機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)25常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院凸版零件設(shè)計(jì)

常 州 機(jī) 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè) 設(shè) 計(jì) 課 程 數(shù)控加工工藝與工裝設(shè)計(jì) 題 目 凸版 系 部 機(jī)械工程系 班 級(jí) 數(shù)控 03G1 姓 名 席日晨 學(xué) 號(hào) 03306013 指導(dǎo)教師 高建國(guó) 丁仁華 設(shè)計(jì)時(shí)間 2005.12.19目錄 1 緒論 1 2 機(jī)械加工工藝過程分析 2 2 1 零件圖樣分析 2 2 2 定位基準(zhǔn)選擇 3 2 3 工藝方案擬定 3 2. 4 加工設(shè)備選擇 3 3 數(shù)控加工工藝分析 3 3. 1 加工順序 (工步順序 ) 3 3. 2 裝夾方案和夾具的選擇 4 3. 3 走刀路線的確定 4 3. 4 選擇刀具 5 3. 5 確定工序尺寸 6 3. 6 確定切削用量 6 4 數(shù)控加工程序 7 5 數(shù)控加工程序 8 6 結(jié)論 10 7 致謝 11 參考文獻(xiàn) 12 附圖 1 形件 9 附表 1 機(jī)械加工工藝過程卡片 16 附表 2 數(shù)控加工工序卡 17 附表 3 數(shù)控加工刀具卡片 18席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 1 1 緒論 數(shù)控加工工藝與工裝課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完了機(jī)械制造工藝與裝備課程后，對(duì)機(jī)械加工工藝過程、數(shù)控加工工藝和夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐的能力培養(yǎng) 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。 在課程設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問題。 應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程 序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。 通過課程設(shè)計(jì)，應(yīng)能樹立正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工作設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的工程意識(shí)與經(jīng)濟(jì)意識(shí)，樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)與全局觀點(diǎn) 現(xiàn)如今，在日趨進(jìn)步的機(jī)械行業(yè)，數(shù)控已經(jīng)成為一個(gè)必不可少的工具，數(shù)控機(jī)床也無(wú)處不在，它涉及方方面面很多的知識(shí)，因此從事這方面工作的人必須了解那些復(fù)雜的零件的數(shù)控加工工藝，因?yàn)樗腔A(chǔ)，它在 對(duì)零件的加工有著舉足輕重的作用。 該說明書共分為五大項(xiàng)，根據(jù)加工工藝編寫方法，編寫一個(gè) 軸類零件的加工工藝過程。 該說明書在編過程中得到了 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院高建國(guó)、丁仁華老師的指導(dǎo)，呂康振、蔡顯新等同學(xué)的大力支持，他們?yōu)樵撜f明書提供了寶貴的意見，在此表示感謝。 由于編者水平有限和時(shí)間倉(cāng)促，書中難免存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 2 2 機(jī)械加工工藝過程分析 （ 附 圖 1所示零件為平面類零件，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，是適合數(shù)控銑削加工的一種典型零件。下面就該零件的工藝分析過程進(jìn)行分析。 2.1 零 件圖樣分析 1結(jié)構(gòu)分析 如 附 圖 1所示零件由平面和曲面構(gòu)成。 2精度分析 上表面要求平面度 0.1,粗糙度為 1.6 R15圓的側(cè)面粗糙度為 1.6 其余表面粗糙度為 3.2 所有加工面的公差等級(jí)為（ -0.1 0） 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 3 3毛坯、余量分析 毛坯選擇 45#鋼 100mmx80mmx20mm,毛坯 余量為 1.08mm,粗加工余量為 0.5mm 4結(jié)構(gòu)工藝性分析 構(gòu)成凸板的幾何元素的條 件充分，幾何模型完善、光滑，無(wú)多余的曲面。數(shù)學(xué)模型無(wú)曲面重疊現(xiàn)象，曲面參數(shù)分布合理、均勻，曲面沒有異常的凸起和凹坑。 2.2 定位基準(zhǔn)選擇 由附圖 1可知，凸版的四個(gè)側(cè)面為不加工表面，全部加工表面集中在上表面上。從工序集中到便于定位兩方便考慮，選擇下表面 A為主要定位基準(zhǔn)。 2.3 工藝方案擬定 通過查閱 ，得出各表面的加工方案如下： SR40 粗銑精銑 上表面 粗銑精銑 R15圓側(cè)面 粗銑精銑 2.4 加工設(shè)備選擇 銑上表面， SR40 的球體， R15圓的側(cè)面 立式數(shù)控銑床 數(shù)控加工工序分析 數(shù)控加工工序?yàn)楣ば?1:加工零件，加工內(nèi)容是：銑削加工圓凸臺(tái)、球面。