鉸鏈座零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計說明書

1、QQ:1013265100 代做機械類畢業(yè)設(shè)計,尤其擅長零件加工工藝及其加工過程中所需夾具設(shè)計，并對鉆床，磨床，銑床等專機設(shè)計有獨到之處。本人常期從事機械行業(yè)、對機械產(chǎn)品加工、工序設(shè)計、工裝夾具設(shè)計及專機設(shè)計等都有較深的造詣?，F(xiàn)在工作之余為需要課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計的朋友提供強有力的幫助，并提供現(xiàn)成各類適合你需要的畢業(yè)設(shè)計QQ: 1013265100目 錄摘 要2第一章 緒 論3第二章 鉸鏈座的加工工藝設(shè)計42.1 鉸鏈座圖42.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析42.3毛坯的確定52.4主要加工表面方法的確定52.5定位基準(zhǔn)和鉸鏈方案的確定62.6工藝路線的擬定7第三章 鉸鏈座的數(shù)控加工工序設(shè)計83.1加工

2、余量的確定83.2切削用量的確定83.4夾具的選擇113.5加工設(shè)備的選用113.6工序與工步的劃分11第五章 結(jié)論14參 考 文 獻15致 謝16附表1 機械加工工藝過程卡片17摘 要在數(shù)控編程中，工藝分析和工藝設(shè)計是至關(guān)重要的，無論是手工編程還是自動編程，在加工前都要對所加工零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇加工設(shè)備、刀具、夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對一些工藝問題（如對刀點，換刀點，刀具補償?shù)龋┳鱿鄳?yīng)處理。因此程序編制中的工藝分析和工藝設(shè)計是一項十分重要的工作。本設(shè)計的零件為鉸鏈座，它是起到支承和夾緊的作用的元件。本文根據(jù)該零件的圖紙及技術(shù)要求，

3、對該零件進行了詳細的數(shù)控加工工藝分析，依據(jù)分析的結(jié)果，確定了該零件的加工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、使用刀具、加工順序安排、工步劃分，走刀路線和切削用量等，并編制了零件的數(shù)控加工工藝卡片、數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工編程編制了該零件的數(shù)控加工程序?！娟P(guān)鍵詞】：數(shù)控加工 工藝分析 工藝設(shè)計AbstractIn the numerical control programming, process analysis and process design is very important, whether manual programming or automatic programm

4、ing, in processing before each parts of machining process analysis, draws up the processing schemes, choose processing equipment, tool, fixtures, determine the cutting dosages, arrange processing order, formulate walk knife route etc. The programming process, but also to some process issues (such as

5、 the knife point, change the cutting point, blade compensating, etc.) do accordingly. So the process design of process analysis and process design is a very important work. This design of parts for clamping seat, it is a clamping pieces. Based on the part of drawing and technical requirements of the

6、 parts made detailed nc machining process analysis, according to the analysis result, made sure the parts processing methods, clamping mode, the locating datum, using tools and machining sequence, the labor division, walk step knife route and cutting dosages, etc, and works out parts of nc machining

7、 process card, nc machining operations CARDS and cutter card, etc, finally, adopt manual programming compiling the parts of nc machining process. key words : nc machining technology analysis process design 第一章 緒論數(shù)控加工就是采用數(shù)控程序控制機床進行零件加工的一種加工方法，相對于普通機床加工，數(shù)控加工具有加工效率高、勞動強度低、加工精度高、柔性好等一系列優(yōu)點。數(shù)控機床加工中，數(shù)控程序（數(shù)

8、控加工程序）是不可缺少的一部分，數(shù)控機床之所以能加工出各種形狀、不同尺寸和精度的零件，就是因為編程人員為它編制了不同的加工程序。編寫數(shù)控加工程序的過程就是將加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)（進給速度、主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量等）、位移數(shù)據(jù)及開關(guān)命令（換刀、切削液開/關(guān)和工件裝卸等）等信息用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能代碼和格式按加工順序編寫成加工程序單，并記錄在信息載體上，再通過信息載體將數(shù)控加工程序輸入機床數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機床按數(shù)控程序的內(nèi)容加工出合格的零件。數(shù)控程序編寫的如何，直接影響零件加工質(zhì)量。數(shù)控編程分手工編程和自動編程。手工編程是由人工完成刀具軌跡計算及加工程序的編制工作。當(dāng)零件形狀不十分復(fù)雜或

