箱體類(lèi)零件的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

題目數(shù)控軸類(lèi)零件加工工藝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：春燕學(xué)號(hào)0956133144班級(jí)：09數(shù)控631專(zhuān)業(yè)：數(shù)控指導(dǎo)教師：葛天林2023年12月22前言隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,產(chǎn)品更新速度越來(lái)越快,復(fù)雜形狀的零件越來(lái)越多,精度要求越來(lái)越高,多品種、小批量生產(chǎn)的比重明顯增加,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來(lái)越短,傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高速高質(zhì)量加工要求。本課題來(lái)源于生產(chǎn)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，它包括了三年所學(xué)的全部知識(shí)，在數(shù)控專(zhuān)業(yè)上具有代表性，而且提高了綜合運(yùn)用各方面知識(shí)的能力。程序的編制到程序的調(diào)試，零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、Solidworks、數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心、零件的工藝分析、工藝路線等一系列的內(nèi)容。這將所學(xué)到的理論知識(shí)充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中，切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。本論文主要講的是注塑機(jī)固定模板——支撐塊的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)及編程，包括毛坯材料的選擇，工藝路線的制定，基準(zhǔn)的選擇，加工設(shè)備的選擇，刀具及切削參數(shù)的設(shè)定，還有程序的編制等。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠把理論和實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)支撐塊的加工有個(gè)了解。關(guān)鍵詞：數(shù)控；加工；工藝；編程第1章引言1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及趨勢(shì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的硬件數(shù)控(NC)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它主要由硬件和軟件兩大部分組成。通過(guò)系統(tǒng)控制軟件與硬件的配合，完成對(duì)進(jìn)給坐標(biāo)控制、主軸控制、刀具控制、輔助功能控制等。CNC系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)零件程序編輯、坐標(biāo)系偏移、刀具補(bǔ)償、插補(bǔ)運(yùn)算、公英制變換、圖形顯示和固定循環(huán)等。使數(shù)控機(jī)床按照操作設(shè)計(jì)要求，加工出需要的零件。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世后，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展，其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計(jì)算機(jī)、微處理器和基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。其中前三代為第一階段，稱(chēng)作為硬件連接數(shù)控，簡(jiǎn)稱(chēng)NC系統(tǒng)；后三代為第二階段，乘坐計(jì)算機(jī)軟件數(shù)控，簡(jiǎn)稱(chēng)CNC系統(tǒng)。數(shù)控加工技術(shù)是什么呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工。而且和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①加工效率高。利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面。而加工過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。②加工精度高。同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置,提高分辨率,減少了人為誤差，因此加工的效率可以得到很大的提高。③勞動(dòng)強(qiáng)度低。由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說(shuō)加工的全部過(guò)程是由數(shù)控系統(tǒng)完成，不象傳統(tǒng)加工手段那樣煩瑣，操作者在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所以勞動(dòng)強(qiáng)度很低。