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(shū) 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(guò)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(chē)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(guò)軸類(lèi)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(guò)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(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料的等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)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(wèn)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(kāi)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(xiě)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(jiàn) 專業(yè)教研室主任簽字： （蓋章） 系部審批意見(jiàn) 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(chē)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(xiě) 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(guò)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(chē)、數(shù)控銑等。 著重說(shuō)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(chē)床的主要加工對(duì)象、數(shù)控車(chē)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(mén)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(lái)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?jiàn)，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(lái)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(lái)車(chē)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(lái)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(lái)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(shuō)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(guò)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(wèn)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(lèi)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(chē)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(chē)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(guò)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(wú)爬行。 進(jìn)給滾珠絲桿無(wú)間隙傳動(dòng)，無(wú)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(lái)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(guò)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(guò)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(chē)刀 T0101 硬質(zhì)合金 切槽刀，刀寬4mm T0202 硬質(zhì)合金 60度螺紋車(chē)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(chē)床夾具的主要功能，就是在車(chē)削加工工件的過(guò)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(guò)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(chē)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(guò)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(kāi)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(chē)時(shí).采用一夾一頂裝夾方式，其夾具前三爪卡盤(pán)和后頂尖 2.半精車(chē)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(wèn)題，以便及時(shí)糾正，監(jiān)督工藝過(guò)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(guò)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(chē)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(chē)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(chē)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(wú)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(lái)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(guò)程稱為數(shù)控車(chē)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(chē)刀的刀位點(diǎn)為假想刀尖點(diǎn)，圓形車(chē)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(kāi)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(lái)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(pán)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)?？梢岳么俗鴺?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(chē)床的換刀點(diǎn)由編程指定，通常將其與對(duì)刀點(diǎn)重合。車(chē)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(pán)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(wàn)能機(jī)床配以專用工裝夾具,并盡量使工序集中來(lái)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(pán)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(guò)直徑32mm的外圓，跳頭使零件上直徑32~38臺(tái)階端面與卡盤(pán)端面緊密接觸后夾緊，準(zhǔn)備加工零件的右端。 7.手動(dòng)車(chē)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(guò)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(kāi)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(méi)有較高的同軸度要求。因此采用三爪自定心卡盤(pán)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(pán)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(kāi)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(lái)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(chē)端面,而且要車(chē)內(nèi)孔,使尾座上的頂尖與倒角錐面無(wú)論在外緣上或內(nèi)邊緣上部能準(zhǔn)確定位。 軸類(lèi)零件的定位基準(zhǔn),最常見(jiàn)的為兩中心孔,因?yàn)檩S類(lèi)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(guò)程中,半精車(chē),精車(chē),粗磨和精磨各部外圓和端面,車(chē)螺紋等工序,都是以中心孔作定位基準(zhǔn),在加工過(guò)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(lái)定位,即安裝工件時(shí)以支承軸頸表面來(lái)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(guò)程是指通過(guò)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(guò)程。這個(gè)過(guò)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(guò)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(chē)削深孔或用高速鋼刀具車(chē)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(chē)時(shí)為f=0.4mm/r，精車(chē)時(shí)為f=0.1mm/r，車(chē)削螺紋時(shí)的進(jìn)給速度則為f=60 mm/r，車(chē)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(guò)分析和查閱相關(guān)手冊(cè)確定本次加工的用量如下：粗車(chē)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(wàn)=0.4mm/r。精車(chē)時(shí)的背吃刀量αp =0.8mm，主軸轉(zhuǎn)速n=910r/min，進(jìn)給速度f(wàn)=0.1mm/r。車(chē)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(lái)定，主軸轉(zhuǎn)速n=520r/min，進(jìn)給速度f(wàn)=60 mm/r。具體參見(jiàn)刀具工藝卡。車(chē)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(wàn)=0.2mm/r。 第六章、工藝文件的填寫(xiě) 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(lèi)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(chē)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(chē)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(chē)工分析實(shí)例 軸套類(lèi)零件 Lathe-01 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車(chē)間 001 Latheprg-01 三爪卡盤(pán)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(chē)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(chē)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(chē)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(xiě)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(guò)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(wèn)題，也是數(shù)控編程未來(lái)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(lái)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(guò)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(xiě)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(chē)削端面 N5 G0X41.Z2.； N6 G71U1.5R2.； 外徑粗車(chē)循環(huán)指令 N7 G71P8Q13U0.5W0.1F0.2； N8 G1X28； N9 Z0； N10 X32.Z-30.； 車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了以前沒(méi)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(méi)有明確的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，但是經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)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(guò)這次自主設(shè)計(jì)和加工零件，我相信通過(guò)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(mén) 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(guò)實(shí)踐，或多或少感覺(jué)自己學(xué)到了不少東西。 剛接到要寫(xiě)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(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)，面對(duì)任務(wù)書(shū)上所涉及的概念，都是朦朧的感覺(jué)。經(jīng)過(guò)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(guò)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(lái)，整合到了一份設(shè)計(jì)上。通過(guò)對(duì)軸類(lèi)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(guò)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(guò)不懈的努力，我們順利完成了對(duì)軸類(lèi)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(guò)程中，我們明顯感覺(jué)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(guò)本次設(shè)計(jì)，使我們以前所學(xué)的多門(mén)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(mén)學(xué)科之間的相互聯(lián)系。通過(guò)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(guò)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(xiě)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(shù)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(wèn)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(kāi)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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