机械制造装备实训

机械制造装备实训实训报告班级: 学号: 姓名: 指导老师: 目录1.实训任务书2.绘制零件图3.设计编制零件的机械加工工序4.夹具设计5.编制零件凸轮槽的简单工序的数控加工程序6.数控加工7.实训心得8.参考文献附录：槽形凸轮零件图夹具装配图3.设计编制零件的机械加工工序3.1 分析零件图由零件图知该零件 l2 的精度为 H7，35 孔的精度为 G7，槽的精度为F8，其余没有作出要求均按 GB1804-M,查表可知公差取 IT14 即可，粗糙度除了12，35 圆孔及槽壁为 Ral. 6mm 外槽底面为 Ra3. 2mm 比较容易加工。该零件是一个外部轮廓经过加工的圆盘，圆盘直径为 280mm，这次的任务是在铣床上加工槽与孔及使外部轮廓达到尺寸要求，零件的材料为 HT200，切削加工性能较好。3.2 方案的选择方案一工序一 检查 检查毛坯是否有裂纹工序二 钳 去模压边工序三 铣 铣 280 低圆工序四 铣 铣 65 高 17 的凸台工序五 铣 铣宽 30 深 14 的槽工序六 钻 钻扩直径 35mm 通孔及倒角工序七 钻 钻扩直径 12mm 通孔及倒角工序八 钻 钻，攻螺纹 M6工序九 检验 按图样要求检查各尺寸检验按图样要求检查各精度检验工序十 表面 表面喷砂处理 C工序十一 检验 成品检验工序十二 入库方案二工序一： A 面定位钻中心孔 5（2 处）钻 20 孔钻 11.6 孔粗铣 35 孔镗 35 孔铰 12 孔12 孔倒角 1.545工序二：一面两孔定位粗铣凸轮表面及外轮廓粗铣凸轮槽内轮廓精铣凸轮槽内轮廓精铣凸轮槽外轮廓工序三：翻面装夹铣 20 孔另一侧倒角 1.545。工序四 ：去毛刺工序五 ：检验，入库。方案比较：方案一和方案二采用了不同的加工方法加工路线，方案一采用的是几个机器分别加工的方法，这样做会使工件在几台机床之间来回移动，浪费工时，降低了生产效率，而且这样做的话对于工件的加工精度的比较难保证。方案二则采用数控机床加工，对于数控机床加工能更加准确的保证加工精度，能提高产品的生产效率，为此选择方案二作为加工路线。3.3 毛坯余量的确定加工余量可以由机械加工工艺手册查到。但是还要考虑到后面为达到各个表面加工的粗糙度要求，为各种加工留下合适的余量等因素，确定下来的毛坯总余量如下：径向尺寸初加工余量：2mm精加工余量：0. 3mm径向尺寸：285mm轴向尺寸端面，粗精加工各 1mm轴向尺寸：40mm毛坯草图如所示：3.4 基准的确定 选择粗基准时，必须达到以下两个基本要求：其一，应保证所有加工表面都有足够的加工余量；其二，应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度。根据粗基准的选择原则选用 280mm 外圆轴心线，和 A 面为粗基准。精基准的选用选择精基准时应参考以下原则：(1)尽可能选择加工表面的设计基准为精基准，即“基准重合” ，避免产生基准不重合误差(2)尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“统一基准” ，减少设计和制造费用，并减少基准变换所带的定位误差(3)便于装夹，定位准确、稳定、装夹可靠、夹具简单的表面为精基准(4)有些精加工工序，可选择加工表面本身为定位基准，即“自为基准”(5)对位置精度要求较高的表面，可草原“互为基准” ，反复加工，以保证高的位置精度根据以上原则，选用孔 12mm，35mm 圆柱面轴心，A 面作精基准，它是零件的设计基准，符合“基准重合” 的原则。并且便于装夹，定位准确、稳定、装夹可靠。3.5 刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求，尤其在刚性和寿命方面更为严格。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：既要求精度高、强度大、刚性好、寿命长，又要求尺寸稳定，安装调整方便。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具的刚性。产品代号 零（部）件代号零（部）件名称零件名称数控加工刀具卡槽形凸轮 槽形凸轮零件材料 HT200 毛坯种类 锻件 零件图号序号刀具号刀具规格名称 数量 加工表面 刀长 mm备注 T01 5 中心钻 1 钻 5 中心孔 T02 20 钻头 1 20 孔粗加工 45 T03 11.6 钻头 1 12 孔粗加工 30 T04 25 镗刀 1 20 孔精加工 45 T05 10 镗刀 1 12 孔粗加工 30 T06 90 度倒角铣刀 1 20 孔倒角 T0718 高速钢立铣刀 1粗加工凸轮槽内外轮廊 T0818 硬质合金立铣刀 1精加工凸轮槽内外轮廊编制 审核 批准年月 日共 页第页3.6 加工参数的选择数控加工切削用量的选择与通常机床切削用量的选择基本相同，即是根据切削原理规定中的方法以及机床的性能和舰定的语序切值、刀具耐用度来选择和计算，并结合时间经验确定。