④適應(yīng)能力強(qiáng)。數(shù)控加工系統(tǒng)就象計(jì)算機(jī)一樣，可以通過(guò)調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方式，因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：①高精高速高效化速度②柔性化③多軸化④軟硬件開(kāi)放化⑤實(shí)時(shí)智能化21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。1.2數(shù)控車(chē)削加工工藝分析的主要內(nèi)容①選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。②分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。③設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。④調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。⑤分配數(shù)控加工中的容差。⑥處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令?？傊?，數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多，有些與普通機(jī)床加工相似。第二章的技術(shù)分析2.1對(duì)圖紙分析2.2分析零件的作用箱體類(lèi)零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。該零件為車(chē)床主軸箱零件，具有承載傳遞和改變力的功能，主要用于支承和固定軸系部件，并保證傳動(dòng)零件的嚙合精度，使箱內(nèi)零件具有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。2.3分析箱體的主要加工面（1）主要孔φ2.5H7，φ78H12，φ75H8，φ16H7，φ44.5H12，φ42J6，φ9H2，φ44.8H9，φ72H7.（2）主要平面箱體的底平面，（3）其他加工主要連接孔、螺孔、銷(xiāo)釘孔以及一些特別的凸臺(tái)面等?？淄ǔＴ阽M床上鏜削，加工連接孔、螺孔在鉆床上進(jìn)行，主要平面通常在銑床上銑削，支承孔端面可以在鏜（锪）孔同一次安裝中加工出來(lái)。主軸箱箱體的機(jī)械加工過(guò)程取決于精度要求、批量大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸重量、大小等因素。此處還應(yīng)考慮車(chē)間的條件，中間有無(wú)熱處理工序。由圖1—1可知，主軸箱箱體整個(gè)加工工藝過(guò)程分為兩大階段，先鑄造出主軸箱箱體毛坯零件。第一階段主要完成底平面的加工，為全面加工做準(zhǔn)備。第二階段為箱體上加工重要孔及其端面，第二階段加工完成后，為了保證軸承孔加工精度，應(yīng)安排鉗工工序清除毛邊、倒角等。2.4主軸箱箱體加工的主要技術(shù)要求箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、軸孔、端面、底座（裝配基面）、上平面、螺紋孔、凸臺(tái)面等。對(duì)這些加工部位的技術(shù)要求有：1、軸承支撐孔φ72H7的內(nèi)孔表面的粗糙度值達(dá)3.2。2、箱體的前后左右平面的表面粗糙度值都是RZ16μm.3、φ75內(nèi)孔表面與φ72H7內(nèi)孔表面的同軸度公差為φ0.052.5毛坯種類(lèi)的確定常用毛坯種類(lèi)有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素：（1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。（2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類(lèi)零件一般都采用鍛件。（3）依據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。（4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。又因該零件為箱體類(lèi)，且外型尺寸較大，材料為HT200，硬度190HBS，箱體壁厚8㎜根據(jù)《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》表7-1得=220。因此，采用砂型鑄造毛坯（適用于形狀復(fù)雜的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能）。2.6毛坯的形狀毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定，毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問(wèn)題：（1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對(duì)于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對(duì)于外型尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)腔尺寸）加工余量。（2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以做成一坯多件。