復雜大橢圓軸的數(shù)控車削加工工藝過程及手動編程含三維及CAD圖

復雜大橢圓軸的數(shù)控車削加工工藝過程及手動編程含三維及CAD圖,復雜,繁雜,橢圓,數(shù)控,車削,加工,工藝,過程,進程,手動,編程,三維,cad 一．選題意義及背景 本次復雜車削車削零件數(shù)控加工工藝及編程加工畢業(yè)設計是學院為了提高我們的數(shù)控技術及相關技能等綜合運用能力。我們是否能通過這次的畢業(yè)設計論文也是學院對畢業(yè)生畢業(yè)資格的審核條件，同時也為我們以后的工作打下理論與實踐的基礎。 數(shù)控車床技術是通過數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術。現(xiàn)在的車床廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、中小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。數(shù)控加工和編程是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關學科中的基本理論、基本知識進行綜合運用，同時使對本專業(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)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)了科學的研究和創(chuàng)造能力。 本畢業(yè)設計內容主要是詳細敘述利用數(shù)控車床加工復雜車削零件的數(shù)控技術特點、工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、數(shù)控編程、機床操作與零件自檢過程等等。 二．畢業(yè)設計（論文）主要內容： 1、制定復雜車削件的加工工藝； 2、繪制加工復雜車削件零件圖； 3、設計并繪制關鍵工藝工序工裝圖； 4、編寫畢業(yè)設計（論文）說明書。 三．計劃進度： 第 1 周 查閱資料，繪制零件圖，完成總體方案及工藝流程設計 第 2-3周 完成工序內容設計、編制工序卡片 第 3-4周 根據(jù)加工需要設計及繪制必要的夾具圖 第 5 周 撰寫畢業(yè)論文 第 6 周 完成畢業(yè)設計全部資料 答辯 四．畢業(yè)設計（論文）結束應提交的材料： 1、畢業(yè)設計論文 2、加工產品圖紙 3、工藝及工序卡片 指導教師 教研室主任 年 月 日 年 月 日 摘要 數(shù)控車床技術在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，已經(jīng)顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化生產中的戰(zhàn)略性作用，而且已成為了傳統(tǒng)機械制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數(shù)控車床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產業(yè)結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數(shù)控車床是現(xiàn)代加工車間里面重要的加工設備，現(xiàn)代的CAD/CAM都是建立在數(shù)控技術之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控加工技術知識是現(xiàn)代機械專業(yè)里面必不可少的。在數(shù)控加工過程中，從零件的設計圖紙到零件成品的合格。不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到零件加工工藝路線的安排、加工機床型號的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾等一系列因素的影響。在開始編程前，必須要對零件設計圖紙和技術要求進行詳細的數(shù)控加工工藝分析。來最終確定哪些是零件的技術關鍵，哪些是數(shù)控加工的難點，以及程序的編制難易程度。 本次設計內容為復雜車削零件數(shù)控加工工藝及編程加工。具體介紹了數(shù)控車床加工的特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程加工過程，以及夾具的確定等等。 關鍵詞：數(shù)控車床；數(shù)控編程；數(shù)控加工工藝 Abstract The important status?of CNC lathe?technology?in the modern?mechanical manufacturing industry?and great benefits,?have demonstrated their?strategic?role in?national infrastructure in the industrial modernization?in production,?and has automation,?flexible,integrated?production of traditional?machinery manufacturing?industry.?Wide application of CNC?lathe,?brought the revolutionary change for the?machinerymanufacturing?industry structure,?product?variety and quality and production methods.?CNC