切削用量包括主轴转速（切削速度） ，切削深度或宽度，进给速度（进给量）等等。切削用量的大小对切削力，切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本均有显著影响。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产效率为主，但刀考虑经济性和加工成本；半精加工时，应在保证加工质量的前提下，3.6.1 背吃刀量和侧吃刀量的确定从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。由于吃刀量对刀具耐用度影响最小，背吃刀量和侧吃刀量的确定只要根据机床、夹具、刀具、工件的刚度和被加工零件的精度要求来决定。如果零件精度要求不高，在工艺系统刚度允许的情况下，最好一次切净加工余量，即背吃刀量或侧吃刀量等于加工余量，以提高加工效率：如果零件精度要求高，为保证表面粗糙度和精度，只好采用多次走刀。在工件表面粗糙度值要求为 Ra12. 5-25um 时，如果圆周铣削的加工余量小于 5mm，端铣的加工余量小于 6mm，粗铣一次进给就呵以到达要求。但在余量比较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足的时候，可以分两次进给完成。在工件表面粗糙度值要求为 Ra3. 2-12. 5um 时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣刀时背吃刀量或侧吃刀量选取同前，粗铣后留 0. 5-1. Omm余量，在半精铣时切除。在工件表面粗糙度值要求为 Ra0. 8-3. 2um 时，可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取 1. 5-2mm;精铣时圆周铣侧吃刀量取 0.3-0. 5mm，面铣刀背吃刀量取 0. 5-lmm。由上确定各工序中背吃刀量和侧吃刀量详细参数见工序卡表3.6.2 进给率的确定粗铣时，限制进给量提高的主要因素是切削力，进给量主要是根据铣床进给机构的强度，刀杆的刚度，刀齿的强度及铣床、夹具、工件的工艺系统刚度来确定。进给量 f 与进给速度 F 则是数控铣床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度，加工精度要求，刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取，通过选取每齿进给量 fz，再根据公式 f=Zfz（Z 为铣刀齿数）计算。工件材料强度和硬度越高，fz 越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量商于同类高速刚铣刀。工件表面粗糙度要求越高，fz 就越小。其相关系式如下：F =fzzn(mms)式中：F-一进给率Z-齿数fz-每齿进给量n-铣刀转数按照各工步应用进给量见工序卡主轴转速的确定主轴转速 n (r/min)要根据允许的切削速度 Vc(m/min)来确定：主轴转速 n 要根据计算值在机床说明书中选取标准值，并填入程序单中由上确定各工序中 进给量和主轴转速详细参数见工序卡表工序过程卡材料牌号 HT200 毛坯种类 铸造 毛坯外形尺寸 285*40 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注序号工序名称 工 序 内 容 车间设 备工 艺 装 备 工时准终 单件1 检查 检查毛坯是否有裂纹 检 目测2A 面定位钻 O(改成合适的符号)5中心孔（2 处）钻 20 孔钻 11.6 孔粗铣 35 孔镗 35 孔铰 12 孔12 孔倒角 1.545机加 数控机床 专用夹具3 铣一面两孔定位粗铣凸轮表面及外轮廓粗铣凸轮槽内轮廓精铣凸轮槽内轮廓铣凸轮槽外轮廓机加 数控机床 专用夹具4 铣 翻面装夹铣 20 孔另一侧倒角1.545机加 数控机床 专用夹具5 钳 去毛刺 机加 钳台 专用夹具6 检 检验，入库编 制 日 期标 记 处 记 更改文件号 签 字 