（3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至數(shù)個(gè)合制成一個(gè)毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開(kāi)。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無(wú)法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。2.7毛坯的材料熱處理箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無(wú)法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車(chē)間之前，為消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。2.8箱體加工工藝分析2.9加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：（1）粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11-IT12。粗糙度為Ra80-100μm。（2）半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9-IT10。表面粗糙度為Ra10-1.25μm（3）精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形狀位置幾精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷.精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切削用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6-IT7，表面粗糙度為Ra10-1.25μm.（4）光整加工階段μm。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。3.0工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。（1）工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。（2）工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。根據(jù)本零件的加工要求為批量生產(chǎn)，則應(yīng)工序集中。3.1加工順序的安排零件的加工過(guò)程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時(shí)常遵循以下原則：1、機(jī)械加工工序安排（1）先粗后精，先粗加工，其次半精加工，最后安排精加工和光整加工。（2）先加工基準(zhǔn)面后加工其它面。首先以粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)，然后以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。箱體、底座、支架類(lèi)零件，其上的平面較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，因此一般都是先加工平面，在加工孔，稱(chēng)之為“先面后孔”原則。（3）先主后次。先安排主要的表面的加工。主要表面指裝配基準(zhǔn)面，工作表面等。2、熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的安排主要取決于熱處理的目的。有以下幾種情況：（1）退火與正火通常安排在粗加工之前。他們的主要目的是改善材料的切削加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力。（2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工之后，半精加工之前進(jìn)行。調(diào)質(zhì)使零件獲的較好的綜合機(jī)械性能也可使金屬組織細(xì)化致密，為以后淬火和氮化減少變形作預(yù)備處理。（3）時(shí)效處理。一般鑄件通常安排在粗加工之后。高精度復(fù)雜鑄件應(yīng)在半精加工之前后各安排一次。剛性差的精密零件應(yīng)在粗加工、半精加工、精加工多次安排時(shí)效處理。時(shí)效處理的目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件精度。（4）淬火。分整體淬火，表面淬火和滲碳淬火。一般安排在精加工與半精加工之間進(jìn)行。表面淬火之前常要進(jìn)行調(diào)質(zhì)及正火處理。淬火的目的是為了使零件獲得高的硬度和耐磨性。（5）氮化。安排在精細(xì)磨之前。氮化前還需要安排調(diào)質(zhì)處理，淡化能提高零件硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。（6）發(fā)藍(lán)。表面鍍層等表面處理。應(yīng)安排在工藝過(guò)程之后。3.2輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是重要的輔助工序，除每道工序操作者自檢外，還應(yīng)在下列加工階段，專(zhuān)門(mén)安排檢驗(yàn)工序。（1）粗加工階段結(jié)束之后；（2）重要的工序的前后；（3）工件從一個(gè)車(chē)間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車(chē)間時(shí)；（4）工件全部加工完畢后。