支架零件加工及工裝設計【支架零件數(shù)控加工工藝及編程仿真原創(chuàng)課程畢業(yè)設計含UG三維2張CAD圖紙帶任務書+刀具過程工序卡】-bc02
支架零件加工及工裝設計【支架零件數(shù)控加工工藝及編程仿真設計】
目 錄
摘 要 I
Abstract 2
一、 任務分析 3
二、制定計劃 6
2.1零件工藝性分析 6
1、結構性分析 6
2、尺寸分析 6
2.2裝夾方案和定位基準確定 6
1、確定生產(chǎn)類型，選用設備 6
2、工件的定位與夾緊 8
2.3刀具及切削用量選擇 9
1、選用刀具 9
2、切削用量的選擇 10
3、加工順序及進給路線擬定 13
2.4相關知識點與技能點的應用 14
1、與零件特征相關的知識點 14
3、與零件特征相關的刀具方案知識 15
4、與零件特征相關的程序編寫知識 15
5、與零件特征相關的工件裝夾知識 16
6、與零件特征相關的提高質(zhì)量的方法 16
7、與零件特征相關的編程方法 17
三、零件工藝文件編制 18
3.1編制機械加工工藝過程卡 18
3.2編制數(shù)控加工工序卡 18
3.3編制加工直管的刀具調(diào)整卡 25
四、零件加工程序確定 26
4.1建立工件坐標系，計算坐標點位 26
4.2填寫加工程序單 27
五、仿真驗證 28
5.1零件仿真加工 28
5.2零件加工操作步驟 28
5.3操作中應注意的問題 33
六、檢測控制 37
6.1 量具準備及檢測方法 37
1、檢測方式 37
2、量具 37
6.2 檢測項目及檢測結果填寫 37
6.3 質(zhì)量分析 38
1、尺寸精度達不到要求可能出現(xiàn)的原因 38
2、表面粗糙度達不到要求可能出現(xiàn)的原因 38
七、總結與體會 39
八、參考文獻 40
摘 要
該設計以支架零件加工工藝為主，主要對零件加工中，存在的問題進行分析，并嘗試著通過對加工工藝的改善，達到改善以及解決這些問題，如：加工中的變形問題，提高加工零件的加工精度及表面精度等問題。
加工前，通過對零件的結構特點，尺寸精度，形位精度，加工難點及工藝關鍵點的研究和分析，通過改進加工工藝，使零件的加工精度得以提高，并且使左右兩件的配合達到配合精度的要求，尺寸精度，形位公差以及表面粗糙度的加工通過對此性能在加工中得以一次完成，而且對零件的加工工藝規(guī)律進行總結，分析在加工中易出現(xiàn)的問題，提高對此類零件在加工中心的加工過程中的準確性、實用性，以達到精簡加工過程，穩(wěn)定加工質(zhì)量的目的。
關鍵詞 數(shù)控 銑床 加工工藝 編程
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刀具工藝工序卡.doc
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加工程序
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圖片 (2).png
坐標點、原點.dwg
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支架零件加工及工裝設計任務書.doc
文件清單.txt
毛坯圖.dwg
零件圖.dwg
附表 1 數(shù)控加工刀具調(diào)整卡 產(chǎn)品名稱或代號 支架零件 零件名稱 支架零件 零件圖號 1 序號 刀具號 刀具名稱 及 規(guī)格 刀具參數(shù) 刀補地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀 1 50 端面銑刀 25 2 心鉆 3 11 鉆頭 4 12 銑刀 6 5 3 鉆頭 編制 審核 批準 共 1 頁 第 1 頁 附表 2 機械加工工藝過程卡 機械加工 工藝過程卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 材料 毛坯規(guī)格 支架零件 支架零件 1 工序號 工序名稱 工序簡要內(nèi)容 設備 工藝裝備 工時 10 備坯 鑄造、清砂、檢 驗 20 銑 銑上表面保證尺寸高度為： 45 銑床 銑刀、游標卡尺，標準粗糙塊 30 銑 銑下表面保證尺寸高度為： 39 銑床 銑刀、游標卡尺，標準粗糙塊 40 鉆 鉆孔 Φ11 銑床 鉆頭、游標卡尺，標準粗糙塊 50 鉆、銑 、鉸 鉆 、銑 、鉸 Ф18和 Ф16 的孔 銑床 銑刀、鉆頭、鉸刀 60 鉆 鉆孔保證孔徑為Ф3 孔 銑床 鉆 頭、塞 規(guī) 70 鉗 工 去毛刺 麻花鉆、游標卡尺 80 終 檢 終檢 內(nèi)孔鏜刀、千分尺 編制 審核 批準 共 1 頁 第 1 頁 附表 3 機械加工工序卡片 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 10 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 1 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鑄造 2 清砂 3 檢驗 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 20 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 銑上表面保證尺寸高度為：糙度為： 面銑刀、標準粗糙塊 600 50 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 30 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 銑下表面保證尺寸高度為： 39；粗糙度為： 面銑刀、標準粗糙塊 600 50 