9、加工程序不太長時，采用手工編程方便、經(jīng)濟。自動編程是利用計算機通過自動編程軟件完成對刀具運動軌跡的計算、加工程序的生成及刀具加工軌跡的動態(tài)顯示等。對于加工零件形狀復(fù)雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運動軌跡計算繁瑣時，常采用自動編程。在數(shù)控編程中，工藝分析和工藝設(shè)計是至觀重要的，無論是手工編程還是自動編程，在加工前都要對所加工零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇加工設(shè)備、刀具、夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對一些工藝問題（如對刀點，換刀點，刀具補償?shù)龋┳鱿鄳?yīng)處理。因此程序編制中的工藝分析和工藝設(shè)計是一項十分重要的工作。本設(shè)計的零件為鉸鏈座，它是用于支承、夾緊

10、的作用元件，從其外形特征來看，它是一個比較規(guī)則零件。本文根據(jù)該零件的圖紙及技術(shù)要求，對該零件進行了詳細的數(shù)控加工工藝分析，依據(jù)分析的結(jié)果，確定了該零件的加工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、使用刀具、加工順序安排、工步劃分，走刀路線和切削用量等，并編制了零件的數(shù)控加工工藝卡片、數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工編程編制了該零件的數(shù)控加工程序。第二章鉸鏈座的加工工藝設(shè)計2.1 鉸鏈座圖技術(shù)要求：1 表面發(fā)藍。圖2.1 鉸鏈座圖圖2.1所示為鉸鏈座的零件圖，其材料為45，零件結(jié)構(gòu)簡單，但不方邊加工。2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析圖2.1所示零件是鉸鏈座，兼有夾緊與支承的作用。由底板、孔等組成。零件的

11、尺寸、精度要求不是太高，這樣在加工過程當(dāng)中就比較簡單。該零件的關(guān)鍵工序要保證25的圓與地面的平行度，圓端面與地面的垂直度。該零件的整個加工過程包括銑面、鉆孔、鏜孔。2.3毛坯的確定 在制定工藝規(guī)程時，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)意義。毛坯種類的選擇，不僅影響著毛坯制造的工藝、而且對零件的機械加工工藝、設(shè)備和工具的消耗以及工時定額也都有很大的影響。因此，正確選擇毛坯，需要毛坯制造和及機械加工零方面的工藝人員緊密配合，以兼顧冷、熱加工兩方面的要求。機械加工中常見的毛坯（1）鑄件：形狀復(fù)雜的毛坯，宜采用鑄造方法制造。 （2）鍛件：鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種（3）型材：機械制造中的型材按截面形可分

12、為圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼和其他特殊截面形狀的型材。（4）組合毛坯：將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機械加工的半成品組合在一起，也可作為機械加工的毛坯，組合的方法一般是焊接。毛坯選擇的的兩種不同 一種是毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近，零件制造的大部分勞動量用于毛坯，機械加工多為精加工，勞動量和費用都比較少；另一種是毛坯的形狀及尺寸與零件相差較大，機械加工切除較多材料，其勞動量及費用也較大。毛坯選擇應(yīng)考慮的因素1 零件材料的工藝特性及零件材料組織和性能的要求2 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺3 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小4 現(xiàn)有生產(chǎn)條件該鉸鏈座材料為45，因其屬于中、小型零件，形狀并不是很復(fù)雜，綜合它的用途，

13、考慮它的抗拉、形變、強度等因素，所以選擇45號鋼。2.4主要加工表面方法的確定該零件的形狀很簡單，需要加工的地方不多，要求也不高，所以選擇數(shù)控銑床就行了。外形加工方案：面銑孔表面的加工方案可為：鉆孔鏜孔2.5定位基準(zhǔn)和鉸鏈方案的確定根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工精度的要求，正確選擇零件加工時的定位基準(zhǔn)是制訂加工工藝規(guī)程時應(yīng)先考慮的主要問題之一。零件加工的第一道工序只能用毛坯的表面來定位，這種定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中用已加工表面來定位，稱精基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)按功用不同分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)1. 設(shè)計基準(zhǔn)在零件圖上用來確定其他點、線、面位置的基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn)在加工和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。按作用不同又分

