基座數(shù)控加工工藝及編程設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 基座數(shù)控加工工藝及編程 班 級： 數(shù)控一 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 教 學(xué) 系： 機 電 系 指 導(dǎo) 老 師： ________ 完成時間： 2014 年 __月 __日至 2014 年 __月 __日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 摘要 本文主要研究了基座的作用以及工藝編制及編程。首先分析了基座零件的工藝性，其次確定了其毛坯的制造形式，然后制定了基座零件的工藝過程設(shè) 計，再次確定其機械加工余量及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖，進行工序設(shè)計，最終進行編程。 基座零件的加工是通過數(shù)控機床進行加工的，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)在的機床的發(fā)展趨勢，降低了人們的勞動程度，提高了工作效率，現(xiàn)在各國都非常注重數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，并不斷發(fā)展，以取得更高的勞動效率。 關(guān)鍵詞： 基座 編程 毛坯尺寸 工序 數(shù)控機床 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 前言 .................................................................................................................................................. 4 第 1 章 緒論 .......................................................................................................................................控機床介紹 .....................................................................................................................控機床的組成 .................................................................................................................控加工的介紹 .................................................................................................................控編程的分類 ............................................................................................................... 2 章零件的分析 ......................................................................................................................... 11 件作用 ........................................................................................................................... 12 件的工藝性分析 ........................................................................................................... 12 定加工方案 ................................................................................................................... 13 定生產(chǎn)類型 ................................................................................................................... 3 章確定毛坯制造形式 ............................................................................................................. 15 第 4 章確定零件的工藝過程 ......................................................................................................... 13 準(zhǔn)的選擇 ....................................................................................................................... 13 基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................................................ 13 基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................................................ 13 定工藝路線 ................................................................................................................... 13 第 5 章確定機械加工余量，毛坯尺寸及毛坯圖 ......................................................................... 