畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）殼體零件的數(shù)控加工編程及夾具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書專業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二o一一屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè)：數(shù)控技術(shù) 班級(jí)：數(shù)控 姓名： 學(xué)號(hào)：一、設(shè)計(jì)題目(附圖)： 殼體 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第 25 工序工藝裝備設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)條件： l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、零件圖分析：l）、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及技術(shù)條件分析）；2）、繪制零件圖； 2、毛坯選擇： 1）、毛坯類型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。 3、機(jī)械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準(zhǔn)的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。 4、工藝尺寸及其公差

2、確定： 1）、基準(zhǔn)重合時(shí)（工序尺寸關(guān)系圖繪制）； 2）、利用尺寸關(guān)系圖計(jì)算工序尺寸； 3）、基準(zhǔn)不重合時(shí)（繪制尺寸鏈圖）并計(jì)算工序尺寸。 5、設(shè)備及其工藝裝備確定：6、切削用量及工時(shí)定額確定： 確定每道工序切削用量及工時(shí)定額。7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過(guò)程卡片和工序卡片）8、指定工序機(jī)床夾具設(shè)計(jì)： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計(jì)算； 4）、夾具總裝圖繪制。 9、刀具、量具沒計(jì)。（繪制刀具量具工作圖）10、某工序數(shù)控編程程序設(shè)計(jì)。四、上交資料（除資料2使用標(biāo)準(zhǔn)a3手寫外，其余電子文稿指導(dǎo)教師審核后，打印上交）1、零件機(jī)械

3、加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）2、工藝文件一套（含工藝過(guò)程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附圖）； 3、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 4、夾具總裝圖一張（打印圖紙）；零件圖兩張以上（a4圖紙）； 5、刀量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）6、刀具工作圖一張（a4圖紙）；量具工作圖一張（a4圖紙）。7、數(shù)控編程程序說(shuō)明書五、起止日期：2010年 月 日一2010年 月 日(共8周)六、指導(dǎo)教師：七、審核批準(zhǔn)： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：九、設(shè)計(jì)成績(jī)：年 月 日殼體零件的數(shù)控加工編程及夾具設(shè)計(jì)摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工

4、業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。而中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。本文開篇主要介紹了數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展的趨勢(shì)，緊接著對(duì)殼體零件的加工工藝做了簡(jiǎn)要的介紹，使對(duì)數(shù)控銑削加工工藝有了一個(gè)總體的了解。接下來(lái)設(shè)計(jì)零件的夾具、量具、刀具等，最終根據(jù)所編寫的程序在數(shù)控機(jī)床上加工出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：工藝分析 夾具設(shè)計(jì) 刀具設(shè)計(jì) 量具設(shè)計(jì) 數(shù)控編程目 錄緒 論5第一章 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書61.零件圖工藝性分析61.1零件的結(jié)構(gòu)功用性分析61.2零件的技術(shù)要求分析61.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析72.毛坯的選擇72.1毛坯類型72.1毛坯余量的確定82.

5、2毛坯零件圖的確定83.機(jī)械加工工藝路線的確定83.1表面加工方法的確定83.2加工順序的安排93.3定位基準(zhǔn)的選擇93.4加工階段的劃分93.5工藝路線的確定103.6主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖104.工序尺寸及公差的確定124.1基準(zhǔn)重合時(shí)的工序尺寸124.2基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸125.設(shè)備及其工藝裝備的確定135.1機(jī)床的選擇135.2夾具的選擇135.3刀具的選擇135.4量具的選擇136.切削用量的確定13第二章 第25號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書171.工序尺寸精度分析172.定位方案確定173.定位元件確定174.定位誤差分析185.夾緊方案及元件確定186.夾具總裝草圖18第三章 第25號(hào)工

6、序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書191.工序尺寸精度分析192.刀具類型確定193.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定194.刀具工作草圖19第四章 第25號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書201.工序尺寸精度分析202.量具類型確定203.極限量具尺寸公差確定204.極限量具公差帶圖215.極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21第五章 數(shù)控編程設(shè)計(jì)說(shuō)明書231.工序數(shù)控加工工藝分析232.工藝路線確定233.刀具及切削用量的選擇233.1刀具的選擇233.2切削用量的選擇244.編程原點(diǎn)的確定及數(shù)值計(jì)算254.1編程原點(diǎn)的確定254.2數(shù)值計(jì)算255.程序的編寫及程序說(shuō)明255.1數(shù)控編程的定義255.2數(shù)控編程的分類255.3零件的加工程序清單25第六章

