工藝夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)99軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 機(jī)電工程 系 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 專業(yè) 02 級(jí)數(shù)控 一 班 學(xué)生 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 二、已知生產(chǎn)綱領(lǐng) 該產(chǎn)品年產(chǎn)量 400件 備品率 5% 廢品率 2% 三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 1.零件圖一張 2.機(jī)械加工工藝規(guī)程一份 3.設(shè)計(jì)說明書一份 4.加工成品零件一件 5.各工序數(shù)控加工程序一份 11 序 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們實(shí)際工作能力的最后一個(gè)實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) ,它不但是對我們 四年大學(xué)學(xué)習(xí)中所學(xué)知識(shí)的一次綜合性復(fù)習(xí)與考查 ,同時(shí)也是為以后從事的專業(yè)技術(shù)工作做準(zhǔn)備 . 通過這次綜合技能訓(xùn)練 ,不但培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分分析和解決本專業(yè)一般技術(shù)問題的能力 ,而且也進(jìn)一步鞏固擴(kuò)大和深化了我們所學(xué)的基本理論 ,基本知識(shí)和基本操作技能 ,同時(shí)也培養(yǎng)了我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想和生產(chǎn)觀念 ,經(jīng)濟(jì)觀念 ,全局觀念 ,養(yǎng)成了理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng) ,培養(yǎng)我們掌握設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)程和方法 .獨(dú)立正確的使用技術(shù)文獻(xiàn)資料和正確的表達(dá) 自己設(shè)計(jì)思想的能力以及編寫說明書的能力 . 我積極參加畢業(yè)設(shè)計(jì) ,在設(shè)計(jì)過程中 ,老師和輔導(dǎo)老師對我給予耐心的指導(dǎo)和幫助 ,我積極查閱相關(guān)資料 ,到現(xiàn)場調(diào)查 ,對軸這個(gè)零件進(jìn)行了認(rèn)真的分析和研究 ,繪制設(shè)計(jì)圖紙 ,編寫工藝規(guī)程 ,編寫說明書 ,正確使用技術(shù)資料 ,標(biāo)準(zhǔn)手冊等工具書 ,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 ,雖然本人在指導(dǎo)老師的幫助下 ,對所設(shè)計(jì)的零件有初步的實(shí)習(xí)調(diào)研 ,但本人缺少實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) ,對遇到一些設(shè)計(jì)中的問題卻能及時(shí)受到指導(dǎo)老師的優(yōu)良工作作風(fēng)的影響 ,既培養(yǎng)了我嚴(yán)肅 ,認(rèn)真 ,一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng) ,也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考和獨(dú)立工作并勇于 創(chuàng)新的能力 . 一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 ,輔導(dǎo)老師 石 老師始終認(rèn)真耐心的指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計(jì) ,并為我提供各種相關(guān)性資料 ,為我的設(shè)計(jì)奠定的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) ,為我設(shè)計(jì)能順利的完成提供了方便的條件 ,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 ,我體會(huì)到了作為設(shè)計(jì)工作者的樂趣 ,也認(rèn)識(shí)到學(xué)海無 22 涯的深刻含義 ,同時(shí)也為我以后走向工作崗位 ,好好工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) . 