lathe is?modern processing plant?inside an important?processing equipment,?modern CAD/CAM?is based?on technology of numerical control.Technical knowledge to master modern?CNC machining?is an absolutely necessary part of modern?machinery specialized?inside.?In?NC machining process,?from the?qualified parts?design?drawings?to?finished parts.?Should not only consider the?CNC programming,?but also consider the?positioningtechnology of?machining parts?route arrangement,?machine?type selection,cutting tool selection,?machining?effects?of clamping?of a series of factors such as.?At the beginning of?programming?before,?must carry on the?analysis of NC machining technology?with?the?design drawings and technical?requirements ofparts.?To?finally?determine what is?key technology of parts,?which?is the difficultyof NC machining?programming,?and?the degree of difficulty. Keywords:CNC lathe,NC programming ,The NC machining process 目錄 摘要 I Abstract II 第一章 零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝性分析 1 1.3確定零件的生產類型 2 第二章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 3 2.3繪制復雜車削件鍛造毛坯簡圖 5 第三章 工藝路線的擬定 6 3.1定位基準的選擇 6 3.2擬定工藝路線 7 表3.3 復雜車削件機械加工工藝路線（修改后） 10 第四章 工序內容的確定 12 4.1加工設備及工藝裝備的選用 12 4.2加工余量、工序尺寸和公差的確定 13 4.3切削用量的計算 13 4.4時間定額的計算 16 5.1擬定車床夾具結構方案與繪制夾具草圖 19 5.2繪制夾具裝配總圖 20 參考文獻 22 致謝 23 III 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 本次復雜車削車削零件數(shù)控加工工藝及編程加工畢業(yè)設計系高校高級考證的車加工零件，也是學院為了提高我們的數(shù)控技術及相關技能等綜合運用能力。該零件幾乎包含了我們平時實訓的所有內容和工序。能夠將該零件的工藝、工序和編程出來是對我們在車加工技術上的極大提升，同時也為我們以后的工作打下理論與實踐的基礎。 1.2零件的工藝性分析 由零件圖1-1可知，其材料為45鋼，該材料具有足夠的強度、剛度和韌度，適用于承受彎曲應力和沖擊載荷作用的工作條件。 該復雜車削件形狀特殊、結構復雜，屬于高級工車削零件。因此，加工精度要求較高。從件一可以看出，整個零件的加工需要調頭才能完成，左端不僅有錐度、錐度及外螺紋組成，而且右端不僅有切槽、螺紋、內孔還有橢圓弧，整個件的加工工藝復雜，需要進行調頭加工。該零件精度要求較高，需用數(shù)控車床完成加工。 通過切割機、數(shù)控車床就可以達到加工要求；而主要加工表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質保量地加工出來，由此可見，該零件的工藝性較好。 該零件的主要工作表面為復雜車削件兩端面和內螺紋M30X2-6G及外螺紋M30X2-6g,在設計工藝規(guī)程時應重點予以保證。 圖1.1 零件圖 1.3確定零件的生產類型 依設計題目知：產品為高級數(shù)控車床考證零件，每臺產品中該零件數(shù)量為1件/臺。 復雜車削件屬輕型零件，該復雜車削件的生產類型為單件生產。 第二章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 由于該復雜車削件在工作過程中要承受徑向沖擊載荷，為增強復雜車削件的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該復雜車削件的輪廓尺寸不大，且生產類型屬單件生產，在考慮復雜車削件（如圖1.1）的加工工藝后最后確定下料毛坯尺寸為?60×165mm。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2.2.1公差等級 由復雜車削件的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為IT8以上。 2.2.2鍛件質量 由于無法得到加工后復雜車削件的質量，所以先根據(jù)圖紙畫出三維圖經(jīng)過分析（如下截圖） 得出質量為（密度?。? 可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為1.921kg。 