刺辊座数控工艺、夹具、NC程序设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩 无忧 摘要 本课题 名称是 是刺辊座数控工艺、夹具、 序设计，包括工艺，夹具， 此毕业设计 具体 内容主要包括：对零件的加工工艺进行详细的分析，并制定出工艺文件，以加工出合格的刺辊座零件，保证零件的加工精度；工序 的 专业夹具的设计 需 要考虑该工序的定位基准，根据夹紧的原则，设计出合适的夹具；对重要工序的加工精度的保障或者是复杂表面的加工，可以采用数控加工的方法，保证零件的加工质量的和零件的精度；数控 程序的编制利用自动编程软件，辅以人工修改， 缩短了生产准备时间。 设计出的工艺、夹具、 是基于 一定的技术参数和要求，能够保证该零件的合理、高效的加工出来，并保证产品的质量水平，满足生产对产品的需求。 关键词 ：刺辊座、工艺分析、专 用 夹具、数控 加工 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 he is of NC C It C of of to is in to of of of to of to of we of of or of be C to C of is by to in C on to to of NC 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 目录 1 引言 . - 1 - 2 刺辊座的用途和外形 . - 2 - 3 刺辊座的加工工艺的缺陷以及解决措施 . - 3 - 辊座的加工工艺缺陷 . - 3 - 决当 前加工缺陷的措施 . - 4 - 4 刺辊座的加工工艺分析 . - 5 - 辊座的零件图分析 . - 5 - 件的材料 . - 5 - 件图样特点 . - 5 - 辊座的结构工艺性分析 . - 5 - 件的结构特点 . - 5 - 件的尺寸精度和粗糙度要求 . - 6 - 坯的选择 . - 6 - 5 刺辊座加工工艺设计 . - 7 - 工方法的选择 . - 7 - 工路线的确定 . - 7 - 位基准的选择 . - 8 - 具的选择 . - 9 - 序加工余量的确定 . - 10 - 削用量 的确定 .1 - 削用量 的计算 .1 - 算主轴转速和进给速度 . - 13 - 6 数控工序夹 具的设计 . - 15 - 位方案的确定 . - 16 - 位元件的确定 . - 16 - 位误差分析 . - 17 - 紧方案的确定 . - 17 - 具体的设计 . - 18 - 紧力的计算 . - 19 - 具的具体结构 . - 20 - 7 数控加工工艺的设计 . - 20 - 控加工工艺路线的确定 . - 20 - 控机床的选择 . - 20 - 定编程原点，对刀点对刀方法 . - 21 - 8 数控程序的编写 . - 21 - . - 21 - 写数控代码 . - 29 - 9 经济性分析 . - 29 - 10 结论 . - 30 - 参考资料 . - 33 - 致谢 . - 34 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 1 引 言制造技术是一 个永恒的主题，是设想、概念、科学技术物化的基础和手段，是国民经济与国防实力的体现，是国家工业现代化的支柱产业和关键。工艺技术是制造技术的重要组成部分，提高工艺技术 水平 是机电产品提高质量、 增强 国际市场竞争力的有力措施，工艺技术水平是制约我国制造企业迅速发展的因素之一。我国目前普遍存在着“重设计、轻工艺”的现象，有关部门已经将发展工艺技术和装备制造列为我国打造制造业强国的重要举措之一，提出了“工艺出精品、精品出效益”的论断。工艺技术是重要的，必需重视。 机械加工工艺是利用机 械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对 位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。 它们是 是指导生产的重要技术文件 ； 是生产组织和生产准备工作的 依据； 是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 。为保证 产品质量、生产率和经济性这三个方面 提供有效的技术支撑。 夹具在工艺装备中占有十分重要的地位 ， 机械加工中，采用机床 专用 夹具安装工件 ，可以使 工件易于正确定位，保证 加工精度 ； )缩短安装时间，提高劳动生产率 ；扩大机床工艺范围，实现一机多能 ； 操作方便、安全、可降低对工人的技术要求 和劳动强度。