通過老師的幫助 ,我具有了一定的制定工藝規(guī)程的能力 ,能綜合運(yùn)用數(shù)控編程加工零件 ,熟練掌握一般零件的數(shù)控編程方法 ,各種數(shù)控機(jī)床的操作 . 在此 ,對給予我大力支持和熱情幫助的老師和輔助老師表示衷心的感謝 ,由于水 平有限 ,因此 ,文中錯(cuò)誤 ,不妥之處在所難免 ,懇請各位領(lǐng)導(dǎo)及各位老師批評指正 . 33 目 錄 第一章 零件的工藝分析 4 一 零件結(jié)構(gòu)的工藝性 4 二 零件的技術(shù)要求 4 三 材料 4 第二章 零件工藝規(guī)程 5 一 生產(chǎn)類型 5 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 三 定位基準(zhǔn)的選擇 6 四 工藝路線的擬定 7 第三章 加工余量的確定 10 第四章 機(jī)床 夾具 刀具的選擇 11 一 機(jī)床的選擇 11 二 夾具的選擇 12 三 量具的選擇 12 四 刀具的選擇 12 第五章 切削用量及工時(shí)定額 12 第六章 數(shù)控加工特點(diǎn)程序編制 15 一 數(shù)控加工特點(diǎn) 16 二 數(shù)控程序編制 16 三 數(shù)控編程的種類 16 四 手工編程編制方法 17 五 數(shù)控加工程序 17 結(jié)束語 30 參考文獻(xiàn) 31 44 第 一章 零件的工藝分析 一、 零件結(jié)構(gòu)的工藝性 零件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性 .它是評價(jià)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一 .具有良好結(jié)構(gòu)工藝性的零件 ,能在滿足使用要求的前提下 ,較經(jīng)濟(jì)地、高效地、合格地被加工出來 . 零件的制造一般要經(jīng)過毛壞產(chǎn)生 ,切削加工 ,熱處理 ,裝配等階段 .進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) ,應(yīng)盡量使其在各個(gè)生產(chǎn)階段具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 . 零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析 ,可從零件尺寸和公差的標(biāo)注 ,零件的組成要素和零件的整體結(jié)構(gòu)等三方面來分析 . 因此 ,本零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為 : 從零件圖上可以看出 ,本零件屬于軸類零件 ,從零件的整體結(jié)構(gòu)上看 ,該零件的總長為 110mm,左端是帶有深 3mm 的花槽 ,且最大尺寸為 24mm 的對稱圖形 ,右端面為類似于階梯孔的內(nèi)孔 ,其中有半徑為 R25mm 的圓弧 ,與 34mm 內(nèi)孔相切 ,外圓有半徑為 R25mm 的圓弧 ,與 48 外圓相切 ,1 個(gè)寬 5mm 的凸臺(tái) ,一個(gè)寬為 4mm 深 40-0.1的槽 ,靠右端面有 M48 1.5-7H 的螺紋 ,此件的主要表面為 48-0.03-0.06 34+0.020,其表面粗糙度為 1.6,其余部分為 3.2. 二、零件的技術(shù)要求 : 零件的技術(shù)要求包 括尺寸精度 ,形狀精度 ,位置精度 ,表面精糙度及其它要求 . 如零件的設(shè)計(jì)所示 ,從零件圖上可以看出 ,幾個(gè)主要加工表面 1.零件的右端面外圓柱和內(nèi)圓表面 :表面粗糙度要求為 1.6,同軸度要求為 0.02,對左端面有垂直度要求 ,右端面為此零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn) . 2.銑花槽有對稱度要求 0.02 另外還有下列一些技術(shù)條件要求 : 1、零件屬于自由鍛件 ; 2、 GB/T1804-f 3、 HB220 250 三、材料： 該材料選擇碳鋼 45號(hào)鋼 .熱處理后布氏硬度達(dá)到 HBR20-35 45號(hào)鋼主要成份 :單位 % 55 表 1.1 從資料可以看出 45號(hào)鋼含碳量大于 0.4%經(jīng)過熱處理可以提高零件的強(qiáng)度硬度 . 第二章 零件工藝規(guī)程 一 、 生產(chǎn)類型 零件生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+ %+ %) 其中 : Q:零件產(chǎn)品產(chǎn)件量 (件 /年 ) :零件的廢品率 :零件的備品率 n:每臺(tái)產(chǎn)品中該零件數(shù)量 (件 /臺(tái) ) 二 、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.