14 定機械加工余量 ........................................................................................................... 15 定毛坯尺寸 ................................................................................................................... 16 第 6 章工序設(shè)計 ............................................................................................................................. 16 具選擇 ........................................................................................................................... 16 具 、量具的 選擇 ........................................................................................................... 16 床選擇 ........................................................................................................................... 17 第 7 章確定切削用量以及基本時間 ............................................................................................. 17 削用量及基本時間的確定 ........................................................................................... 8 章零件 的數(shù)控 編程 加工 ......................................................................................................... 19 控編程的定義及分類 ................................................................................................... 數(shù)控編程的定義 .................................................................................................... 數(shù)控編程的分類 ....................................................................................................控車程序的確定 ........................................................................................................... 編程方法的選擇 .................................................................................................... 編程原點的確定 ....................................................................................................要加工工序程序清單 ................................................................................................... 謝 .........................................................................................................................................考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 25 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 前言 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面： 1、 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 效率、質(zhì)量是 先進制造技術(shù) 的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。 2、 五軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展 采用 5 軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用 刀具 最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。 3、 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行 平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能 軟件開發(fā)工具 等是當(dāng)前研究的核心。 4、 重視新 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 、規(guī)范的建立 （ 1）關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范 開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行 開放式體系結(jié)構(gòu) 數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范的研究和制定，世界 3 個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在 2000 年也開始進行中國的 控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 （ 2）關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是 制造業(yè)信息化 發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的 50 年間的 信息交換 都是基于 準(zhǔn)，即采用 G， M 代碼描述如何加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的 統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 1章 緒論 控機床的介紹 數(shù)字控制（ 稱 技術(shù)是近代發(fā)展起來的一種用數(shù)字化信息進行控制的自動控制技術(shù)，在機床領(lǐng)域具體指的是用數(shù)字化信號對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。定義中的“機床”不僅指金屬切削機床，還包括其他各類機床，如線切割機床，三坐標(biāo)測量機等。 數(shù)控系統(tǒng)（ 是指采用數(shù)字控制技術(shù)的控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)，能自動閱讀輸入載體上預(yù)先給定的數(shù)字值和指令，并將其譯碼，處理，從而自動的控制機床進給運動進行零件加工。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床稱為數(shù)控機床。 數(shù)控機床（ 又稱 床，數(shù)字化信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品。它能利用數(shù)字化信息（指令，代碼）對機床的進給運動和加工過程進行控制，即把刀具和工件之間的相對位置，機床電動機的啟動和停止，主軸變速，刀具的選擇，工件的夾緊松開，冷卻電動機的開關(guān)等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需要的工件。 控機床的組成 算機數(shù)控裝置（ 置） 計算機數(shù)控裝置是計算機數(shù)控系統(tǒng)的核心。其主要作用是根據(jù)輸入的零件加工程序或操作命令進行相應(yīng)的處理，然后輸出控制命令道相應(yīng)的執(zhí)行部件（伺服單元，驅(qū)動裝置和 ），完成零件加工程序或操作所要求的工作。所有這些都是在 置的協(xié)調(diào)控制及合理組織下，使整個系統(tǒng)都有條不紊的工作。它主要由計算機系統(tǒng)，位置控制板， 口板，通信接口板，擴展功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件等組成。 服單元，驅(qū)動裝置和監(jiān)測裝置 伺服單元和驅(qū)動裝置包括主軸伺服驅(qū)動裝置，主軸電動機，進給伺服驅(qū)動裝置及進給電動機。測量裝置是指位置和速度測量裝置，它實現(xiàn)主軸控制，進給速 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 度閉環(huán)控制和進給位置閉環(huán)控 制的必要裝置。主軸伺服系統(tǒng)的作用實現(xiàn)零件加工的切削運動 其控制量為速度，特點是能靈敏，準(zhǔn)確地實現(xiàn) 置的位置和速度指令。 制面板 控制面板又稱為操作面板，是操作人員與數(shù)控機床（系統(tǒng)）進行信息交換的工具。操作人員可以通過它對數(shù)控機床進行操作，編程，調(diào)試或?qū)C床參數(shù)進行設(shè)定和修改，也可以通過它了解或查詢數(shù)控機床的運行狀態(tài)。它是數(shù)控機床的一個輸入輸出部件，主要由按鈕站，狀態(tài)燈，案件陣列（功能與計算機鍵盤一樣）和顯示器等部分組成。 制介質(zhì)與程序輸入輸出設(shè)備 控制介質(zhì)是記錄零件加工程序 的媒介，是人與機床建立聯(lián)系的介質(zhì)。程序輸入輸出設(shè)備是 統(tǒng)與外部設(shè)備進行信息交互的裝置，其作用是將記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入 統(tǒng)，或?qū)⒁颜{(diào)試好的零件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的介質(zhì)上。目前數(shù)控機床常用的控制介質(zhì)和程序輸入輸出設(shè)備是磁盤和磁盤驅(qū)動器等 此外，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般可以利用通信方式進行信息交換。這種方式是實現(xiàn)算機輔助設(shè)計） /算機輔助制造）的集成， 性制造系統(tǒng) ),算機集成制造系統(tǒng) )的基本技術(shù)。目前在數(shù)控機床上常用的通信方式有： （ 1） 串行通信 （ 2） 自動控制專用接口 （ 3） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 編程序控制器），機床 I/O（輸入 /輸出）電路和裝置 于進行與邏輯運算、順序動作有關(guān)的 I/O 控制，它由硬件和軟件組成。機床 I/O 電路和裝置是用于實現(xiàn) I/O 控制的執(zhí)行部件，由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接觸器等組成的邏輯電路。它們共同完成以下任務(wù)： （ 1） 接受 M、 S、 T 指令，對其進行譯碼并轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成機床的開關(guān)動作； （ 2） 接受操作面板和機床傳送來的 I/O 信號，送給 置，經(jīng)處理后， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 輸出給指令控制 統(tǒng)的工作狀態(tài)和機床的動作 。 床本體 機床本體是數(shù)控系統(tǒng)的控制對象，是實現(xiàn)加工零件的執(zhí)行部件。