配合件課程設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))

1、湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目: 配合件加工工藝設(shè)計(jì) 系 ： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控加工 學(xué)生姓名： 徐 君 杰 班 級(jí)： 092 指導(dǎo)教師： 羅 友 蘭 完成日期 2011年 11 月 10 日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(數(shù)控加工方向)機(jī)電工程系一、設(shè)計(jì)課題名稱: 配合件數(shù)控編程與加工二、指導(dǎo)教師: 羅友蘭 三、設(shè)計(jì)要求1、根據(jù)所給定的零件，選擇合適的加工機(jī)床、刀具、切削用量，合理的進(jìn)給路線，制定經(jīng)濟(jì)高效的工藝方案。2、工藝過程及工序卡片的編制。3、說明書要求格式完整、內(nèi)容精簡(jiǎn)、書寫清楚。所有設(shè)計(jì)內(nèi)容不得復(fù)印和抄襲。四、設(shè)計(jì)依據(jù)零件圖生產(chǎn)綱領(lǐng)： 三件 生產(chǎn)設(shè)備: CK7150A 數(shù)控系統(tǒng)：

2、 FANUC Oi-mate 五、參考資料1、機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì) 顧京主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版2、數(shù)控加工編程實(shí)用技術(shù) 許祥泰、劉艷芳編著 機(jī)械工業(yè)出版社3、機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 六、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量1、設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 確定生產(chǎn)類型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，并繪制零件圖。(2) 選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖。(3) 擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序切削用量及工序尺寸。(4) 填寫工藝文件：工藝過程卡、工序卡。(5)對(duì)數(shù)控加工工序進(jìn)行工藝分析確定工步、走刀路線、量具、加工參數(shù)。(6) 編制數(shù)控加工程序。(7) 填寫數(shù)

3、控加工刀具調(diào)整卡。(8) 撰寫設(shè)計(jì)說明書。2、設(shè)計(jì)結(jié)果零件圖（手工、電子各一份） 2張毛坯圖 1張工藝過程卡 1份機(jī)械加工工序卡（非數(shù)控加工、重要工序） 13道數(shù)控加工工序技術(shù)文檔（刀具卡、工序卡、程序清單） 1套設(shè)計(jì)說明書 1份3、設(shè)計(jì)進(jìn)度：8周（7周加1周答辯）序號(hào)工作階段建議時(shí)間1熟悉零件，畫零件圖62選擇加工方案，確定工藝路線，填寫工藝卡片303數(shù)控加工工序工步、走刀路線、刀具、量具、加工參數(shù)的確定，數(shù)控程序的編制454整理編寫說明書155準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 4七、說明書的格式和裝訂要求1、畢業(yè)設(shè)計(jì)封面2、畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書3、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書5、目錄6、畢業(yè)設(shè)計(jì)正文7、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)8

4、、參考資料9、設(shè)計(jì)圖紙及工藝規(guī)程注:說明書用16開紙打印或書寫，畢業(yè)設(shè)計(jì)正文字?jǐn)?shù)不少于1.5萬（含空格）八、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題審批表審批具體意見審查部門負(fù)責(zé)人意見同意實(shí)施專業(yè)負(fù)責(zé)人 羅友蘭 時(shí) 間 2011 年 9 月 29 日同 意 實(shí) 施學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人 羅友蘭 時(shí) 間 2011 年 9 月 30 日湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本文主要講述軸類配合件的工藝過程和設(shè)計(jì)。 軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到典型零件之一，它主要用來支撐傳動(dòng)零件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。本設(shè)計(jì)針對(duì)的是圓錐軸套配合件為典型的軸類零件，該零

5、件結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單，但為了保證相互配合，必須有嚴(yán)格的尺寸要求，加工難度較大。本文講述了該零件的加工工藝過程、工藝分析、程序編寫、切削參數(shù)選取等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：配合件 工藝 程序目錄前言 11畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)概述1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 21.2畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則22零件的加工工藝分析2.1零件圖的工藝分析42.2零件圖結(jié)構(gòu)工藝性分析52.3材料分析62.4零件的毛坯選擇62.5零件的安裝73數(shù)控加工工藝方案的制定3.1工藝過程設(shè)計(jì)83.2機(jī)床的選擇113.3刀具的選擇133.4量具的選擇144切削用量的選擇4.1軸、套外圓的切削用量154.2鉆孔（20）的切削用量174.3鏜孔（軸24）的切削用