確定零件毛坯制造形式 影響毛坯制造形式的因素 (1)零件材料工藝制造形式材料的工藝性 ,零件對材料組織和性能要求 . (2)零件的結(jié)構(gòu) 及外型尺寸 (3)零件生產(chǎn)綱領(lǐng) (4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件及發(fā)展前途 (5)零件對毛坯精度表面粗糙度和材料機(jī)械性能的要求 根據(jù)零件材料的工藝性及零件對材料組織的要求我的課題件所造毛坯為自由鍛件 2.毛坯的技術(shù)要求 該零件毛坯符合國標(biāo) 毛坯的技術(shù)要求應(yīng)符合國家使用標(biāo)準(zhǔn) 3.工序及集中與分散的選擇 工序集中 :就是零件的加工工序集中為少數(shù)幾道工序內(nèi)完成 ,而每一道工序加工內(nèi)完成 . 工序分散 :它與工序集中相反 ,工序數(shù)量多 ,且每一道工序少 . C Si Mn 0.42-0.50 0.17-0.37 0.50 0.80 66 在制定工藝路線時(shí) ,選定了各種面的加工方法同時(shí)確定了階段劃分以后 ,將同階段中的各個(gè)加工表 面組合成若干個(gè)工序 ,組合時(shí)可采用集中或分散原則 . 在擬定工藝路線時(shí) ,工序集中或分散主要取決于零件的生產(chǎn)規(guī)模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 ,由于該課題件所選擇是中批生產(chǎn)且車間的設(shè)備人員配制和實(shí)際生產(chǎn)能力等諸方面因素綜合考慮 . （ 1） 該零件劃分的原則為工序集中 （ 2） 工序集中的優(yōu)缺點(diǎn) 采用高效專用數(shù)控設(shè)備和工藝裝備 ,生產(chǎn)效率高 工序數(shù)目少 ,每道工序內(nèi)容多 減少工件安裝次數(shù) ,易于保證零件間各表面位置精度 減少設(shè)備數(shù)目 ,操作人員及車間面積 可縮短工時(shí) ,生產(chǎn)周期 ,簡化生產(chǎn)計(jì)劃 由于采用高生產(chǎn)率設(shè)備和工藝裝備操作 ,調(diào)整維修生產(chǎn)設(shè)備 工作量大 ,操作人員技術(shù)要求高 . 三 、 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是否合理 ,直接影響工件的位置精度和加工效率總基準(zhǔn)選擇主要是研究加工中表面間相對位置 ,精度及其操作方法 定位基準(zhǔn)的合理選擇對保證零件精度安排加工順序有決定性的影響 ,定位基準(zhǔn)的作用主要是為了保證零件各表面之間相互位置精度 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基兩種 ,同時(shí)選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)力求與原始基準(zhǔn)重合 .即 :力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)重合 .目的是為了減少誤差 ,并盡可能減少安裝次數(shù) ,從而提高位置精度 . （一） 精基準(zhǔn)的選擇 1.基準(zhǔn)重合原則 :就是盡可能選用設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) .這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)不重合而引起的定位誤差 2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 :位置精度要求較高的某些表面加工時(shí) ,盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn) .這樣有利于保證各加工表面的位置精度 . 3.自為基準(zhǔn)原則 :當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時(shí) ,選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn) . 4.互為基準(zhǔn)原則 :為了使加工面間有較高的位置精度 ,以為了使其加工余量小而均勻 ,可采用反復(fù)加工 ,互為基準(zhǔn)的原則 . 77 5.保證工件定位基準(zhǔn) ,夾緊可靠 ,操作方便的原則 （二） 粗基準(zhǔn)的選擇 1.選擇非加工表面為粗基準(zhǔn) 2.選擇要求加工余量均勻的表面為 粗基準(zhǔn) 3.對于所有表面都要加工的零件 ,應(yīng)選擇余量和公差最小的表面作粗基準(zhǔn) ,以避免余量不足而造成廢品 . 4.選取光潔 ,平整 ,面積足夠大 ,裝夾穩(wěn)定的表面為粗基準(zhǔn) . 5.粗基準(zhǔn)只能在第一道工序中使用一次 ,不能重復(fù)使用 . 根據(jù)以上定位基準(zhǔn)的選擇原則 ,該零件的粗基準(zhǔn)為毛料的外圓 ,精基準(zhǔn)為左端面外圓和左端面 . 