數(shù)控機床座體的工藝分析及數(shù)控加工畢業(yè)設計說明書

目錄第一章、緒論111前言1111設計題目1112課題來源1113課題類型1114課題意義1115國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀112方案論證2121課題研究的方法2122改進加工工藝2123改進加工質(zhì)量2124提高生產(chǎn)效率313所選課題的研究意義3131所選課題的的經(jīng)濟效益3132所選課題的社會效益4第二章、機制工藝設計部分621座體的結構工藝性分析6211座體的尺寸和公差標注6212座體的組成要素6213座體的整體結構622生產(chǎn)綱領的確定623座體的選材7231滿足座體的使用性能要求7232滿足材料的工藝性能需求724毛坯及工序尺寸公差的確定825工藝路線的擬定9251加工方法的確定9252加工階段的劃分10253工序集中和分散10254加工順序的確定1026定位基準的選擇11261粗基準的選擇11262精基準的選擇11263各表面加工時的定位基準1127機床及其工藝設備的選擇11271機床的選擇11272工藝設備的選擇1228切削用量參數(shù)的確定1229工時定額計算12第三章、工件的裝夾1331對專用夾具的基本要求1332定位方式的確定與定位元件的選擇13321定位方式的確定13322定位元件的選擇13第四章數(shù)控加工1441系統(tǒng)介紹1442程序指令的介紹1443編寫程序15431底平面加工程序15432軸承孔的加工程序15第五章、總結17致謝18參考文獻19摘要本次設計主要經(jīng)過座體的設計、座體的選材、工序的擬定、機床的選擇、座體的加工等流程最終完成此次畢業(yè)設計。經(jīng)過此次畢業(yè)設計一方面自己進一步加深對所學理論的認識，另一方面在老師的指導下，學會運用所學知識去分析和解決一些實際問題，學會應用手冊、標準、規(guī)范等資料。通過此畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的鍛煉把以前所學理論知識的運用于實踐，從而達到溫故而知新的目的，提高自己解決實際工程課題的能力。本次設計由于時間有限，再加上我的水平有限，難免有些不足之處，敬請老師。關鍵詞座體設計，工序擬定，座體加工。ABSTRACTTHEDESIGNOFTHEMAINSEATOFTHEDESIGNOFTHEBLOCKSINTHESELECTIONANDPREPARATIONPROCESS,THECHOICEOFMACHINETOOLS,SUCHASTHEPROCESSINGOFBLOCKFINALCOMPLETIONOFTHEGRADUATIONPROCESSDESIGNAFTERGRADUATINGFROMTHEDESIGNONTHEONEHAND,TOFURTHERDEEPENTHEIRUNDERSTANDINGOFTHETHEORYBYTHESCHOOL,ONTHEOTHERHAND,UNDERTHEGUIDANCEOFTEACHERS,LEARNHOWTOUSETHEKNOWLEDGETOANALYZEANDSOLVEPRACTICALPROBLEMS,LEARNINGMANUALS,STANDARDS,NORMSANDSOONTHROUGHTHISPARTOFTHEGRADUATIONEXERCISEDESIGNEDBYTHETHEORYOFTHEPREVIOUSKNOWLEDGEOFAPPLYINGITINPRACTICE,SOASTOACHIEVETHEPURPOSEOFWENGUERZHIXIN,ANDRAISETHEIRISSUESTOSOLVEPRACTICALENGINEERINGCAPABILITIES全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ360702501THEDESIGNDUETOTIMECONSTRAINTS,COUPLEDWITHMYLIMITEDABILITY,INEVITABLYSOMEDEFICIENCIES,PLEASETEACHERSKEYWORDSBLOCK,DESIGN,PROCESSDEVELOPMENT,BLOCKPROCESSING第一章緒論11前言111設計題目座體的工藝分析及數(shù)控加工112課題來源根據(jù)工廠廠中實際生產(chǎn)中的需要，有些零件的加工在原有的機械設備中，達不到所要要求的效果。為此對其進行了設計并且運用到實際生產(chǎn)中去，達到了理想的效果。113課題類型該課題屬于機械設計部分，在工藝性能上要求高，在設計上要求嚴格。114課題意義隨著各行各業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的在生產(chǎn)中的地位越來越重要，其設備要求不斷提高和改進。通過合理科學的設計和改造解決機械制造中結構復雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，以便能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。