下面就數(shù) 控加工工序進(jìn)行具體分析。 3.1 加工順序（工步順序） 3.2 該工序的工步有四步：粗、精 銑削加工圓臺(tái)、粗、精銑削加工球面。 根據(jù)先粗后精原則， 工步 1：粗 銑削加工圓臺(tái) 加工內(nèi)容是圓臺(tái)，根據(jù)平面加工方案，以下表面為基準(zhǔn)銑圓臺(tái)側(cè)面及底面?？紤]到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留 0.4mm的精加工余量。 工步 2：精 銑削加工圓臺(tái) 加工內(nèi)容是圓臺(tái)，根據(jù)平面加工方案，以下表面為基準(zhǔn)銑圓臺(tái)側(cè)面及底面。為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉(zhuǎn)速，和切削速度。 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 4 工步 3：粗 銑削加工球面 加工內(nèi)容是 ： 銑削加工球面，以底面為基準(zhǔn)確定球面高度，用角度 為變量圓弧螺旋銑削加工球面?？紤]到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留 0.4mm 的精加工余量。 工步 4：精 銑削加工球面 加工內(nèi)容是 ： 銑削加工球面，以底面為基準(zhǔn)確定球面高度，用角度為變量圓弧螺旋銑削加工球面?？紤]到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留 0.4mm 的精加工余量。 3.2 裝夾方案和夾具的選擇 加工上下表面及輪廓和孔時(shí)是采用基準(zhǔn)重合原則，因?yàn)榧庸r(shí)是以下表面 B 作為定位基準(zhǔn)去保證精度要求。采用平口鉗，因?yàn)閭?cè)面沒有精度要求，不要加工這樣容易定位。 3.3 走刀路線的確定 1. 由于需加工表面不大， 粗糙度要求也不是太高，所以采用行切的方式，用 40的面銑刀粗、精加工基準(zhǔn)面 A，加工路線如圖所示： 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 5 3.4 選擇刀具 （包括每臺(tái)設(shè)備加工什么內(nèi)容，即確定加工工藝過程） 在上述分析的基礎(chǔ)上編寫相應(yīng)的機(jī)械加工工藝過程卡片，具體卡片見附表 1。 3.5 確定工序尺寸 要給出每個(gè)表面每一工序尺寸，要求有過程 3.6 確定切削用量 粗銑下表面所用刀具為 T01，面銑刀，刀具直徑為 120，加工深度為 2 mm。因?yàn)榧庸ち坎淮?，所以一次?刀切除全部余量，背吃刀量為 2,面銑刀銑平面，由于寬是 100mm 一次走刀切除全部。根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)書上表 2.1（ P2-24）查得， V=30m/min 精加工下表面所用刀具為 T1， 120 面銑刀，刀具直徑為 120，加工深度為 0.5mm。 面銑刀銑平面，由于寬是 100mm 一次走刀切除全部。根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)書上表 2.1（ P2-24）查得， V=30m/min. 精加工下表面所用刀具為也是 T1，所用的切削方法及參數(shù)與加工下表面形相同。 粗加工凸臺(tái)用 T02，平底立銑刀，刀具直徑為 20。型號(hào) 25200-MEGA 粗加席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 6 工深度為 4mm，因?yàn)闉槠降琢姷躲娖矫?，選擇刀具重合度為 60%,則側(cè)吃刀量為14mm，即行距為 16mm。根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)書上表 2.5（ P2-122）查得： V取 17m/min 因此根據(jù)公式： D n=1000V 求得轉(zhuǎn)速 n=600r/min. 精加工深度為 1mm,根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)書上表 2.5（ P2-122）查得：V取 20m/min.同理可得： n=800r/min. 精銑型腔所用刀具為 T2，平底立銑刀 ，刀具直徑 32，型號(hào)是 25200-MEGA，刀齒數(shù)為 3，加工余量為 0.5mm。 因?yàn)榧庸ち坎淮?，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量?0.3，因?yàn)闉槠降琢姷躲娖矫妫x擇刀具重合度為 80%，則側(cè)吃刀量為 16mm，即行距為 16mm。根據(jù)什么書上表 查得，每齒進(jìn)給量為 0.05 0.1mm，在此因?yàn)楸砻娲植诙纫筝^高，取 0.06mm，因此 f=0.06x4=0.24mm/r。 根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)查得，切削速度為 20 30mm/min，在此取25mm/min，因此根據(jù)公式： D n=1000V求得轉(zhuǎn)速 n=420 r/min.。 由公式 求得切削速度為 根據(jù)上述分析，填寫數(shù)控加工工序卡片（符表 2）、數(shù)控加工刀具卡片（符表 3）、數(shù)控加工進(jìn)給路線圖（如在說明書當(dāng)中已表達(dá)清楚可在另出符表） 數(shù)控加工程序 根據(jù)數(shù)控加工工序卡和進(jìn)給路線，運(yùn)用國(guó)產(chǎn)華中系統(tǒng)。 