6、量174.4切斷及切退刀槽的切削用量184.5鏜孔（套）的切削用量194.6螺紋的切削用量205零件加工5.1加工前的準(zhǔn)備225.2對(duì)刀225.3零件的加工235.4零件加工結(jié)果245.5原因分析及解決辦法25畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 26參考文獻(xiàn) 27附錄：工藝過程卡、工序卡、程序及刀具卡附件：CAD及手工圖前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)前進(jìn)行的一次綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的練習(xí)，是對(duì)我們所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次全面的檢驗(yàn)，也是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一種綜合體現(xiàn)，把所學(xué)知識(shí)能夠運(yùn)用到實(shí)際零件的加工中，是在我們學(xué)完了大學(xué)基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課，以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)生最后一項(xiàng)重要工作，勢(shì)必有它獨(dú)特的

7、，無法比擬的作用。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的知識(shí)不但涉及有金屬切削原理、加工工藝、數(shù)值計(jì)算、刀具的性能、測(cè)量技術(shù)、CAD制圖外還涉及到毛坯、金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。就個(gè)人而言，我們應(yīng)當(dāng)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，得到了以下能力方面的鍛煉與提升:1.能熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的基本理論以及在實(shí)訓(xùn)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，真正的把理論投入到實(shí)際生產(chǎn)中。 2.提高自身的設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)對(duì)零件結(jié)構(gòu)的分析和處理能力，設(shè)計(jì)出合理的加工方案，使生產(chǎn)效率提高，節(jié)約生產(chǎn)成本和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。3.使用各種手冊(cè)和專業(yè)資料的查詢，能夠迅速的查詢到自己所需的正確數(shù)據(jù)，并能綜合所學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)合理選擇。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)自己未來從

8、事的工作奠了一定的基礎(chǔ)，也使我體會(huì)到了老師平時(shí)對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)和用心良苦。但由于本組同學(xué)能力有限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望老師給予批評(píng)和指正！1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)概述1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：1.繪制零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求。2.根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析。有必要的話，對(duì)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出修改意見。3.確定毛坯的種類，繪制毛坯圖。4.擬定零件機(jī)械加工工藝過程，確定加工方案，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、加工設(shè)備等），確定各工序的加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時(shí)定額，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。5.填寫機(jī)械加工工藝過

9、程卡片，機(jī)械加工工序卡片等工藝文件。6.撰寫設(shè)計(jì)說明書。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則1畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想1）畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的a.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，訓(xùn)練分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)數(shù)控加工方面的知識(shí)；b.通過對(duì)零件加工方案分析，合理選擇加工機(jī)床，正確分析零件尺寸的能力、確定尺寸、選擇材料，較全面的考慮加工工藝等要求，學(xué)習(xí)數(shù)控加工的一般方法，通用零件、簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和過程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)的能力；c.進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算、繪圖、數(shù)控編程、數(shù)控操作，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)的能力。2

10、） 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)畢業(yè)設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的較簡(jiǎn)單機(jī)械零件為題目，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：零件圖樣工藝分析、工藝方案的比較與優(yōu)先、切屑用量、工序加工程序編制、編寫設(shè)計(jì)說明書等。3) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在加工時(shí)，保證零件加工質(zhì)量；適合一般現(xiàn)場(chǎng)條件，能顯著提高生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)強(qiáng)；工藝合理，工藝資料齊全，說服力強(qiáng)。4）畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們綜合利用三年來所學(xué)知識(shí)，解決基本問題，熟悉舊知識(shí)，應(yīng)運(yùn)新知識(shí)，解決實(shí)際問題，在原來的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步。為走上工作崗位奠定一定的基礎(chǔ)。5）設(shè)計(jì)的原則 本組同學(xué)認(rèn)為設(shè)計(jì)的原則是從準(zhǔn)備資料到說明書的結(jié)束，應(yīng)在盡量提高生產(chǎn)效率的前提下，降低成本，保證加工質(zhì)

11、量，穩(wěn)定可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益。282 零件的加工工藝分析2.1零件圖的工藝分析 圖1-1 圖1-2 技術(shù)要求： （1）銳邊倒角C0.3、其余表面按Ra3.2加工； （2）錐面接觸面不小于%50； （3）圓弧與圓弧過渡光滑； （4）未注公差尺寸按IT12加工和檢驗(yàn)。 軸套配合件是較常見的零件之一。數(shù)控車床加工的軸類零件一般有圓柱面、錐面、圓弧面、臺(tái)階、端面、內(nèi)孔、螺紋和溝槽構(gòu)成，材料為45鋼。如圖1-1、1-2所示的軸套配合件適合采用數(shù)控車床加工。該工件屬于軸套配合件。其主要技術(shù)要求為：圓弧與圓弧過渡光滑。銳邊倒角C0.3，也有相應(yīng)的同軸度和垂直度要求。2.2零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指