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 40 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削 液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鉆孔 Φ11 粗糙度為： 11 鉆頭、游標卡尺 400 50 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 50 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量 具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 01 銑端面保證尺寸長度為： 39± 糙度為： 面銑刀 500 50 02 銑端面保證尺寸為： 糙度為： 面銑刀 500 50 03 鉆 孔 鉆頭 Φ11 630 04 鉆 孔 鉆頭 Φ11 630 05 粗銑大孔保證直徑為 12 銑刀 630 06 精銑大孔保證孔徑為Ф180+糙度為 12 銑刀 630 07 對大孔倒角角度為 1× 45 630 08 粗銑小孔保證孔徑為 12 銑刀 630 09 精銑小孔保證孔徑為Ф160+糙度為 12 銑刀 630 10 對小孔倒角角度為 1× 45 630 11 調(diào)頭銑大端面保證尺寸長度為： 37± 糙度為： 面銑刀 500 190 12 銑小端面保證尺寸長度為： 16；粗糙度為： 面銑刀 500 190 13 對小孔倒角角度為 1× 45 630 14 對大孔倒角角度為 1× 45 630 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 60 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺 、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鉆孔保證孔徑為 Ф 3孔內(nèi)表面粗糙度為 3 鉆頭 800 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 70 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分 尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 去毛刺 銼刀 編制 校對 批準 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 80 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內(nèi)容 工藝裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 終檢 編制 校對 批準 目 錄 摘 要 ......................................................... I ...................................................... 2 一、 任務分析 ................................................ 3 二、制定計劃 ................................................... 6 .......................................... 6 1、結構性分析 ........................................... 6 2、尺寸分析 ............................................. 6 .................................. 6 1、確定生產(chǎn)類型，選用設備 ............................... 6 2、工件的定位與夾緊 ..................................... 8 ...................................... 9 1、選用刀具 ............................................. 9 2、切削用量的選擇 ...................................... 10 3、加工順序及進給路線擬定 .............................. 13 ............................... 14 1、與零件特征相關的知識點 .............................. 14 3、與零件特征相關 的刀具方案知識 ........................ 15 4、與零件特征相關的程序編寫知識 ........................ 15 5、與零件特征相關的工件裝夾知識 ........................ 16 6、與零件特征相關的提高質(zhì)量的方法 ...................... 16 7、與零件特征相關的編程方法 ............................ 17 三、零件工藝文件編制 .......................................... 18 ................................. 18 ..................................... 18 ............................... 