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量和劳动生产率的技术手段，专家预言“二十一世纪机械制造业是竞争的时代，其实质是数控技术的竞争”。我国数控技术的发展，总的来说，技术水平不高，质量不佳。表现在：自主创新能力的不足，产品质量、可靠性及服务等能力不强，功能部件发展落后，国产数控机床以低档为主，高档数控机床绝大部分依赖出口。 对于刺辊座，只是作为梳棉机上的一个配件，目前国 内加工这种配件的厂家有不少，比如郑州纺织机械有限公司等以生产纺织机械为主的公司中，就有专门加工此种配件的车间，由于生产批量不是很大，所以多采用的是传统的机械加工方法。 目前国内外采用数控技术加工刺辊座的公司是很少的。刺辊座有较高的精度，对于梳棉机上刺辊运动的平稳性式有很大的促进作用的，在数控机床上加工刺辊座，可以很大提高刺辊座的精度。 在这个课题中，需要解决的关键问题有 ： 刺辊座零件的结构分析 、 工艺路线的制定、定位基准的选择、工艺装备的选择、切削用量的选择和计算，夹具定位方案买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 的确定、夹紧方案的确定、数控加工 方式和参数的确定、 数控软件的应用、 数控程序的修改等。 2 刺辊座的用途和外形 刺辊座是梳棉机上的一个配件，相当于一个轴承座，由上盖和底座组成 的一个合配件 ， 通过方孔与梳棉机的机架用螺栓联接， 通过长方槽导向，以及利用右边的开槽定位，其内孔与轴承配合，来支撑刺辊 。刺辊在梳棉机上是用来 喂入棉层，对棉层进行梳理并除去杂质，所以刺辊座要具有较高的精度，它对于梳棉机上刺辊的运动有一定的影响。 刺辊座零件的外形 : 图 2视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 2视图 图 2视图 3 刺辊座的加工工艺的缺陷 以及解决措施 辊座的加工工艺缺陷 刺辊座的 加工工艺以往都是采用传统的机械加工工艺，对于某些关键工序和零件尺寸和精度的保证 较为困难或者复杂，本零件的关键部位是外轮廓的加工和内孔的镗削。 对于刺辊座的外轮廓的加工， 传统的方法是 在铣床上利用靠模装置 进行仿形加工 ，这对于机床的要求较高，靠模需要单独制造出来 ，价格昂贵，并且 仿形加工对于轮廓尺寸精度和粗糙度的保证是很困难的 。 对于内孔的加工，内孔是用于与轴承配合，所以对内孔的加工精度有很高的要求，传统的方法是在镗床上镗孔，这对 于操作员的技术水平要求很高 ， 操作也很繁琐， 包括 对刀点的设置、测量 以及换刀等操作； 镗孔的精度也较难保证，难免人为误差的存在。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 3廓和孔的尺寸 决当 前加工缺陷的措施 本零件的关键部分是外轮廓和内孔的加工， 其余加工部分可以在普通机床上进行加工，外轮廓和内控的加工选择在数控机床上加工。 在数控加工机床上加工的零件，可以是普通零件，但更多的零件是普通机床加工加工较为困难或者对操作人员的水平有相当高的要求。对于轮廓形状复杂、对加工精度要求较高的零件，数控机床有着很好的适应能力。 利用数控机床进行加工 ，可以保证加工质量的稳定，提高生产效率和加工精度，工序也相对比较集中， 减轻了操作人员的劳动强度 ，也能有效避免人为的误差或失误。对 于外轮廓和内孔的数控加工，可以进行 编程， 而且数控程序能够很方便的进行编辑修改。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 4 刺辊座的加工工艺分析 辊座的零件图分析 件的材料 零件的材料是 结构复杂的零件。 毛坯是与零件结构类似的铸造件，由上盖和底座组成，均是铸件 。 在砂型铸造工序之后，为了改善切削性能、消除毛坯制造时留下的残余应力 ，需要对毛坯进行预备热处理 。灰铸铁的碳含量 在 ， 采用退火处理， 最后进行 定性处理。 件 图样 特点 该零件的视图符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；几何元素之间的关系准确；尺寸标注完整、清晰。 从图纸上，可以看出，零件所有轮廓由 直线、圆弧、孔、螺纹共同组成了一个复杂的零件。加工部分包括平面、表面、圆弧、孔、螺纹等。 另外一些尺寸具有尺寸偏差、公差等级、表面粗糙度要求。 所有标有粗糙度要求的部分都需要加工。通过零件图可知，外轮廓用铣削方式加工，小孔在钻床上加工，大孔在镗床上进行加工（可以将外轮廓和大孔在数控加工中心上加工），其余的平面和圆 弧面在铣床上加工。 