12、零件在滿足使用性能的前提下，其制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面廣，因此有必要對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。該零件的視圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素之間的關(guān)系準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注基本完整、清晰。注： 1軸類零件上24內(nèi)孔倒角處有多余的細(xì)實(shí)線；2軸件總長沒有標(biāo)注，缺少一個(gè)長度尺寸。修改：1多余的細(xì)實(shí)線實(shí)為技術(shù)處理中C0.3的倒角，在視圖中可無須表達(dá)出來； 2經(jīng)詢問指導(dǎo)老師后，確定了該零件總長為104.5mm。經(jīng)過修改后的圖樣如圖1-1所示。2.2.1尺寸精度軸：總長度為104.5mm；46外圓的上偏差為0，下偏差為-0.025，精度等

13、級(jí)達(dá)IT7；36外圓的上下偏差為±0.012，精度等級(jí)達(dá)IT7；20外圓表面上偏差為0，下偏差為-0.033，精度等級(jí)達(dá)IT8；24內(nèi)孔上偏差為+0.033，下偏差為0，精度等級(jí)達(dá)IT8.套：總長度為46，正負(fù)偏差為0.1，達(dá)IT10；46外圓的上偏差為+0.025,下偏差為0，精度等級(jí)達(dá)IT7。2.2.2表面粗糙度要求根據(jù)零件的表面工作部位的不同，有不同的表面粗糙度要求。該零件表面粗糙度除了配合處的公差為1.6um，其它均為3.2um。2.2.3位置精度的要求位置精度主要是指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支撐軸頸的同軸度，一般精度的軸為0.010.03。根據(jù)該零件圖分析，雖沒

14、有位置精度要求的標(biāo)注，但在實(shí)際加工過程中，應(yīng)考慮這些問題，保證20 mm外圓，36 mm 外圓的同軸度誤差（按一般標(biāo)準(zhǔn)為0.03），內(nèi)孔與軸的垂直度誤差（按一般標(biāo)準(zhǔn)為0.03）2.3材料分析該零件材料為45鋼。45表示平均含碳量為0.45%，它是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。屬于中碳鋼，強(qiáng)度高，塑性適中，具有綜合的機(jī)械性能，多用于軸、套、齒輪、連桿等部件。該零件的毛坯材料為45鋼，強(qiáng)度、硬度、塑形等力學(xué)性能好，切削性能好，工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。2.4零件的毛坯選擇該零件的毛坯選擇45鋼。零件在進(jìn)行加工時(shí)，余量的大小，成本等問題在設(shè)計(jì)毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好。選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素：A、零

15、件材料的工藝特性，以及零件對(duì)材料組織和性能的要求。由于該零件的形狀不復(fù)雜，毛坯結(jié)構(gòu)形狀易獲得，且機(jī)械性能要求不高，可用45棒料。B、零件的形狀尺寸及生產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本。由于該配合件是小批量生產(chǎn)， 而套筒較短，有同軸度要求，為便于精確的尺寸獲得，套筒選擇加工后切斷，故其毛坯較長。C、毛坯尺寸及加工余量。該零件批量少，精度要求較高，毛坯尺寸較接近零件尺寸，所留加工余量較小。綜上所述，該零件毛坯選擇為軸毛坯50mm×108mm棒料，套50mm×65mm棒料。毛坯如圖所示（圖1-3、4）。圖1-3圖1-42.5零件的安裝該零件的加工，既有普通車床，也有數(shù)控車床。普車和數(shù)控車的零件安

16、裝方法是一樣的，要合理的選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，以便于提高編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后，加工出全部待加工面。根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形，三角形等軸類和盤類小型零件。3 數(shù)控加工工藝方案的制定3.1工藝過程設(shè)計(jì)3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇a、軸的基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。根據(jù)相互位置原則、余量最小原則和便于裝夾原則，本零件的粗基準(zhǔn)為48mm的

17、外圓表面。精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則、便于裝夾原則，確定該零件的精基準(zhǔn)為36mm的外圓表面。b、套的基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。根據(jù)相互位置原則、余量最小原則和便于裝夾原則，本零件的粗基準(zhǔn)為50mm的外圓表面。精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、自為基準(zhǔn)原則、便于裝夾原則，確定該零件的精基準(zhǔn)為48mm的外圓表面。3.1.2零件表面加工方法的選擇a、軸的加工表面：帶孔的端面、24mm的孔、圓錐面、R6mm的圓角、46mm外圓表面、36mm外圓表面、20mm外圓表面、帶螺紋的端面、螺紋M27