25 四、零件加工程序確定 .......................................... 26 算坐標點位 ........................... 26 ......................................... 27 五、仿真驗證 .................................................. 28 ........................................... 28 ....................................... 28 ..................................... 33 六、檢測控制 .................................................. 37 具準備及檢測方法 .................................... 37 1、檢測方式 ............................................ 37 2、量具 ................................................ 37 測項目及檢測結果填寫 ................................ 37 量分析 .............................................. 38 1、尺寸精度達不到要求可能出現(xiàn)的原因 .................... 38 2、表面粗糙度達 不到要求可能出現(xiàn)的原因 .................. 38 七、總結與體會 ................................................ 39 八、參考文獻 .................................................. 40 摘 要 該論文以支架零件加工工藝為主，主要對零件加工中，存在的問題進行分析，并嘗試著通 過對加工工藝的改善，達到改善以及解決這些問題，如：加工中的變形問題，提高加工零件的加工精度及表面精度等問題。 加工前，通過對零件的結構特點，尺寸精度，形位精度，加工難點及工藝關鍵點的研究和分析，通過改進加工工藝，使零件的加工精度得以提高，并且使左右兩件的配合達到配合精度的要求，尺寸精度，形位公差以及表面粗糙度的加工通過對此性能在加工中得以一次完成，而且對零件的加工工藝規(guī)律進行總結，分析在加工中易出現(xiàn)的問題，提高對此類零件在加工中心的加工過程中的準確性、實用性，以達到精簡加工過程，穩(wěn)定加工質(zhì)量的目的。 關鍵 詞 數(shù)控 銑床 加工工藝 編程 to of to of to as:in of of be of to of of in of to of of on in to 、 任務分析 使用 件繪制零件的二維圖如圖 若圖紙不清晰詳見附錄 . 圖 圖 技術要求如下： （ 1）以中批量生產(chǎn)條件編程。 （ 2）不準用砂布及銼刀等修飾表面。 （ 3）未注 倒角 角倒鈍 （ 4）未注公差尺寸按 （ 5）端面允許打中心孔。 （ 6） 確定毛坯形狀和尺寸。 （ 7）材料： 本次任務的目的：通過對零件的結構特點，尺寸精度，形位精度，加工難點及工藝關鍵點的研究和分析，通過改進加工工藝，使零件的加工精度得以提高，并且使左右兩件的配合達到配合精度的要求，尺寸精度，形位公差以及表面粗糙度的加工通過對此性能在加工中得以一次完成，而且對零件的加工工藝規(guī)律進行總結，分析在加工中易出現(xiàn)的問題，提高對此類零件在加工中心的加工過程中的準確性、實用 性，以達到精簡加工過程，穩(wěn)定加工質(zhì)量的目的。 本次任務的意義：通過這次設計可以使我們學會對相關學科中的基本理論、基本知識進行綜合運用，同時對本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認識，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的，培養(yǎng)和提高綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)科學的研究和創(chuàng)造能力。 機械工藝是國民經(jīng)濟各部門的裝備軍，而數(shù)控加工在機械行業(yè)占有領頭羊的地位，因此國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術水平和所取得的經(jīng)濟效益，在很大程度上取決于機械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機械裝備的技術性能、指令和可靠性。因此數(shù)控加工技術水平和生 產(chǎn)規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標志。 數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力。本文通過對典型軸類零件數(shù)控加工工藝的分析，對零件進行編程加工，給出了對于凸臺板零件的數(shù)控加工工藝分析的方法，對于提高制造質(zhì)量、實際生產(chǎn)具有一定的意義。 本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課之后而進行。此次的設計是對大學期間所學各課程及相關的應用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。其目的在于： 1．鞏固我們在大學里所學的知識，也是對以前所學知識的綜合性的檢驗； 2．加強我們查閱資料的能力，熟悉有關資料； 3．樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養(yǎng)我們的實際工作能力； 4．通過對支架零件的機械制造工藝設計，使我們在機械制造工藝規(guī)程設計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查閱技術文獻等各個方面受到一次綜合性的訓練。初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備 設計出高效，省力，經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 6．通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于 主要任務如下 （ 1）繪制零件二維圖及三維圖； （ 2）分析零件結構、技術要求等； （ 3）對零件進行工藝分析； （ 4）制定合理的加工方案； （ 5）對零件編程及仿真加工。二、制定計劃 件工藝性分析 1、結構性分析 通過對支架零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術要求齊全。通過對零件圖的詳細審閱，該零件的基本結構狀況已經(jīng)大致掌握。主要 結構形狀由多個圓柱體組成 ,兩個通孔、倒角 ,側面有凹槽。底部有個斜孔等特征組成詳見零件圖。 2、尺寸分析 該零件尺寸精度等級較高， 18? 的通孔，該孔的軸線與 36端面的平行度為 該孔的軸線圓跳動公差為 16? 的孔要求的表面粗糙度和位置精度和 18?的通孔一樣都是比較高的，孔的軸線與 3618?的通孔和 16? 的通孔長度距離精度為± 3、表面粗糙度分析 1. 22? 外圓的上端面以及與此孔相通的 11? 通孔，粗糙度均為 2. 36端面，粗糙度為 . 28? 外圓的前后端面，粗糙度為 后端面倒 ?451? 的角，粗糙度為 在這 里由于 18? 通孔所要求的精度較高，其所要求的表面粗糙度為 . 26? 的前后端面，粗糙度為 后端面倒 ?451? 的角，粗糙度為 16? 的通孔表面粗糙度為 余表面粗糙度為 夾方案和定位基準確定 1、確定生產(chǎn)類型，選用設備 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的 制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領 據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設計要求， Q=10000 臺， m=1件 /臺，分別取備品率和廢品率 3%和 將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領計算公式得出N=10351件 /年，零件質(zhì)量為 據(jù)《機械制造技術基礎指導教程》[3]表 1 1設計 支架零件 的的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 機床在選擇時，一般可按下列順序考慮： （ 1）通用機床無法加工的內(nèi)容應作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （ 2）通用機床難加工，質(zhì)量也難 以保證的內(nèi)容應作為重點選擇內(nèi)容； （ 3）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。 不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機調(diào)整時間長。如以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （ 2）加工部位分散，需要多次安裝、設置原點。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工； （ 3）按某些特定的制造依據(jù) （如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊M量做到合理，達到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。 通過以上分析 選定數(shù)控機床為 本零件的加工制造的實用機床，可以達到本零件的要求，本零件不是回旋體零件，不適合數(shù)控車床加工，為方形復雜零件適合數(shù)控銑床來加工，所以選擇數(shù)控銑床（圖 并且零件尺寸不大，在經(jīng)濟性的原則下可以選擇行程較小的銑床。 圖 、工件的定位與夾緊 定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結構及零件的精度。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加 工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應以不加工表面為粗基準。若工件上有很多歌不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。 為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。 應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。 粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應精良避免重復使用。 “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準， 避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 “自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 所選的精基準應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零 件，根據(jù)零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔 18? 、孔 16? 以及孔 11? 均為零件設計基準，均可選為定位基準，而且孔 18? 和孔 16? 設計精度較高（亦是裝配基準和測量基準），工序?qū)才胚@兩個孔在最后進行，為遵循“基準重合”原則，因此選擇先進行加工的 11? 孔和加工后的 36底面作為精基準，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應選 28? 外圓端面及未加工的 36 具及切削用量選擇 1、選用刀具 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量，以及其他相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求 的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工時的剛性。選擇合適的刀具和參數(shù)，對于金屬切削加工，能起到事半功倍的效果。 刀具材料選用硬質(zhì)合金，鉆頭和鉸刀選用高速鋼。且切削速度比高速鋼高 4~10倍，但其沖擊韌性與抗拉強度遠比高速鋼差。而銑刀和鉆頭種類繁多，在使用時要根據(jù)加工部位、表面粗糙度、精度等來選用，根據(jù)圖形的精度和加工部位來看，所選刀具卡見表 2、切削用量的選擇 工序Ⅲ：粗銑上表面保證尺寸高度為 糙度為 m。 根據(jù)《切削手冊》 20.0?mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 v m/刀具選用高速鋼面銑刀 80? 10?z ???? ?? dw vn s（ r/ 現(xiàn)采用 式銑床，根據(jù)機床說明書，取 5r/ 故實際切削速度 5801000 ????? ?? ww m/ 當 5 r/，工作臺每分鐘進給量1 9 ????mm/ 查機床說明書，取 190?削工時 0802221 ??????mm （ 工序Ⅳ：銑下表面保證尺寸高度為 39糙度為 m 根據(jù)《切削手冊》 20.0?mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 v m/刀具與工序Ⅲ相同 80? 10?z ???? ?? dw vn s（ r/ 故采用 據(jù)機床說明書，取 5r/ 故實際切削速度 5801000 ????? ?? ww m/ 當 5 r/，工作臺每分鐘進給量 1 9 ????mm/ 查機床說明書，取 190?削工時 ?????mm （ 工序Ⅴ：鉆φ 11確定進給量 f ：根據(jù)《工藝手冊》取 f =r。 切削速度：根據(jù)相關手冊，查得切削速度 v m/所以 7 4 711 0 01 0 0 0 ????? ?? ws d r/ 根據(jù)機床說明書選取 50 r/ 故實際切削速度 0 0 7 5 0111 0 0 0 ????? ?? w（ m/ 切削工時 ?????? 工序Ⅵ：粗精加工 Ф 16孔，表面粗糙度為 m 粗精加工 Ф 18孔，表面粗糙度為 m 1）銑 Ф 16前后端面 根據(jù) 《切削手冊》 20.0?mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 v m/刀具與工序Ⅲ相同 80? 10?z ???? ?? dw vn s（ r/ 現(xiàn)采用 據(jù)機床說明書，取 5r/ 故實際切削速度 5801000 ????? ?? ww m/ 當 5 r/，工作臺每分鐘進給量1 9 ????mm/ 查機床說明書，取 190?削工時 ?????mm （ 工時 ??t （ 2） Ф 18根據(jù)《切削手冊》 20.0?mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 v m/刀具與工序Ⅲ相同 80? 10?z ???? ?? dw vn s（ r/ 現(xiàn)采用 據(jù)機床說明書，取 5r/ 故實際切削速度 5801000 ????? ?? ww m/ 當 5 r/，工作臺每分鐘進給量1 9 ????mm/ 查機床說明書，取 190?削工時 0204221 ??????mm （ 工時 ??t （ 3）鉆、鏜、精鉸 ?18× 45° 根據(jù)《工藝手冊》查得加工 ?18的進給量? = r，按機床規(guī)格取 f =r，切削速度，根據(jù)相關手冊及機床說明書，取v=工孔徑0d=?18 55218 ????? ?? d vn s（ r/ 根據(jù)機床選取 30 r/ 實際切削速度 0 0 6 3 0181 0 0 00 ????? ?? m/ 切削工時 ?????? 4）鉆、鏜、精鉸 ?16× 45° 根據(jù)《工藝手冊》查得加工 ?16的進給量? = 機床規(guī)格取 f =削速度，根據(jù)相關手冊及機床說明書，取v=工孔徑0d=?16 62116 ????? ?? d vn s（ r/ 根據(jù)機床選取 30 r/ 實際切削速度 0 0 6 3 0161 0 0 00 ????? ?? m/ 切削工時 ?????? 工序Ⅶ：鉆φ 3表面粗糙度為 m 確定進給量 f ：根據(jù)《工藝手冊》取 f =r。 