程序如下： O0001 工序 1粗加工圓臺(tái)數(shù)控加工程序 G54 G90 G00 X0 Y0 M03 S1000 G00 X70 Y0 G00 Z10 設(shè)定工件坐標(biāo)系， G01 Z-2.5 G01 G41 D01 X30 Y0 F200 建立刀具半徑 補(bǔ)償 G00 X50 Y0 G01 Z-2.5 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 7 G03 X35 Y-40 R15 G01 X-35 Y-40 G03 X-50 Y-25 R15 G01 X-50 Y25 G03 X-35 Y40 R15 G01 X35 Y40 G03 X50 Y25 R15 G00 Z50 M30 O0002 工序 1精加工圓臺(tái)數(shù)控加工程序 G54 G90 G00 X0 Y0 M03 S1500 G00 X70 Y0 G00 Z10 設(shè)定工件坐標(biāo)系， G01 Z-3 G01 G41 D01 X30 Y0 F200 建立刀具半徑補(bǔ)償 G00 X50 Y0 G01 Z-3 G03 X35 Y-40 R15 G01 X-35 Y-40 G03 X-50 Y-25 R15 G01 X-50 Y25 G03 X-35 Y40 R15 G01 X35 Y40 G03 X50 Y25 R15 G00 Z50 M30 O0003 工序 2粗加工球面數(shù)控加工程序 G54 G90 G00 X60 Y0 M03 S1000 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 8 G01 Z0 F50 #1=0.5 #2=90 #3=202 #6=79 #7=8 WHILE #2GE#6 #4=#3*Cos（ #2*PI/180） #5=#3-#3*Sin(#2PI/180) #4=#4+#7； G01 X（ #4） Z（ #5） F400 G02 I（ -#4） J0 #2=#2-#1 ENDW GOO Z200 M30 O0004 工序 2精加工球面數(shù)控加工程序 G54 G90 G00 X60 Y0 M03 S2000 G01 Z0 F50 #1=0.1 #2=90 #3=202 #6=79 #7=8 WHILE #2GE#6 #4=#3*Cos（ #2*PI/180） #5=#3-#3*Sin(#2PI/180) #4=#4+#7； G01 X（ #4） Z（ #5） F500 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 9 G02 I（ -#4） J0 #2=#2-#1 ENDW GOO Z200 M30 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 10 結(jié)論（小 3 號(hào)黑體，居中） 短暫的兩周工藝設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)在匆匆忙忙中過去了，這次的實(shí)習(xí)讓我受益非淺，學(xué)到了很多新的東西， 比如工藝設(shè)計(jì)的流程， 加工的方案，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實(shí)習(xí)才知道真正設(shè)計(jì)的時(shí)候都是要通過查閱相關(guān)的手冊(cè)得來(lái)的。 在兩個(gè)星期中，我們學(xué)習(xí)了零件的工藝分析、數(shù)控機(jī)床的選用，零件工藝方案設(shè)席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 11 計(jì)，包括進(jìn)給路線、加工余量、切削用量、機(jī)床夾具的選擇等內(nèi)容。最終完成零件的機(jī)械加工工藝過程卡片，數(shù)控加工工序卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控加工進(jìn)給路線圖。并且在學(xué)習(xí)以上知識(shí)的同時(shí)也練習(xí)了 CAD、 UG、數(shù)控仿真加工、數(shù)控機(jī)床加工等知識(shí)，既完成了課程，又對(duì)以往學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行了 完整的復(fù)習(xí)，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，培養(yǎng)了我們掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)我們掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實(shí)際問題的能力。給我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想和培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。 在過幾個(gè)月我們即將踏入工作崗位，這次實(shí)習(xí)正好為我們的未來(lái)的打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時(shí)也鍛煉了我們堅(jiān)韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識(shí)和水 平更加的完善。 我們要發(fā)揚(yáng)實(shí)習(xí)期間的能力和精神，成為社會(huì)有用的人才就，為自己開創(chuàng)美好的未來(lái)。 