈重(kg) 1600 CK6140機(jī)床的主要特性是軌超音頻淬火，精密磨削。 床鞍導(dǎo)軌貼塑，運(yùn)行平穩(wěn)，無爬行。 進(jìn)給滾珠絲桿無間隙傳動(dòng)，無鍵連接。全封閉防護(hù)，調(diào)整維修方便。 根據(jù)上述的技術(shù)參數(shù)和特性所示，再聯(lián)系到我們所要加工的零件，選擇CK6140數(shù)控機(jī)床來加工該零件符合要求。 2.2． 刀具的選擇 機(jī)械加工刀具是機(jī)械制造過程中不可缺少的重要工具，也是切削加工中影響生產(chǎn)率、加工質(zhì)量與成本的最活躍的因素，因此，在加工過程中針對(duì)相應(yīng)的零件幾何形狀和加工要求選擇合適的刀具進(jìn)行加工，是相當(dāng)重要的。 根據(jù)該零件的加工要求，我選擇的加工刀具及刀具材料如下兩表： 所選用刀具材料 允許切削速度 硬度 耐熱性 硬質(zhì)合金 V 允≤30(米/分) 63-70HRC 600-700℃ 高速鋼 V允＝80-100(米/分) 71-76HRC 800-1000℃ 表1刀具材料表 名稱及型號(hào)規(guī)格 刀具號(hào) 刀具材料 55度外圓車刀 T0101 硬質(zhì)合金 切槽刀，刀寬4mm T0202 硬質(zhì)合金 60度螺紋車刀 T0303 硬質(zhì)合金 焊接鏜刀 T0404 硬質(zhì)合金 中心鉆 T0505 高速鋼 麻花鉆 T0606 高速鋼 表2選用的刀具表 2.3 夾具 1 車床夾具的主要功能，就是在車削加工工件的過程中，按照正確的位置和方向，穩(wěn)定可靠的裝夾工件。即使工件在加工過程中受到切削力和其它外力影響，仍然始終保持工件被裝夾在正確的位置和方向。同時(shí)，車床夾具應(yīng)該保持工件不因受夾緊力影響而造成尺寸精度或形狀位置精度超過允許范圍。 2 在設(shè)計(jì)機(jī)床使用夾具時(shí)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在一次定位后實(shí)現(xiàn)多面的加工，使工件加工部位都可以得以加工。應(yīng)力求使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和自動(dòng)化。以提高加工效率和降低成本.加工費(fèi)用。盡可能使用通用元件的拼裝的組合可調(diào)夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。通用元件重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效益好。 3 夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證工件裝卸方便迅速，以減少工件的夾緊松開時(shí)間，機(jī)床所使用的夾具應(yīng)具有足夠的精度，并具有良好的精度保持性和足夠的剛度，以防止受力變形而失去原有的精度。 考慮以上幾點(diǎn)，我們的夾緊方案如下： 1.粗車時(shí).采用一夾一頂裝夾方式，其夾具前三爪卡盤和后頂尖 2.半精車時(shí)：同樣采用上述裝夾方式。 2．4量具 檢驗(yàn)是測(cè)量和監(jiān)控主軸加工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。除了工序間檢驗(yàn)以外，在全部工序完成之后，應(yīng)對(duì)主軸的尺寸精度.形狀精度.位置精度和表面粗糙度進(jìn)行全面的檢查。以便確定主軸是否達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求，還可以從檢驗(yàn)是否達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求，而且還可從檢驗(yàn)的結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)各道工序中存在的問題，以便及時(shí)糾正，監(jiān)督工藝過程正常進(jìn)行。 檢驗(yàn)的依據(jù)是主軸工作圖。檢驗(yàn)工作按一定順序進(jìn)行，先檢驗(yàn)各級(jí)外圓的尺寸精度，素線平行度和圓度，用外觀比較法檢驗(yàn)各表面的粗糙度及表面缺陷，然后在專用夾具上測(cè)量位置偏差。在成批生產(chǎn)時(shí)，若工藝過程比較穩(wěn)定，且機(jī)床精度較好，有些項(xiàng)目常常采用抽檢的辦法，并不逐項(xiàng)檢驗(yàn)。主要配合表面的硬度應(yīng)在熱處理車間檢驗(yàn)。 量具我們選用： （1） 游標(biāo)卡尺 （2） 千分尺 （3） 百分表 （4） 塞規(guī) （5） 通止規(guī) （6） 主軸檢測(cè)棒 第三章 、數(shù)控車削加工的對(duì)刀 3.1. 對(duì)刀的概念 往需要幾把不同的刀具，而每把刀具在安裝時(shí)是根據(jù)數(shù)控車床裝刀要求安放的，當(dāng)它們轉(zhuǎn)至切削位置時(shí)，其刀尖所處的位置各不相同。