它被廣泛應用到各個領域。115國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)控機床是綜合應用微電子，計算機自動控制，自動檢測等先進技術的新型機床。它適宜加工小批量，高精度，形狀復雜，生產(chǎn)周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特點。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，社會生產(chǎn)力取得了巨大的發(fā)展，要求制造技術向自動化及精密化前進，普通機床已越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高生產(chǎn)率的要求。數(shù)控機床成為機械工業(yè)重要的基礎裝備，其水平和擁有量已經(jīng)成為衡量國家制造能力和綜合國力強盛的重要標志之一，數(shù)控機床的發(fā)展態(tài)勢相當不錯。目前我國數(shù)控機床的數(shù)量和品種，尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求。自2000年以來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量以平均37的速度增長，2003年國產(chǎn)數(shù)控金屬切削機床年產(chǎn)量達到36000多臺。但是，由于進口機床的大量涌入，國產(chǎn)金屬切削數(shù)控機床在國內(nèi)市場的占有率卻明顯下降。2003年，我國國內(nèi)機床總消費為673億美元，其中進口機床413億美元，已經(jīng)連續(xù)3年成為世界最大的機床進口國。要是我們能改進自己的機床的技術含量，發(fā)展數(shù)控改造，可見節(jié)省不小的一筆消費，所以我國的數(shù)控機床的市場前景很樂觀。面臨著前所未有的發(fā)展機遇。首先，世界制造業(yè)開始向中國轉(zhuǎn)移，中國已經(jīng)成為吸引外資最多的國家。據(jù)有關報道，截至2004年10月底，全國累計引進外資合同金額101億美元，實際使用外資5553億美元，機床行業(yè)三資企業(yè)已有300多家，約占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的14。2004年，中國外貿(mào)總額可達11000億美元，在全球貿(mào)易座次排定中直超日本，成為僅次于美國、德國的全球第三貿(mào)易國，其中機電產(chǎn)品進出口可望達6000億美元。去年111月，我國金屬加工機床出口48億美元，同比增長4147。其次，國內(nèi)金屬加工機床市場需求持續(xù)高速增長。由于受固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速上升的拉動，國內(nèi)機電裝備市場需求持續(xù)以30左右的速度增長，振興裝備制造業(yè)帶動了機床市場需求30以上的增長。我國汽車工業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)、國防軍工、民營企業(yè)成為機床的需求大戶。中西部開發(fā)、東北等老工業(yè)基地振興、東南沿海的快速發(fā)展，為機床工業(yè)打開新的市場。自2002年以來，我國已經(jīng)成為世界第一機床消費大國。第三，經(jīng)濟全球化為我國機床工業(yè)發(fā)展提供了國際合作、引進技術、資源重組的機遇。當前，我國有實力的機床集團已走出國門，進入世界機床產(chǎn)業(yè)舞臺。大連、沈陽、秦川、上海等機床集團已經(jīng)兼并收購了7家美國、德國世界一流的機床企業(yè)，壯大了中國機床工業(yè)的實力。第四，中國機床工業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，特別是近幾年快速發(fā)展，已經(jīng)積累了一定的產(chǎn)業(yè)和技術基礎。目前，機床行業(yè)重點企業(yè)大都生產(chǎn)任務超負荷，一線工人連續(xù)上班，甚至節(jié)假日加班，有的企業(yè)用戶訂貨合同已遠遠超過生產(chǎn)能力，我國機床行業(yè)的供銷形勢反映了加快發(fā)展的緊迫性。目前數(shù)控機床改造具有廣闊的市場。此項技術在國外已經(jīng)發(fā)展成一個新興的工業(yè)部門，早在60年代已經(jīng)開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經(jīng)營等工業(yè)化國家的經(jīng)驗看，機床的數(shù)控改造是必要的，迫切的，用數(shù)控技術改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。此類改造機床所占比例還不小，如日本的大企業(yè)中有26的機床經(jīng)過數(shù)控改造，中小企業(yè)則是74。