切削速度：根據(jù)相關手冊，查得切削速度 ν =10m/所以 1 0 6 13 101 0 0 01 0 0 0 ????? ?? ws d r/ 根據(jù)機床說明書選取 500 r/ 故實際切削速度 50031000 ????? ?? w（ m/ 切削工時 0 051521 ??????? 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)一并填入機械加工工序過程綜合卡片。 3、加工順序及進給路線擬定 （ 1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工 36端面以及 通孔。 （ 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 和 外圓前后端面， 通孔， 通孔，后加工次要表面 偏 內(nèi)孔。 （ 4）遵循“先面后孔”原則，先加工 36端面， 上端面，后加工 通孔；先加工 和 外圓前后端面，后加工 通孔，通孔。 2．熱處理工序 機械加工前對鑄件毛坯進行時效處理，時效處理硬度 效處理的主要目的是 消除 鑄 件的內(nèi)應力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能 ，這樣可以提高毛坯進行加工的切削性能。 毛坯鑄造成型后，應當對鑄件 毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工，在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。 關知識點與技能點的應用 1、與零件特征相關的知識點 本設計所設計的零件是柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支架，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為 18孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為 16于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距 56以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和 位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑 11的孔用 徑 3的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 2、與零件特征相關的工藝方案知識 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 工序Ⅰ：準備毛坯 工序Ⅱ：進行熱處理 工序Ⅲ：銑上表面保 證尺寸高度為 糙度為 m 工序Ⅳ：銑下表面保證尺寸高度為 39糙度為 m 工序Ⅴ：鉆φ 11工序Ⅵ：粗精加工 Ф 16及其前后端面，倒孔，m 粗精加工 Ф 18孔，表面粗糙度為 m 工序Ⅶ：鉆φ 3表面粗糙度為 m 工序Ⅷ：銳邊去毛刺 工序 X：檢查 3、與零件特征相關的刀具方案知識 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正 確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲面 (模具 )加工時，由于球頭刀具的端部切 削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。 4、與零件特征相關的程序編寫知識 數(shù)控編程是數(shù)控加工準備階段的主要內(nèi)容之一，通常包括分析零件圖樣，確定加工工藝過 程；計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；編寫數(shù)控加工程序；制作控制介質(zhì)；校對程序及首件試切。有手工編程和自動編程兩種方法。總之，它是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。 5、與零件特征相關的工件裝夾知識 夾具最早出現(xiàn)在 1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導向（或?qū)?刀）元件的結構也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學技術的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結合。 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈競爭，盡管國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明中不批，多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的 85%左右。然而目前，一般企業(yè)習慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有只能感等生產(chǎn)的能力工廠中約擁有 13000~15000 套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年就要 更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有 15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（ 數(shù)控機床（ 加工中心（ 成組加工（ 新技術被應用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： （ 1）能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期； （ 2）能裝夾一組相似性特征的工件； （ 3）適用于精密加工的高精度的機床； （ 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型技術； （ 5）采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝 置，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，本文中的零件需要設計專用夾具。 