輔助工序還有去毛刺、清洗、涂防銹油、油漆等，應(yīng)分別安排于工藝過(guò)程所需之處。第三章箱體的數(shù)控加工3.1機(jī)床的選擇臥式鏜床 T4163C單柱坐標(biāo)鏜床3.2工序90（1）選擇機(jī)床本工序要求達(dá)到表面粗糙度為0.8um，需要四次鏜削才能完成，選用T4163C（2）選擇鏜刀及其參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用YG6硬質(zhì)合金鏜刀。粗鏜：切削深度ap：ap=8mm確定進(jìn)給量：f=0.8mm/r切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》取v=40m/min半精鏜：切削深度ap：ap=8mm確定進(jìn)給量：f=0.6mm/r切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》取v=60m/min3.3工序卡片3.4夾具的設(shè)計(jì)以上是夾具圖工件在本道工序的工藝分析該工序是進(jìn)行I，II的精鏜加工，由于兩軸孔的對(duì)底面都有平行度要求，而且兩孔分布在兩側(cè)，可以用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行調(diào)頭鏜削加工，分布在兩側(cè)的兩孔對(duì)各自中心線都有同軸度要求，I軸孔與2面的距離是7級(jí)精度要求，而II軸孔與I軸孔的距離是6級(jí)精度要求，所以，在設(shè)計(jì)夾具過(guò)程中必須考慮到這些。確定夾具的結(jié)構(gòu)方案1.確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件該夾具設(shè)計(jì)的是一個(gè)孔的精鏜的夾具，夾具定位中應(yīng)該限制5個(gè)自由度。該到工序的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是E面，E面可以考慮作為零件的主要定位平面，可以限制三個(gè)自由度,在F面上加一個(gè)導(dǎo)向定位塊，總共限制了5個(gè)自由度。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到如果夾具體直接和工件接觸會(huì)造成夾具體的磨損，避免夾具體與零件間磨損后，更換夾具體的麻煩，所以在夾具體上設(shè)計(jì)支承板，當(dāng)磨損過(guò)渡后，可以直接更換支承板。支承板的選擇，根據(jù)工件尺寸要求及夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用支承板（GB2236—80）的支承板兩塊。2.夾緊方案的選擇該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是中批量生產(chǎn)，生產(chǎn)量不是太大，并且?jiàn)A緊面是平面，因此,可以直接考慮手動(dòng)夾緊裝置，可以使用夾緊螺桿。根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》中移動(dòng)壓板（GB2175—80），選擇螺紋公稱(chēng)直徑為M8的移動(dòng)寬頭壓板。3.定位精度分析與計(jì)算夾具在以E面定位，I軸孔的工序基準(zhǔn)也為E面，工件以面定位時(shí)，由于定位副很容易制造的很精確，可視=0，由于E面是己加工過(guò)的精基準(zhǔn)，==0。而加工II軸孔的加工尺寸76.2±0.1mm的基準(zhǔn)是I軸孔，兩者不重合，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差。工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸是135.2±0.02mm，所以基準(zhǔn)不重合度誤差=0.04mm。因?yàn)槭且云矫娑ㄎ?，不考慮定位副的制造誤差，=0，所以==0.04<[(1/3)×2×0.1]=0.07mm所以定位精度能達(dá)到要求。4夾緊力與切削力的計(jì)算分析根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-3可得，在精鏜時(shí)切削力=1226=657=查表1-2-4在=1226中為（190/150）在=657中為（190/150）查表1-2-6并計(jì)算的=1.5×68.257=102.4N==1.5×40.047=60N3.5刀具的選擇箱體的內(nèi)孔加工中，由于此孔的孔徑和精度要求較高，通常用的加工手段有兩種方法:方法一，先用鉆頭鉆出孔(粗加工)后，留出精加工余量，再由技術(shù)水平較高的工人師傅直接鏜出內(nèi)孔達(dá)到精度要求：方法二，完成工序：鉆孔→擴(kuò)孔→粗鉸(留0.1～0.2mm鉸削余量)→精鉸，來(lái)保證孔的質(zhì)量。兩種方法的優(yōu)劣勢(shì)各有不同。方法一中，其操作過(guò)程簡(jiǎn)單，加工出的孔直線度較好，刀具消耗低，但是對(duì)鏜孔工序的工人技能要求較高，而且較容易產(chǎn)生廢品(尺寸超差的幾率較大)，工作效率也低。而用方法二加工出來(lái)的孔徑取決于鉸刀的精度，尺寸相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技能水平要求也相對(duì)不是很高，但是加工出來(lái)的孔的表面粗糙度低、直線度較差，鉸刀的消耗也很大，效率非常低(換刀次數(shù)多而增加了輔助時(shí)間)，只適宜單件生產(chǎn)，不適合批量生產(chǎn)。