但是數(shù)控系統(tǒng)要求在加工一個(gè)零件時(shí)，無論使用哪一把刀具，其刀尖位置在切削前均應(yīng)處于同一點(diǎn)，否則，零件加工程序就缺少一個(gè)共同的基準(zhǔn)點(diǎn)。為使零件加工程序不受刀具安裝位置而給切削帶來影響，必須在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀尖位置，使刀架轉(zhuǎn)位后，每把刀的刀尖位置都重合在同一點(diǎn)，這一過程稱為數(shù)控車床的對(duì)刀。 （1）刀位點(diǎn) 刀位點(diǎn)是刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，一般是刀具上的一點(diǎn)。尖形車刀的刀位點(diǎn)為假想刀尖點(diǎn)，圓形車刀的刀位點(diǎn)為圓弧中心，鉆頭的刀位點(diǎn)為鉆尖，平底立銑刀的刀位點(diǎn)為端面中心，球頭銑刀的刀位點(diǎn)為球心。數(shù)控系統(tǒng)控制刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，就是控制刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。刀具的軌跡是由一系列有序的的刀位點(diǎn)位置和連接這些位置點(diǎn)的直線或圓弧組成的。 （2）起刀點(diǎn) 起刀點(diǎn)是刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，即加工程序開始時(shí)刀具刀尖點(diǎn)的起始位置，經(jīng)常也將它做為加工程序運(yùn)行的終點(diǎn)。 （3）對(duì)刀點(diǎn)與對(duì)刀 對(duì)刀點(diǎn)是用來確定刀具與工件的相對(duì)位置關(guān)系的點(diǎn)，是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系的點(diǎn)。對(duì)刀就是將刀具的刀位點(diǎn)置于對(duì)刀點(diǎn)上，以建立工件坐標(biāo)系。 （4）對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn) 對(duì)刀時(shí)確定對(duì)刀點(diǎn)的位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。該基準(zhǔn)可以是點(diǎn)、線或面。對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)置在工件上（定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)）或夾具上（夾具元件設(shè)置的起始點(diǎn)）或機(jī)床上。 （5）對(duì)刀參考點(diǎn) 是代表刀架、刀臺(tái)或刀盤在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)位置的參考點(diǎn)，即CRT顯示的機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)值的點(diǎn)，也叫做刀架中心或刀具參考點(diǎn)。可以利用此坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)刀操作。數(shù)控加工中回參考點(diǎn)時(shí)應(yīng)該使刀架中心與機(jī)床參考點(diǎn)重合。 （6）換刀點(diǎn) 數(shù)控加工程序中指定用于換刀的位置點(diǎn)。在數(shù)控加工中，需要經(jīng)常換刀，所以在加工程序中要設(shè)置換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)該避免與工件、夾具和機(jī)床發(fā)生干涉。普通數(shù)控車床的換刀點(diǎn)由編程指定，通常將其與對(duì)刀點(diǎn)重合。車削中心的換刀點(diǎn)一般為一固定點(diǎn)。不能將換刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)混為一談。 3.2. 對(duì)刀點(diǎn)或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)點(diǎn)的一般原則 對(duì)刀點(diǎn)或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)點(diǎn)可以設(shè)置在被加工工件上，也可以設(shè)置在與零件定位基準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)尺寸的夾具的某一位置上，也可以設(shè)置在機(jī)床三爪卡盤的前端面上。