7、 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)31參考文獻(xiàn)32致 謝33緒 論數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(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，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(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，以pc平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面

8、邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。 現(xiàn)就殼體零件數(shù)控銑削加工工藝分析舉例。第一章 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.零件圖工藝性分析如圖1.1所示零件圖，圖中有看不清之處請(qǐng)參見cad圖紙，根據(jù)其要求，對(duì)其進(jìn)行工藝分析，并制定出合理的機(jī)械加工工藝過(guò)程。圖1.1 殼體零件圖1.1零件的結(jié)構(gòu)功用性分析由圖可以看出，該零件的結(jié)構(gòu)主要由平面、孔、型腔及外輪廓組成，其面主要起到接觸作用；4個(gè)對(duì)稱孔的作用為螺栓或者螺釘穿透孔；型腔的通常用于裝配其他零件用。1.2零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)

9、要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過(guò)分析以確定技術(shù)要求是否過(guò)于嚴(yán)格，因?yàn)檫^(guò)高的精度和過(guò)小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過(guò)程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。通過(guò)零件圖的分析得知，該零件的尺寸精度要求有：尺寸30的尺寸精度等級(jí)為it8級(jí)、尺寸20的尺寸精度等級(jí)為it8-9級(jí)、尺寸5的尺寸精度等級(jí)為it9級(jí)，其余未注尺寸精度按it14加工。位置精度要求有：零件上表面與下表面的平行度要求為0.03mm、型腔臺(tái)階面與下表面的平行度要求為0.

10、03mm，其余未注公差按it14進(jìn)行控制。表面粗糙度要求有：型腔內(nèi)壁及臺(tái)階面的表面粗糙度為ra1.6um，其余均為ra3.2um。1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)主要由孔、平面、型腔、外輪廓組成，這些結(jié)構(gòu)在普通機(jī)床上難以加工，但在數(shù)控機(jī)床上屬于易加工結(jié)構(gòu)，表面粗糙度在數(shù)控機(jī)床上也容易保證。2.毛坯的選擇2.1毛坯類型毛坯是用來(lái)加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。（一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和

11、離心鑄造等。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、

12、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。2.1毛坯余量的確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這是因?yàn)閺拿鞒叽绲淖饔脕?lái)講并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是:(1)保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的圖紙要求，可確定該零件的毛坯類型為型材，單邊留2.5mm余量，孔系均為實(shí)心孔。2.2毛坯零件圖的確定根據(jù)余量，確定該零件的毛坯尺寸為1

13、056520mm，其毛坯零件圖如圖1.2所示。圖1.2 毛坯零件圖3.機(jī)械加工工藝路線的確定3.1表面加工方法的確定（1）零件上下兩平面 其表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級(jí)為it14級(jí)。該表面尺寸精度不要求不高，表面粗糙度要求較高，故需要進(jìn)行粗、精加工。（2）零件外輪廓 其表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級(jí)為it14級(jí)。該表面尺寸精度等級(jí)不高，表面粗糙度較高，故需進(jìn)行粗、精加工。（3）4-7通孔 其表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級(jí)為it14級(jí)。該孔的尺寸精度等級(jí)不高，表面粗糙度要求一般，而鉆削加工無(wú)法達(dá)到其表面粗糙度，故其加工方法為鉆鉸。（4）4-10沉孔 其表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級(jí)為i

14、t14級(jí)。該孔的尺寸精度等級(jí)不高，表面粗糙度要求一般，由于在鉆4-7孔時(shí)已經(jīng)去除了一部分余量，故在加工時(shí)只需要進(jìn)行一次銑削加工即可保證其加工精度。（5）型腔 其表面粗糙度為1.6，尺寸精度等級(jí)為it8-9級(jí)。該表面的尺寸精度較高，表面粗糙度也較高，故需要進(jìn)行粗、精加工，在粗加工時(shí)，由于余量較大，故需要分多刀加工。（6）槽 其表面粗糙度為1.6，尺寸精度等級(jí)為it8-9級(jí)。該表面的尺寸精度較高，表面粗糙度也較高，故也需要進(jìn)行粗、精加工。3.2加工順序的安排由其表面的加工方法分析，確定其加工順序初步定為：銑底面鉆4-7通孔及4-10沉孔銑外輪廓及上表面銑型腔和槽。3.3定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基