四 、 工藝路線的擬定 擬定工藝路線的主要內(nèi)容 ,除選擇地位基準(zhǔn)外 ,還應(yīng)包括選擇各加工表面的加工方法 ,安排工序的先后順序 ,確定工序的集中與分散程度以及選擇設(shè)備與工藝裝備等 ,是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵階段 . （一） 表面加工方 法的選擇 1.正確的選擇加工方法 ,應(yīng)了解各種方法的特點(diǎn) ,掌握加工經(jīng)濟(jì)度及經(jīng)濟(jì)粗糙度的概念 . 加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下 ,所能保證的加工精度 ,經(jīng)濟(jì)表面粗糙度 ,是指零件選擇了某種方法后 ,得到的質(zhì)量等級(jí) (用公差等級(jí)表示 ) 2.選擇加工方法時(shí)考慮的因素 滿足同樣精度要求的加工方法有若干種 ,在選擇時(shí)應(yīng)考慮以下因素 : （ 1） 工件材料的性質(zhì) （ 2） 工件的形狀和尺寸 （ 3） 生產(chǎn)類型及考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題 （ 4） 具體生產(chǎn)條件 ,機(jī)床選擇的合理性 （ 5） 充分考慮利用新工藝 ,新技術(shù)的可能性 ,提高工藝水平 （ 6） 特殊要求 （ 二） 加工順序的安排 1.機(jī)械加工工序的安排原則 （ 1） 先加工基準(zhǔn)面 選為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在起始工序進(jìn)行加工 ,以使盡快為后續(xù)工序的加工提供精 88 基準(zhǔn) . （ 2） 劃分加工階段 工件的加工質(zhì)量要求較高時(shí) ,都應(yīng)劃分階段 .一般分為粗加工 半精加工 精加工 三個(gè)階段 .粗加工是從毛坯上去除較多的余量 ,所達(dá)到的精度和表面質(zhì)量較低 .半精加工階段是在粗加工之后精加工之前進(jìn)行 .精加工階段是從工件上去除較少的余量 ,所得到精度和表面質(zhì)量比較高 . 在加工精度和表面質(zhì)量要求較高時(shí) ,工件可在精加工后進(jìn)行光整加工 ,還可對工件進(jìn)行超精密加工 . 劃分加工階段的原因 : 保證加工質(zhì)量 有利于合理使用設(shè)備 便于安排熱處理工序 ,使冷 ,熱加工工序配合得更好 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 精加工 ,光整加工安排在后 ,可保證精加工和光整加工過的表面少受磕碰損害 根據(jù)上述各方面的分析 ,同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況 .此零件的毛坯外形 ,尺寸與零件相差不大 ,所以其加工階段可以劃分為 : 粗加工 半精加工 精加工 （ 1） 先面后孔 （ 2） 次要加工表面可穿插在階段間進(jìn)行加工 2.熱處理工序的安排 熱處理是用于提高材料的力學(xué)性能 ,改善金屬的加工性能以及消除殘余 應(yīng)力 .最終熱處理的目的是提高力學(xué)性能 .如 :調(diào)質(zhì)淬火 ,滲碳淬火等都屬于最終熱處理 .預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能為最熱處理作好準(zhǔn)備和消除殘余應(yīng)力 .如正火 ,退火和時(shí)效處理等 . 此零件由于幾何形狀復(fù)雜 ,熱處理變形大 ,熱處理后硬度 HRC 56因此熱處理后不能進(jìn)行切削加工 ,只能進(jìn)行磨 ,研磨 ,達(dá) 到尺寸要求及表面粗糙度 .在熱處理前進(jìn)行粗加工 ,去除較多余量 . 3.輔助工序的安排 輔助工序的種類較多 ,包括檢驗(yàn) ,去毛刺 ,倒棱 ,清洗 ,防銹 ,去磁及平衡等 . 檢查工序應(yīng)安排在 : （ 1） 粗加工階段結(jié)實(shí)后 99 （ 2） 重要工序前后 （ 3） 送 往外車間加工的前后 ,如熱處理工序前后 （ 4） 全部加工工序完成后 （三） 工序與工步的劃分 1.工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上加工零件 ,工序可以比較集中 ,在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序 .這就要根據(jù)零件圖樣 ,考慮被加工零件是否可以一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成 整個(gè)零件的加工如不能 ,則應(yīng)對零件的加工工序進(jìn)行劃分 .一般工序劃分有以下幾種方式 : (1)按零件裝卡定位方式劃分工序 由于每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)形狀與表面的技術(shù)要求不同 ,所以其定位方式也各有差異 .