14、為：(1)定位基準(zhǔn)。在加工中使用工件在機床或夾具上占有正確的位置所采用的基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)。零件檢驗時，用以測量已加工表面尺寸和位置所用的基準(zhǔn)（3）裝配基準(zhǔn)。在裝配時用以確定零件或部件在機械產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇原則 (1) 保你證加工表面與不加工表面之間的相互位置尺寸要求，應(yīng)選用不加工作為粗基準(zhǔn)。（2）多加工表面或不加工表面與加工表面之間相互之間位置要求不嚴(yán)格的零件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證合理地分配各加工表面的余量。如圖2.1所示的鉸鏈座圖，應(yīng)選擇底面作為粗基準(zhǔn)（3）作為粗基準(zhǔn)的毛坯表面應(yīng)盡量光滑平整，以便零件鉸鏈可靠。（4）粗基準(zhǔn)一般不能重復(fù)使用。精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時。主要考

15、慮保證零件加工精度，同時考慮裝夾準(zhǔn)確、可靠和方便，而且夾具簡單。在選擇精基準(zhǔn)時應(yīng)遵循以下原則：（1） 基準(zhǔn)重合原則（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3） 便于裝夾原則結(jié)合零件的尺寸，基準(zhǔn)面選擇的因素把底面作為精基準(zhǔn)。在確定鉸鏈方案時應(yīng)注意下列三點：1盡可能作到設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；2盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；3避免采用占機人工調(diào)整裝夾方案。2.6工藝路線的擬定綜合數(shù)控加工工藝路線設(shè)計與通用機床加工工藝路線設(shè)計的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計中一定要注意到，由于

16、數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其他加工工藝銜接好。數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應(yīng)特別注意以下幾個問題：1工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控工序的劃分一般可按下列方法進行：（1）以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制，機床連續(xù)工作時間的限制，各機床負(fù)荷率平衡等。此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難，因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。（3）以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，

17、可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。（4）以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進行校形，故一般來說，凡要進行粗精加工的過程，都要將工序分開。2順序的安排順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與鉸鏈的需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按以下原則進行：（1） 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與鉸鏈，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工；（3）以相同定位、鉸鏈方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次

18、數(shù)與挪動壓板次數(shù)；（4）在同一次安裝中進行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。3數(shù)控加工工序與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點，如：要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣一來才能使各工序達到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗收有依據(jù)。綜合上述分析，按照由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就進不久遠的原則確定該鉸鏈座的工藝路線如下： 

19、  銑底面銑四周側(cè)面25鉆孔鏜孔做9孔鉆8的孔攻絲M8去毛刺檢驗入庫。第三章鉸鏈座的數(shù)控加工工序設(shè)計3.1加工余量的確定為了保證加各加工方面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇工件余量最小的面為粗基準(zhǔn)，故選用底面作為基準(zhǔn)，精加工得到。3.2切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進給量、背吃刀量。合理選擇切削用量能提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低加工成本，充分發(fā)揮刀具和數(shù)控機床的效能。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。 切削用量選擇的基本原則是：(1) 根據(jù)工件加工余量和加工要求,確定背吃刀量。(2) 根據(jù)工藝系統(tǒng)允許的切削力,確定進給量。(3

20、) 根據(jù)刀具耐用度,確定切削速度。(4) 所選定的切削用量應(yīng)該是數(shù)控機床功率允許的。1） 確定背吃刀量粗加工時，在保留精加工余量的前提下，若機床剛性和機床功率允許，應(yīng)盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。一般加工的背吃刀量為1到3mm。通常工件留出一定的精加工余量，通過精加工來實現(xiàn)圖樣上提出的技術(shù)要求。一般精加工的背吃刀量為0.1到0.3mm。2) 進給量的確定車削進給量確定的原則是：(1) 粗加工時，在工藝系統(tǒng)強度允許的前提下，選擇大的進給量。(2) 半精加工和精加工時,進給量比粗加工不可太小,否則不僅降低加工效率,而且影響加工質(zhì)量。(3) 切槽加工時,由于切槽刀剛性較差,

21、應(yīng)選擇較小的進給量。3.3刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計的主要內(nèi)容之一，它不但影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速比普通機床高1-2倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。隨著刀具材料性能的提高與結(jié)構(gòu)特性的改善，數(shù)控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調(diào)整更換等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂層刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。數(shù)控機