它主要由主傳動部件（主軸、主傳動機構(gòu)）、進給運動部件（工作臺、托板及相應(yīng)的傳動機構(gòu)）、支承件（立柱、床身等）以及特殊裝置、自動工件交換（ 統(tǒng)、自動刀具交換（ 統(tǒng)和輔助裝置（如冷卻、潤滑、排屑、轉(zhuǎn)位和夾緊裝置等）組成。 控加工的介紹 控加工過程 與傳統(tǒng)加工比較，數(shù)控加工與普通機床加工方法與內(nèi)容上有許多相似之處，不同點主要表現(xiàn)在控制方式上。以機械加工為例，用普通機床加工零件時，工序的安排、機床 運動的先后次序、走刀線路及有關(guān)切削參數(shù)的選擇等，都是由操作者自行考慮和確定的，而且是用手工操作方式來進行控制的。操作者總是根據(jù)零件和工序卡的要求，在加工過程中不斷改變刀具與工件的相對運動軌跡和加工參數(shù)（位置、速度等），使刀具對工件進行切削加工，從而得到所需要的合格零件。如果采用自動車床，仿形車床和仿形銑床加工，雖然也能達(dá)到對加工過程的自動控制目的，但其控制是通過預(yù)先配置的凸輪、擋塊及靠模來實現(xiàn)的。而在 統(tǒng)的人工操作均被數(shù)控系統(tǒng)的自動控制所取代。其工作過程是：首先要將被加工的零件圖上的幾何信息和 工藝信息數(shù)字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸速度和進給速度的變換、冷卻液的開關(guān)、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編成加工程序，然后將該程序送入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)則按照程序的要求，先進行相應(yīng)的運算、處理，然后發(fā)出控制命令，使各坐標(biāo)軸、主軸以及輔助動作相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，自動完成零件的加工。 控加工中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程 統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程如圖所示 加工程序 譯碼 插補處理 刀補處理 進給伺服系統(tǒng) 成形運動 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 1） 譯碼 譯碼程序的主要功能就是將用文本格式（通常用 ）表達(dá)的零件加工程序，以程序段為單位轉(zhuǎn)換成刀補處理程序所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（格式），該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用來描述一個程序段解釋后的數(shù)據(jù)信息。它主要包括： X、 Y、 Z 等坐標(biāo)值，進給速度，主軸轉(zhuǎn) 速， G 代碼， M 代碼，刀具號，子程序處理和循環(huán)調(diào)用處理等數(shù)據(jù)或標(biāo)志的存放順序和格式。 （ 2） 刀補處理（計算刀具中心軌跡） 為方便編程，零件加工程序通常是按零件輪廓或按工藝要求設(shè)計的進給路線編制的，而數(shù)控機床在加工過程中控制的是刀具中心（準(zhǔn)確地說是刀位點）軌跡因此在加工前必須將編程軌跡變換成刀具中心的軌跡。刀補處理就是完成這種轉(zhuǎn)換的處理程序 （ 3） 插補計算 數(shù)控編程提供了刀具運動的起點、終點和運動軌跡，而刀具怎么從起點沿運動軌跡走向終 點則由數(shù)控系統(tǒng)的插補裝置或插補軟件來控制。該程序以系統(tǒng)規(guī)定的插補周期 T? 定時運行，它將由各種線性（直線、圓弧等）組成的零件輪廓，按程序給定的進給速度 F，實時計算出各個進給軸在 T? 內(nèi)的位移指令（ ..., 11 ? ），并送給進給伺服系統(tǒng)，實現(xiàn)成形運動。 （ 4） 制 統(tǒng)對機床 的控制分為對各坐標(biāo)軸的速度和位置的“軌跡控制”和對機床動作的“順序控制”或稱“邏輯控制”。后者是指在數(shù)控機床運行過程中，以部和機床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器、等開關(guān)信號狀態(tài)為條件，并按預(yù)先規(guī)定的邏輯關(guān)系對諸如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運行等進行控制， 制就是實現(xiàn)上述功能的模塊 通過所述，數(shù)控機床加工原理就是講預(yù)先編好的加工程序以數(shù)據(jù)的形式輸入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)通過譯碼、刀補處理、插補計算等數(shù)據(jù)處理和 調(diào)控制，制 切削運動、機床I/O 裝置 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 最終實現(xiàn)零件的自動化加工。 控編程的分類 數(shù)控機床和普通機床不同，整個加工過程中不需要人的操作，而由程序來進行控制。在數(shù)控機床加工零件時，首先要分析零件圖樣的要求、確定合理的加工路線及工藝參數(shù)、計算刀具中心運動軌跡及其位置數(shù)據(jù)；然后然后把全部工藝過程以及其他輔助功能（主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、切削液的開關(guān)、變速。換刀等）按運動順序，用規(guī)定的指令代碼及程序格式編制成數(shù)控加工程序，經(jīng)過調(diào)試后記錄在控制介質(zhì)（或稱程序載體）上；最后輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，以此控制數(shù)控機床完成工件的全部加工過程。因此，把從分析零件圖樣開始到獲得正確的程序載體為止的全部過程為零件加工程序的編制。 數(shù)控編程一般分為手工編程和自動編程兩種 : 1）手工編程 手工編程是指程序編制的整個步驟幾乎全部是由人工完成的。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程即及時又經(jīng)濟，因而手工編程仍被廣泛的應(yīng)用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。但是工件輪廓復(fù)雜，特別是加工非圓弧曲線、曲面等平面，或工件加工程序較長時，使用手工編程將十分繁瑣、費時，而且容易出錯，常會出現(xiàn)手工編程工作跟不上數(shù)控機床的加工情況，影響數(shù)控機 床的開動率。