汽车滑轮的加工工艺与编程设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 浙江广厦建设职业技术学院 数控技术专业毕业设计说明书 设计题目 汽车滑轮的加工工艺与编程 学生姓名 包振平 学 号 0219070301 指导教师 贺健鸣 专 业 数控技术 年 级 2007 级 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 摘 要 本文是针对当下汽车行业中所需的联结器材即汽车滑轮进行一系列的设计探讨，其中对根据所要求的滑轮功能进行规划设计，做出效果图及汽车滑轮的编程以及 对它加工工艺、刀具选择、切屑量选择、汽车滑轮材料选择，并严格按照以上几点要求做出整体地修改，提出最佳方案实施，经过一系列的筛选和参考，最终加工完成的工件达到了要求。至此得出以下结论： 汽车滑轮主要是用于联结汽车零件，应选用重量轻，耐高温，耐腐蚀的材料，因此可以确定汽车滑轮所选的材料是铝。 根据编程原点的选择原则，工件零点应选在工件内部左下脚的圆的圆心上。 加工顺序要根据基面先行，先粗后精，先主后次等原则，先下料，在汽车滑轮上钻孔，然后，对其进行粗加工，半精加工，精加工。 关键词： 联结；切削量；滑轮；材料； 编程 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 目 录 1 引言 1 1 控 铣 削 加 工 的 主 要 内容 1 2 汽 车 滑 轮 加 工 工 艺 的 设计 2 车 滑 轮 的 选材 2 车滑轮工艺的分析 3 工 步 骤 的 划分 3 工 顺 序 的 确定 3 助 工 序 的 安排 3 车 滑 轮 切 削 用 量 参 数 的 确定 3 定 主 轴 转速 3 定 进 给 速度 4 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 车 滑 轮 工 艺 卡 片 的 拟定 4 具的选择 5 具 的 选 用 原 则 及 注 意 事项 5 控 加 工 刀 具 卡 片 的 拟定 6 刀点与换刀点的设定 6 床的选用 7 3 汽 车 滑 轮 夹 具 的 选用 8 汽 车 滑 轮 夹 具 的 基 本 要 求 和 设 计 步骤 8 汽 车 滑 轮 夹 具 的 基 本 要求 8 车 滑 轮 夹 具 的 选用 8 具 的 制 造 及 其 保 证 精 度 的 方法 8 具 的 制 造 特点 8 车 滑 轮 夹 具 调 整 的 要求 8 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 4 汽 车 滑 轮 数 控 加 工 编程 9 程 原 点 及 工 件 坐 标 系 的 选择 9 车 滑 轮 加 工 路 线 的 确定 9 序编写 10 5 结 论 28 6 致 谢 29 7 参考文献 30 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 1 页 共 30 页 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 2 页 共 30 页 1 引 言 控技术的发展 数字控制机床（ 近代发展起来的一种自动控制机床，通过数字信息自动控制机床的运转。数控机床的加工程序和运动变量通过数控装置自动控制，同时具有自动换刀 、 自动测量 、 自动润滑和自动冷却等功能。数控机床的发展完全依赖于数控系统的发展，自 1952年美国研制出第一台数控铣床起，数控系统经理了两个阶段和六代的发展。两个阶段分别是数控阶段（ 1952计算机数控阶段（ 1970至今）。六代分别为第一代的电子管元件构成 的专用 二代的晶体管电路的 三代的小 、 中规模集成电路的 四代的采用大规模集成电路的小型通用计算机数控系统，第五代的应用微处理器的计算机数控系统和第六代的 控铣削加工的主要内容 零件上的曲线轮廓。指要求有内、外复杂曲线的轮廓，特别是由数学表达式给出的其轮廓为非圆曲线和列表曲线的曲线轮廓； 空间曲面。由数学模型设计出的，并具有三维空间曲面的零件； 形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位； 用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的内 外凹槽； 高精度零件。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件，如发浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 3 页 共 30 页 动机缸体上的多组高精度孔或型面 ； 能在一次装夹中顺带铣出来的简单表面； 采用数控铣削后能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。 图 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 4 页 共 30 页 2 汽车滑轮数控加工工艺的设计 图 车滑轮的选材 选材合理就应该是在满足零件的性能要求的条件下最大限度的发挥材料潜力，既要考虑到材料强度，同时也要减少材料消耗和降低成本。因此要全面分析所选材料。 选材的一般原则： 满足汽车滑轮的使用性能要 求 : 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 5 页 共 30 页 由于汽车滑轮是联结汽车零件的重要组成部分，因此，对汽车滑轮的要求很高，即物理性能和化学性能要求很高。 满足材料的工艺性能需求 : 材料的工艺性包括材料的切削加工性能，热处理工艺性能。 指材料接受切削加工的能力，它一般用切削抗力大小，加工零件表面粗糙度，加工时切削排除难易程序及刀具磨损大小来衡量。