2.2.3鍛件形狀復雜系數(shù) 對復雜車削件零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即mm, mm;該復雜車削件鍛件的形狀復雜系數(shù)為 由于1.9404介于1和2之間，故該復雜車削件的形狀復雜系數(shù)屬級。 2.2.4鍛件材質系數(shù) 由于該復雜車削件材料為45鋼，是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數(shù)屬級。 2.2.5零件表面粗糙度 由零件圖可知，該復雜車削件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6um。 根據(jù)上述諸因素，可查[1]表2.13確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列于表2.1 表2.1復雜車削件機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差 加工表面 零件尺寸/mm 機械加工余量/mm 毛坯公差/mm 毛坯尺寸/mm 復雜車削件右端圓柱面 1.5~2(取2) 復雜車削件右端球面 1.5~2(取2) 復雜車削件左端圓柱面 1.5~2(取2) 復雜車削件左端橢圓面 1.5~2(取2) 42 2.3繪制復雜車削件鍛造毛坯簡圖 由表2.1所得結果，繪制毛坯簡圖2.3所示。 圖2.3 毛坯簡圖 第三章 工藝路線的擬定 3.1定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 3.1.1精基準的選擇原則 為保證各配合表面的位置精度，用三爪自定心卡盤找正工件軸心，用軸心線和工件的右端面作為粗、精加工的定位基準。這樣，既符合基準統(tǒng)一和基準重合原則，也有利于生產率的提高。定位基準簡圖見（圖2.1）。 圖2.1 定位基準簡圖 3.1.2粗基準的選擇原則 重要表面原則、非加工表面原則、最小加工余量原則和不重復使用原則。根據(jù)粗基準的選擇原則，選擇外圓軸mm的外圓面和復雜車削件頭右端面作粗基準。在調頭加工后采用復雜車削件頭左端面作粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。 3.2擬定工藝路線 工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影響加工的質量和效率，而且影響到工人的勞動強度、設備投資、車間面積、生產成本等。 因此，擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關鍵性一步，必須在充分調查研究的基礎上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理的方案。 3.2.1表面加工方法的確定 根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《機械制造設計基礎課程設計》表2.25平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查[1]表2.24孔加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定復雜車削件零件各表面的加工方法，如表3.1所示。 表3.1復雜車削件零件各表面加工方案 加工表面 尺寸及偏差 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案 備注 復雜車削件右端外圓槽 ?35× 11.88mm IT8 Ra1.6um 粗切-精切 復雜車削件右端圓柱面 mm IT8 Ra1.6um 粗車-精車 復雜車削件右端內圓柱面 IT10 Ra3.2um 粗鏜-精鏜 內螺紋孔 M30×2-6G IT6 粗車-精車-切內螺紋 復雜車削件左端面 IT8 Ra1.6um 粗車-精車 復雜車削件左端外圓槽 ?44×3.5mm IT10 Ra3.2um 粗切-精切 復雜車削件左端外螺紋 M30×2-6g IT6 粗車-精車-切外螺紋 3.2.2加工階段的劃分 該復雜車削件加工質量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、和精加工幾個階段、在粗加工階段，首先將精基準（復雜車削件）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗車復雜車削件右端面、復雜車削件內表面。在做精加工，完成后在對復雜車削件螺紋孔進行加工。 3.2.3工序的集中與分散 選用工序集中原則安排復雜車削件的加工工序。該復雜車削件的生產類型為單件生產，可以采用數(shù)控車床以專用三爪卡盤、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.2.4工序順序的安排 (1)機械加工工序 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——復雜車削件右端面;遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——復雜車削件右端外圓面和軸孔mm，后加工次要表——螺紋孔M30×2-6G；遵循“先面后孔”原則，先加工復雜車削件端面，再加工軸孔。由此初擬復雜車削件機械加工工序安排如3.2所示。 