此時必須用自動編程的方法編制程序。 2）自動編程 自動編程有兩種： 件編程和 件編程 件是利用計算機和相應(yīng)的處理程序、后置處理程序?qū)α慵闯绦蜻M行處理，以得到加工程序的編程方法。在具體的編程過程中，除擬定工藝方案仍主要依靠人工進行外（有些自動編程系統(tǒng)能確定最佳的加工工藝參數(shù)），其余的工作，包括數(shù)值計算、編寫程序單、制作數(shù)控介質(zhì)、程序檢驗等各項工作均有計算機自動完成。編程人員只需要根據(jù)圖樣的要求，使用數(shù)控語言編寫出零件加工的源程序，送入計算機，由計算機自動地進行數(shù)值計 算、后置處理，編寫出零件加 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 工程序單，并在屏幕模擬顯示加工過程，及時修改，將加工程序通過直接通信的方式送入數(shù)控機床，指揮機床工作。 件是將加工零件以圖形的形式輸入計算機，有計算機自動進行數(shù)值計算、前置處理，在屏幕上形成加工軌跡，及時修改，再通過后置處理形成加工程序輸入數(shù)控機床進行加工。自動編程的出現(xiàn)使得一些計算繁瑣、手工編程困難、或手工無法編出的程序都能夠?qū)崿F(xiàn)。 第 2 章零件的分析 件作用 利用基座可以整平測量設(shè)備和對中地面標(biāo)志點。 要想取得正確的測量成果，必須用螺栓將基座牢牢地固定在三腳架頭上， 保證儀器正確、可靠地安裝在基座上。 三腳架和基座的穩(wěn)定性是測量數(shù)據(jù)可靠性的主要影響因素。保證測量精度的關(guān)鍵因素是測量儀器平臺的穩(wěn)定性。儀器的平臺不穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)就沒有可靠性可言。 下圖所示即為基座的零件圖： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 件的工藝性分析 （ 1） 基座主要有兩個加工表面，分別是左右兩個端面，其表面粗糙度均是 m。 （ 2） 基座軸向中心線上面的 110 ??外圓，∮ 102 內(nèi)孔， 100 ??內(nèi)孔以及∮孔有很高的粗糙度要求，其中 110 ??外圓的表面粗糙度為 孔的粗糙度要求為 m,其余均為 （ 3） 基座Φ 14深度 16 ??的孔的表面粗糙度為 m。 （ 4） 基座端面上的 8-∮ 11 孔的表面粗糙度均為 m.。 定加工方案 左 右 端 面 ：粗糙度 m 粗車 — 半精車 100 ?? 內(nèi)孔 ： 粗糙度 m 粗鏜 — 半精鏜 ∮ 102 內(nèi)孔 ： 粗糙度 m 粗鏜 — 半精鏜 ∮ 孔 ： 粗糙度 m 粗鏜 — 半精鏜 ∮ 14 深 1 ： 粗糙度 m 鉆 — 擴 16 ? 孔 ： 粗糙度 m 鉆 — 鉸 8- 11? 孔： 粗糙度 m 鉆 — 擴 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 槽： 粗糙度 m 粗銑 — 半精銑 去毛刺 鍍鋅 入庫 定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計劃期限內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備用品和廢品在內(nèi)的某些產(chǎn)品的產(chǎn)量。 生產(chǎn)類型 企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。 已知該零件的年 產(chǎn)量為 2000 臺，其設(shè)備品率為 10%，機械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制定基座的機械加工工藝規(guī)程。 ? ?％％ ?? ??? 1=2000× 1（ 1+10％ +1％） 年件 =2220 年件 基座零件的年產(chǎn)量為 2220 件，現(xiàn)已知 該產(chǎn)品屬于中型機械，根據(jù)《機械制造工藝簡明手冊》表 2 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 第 3 章確定毛坯制造形式 毛坯選擇應(yīng)考慮的因素： （ 1）零件的力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力學(xué)性能有所不同。鑄件的強度。壓力澆注和壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鑄造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。 ( 2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形輪廓 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鍛鋼件。形狀復(fù)雜和壁薄的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大 的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜較小的零件宜采用精密的鍛造方式，以免機械加工。其直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件。 （ 3）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方式，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 （ 4）現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析和論證。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 該零件的材料為 45#，考慮到零件的形式及結(jié)構(gòu)較為簡單，所受的沖擊力不大，且是大批生產(chǎn)，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 1，選擇鍛造中的模鍛鍛造。其強 度b?=145度為 160— 180 第 4 章確定零件的工藝過程 準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇的原則要保證工件的加工表面與不加工表面的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，工件的某重要加工表面的加工余量均勻，加工表面有足夠的加工余量，所以選擇左右側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，其加工余量少，鍛造直接達(dá)到的表面粗糙度是 m。 