選擇原則如下： （1）對(duì)刀點(diǎn)的位置容易確定； （2）能夠方便換刀，以便與換刀點(diǎn)重合； （3）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合； （4）批量加工時(shí)，為使得一次對(duì)刀可以加工一批工件，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)該選取在定位元件的起始基準(zhǔn)上，并將編程原點(diǎn)與定位基準(zhǔn)重合，以便直接按照定位基準(zhǔn)對(duì)刀。 第四章 、加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1.加工順序的安排 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀.尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用工裝夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效益用以降低成本,提高效益.。 A.工藝路線 1.先加工零件左端。棒料伸出卡盤外約65mm，找正后夾緊。 2.把直徑20mm錐柄麻花鉆裝入尾座，移動(dòng)尾座是麻花鉆切削刃接近端面后鎖緊，主軸轉(zhuǎn)速500r/min，手動(dòng)移動(dòng)尾座，鉆直徑20mm的底孔。 3.用1號(hào)刀，采用G71進(jìn)行零件左端部分的輪廓循環(huán)粗加工。 4.用1號(hào)刀，采用G70進(jìn)行零件的左端部分的輪廓精加工。 5.用4號(hào)刀鏜直徑22mm的內(nèi)孔并倒角。 6.卸下工件，用銅皮包住已加工過直徑32mm的外圓，跳頭使零件上直徑32~38臺(tái)階端面與卡盤端面緊密接觸后夾緊，準(zhǔn)備加工零件的右端。 7.手動(dòng)車端面控制零件總長(zhǎng)，也可采用G94端面切削循環(huán)。 8.用1號(hào)刀，采用G71進(jìn)行零件的右端粗加工循環(huán)。 9.用1號(hào)刀，采用G70進(jìn)行零件的右端的精加工循環(huán)。 10.用2號(hào)刀，才用G75進(jìn)行的槽切削循環(huán)。 11.用3號(hào)刀，采用G92進(jìn)行螺紋的切削循環(huán)。 B.加工方案分析 以上方案是合理的,是通過仔細(xì)考慮(零件加工的技術(shù)要求,裝夾次數(shù),加工先后)以及可能采取的加工手段之后,開加工的,符合先粗后精的原則,集中體現(xiàn)工序集中的原則.由于零件的加工精度要求較高,減少了裝夾次數(shù),能夠減少裝夾誤差,使加工精度大大提高。 4.2.裝夾方式 零件沒有較高的同軸度要求。因此采用三爪自定心卡盤裝卡。零件右端為圓弧面不易裝夾，所以應(yīng)先加工左端，Φ32表面可以作為掉頭裝夾表面。 1 )裝卡零件毛坯外露65mm。 2 )加工時(shí)，以毛坯的軸線為基準(zhǔn)，左端用三爪自定心卡盤定心夾緊。精加工時(shí)，以220+0.052的內(nèi)孔面軸線為基準(zhǔn)，采用頂尖夾緊。 3 )再調(diào)頭裝夾，將裝卡零件毛坯外露>53mm。 4.3.定位基準(zhǔn)的選擇 零件各表面的加工順序,在很到程度上與各工序定位基準(zhǔn)的選擇有關(guān),因?yàn)楦麟A段開始總是先加工定位基準(zhǔn)面,即先行工序必須為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn),同時(shí)采用一定壓鍋措施來保證定位精度,倒角錐面作為定位基準(zhǔn)而準(zhǔn)備條件的,因?yàn)橹鬏S調(diào)質(zhì)后會(huì)變形,在加工孔口倒角時(shí),不僅要車端面,而且要車內(nèi)孔,使尾座上的頂尖與倒角錐面無論在外緣上或內(nèi)邊緣上部能準(zhǔn)確定位。 軸類零件的定位基準(zhǔn),最常見的為兩中心孔,因?yàn)檩S類零件各外圓表面,錐孔,螺紋表面的同軸度,以及端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度,均與主軸的軸線有關(guān),而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是軸的軸線,若用兩中心孔定位,就能符合基準(zhǔn)重合的原則,而且,用中心孔作定位基準(zhǔn),能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面,這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則,所以,只要有可能,就應(yīng)盡量采用中心孔作軸加工的定位基準(zhǔn)。 主軸的工藝過程中,半精車,精車,粗磨和精磨各部外圓和端面,車螺紋等工序,都是以中心孔作定位基準(zhǔn),在加工過程中,作為定位基準(zhǔn)的中心孔,因鉆出通孔而消失,為了在通孔加工之后還能使用中心孔作定位基準(zhǔn),故采用帶有中心孔的錐套心軸。 精加工主軸外圓也可用外圓本身來定位,即安裝工件時(shí)以支承軸頸表面來定位,找正.