3.2復雜車削件機械加工工序安排（初擬） 工序號 工序內容 簡要說明 10 精切?35×11.88的外圓槽 “先基準后其他” 20 粗車零件右端外圓輪廓 “先基準后其他”、“先面后孔”、“先主后次” 30 精車零件右端外圓輪廓 “先粗后精” 40 鉆20孔（主要表面） “先主后次” 50 粗鏜零件右端內孔輪廓 “先面后孔”、“先主后次” 60 精鏜零件右端內孔輪廓 “先粗后精” 70 精切內孔槽?31×3.5 “先主后次” 80 切M30×2的內螺紋 “先面后孔”、“先主后次” 90 粗車零件左端外圓輪廓 “先基準后其他”、“先面后孔”、“先主后次” 100 精車零件左端外圓輪廓 “先粗后精” 110 精切?44×3.5的外圓槽 “先主后次” 120 切M30×2的外螺紋 “先主后次” （2）熱處理工序 模鍛成型后切邊，進行調質，調質的硬度為241-285HBS，并進行酸洗、噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。在表3.2中工序120后增加熱處理工序，即:復雜車削件。 （3）輔助工序 粗加工復雜車削件熱處理后，應安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工作。 綜上所述，該復雜車削件工序的安排順序為:基準加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工——熱處理。 3.2.5確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，擬定復雜車削件的工藝路線如表3.3所示。 表3.3 復雜車削件機械加工工藝路線（修改后） 工序號 工序內容 定位基準 10 精切?35×11.88的外圓槽 右端面、外圓柱面 20 粗車零件右端外圓輪廓 右端面、外圓柱面 30 精車零件右端外圓輪廓 右端面、外圓柱面 40 鉆20孔（主要表面） 右端面、外圓柱面 50 粗鏜零件右端內孔輪廓 右端面、外圓柱面 60 精鏜零件右端內孔輪廓 右端面、外圓柱面 70 精切內孔槽?31×3.5 右端面、外圓柱面 80 切M30×2的內螺紋 右端面、外圓柱面 90 粗車零件左端外圓輪廓 左端面、外圓柱面 100 精車零件左端外圓輪廓 左端面、外圓柱面 110 精切?44×3.5的外圓槽 左端面、外圓柱面 120 切M30×2的外螺紋 左端面、外圓柱面 130 熱處理-復雜車削件腳兩端面局部淬火 140 校正復雜車削件 150 清洗 160 終檢 第四章 工序內容的確定 4.1加工設備及工藝裝備的選用 機床和工藝裝備的選擇應在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質量的前提下，與生產批量和生產節(jié)拍相適應，并應優(yōu)先考慮采用標準化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產準備費用。 復雜車削件的生產類型為單件生產，可以選用高效的數(shù)控車床，也可選用通用設備，所選用的夾具均為專用夾具。各工序加工設備及工藝裝備的選用如表4.1所示。 表4.1加工設備及工藝裝備 工序號 工序內容 加工設備 工藝裝備 10 下料 切割機 金剛切片、游標卡尺 20 精切?35×11.88的外圓槽 CKA6140數(shù)控車床 切槽刀、游標卡尺 30 粗車零件右端外圓輪廓 CKA6140數(shù)控車床 外圓車刀、游標卡尺 40 精車零件右端外圓輪廓 CKA6140數(shù)控車床 外圓車刀、游標卡尺 50 鉆20孔（主要表面） CKA6140數(shù)控車床 復合鉆頭 60 粗鏜零件右端內孔輪廓 CKA6140數(shù)控車床 內孔鏜刀、游標卡尺 70 精鏜零件右端內孔輪廓 CKA6140數(shù)控車床 內孔鏜刀、游標卡尺 80 精切內孔槽?31×3.5 CKA6140數(shù)控車床 內孔槽刀、游標卡尺 90 切M30×2的內螺紋 CKA6140數(shù)控車床 內孔螺紋刀、塞規(guī) 100 粗車零件左端外圓輪廓 CKA6140數(shù)控車床 外圓車刀、游標卡尺 110 精車零件左端外圓輪廓 CKA6140數(shù)控車床 外圓車刀、游標卡尺 120 精切?44×3.5的外圓槽 CKA6140數(shù)控車床 外徑槽刀、游標卡尺 130 切M30×2的外螺紋 CKA6140數(shù)控車床 螺紋刀、螺紋規(guī) 140 清洗 150 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4.2加工余量、工序尺寸和公差的確定 1、工序10精切?35×11.88的外圓槽、工序20粗車零件右端外圓輪廓、工序50粗鏜零件右端內孔輪廓右端面加工過程如圖3.1所示。 工序10：以右端面定位，精切外圓槽保證工序尺寸?35； 工序20：以右端面定位，粗、精車零件右端外圓輪廓，保證工序尺寸。 工序50：以右端面定位，粗鏜零件右端內孔輪廓，保證工序尺寸，達到零件圖設計尺寸的要求。 表4.2余量的校核表 工序的名稱 基本尺寸 上偏差 下偏差 余量 工序10 ?35 0 -0.03 1mm 工序20 ?40 0 -0.02 1mm 工序50 ?25 +0.5 -0.5 2mm 4.3切削用量的計算 4.3.1工序10 復雜車削件右端外圓槽 該工序以右端面定位，粗車右端面后在精切槽。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀完成的，因此它們所選用的切削速度和進給量是一樣的。 （1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即； （2）進給量 由CKA6140數(shù)控車床功率為4.5kw，查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車刀粗車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.2mm/z。 （3）車削速度 由本工序采用硬質合金數(shù)控車刀、D=35mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。 則： 由本工序采用CKA6140數(shù)控車床，查[1]表3.6取轉速，故實際車削速度： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為可查[1]表3.7得機床進給量為（90mm/min）。 4.3.2工序20 粗車零件右端外圓輪廓 （1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即； （2）進給量 由CKA6140數(shù)控車床功率為4.5kw，查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車刀粗車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.2mm/z。 （3）車削速度 由本工序采用硬質合金數(shù)控車刀、D=40mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。 則： 由本工序采用CKA6140數(shù)控車床，查[1]表3.6取轉速，故實際車削速度： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為可查[1]表3.7得機床進給量為（90mm/min）。 4.3.3工序40 鉆?20孔 （1）鉆?20孔工步 由工件材料為45鋼、孔?20mm、高速鋼鉆頭，查[1]表5.19高速鋼麻花鉆鉆削碳鋼的切削用量得，切削速度，進給量。取D=20。 則： 由本工序采用CKA6140數(shù)控車床，取轉速，故實際切削速度： 4.3.4工序50 粗鏜零件右端內孔輪廓 （1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即； （2）進給量 由CKA6140數(shù)控車床功率為4.5kw，查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車刀粗車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.2mm/z。 （3）車削速度 由本工序采用硬質合金數(shù)控車刀、D=25mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。 則： 由本工序采用CKA6140數(shù)控車床，查[1]表3.6取轉速，故實際車削速度： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為可查[1]表3.7得機床進給量為（127mm/min）。 4.3.5工序80 攻螺紋 由于螺紋螺距為2mm則進給量，查[1]表5.35CKA6140數(shù)控車床的切削速度，取，所以該工位主軸轉速 由本工序采用CKA6140數(shù)控車床，取轉速，故實際切削速度： 4.4時間定額的計算 4.4.1基本時間的計算 （1）工序10 復雜車削件右端外圓槽 由該工序由數(shù)控外圓車刀、主偏角，查《機械制造設計基礎課程設計》表5.14銑削基本時間計算： 則該工序的基本時間 。 （2）工序20 粗車零件右端外圓輪廓 由該工序由數(shù)控外圓車刀、主偏角，查《機械制造設計基礎課程設計》表5.14銑削基本時間計算： 則該工序的基本時間 （3）工序40 工序40 鉆?20孔 由該工序由數(shù)控外圓車刀、主偏角，查《機械制造設計基礎課程設計》表5.14銑削基本時間計算： 則該工序的基本時間 （4）工序50 粗鏜零件右端內孔輪廓 由該工序由數(shù)控外圓車刀、主偏角，查《機械制造設計基礎課程設計》表5.14銑削基本時間計算： 則該工序的基本時間 4.4.2輔助時間的計算 輔助時間與基本時間之間的關系為，取，則各工序的輔助時間分別為： 工序10的輔助時間：； 工序20的輔助時間：； 工序40的輔助時間：； 工序50鉆孔工步的輔助時間：； 4.4.3其他時間的計算 除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準備與終結時間。由于復雜車削件的生產類型為單件生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的2%~7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%~4%，均取為3%，則可按關系式計算，它們分別為： 工序10的其他時間：0.03min； 工序20的其他時間：0.02min； 工序40的其他時間：0.01min； 工序50鉆孔工步的其他時間： 0.005min； 4.4.4單件時間的計算 各工序的單件時間分別為： 工序10的單件時間：； 工序20的單件時間：； 工序40的單件時間：； 工序50的單件時間：；  第五章 復雜車削件夾具設計 夾具的主要作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工生產率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝范圍。按夾具的應用范圍可分為通用夾具、專用夾具和可調整夾具。根據(jù)之前的分析，該零件需設計簡易專用夾具。為工序90設計簡易車床夾具，所用機床為CKA6140數(shù)控車床，單件生產規(guī)模。 5.1擬定車床夾具結構方案與繪制夾具草圖 由于夾具確定了零件在機床坐標系中的位置，即加工原點的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機床坐標系中的正確坐標方向，同時協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點：? 