15、準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求沒計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。根據(jù)該零件的分析，確定粗基準(zhǔn)為：毛坯外邊及上下任一底面；精基準(zhǔn)為：底面與4-7孔的任意兩對(duì)角孔。3.4加工階段的劃分零件加工時(shí)，往往不是依次加工完各個(gè)表面，而是將各表面的粗、精加工分開進(jìn)行，為此，一般都將整個(gè)工藝過(guò)程劃分幾個(gè)加工階段，這就是在安排加工順序時(shí)所應(yīng)遵循的工藝過(guò)程劃分階段的原則。按加工性

16、質(zhì)和作用的不同，工藝過(guò)程可劃分如下幾個(gè)階段：（1）粗加工階段這階段的主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準(zhǔn)，因此主要是提高生產(chǎn)率問(wèn)題。（2）半精加工階段這階段的作用是為零件主要表面的精加工作好準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。（3）精加工階段對(duì)于零件上精度和表面粗糙度要求（精度在it7級(jí)或以上，表面粗糙度在ra0.8以下）的表面，還要安排精加工階段。這階段的主要任務(wù)是提高加工表面的各項(xiàng)精度和降低表面粗糙度。3.5工藝路線的確定根據(jù)以上分析，確定該零件的工藝路線如下：05 下料 制造毛坯1056520。10 銑 夾毛坯外邊，以毛坯任一底面定位，銑另一表面。15 銑 夾毛坯外邊，以上道

17、工序加工的表面定位，鉆4-7通孔及4-10沉孔。20 銑 以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，另2孔用螺定壓緊，銑零件上表面及外輪廓。25 銑 以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，壓零件上表面，銑型腔及槽。30 鉗 去毛刺。35 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)圖上各尺寸。40 入庫(kù) 將合格零件入半成品庫(kù)，不合格的入廢品庫(kù)。3.6主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖工序號(hào)工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖10夾毛坯外邊，以毛坯任一底面定位，銑另一表面15夾毛坯外邊，以上道工序加工的表面定位，鉆4-7通孔及4-10沉孔。20以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，另2孔用螺定壓緊，銑零件上表面及外輪廓。25以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，壓零件上表面，銑型腔及槽。4.工序尺寸

18、及公差的確定每道工序完成后應(yīng)包子的尺寸成為該工序的工序尺寸。工件上的設(shè)計(jì)尺寸及其公差是經(jīng)過(guò)各加工工序后得到的。每道工序的工序尺寸都不相同，他們組不向設(shè)計(jì)尺寸接近。為了最終保證工件的設(shè)計(jì)要求，各中間工序的工序尺寸及其公差需要計(jì)算確定。工序余量確定后，就可計(jì)算工序尺寸。工序尺寸及其公差的確定要根據(jù)工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合，采取不同的計(jì)算方法。4.1基準(zhǔn)重合時(shí)的工序尺寸工序15尺寸工序余量mm工序尺寸及公差mm表面粗糙度ra/m粗半精精粗半精精粗半精精4-7孔6.80.26.8it14712.53.24-10沉孔6.83.26.8it141012.53.2工序25尺寸工序余量mm工序尺寸

19、及公差mm表面粗糙度ra/m粗半精精粗半精精粗半精精3028228it14303.21.62018218it14203.21.64.2基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸尺寸鏈圖尺寸計(jì)算l=15-5=1015的公差等級(jí)為it14即：15故l的尺寸公差：ei=0.2-0=0.2 es=-0.2-(-0.03)=-0.23故l的公差為105.設(shè)備及其工藝裝備的確定5.1機(jī)床的選擇工序10 該工序只銑平面，工序簡(jiǎn)單，精度不高，故可選擇在普通銑床上加工。工序15 該工序?yàn)殂@孔，由于需要不同大小的刀具，故選擇在數(shù)控銑床上加工。工序20 該工序銑平面和外輪廓，在普通機(jī)床上無(wú)法完成，故選擇在數(shù)控銑床上加工。工序25 該工