在美國有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控改造業(yè)務。12方案論證121課題研究的方法首先應該完成上述的機械設計工作，下一步就是根據(jù)圖紙進行CADCAM工作了。CAD/CAM技術對工業(yè)界的影響有目共睹，它極大促進了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效益的提高和設計制造成本的降低，從一定角度來說，它甚至使生產(chǎn)和設計變得生動，大大減少了人們的重復和煩瑣的簡單勞動，使人能最大限度地運用自己的頭腦來完成設計和生產(chǎn)工作，設計的生產(chǎn)為了一種創(chuàng)造藝術品的過程。當前能進行CAD/CAM工作的軟件有很多，這里選用UNIGRAPHICSNX。UNIGRAPHICSNX是當今世界上先進的、高度集成的、面向制造業(yè)的CAD/CAE/CAM高端軟件。這里選用UG建模后，生成刀具軌跡及程序。122改進加工工藝數(shù)控機床座體是箱體類零件主要用來支承、包容、保護運動零件或其他零件，也起定位和密封作用其內(nèi)包容的軸是高速旋轉(zhuǎn)部件，它的加工和裝配要求都比較高在座體上就反應在兩軸承孔和底板要有平行度要求，以減少座體軸向力不平衡，帶來的振動，影響銑刀頭的加工精度這就要求加工時保證軸承孔的配合尺寸要求80K7（）及兩軸承孔的中心線與0921底板面的平行度要求零件是鑄件，其底板鑄造圓角是R20，其他未標圓周角R3R5。123改進加工質(zhì)量要改進加工質(zhì)量可以通過進一步改進材料的工藝性能是指材料適應某種加工的能力材料的工藝性包括材料的鑄造性能，鍛造性能，焊接性能，切削加工性能，熱處理工藝性能1）、鑄造性能包括流動性，收縮性，熱裂傾向性，不同的金屬材料其鑄造性能有很大差異2）、切削加工性是指材料接受切削加工的能力它一般用切削抗力大小，加工零件表面粗糙度，加工時切削排除難易程序及刀具磨損大小來衡量切削加工性與材料的化學成分，力學性能及其纖維組織有密切關系對鋼鐵材料，一般認為硬度在160230HBS范圍內(nèi)切削加工性能較好過高的硬度不但難以加工而且刀具很快磨損；當硬度大于300HBS時，切削加工性能顯著下降；硬度大于400HBS時，切削加工性能很差，但過低的硬度在切削加工時易形成很長的切削，纏繞在刀具或工件上，造成工具的發(fā)熱或磨損，零件以切削后，表面粗糙數(shù)值大，故切削加工性差嚴重不符合本次設計切削加工要求切削加工性好的材料，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本有極大的經(jīng)濟意義熱處理工藝性能包括淬透性，變形與開裂傾向，過熱敏感性，回火脆性，氧化脫碳傾向不同材料的熱處理性能是不同的124提高生產(chǎn)效率提高生產(chǎn)效率一直是我們進行對機械設備和機構改造的最終目標，為此我綜合了一些實際的理論和實踐相結合從而得出了提高效率的總結（1）提高機械性能穩(wěn)定可靠，結構受限所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造后的機床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機械結構的限制，不宜做突破性的改造。（2）可充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。（3）可以采用最新的控制技術可根據(jù)技術革新的發(fā)展速度，及時地提高生產(chǎn)設備的自動化水平和效率，提高設備質(zhì)量和13所選課題的研究意義131所選課題的的經(jīng)濟效益從我國情來看，發(fā)展數(shù)控改造更是必然的趨勢。我國在普及應用數(shù)控技術方面近幾年來取得了很大的進展，從計算機數(shù)控（CNC）發(fā)展到直接數(shù)控（DNC）并能獨立設計和制造機械加工中心及柔性制造系統(tǒng)（FMS）。然而我國具有機床擁有量大，工業(yè)規(guī)模小的特點，以下是一系列數(shù)據(jù)，足可以看出我國的具體情況我國目前機床總量380余萬臺，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有1134萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到3。近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為0608萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6。