18、5;1.5-6g。帶孔的端面：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)參考技術(shù)要求），表面粗糙度為Ra3.2um，可直接平端面。24mm的孔：公差等級(jí)為IT8（查表3.1得），表面粗糙度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。圓錐面：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)技術(shù)要求），表面粗糙度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。R6mm圓角：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)技術(shù)要求），表面粗糙度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。46mm外圓表面：公差等級(jí)為IT7（查表3.1得），表面粗糙度為Ra3.2um，需粗車半精車精車。36mm外圓表面：公差等級(jí)為IT7（查表3.1得），表面粗糙度為Ra3.2um，需粗車半精車精車。20mm外圓

19、表面：公差等級(jí)為IT8（查表3.1得），表面粗糙度為Ra3.2um，需粗車半精車精車。帶螺紋的端面：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)技術(shù)要求），表面粗糙度為Ra3.2um，需粗車，保證長度要求。螺紋M27×1.5-6g：普通粗牙螺紋（基孔制），需車到尺寸。b、套的加工表面：46mm外圓表面、R6mm的圓角、圓錐孔、螺紋M27×1.5-6H。46mm外圓表面：公差等級(jí)為IT7（查表3.1得），表面粗糙度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。R6mm圓角：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)技術(shù)要求），表面粗糙度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。圓錐面：公差等級(jí)為IT12（根據(jù)技術(shù)要求），表面粗糙

20、度為Ra1.6um，需粗車半精車精車。螺紋M27×1.5-6H：普通粗牙螺紋（基孔制），需車到尺寸。3.1.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為小批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以通用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。初選方案：軸加工方案：工序10：下料50mm×108mm的棒料，50mm×65mm的棒料 （普通機(jī)床）工序20：a）平帶孔端面，粗車外圓到48 mmb）鉆20mm深30mm的孔工序30：a、粗車帶孔端面

21、 （數(shù)控車床）b、粗車半精車精車圓錐、圓角和46mm外圓表面c、掉頭，粗車半精車精車20mm、26.85mm和36mm的外圓表面d、粗車帶螺紋端面，保證長度要求e、切5mm退刀槽f、車M27×1.5-6g螺紋g、掉頭，半精車精鏜24mm的孔工序40：去毛刺工序50：檢驗(yàn)工序60：入庫套加工方案：工序10：鉆20mm的孔 （普通機(jī)床）工序20：平端面，車48mm外圓工序30：粗車半精車精車R6mm、圓錐、25mm內(nèi)孔 （數(shù)控機(jī)床）工序40：保證長度切斷工序50：去毛刺工序60：檢驗(yàn)工序70：入庫比較后的方案：軸加工方案：工序10：下料50mm×108mm的棒料。 （普通機(jī)床）

22、 工序20：a、平帶孔端面，粗車外圓到48mmb、鉆20mm深30mm的孔。工序30：a、粗車帶螺紋端面 （數(shù)控機(jī)床）b、粗車半精車精車20mm、26.85mm和36mm的外圓表面c、切5mm退刀槽d、車M27×1.5-6g螺紋工序:40：a、掉頭，粗車帶孔端面到尺寸要求b、半精車精車圓錐、R6mm圓角和46mm外圓工序:50：半精鏜精鏜24mm的內(nèi)孔工序60： 去毛刺工序70：檢驗(yàn)工序80：入庫套加工方案：工序10：50mm×65mm的棒料。 工序20：車外圓到48mm，鉆20mm的孔 （普通機(jī)床）工序30：平端面，車46mm外圓 （數(shù)控機(jī)床） 工序40：a、半精鏜精鏜R

23、6、圓錐孔、25mm內(nèi)圓b、車M27×1.5-6H內(nèi)螺紋工序50：保證長度切斷工序60：去毛刺工序70：檢驗(yàn)工序80：入庫比較后的方案是采取工序集中原則，工序比較集中，裝夾次數(shù)少。比較后方案更好的保證加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性（工藝過程卡、工序卡另見附錄一、二）。3.2加工機(jī)床的選擇1、要保證加工零件的技術(shù)要求，能加工出合格的產(chǎn)品。2、有利于提高生產(chǎn)率。3、盡可能降低生產(chǎn)成本。根據(jù)毛坯材料為45號(hào)鋼，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)、零件輪廓不復(fù)雜。尺寸最長為104.5 mm，直徑為46 mm，加工精度最高IT7，最低IT12，,現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇CK7150A（如下圖、技術(shù)參數(shù)表3-1）。機(jī)床的加