基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)選擇的原則主要有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互 為基準(zhǔn)的原則，所以用已經(jīng)加工過的 112? 外圓面作為精基準(zhǔn)，其經(jīng)過粗車達(dá)到的粗糙度為 m，其要求的表面的粗糙度值較高。 定工藝路線 方案一： 工序一：鍛造 工序二：時效處理 工序三：粗車左右端面 工序四：半精車左右端面 工序五：粗鏜、半精鏜 Φ 102100 ??內(nèi)孔，精鏜 100 ??內(nèi)孔。 工序六：鉆底孔 Φ 孔至Φ 14底孔Φ 孔至 16 ? 孔鉆Φ 11工序七：粗銑 槽 工序八：半精銑 槽 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 工序九：去毛刺 工序十：鍍鋅 工序十一：檢驗入庫 方案二： 工序一：鍛造 工序二：時效處理 工序三：粗車左右端面 工序四：半精車左右端面 工序五：粗鏜、半精鏜 Φ 102100 ??內(nèi)孔，精鏜 100 ??內(nèi)孔。 工序六：粗銑 槽 工序七：半精銑 槽 工序八：鉆底孔 Φ 孔至Φ 14底孔Φ 孔至 16 ? 孔鉆Φ 11工序九：去毛刺 工序十：鍍鋅 工序十一：檢驗入庫 比較方案一和方案二， 根據(jù)加工階段的劃分應(yīng)該盡量的將工序集中，將零件的各個表面的加工集中在少數(shù)幾道工序里完成，每個工序的工步較多，有利于采用高效的專用設(shè)備和工藝裝備。應(yīng)盡量將同一機床上加工的工序集中在一起，這樣有利于節(jié)省時間，提高效率。按照先基面后其他的順序，應(yīng)先加工粗基準(zhǔn)，在重要的加工面時應(yīng)該對精基準(zhǔn)面進行修正，按照先主后次，先粗后精的順序，先面后孔的原則，精度要求較高的各個主要表面進行粗加工、半精加工、精加工。對于和主要表面有位置要求的次要表面應(yīng)該安排在主要加工表面之后，一般情況下精加工和光整階段的加工應(yīng)放在最后的階段進行。 方案一按照先面后孔的原則，以及先粗后精的原則，方案二則沒有注意先面后孔的原則，所以選擇方案一。 第 5 章確定機械加工余量，毛坯尺寸及毛坯圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 定機械加工余量 低壓鍛造的機械加工余量的確定，確定時，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度以及形狀的復(fù)雜系數(shù)，可以查出除孔之外的內(nèi)外表面的加工余量?？椎募庸び嗔靠梢杂杀聿槌觥? 表 1 左右表面的加工余量表 加工余量 經(jīng)濟精度等級 尺寸 表面粗糙度 磨削 7 m 精銑 8 m 粗銑 9 m 毛坯 10 21 m 表 2 內(nèi)孔的加工余量表 加工余量 經(jīng)濟精度等級 尺寸 表面粗糙度 磨削 7 9 m 精車 8 m 粗車 9 m 毛坯 10 m 表 3 直孔加工余量表 加工余量 經(jīng)濟精度等級 尺寸 表面粗糙度 鉸孔 8 m 鉆 9 m 毛坯 10 21 m 表 4 外圓表面加工余量 加工余量 經(jīng)濟精度等級 尺寸 表面粗糙度 半精車 8 50 m 粗車 9 51 m 毛坯 10 m 表 5 鍵槽的加工余量 加工余量 經(jīng)濟精度等級 尺寸 表面粗糙度 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 精銑 8 m 半精銑 9 m 粗銑 10 m 定毛坯尺寸 基座除了左右端面以及 ∮ 14 孔 的粗 糙度均為 m 之外，其余的加工表面的粗糙度均為 m 以及 m，因此毛坯的厚度尺寸是左右端面的加工余量的和，毛坯的長度和寬度的尺寸是四周相對的兩面的加工余量的和。把個直孔的粗糙度是 m ，只需要進行鉆和擴孔兩個工序即可， Φ 14 孔只需要進行鉆孔和擴孔既可， 16 ??孔只需要進行鉆和鉸孔兩道工序就行了。 第 6 章工序設(shè)計 具選擇 基座是臺階軸類零件， 主要在車床、鉆床、銑床上進行加工，所以采用虎口鉗。 具、量具的選擇 1）粗 車、半精車左右端面 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用數(shù)控車床 考文獻(xiàn) [1]表 游標(biāo)卡尺 0通用夾具、外圓車刀。 2）粗鏜、半精鏜、精鏜 Φ 102100 ??內(nèi)孔 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用臥式鏜床 考文獻(xiàn) [1]表 游標(biāo)卡尺 0 鏜刀 3）鉆擴絞端面上的 ∮ 14， 16 ??孔， 8-∮ 11 孔。 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用鉆床 考文獻(xiàn) [1]表 游標(biāo)卡尺 0麻花鉆頭φ 孔鉆φ 14，絞刀φ 15. 4）粗銑、半精銑 槽。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用銑床 考文獻(xiàn) [1]表 游標(biāo)卡尺 0通用夾具、面銑刀 床選擇 （ 1）工序 20 到 40 是粗車和半精車。用的是外圓車刀，切斷車刀，應(yīng)選用臥式車床。考慮到本零件屬于成批生產(chǎn)，所以選用的機床使用范圍較為廣泛為宜，故常常選用的是 數(shù)控車床能滿足加工要求 （《切削用量簡明手冊》表 （ 2）工序 50 是鏜床加工，包括粗鏜、半精鏜、精鏜。從加工要求以及尺寸大小考慮，選用的是 臥式鏜床（《機械加工工藝手冊》表 3） （ 3）工序 60 是鉆削。加工要求的精度較高，表面粗糙度參數(shù)值較小，且尺寸不大， 加工余量較小選用較為精密的鉆床才能滿足要求。故選用的是搖臂鉆床 （《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 32） （ 4）工序 70 是粗銑、精銑 鍵槽，考慮到孔的直徑均不是很大，可采用專用的分度夾具在銑床上進行加工，可選用 立式銑床 （《切削用量簡明手冊》表 第 7 章確定切削用量以及基本時間 切削用量一般包括切削深度、經(jīng)濟量以及切削速度三個部分。其確定的方法是首先確定切削深度、進給量，再確定切削速度。 削用量以及基本時間的確定 本次設(shè)計所需數(shù)據(jù)和 計算公式均從《機床夾具設(shè)計手冊》和《切削用量簡明手冊》中查閱。 