這時(shí)可用拆卸式錐套心軸,心軸和錐套的錐面與工件錐孔有很少間隙,心軸靠螺母和墊圈壓緊在主軸的端面上,心軸安裝機(jī)床前后頂尖上后,按工件支承軸頸找正,主軸大端錐孔磨削應(yīng)以主軸頸為定位基面,主軸頸是主軸的裝配幾面。也是測(cè)量基面,這樣三重基面重合就不會(huì)產(chǎn)生定位誤差,保證了錐孔相對(duì)與主軸頸的同軸度要求。 第五章、切削用量 金屬切削過程是指通過切削運(yùn)動(dòng)，刀具從工件表面上切除金屬、形成切削和已加工表面的過程。這個(gè)過程中伴隨著金屬的彈性變形和塑性變形，影響了工件的加工精度。并且，直接表現(xiàn)為產(chǎn)生積屑瘤，振動(dòng)等現(xiàn)象。因此，在機(jī)械加工過程中合理地選擇切削用量，可以提高切削效率，降低成本，改善加工質(zhì)量。是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工之前非常重要的一個(gè)步驟。 切削用量包括切削速度v（m/min）或主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)、進(jìn)給量f(mm/r)或進(jìn)給速度v(mm/min)、切削深度（背吃刀量）a(mm)。選擇好切削用量是工藝處理的重要內(nèi)容之一。 切削用量的選擇原則。一般地，粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故選擇切削用量時(shí)應(yīng)首先選取盡可能大的切削深度；其次根據(jù)機(jī)床功率和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度的要求，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先根據(jù)粗加工的余量確定切削深度；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取合適的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，選取較高的切削速度。 5.1 .切削深度的選擇 切削深度主要根據(jù)機(jī)床、刀具、夾具、零件的剛度而定。粗加工時(shí)，在系統(tǒng)剛性允許的條件下，盡可能選擇較大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)，提高生產(chǎn)率；精加工時(shí)，通常選取較小的切削深度，以保證加工精度及表面粗糙度。切削表面有硬皮的鍛鑄件時(shí)，應(yīng)盡量使切削深度大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀尖。于該小主軸零件的的切削深度選擇，由于其精度要求不是很高，所以我根據(jù)粗、精加工分別選擇為αp =4mm、αp =0.8mm。 5.2 .進(jìn)給量的選擇 進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料和性質(zhì)選取。粗加工時(shí)，一般選用盡可能大的進(jìn)給量；精加工時(shí)，當(dāng)表面粗糙度要求較高時(shí)，宜選用較小的進(jìn)給量；在切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時(shí)，也宜選擇較低的進(jìn)給量。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系式v=nf。于該零件的加工，進(jìn)給速度粗車時(shí)為f=0.4mm/r，精車時(shí)為f=0.1mm/r，車削螺紋時(shí)的進(jìn)給速度則為f=60 mm/r，車槽時(shí)的進(jìn)給為f=0.2mm/r。 5.3 .切削速度的選擇 主要是主軸轉(zhuǎn)速的選擇，切削速度可根據(jù)已經(jīng)選定的切削深度、進(jìn)給量以及刀具耐用度進(jìn)行選取。在確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，首先要確定切削速度。切削速度與主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系是v=πDn/1000(D是工件或刀具直徑，單位為mm).所以綜上所述，再經(jīng)過分析和查閱相關(guān)手冊(cè)確定本次加工的用量如下：粗車外圓時(shí)的背吃刀量αp =4mm，主軸轉(zhuǎn)速n=450r/min，進(jìn)給速度f=0.4mm/r。精車時(shí)的背吃刀量αp =0.8mm，主軸轉(zhuǎn)速n=910r/min，進(jìn)給速度f=0.1mm/r。車削螺紋是的背吃刀量αp 根據(jù)進(jìn)的次數(shù)和查閱的手冊(cè)來定，主軸轉(zhuǎn)速n=520r/min，進(jìn)給速度f=60 mm/r。具體參見刀具工藝卡。