24、工對(duì)象、用途a加工250×1000(500)以下軸件，500以下盤件；b加工幾何形狀復(fù)雜，尺寸繁多，精度要求高的軸類(或盤類)零件；c加工圓柱面、圓錐面、階梯面、球面及其它各種回轉(zhuǎn)曲面；d加工各種公、英制內(nèi)外螺紋；e能車削外圓、切槽及倒角，也可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、滾壓及鏜削加工；f適用于中、小批量及單件生產(chǎn)，也可用于復(fù)雜零件的大批量生產(chǎn)表3-1名       稱單位規(guī)格床身上最大回轉(zhuǎn)直徑mm505床鞍上最大回轉(zhuǎn)直徑340最大車削直徑軸類直徑250盤類直徑500最大鉆孔直徑20最小車削直徑20最大車削長度1000；500最大行程

25、X260Z1100；600主軸箱主軸轉(zhuǎn)速范圍r/min20-2000主軸定心軸頸錐度mm14°15錐孔錐度公制80主軸通孔直徑mm65主軸中心至床面高度mm290主軸中心至地面高度mm1000尾架尾架套筒最大行程mm80尾架套簡(jiǎn)直徑mm85尾架套筒錐孔錐度莫氏5#最小設(shè)定單位Xmm0.001Z0.001最小移動(dòng)量X0.0005Z0.001最小檢測(cè)單位XO.0005Z0.001進(jìn)給量及螺距范圍工進(jìn)Xmm/min0.0005-500Z0.001-500快進(jìn)Xmm/min8Z12螺紋導(dǎo)程mm/rO.O01-500刀盤驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)刀位數(shù)6外圓刀方尺寸mm25×25最大鏜刀桿直徑40

26、刀尖最大回轉(zhuǎn)直徑400夾具液壓動(dòng)力卡盤250機(jī)床外形尺寸(長x寬x高)mm3160×1480×1650機(jī)床重量凈    重Kg30003.3刀具的選擇數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的。要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則在編程是充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀具及切削用量。數(shù)控車床對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅要求刀具精度高，剛性好，耐熱度高，而且要求安裝、調(diào)整、刃磨方便，斷屑及排屑性好。在全功能數(shù)控車床上，可預(yù)先安裝812把刀具，當(dāng)被加工工件改變后，一般不需要跟換刀具就能完成工件的全部車削加工。為

27、了滿足要求，刀具配備時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：1、在可能的范圍內(nèi)，使被加工工件的形狀、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，從而刀具的種類，實(shí)現(xiàn)不換刀或少換刀，以縮短準(zhǔn)備和調(diào)整時(shí)間。2、使刀具規(guī)格化和通用化，以減少刀具的種類，便于刀具管理。3、盡可能用可轉(zhuǎn)位刀片，磨損后只需更換刀片，增加了刀具的互換性。4、在設(shè)計(jì)或選擇刀具時(shí)，應(yīng)盡量采用高效率、斷屑及排屑性能好的刀具。綜上分析該零件主要以外圓加工為主，數(shù)控加工刀具選擇硬質(zhì)合金車刀，需90°外圓車刀、55°外圓車刀、切斷刀、60°螺紋刀、20mm鉆頭、鏜刀。普通加工刀具選擇：車刀為20×30mm、圓弧半徑為0.8mm高速鋼；鉆頭為20&

28、#215;30mm、20mm的高速鋼（刀具卡片另見附錄四）。3.4量具的選擇數(shù)控加工主要用于單件小批量生產(chǎn)，所以一般選用通用量具，如游標(biāo)卡、百分表、千分尺等。精度必須與加工精度相適應(yīng)。選擇的量具（表3-2）表3-2編號(hào)量具測(cè)量范圍（mm）讀數(shù)值(mm)測(cè)量長度(mm)示值誤差(mm)1游標(biāo)卡尺（GB121485）02000.020200±0.022外徑千分尺（JB1081-75）18350.0118350.0153內(nèi)徑千分尺（JB1081-75）18350.0118350.0154螺紋環(huán)規(guī)（JB393483）M27X1.55萬能角度尺0°-320°29°

29、/3024 切削用量的選擇 正確的切削用量，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高切削效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有重要意義。切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求，還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床效率等條件。由于切削速度Vc對(duì)刀具壽命影響最大，其次為進(jìn)給量f,影響最小的是背吃刀量ap,因此，選擇切削用量的步驟是先確定背吃刀量ap,再選擇進(jìn)給量f,最后再確定切削速度Vc,必要時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率是否允許。所以，其基本原則是：首先應(yīng)選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f，最后，在刀具耐用度和機(jī)床功率允許的情況下選擇一個(gè)合理的切削速度Vc。4.1軸、套外圓的切削用量4.1.1