因此綜合兩種加工方法的優(yōu)點(diǎn)，最好的選擇是既保證零件的加工精度，工人技能要求也不需很高，且又能降低生產(chǎn)成本，提高效率。于是，經(jīng)過(guò)一番的努力，通過(guò)查找資料、借鑒工藝、設(shè)計(jì)出一款將鉆孔、鏜孔、鉸孔融為一體的專(zhuān)用復(fù)合刀具。由于單刃鏜刀的角度設(shè)計(jì)可參照車(chē)刀的角度設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)，所以在此設(shè)計(jì)單刃鏜刀的角度時(shí)，以車(chē)刀設(shè)計(jì)過(guò)程及要求來(lái)設(shè)計(jì)。在此，刀具材料選為45鋼。先進(jìn)的刀具結(jié)構(gòu)能有效地減少換刀和重磨時(shí)間，大大提高切削效率和加工質(zhì)量，為此，需根據(jù)不同的類(lèi)型選用合適的結(jié)構(gòu)。在此，采用可高速鋼焊接單刃鏜刀。刀具合理的幾何參數(shù)，是指在保證加工質(zhì)量的前提下，能夠獲得最高刀具耐用度,從而達(dá)到切削效率或降低生產(chǎn)成本目的的幾何參數(shù)。刀具幾何參數(shù)包括：刀具角度、刀面形式、切削刃形狀等。它們對(duì)切削時(shí)金屬的變形、切削力、切削溫度、刀具磨損、已加工表面質(zhì)量等都有顯著的影響。刀具合理幾何參數(shù)的選擇主要取決于工件材料、刀具材料、刀具類(lèi)型及其他具體工藝條件，如切削用量、工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床功率等。前角的選擇：根據(jù)合理前角的選擇原則，取為=-6°；后角的選擇：根據(jù)合理后角的選擇原則，在f>0.25mm/r時(shí)，后角=5°~8°在此取為6°主偏角和副偏角的選擇：根據(jù)合理主偏角的選擇原則，在此可取=50°；根據(jù)合理副偏角的選擇原則，在不引起振動(dòng)的情況下可選取較小的數(shù)值，可取為=5°~15°在此取為10°；刃傾角的選擇：根據(jù)合理刃傾角的選擇原則，加工一般鋼料和灰鑄鐵，精鏜取=0°~5°，在此取為0°。其設(shè)計(jì)刀具如圖5-1所示圖5-1刀具角度圖3.6切削參數(shù)的確定第四章數(shù)控加工過(guò)程4.1在加工過(guò)程中出現(xiàn)哪些問(wèn)題是怎樣控制的？(1)數(shù)控加工中心回零不準(zhǔn).答：首先要確定機(jī)床回零方式，是有限位開(kāi)關(guān)的還是無(wú)限位開(kāi)關(guān)的。如果是沒(méi)有限位開(kāi)關(guān)的，那肯定是絕對(duì)編碼器電機(jī)，這種方式下的原點(diǎn)是記錄在系統(tǒng)內(nèi)部，到位精度純靠傳動(dòng)部分的精度控制，兩種可能性，一個(gè)是絲杠的定位精度不好，再一個(gè)就是電機(jī)聯(lián)軸器松動(dòng)。如果是有限位開(kāi)關(guān)的，情況比較復(fù)雜，如果是需要限位開(kāi)關(guān)擋塊確定原點(diǎn)位置，如相對(duì)編碼器電機(jī)開(kāi)機(jī)第一次回零，這時(shí)候機(jī)床的原點(diǎn)位置理論上說(shuō)應(yīng)該很穩(wěn)定，如果位置有明顯差異，最大的可能性是限位開(kāi)關(guān)擋塊松動(dòng)不穩(wěn)定。當(dāng)然如果擋塊很穩(wěn)定，卻發(fā)現(xiàn)回零后再將機(jī)床移動(dòng)到之前設(shè)定的點(diǎn)時(shí)偏差較大，那還是傳動(dòng)部分精度問(wèn)題。有限位開(kāi)關(guān)，但是相對(duì)編碼器電機(jī)開(kāi)機(jī)第一次回零以外的回零，以及絕對(duì)編碼器回零的情況下，依然與無(wú)限位開(kāi)關(guān)時(shí)情況相同。（2）數(shù)控加工中心Z軸可動(dòng)，X，Y不能動(dòng)，出現(xiàn)過(guò)卡刀現(xiàn)象答：XY不能動(dòng)，之前又出現(xiàn)過(guò)卡刀的話，那應(yīng)該是刀臂手沒(méi)到位才會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，應(yīng)該檢查下刀庫(kù)的中間有三個(gè)指示燈，要燈亮最中間那個(gè)，XY才可以動(dòng)，刀臂才算到位。（3）挖槽和車(chē)內(nèi)孔出現(xiàn)問(wèn)題答：最主要的是因孔小或者孔深而產(chǎn)生鐵屑堵住或發(fā)震挖槽時(shí)鐵屑堵住的話就采用車(chē)一兩個(gè)毫米退一次刀用氣槍清理一下車(chē)孔發(fā)震的話就采用盡量減短刀伸出的長(zhǎng)度之后還不行的話就降低轉(zhuǎn)速來(lái)解決有時(shí)候刀不鋒利精加工余量少也是發(fā)震的主要原因。（4）加工的面不平，有翻邊答：可以用鉗工去毛刺，或者可以加快速度也可以去除翻邊。