車槽的時(shí)的背吃刀量αp=4mm，主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min，進(jìn)給速度f=0.2mm/r。 第六章、工藝文件的填寫 6.1．?dāng)?shù)控刀具卡 刀具調(diào)整卡 型別 零件圖號(hào) 零件名稱 軸類零件 　 設(shè)備名稱 CK6140　 設(shè)備型號(hào) 　 程序號(hào) 　 基本材料 45＃鋼 硬度 200 工序名稱　 工序號(hào) 　 序號(hào) 刀具序號(hào) 刀具名稱 刀具參數(shù) 刀補(bǔ) 換刀 加工部位 直徑 長(zhǎng)度 直徑 長(zhǎng)度 1 T01 外圓車刀 刀尖角55 45（厚） 加工零件外圓柱表面 2 T02 切槽刀 寬4mm 45 加工零件右端中間8mm直槽 3 T03 60外螺紋車刀 150 加工30*2-6g螺紋 4 T04 焊接鏜刀 刀尖角35 150 加工零件左端內(nèi)外圓柱表面 6 T05 中心鉆 5mm 鉆5mm中心孔 7 T06 麻花鉆 20mm 鉆22mm的底孔 6.2．?dāng)?shù)控工序 單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 典型數(shù)控車工分析實(shí)例 軸套類零件 Lathe-01 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 Latheprg-01 三爪卡盤與活頂尖 Ck6140 數(shù)控中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /mm 備注 1 平端面 T01 25X25 500 450 手動(dòng) 2 鉆中心孔 T05 5 800 120 手動(dòng) 3 鉆220+0.052的底孔 T06 20 500 100 手動(dòng) 4 粗精車左端外圓 T01 25X25 800 640 0.25 自動(dòng) 5 鏜220+0.052的內(nèi)孔并倒角 T04 25X25 500 500 3 自動(dòng) 6 掉頭，粗精車右端外圓 T01 25X25 320 640 0.1 自動(dòng) 7 切槽 T02 25X25 500 350 3 自動(dòng) 8 車螺紋 T03 25X25 800 450 0.25 自動(dòng) 第七章、 程序的編制 7.1．編程方法 數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工，以及計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，編程易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合等。但對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復(fù)雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時(shí)計(jì)算數(shù)值的工作相當(dāng)繁瑣，工作量大，容易出錯(cuò)，程序校驗(yàn)也較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動(dòng)編程。所謂自動(dòng)編程即程序編制工作的大部分或全部有計(jì)算機(jī)完成，可以有效解決復(fù)雜零件的加工問題，也是數(shù)控編程未來的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，也要看到手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，自動(dòng)編程中許多核心經(jīng)驗(yàn)都來源于手工編程，二者相輔相成。 拿到一張零件圖紙后，首先應(yīng)對(duì)零件圖紙分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等），加工路線（如進(jìn)給路線、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)等）及工藝參數(shù)（如進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度和切削深度等）。其次應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。絕大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都帶有刀補(bǔ)功能，只需計(jì)算輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)（或切點(diǎn)）的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點(diǎn)終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值即可。