30、確定粗車時(shí)的切削用量ap1）背吃刀量的ap的選擇：工件下料為45號(hào)鋼棒料，大小為ø50mm×108mm,粗車至ø48mm,表面有硬化層、氧化皮或硬雜質(zhì)等，但在加工余量（指半徑方向上）不多并比較均勻，且加工工藝系統(tǒng)剛性足夠，應(yīng)使背吃刀量一次性切除余量A，即：ap=A，查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-1可知A=(50-46)/2=2mm,留1mm做半精車、精車余量，取粗車背吃刀量ap=1mm。2）確定進(jìn)給量f：查查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-1可知，f=0.40.5mm/r,根據(jù)機(jī)床說明書，初步選定f=0.45mm/r.3)確定切削速度Vc：查查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1

31、1-5可知，Vc=2.172.667m/s，考慮到進(jìn)給量較大取Vc=2m/s。4)確定主軸轉(zhuǎn)速n,由公式:n=1000v/d=（1000×2）/(3.14×50)=12.73r/s根據(jù)機(jī)床說明書，取n=12.5r/s。此時(shí)切削速度為：Vc=dn/1000=（3.14×50×12.5）/1000=1.96m/s此速度小于預(yù)得切削速度，故可用。5）校驗(yàn)機(jī)床效率：查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-611-9可求得切削力的公式及相關(guān)數(shù)據(jù)。主切削力為：Fz=9.81×60ZFZ·CFZ·aXFZp·fYZF·uZFZ&

32、#183;KFZ =9.18×60-0.15×270×1× 0.450.75×12.73-0.15×0.92×0.95=2407（N）切削功率：Pm=FZ·Vc·10-3=4.7(kw)由機(jī)床說明書查得,機(jī)床電機(jī)功率PE=7.5（kw）,取機(jī)床傳動(dòng)效率=0.8時(shí)：Pm=<PE·=7.5×0.8=6(kw)所以，機(jī)床功率足夠 ，最后選定粗車的切削用量為：ap=1mm,f=0.45mm/r, Vc=1.96m/s，n=750r/min4.1.2確定半精車時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量a

33、p 取ap=0.75mm。2) 確定進(jìn)給量f 查查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-2，預(yù)估計(jì)切削速度VC>1.66m/s時(shí)，查得f=0.250.39mm/r,根據(jù)機(jī)床說明書，取f=0.36mm/r。3）確定切削速度VC與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查表11-5可知VC=2.172.667m/s,根據(jù)機(jī)床說明書，取VC=2.2m/s，按公式得主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000V)/d=(1000×2.2)/(3.14×48)=14.59r/s根據(jù)機(jī)床說明書，取n=15r/s，按公式算得實(shí)際切削速度為：VC=（·d·n）/1000=(3.14×48×14.5)

34、/1000=2.18m/s此切削速度小于預(yù)估切削速度，故可用。由于半精車切削力較小，故一般不需校驗(yàn)。最后選定半精車切削余量為： ap=0.75mm， f=0.36mm/r， VC=2.18m/s，n=900r/min4.1.3確定精車時(shí)的切削余量1）確定背吃刀量ap 取ap=0.25mm。2）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-2，預(yù)估計(jì)切削速度VC>1.66m/s時(shí)，查得f=0.250.39mm/r,根據(jù)機(jī)床說明書，取f=0.30mm/r。3）確定切削速度VC與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查表11-5可知VC=2.172.667m/s,根據(jù)機(jī)床說明書，取VC=2.4m/s.按公式得主軸轉(zhuǎn)速

35、：n=(1000V)/d=（1000×2.4）/(3.14×46.5)=16.44r/s。按機(jī)床說明書，取n=16.66r/s。按公式算得切削速度為:VC=（·d·n）/1000=（3.14×46.5×16.4）/1000=2.39m/s。由于精車切削力較小，故一般不需校驗(yàn)，最后選定精車切削用量為：ap=0.25mm，f=0.30mm/r，VC=2.39m/s，n=1000r/min4.2鉆孔（20）的切削用量1、確定進(jìn)給量f 由鉆頭材料課查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-10可知f=0.390.45mm/r,根據(jù)機(jī)床說明書，取f=0.3

36、m/s。2、確定切削速度VC 由鉆頭材料課查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-12可知VC=0.25m/s。3、確定主軸轉(zhuǎn)速n，由公式:n=1000v/d=（1000×0.25）/（3.14×20）=3.98r/s。按機(jī)床說明書，取n=4.17r/s。按公式算得切削速度為:VC=（·d·n）/1000=（3.14×20×4.17）/1000=0.26m/s。4、校驗(yàn)機(jī)床效率：查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-14可求得切削力的公式及相關(guān)數(shù)據(jù)。主切削力為：M=CM·d0XM·fYM·KM·10-3=333.