在我實(shí)習(xí)過程中，我的設(shè)計(jì)老師高老師給了我很大的幫助，我了解到了什么叫工藝設(shè)計(jì)，怎么樣去完成一個(gè)工件的全部工藝流程，通過查手冊(cè)，找數(shù)據(jù)，給設(shè)計(jì)過程中的所有數(shù)據(jù)都能有一個(gè)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運(yùn)用，我想在這兩周的實(shí)習(xí)中我的確學(xué)到了很多東西，同時(shí)也懂得了很多做人的道理 致謝 該說明書在編過程中得到了 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院高建國(guó)、丁仁華老師的指導(dǎo)，呂康振、蔡顯新等同學(xué) 的大力支持，他們?yōu)樵撜f明書提供了寶貴的意見，在此表示感謝。 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 12 參考文獻(xiàn) 1 美國(guó)可切削性數(shù)據(jù)中心機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社， 1989 2 機(jī)械加工實(shí)用手冊(cè)編寫組機(jī)械加工實(shí)用手岫機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 3、張耀宗 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 航空公司出版社， 1999 4. 趙長(zhǎng)明 機(jī)械加工工藝及編程 機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 5. 黃衛(wèi) 數(shù)控技術(shù)與數(shù)控編程 機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 6. 美國(guó)可切削性數(shù)據(jù)中心 機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1989 7. 劉江 數(shù)控編程 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 8. 李真峰 數(shù)控加工工藝 上海交通出版社 ,2004 9趙如福 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)上海科學(xué)技術(shù)出版社（第三版） 10 趙長(zhǎng)明 刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) 兵器工業(yè)出版社 11 馬占永 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 航空工業(yè)出版社 2003 12陳宏鈞 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 1 附表 1 機(jī)械加工 工藝 過程卡片 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) SK03G1-102 產(chǎn)品名稱 零件名稱 凸版 材料牌號(hào) 45 毛坯種類 板料 毛坯外形尺寸 100mmx80mmx20mm 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 1 加工基準(zhǔn)面 粗銑基準(zhǔn)面 立銑床 平口鉗 精銑基準(zhǔn)面 立銑床 平口鉗 加工上表面 粗銑上表面 立銑床 平口鉗 精銑上表面 立銑床 粗銑 R15 側(cè)面 立銑床 精銑 R15 側(cè)面 立銑床 粗銑半徑 R40 的圓球 立銑床 精銑半徑 R40 的圓 球 立銑床 粗銑底直徑為 60 的凸臺(tái)輪廓 立銑床 精銑底直徑為 60 的凸臺(tái)輪廓 立銑床 粗銑球面與凸臺(tái)之間的平面 立銑床 精銑球面與凸臺(tái)之間的平面 立銑床 編制 審核 批準(zhǔn) 共 頁(yè) 第 頁(yè) 席日晨 03306013 數(shù)控 03G1 2 附表 2 數(shù)控加工工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) SK03G1-102 產(chǎn)品名稱 零件名稱 凸版 材料牌號(hào) 45 毛坯種類 板料 毛坯外形尺寸 100mmx80mmx20mm 備注 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 程序編號(hào) 夾具代號(hào) 夾具名稱 冷卻液 車間 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀 具 號(hào) 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （ r/min） 切削速度 （ mm/min） 進(jìn)給速度 （ mm/min） 背吃刀量 （ /mm） 備注 粗銑基準(zhǔn)面至 0.3 T01 120 面銑刀 高度千分尺 1000 200 50 2 精銑基準(zhǔn)面 T01 120 面銑刀 高度千分尺 1500 100 70 2 粗銑上表面留余量 0.5 T02 20 立銑刀 高度千分尺 1000 200 50 精銑上表面至尺寸 T02 20 立銑刀 高度千分尺 1500 100 粗銑 R15 側(cè)面留余量 0.5 T01 游標(biāo)卡尺 800 200 精銑 R15 側(cè)面至尺寸 T01 1000 100 粗銑半徑 R40 的圓球 T03 6 立銑刀 50 精銑半徑 R40 的圓球 T03 游標(biāo)卡尺 50 粗銑底直徑為 60 的凸臺(tái)輪廓 T03 6 立銑刀 精銑底直徑為 60 的凸臺(tái)輪廓 T03 粗銑球面與凸臺(tái)之間的平面 T01 精銑球面與凸臺(tái)之間的平面 T01 編制