最后，根據(jù)計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的加工參數(shù)及輔助動(dòng)作，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標(biāo)指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單，并輸入CNC裝置的存儲(chǔ)器中。 7.2程序編制 加工程序1（零件左端部分加工，必須在鉆孔后才能進(jìn)行自動(dòng)加工） O0113 N1 M3 S800； N2 T0101 M8； 換一號(hào)，調(diào)用刀補(bǔ) N3 G0X42.Z0； N4 G1X18.F50； 車削端面 N5 G0X41.Z2.； N6 G71U1.5R2.； 外徑粗車循環(huán)指令 N7 G71P8Q13U0.5W0.1F0.2； N8 G1X28； N9 Z0； N10 X32.Z-30.； 車削圓錐 N11 Z-45.； N12 X38.； N13 Z-55.； /N14 G0X100.； /是跳讀指令 /N15 Z100.； /N16 M5； /N17 M0； 程序停止 N18 M3S850； /N19 T0101； N20 G0X42.Z2.； N21 G70P8Q13F0.25； 精車循環(huán) N22 G0X100.Z100.； /N23 M5； /N24 M0； N25 M3S700； N26 T0404； 調(diào)用4號(hào)鏜刀 N27 G0X21.5Z2.； N28 G1Z-18.F0.15； 粗鏜內(nèi)孔至直徑21.5MM N29 X19.； 車削內(nèi)孔臺(tái)階 N30 G0Z2.； 快速移動(dòng)孔外側(cè) N31 M3S750； N32 G0X22.Z2.； N33 G1Z-18.F0.12； N34 X19.； N35 G0Z2.； N36 M3S650； N37 G0X24.Z2.； N38 G1Z0F0.5； N39 X22.Z-1.； N40 Z2.； N41 G0X100.Z100.； N42 M9； 切削液停止 N43 M30； 程序停止并還回 加工程序2（零件右端加工） O0114 N1 M3S800； N2 T0101； N3 M8； N4 G0X42.Z0.； N5 G1X-0.F0.15； N6 G0X41.Z2.； N7 G71U1.5R2.； N8 G71P9Q15U0.5W0.1F0.25； N9 G1X26.； N10 Z0； N11 X29.8Z-2.； 加工倒角 N12 Z-28； N13 X30； N14 G3X34.Z-45.R73.25； 車削逆圓弧 N15 G0X38.Z-53.R17.； /N16 G0X100.； /N17 Z100.； /N18 M5； /N19 M0； N20 M3S850； /N21 T0101； /N22 G0X42.Z2.； N23 G70P9Q15F0.1； N24 G0X100.； N25 Z100.； N26 M3S650； N27 T0202； N28 G0X31.Z-24.； 快速移動(dòng)達(dá)到槽起始點(diǎn) N29 G75R0.1； G75是切槽循環(huán)指令 N30 G75X26.Z-28.P500Q3500F0.15； N31 G0X40.； N32 Z-22.； N33 G1X30.F0.18； N34 X26.Z-24.； 倒角 N35 G0X100.； N36 Z100.； N37 M3S700； N38 T0303； N39 G0X31.Z4.； N40 G92X29.2Z-22.F2； 加工螺紋 N41 X28.6； N42 X28.； N43 X27.6； N44 X27.5； N45 X27.4； N46 G0X100.； N47 Z100.； N48 M5； N49 M9； N50 M30； 第8章 、心得體會(huì) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的東西，以前所學(xué)的知識(shí)涵蓋面廣泛，復(fù)雜多變，沒有明確的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，但是經(jīng)過這次的論文設(shè)計(jì)，已經(jīng)對(duì)機(jī)械知識(shí)結(jié)構(gòu)有了一定的了解和認(rèn)識(shí)。其實(shí)我們所學(xué)的知識(shí)無非就是能夠在加工零件的同時(shí)，保證它是個(gè)合格的零件，這就設(shè)計(jì)到我們所學(xué)的知識(shí)，如：機(jī)床的選擇，刀具的選擇，夾具的選擇，切削用量的選擇。更重要的是制定相關(guān)的工藝文件，如制定刀具卡片，工序卡片，走到路線圖。通過三年的學(xué)習(xí)，我們所學(xué)的機(jī)械知識(shí)很多，如液壓，電子電工，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖等，但是真正得到鞏固和提高的就是通過這次自主設(shè)計(jì)和加工零件，我相信通過這次的體驗(yàn)，將對(duì)我們走向機(jī)械行業(yè)奠定了很重要的基礎(chǔ)。 