日 期产品代号 数控加工工序卡 零（部）件代 号 零（部）件名 称 工序名称槽形凸轮 工序二机床名称 机床型号 切削液数控车床 乳化液工步 工作内容 刀具 刀具规格主轴转速S（r/min）背吃刀量进给速度F（mm/r）1 A 面定位钻直径为 5 的中心孔，两处 T01 5 7552 钻 20 孔 T02 20 402 403 钻 11.6 孔 T03 11.6 402 404 铣 35 孔 T07 18 1100 4 405 镗 35 孔 T04 25 130 0.2 206 铰 12 孔 T05 10 130 0.2 20零（部）件代号零（部）件名称 工序名称产品代号 数控加工工序卡槽形凸轮 工序二机床名称 机床型号 切削液数控车床 乳化液工步 工作内容 刀具 刀具规格主轴转速S（r/min）背吃刀量进给速度F（mm/r）1 一面两孔定位粗铣凸轮槽外轮廊 T7 18 1100 4 402 粗铣凸轮槽内轮廊 T7 18 1100 4 403 精铣凸轮槽内轮廊 T8 18 1495 14 204 精铣凸轮槽外轮廊 T8 18 1495 14 20产品代号 数控加工工序卡 零（部）件代 号 零（部）件名 称 工序名称槽形凸轮 工序二机床名称 机床型号 切削液数控车床 乳化液1 翻面装夹，铣直径 20 孔另一侧倒角 T6 900 402 5 204.设计关键工序的夹具根据以上对数控铣削使用夹具的要求确定定位基准采用“一面两孔”定位，即用圆盘 A 面和两个基准孔作为定位基准。 （对所选零件进行定位分析）并根据零件的形状特点采用一块 320mmx320mmx40rmn 的垫块，在垫块上分别精镗 35mm 及 12mm 两个定位孔（当然要配定位销） ，孔距离80+0.015mm，垫板平面度为 0.05mm，该零件在加工前，先固定夹具的平面，使两定伍销孔的中心连线与机床 X 轴平行，夹具平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查，采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时振动，装夹方案示意图见图，其零件图见附录1-开头垫圈2-压紧螺母3-带螺纹削边销4-带螺纹圆柱销5-工件 6-垫块5.编制零件凸轮槽的简单工序的数控加工程序N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X-.192 Y.0662 S0 M03N0050 G43 Z1.063 H00N0060 Z-.315N0070 G1 X-.1922 Y.0972 Z-.3233 F9.8 M08N0080 X-.1849 Y.24 Z-.3616N0090 X-.169 Y.3821 Z-.3999N0100 X-.1443 Y.5226 Z-.4381N0110 X-.1129 Y.6537 Z-.4743N0120 X-.0736 Y.7825 Z-.5103N0130 X-.0265 Y.9086 Z-.5464N0140 X-.0192 Y.9249 Z-.5512N0150 G2 X.7559 Y1.8755 I2.0048 J-.8435N0160 X1.2328 Y2.1358 I1.4543 J-2.0966N0170 G1 X3.3266 Y3.0149N0180 G2 X4.4778 Y3.2543 I1.1623 J-2.7015N0190 X6.0704 Y2.6812 I-.0083 J-2.5227N0200 X6.6653 Y2.0302 I-1.9291 J-2.36N0210 G1 X6.7623 Y1.8818N0220 X6.8514 Y1.7313N0230 X6.9326 Y1.5784N0240 X7.0055 Y1.4232N0250 G2 X7.2416 Y.6369 I-3.0486 J-1.3441N0260 X7.291 Y-.122 I-3.6761 J-.6201N0270 G1 X7.2821 Y-.2403N0280 X7.267 Y-.3555N0290 G2 X7.0957 Y-.8821 I-1.7514 J.2787N0300 G1 X7.0435 Y-.9786N0310 G2 X6.6412 Y-1.5168 I-2.7573 J1.6415N0320 G1 X6.539 Y-1.6244N0330 G2 X5.9713 Y-2.0803 I-2.2412 J2.209N0340 X4.6706 