20、序?yàn)殂娦颓缓筒郏x擇在數(shù)控銑床上加工。5.2夾具的選擇工序10 該工序可直接選用通用夾具機(jī)用平口虎鉗裝夾。工序15 該工序也可選用組合夾具，以零件底面定位，壓零件上表面即可。工序20 該工序需設(shè)計(jì)專用夾具進(jìn)行裝夾。工序25 該工序也需設(shè)計(jì)專用夾具進(jìn)行裝夾。5.3刀具的選擇根據(jù)該零件的工藝特性，確定其刀具如表1-1所示。表1-1 機(jī)械加工刀具卡片刀具名稱刀具材料刀具規(guī)格加工部位可轉(zhuǎn)位面銑刀yt15150mm銑平面中心鉆高速鋼2mm鉆中心孔麻花鉆合金7mm鉆4-7通孔立銑刀合金10mm銑4-10沉孔立銑刀合金20mm銑外輪廓立銑刀合金16mm粗銑型腔及槽立銑刀合金12mm精銑型腔及槽5.4量具的選

21、擇對(duì)于型腔30寬度及槽20寬度可設(shè)計(jì)專用量具進(jìn)行測(cè)量，各其余尺寸可選擇直接選用通用量具游標(biāo)卡尺或者千分尺進(jìn)行測(cè)量。6.切削用量的確定銑削用量的選擇原則是：“在保證加工質(zhì)量的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床工作效能和刀具切削性能”。在工藝系統(tǒng)剛性所允許的條件下，首先應(yīng)盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進(jìn)給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計(jì)算銑削速度vc 。（1）銑削深度ap和銑削寬度ac的選擇對(duì)于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當(dāng)加工余量8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機(jī)床功率足夠時(shí)，留出半精銑余量0.52mm以后，應(yīng)盡可能一次去除多余余量；當(dāng)余量8mm時(shí)，可分兩次或多次走刀。銑削寬度和端銑

22、刀直徑應(yīng)保持以下關(guān)系：d0=(l.l1.6) ac（mm）對(duì)于圓柱銑刀，銑削深度ap應(yīng)小于銑刀長(zhǎng)度，銑削寬度ac的選擇原則與端銑刀銑削深度的選擇原則相同。（2）進(jìn)給量的選擇每齒進(jìn)給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要指標(biāo)。粗銑時(shí)fz主要受切削力的限制，半精銑和精銑時(shí)，fz主要受表面粗糙度限制。表6.1每齒進(jìn)給量fz的推薦值mm/z工件材料工件硬度hbs硬質(zhì)合金高速鋼面銑刀三面刃銑刀圓柱銑刀立銑刀面銑刀三面刃銑刀低碳鋼1501502000.200.400.200.350.150.300.120.250.120.200.120.200.040.200.030.180.150.300.150.300.

23、120.200.100.15中、高碳鋼1201801802202203000.150.500.150.400.120.250.150.300.120.250.070.200.120.200.120.200.070.150.050.200.040.200.030.150.150.300.150.250.100.200.120.200.070.150.050.12灰鑄鐵1501801802202203000.200.500.200.400.150.300.120.300.120.250.100.200.200.300.150.250.100.200.070.180.050.150.030.100.

24、200.350.150.300.100.150.150.250.120.200.070.12可鍛鑄鐵1101601602002002402402800.200.500.200.400.150.300.100.300.100.300.100.250.100.200.100.150. 200.350.200.300.120.250.100.200.080.200.070.200.050.150.020.080.200.400.200.350.150.300.100.200.150.250.150.200.100.200.070.12含碳量0.3%的合金鋼1702202202802803203203

25、800.1250.400.100.300.080.200.060.150.120.300.080.200.050.150.050.120.120.200.070.150.050.120.050.100.120.200.070.150.150.120.050.100.150.250.120.200.070.120.050.100.070.150.070.200.050.100.050.10工具鋼退火狀態(tài)36hrc46hrc56hrc0.150.500.120.250.100.200.070.100.120.300.080.150.060.120.050.100.070.150.050.100.0

26、50.100.030.080.120.200.070.120.070.150.050.10鋁鎂合金951000.150.380.1250.300.150.200.050.150.200.300.070.20注：表中小值用于精銑，大值用于粗銑(3)銑削速度vc的確定銑削速度的確定可查銑削用量手冊(cè)，如機(jī)械加工工藝手冊(cè)第l卷等綜上所述，該零件的銑削用量請(qǐng)參見機(jī)械加工工序卡片。第二章 第25號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.工序尺寸精度分析該工序加工型腔和槽，其位置精度要求不高，尺寸30及20的尺寸精度較高，設(shè)計(jì)夾具的目的是為了方便加工，其位置度要求可通過(guò)夾具保證，尺寸精度則由刀具及切削參數(shù)控制。2.定位方案確