總結(jié) 時(shí)間如流水間，三年大學(xué)生活就這么結(jié)束了，在這期間我們學(xué)習(xí)了近二十門 的專業(yè)技術(shù)課，數(shù)控技術(shù)方面，也有模具、電子、PLC方面。在大學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)了理論也參加過實(shí)踐，或多或少感覺自己學(xué)到了不少東西。 剛接到要寫畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，大腦一片空白，畢竟是第一次接觸這方面，雖然在大一期間就知道要寫畢業(yè)設(shè)計(jì)，面對(duì)任務(wù)書上所涉及的概念，都是朦朧的感覺。經(jīng)過了這一段時(shí)間，在指導(dǎo)老師的熱心幫助下和我們自己的努力下完成了這次設(shè)計(jì)。在這過程中，我把設(shè)計(jì)所涉及到的課本都系統(tǒng)地復(fù)習(xí)了一遍，有的比以前學(xué)的更透徹，而且有了整體概念。同時(shí)還把這些課本的內(nèi)容都聯(lián)系了起來，整合到了一份設(shè)計(jì)上。通過對(duì)軸類零件的加工加工藝及分析，使得“理論”與“實(shí)踐”的整合，“技術(shù)”與“經(jīng)驗(yàn)”的整合，真可謂全兵演練，真的受益非淺。然而，通過這次設(shè)計(jì)也暴露出了我的許多不足之處，概念模糊、對(duì)機(jī)械方面加工知識(shí)不夠全面，缺乏創(chuàng)新理念等等。這些不足在以后的工作中肯定起到很大的反作用，阻礙工作進(jìn)展，所以我會(huì)狠下功夫，改掉這些不足。 經(jīng)過不懈的努力，我們順利完成了對(duì)軸類零件的加工工藝及分析。在這段時(shí)間內(nèi),我們本著“以我所學(xué)，為我所用，提高自我”的宗旨，按照設(shè)計(jì)要求、結(jié)合所學(xué)設(shè)計(jì)理論一步一步，認(rèn)認(rèn)真真地分析、計(jì)算，近乎絞盡腦汁終于取得了現(xiàn)在的圓滿成功。但是，“不經(jīng)一番寒徹骨，那得梅花撲鼻香”。雖然在本次設(shè)計(jì)過程中，我們明顯感覺到本次相對(duì)以前，所做的課程設(shè)計(jì)難度較高，但我們還是把它完成了。我們又一次超越了自我，這意味著相對(duì)以前我們的水平有所提高，我們高興，我們累的值！ 通過本次設(shè)計(jì)，使我們以前所學(xué)的多門知識(shí)得到了一次綜合性地運(yùn)用，也使我們進(jìn)一步理解了各門學(xué)科之間的相互聯(lián)系。通過機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到結(jié)構(gòu)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料的等方面的綜合訓(xùn)練，也使我們進(jìn)一步樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了基本的設(shè)計(jì)方法。本次設(shè)計(jì)在提高我們解決實(shí)際問題能力的同時(shí)，也讓我們認(rèn)識(shí)到了自身或多或少在某些方面還有不足之處，有待提高。在以后的學(xué)習(xí)、工作中，我們會(huì)再接再勵(lì)，努力學(xué)習(xí)新的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論,計(jì)算技術(shù),力爭(zhēng)做到理論與實(shí)際相結(jié)合，不斷提高自己。 當(dāng)然，由于我們水平有限，整個(gè)設(shè)計(jì)中不妥之處，懇請(qǐng)老師不吝指正。 在此衷心的感謝曹老師的辛勤指導(dǎo)！辛勤培育！ 參考文獻(xiàn) 1、劉戰(zhàn)術(shù)主編.《數(shù)控機(jī)床及其維修》.人民郵電出版社出版 2、榮維芝主編.《數(shù)控機(jī)床加工程序的編制》.機(jī)械工業(yè)出版社 3、焦小明主編.《機(jī)械加工技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社 4、田春霞主編.《數(shù)控加工技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社 5、陳立德主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.高等教育出版社 6、周開勤主編.《機(jī)械零件手冊(cè)》高等教育出版社 7、劉力主編.《機(jī)械制圖》.高等教育出版社出版 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