工序一： 車端面，打中心孔 。 工序二：車削加工。 （一） 粗 車 右 端 外圓 車床：選用 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （ 1） 走刀次數(shù) 2?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀壽命 。 （ 4）確定切削速度 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?242?15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/( ??????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 1 1 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 按照 床的轉(zhuǎn)速，選擇 10 則實際切削速度 m 101000 ? ? （ 二 ）粗車 左 端 外圓。 車床：選用 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （ 1） 走刀次數(shù) 2?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金端車刀壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?242?15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/( ??????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 1 1 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 按照 床的轉(zhuǎn)速，選擇 10 則實際切削速度 m 101000 ? ? （ 三 ） 半精車右 端 外圓 車床：選用 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金車刀 量具：游標(biāo)卡尺 （ 1） ?，走刀次數(shù) 3?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀 壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( ? ???根據(jù)表 中 18.1?242?15.0?35.0?2.0?m ，所以： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 m i n)/( ??????? ?? 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 00 則實際切削速度 m 561000 ? ? （ 四 ） 半精車左 端 外圓 車床：選用 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標(biāo)卡尺 （ 1） ?，走刀次數(shù) 3?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金端車刀 壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( ? ???根據(jù)表 中 18.1?242?15.0?35.0?2.0?m ，所以： m i n)/( ??????? ?? 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 00 則實際切削速度 m 561000 ? ? 第 8 章零件的數(shù)控編程加工 控編程的定義及分類 控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松 開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 控編程的分類 數(shù)控編程又可分為手工編程和自動編程兩類。 手工編程時，整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 自動編程是用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。 控車程 序的確定 程方法的確定 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點尺寸計算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 程原點的確定 該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件，其坐標(biāo)原點可設(shè)在軸的兩端面中心上，這樣方便編程坐標(biāo)的計算。其坐標(biāo)原點如圖 示。 圖 標(biāo)原點 要加工工序程序清單 序 20 的加工程序清單 程序 解釋說明 序號 90°外圓車刀） 換 1 號刀 500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500 削液開 55 速運動至切削起點 53 120 粗車外圓至Ф 155車外圓至Ф 15500 100 快速運動至換刀位置 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 84°外圓車刀） 換 2 號刀 800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 800 2 快速運動至切削起點 80 半精車外圓至Ф 15053 退刀 100 速運動至換刀位置 5刀） 換 3 號槽刀 350 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 350 54 速運動至切削位置 30 切槽 100 徑向退刀 向退刀 70°外圓車刀） 換 4 號刀 500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500 54 速運動至循環(huán)起點 7 建立 圓車削循環(huán) 100 100 設(shè)定起終程序段、精加工余量 01 120 徑向進刀 向進刀 25 車圓弧 02 7 車圓弧 200 53 退刀 750 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 750 100 車圓弧面 100 速運動至換刀位置 軸停