辊座的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指在满足使用要求的前提下制造、维修的可行性和经济性。即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证 。 件的结构特点 该零件是有上盖和底座组成， 上盖的尺寸 ，底座的尺寸为 ，为合配后，零件的总长是 0 。 对于刺辊座上盖，外轮廓 有 弧面 用以与盖板的配合 、 面 ， 8M 螺纹孔 用以联接紧固 ；两个凸台上钻有 两个 销孔和 两个 螺纹沉孔通孔，用以上盖和底座合配时 的定位和联接 ； 孔上 端钻有 通 孔用以联接 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 对于底座，外轮廓有两个 8M 螺纹孔用以联接紧固 ，上表面钻有两个销孔和螺纹孔 用以上盖和底座合配时的定位和联接紧固 ，长为 底面固定在梳棉机机架上； 圆槽用以放密封条； 两个 纹孔用以联接。 件的 尺寸精度和粗糙度要求 零件左侧的凸台到孔中心的距离为 110偏差为 0，下偏差为 件的底面到孔中心的距离为 80偏差为 0，下偏差为 底侧与孔中心的距离为 132偏差时 +偏差为 +斜端面与孔中心的距离为 132偏差为 偏差为 + 上轮廓圆弧 的尺寸为 偏差为 0，下偏差为 两侧的外缘面与大平面的距离为 偏差为 +偏差为 最底侧的厚度为 偏差为 0，下偏差为 的尺寸为 ，即为上偏差为 +偏差为 +长方槽的宽度为 16上偏差为 +偏差为 + 根据零件表面的不同，有不同的粗糙度。零件粗糙度有 m、 m、m、 m，粗糙度的不同，对加工方法 也有一定的要求。 该零件在 现有工艺条件下， 选 择 的 工艺设计方案使零件方便制造，又能有较低的成本 ，使零件保证好的结构工艺性 。 坯的选择 本 零件的结构比较复杂，尺寸也较大，采用铸件的毛坯， 该零件尺寸较大，不宜采用模锻、压铸等，可采用砂型铸造 。 选择毛坯时应该考虑如下 这几 个方面的因素 ： 零件的生产纲领 ， 零件材料的工艺性 ， 零件的结构形状和尺寸 ， 现有的生产条件 。 该零件尺寸较大，不宜采用模锻、压铸等，多采用砂型铸造和自由锻造。 生产纲领和批量 . 该零件生产纲领 为 Q=N 2=2000 2=4000（件）， 生产类型 为中型机械大批生产， 大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法， 我选择砂型铸造的方法 。 其铸件的技术要求为： 铸件自由公差按 未注圆角 工圆角为 20； 定性处理 ， 改善切削性能、消除毛坯制造时留下的残余应力 ； 铸件不得有夹灰、气孔、砂眼、缩松等缺陷 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 5 刺辊座加工工艺设计 工方法的选择 粗糙度有 m、 m、 m、 m，所以加工时要有粗加工，半精加工，以及精加工。如： 的孔需要进行配合，粗糙度可以达到 m，需要镗、半精镗、精镗。工件上的典型表面加工可以采用典型的工艺路线及其所能达到的经济精度。 加工方法的选择要根据加工的结构形状决定，外圆表面加工方法的选择有车削和磨削；内孔表面加工方法钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔和光整加工等等；平面加工方法的选择有铣削、刨削、车削、磨削和拉削等；平面轮廓和全面轮廓加工方法的选择有数控铣、线切割及磨削等。任何一种加工方法获得的精度只在一定范围内才是经济的，这种一定范围的加工精度即为该加工方法的经济精度。在选择加工方法时 ，应根据工件的精度要求选择与经济精度相适应的加工方法。 加工方法选择的原则 1 ： 所选的最终加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度和表面粗糙度要求相适应； 所选加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度要求 ； 所选加工方法要与零件的结构、加工表面的特点和材料等因素相适应 ； 所选加工方法要与企业的生产类型相适应 ； 加工方法要与工厂现有生产条件相适应 。 加工方法的确定如下： 外轮廓：粗铣，半精铣； 各平面：铣； 销孔：钻、铰； 钻、攻； 沉孔：钻、锪； 长圆槽和长方槽：铣 孔和 ：镗 。 工 路线 的 确定 加工方法确定后，切削加工顺序的安排应遵循以下几个原则 1 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 加工阶段的划分：先粗后精； 先基面后其他； 先面后孔； 先主后次。 