4.2加工過(guò)程中的注意事項(xiàng)（1）禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來(lái)清理；（2）禁止用手或其他任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其他運(yùn)動(dòng)部件；（3）禁止加工過(guò)程中量活、變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機(jī)床；（4）車(chē)床運(yùn)轉(zhuǎn)中，操作者不得離開(kāi)崗位，機(jī)床發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)立即停車(chē)；（5）經(jīng)常檢查軸承溫度，過(guò)高時(shí)應(yīng)找有關(guān)人員進(jìn)行檢查；（6）在加工過(guò)程中，不允許打開(kāi)機(jī)床防護(hù)門(mén)；（7）嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制，機(jī)床由專(zhuān)人使用，他人使用須經(jīng)本人同意；（8）工件伸出車(chē)床100mm以外時(shí)，須在伸出位置設(shè)防護(hù)物；（9）學(xué)生必須在操作步驟完全清楚時(shí)進(jìn)行操作，遇到問(wèn)題立即向教師詢問(wèn)，禁止在不知道規(guī)程的情況下進(jìn)行嘗試性操作，操作中如機(jī)床出現(xiàn)異常，必須立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。（10）手動(dòng)原點(diǎn)回歸時(shí)，注意機(jī)床各軸位置要距離原點(diǎn)-100mm以上，機(jī)床原點(diǎn)回歸順序?yàn)椋菏紫?X軸，其次+Z軸。（11）使用手輪或快速移動(dòng)方式移動(dòng)各軸位置時(shí)，一定要看清機(jī)床X、Z軸各方向“+、—”號(hào)標(biāo)牌后再移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)先慢轉(zhuǎn)手輪觀察機(jī)床移動(dòng)方向無(wú)誤后可加快移動(dòng)速度。（12）學(xué)生編完程序或?qū)⒊绦蜉斎霗C(jī)床后，須先進(jìn)行圖形模擬，準(zhǔn)確無(wú)誤后再進(jìn)行機(jī)床試運(yùn)行，并且刀具應(yīng)離開(kāi)工件端面200mm以上。（13）程序運(yùn)行注意事項(xiàng)：（1）對(duì)刀應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤，刀具補(bǔ)償號(hào)應(yīng)與程序調(diào)用刀具號(hào)符合。（2）檢查機(jī)床各功能按鍵的位置是否正確。（3）光標(biāo)要放在主程序頭。（4）加注適量冷卻液。（5）站立位置應(yīng)適合，啟動(dòng)程序時(shí)，右手作按停止按鈕準(zhǔn)備，程序在運(yùn)行手不能離開(kāi)停止按鈕，如有緊急情況立即按下停止按鈕。（14）加工過(guò)程中認(rèn)真觀察切削及冷卻狀況，確保機(jī)床、刀具的正常運(yùn)行及工件的質(zhì)量。并關(guān)閉防護(hù)門(mén)以免鐵屑、潤(rùn)滑油飛出。（15）在程序運(yùn)行中須暫停測(cè)量工件尺寸時(shí)，要待機(jī)床完全停止、主軸停轉(zhuǎn)后方可進(jìn)行測(cè)量，以免發(fā)生人身事故。（16）關(guān)機(jī)時(shí)，要等主軸停轉(zhuǎn)3分鐘后方可關(guān)機(jī)。（17）未經(jīng)許可，禁止打開(kāi)電器箱。（18）各手動(dòng)潤(rùn)滑點(diǎn)，必須按說(shuō)明書(shū)要求潤(rùn)滑。（19）修改程序的鑰匙，在程序調(diào)整完后，要立即拔出，以免無(wú)意改動(dòng)程序。（20）機(jī)床若數(shù)天不使用，則每隔一天應(yīng)對(duì)NC及CRT部分通電2-3小時(shí)。第五章總結(jié)經(jīng)過(guò)三年的大學(xué)學(xué)習(xí)，我們對(duì)機(jī)械方面的知識(shí)有了一定的認(rèn)識(shí)和掌握，在即將告別大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)刻很有必要對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)有個(gè)綜合的檢驗(yàn)，而這種檢驗(yàn)不僅能考察我們對(duì)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握的牢固程度，更重要的是經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們對(duì)對(duì)各門(mén)學(xué)科知識(shí)的交叉認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程有了大體的了解，對(duì)于今后我們的學(xué)習(xí)和工作有著十分重要的意義！本次設(shè)計(jì)是三年中綜合性最強(qiáng)的一次設(shè)計(jì)，較以前的課程設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)超出了一門(mén)或是幾門(mén)課程的限制，要運(yùn)用到大學(xué)三年學(xué)過(guò)的幾乎所有專(zhuān)業(yè)課程。從利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論的思想進(jìn)行分析和總體設(shè)計(jì)，到具體設(shè)計(jì)過(guò)程中的受力分析、強(qiáng)度校核、材料選取、機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理分析、零件尺寸確定，再到手工制圖和利用AutoCAD制圖每一個(gè)細(xì)節(jié)過(guò)程都反映了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用。