1.小批量或成批生產時才考慮采用專用夾具，但應力求結構簡單；?2.夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀（如產生碰撞等）；?3.裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量較大的零件應采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。? 綜合橢圓把手（如圖1.1）及2.2的工藝路線擬定。橢圓把手為典型的軸類零件,形狀很規(guī)則，但是在加工過程中由于工件過長，導致加工過程中可能導致橫向切削力過大導致工件原心偏離，故夾具選用三爪自定心卡盤如圖（4.3.1），三爪卡盤裝夾工件時可自動定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盤夾緊工件時，為保證足夠的夾緊力，一般要留有20mm以上的夾持長度。而由于是做500件的大批量生產但是由于調頭后沒有夾緊位置，所以需要用專用夾具如圖（4.3.2）。 綜合橢圓把手（如圖1.1）同樣采用三爪卡盤（?如圖4.3.1），調頭后采用三爪卡盤及夾具如圖（4.3.2）。 如圖4.3.1 三爪卡盤 如圖4.3.2 簡易工裝 5.2繪制夾具裝配總圖 5.2裝配夾具后簡圖 參考文獻 [1]尹成湖 李保章 杜金萍.機械制造基礎課程設計.北京：高等教育出版社，2009. [2]謝旭華 張洪濤 劉慕雙.機械制造工藝及工裝.北京：科學出版社，2007. [3]陳旭東 吳靜 馬敏莉 陳振玉.機床夾具設計.北京：清華出版社，2010. [4]孫開元 許愛芬.機械制圖與公差測量速查手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2008. [5]刑邦圣.機械制圖與計算機制圖.第二版.北京：化學工業(yè)出版社，2009. [6]黃雨田 殷雪艷.機械制造技術實訓教程.西安:西安電子科技出版社，2009. [7]機械設計手冊編委會.機械設計手冊.新版.北京：機械工程出版社，2006. [8]宋軍平 賈東永 張凌云.UG NX6.0中文版模具設計.北京：電子工業(yè)出版社，2009. [9]吳偉偉 徐勤雁. .UG NX6.0模具設計技術教程.北京：清華出版社，2010. [10]楊叔子.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2011. [11]袁廣.機械制造工藝與夾具.北京：人民郵電出版社，2008. [12]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導.北京：冶金工業(yè)出版社，2003. 致謝 六周的時間過去了，終于完成了自己的畢業(yè)設計，說實話，這六周過的真的很匆忙，當然更多的是感觸，因為這六周我學到了很多課堂上學不到的知識和經(jīng)驗。 由于理論知識不太全面，設計經(jīng)驗頗少，因此一開始的時候無從下手。后來在老師的指導下知道了設計要求并理清了設計思路，然后才慢慢的開始著手。其實設計起來真的沒那么簡單，因為這里的每個數(shù)據(jù)都要有依據(jù)。在設計的過程中我遇到了很多問題，很多數(shù)據(jù)不知從何而來，為此，經(jīng)常去圖書館查閱資料或是找老師幫忙。之后在畫圖時又加強了自己的CAD和UG知識，最終完成了我的任務。 在這樣的實訓過程中我感覺態(tài)度決定一切，無論知識全面與否，都要自己嘗試去做并堅持下去，在設計的過程中學到的知識是無窮的，畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己的知識是欠缺的，以后要學的東西還很多。以前老是自我感覺良好，認為什么東西都懂，有些眼高手低，現(xiàn)在終于知道學習是一個長期積累的過程。在以后的工作、生活中都應該不斷地學習努力提高自己的知識面和綜合素質。 在此要感謝老師對我們悉心的指導，感謝老師給我們的幫助。在設計過程中，經(jīng)歷了不少的艱辛，但收獲比艱辛要大得多。比如：培養(yǎng)了我獨立的工作能力，提高了我的動手能力和思維能力。這些都將對我以后走上工作崗位起到相應的益處。 有夢想誰都了不起，有勇氣就會有奇跡！ 長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海！ 程序附錄A 加工零件右端鉆D20孔 O0001 N10 G21 G40 G97 G99 程序初始化 N20 T0202 換二號切槽刀 N30 M03S450 主軸正轉，轉速450r/min，冷卻液開 N40 G00X63Z-69.12 快速定位到加工循環(huán)起點 N50 G75R1 G75徑向復合切槽循環(huán)指令 N60 G75X35Z-78P2W2F0.1 G75徑向復合切槽循環(huán)指令，終點坐標X35Z-78 N70 G00X100Z100 退刀安全距離 N80 T0101G99 換一號外圓車刀 N90 M03S40 主軸正轉，轉速1000r/min，冷卻液開 N100 G00X63Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N110 G71U2R1 外圓粗車復合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm N120 G71P1Q2U0.5W0.1F0.2 外圓粗車復合循環(huán)加工，U余量0.5W余量0.1進給量0.2mm/r N130 N1G01X38 X向進刀 N140 Z0 Z向進刀 N150 X40Z-1 切C1倒角 N160 