根据以上原则，加工 路线 确定 如下： 上盖的加工路线：粗铣、半精铣底面 粗铣 粗铣 铣削倒角 钻 6 孔 锪 底座的加工路线：粗铣底面 C、底面 E 半精铣上表面 半精铣底面 C、底面 E 粗铣 A 端面 粗铣 B 端面 铣倒角 钻、铰 纹孔和钻、铰 6 孔。 合配上盖和底座 粗铣 粗铣 粗铣 铣削弧形凸台 粗铣 粗铣左端面、外缘面 粗铣右端面、 粗铣长方槽 划线、钻、攻 2 5 钻扩 12 孔、锪孔 粗铣整个轮廓 铣曲面 G 铣 R=9 铣 R=4 精铣整个轮廓 粗镗 120 镗孔 60 半精镗、精镗孔 120 钻、攻四周的螺纹孔。 图 5工表面名称 位基准的选择 合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。 在制定零件的机械加工工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准把各个表面加工出买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 来 ，然后考虑选择怎样的粗基准把精基准的各基面加工出来。 精基准的选择 1 ： “ 基准重合 ” 原则 ； “基准统一”原则； “自为基准“原则； “互为基准”原则； 应能保证工件的装夹稳定可靠，夹具结构简单，操作人员操作简便。 粗基准的选择 1 ： 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准； 如果在设计上要求保证加工表面与某不加工表面之间的相互位置精度，则应选此不加工面作粗基准； 在没有要求保证重要表面加工余量均 匀的情况下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。 ； 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。； 选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、装夹可靠 一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再重复使用。 各工序的定位基准详见加工工艺路线卡片。 具的选择 刀具的选择 1175 主要取决于： 工序所采用的加工方法 ； 加工表面的尺寸大小； 工件材料； 要求的加工精度； 表面粗糙度； 生产率； 经济性； 需要注意的是刀具半径 R 应小于朝轮廓内侧弯曲的最小曲率半径 般可取 R=( 刀具的选择的确定见加工工艺卡片。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 序加工余量的确定 各道加工工序的基本尺寸如下。其中“ +”后面为其上道工序的余量 76 。 上盖： 底面 ： 半精铣 134粗铣 134+135坯 135+5=140 A 端面：粗铣 134坯 134+4=138 B 端面：粗铣 130上道： 130+4=134 螺纹通孔： 锪孔： 14+6=20孔 14 销孔底孔 ： 铰销孔： 孔 底座： 粗铣底面 C： 85坯 85+5=90 粗铣底面 E： 138坯： 138+5=143 半精铣上 表面： 82上道： 82+=85 半精铣底面 C： 80道： 80+2=82 粗铣 A 端面： 134坯： 134+4=138 粗铣 B 端面： 130道： 130+4=134 螺纹孔 攻丝： 11+1=12： 1孔 销孔： 铰销孔： 孔 。 刺辊座合配件： 粗铣 A 端面： 126道： 126+4=130 粗铣 B 端面： 坯： 5 粗铣 A 端面： 铣弧形凸台： 72坯 72+4=76 粗铣 D 端面： 毛坯： 2 粗铣左端面、外缘面： 坯： 2 粗铣右端面、外缘面： 坯： 2 粗铣长方槽： 纹孔 丝： 底孔： 梯孔 ： 锪孔 :12+6=18扩孔： 4+8=12孔 4 数控工序： 镗 孔： 粗镗： 55+5=60坯： 55 镗 孔： 20精镗 115+镗： 110+5=115文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 削用量的确定 削用量 的计算 切削用量，是在已经确定的刀具规格和材料基础上，确定切削速度 、 进给量及背吃刀量三个切削要素。 切削用量不仅是机床调整前必须确定的参数，而且数值是否合理对加工质量、加工效率、生产成本等有非常重要的影响。