我國機床役齡10年以上的占60以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20，F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機床占60以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的舊機床，用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、成本高、從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。然而要想在進幾年內(nèi)用自動化和精密設備更新現(xiàn)有機床，不論是資金還是我國機床制造廠的能力都是辦不到的，還造成資源的浪費。解決問題的關鍵就在于用盡量少的資金迅速改變機械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能地提高自動化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強度，提高經(jīng)濟效益。而實現(xiàn)這一任務的有效途徑就是普及應用經(jīng)濟型數(shù)控機床，并對原有機床進行數(shù)控改造。從改造應用的效果來看，這是個不錯的選擇，通過改造的機床所加工的零件比原來機床的精度高，尺寸一致性好。實踐證明普通機床的數(shù)控改造適合我國的經(jīng)濟水平，教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國設備技術改造的主要方向之一。通過改造設計，使普通機床既滿足技術性能的要求，又能獲得最佳的經(jīng)濟效益。何樂而不為呢132所選課題的社會效益當今世界，工業(yè)發(fā)達國家對機床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計算機技術的進步，數(shù)控機床在20世紀80年代以後加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機床展上各國機床制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今後如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。數(shù)控機床作為機電一體化的典型產(chǎn)品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機械制造中結構復雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機床價格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國作為機床大國，對普通機床數(shù)控化改造不失為一種較好的良策。數(shù)控機床是由主機、各種元部件功能部件和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成，還需先進的自動化刀具配合，才能實現(xiàn)加工，各個環(huán)節(jié)在技術上、質(zhì)量上必須切實過關，確保工作可靠、穩(wěn)定，才能保數(shù)控機床工作的精度、效率和自動化，否則，難以在生產(chǎn)實際中使用；它是社會需求、科技水平和人員素質(zhì)三者的結合，缺一不成。如果人員素質(zhì)差、科技水平達不到，則難以滿足社會需求。人是一切活動的主體，需要各種精通業(yè)務的專家、人才和熟練技術工人，互相配合，共同完成。數(shù)控機床是綜合應用微電子，計算機自動控制，自動檢測等先進技術的新型機床。它適宜加工小批量，高精度，形狀復雜，生產(chǎn)周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特點。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，社會生產(chǎn)力取得了巨大的發(fā)展，要求制造技術向自動化及精密化前進，普通機床已越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高生產(chǎn)率的要求。數(shù)控機床成為機械工業(yè)重要的基礎裝備，其水平和擁有量已經(jīng)成為衡量國家制造能力和綜合國力強盛的重要標志之一，數(shù)控機床的發(fā)展態(tài)勢相當不錯。目前我國數(shù)控機床的數(shù)量和品種，尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求。自2000年以來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量以平均37的速度增長，2003年國產(chǎn)數(shù)控金屬切削機床年產(chǎn)量達到36000多臺。但是，由于進口機床的大量涌入，國產(chǎn)金屬切削數(shù)控機床在國內(nèi)市場的占有率卻明顯下降。2003年，我國國內(nèi)機床總消費為673億美元，其中進口機床413億美元，已經(jīng)連續(xù)3年成為世界最大的機床進口國。要是我們能改進自己的機床的技術含量，發(fā)展數(shù)控改造，可見節(jié)省不小的一筆消費，所以我國的數(shù)控機床的市場前景很樂觀。