套筒数控工艺与编程课程设计.doc

目录一 课程设计的总体任务1三 毛坯尺寸的确定1四 确定零件的加工内容和工序2一 零件的加工内容2二 初步确定机械加工工序3五 数控加工准备4六 数控加工程序的编制5一 内轮廓的加工5二 外轮廓6三 键槽7四 圆孔和方形孔9附 录10一 加工工艺卡片10二 数控刀具卡11前言这次课程设计是机械制造与自动化的一个十分重要的学习环节，是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。通过本次设计使我巩固了已学的知识，加深了印象，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。此次课程设计涉及的知识面有金属切削原理、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、金属切削机床、CAD制图外还涉及到毛坯、金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。同时，也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望老师给予批评和指正。一 课程设计的总体任务本次课程设计主要有以下内容：1) 绘制零件图，了解零件的结构特点和技术要求。2) 根据生产类型和所拟定的企业生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析。确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。3) 拟定零件机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具、工具），确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额。4) 填写机械加工工艺过程卡片，机械加工工序卡片等工艺文件。5) 设计制定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图6) 撰写设计说明书。二 零件的图样结构分析课程设计的零件图如下：图2.1 套筒的零件图该零件属于回转体零件，主要元素有：通孔、外圆 表面、两个端面和几个槽组成。该零件是套筒类零件。套筒零件是机械中常见的一种零件，通常起支承或导向作用。由于它们功用不同，套筒零件的结构和尺寸有着很大的差别，但结构上仍有共同特点：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外旋转表面、零件壁的厚度较薄容易变形、零件长度一般大于直径等。主要的公差要求就是内外圆柱表面的同轴度，还有就是左右端面和内孔中心线的垂直度。一般的配合表面质量要求较高应安排精加工，而对于次要表面可以通过一次粗车完成。三 毛坯尺寸的确定“套筒”零件材料为45#钢，硬度为207241HBW,生产类型为大批量生产，可采用45#钢棒料作为毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，确定毛坯尺寸如下：1.外圆表面考虑到最大外圆直径为1320.2mm，表面粗糙度值为6.3，只要求粗加工，此时直径余量2Z=8mm已能满足加工要求。2.轴线方向长度经过零件分析，轴线方向总长度为2940.2mm，左端面表面粗糙度值为6.3，只要求粗加工，右端面作为设计基准，表面粗糙度要求较高。因此，左端面留的加工余量要比右端面留的加工余量少。经过分析，左端面加工余量为4mm，右端面加工余量为7mm。最终确定毛坯尺寸为140305。四 确定零件的加工内容和工序一 零件的加工内容主要的加工表面：左右端面，和的外圆柱表面，的内圆柱表面。除此之外还有两个的径向孔，3636的方形孔，8549的槽，7840的槽，934的退刀槽，右端面的93的内孔内圆柱面，210的油孔，键槽，左右端面的内螺纹。加工顺序的确定原则：1） 上道工序不能影响下道工序的定位和加紧2） 先内后外的原则3） 基面先行的原则4） 在同一次安装中，应该首先安排对于刚度破坏性小的加工内容5） 以相同定位和加紧方式或者同一把刀具加工工序应该连续进行，减少定位和加紧次数。二 初步确定机械加工工序1. 毛坯普通锯床，锯毛坯长度到104mm。普通锯床。2.粗加工内外轮廓1) 三爪卡盘夹持左外圆柱面，粗车右端面，132mm的外圆到133mm,留有精加工余量0.5mm（单边余量）。2) 掉头装夹粗车左端面到2940.2mm长度尺寸，粗车95mm的外圆到96mm留有精加工余量0.5mm（单边余量）。钻50的孔，粗车到59留有精加工半精加工余量0.5mm(单边余量)。3） 掉头装夹，用90右偏头车刀，粗车8549的外槽至86mm留有精加工余量0.5mm。4）继续上述装夹加工图示右端面的938的阶梯孔。3.热处理4.精加工内外轮廓1）三爪自定心卡盘夹持左端面，精车60的内孔表面最后一刀精车至60H7满足要求2) 保持上述装夹方式不变用内槽车刀车削7840的退刀槽，三次走刀，第一次背吃刀量4mm，第二次背吃刀量4mm，最后留有1mm的精加工余量。3）用可胀心轴定位60mm的内孔，由于加工余量还剩余0.5mm，由于内外轮廓有同轴度的要求所以外轮廓在以内孔定位的基础上通过精加工的最后一刀加工出来。 4）用外槽车刀加工至934的退刀槽。5. 钻钻2个210的油口。6. 铣削1）零件用卡盘和顶尖装夹，通过数控铣床加工键槽。由于键槽起定位作用故对于左右的对称度要求较高先粗铣，然后改用立铣刀精加工。2）零件用卡盘和顶尖装夹，在零件的圆柱面上分别钻出径向的40和3636的孔分别到尺寸35。3）用立铣刀分别铣削40和3636的孔到要求尺寸。4）沿零件的圆周方向钻左端面钻出6mm深度为12mm的孔6个均分。5）攻螺纹，攻M8的螺纹六个。6）改变装夹方向，沿零件的圆周方向钻右端面端面钻出5mm深度为10mm的孔6个均分。7）攻螺纹，攻M6的螺纹六个。7. 清洗，去除毛刺。8. 