22、床對所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達到這些要求才能使數(shù)控機床真正發(fā)揮效率。在選擇數(shù)控機床所用刀具時應(yīng)注意以下幾個方面：1良好的切削性能?，F(xiàn)代數(shù)控機床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在數(shù)控機床上為了保證加工質(zhì)量，往往實行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。2較高的精度。隨著數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能實現(xiàn)快速和自動換刀；又由于加工的零件日益復(fù)雜和精密，這就要求刀具必須具備較高的形 狀精度。對數(shù)控機床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立

23、銑刀的徑向尺寸精度高達5m以滿足精密零件的加工需要。3先進的刀具材料。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。除了不斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質(zhì)合金鋼材料外，涂層硬質(zhì)合金刀具已在國外普遍使用。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面沉積一薄層（一般57m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結(jié)合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。在如何使用數(shù)控機床刀具方面，也應(yīng)掌握一條原則：尊重科學(xué)，按切削規(guī)律辦事。對于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度（v）、背吃刀量（aP）、進給量（f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。這對大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應(yīng)在實踐中不斷摸索這個最佳切削參

24、數(shù)。根據(jù)加工要求需選擇刀具如下:1號刀：40的面銑刀2號刀：24.5的鉆頭3號刀：9的立銑刀；4號刀：7.8的鉆頭；5號刀：M8的絲錐6號刀：25的鏜刀3.4夾具的選擇由于夾具確定了零件在機床坐標(biāo)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(biāo)系中的正確坐標(biāo)方向，同時協(xié)調(diào)零件與機床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點：1當(dāng)零件加工批量小時，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具；2當(dāng)小批量或成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單；3夾具要開敞，其定位、鉸鏈機構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）；4裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時間，有條件時，批量較大的零

25、件應(yīng)采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。該零件規(guī)則的外形結(jié)合加工的需求，所以選擇機用虎鉗，在裝夾的時候保證底面與機用虎鉗完全貼合，以保證孔與其的平行度，端面與底面的垂直度。3.5加工設(shè)備的選用根據(jù)被加工零件的外形、材料與加工精度等條件,選用上海西格碼機床有限公司生產(chǎn)的，配備FANUC Oi銑床3.6工序與工步的劃分該零件加工的加工工序依據(jù)裝夾次數(shù)劃分，可劃分三道工序，即工序1為裝夾加工零件的底面面和四個9孔；2加工25的孔；3加工M8的孔。具體工序、工步劃分如下：工序1：加工地面和沉孔1.用40的面銑刀加工底面 2.加工9孔。工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號SK231鉸鏈座45

26、鋼DGB-01-020工序號程序編號夾具名稱設(shè)備名稱車間1O0001機用虎鉗數(shù)控銑床機加工車間工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速（mm/min）進給速度*（mm/min）背吃刀量/mm備注1銑底面T15005012鉆9的孔T6400303編制劉迪蒙審核批準(zhǔn)工序2：加工32的孔 9. 用機用虎鉗鉸鏈地面的側(cè)邊工25的孔工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號08SK231鉸鏈座HT20-40DGB-01-020工序號程序編號夾具名稱設(shè)備名稱車間2O0002機用虎鉗加工中心機加工車間工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進給速度*（mm/r）背吃刀量/mm備注1用鉆頭加工24.5的孔T2

27、400332鏜25的孔T32000500.5編制劉迪蒙審核批準(zhǔn)工序3：加工M8孔QQ:1013265100 代做機械類畢業(yè)設(shè)計,尤其擅長零件加工工藝及其加工過程中所需夾具設(shè)計，并對鉆床，磨床，銑床等專機設(shè)計有獨到之處。本人常期從事機械行業(yè)、對機械產(chǎn)品加工、工序設(shè)計、工裝夾具設(shè)計及專機設(shè)計等都有較深的造詣?，F(xiàn)在工作之余為需要課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計的朋友提供強有力的幫助，并提供現(xiàn)成各類適合你需要的畢業(yè)設(shè)計QQ: 1013265100工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號08SK231鉸鏈座HT20-40SNT-JZQ-00054工序號程序編號夾具名稱設(shè)備名稱車間2O0002機用虎鉗加工中心機加工車間工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進給速度*（mm/