37、54×201.9×0.30.8×（239/735）0.75×10-3=200(N·m)切削功率：Pm=2·M·n·10-3=5.2 (kw)由機(jī)床說明書查得,機(jī)床電機(jī)功率PE=7.5（kw）,取機(jī)床傳動(dòng)效率=0.8時(shí)：Pm= Pm·=7.5×0.8=6(kw)。所以，機(jī)床功率足夠 ，最后選定的鉆孔切削用量為：f=0.3mm/r, Vc= 0.26m/s，n= 250r/min4.3 鏜孔（軸24）的切削用量4.3.1確定半精鏜時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量ap 由工藝可知ap=1.5mm 。2）確

38、定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-3可知f=0.150.3mm/r，根據(jù)機(jī)床說明書，取f= 0.3m/r。3）確定切削速度Vc 取Vc=0.5m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速n，由公式：n=1000v/d=（1000×0.5）/(3.14×20)=7.96r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=8.33r/s。因此切削速度為:VC=（·d·n）/1000=（3.14×20×8.33）/1000=0.52m/s。最后選定半精鏜切削用量為：ap=1.5mm，f=0.3mm/r，VC=0.52m/s，n=500r/min4.3.2確定精鏜時(shí)的切削用

39、量1）確定背吃刀量ap 由工藝可知ap=0.5mm 。2）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-3可知f=0.150.3mm/r，根據(jù)機(jī)床說明書，取f= 0.2m/r。3）確定切削速度Vc 取Vc =0.30m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.3）/(3.14×23)=4.15r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=4.17r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×23×4.17）/1000=0.30m/s。最后選定精鏜切削用量為：ap=0.5mm，f=0.2mm/r，VC=0

40、.30m/s，n=250r/min4.4 切斷及切退刀槽的切削用量4.4.1切斷時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-4可知f=0.190.25mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書，初步f=0.2m/r。2）確定切削速度Vc 取Vc =0.5mm/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.5）/(3.14×46)=3.46r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=3.50r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×46×3.50）/1000=0.51m/s。最后選定切斷切削用量為：f=0

41、.2mm/r，VC=0.51m/s，n=210r/min4.4.2切退刀槽時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-4可知f=0.190.25mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書，初步f=0.1m/r。2）確定切削速度Vc 取Vc =0.3mm/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式n=1000v/d=（1000×0.3）/(3.14×26.85)=3.56r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=3.50r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×26.85×3.50）/1000=0.29m/s。最后選定切退刀槽切削用量為

42、：f=0.2mm/r，VC=0.29m/s，n=210r/min4.5 鏜孔（套）切削用量4.5.1半精鏜的切削用量1）確定背吃刀量ap 由工藝分析可知，半精鏜至尺寸要求，留0.5mm做精車余量，所以ap=2.925mm.2）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-3可知f=0.150.25mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書，初步f=0.2m/r。3）確定切削速度Vc 取Vc =0.50m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.5）/(3.14×20)=7.96r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=8.0r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d

43、83;n）/1000=（3.14×20×7.5）/1000=0.47m/s。最后選定半精鏜切削用量為：f=0.2mm/r，VC=0.47m/s，n=480r/min4.5.2精鏜時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量ap ap=0.5mm.2）確定進(jìn)給速度f 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-3可知f=0.150.30mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書，初步f=0.3m/r。3）確定切削速度Vc 取Vc =0.35m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.35）/(3.14×25.85)=4.31r/s。根據(jù)機(jī)床說明書，取n=4.33r/s。此時(shí)切

44、削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×25.85×4.33）/1000=0.35m/s。最后選定精鏜切削用量為：f=0.2mm/r，VC=0.35m/s，n=260r/min4.6 螺紋切削用量4.6.1車外螺紋時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量ap ap=0.9mm2）確定切削速度VC 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表10-161可知：VC=3664m/min,初步選定VC=36m/min，即0.6m/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.6）/(3.14×26.85)=7.12r/s。根據(jù)機(jī)床說明