一般加工外形時(shí) ,以內(nèi)形定位 ;加工內(nèi)形時(shí) ,又以外形定位 . (2)按粗精加工劃分工序 根據(jù)零件的加工精度 ,剛度和變形等因素來劃分工序時(shí) ,可按粗精加工分開的原則來劃分工序 ,即先粗后精 . (3)按所用刀具劃分工序 在一次裝夾中 ,盡可能能同一把刀具加工出盡可能加工出可能的所有部位 .這樣可以減少換刀次數(shù) ,壓縮空程時(shí)間 ,減少定位誤差 . 2.工步的劃分 工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮 : （ 1） 同一表面按粗加工 ,半精加工 ,精加工依次完成 ,或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行 . （ 2） 對于既有銑面又有鏜孔的零件 ,可先銑面后鏜孔 .這樣可減少變形引起的對孔的精度影響 . （ 3） 按刀具劃分工步 .可以減少 換刀次數(shù) ,提高加工效率 . 提高上述對工藝路線擬定的各方面分析 ,和對現(xiàn)場的具體生產(chǎn)條件的考慮 .大體加工過程為 : 車削 -銑削 這樣安排 ,可使在車削加工過程中 ,零件有較好的剛性 ,且工序都相對集中 ,有利于組織生產(chǎn) ,而且銑削安排在車削加工后 ,可使銑磨加工有較高的定位基準(zhǔn) .容易保證銑磨的位置精度 .具體工序安排如下 : 1100 工序 0下料 工序 05熱處理正火 HB196-220 工序 10粗車外圓 工序 15粗車內(nèi)孔 工序 20中間檢驗(yàn) 工序 25熱處理 HB220-250 工序 30精車 工序 35銑加工 工序 40打毛刺 工序 45洗滌 工 序 50最終檢驗(yàn) 本零件工序 30 還可按刀具的不同可分為以下工步 : 工步 01精車外圓 (90仿形車刀 ) 工步 02切槽 (包括 2個(gè)退刀槽 )、 (4mm切斷刀 ) 工步 03車 M48 1.5-7H的螺紋 (60螺紋刀 ) 第三章 加工余量的確定 機(jī)械加工余量對于工藝過程有一定的影響 ,余量不夠 .不能保證零件的加工質(zhì)量 ,余量過大 ,不但增加機(jī)械加工勞動(dòng)量 ,而且浪費(fèi)材料與刀具 ,而增加了成本 ,固此必須合理的安排加工余量 . 加工零件的軸向尺寸設(shè)計(jì)采用圖表 ,經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算相結(jié)合的方法 ,選取加工余量 ,并對一些余量進(jìn)行校核 ,修改 .因工序基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合需要進(jìn)行尺寸換算 (即用工序尺寸圖表計(jì)算 ) 徑向尺寸余量由最終檢驗(yàn)估算而出 ,從精加工的最后一道工序尺寸 ,依次向前推算 ,直至推算到毛坯尺寸 ,公差范圍查表得出 . 主要表面加工方案 加工表面 加工方案 余量 (mm) 外圓 粗車 2.5 精車 1.5 內(nèi)孔 粗車 2.5 內(nèi)孔 精車 1.2 表 3.1 1111 工序 10與工序 15中加工本零件的主要表面 查表可得 ,精車外圓余量為 1.5mm,精車內(nèi)孔余量為 1.2mm. 精度等級(jí)為 IT7 級(jí)，所以工序尺寸為： 48+1.5=49.501.0和 3 4 - 1.2= 32.801.0尺寸余量校核 （一） Z=49.5 - 48=1.5 Zs=0 - 0.06 = - 0.06 Zx = - 0.1 - 0.03 = - 0.1 3 Zmax=1.5 - 0.0 6 =1.4 4 Zmin=1.5 - 0.1 3 =1. 37 余量合理 （二） Z=3 4 - 3 2.8 =1.2 4 9 . 5 - 0 1 4803.006.03402.003 2 . 8 - 0 1 Zs=0.02 - 0.1= - 0.0 8 Zx=0+0=0 Zmax=1.2 - 0.0 8 =1.12 Zmin=1.2+0=1.2 余量合理 第四章 機(jī) 床 夾具 刀 具 的 選 擇 一、 機(jī) 床 的 選 擇 選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1 、機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng) 2、 機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺 寸機(jī)適應(yīng) 1122 3、 與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng) ,如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等 對零件與機(jī)床的各方面綜合分析 ,此零件的加工設(shè)備確定為主 ,完成大部分的外圓柱表面的切削加工及鏜孔的加工 .并根據(jù)工序內(nèi)容的不同也選用數(shù)控銑床磨床等加工設(shè)備 . 二 、 夾具的選擇 要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定 .