27、定該零件的定位方案為一面兩孔定位。一面為：零件底面；兩孔為：4-7的對(duì)角孔（左上與右下兩孔）。3.定位元件確定根據(jù)定位方案，確定底面用定位塊定位，兩孔用定位銷釘定位，定位銷釘可安裝在定位塊上，其零件圖如圖2.1、圖2.2所示。圖2.1 定位塊圖2.2 定位銷釘4.定位誤差分析該工序位置精度要求不高，為it14級(jí)，容易保證，誤差可忽略不計(jì)。5.夾緊方案及元件確定夾緊方案：選擇以壓板壓緊的方式。其元件主要有壓板、雙頭螺栓、球頭螺栓、帶肩六角螺母等。這些元件均為標(biāo)準(zhǔn)件。6.夾具總裝草圖第三章 第25號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.工序尺寸精度分析該工序粗加工余量較大，尺寸精度it14級(jí)即可，刀具需要有一定的

28、剛性，能夠切削大的余量。2.刀具類型確定刀具類型為gb-t 14328.2-1993銷平型直柄粗加工立銑刀。3.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定標(biāo)準(zhǔn)型長(zhǎng)型參 考基本尺寸極限尺寸js15基本尺寸極限偏差h8minlminl基本尺寸極限尺寸js16基本尺寸極限尺寸js16齒數(shù)1616329263123203562.5-344.刀具工作草圖第四章 第25號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.工序尺寸精度分析該工序中的30的尺寸精度為it8級(jí)、尺寸20的尺寸精度等級(jí)為it8-9級(jí)、尺寸5的精度等級(jí)為it9級(jí)。尺寸5只需要首件測(cè)量即可，對(duì)于30尺寸及20尺寸需要設(shè)計(jì)專用量具進(jìn)行測(cè)量。2.量具類型確定確定其量具的類型為雙頭槽寬量規(guī)，量

29、具的材料為t10a鋼，測(cè)量表面硬度hrc58-hrc65。量規(guī)工作面之間的平行度允許其制造公差23um。量規(guī)工作面的粗糙度為0.20.4，非工作表面的粗糙度為3.2。量規(guī)草圖如圖4.1所示。圖4.1 量規(guī)草圖3.極限量具尺寸公差確定（1）30槽寬量規(guī)30k8尺寸公差確定查表確定量規(guī)的公差為t=0.0034mm，z=0.005mm。又槽寬的尺寸公差為：上偏差es=+0.033，下偏差ei=0。故量規(guī)的制造極限偏差計(jì)算如下：通規(guī)：上偏差=es-z+t/2=0.033-0.0034+0.0034/2=0.0313mm； 下偏差=es-z-t/2=0.033-0.0034-0.0034/2=0.027

30、9mm。止規(guī)：上偏差=ei+t=0+0.005=0.005mm； 下偏差=ei=0mm。（2）20槽寬量規(guī)20k9尺寸公差確定查表確定量規(guī)的公差為t=0.0034mm，z=0.005mm。又槽寬的尺寸公差為：上偏差es=+0.05，下偏差ei=0。故量規(guī)的制造極限偏差計(jì)算如下：通規(guī)：上偏差=es-z+t/2=0.05-0.0034+0.0034/2=0.0483mm； 下偏差=es-z-t/2=0.05-0.0034-0.0034/2=0.0449mm。止規(guī)：上偏差=ei+t=0+0.005=0.005mm； 下偏差=ei=0mm。4.極限量具公差帶圖圖4.2 30k8圖4.3 20k95.極