6、與零件特征相關的提高質(zhì)量的方法 為提高零件加工表面質(zhì)量，應盡量選擇較高的切削速度，而這樣便對刀具提出了更高的要求。為充分發(fā)揮數(shù)控機床的性能，應選擇高強度、高耐用度的新型高效刀具。 7、與零件特征相關的編程方法 本文主要采用了 詳細參數(shù)如下表 表 式深孔鉆孔循環(huán) 91 99 _ 孔排屑鉆孔循環(huán) 91 99 _削（ 向） 在孔底的動作 回退（ +Z 方向） 應用 舉列 間歇進給 快速移動 深孔 三、零件工藝文件編制 制機械加工工藝過程卡 機械加工 工藝過程卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 材料 毛坯規(guī)格 支架零件 支架零件 1 工序號 工序名稱 工序簡要內(nèi)容 設 備 工藝裝備 工時 10 備坯 鑄造、清砂、 檢驗 20 銑 銑上表面保證尺寸高度為：45 銑床 銑刀、游標卡尺，標 準粗糙塊 30 銑 銑下表面保證尺寸高度為：39 銑床 銑刀、游標卡尺，標 準粗糙塊 40 鉆 鉆孔 Φ 11 銑床 鉆頭、游標卡尺，標準粗糙塊 50 鉆、銑 、鉸 鉆、銑 、鉸Ф 18和 Ф 16的孔 銑床 銑刀、鉆頭、鉸刀 60 鉆 鉆孔保證孔徑為 Ф 3孔 銑床 鉆頭、塞 規(guī) 70 鉗 工 去毛刺 麻花鉆、游標卡尺 80 終 檢 終檢 內(nèi) 孔鏜刀、千分尺 編制 審核 批準 共 1頁 第 1頁 制數(shù)控加工工序卡 表 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 10 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 1 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鑄造 2 清砂 3 檢驗 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 20 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 銑上表面保證尺寸高度為： 糙度為：面銑刀、標準粗糙塊 600 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 30 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 銑下表面保證尺寸高度為： 39；粗糙度為：面銑刀、標準粗糙塊 600 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 40 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鉆孔 Φ 11粗糙度為： 11鉆頭、游標卡 尺 400 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 50 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 01 銑端面保證尺寸長度為： 39± 糙度為： 面銑刀 500 50 02 銑端面保證尺寸為：糙度為： 面銑刀 500 50 03 鉆 孔 鉆頭 Φ 11 630 04 鉆 孔 鉆頭 Φ 11 630 05 粗銑大孔保證直徑為 Ф 12銑刀 630 06 精銑大孔保證孔徑為Ф 180+ 12銑刀 630 07 對大孔倒角角度為 1× 45 630 08 粗銑小孔保證孔徑為 Ф 12銑刀 630 09 精銑小孔保證孔徑為Ф 160+ 12銑刀 630 10 對小孔倒角角度為 1× 45 630 11 調(diào)頭銑大端面保證尺寸長度為： 37± 糙度為： 面銑刀 500 190 12 銑小端面保證尺寸長度為： 16；粗糙度為：面銑刀 500 190 13 對小孔倒角角度為 1× 45 630 14 對大孔倒角角度為 1× 45 630 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 60 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 鉆孔保證孔徑為 Ф 3鉆頭 800 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 70 工序名稱 材料 量 設備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 去毛刺 銼刀 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工工序卡片 零件圖號 1 零件名稱 支架零件 工序號 80 工序名稱 材料 量 設 備型號 具 專用夾具 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 頁 共 頁 工 步 號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 進給 量 切削 深度 進給 次數(shù) r/mm/r 1 終檢 