面臨著前所未有的發(fā)展機遇。首先，世界制造業(yè)開始向中國轉(zhuǎn)移，中國已經(jīng)成為吸引外資最多的國家。據(jù)有關報道，截至2004年10月底，全國累計引進外資合同金額101億美元，實際使用外資5553億美元，機床行業(yè)三資企業(yè)已有300多家，約占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的14。2004年，中國外貿(mào)總額可達11000億美元，在全球貿(mào)易座次排定中直超日本，成為僅次于美國、德國的全球第三貿(mào)易國，其中機電產(chǎn)品進出口可望達6000億美元。去年111月，我國金屬加工機床出口48億美元，同比增長4147。其次，國內(nèi)金屬加工機床市場需求持續(xù)高速增長。由于受固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速上升的拉動，國內(nèi)機電裝備市場需求持續(xù)以30左右的速度增長，振興裝備制造業(yè)帶動了機床市場需求30以上的增長。我國汽車工業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)、國防軍工、民營企業(yè)成為機床的需求大戶。中西部開發(fā)、東北等老工業(yè)基地振興、東南沿海的快速發(fā)展，為機床工業(yè)打開新的市場。自2002年以來，我國已經(jīng)成為世界第一機床消費大國。第三，經(jīng)濟全球化為我國機床工業(yè)發(fā)展提供了國際合作、引進技術、資源重組的機遇。當前，我國有實力的機床集團已走出國門，進入世界機床產(chǎn)業(yè)舞臺。大連、沈陽、秦川、上海等機床集團已經(jīng)兼并收購了7家美國、德國世界一流的機床企業(yè)，壯大了中國機床工業(yè)的實力。第四，中國機床工業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，特別是近幾年快速發(fā)展，已經(jīng)積累了一定的產(chǎn)業(yè)和技術基礎。目前，機床行業(yè)重點企業(yè)大都生產(chǎn)任務超負荷，一線工人連續(xù)上班，甚至節(jié)假日加班，有的企業(yè)用戶訂貨合同已遠遠超過生產(chǎn)能力，我國機床行業(yè)的供銷形勢反映了加快發(fā)展的緊迫性。目前數(shù)控機床改造具有廣闊的市場。此項技術在國外已經(jīng)發(fā)展成一個新興的工業(yè)部門，早在60年代已經(jīng)開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經(jīng)營等工業(yè)化國家的經(jīng)驗看，機床的數(shù)控改造是必要的，迫切的，用數(shù)控技術改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。此類改造機床所占比例還不小，如日本的大企業(yè)中有26的機床經(jīng)過數(shù)控改造，中小企業(yè)則是74。在美國有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控改造業(yè)務。本文介紹了座體的加工過程,其中座體的底面和軸承就是利用數(shù)控機床進行加工第二章機制工藝設計部分21座體的結構工藝性分析全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ360702501座體的結構工藝性分析，主要包括座體的尺寸和公差標注、座體的組成要素和座體的整體結構等三方面211座體的尺寸和公差標注座體全長255MM全寬190MM,全高1722MM軸筒外徑115,內(nèi)徑96,軸承孔直徑40K7,軸筒端面的均布螺孔是6M8軸承孔倒角1,粗糙度值16,端面粗糙63,0921支承板厚15MM,與左端面相距10MM,支承板與軸筒接邊處相距96,與底板相距120,底板長200MM,寬190MM,圓角R20凹槽寬110,地腳螺孔是沉孔結構,軸向相距155,橫向相距150MM212座體的組成要素座體有軸筒、底板和支承板組成213座體的整體結構座體是箱體類零件主要用來支承、包容、保護運動零件或其他零件，也起定位和密封作用其內(nèi)包容的軸是高速旋轉(zhuǎn)部件，它的加工和裝配要求都比較高在座體上就反應在兩軸承孔和底板要有平行度要求，以減少座體軸向力不平衡，帶來的振動，影響銑刀頭的加工精度這就要求加工時保證軸承孔的配合尺寸要求40K7（）及兩軸承孔的中心線與0921底板面的平行度要求零件是鑄件，其底板鑄造圓角是R20，其他未標注圓角是R3R522生產(chǎn)綱領的確定生產(chǎn)綱領是指某零件的年產(chǎn)量銑刀頭是中型零件，生產(chǎn)數(shù)量是每年5005000件，為提高生產(chǎn)率和質(zhì)量應設計出相應的夾具，生產(chǎn)綱領由下列公式計算NQN1AB式中N零件的生產(chǎn)綱領；Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領；N每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；004/100A備品的百分率（一般是13）；B廢品的百分率（）銑刀頭只有一個座體，所以生產(chǎn)座體的數(shù)量應是N50001（131）5200件23座體的選材選材合理性的標志，應是在滿足座體的性能要求的條件下最大限度的發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強度的使用水平，同時也要減少材料的削耗和降低加工成本因此要做到合理選材，對設計人員來說，必須全面分析和綜合考慮一般在下列情況下需要選用材料設計新產(chǎn)品，改變原設計或是改變座體原來材料的降低成本；為適應本廠的設備條件而要改變零件加工工藝；原材料缺乏，需要更換新材料等目前選用零件大部分涉及到一些尚未標準化或尚未定型化的零件和工具選材的一般原則首先是在滿足零件作用性能的前提下，再考慮工藝性、經(jīng)濟性，且要根據(jù)我國的資源情況選擇國產(chǎn)材料231滿足座體的使用性能要求零件的使用性能是機械零件，構件等在正常情況下材料應具備的性能它包括力學性能和物理化學性能等，對一般機械零件，構件工具來說，則主要考慮力學性能而力學性能一般是在分析零件工作條件和失效形式的基礎上提出來的232滿足材料的工藝性能需求材料的工藝性能是指材料適應某種加工的能力材料的工藝性包括材料的鑄造性能，鍛造性能，焊接性能，切削加工性能，熱處理工藝性能1）鑄造性能包括流動性，收縮性，熱裂傾向性，不同的金屬材料其鑄造性能有很大差異2）切削加工性是指材料接受切削加工的能力它一般用切削抗力大小，加工零件表面粗糙度，加工時切削排除難易程序及刀具磨損大小來衡量切削加工性與材料的化學成分，力學性能及其纖維組織有密切關系對鋼鐵材料，一般認為硬度在160230HBS范圍內(nèi)切削加工性能較好過高的硬度不但難以加工而且刀具很快磨損；當硬度大于300HBS時，切削加工性能顯著下降；硬度大于400HBS時，切削加工性能很差，但過低的硬度在切削加工時易形成很長的切削，纏繞在刀具或工件上，造成工具的發(fā)熱或磨損，零件以切削后，表面粗糙數(shù)值大，故切削加工性差嚴重不符合本次設計切削加工要求切削加工性好的材料，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本有極大的經(jīng)濟意義熱處理工藝性能包括淬透性，變形與開裂傾向，過熱敏感性，回火脆性，氧化脫碳傾向不同材料的熱處理性能是不同的3）考慮材料的經(jīng)濟性材料的經(jīng)濟性涉及到材料的成本高低，材料的供應是否充足，加工工藝過程是否復雜，成品率的高低以及同一產(chǎn)品中使用材料的品種規(guī)格等從選材的經(jīng)濟性原則考慮，應盡可能選用價廉貨源充足，加工方便的材料，并盡量減少選材的品種規(guī)格，以簡化供應，保管等工作在選擇材料時，即要考慮材料本身的相對價格，也要該材料制成的零件在使用過程中的經(jīng)濟效益問題，如制造稱本，零件使用壽命等，來綜合考慮，從而達到合理選材的目的座體的選材技術要求此零件是鑄件根據(jù)以上的分析，一般用牌號為HT200的灰鑄鐵，此牌號的灰鑄鐵價格低廉，鑄造性好，易切削，且有吸振的作用，適合做箱體類零件的材料，能滿足此零件的使用要求24毛坯及工序尺寸公差的確定此座體是鑄件零件對鑄件表面要求較高，若采用手工砂型鑄造其精度達不到采用其它鑄造方式，毛坯生產(chǎn)成本增高，給加工生產(chǎn)成本不能有較多降低，因此采用砂型機器造型較好雖然加工余量有所增加，但生產(chǎn)成本會更加合理此零件的加工面包括兩軸承孔，兩端面，兩端面上的螺孔，底板面及其地腳螺孔因為孔徑小于30，鑄造時孔不鑄出，待加工兩軸承孔，端面，及底面，是主要加工面有加工余量，根據(jù)機械制造基礎課程設計P29頁的及表27得知成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級是CT810，在此選CT9根據(jù)P28頁表26得知鑄件尺寸公差數(shù)值鑄件尺寸尺寸公差底板厚1817軸承孔4022座體長25532（每端16）底面毛坯尺寸及其公差的確定工序余量工序名稱工序所能達到的精度工序尺寸工序尺寸及其上下偏差16半精銑K7031818016粗銑K952019619605毛坯22562562加工軸承孔的工藝路線及其公差的計算工序名稱工序余量工序所能達到的精度工序尺寸工序尺寸及其上下偏差精鏜04K7034040K703半精鏜18K9740396396740粗鏜7K1233783783毛坯孔2308308225工藝路線的擬定擬定工藝路線是指擬定零件加工所經(jīng)過的有關部門和工序的先后順序工藝路線的擬訂是工藝規(guī)程制定過程中的關鍵階段，是工藝規(guī)程制定的總體設計，其主要任務包括加工方法的確定、加工順序的安排、工序集中與分散等內(nèi)容251加工方法的確定1）加工底面底面是平面，用加工平面的方法來加工底面其粗糙度是RA63,此