31、限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.4為30k8量規(guī)結(jié)構(gòu)圖，圖4.5為20k9量規(guī)結(jié)構(gòu)圖。圖4.4 30k8量規(guī)結(jié)構(gòu)圖圖4.5 20k9量規(guī)結(jié)構(gòu)圖第五章 數(shù)控編程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.工序數(shù)控加工工藝分析通過(guò)第一章的工藝分析，確定該零件的工序15、工序20、工序25在數(shù)控機(jī)床上加工，其數(shù)控加工工藝分析如下。工序15 該工序主要為鉆孔，其精度要求不高，在數(shù)控機(jī)床上屬于易加工工藝。工序20 該工序?yàn)殂娤髌矫婕捌渫廨喞?，尺寸精度要求不高，在?shù)控機(jī)床上容易加工，裝夾需要設(shè)計(jì)專用夾具進(jìn)行裝夾。工序25 該工序?yàn)殂娤餍颓患安?，其尺寸精度與表面粗糙度要求較高，在數(shù)控加工時(shí)，需要分粗精加工。總的來(lái)說(shuō)，該零件的數(shù)控加工工序?qū)儆谝准庸す?/p>

32、藝，容易保證。2.工藝路線確定工序15 夾毛坯外邊，以上道工序加工的表面定位，鉆4-7通孔及4-10沉孔。 工步1 鉆中心孔。 工步2 鉆4-7底孔。 工步3 銑4-10沉孔。 工步4 鉸4-7孔。工序20 以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，另2孔用螺定壓緊，銑零件上表面及外輪廓。 工步1 粗銑平面。 工步2 精銑平面。 工步3 粗銑外輪廓。 工步4 精銑外輪廓。工序25 以4-7通孔中的2對(duì)角孔定位，壓零件上表面，銑型腔及槽。 工步1 鉆中心孔。 工步2 鉆底孔。 工步3 粗銑型腔和槽。 工步4 精銑型腔和槽。3.刀具及切削用量的選擇3.1刀具的選擇該零件屬于中批量生產(chǎn)，因此刀具應(yīng)該細(xì)分，粗、精

33、加工刀具分開，該零件的數(shù)控加工刀具選用如表5.1所示。表5.1 數(shù)控加工刀具卡片工序號(hào)刀具編號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格刀片材料加工表面15t01中心鉆2mm高速鋼鉆中心孔t02麻花鉆6.8mm合金鉆4-7孔底孔t03立銑刀10mm合金銑4-10沉孔t04鉸刀7mm合金鉸4-7孔20t01面銑刀150mm合金銑平面t02立銑刀20mm合金銑外輪廓25t01中心鉆2mm高速鋼鉆中心孔t02麻花鉆10mm合金鉆底孔t03立銑刀16mm合金粗銑型腔和槽t04立銑刀12mm合金精銑型腔和槽3.2切削用量的選擇切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用量的選擇是數(shù)控加工工藝編制過(guò)程中不可缺

34、少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及查表確定該零件在數(shù)控加工過(guò)程中的切削用量如表5.2所示。表5.2 數(shù)控加工切削用量選用表加工表面主軸轉(zhuǎn)速（r/min）背吃刀量（mm）進(jìn)給速度（mm/min）粗銑平面6002200精銑平面10000.5150鉆中心孔12002120鉆4-7孔1500120鉸4-7孔8000.1300銑4-10沉孔1800150粗銑型腔和槽1500200精銑型腔和槽20000.52504.編程原點(diǎn)的確定及數(shù)值計(jì)算4.1編程原點(diǎn)的確定該零件的結(jié)構(gòu)形狀規(guī)則，其編程原點(diǎn)可直接設(shè)在零件的對(duì)稱中心上。4.2數(shù)值計(jì)算該零件的加工部位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其走刀節(jié)點(diǎn)均可通過(guò)尺寸線口算得知，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，故本節(jié)

35、不在做詳細(xì)解釋。5.程序的編寫及程序說(shuō)明5.1數(shù)控編程的定義編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。5.2數(shù)控編程的分類數(shù)控編程主要分為手工編程與自動(dòng)編程。（1）手工編程 整個(gè)程序的編制過(guò)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(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。（2）自動(dòng)編程 用計(jì)算機(jī)把人

36、們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.3零件的加工程序清單（1）工序15的加工程序清單程序解釋說(shuō)明o0001程序號(hào)t01 m06（中心鉆）換1號(hào)刀g00 g90 g54 x42 y22 m03 s1200快速運(yùn)動(dòng)至g54坐標(biāo)系中x42 y22位置，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200g43 h1 z25 m08調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g81 z-2 r2 f120調(diào)用g81鉆孔循環(huán)x-42鉆第二個(gè)中心孔y-22鉆第三個(gè)中心孔x42鉆第四個(gè)中心孔g80 g00 z150取消循環(huán)，抬刀t02 m06（6.8mm麻花鉆）換2號(hào)刀g00