Y-2.5258 I-1.6074 J2.5719N0350 G1 X4.4954 Y-2.5399N0360 X4.3188 Y-2.5452N0370 X4.141 Y-2.5418N0380 X3.9629 Y-2.53N0390 X1.8705 Y-2.3009N0400 G2 X.8169 Y-1.9331 I.2368 J2.3713N0410 X-.0331 Y-.856 I1.1976 J1.819N0420 X-.169 Y.3821 I2.4427 J.8946N0430 X-.0192 Y.9249 I2.1633 J-.3048N0440 G1 X-.1953 Y1.0055N0450 G3 X-.4218 Y-.0438 I2.4152 J-1.0704N0460 X-.2624 Y-.8769 I2.3101 J.0101N0470 X1.0832 Y-2.3147 I2.5112 J1.0016N0480 X1.8517 Y-2.5365 I1.0564 J2.2179N0490 G1 X3.722 Y-2.7421N0500 X3.8885 Y-2.7604N0510 G3 X4.6196 Y-2.7531 I.3331 J3.2422N0520 X6.6629 Y-1.8125 I-.4721 J3.7155N0530 X7.1619 Y-1.2335 I-2.1583 J2.3647N0540 X7.4421 Y-.5976 I-2.0853 J1.2986N0550 X7.5299 Y.0019 I-2.2419 J.6345N0560 X7.3943 Y.9855 I-3.9044 J-.0374N0570 X6.9327 Y2.0531 I-3.8897 J-1.0482N0580 X6.3276 Y2.7348 I-2.334 J-1.4621N0590 X4.0664 Y3.4304 I-2.0154 J-2.5287N0600 X3.2292 Y3.2302 I.2236 J-2.7853N0610 G1 X1.1414 Y2.3537N0620 G3 X.6781 Y2.0921 I.9241 J-2.1782N0630 X-.1896 Y1.0182 I1.6009 J-2.1809N0640 X-.1953 Y1.0055 I2.4095 J-1.0831N0650 G1 X-.6992 Y1.2288N0660 G3 X-.9729 Y-.0428 I2.9191 J-1.2937N0670 X-.775 Y-1.0796 I2.8612 J.0091N0680 X.8462 Y-2.8123 I3.0238 J1.2043N0690 X1.7894 Y-3.0842 I1.2934 J2.7155N0700 G1 X3.6619 Y-3.29N0710 X3.8301 Y-3.3085N0720 G3 X4.688 Y-3.3 I.3915 J3.7903N0730 X7.0338 Y-2.2203 I-.5405 J4.2624N0740 X7.6247 Y-1.5331 I-2.5292 J2.7725N0750 X7.9727 Y-.747 I-2.5481 J1.5982N0760 X8.0812 Y.0005 I-2.7725 J.7839N0770 X7.9265 Y1.1289 I-4.4557 J-.036N0780 X7.4008 Y2.3441 I-4.4219 J-1.1916N0790 X6.6724 Y3.1649 I-2.8021 J-1.7531N0800 X4.0235 Y3.9799 I-2.3602 J-2.9588N0810 X3.0178 Y3.7392 I.2665 J-3.3348N0820 G1 X.9271 Y2.8615N0830 G3 X.3534 Y2.5375 I1.1384 J-2.686N0840 X-.6925 Y1.2437 I1.9256 J-2.6263N0850 X-.6992 Y1.2288 I2.9124 J-1.3086N0860 G1 X-.5192 Y1.149N0870 Z-.4331N0880 G0 Z1.063 N0890 M026.数控加工：ug 模拟加工槽形凸轮内轮廊模拟加工截图槽形凸轮表面模拟加工截图7 实训心得：通过装备实训，使我深深体会到，干任何事都必须有耐心、细致。实训过程中，许多东西不免令我感到心烦意乱；有两次因为不小心，画图只能毫不情愿地重来。但一想起老师平时对