Z-18.08 Z向進刀 N170 G02X44.62Z-24.47R10 切R10圓弧 N180 G03X35Z-66.12R58 切R58圓弧 N190 N2G01X63 X向退刀 N200 G70P1Q2S800F0.08 精加工循環(huán) N210 G00X100Z100 退至安全點 N220 T0404 換四號內孔鏜刀 N230 M03S30 主軸正轉，轉速600r/min，冷卻液開 N240 G00X22Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N250 G71U2R1 外圓粗車復合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm N260 G71P1Q2U-0.5W0.1F0.2 外圓粗車復合循環(huán)加工，U余量0.5W余量0.1進給量0.2mm/r N270 N01G01X30 X向進刀 N280 Z0 Z向進刀 N290 X28Z-2 切C2倒角 N300 Z-25 Z向進刀 N310 X25 X向進刀 N320 Z-45 Z向進刀 N330 N2X22 X向退刀 N340 G70P1Q2S800F0.08 精加工循環(huán) N350 G00Z200 退至安全點 N360 T0505 換五號內孔槽刀 N370 M03S450 主軸正轉，轉速450r/min，冷卻液開 N380 G00X24Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N390 Z-24.5 Z向進刀 N400 G01X31F0.1 X向進刀 N410 X24 X向退刀 N420 Z-25 Z向進刀 N430 X31 X向進刀 N440 X24 X向退刀 N450 G00Z200 Z向退至安全點 N460 T0606 內螺紋刀 N470 M03S450 主軸正轉，轉速450r/min，冷卻液開 N480 G00X26Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N490 G92X28Z-24F2 螺紋切削循環(huán)指令螺距2 N500 X28.5 X進刀至X28.5 N510 X29 X進刀至X29 N520 X29.5 X進刀至X29.5 N530 X30 X進刀至X30 N540 X30 精加工 N550 G00Z200 Z向單獨退至安全點 N560 M30 程序結束 加工零件左端 O0002 N10 T0101 換一號外圓車刀 N20 M03S47 主軸正轉，轉速1000r/min，冷卻液開 N30 G00X63Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N40 G71U2R1 外圓粗車復合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm N50 G71P1Q2U0.5W0.1F0.2 外圓粗車復合循環(huán)加工，U余量0.5W余量0.1進給量0.2mm/r N60 N1G01X26 X向進刀 N70 Z0 Z向進刀 N80 X30Z-2 切C2倒角 N90 Z-28 Z向進刀 N100 X39.24 X向進刀 N110 X47Z-50 切錐面 N120 Z-54 Z向進刀 N130 #1=28 橢圓起點 N140 WHILE#1LE[0] 橢圓終點 N150 #2=26*SQRT[#1*#1-65*65]/65 橢圓公式 N160 G01X[2*#2]Z[#1-82] X、Z加工點 N170 #1=#1-0.1 進給量0.1 N180 END1 宏程序結束 N190 G01Z-83 Z向進刀 N200 N2X63 X向退刀 N210 G70P1Q2S800F0.08 精加工循環(huán) N220 G00X100Z100 退至安全點 N230 T0202 換二號切槽刀 N240 M03S450 主軸正轉，轉速450r/min，冷卻液開 N250 G00X53Z-67.5 快速定位到加工循環(huán)起點 N260 G01X44F0.1 X向進刀 N270 X53 X向退刀 N280 Z-68 Z向進刀 N290 X44 X向進刀 N300 X53 X向退刀 N310 G00X100Z100 退刀安全距離 N320 T0303 換三號螺紋刀 N330 M03S450 主軸正轉，轉速450r/min，冷卻液開 N340 G00X32Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 N350 G92X30Z-23F2 螺紋切削循環(huán)指令螺距2 N360 X29.5 X進刀至X29.5 N370 X29 X進刀至X29 N380 X28.5 X進刀至X28.5 N390 X28 X進刀至X28 N400 X27.4 X進刀至X27.4 N410 X27.4 X進刀至X27.4 N420 G00X100Z100 退至安全點 N430 M30 程序結束 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸類零件 零件名稱 復雜軸類零件 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 中碳調質結構鋼 毛坯外形尺寸 ?60×165 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 割 下料 金工 割 切割機 游標卡尺 5min 5min 2 車 鉆?20內孔 數(shù)控 車 CK6140 鉆頭，游標卡尺 10min 10min 3 車 切?35×11.88的外圓槽 數(shù)控 車 CK6140 游標卡尺 12min 