37、x42 y22 m03 s1500快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500g43 h2 z25 m08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g83 z-20 r2 f120調(diào)用g83深孔啄鉆循環(huán)x-42鉆第二個(gè)孔y-22鉆第三個(gè)孔x42鉆第四個(gè)孔g80 g00 z150取消循環(huán)，抬刀t03 m06（10立銑刀）換3號(hào)刀g00 x42 y22 m03 s1800快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1800g43 h3 z25 m08調(diào)用3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g81 z-12.5 r2 f150調(diào)用g81鉆孔循環(huán)x-42銑第二個(gè)沉孔y-22銑第三個(gè)沉孔x42銑第四個(gè)沉孔g80 g00 z1

38、50取消循環(huán)，抬刀t04 m06（7鉸刀）換4號(hào)刀g00 x42 y22 m03 s800快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1800g43 h4 z25 m08調(diào)用4號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g81 z-20 r-10 f300調(diào)用g81鉆孔循環(huán)x-42鉸第二個(gè)孔y-22鉸第三個(gè)孔x42鉸第四個(gè)孔g80 g00 z150取消循環(huán)，抬刀g00 x0 y300工作臺(tái)退回（方便卸工件）m05主軸停止m09切削液關(guān)m30程序結(jié)束（2）工序20的加工程序清單程序解釋說(shuō)明o0002程序號(hào)t01 m06（面銑刀）換1號(hào)刀g00 g90 g54 x0 y-115 m03 s600快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)

39、，轉(zhuǎn)速500g43 h1 z25 m08調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g00 z0.5快速下刀至粗銑位置g01 y115 f200粗銑平面z0 f2000 s1000下刀至精銑位置，主軸轉(zhuǎn)速1000y-115 f150精銑平面g00 z150抬刀t02 m06（立銑刀）換2號(hào)刀g00 x60.5 y-45 m03 s850快速運(yùn)動(dòng)只下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速850g43 h2 z25 m08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g00 z-17快速下刀g01 y22.5 f150粗銑右邊g03 x42 y40.5 r18.5倒圓角g01 x-42.5粗銑上邊g03 x-60.5 y22.5 r18.5倒圓

40、角g01 y-22粗銑左邊g03 x-42.5 y-40.5 r18.5倒圓角g01 x42.5粗銑下邊g03 x60.5 y-22.5 r18.5倒圓角m03 s1500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500g01 x60 y-22 f150進(jìn)刀g02 x42 y-40 r18倒圓角g01 x-42精銑下邊g02 x-60 y-22 r18倒圓角g01 y22精銑左邊g02 x-42 y40 r18倒圓角g01 x42精銑上邊g02 x60 y22 r18倒圓角g01 y-22精銑右邊g00 z150抬刀x0 y300工作臺(tái)退回m05主軸停止m09切削液關(guān)m30程序結(jié)束（3）工序25的加工程序清單程序解釋說(shuō)

41、明o0003程序號(hào)t01 m06（中心鉆）換1號(hào)刀g00 g90 g54 x20 y0 m03 s1200快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200g43 h1 z25 m08調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g81 z-2 r2 f120調(diào)用g81鉆孔循環(huán)g80 g00 z150取消循環(huán)，抬刀t02 m06（10麻花鉆）換2號(hào)刀g00 x20 y0 m03 s1200快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200g43 h2 z25 m08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g98 g83 z-18 r2 f100調(diào)用g83深孔啄鉆循環(huán)g80 g00 z150取消循環(huán)，抬刀t03 m06（16mm立銑刀）換3號(hào)刀g00 x20 y0 m03 s1500快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500g43 h3 z25 m08調(diào)用3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開g00 z2快速下刀g01 z-5 f50進(jìn)刀m98 p1301調(diào)用子程序o1301g01 z-10 f50進(jìn)刀m98 p1301調(diào)用子程序o1301g01 z-16 f50進(jìn)刀x26 f150粗銑槽x-11粗銑槽g00 z150抬刀t04 m06（12mm立銑刀）換4號(hào)刀g00 x20 y9 m03 s2000快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速2000g43 h4 z25 m