要協(xié)調(diào)零件和機(jī)械坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系 ,盡量選擇通用夾具和專用夾具 ,來保證零件的加工精度和縮短準(zhǔn)備時(shí)間 . 三 、 量具的選擇 主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來選擇 .一般選擇通用量具 ,對于尺寸精度要求高 ,測量不方便的均選擇專用量具 .這樣測量 ,測量準(zhǔn) 備 ,直觀方便 ,同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率 ,保證了加工質(zhì)量 . 四 、 刀具的選擇 在考慮切削用量三要素后 ,優(yōu)先選用通用刀具 . 1.車外圓 :選用 90度仿形車刀 2.切 槽 :選用切斷刀 刀寬 4mm 3.內(nèi) 孔 :鉆頭 20.5 4.車內(nèi)孔 :鏜孔刀 5.銑成形面 :立銑刀 刀具直徑 3 6.鉆孔 :鉆頭 6.8 7.鉸孔 :鉸刀 7 8.銑螺紋 :螺紋銑刀 第五章 切削用量及工時(shí)定額 一 、 確定切削用量及基本時(shí)間 Tj輔助時(shí)間 Tf (一 )車加工條件包括 : (1) 工件材料 :45 號(hào)鋼 (2) 機(jī)床 :CAK6150P(沈陽 第一機(jī)床廠 ) (3) 夾具 :三爪卡盤 (4) 刀具 :YT15 端面車刀 ,刀桿尺寸 16*25 查表 10-8:Kr=90 , 查表 10-5;K r =30查表 10-6; s=0查表 10-7; =2.0; p=2mm;=0.5m/r;車刀耐用度 t=60min; 1133 V=Kvyrfxrapmt Cr60=35.05.015.0318.06060 227 0.91 0.81 1.25=1.78m/s (5.1) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 : sn = wd v1000 = 5214.3 78.11000 =10.96r/s=654(r/min) （ 5.2） 取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速 wn =755r/min 無級(jí)變速機(jī)床不計(jì)算 （ 5.3） 實(shí)際切削速度 : wv = 1000wdn = 1000 7555214.3 =106.79r/min=1.78(m/s) (5.4) 校驗(yàn)機(jī)床功率 :查表 5-9,表 5-10,公式 5-1 主切削力 :FZ=P ap f KFZ=1962 2 0.5 1=1962(N) （ 5.5） 切削功率 :Pm=FZ VW10-3=1962 1.97 10-3=3.865(kw) （ 5.6） 取機(jī)傳動(dòng)效率 =0.8，則消耗總功率為 :3.865/0.8=4.83kw 而 CAK6150P(沈陽第一機(jī)床廠 )主電機(jī)功率為 5kw因此機(jī)床功率能完全滿足要求 . jT 與 fT 的計(jì)算相表 6-1 （ 1） 車端面 jT = iwfnllldd 3212 1 = 26545.00552 052 =0.22min=13.2(s) (5.7) fT = %25jT =3.3(s) (5.8) （ 2） 車外圓 分兩次走刀 p1=2.5mm; p2=1.5mm;f=0.5m/r 查表 5-1,v=1m/s查表 5-3. 1144 取 sn =wd v1000 60=5214.3 11000 60=367.46(r/min) (5.9) 取 wn =460(r/m) wV =1000wd = 1000 4605214.3 =75.11r/min=1.25(m/s) (5.10) jT = iwfn lll 321 = 34605.0 25110 =1.53min=91.8(s) (5.11) fT = jT 25%=22.95(s) (5.12) （ 3） 鉆 20.5 孔 刀具：材料 YT15、鉆頭 20.5，查表 4-9。 p=9mm f=0.2m/r,v=0.5m/s 查表 5-14。 sn = wd v1000 60= 605.2014.3 5.01000 =466(r/min) (5.13) 取 wn =475r/min wV = 601000 wd = 601000 10005.2014.3 =0.51(m/s) (5.14) jT = wfnL = 4752.0 355.46 =0.574min=34.44(s) (5.15) fT = jT 25%=8.61(s) (5.16) （ 4） 鏜內(nèi)孔 刀具： YT15端面車刀，刀桿尺寸 16 65查表 10-8： Kr=75 ;Kr=10； 0=10； s=0； =2.0 分兩次走刀 p1=2.5mm; p2=2mm;v=1m/r sn = wd v1000 60= 6.1314.3 11000 60=1405(r/min) (5.17) 取 wn =1500r/min 1155 wV = 601000 wdn = 601000 15006.1314.3 =10.68(m/s) (5.18) jT = iwfn llll 321 = 215003.0 54445 =0.26min=15.6(s) (5.19) fT = jT 20%=3.12(s) (5.20) 工序 35 銑加工輪廓： （ 1） 加工條件： KVC650（三軸加工中心） （ 2） 真柄立銑刀 d0=3mmZ （ 3） 切削用量： p=4mm; e1=4mm; e2=2mm; fz=0.1mm/z(表 -12) V=0.5m/s(表 5-11) sn = wd v1000 60= 314.3 5.01000 60=3185(r/min) (5.21) 取 wn =3200r/min wV = 601000 wdn = 601000 3200314.3 =0.50(m/s) (5.22) jT = ifvL = izwnfa lll 321 = 336016001.0 40 =15(s) (5.23) fT = jT 25%=5(s) (5.24) 正確的選擇切削用量 ,對提高切削效率保證必要的刀具耐用度和良好的經(jīng)濟(jì)性以及加工質(zhì)量 ,具有重要作用 . 時(shí)間定 額是在一定技術(shù)條件下制定出來的完成單件或當(dāng)中一道工序所需要的時(shí)間，是計(jì)算產(chǎn)品成本和經(jīng)濟(jì)度核算的依據(jù)之一 ,因此必須正確確定工時(shí)定額 ,過高過低的功用都不利于生產(chǎn) . 第六章 數(shù)控加工特點(diǎn)及程序編制 1166 一 、 數(shù)控加工特點(diǎn) 1.采用數(shù)控機(jī)床可以完成零件的加工精度 ,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 . 2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成的零件加工 . 3.采用數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床生產(chǎn)率高 . 4.數(shù)控機(jī)床可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用 . 5.采用數(shù)控機(jī)床有利于計(jì)算 控制 管理 ,為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化創(chuàng)造了條件 . 6.缺點(diǎn) :成本比普通車床高十幾倍 . 二 、 數(shù)控程序編制 1.分析零件圖 2.確定加工工藝過程 3.數(shù)值計(jì)算 4.編制加工程序 5.對加工程序進(jìn)行校驗(yàn) 6.修改和首件試切 7.對零件進(jìn)行加工 三 、 數(shù)控編程的種類 數(shù)控編程一般分為手工編程和自動(dòng)編程兩種 . 1.手工編程 手工編程就是由分析圖樣 ,確定工藝過程 ,數(shù)值計(jì) 算 ,編寫零件軾工程序 ,制備控制 1177 介質(zhì)到程序校驗(yàn) ,都是由人工完成的 . 2.自動(dòng)編程 自動(dòng)編程即用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程 . 本零件形狀簡單 ,用手動(dòng)編程即可完成程序編制 . 四 、 手工編程編制方法 1.絕對值編程 絕對編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點(diǎn) ,計(jì)算出絕對坐標(biāo)值 ,進(jìn)行編程的一種方法 .采用絕對值編程 ,首先要指出編程原點(diǎn)的位置 ,并用地址 X,Y,Z進(jìn)行編程 . 2.增量值編程 增量值編程是根據(jù)與前一個(gè)位置的坐標(biāo)值增量來表示位置的一種編程方法 ,采用增量編程時(shí) ,用地址 U,V,W 代替 X,Y,Z進(jìn)行編程 . 3.混合編程 絕對值 編程與增量編程混合起來進(jìn)行編程的方法 ,叫混合編程 ,編程時(shí)也必須先設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn) . 由于本次設(shè)計(jì)課題件外行結(jié)構(gòu)簡單 ,易于計(jì)算 ,因此用手工編程 . 五 、 數(shù)控加工程序 1.精車外圓 (粗車外圓 ) 01111 N1 G99 1188 N2 T0101(90仿形刀 ) N3 G50 T5100 N4 M42 N5 M30 N6 G0 X150. Z200. N7 X65. Z5. N8 #1=4 N9 G0 X48.+#1 Z2.0 N10 G1 Z-13.5 F0.3 N11 G03 X40.+#1 Z-27. R25. N12 G01 Z-35. N13 X48.+#1 N14 Z-53.254 N15 G03 X42.+#1 Z-57.127 R4. N16 G02 X36.+#1 Z-61 R4. N17 G1 Z-65 N18 X42.+#1 N19 Z-70. N20 G02 X42.