12min 4 車 粗、精車零件右端外圓輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標卡尺 15min 15min 5 車 粗、精鏜零件右端內孔輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標卡尺，千分尺 5.2min 5.2min 6 車 切內孔槽?31×3.5 數(shù)控 車 CK6140 游標卡尺，千分尺 3min 3min 7 車 切M30×2的內螺紋 數(shù)控 車 CK6140 內孔螺紋規(guī) 2.3min 2.3min 8 車 調頭裝夾在簡易工裝上，并采用頂尖，保證同軸度0.02mm以內 數(shù)控 車 CK6140 百分表 5min 5min 9 車 粗、精車零件右端外圓輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標卡尺 13min 13min 10 車 切?44×3.5的外圓槽 數(shù)控 車 CK6140 扳手 3min 3min 11 車 切M30×2的外螺紋 數(shù)控 車 CK6140 螺紋規(guī) 5min 5min 12 鉗 去毛刺 數(shù)控 鉗 虎口鉗 油石 1min 1min 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸零件 零件名稱 件一 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 1 割 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調質結構鋼 ?60×165 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 切割機 PV600 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 游標卡尺 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 下料 游標卡尺 400 80 0.2 60 3 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸零件 零件名稱 車軸零件 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調質結構鋼 ?60×165 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 切割機 PV600 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 游標卡尺 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 切?35×11.88的外圓槽 外圓切槽刀 450 45 0.1 12.5 8 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸零件 零件名稱 車軸零件 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調質結構鋼 ?60×165 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 游標卡尺，千分尺 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗加工右端外形輪廓，留有0.5mm的加工余量 外圓車刀 600 120 0.2 2 10 2 精加工右端外形輪廓，保證加工精度及表面粗糙度 外圓車刀 800 80 0.1 0.5 1 8 9 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸零件 零件名稱 車軸零件 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調質結構鋼 ?60×165 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 游標卡尺，千分尺 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆?20內孔 ?20鉆頭 500 0.5 45 1 2 粗加工右端內孔輪廓，留有0.5mm的加工余量 外圓車刀 600 120 0.2 2 3 3 精加工右端內孔輪廓，保證加工精度及表面粗糙度 外圓車刀 800 80 0.1 0.5 1 9 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 復雜軸零件 零件名稱 件一 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調質結構鋼 ?60×165 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 游標卡尺，千分尺 2 1 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 切右端?31×3.5的內孔槽 內孔槽刀 400 800 2 0.5 1 2 加工內螺紋M30X2到到?28.5*22mm 螺紋車刀 400 800 2 0.5 1 3 加工內螺紋M30X2到到?29*22mm 螺紋車刀 400 800 2 0.5 1 4 加工內螺紋M30X2到到?29.5*22mm 螺紋車刀 400 800 2 0.5 1 5 加工內螺紋M30X2到到?30*22mm 螺紋車刀 400 800 2 0.5 1 6 加工