45、書，取n=7.0r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×26.85×7.0）/1000=0.59m/s。最后選定外螺紋切削用量為：ap =0.9mm，VC=0.59m/s，n=420r/min4.6.2車內(nèi)螺紋時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量ap ap=0.9mm2）確定切削速度VC 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表10-161可知：VC=2951m/min,初步選定VC=30m/min，即0.5m/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速n 由公式：n=1000v/d=（1000×0.5）/(3.14×24.9)=6.39r/s。根據(jù)

46、機(jī)床說明書，取n=6.33r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（·d·n）/1000=（3.14×24.9×6.33）/1000=0.49m/s。最后選定內(nèi)螺紋切削用量為：ap =0.9mm，VC=0.49m/s，n=380r/min5 零件加工零件的實(shí)際加工，是檢驗(yàn)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是否成功的有力標(biāo)準(zhǔn)，通過零件實(shí)際加工，更能理論聯(lián)系實(shí)際，找出畢業(yè)設(shè)計(jì)中的紕漏與不足，從而得以改善，讓設(shè)計(jì)更加完美、準(zhǔn)確，另一方面也讓我們獲得更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提升我們的專業(yè)技能。5.1加工前的準(zhǔn)備在零件加工前，有必要根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝及工藝結(jié)構(gòu)性性分析、工藝方案的制定以及切削用量的

47、確定等理論分析，然后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行加工。在加工前，進(jìn)行如下準(zhǔn)備：1、加工設(shè)備選擇。根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，選擇數(shù)控實(shí)訓(xùn)室的CK7150A機(jī)床。2、毛坯準(zhǔn)備。在普車實(shí)訓(xùn)中按零件毛坯尺寸下料。3、刀具量具準(zhǔn)備。根據(jù)方案中的選擇，在刀具室領(lǐng)取所需刀具量具。4、程序編寫。詳見附錄三。在零件實(shí)際加工中，嚴(yán)格按照學(xué)院實(shí)訓(xùn)要求，穿戴好實(shí)訓(xùn)服，遵守各規(guī)章制度，按要求操作設(shè)備，注意生產(chǎn)安全。5.2對(duì)刀加工中，一般采用試切對(duì)刀法。首先對(duì)Z軸，當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時(shí)，進(jìn)入“offset setting”“補(bǔ)正”“形狀”，光標(biāo)移動(dòng)到刀具所在到位號(hào)，輸入Z0（或Z+N，需要平端面，保證零件長度尺寸時(shí)）按“測(cè)量”，此時(shí)Z軸就對(duì)

48、好了，如圖5-1圖5-1再對(duì)X軸，當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時(shí)，主軸停，用卡尺測(cè)量d，進(jìn)入“offset setting”“補(bǔ)正”“形狀”，光標(biāo)移動(dòng)到刀具所在刀位號(hào)，輸入所測(cè)d的值，按“測(cè)量”，此時(shí)X軸就對(duì)好了，如圖5-2。圖5-2此外，槽刀、螺紋刀、鏜刀對(duì)刀時(shí)，基本按此方法進(jìn)行。但一般不須重新切削，可用其刀尖對(duì)在已切表面，再在相應(yīng)的刀位號(hào)輸入X、Z值，操作時(shí)要穩(wěn)重細(xì)心。5.3零件的加工首先為了保證程序毫無誤差，一般手動(dòng)編寫程序，在數(shù)控仿真軟件里試運(yùn)行程序。再輸入實(shí)際操作機(jī)床中，加工前，先空運(yùn)行程序，檢驗(yàn)程序，根據(jù)機(jī)床實(shí)際情況調(diào)整數(shù)值，即使程序錯(cuò)誤也不會(huì)浪費(fèi)毛坯件，也便于及時(shí)修改程序。最后，確定所有程序的路線、加工工藝都無誤后，便可對(duì)零件進(jìn)行加工。5.2.1操作步驟選擇“自動(dòng)循環(huán)”方式點(diǎn)擊控制面板上“PROG” 輸入程序名“自動(dòng)”“循環(huán)啟動(dòng)”“冷卻液”完成一系列操作后，數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工。5.2.2仿真加工圖樣配合件軸圖5-3 圖5-4配合件套圖5-55.4零件加工結(jié)果零件在加工后，使用游標(biāo)卡尺、內(nèi)外千分尺及環(huán)規(guī)等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量后，測(cè)量的結(jié)果顯示各項(xiàng)尺寸都在公差范圍之內(nèi)，均合格，但是個(gè)別尺寸在公差中偏高或偏低，表面質(zhì)量也不是非常好。主要體現(xiàn)有：軸件：1、各外圓尺寸偏大； 2、螺紋尺寸不達(dá)標(biāo)，外徑偏小、牙型角