零件形狀不規(guī)則，在數(shù)控銑床上加工比較合適，加工時需要專用夾具固定零件查機械制造工藝與夾具P54頁可知要達到圖紙上平面的粗糙度和精度要求的加工方法是加工方法加工經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟表面粗糙度值RA/M粗銑精銑IT81016632）加工軸承孔軸承孔是配合公差，配合精度要求較高是IT7級，粗糙度是RA16，要求的加工精度也就相應較高，考慮到零件的結構，用加工中心加工比較合適加工時也要專用夾具夾緊查機械制造工藝與夾具P54頁可知要達到圖紙上平面的粗糙度和精度要求的加工方法是加工方法加工經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟表面粗糙度值RA/M粗鏜半精鏜精鏜IT7808163）加工端面端面的粗糙度是RA63，根據(jù)設備情況考慮用銑床加工較合適具體的加工方法如下加工方法加工經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟表面粗糙度值RA/M粗銑精銑IT81016634）加工地腳螺孔地腳螺孔的精度要求較低，是自由公差，用鉆床加工孔具體的加工方法如下5）加工端面螺孔端面螺孔的精度要求較嚴，一般是配鉆螺紋用板牙人工攻絲具體加工方法如下圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ360702501252加工階段的劃分粗加工主要切除各表面上大部分的余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品，為后序加工創(chuàng)造條件在本零件的加工中，座體底面，軸承孔和軸承孔端面需要粗加工半精加工完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準備在本零件中，軸承孔需要半精加工精加工保證主要表面達到圖樣要求要保證圖樣要求的主要是軸承孔253工序集中和分散工序集中是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行因本零件的工序簡單，根據(jù)工廠的設備情況，在此選擇工序分散的原則254加工順序的確定1）機械加工工序的安排、根據(jù)基面先行的原則，本零件應以底板上表面為定位基準先加工底面、根據(jù)先粗后精的原則，加工底面和軸承孔時先粗加工，之后再半精加工，最后精加工、根據(jù)先主后次的原則，應先加工軸承孔，再加工端面主要表面加工容易產(chǎn)生廢品，應放在前階段進行，以減少工時的浪費2）熱處理工序的安排加工方法加工經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟表面粗糙度值RA/M鉆孔IT1113125加工方法加工經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟表面粗糙度值RA/M鉆擴IT8101663攻螺紋本零件是鑄件，鑄造完后，只需進行時效處理就行時效處理的目的是消除毛坯制造和機械加工過程中產(chǎn)生的殘余應力3）輔助工序的安排輔助工序一般包括去毛刺、倒棱、清冼、防銹、去磁、檢驗等檢驗工序是主要的輔助工序，是合格證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施零件的每道工序加工完成之后，和零件全部加工完成之后都要進行檢驗工序具體的加工工藝路線請參看附件“工藝規(guī)程卡”26定位基準的選擇261粗基準的選擇粗基準是冷加工的第一道工序基準，它只能選擇末加工的毛坯表面，粗基準選擇的好壞，對以后加工表面余量及加工表面與非加工表面的相互位置有很大的影響選擇粗基準時的原則是1）以不加工表面為粗基準，為保證不加工表面與加工表面之間的相對位置要求，一般選擇不加工表面為粗基準依據(jù)此原則應選擇座體底板的上底面為粗加工基準加工底面2）選擇粗基準時，應合理分配各表面的加工余量3）粗基準的表面應盡量平整，沒有澆冒口，飛邊的等缺陷，以便在加工時定位可靠，夾緊方便4）一般情況下，同一方向上的粗基準表面只能用一次，這條原則與此工件加工所選幾面無沖突由以上幾條原則可以選擇第一道工序的粗基準為座體底板的上表面262精基準的選擇精基準是選用已加工表面作為工序基準，精基準的選擇，不僅要考慮對加工工件加工質(zhì)量好壞的影響，并且與工件夾緊定位是否方便也有很大關系精基準的選擇應依據(jù)以下原則1為了較容量獲得加工表面對設計基準相對位置精度，應選擇加工表面的設計基準作為定位基準，即基準重合原則，對照此原則，選已加工的座體底面為精基準加工軸承孔2）定位基準的選擇應便于工件安裝與加工，并能使夾具結構簡單易操作263各表面加工時的定位基準如下所述加工底面時以底板上表面為定位基準，加工軸承孔時以底面為定位基準，加工端面時也以底面為定位基準27機床及其工藝設備的選擇271機床的選擇本零件為大量生產(chǎn)，生產(chǎn)設備以通用設備為主零件上與軸承配合的孔和零件底面的選用加工中心，端面加工選用臥銑X63，端面孔選用鉆