检查相关尺寸是否达到要求。9. 包装入库。五 数控加工准备一 确定数控加工内容数控加工内容的确定原则一般是：普通机床无法加工的内容应该优先作为数控机床的加工内容；普通机床难加工或者质量难保证的加工内容应该作为数控加工内容的重点；普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚有的能力基础之上进行选择；根据以上原则并结合零件图和要求可以看出该套筒的内外圆柱表面的同轴度要求较高，而且内外表面的表面质量要求较高。故考虑将内外轮廓的精加工放在数控机床上，而对于铣削工序，考虑到工序集中的原则并且为了提高效率也将其一起放在数控铣床上加工。二 选择数控机床数控机床的合理选择原则：生产的适用：要保证对于工艺性的适应性要求；要保证加工工件的尺寸的适用性要求；要保证弓工件的加工精度要求；技术上的先进性：在保证加工质量和加工精度要求的前提下，机床的精度要与工件要。求的精度一致，尽量选用技术上先进的机床加工，以提高效率。经济上合理性根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床，XK7152的数控铣床。而对于在普通机床上进行的加工这里就不在冗述。六 数控加工程序的编制一 内轮廓的加工定位方式;采用三爪自定心卡盘夹持外圆柱表面数控机床的选择：CJK6240数控车床图6.1 内轮廓的编程基准零件号01零件名称套筒编制审核程序号O 0001日期日期NGX(U)Z(U)FSTMCR备注01210240080390045405000.05.040040003060146.507-8.00830.009-300.0100.011000.05.012280.020.0130914051530二 外轮廓定位方式;采用三爪自定心卡盘夹持外圆柱表面数控机床的选择：CJK6240数控车床图6.2 外轮廓的编程基准零件号01零件名称套筒编制审核程序号O 0002日期日期NGX(U)Z(U)FSTMCR备注0121024008039004540500160.02.04004000601132.007-20.00895.009-29.6511085.0-32.63111-841295.013-300.014160.01500160.02.00516091730三 键槽定位方式：采用可胀心轴以内孔定位数控机床的选择：XK7152数控车床图6.3 数控铣削的编程基准零件号01零件名称套筒编制审核程序号O 0003日期日期NGX(U)Y（V）Z(W)FSTMCR备注01210217034004490580069007540800-10.00.040003094330.0H06103.01101-5.01001270.0200130030.01405159016280.0170018T0719062000-10.00.040003214330.0H07223.02301-5.010024410.0-8.0D072570.0260370.08.082701-10.0280.00.0290030.030283105323033四 圆孔和方形孔定位方式：采用两顶尖定位（保持上述装夹方式不变）数控机床的选择：XK7152数控车床图6.4 数控铣削圆孔和方形孔的编程基准此时的基准在右端面的中心 还是可胀心轴定位用了35mm的麻花钻粗加工，然后采用立铣刀进行精加工O0004N01 G21 G17 G40 G49 G80N02 T08N03 M06N04 G90N05 G55 G00 X10.0 Y0.0 Z70.0 S400 M03 N06 G43 Z80.0 H08N07 G00 X-142.0 G01 Z-60.0 F100N08 G00 Z-60.0N09 G00 X-227.0N10 G01 Z-60.0 F100N11 G00 Z80.0N12 T07N13 M06N14 G01 G43 Z60.0 H07N15 G01 Z-60.0N16 G01 G41 X-10.0 Y-10.0 D07 F100N17 G03 X0.0 Y-20.0 R10N18 G03 X0.0 Y-20.0 I0.0 J20.0N19 G03 X10.0 Y-10.0 R10N20 G01 G40 X0.0 Y0.0N21 G00 Z80N22 G00 X-142.0N23 G00 Z-60.0N24 G01 G41 X15.0 D07 F100N25 G01 X18.0N26 G01 Y10.0N27 G03 X10.0 Y18.0 R8N28 G01 X-10.0N29 G03 X-18.0 Y10.0 R8N30 G01 Y-10.0N31 G03 X-10.0 Y-18.0 R8N32 G01 X10.0N33 G03 X18.0 Y-10.0 R8N34 G01 Y10.0N35 G00 G40 X0.0 Y0.0N36 Z80.0N37 G28N38 M30附 录一 加工工艺卡片机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号套筒套筒01材料名称及牌号45毛坯种类或材料规格总工时（不填）工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具量具工时01锯锯工件长度到要求普通锯床略普通游卡02粗加工粗车内外轮廓C6140三爪卡盘普通游卡03精加工精车内外轮廓CK6130可胀心轴普通游卡04钻钻油孔普通钻床略无05铣削铣削XK7152可胀心轴普通游卡06清洗去除毛刺略略略07检查检查相关尺寸和表面略略略08包装包装入库略略略二 数控刀具卡产品名称或代号01零件名称套筒零件图号01序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注01T01T型刀片90内孔车刀160的内孔表面可转位刀片02T0213R161617840的内槽焊接式车刀03T03V型刀片90偏头外圆车刀1套筒外轮廓可转位刀片04T0415L16101934的退刀槽左槽刀05T0505