編制 校對 批準 制加工直管的刀具調(diào)整卡 表 數(shù)控加工刀具調(diào)整卡 產(chǎn)品名稱或代號 支架零件 零件名稱 支架零件 零件圖號 1 序號 刀具號 刀具名稱 及 規(guī)格 刀具參數(shù) 刀補地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀 1 50端面銑刀 25 2 心鉆 3 11鉆頭 4 12銑刀 6 5 3鉆頭 編制 審核 批準 共 1 頁 第 1頁 四、零件加工程序確定 立工件坐標系，計算坐標點位 圖 圖 圖 標圖 寫加工程序單 斜孔鉆孔加工程序單 1 程序頭 序名 程時 使用公制單位 49 80 54 取消刀具補償 .03 主軸轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) 0. 快速移動到 0點 速靠近加工表面 98 50. 鉆孔循環(huán)開始 消鉆孔循環(huán) 軸停止 切液停止 28 回參考點 序結束 由于加工程序過多，篇幅問題，詳細加工程序件附錄 五、 仿真驗證 件仿真加工 加工仿真系統(tǒng)是模擬真實數(shù)控機床的操作 ,學習數(shù)控技術、演示講解數(shù)控操作編程、工程技術人員檢驗數(shù)控程序防止碰刀提高效益的工具軟件。通過在 在很短時間內(nèi)掌握各種系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作?？傊瑢崿F(xiàn)了數(shù)控加工過程仿真，保證了數(shù)控編程的質(zhì)量，減少了試切的工作量和勞動強度，提高了編程的一次成功率，引入教學培訓，在數(shù)控行業(yè)推廣，都可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益 . 件加工操作步驟 打開 入后將看到如圖 圖 工 界面 選擇平面銑刀 ,輸入刀具名稱 , 圖 圖 點擊確定，進入刀具頁面設定參數(shù)，刀具直徑為 30度為 50刃長度為 25圖 出對話框選擇 入名稱。如下圖 圖 點擊確定進對話框，選擇指定 入頁面選擇自動判斷。確定工件坐標系。點擊確定保存。 出對話框，選擇 擇幾何體位置，輸入名稱，點擊確定進入對話框。圖 圖 選擇指定部件，選中要加工的零件。指定幾何體毛坯，選中毛坯體，如下圖 圖 創(chuàng)建好刀具，工件坐標系，毛坯后。點擊創(chuàng)建操作，進入對話框，選擇 出對話框。設定程序，刀具，幾何體和加工方法。點擊確定。圖 圖 進入對話框后，對刀軌進行設置，選擇跟隨部件，刀具平直，平面刀具直徑百分比為 75。全局每刀深度為 1 對切削參數(shù)以 及非切削移動、進給進行設置后。點擊生成刀路，獲得刀路圖如下圖圖 圖 作中應注意的問題 （一）在 銑床上安裝工件、夾具和附件時。 不惜清除和擦凈臺面以及夾具或附件安裝面上的鐵銷和臟物，以免 影響加工精度。 (二 )工作結束時。應使銑刀脫離工件，并將手柄置于空擋位置， 并對銑床、銑刀、夾具的工作狀態(tài)作一般性檢查；然后切斷電源，清掃銑床，并在導軌面上澆以潤滑油后再進行交班。 （三）經(jīng)常認真做好銑床的維護和保養(yǎng)工作。 銑床的工作臺面和導軌面都是精確的表面，要防止 重物沖擊和碰撞， 遇到重物 或粗糙毛胚面應在 臺面上墊塊木塊，并且要輕放。 如果發(fā)現(xiàn)銑床變速箱內(nèi)有雜音、主軸軸承發(fā)熱等異常情況，應立即停車派出故障，切勿勉強繼續(xù)工作。要按照規(guī)定對銑床進行檢查和計劃維修。真加工效果圖 選中程序列表，點擊確定刀軌。開始仿真加工，得到如下效果圖 圖 圖 圖 圖 圖 六、檢測控制 具準備及檢測方法 1、檢測方式 （ 1） 零件 的主要控制項次、單配零件的配合尺寸實行全檢。 （ 2） 其余檢測項次實行首驗、抽檢及末驗。 （ 3） 表面粗糙度及外觀質(zhì)量（主要指棱邊倒鈍、倒角、去毛刺、表面處理等）實行全檢。 （ 4） 材料缺陷、鑄件缺陷、鍛件缺陷主要由加工者在加工過程中全數(shù)檢查，專職檢驗確認。 （ 5） 零件主要控制項次分類標準見附錄 A《數(shù)控加工零件主要控制項次的分類標準》，單配零件的 配合尺寸依據(jù)相應產(chǎn)品單配零件目錄及配合尺寸清單。 （ 6）抽樣方式：按加工完成順序均勻抽取樣本。 2、量具 在數(shù)控 銑 削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。采用千分尺和游標卡尺及直尺作為測量工件的量具。由于游標卡尺是一種通用量具使用方便的特點。對一般精度高的零件選用千分尺。如表 6 表 6具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標卡尺 0要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0于 外徑、 長度測量工具 內(nèi)徑 千分尺 10于 內(nèi)徑 測量工具 直尺 0來測量工件的長度 測項目及檢測結果填寫 檢驗尺寸 要求尺寸 實際尺寸 是否合格 Φ 18和Φ 16兩孔距離 56 ± 格 Φ 16表面粗糙度 格 Φ 18表面粗糙度 格 量分析 1、尺寸精度達不到要求可能出現(xiàn)的原因 （ 1）工藝設計不夠合理，如加工順序錯誤，使用工具不合理等 （ 2）工裝設備不良，如刀具，夾具精度達不到要求，或部分損壞 （ 3）工人技術水平不夠，如新員工進行操作，粗心大意等情況 （ 4）機床加工精度低，如本事機床 精度達不到零件圖的要求 2、表面粗糙度達不到要求可能出現(xiàn)的原因 表面粗糙度形成的原因主要有： 1）加工過程中的刀痕； 2）切屑分離時的塑性變形； 3）刀具與已加工表面間的摩擦； 七、總結與體會 經(jīng)過一段時間的努力，畢業(yè)設計終于