+#1 Z-87. R15. 1199 N21 G01 X48.+#1 N22 Z-102.5 (在粗車時(shí) Z-102.5改為 Z-114.) N23 X50.+#1 N24 G0 X65. N25 G0 Z3.0 N26 #1=#1-1 N27 IF #1GE0 GOTO9 (在粗車外圓時(shí) #1GE0改為 #1GE2) N28 G0 Z200 N29 X200 N30 M5 N31 M30 2.切槽 01112 N1 G99 N2 T0202 (切刀寬為 4mm) N3 G50 T5200 N4 M42 N05 M03 N6 G0 X100. Z200. 2200 N7 X50. Z-15.5 N8 G01 X48.2 F2. N9 X44. F0.1 N10 G04 X1 N11 G01 X48.3 F0.1 N12 G0 X60 N13 Z-44. N14 G01 X48.2 F1 N15 X40. F0.1 N16 G04 X1. N17 G01 X48.3 F0.1 N18 G0 X100. N19 Z200. N20 M5 N21 M30 3.粗車內(nèi)孔 (精車內(nèi)孔 ) 01113 N1 G99 N2 T0303(內(nèi)孔車刀 ) 2211 N3 G50 T5300 N4 M42 N5 M30 N6 G0 X100. Z200 N7 X19.5 Z3.0 N8 1G71 P9 Q14U-0.4 W0.1 D0.4 F0.3 N9 G0 X34.01 N10 G01 Z-15.0941 N11 G03 X25. Z-27. R25 N12 G01 Z-45 N13 X19.5 N14 G0 Z3.0 N15 /G70 P9 Q14 N16 G0 Z200 N17 X200 N18 M5 N19 M30 4.車螺紋 01114 2222 N1 G99 N2 T0404 N3 G50 T5400(螺紋刀 ) N4 M43 N5 M3 N6 G0 X100. Z5. N7 X53. Z3. N8 X50. N9 G92 X45. Z-13. F1.5 N10 X47.5 N11 X47 N12 X46.8 N13 X46.6 N14 X46.4 N15 X46.35 N16 X46.35 N17 G0X60. N18 Z5. N19 X100. 2233 N20 M5 N21 M30 5.銑橢圓 01115 N1 M6 T1 ( 10 立銑刀 ) N2 G0 G90 G55 X0 Y0 N3 G43 Z200. H1 N4 M3 S2000 N5 #3=5 N6 #4=2 N7 G0 X40 Y0 N8 Z-#4 N9 #2=0 N10 #5=24+#3*COS#2 N11 #6=16+#3*SIN#2 N12 G1 X#5 Y#6 F300 N13 #2=#2+0.5 N14 IF #2LE360 GOTO10 N15 G1 X40 F1000 2244 N16 #4=#4+2 N17 IF #4LE8 GOTO7 N18 G0 Z200. N19 Y300 N20 M5 N21 M30 6.銑花槽 1116 N1 M6 T2 ( 3 鍵槽銑 ) N2 G0 G90 G55 X0 Y0 N3 G43 Z200 H2 N4 M3 S3200 N5 G0 X0 Y12.0603 N6 Z2.0 N07 #1=0.5 N08 G01 Z-#1 F100 N9 G02 X3.25 Y9.9593 R3.5 N10 G03 X7 Y7.7942 R3.5 N11 G02 X10.25 Y2.1651 R3.5 2255 N12 G03 X10.25 Y-2.1651 R3.5 N13 G02 X7 Y-7.7942 R3.5 N14 G03 X3.25 Y-9.9593 R3.5 N15 G02 X-3.25 Y-9.9593 R3.5 N16 G03 X-7 Y-7.7942 R3.5 N17 G02 X-10.25 Y-2.1651 R3.5 N18 G03 X-10.25 Y2.1651 R3.5 N19 G02 X-7 Y7.7942 R3.5 N20 G03 X-3.25 Y9.9593 R3.5 N21 G02 X0 Y12.0603 R3.5 N22 #1=#1+0.5 N23 IF #1LE3 GOTO8 N24 G01 Z2.0 N25 G0 Z200 N26 Y300 N27 M5 N28 M30 7.中心孔 01117 2266 N1 M6 T3 ( 2 中心鉆 ) N2 G0 G90 G55 X0 Y0 N3 G43 Z200 H3 N4 M3 S1000 N5 G0 X17.5 Y0 N6 G98 G81 X-17.5 Y0 Z-0.5 R1.0 F50 N7 X0 Y0 N8 X17.5 Y0 N9 G80 N10 G0 Z200 N11 M5 N12 M30 8.鉆孔 01118 N1 M6 T4 ( 6.8 鉆頭 ) N2 G0 G90 G55 X0 Y0 N3 G43 Z200 H4 N4 M3 S800 N5 G0 X-17.5 Y0 2277 N6 G98 G83 X-17.5 Y0 Z-5.5 Q0.5 R1.0 F50 N7 X17.5 Y0 N8 G8