粗加工时，一般优先选择尽可能大的背吃刀量其次选择较大的进给量 f ，最后确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量 f 和背 吃刀量切削速度 或较小值。 背吃刀量吃刀量是根据工件的加工余量来确定的。粗加工时，在留下精加工和半径加工的余量后，应尽可能一 次走刀切除剩余的余量，以减少走刀次数。当余量过大，可分多次走刀。在中等功率的机床上，粗加工的背吃刀量可达810 慢慢，半精加工时，背吃刀量取为 加工时，65 。 其中进给量 f 和切削速度过 查表 的方法确定数值，参照切削用量简明手册和机械切削工艺参数速查手册确定。 表 5盖 切削用量 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/z 背吃刀量 铣 床 60 2 半精铣底面 80 粗铣 A 端面 60 4 粗铣 B 端面 60 5 铣削倒角 50 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/r 背吃刀量 钻 床 钻两个螺纹通孔 40 2 钻两个销孔底孔 40 铰销孔 10 锪沉头孔 40 5 锪沉头孔 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 表 5座切削用量 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/z 背吃刀量 铣 床 粗铣底面 C 60 2 粗铣底面 E 60 3 半精铣上表面 80 4 半精铣底面 C 80 5 半精铣底面 E 80 6 粗铣 A 端面 60 7 粗铣 B 端面 60 8 铣削倒角 50 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/r 背吃刀量 钻 床 钻两个螺纹底孔 40 2 钻两个销孔底孔 40 铰销孔 45 铰螺纹底孔 45 5 攻螺纹孔 10 1 5辊座合配件 切削用量 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/z 背吃刀 量 铣 床 粗铣 A 端面 60 2 粗铣 B 端面，保证厚度 0 3 粗铣 A 端面 60 铣削两个弧形凸台 60 5 粗铣 D 端面 60 6 粗铣左端面、外缘面 60 7 粗铣右端面、外缘面 60 8 粗铣长方槽 36 1 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/r 背吃刀量 钻 床 钻底孔 40 攻螺纹孔 10 1 钻孔 40 4 扩孔 40 5 锪孔 90 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 表 5辊座合配件数控工序切削用量 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/z 背吃刀量 数控卧式加工中心 粗铣整个轮廓 60 2 铣曲面 G 60 3 铣 R=9圆弧面 60 4 铣长圆槽 0 5 半精铣整个轮廓 100 工步号 设备 工步内容 切削速度 m/给量 mm/r 背吃刀量 数控卧式加工中心 粗镗孔 80 2 粗镗孔 80 3 半精镗孔 100 精镗孔 150 钻床 钻四周的底孔 40 攻丝 10 1 计算主轴转速和进给速度 计算公式 65 如下： d 1000 公式 (5 s ：主轴转速 r/v ：切削速度 m/d ：刀具直 径 于铣削加工， z 公式 (5 F ：进给速度 mm/：每齿进给量 mm/z s ：主轴转速 r/z ：刀具齿数 对于孔加工， 公式 (5买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 F ：进给速度 mm/f ：每转进给量 mm/r s ：主轴转速 r/入数据，计算各工序工步的主轴素的和进给速度。 表 5盖加工中的主轴速度和进给 速度 工步号 工步内容 主轴速度 r/给速度 mm/ 粗铣底面 半精铣底面 粗 铣 A 端面 粗铣 B 端面 铣削倒角 钻两个螺纹通孔 钻两个销孔底孔 铰销孔 锪沉头孔 0 锪沉头孔 5座 加工中的主轴速度和进给 速度 工步号 工步内容 主轴速度 r/给速度 mm/ 粗铣底面 C 粗铣底面 E 半精铣上表面 半精铣底面 C 半精铣底面 E 粗铣 A 端面 粗铣 B 端面 铣削倒角 钻两个螺纹底孔 0 钻两个 销孔底孔 1 铰销孔 2 铰螺纹底孔 3 攻螺纹孔 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 表 5辊座