床Z3025272工藝設備的選擇本零件的加工面不多，需測量的有軸承筒與底面的中心高，軸承孔的內(nèi)孔徑，軸承筒的軸向長和地腳螺孔的間距在量具方面，因中心高是自由公差精度不高，用高度游標卡尺，內(nèi)孔徑的要求較高用專用的塞規(guī)能保證尺寸要求，軸承筒軸向長精度也不高用游標卡尺測量詳見工藝規(guī)程卡28切削用量參數(shù)的確定切削參數(shù)的確定主要是選定加工部分所需刀具以及切削三要素即切深、進給量、切削速度在這里以鏜軸承孔為例說明切削用量參數(shù)的確定工件材料是灰鑄鐵，軸承孔孔徑80，根據(jù)工廠設備情況，刀具材料一般選用硬質(zhì)合金鏜刀頭各參數(shù)如下查金屬切削原理與刀具（陸劍中主編）P85頁表47得知鏜刀前角選用12；P86頁得知精加工后角；粗加工后角1280860為便于刀具制造副后角查表49得知主偏角301R副偏角5R查表410得知刃傾角0S參照表411粗加工時背吃刀量，進給量F0810，轉(zhuǎn)速800R/MIN7P鏜削力的計算查金屬切削原理與刀具（陸劍中主編）P91頁鏜削力計算公式如下CFCFNYXPFVFAC查表31、查得,2795C01CX75CFY150CFN279531010075100015420245NFC而T68型鏜床其電動機容量（75KW）大于此功率故該機床功率能滿足加工需要29工時定額計算工時定額是在一定的技術組織條件下制定出來的，是相關設備和工人完成單件產(chǎn)品或某項工作所需要的時間不同生產(chǎn)類型的零件工時也不同，該零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)其計算公式為1TABRTSABTP其中TP基本時間；TA輔助時間；TS布置工作地時間；TR休息和生理需要時間。第三章工件的裝夾31對專用夾具的基本要求1）保證工件的加工精度2）提高生產(chǎn)率3）工藝性好4）使用性好5）經(jīng)濟性好32定位方式的確定與定位元件的選擇321定位方式的確定工件在夾具上的定位是夾具設計最重要的環(huán)節(jié)，只有保證工件的正確定位才能保證其加工精度合乎要求，夾具的定位要保證一批工件在首件加工直到全部加工完的過程中，使工件的工序基準相對于機床和刀具始終保持加工位置正確工件在夾具上的定位要符合六點定位原則，另外還要保證工件的定位精度，在前工序中已加工完兩個定位孔和底平面，這樣就可以利用“一面雙孔”定位，并能夠限制工件的六個自由度要求322定位元件的選擇有上述方案可知，選用的“一面雙孔”定位中的一面為底平面，它可以限制工件的3個自由度，選擇的兩定位銷孔為前面工序已加工完畢的兩地腳螺孔，這兩個孔可以限制“一面”所不能限制的另外3個自由度，則工件的六個自由度都被完全限制，為完全定位鏜套、定位銷、支承板設計為非標準件，具體尺寸見夾具零件圖工件的裝夾詳見夾具圖。第四章數(shù)控加工41系統(tǒng)介紹我選用了法拉克的數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是法拉克公司近年來推出的數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)，它的標準配置中帶了一塊PP72/48模板，可以實現(xiàn)72點輸入和48點輸出的PLC控制，同時驅(qū)動模塊為一個雙軸功率模塊，可以帶兩個線性軸和一個主軸，在伺服電機中內(nèi)置了速度反饋和位移反饋傳感器可以和主機一起形成一個半閉環(huán)控制系統(tǒng)從而能達到很高的機床精度。而且價格適中，具有很高的性價比，可以很好的滿足設備數(shù)控改造的要求。42程序指令的介紹421M00、M01、M02和M30的區(qū)別與聯(lián)系M00為程序暫停指令。程序執(zhí)行到此進給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新按啟動按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。主要用于編程者想在加工中使機床暫停（檢驗工件、調(diào)整、排屑等）。M01為程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行時控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態(tài)時此功能才能有效，否則該指令無效。執(zhí)行后的效果與M00相同，常用于關鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。M02為主程序結束指令。執(zhí)行到此指令，進給停止，主軸停止，冷卻液關閉。但程序光標停在程序末尾。M30為主程序結束指令。功能同M02，不同之處是，光標返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程。422G92與G54G59的應用G54G59是調(diào)用加工前設定好的坐標系，而G92是在程序中設定的坐標系，用了G54G59就沒有必要再使用G92，