切削加工性与材料的化学成分，力学性能及其纤维组织有密切关系。 切削加工性好的材料，对保证产品质量，提高劳动生产率，降低成本有极大的经济意义。 热处理工艺性能包括淬透性， 变形与开裂倾向，过热敏感性，回火脆性，氧化脱碳倾向，不同材料的热处理性能是不同的。 会遇到一个不回避的问题，那就是材料的经济性。 汽车滑轮主要是 用于联结汽车零件，应选用重量轻，耐高温，耐腐蚀的材料。 综上所述，可以确定汽车滑轮所选的材料是铝。 车滑轮工艺的分析 工步骤的划分 下料，磨床加工。先要把钢件进行锯料，用专用的锯料机床，下料的要求是长度 1788，高度是 14且要求下料长度的误差不能超过正负 宽度的误差不能超过正负 度的误差不能超过正负 要求当每次锯料要对下的料进行全检，两个侧面磨平，打直角，所用测量的工具是卡尺和千分尺，为了给工件散热，在下料时，要打开冷却液或油料； 孔定位。本设计中先用直径 粗精加工。直径 8 侧面精加工。用直径 4 镗孔并刻字。用直径 工顺序的确定 根据基面先行，先粗 后精，先主后次等原则，本设计先加工孔，然后加工外表面，最后进行刻字。 助工序的安排 辅助工序一般包括滚筒去毛刺、清洗、检验等。检验工序是主要的辅助工序，是合格证产品质量的重要措施，汽车滑轮的每道工序加工完成之后，和汽车滑轮全部加工完成之后都要进行检验工序。 车滑轮切削用量参数的确定 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 6 页 共 30 页 汽车滑轮切削参数的确定主要是：选定加工部分所需刀具以及切削三要素。粗加工，粗铣主轴转速为 2500r/给速度为 550mm/精铣时主轴转速为 5000r/给速度为 500mm/所需加工部分时主轴转速 5000r/给速度为 500mm/ 定主轴转速 主轴转速按下面步骤来确定： 主轴转速应根据允许的切削速度和刀具的直径来选择，其计算公式为： n=1000 式中 : m/单位为 r/表示工件直径或刀具直径 ,单位为 计算出的主轴转速 n,要选取机床能达到的转速或相近转速 。 定进给速度 确定进给速度的原则： 当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率 。 在 切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度。 当加工精度、表面粗糙度要求高或 精铣时， 进给速度应选小些 。 进给速度的计算： = n 式中： 轴转速 Z 表示 铣刀齿数 齿进给量 背吃刀量的 确定 ： 背吃刀量是由机床、夹具、刀具、工件的刚度确定。在刚度允许的条件下，尽可能选取背吃刀量等于工件的加工余量，以减少走刀次数，提高生产率。 粗加工（ 80 m）时，一次进给应尽可能切除 全部余量。在中等功率的机床上，背吃刀量可达 8 10 半精加工（ 10 m）时，背吃刀量为 2 精加工（ m）时，背吃刀量为 艺卡片的拟定 表 单位名称 联成机 械 产品名称或代号 零件名称 零件图号 汽车滑轮 汽车滑轮 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 7 页 共 30 页 工序号 程序编 号 夹具名称 使用设备 车间 001 面压块 金工车间 工步号 工步内容 （尺寸单位 ） 刀具号 刀具、规格 / 主轴转速 /给速度 / 注 1 孔定位 1 500 550 2 粗精铣 2 8 5000 500 3 侧面精铣 3 4 5000 300 4 镗孔 4 500 250 5 刻字 5 500 900 具的选择 具的选用原则及注意事项 刀具的选择的原则：要求加工的时候必须有效率，装夹要方便，根据上面的分析，我采用硬质合金钢刀棒，钨钢刀，数控加工对刀具的要求不仅需要钢性好，精度高，而且要求尺 寸稳定，耐用度高，同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。 数控铣刀的选择应注意如下： 孔加工刀具的选用 于钻头的刚性和切削条件差，选用钻头直径 5（ L 为钻孔深度）的条件； 证孔加工的定位精度； 孔前孔口要倒角； 减少切削振动。 铣削加工刀具选用 采用钨钢刀铣 。 平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或钨钢立铣刀采用二次走 刀 ,第一次走刀最好用粗铣刀粗铣 ,沿表面连续走刀 ； 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 8 页 共 30 页 b. 在数控铣床上钻孔，可采用固定循环程序，多次自动进退，以利于冷却和排屑 。 根据以上的分析，在加工汽车滑轮所采用的刀具是钨钢刀。 硬质合金刀具有高硬度 (69高热硬性 (可达 900,高耐磨性和较高抗压强度 切削速度 ,耐磨性与寿命都比高速钢高 , 超硬质合金钢制的刀片 ,装夹在刀体上使用不仅使用方便 ,还大大的提高加工的效率。 根据以上的分析 ,采用硬质合金钢刀和钨钢刀。根据加工要求 ,选用五把刀。 1号为粗加工，选用 2号为半精加工，选用 8 3号为侧面精加工，选用 4 4号为孔精加工，选用 5号为“ Z”型字精加工，选用 控加工刀具卡片的拟定 表 产品名称或代号 滑轮 零件名称 汽车滑轮 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 1 孔 2 8硬质合金刀 1 所需加工部分和 外型 3 4钢 刀 1 精铣侧面余边 4 刀 1 镗孔 5 字刀 1 刻字 编制 包振平 审核 批准 刀点与换刀点的设定 本设计的对刀点设置在滑轮的上表面， 对刀时应使对刀点与刀位点重合。所谓刀位点，是指确定刀具位置的基准点，如平头立铣刀的刀位点一般为端面中心；球头铣刀的刀位点取为球心；钻头为钻尖。 “换刀点”应根据工序内容来作安排，为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在距离零件较远的地方。 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 9 页 共 30 页 床的选定 一般加工平 面零件采用加工中心或铣床进行加工，本设计中由于汽车滑轮需要批量加工（本设计只做单个范例），因此选用加工中心进行加工。 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 10 页 共 30 页 3 汽车滑轮夹具的选用 汽车滑轮夹具的基本要求和设计步骤 汽车滑轮夹具的基本要求 保证工件的加工精度，便于寻找加工原点及对刀点； 应选用专用夹具力求装卸方便，一次能装夹多个工件； 使用性好，能进行多次装夹； 经济性好，不宜变型，硬度较高； 夹具的定位及夹紧机构元件不能影响刀具的走刀运动。 车滑轮夹具的选用 根据加工要求选用 平面压块固定其在加工中心工作台上，所装夹位置不能超过机床行程。 具的制造及其保证精度的方法 具的制造 夹具通常是单件生产，且制造周期短。由于所加工汽车滑轮形状较为简单，毛坯形状为规则的长方体，因此夹具不需太复杂。 车滑轮夹具调整的要求 我所做的汽车滑轮为了保持加工的精度的要求，对汽车滑轮中所需加工制造的孔进行孔定位，从而保证其对于整体零件的加工精度。 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 11 页 共 30 页 4 汽车滑轮数控加工编程 程原点及工件坐标系的选择 数控加工中心的工件坐标系的原点通常要选择 便于测量或对刀的基准位置上，同时要便于编程计算。从图上得出工件原点应选在工件内部左下角的小圆的圆心上，来确定 轴。 建立工件坐标系 ,确定工件上表面为对刀点即 图 车滑轮加工路线的确定 加工 路线 的确定原则如下： 加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度； 使编程数值计算简单，程序短，以减少编程工作量； 尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间和换刀次数，以提高生产效率。 此外，确定加工路线时，还要考虑加工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多 次走刀来加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣，在精铣时，应尽量采用顺铣，以利于提高工件的表面质量。 走刀路线如图 示：先进行孔定位即先以图中左下角的小圆为基准，分别对两个三角型孔及右下角的孔进行孔定位，然后对两个三角型的孔进行铣削，并铣出右下角的孔及左上角的边料，最后进行刻字。 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 12 页 共 30 页 图 序编写 加工中心加工加工较复杂的零件时，一般都采用自动编程，本设计采用 种方法编程不仅速度较快，而且可以在编程的同时显示走刀路线，因此选定这种自动编程 方式。 加工程序如下 (加工刀路图见 0010 17 90 0020 28 05 01 06 N:1) 02 00 2500 0080 50. 0090 0110 0120 0130 0140 28 05 02 06 N:8 D:2) 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 13 页 共 30 页 03 00 5000 0200 50. 0210 01 0240 0250 800. 02 0270 0280 0290 0300 0310 0320 0330 0340 0350 0360 00 0390 01 0420 0430 800. 02 0450 0460 0470 0480 0490 0500 0510 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 14 页 共 30 页 03 0530 0540 00 0570 01 0600 0610 800. 02 0630 0640 0650 0660 0670 0680 0690 0700 0710 0720 00 0750 01 0780 0790 800. 02 0810 0820 0830 0840 0850 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 15 页 共 30 页 02 0870 0880 0890 0900 00 0930 01 0960 0970 800. 02 0990 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 00 1110 01 1140 1150 800. 02 1170 1180 1190 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 16 页 共 30 页 01 1210 1220 1230 1240 1250 1260 00 1290 01 1320 1330 800. 02 1350 1360 1370 1380 1390 1400 1410 1420 1430 1440 00 1470 1480 500. 1500 1510 800. 02 1530 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 17 页 共 30 页 01 1550 1560 1570 1580 1590 1600 1610 1620 1630 50. 00 5000 1650 01 03 1680 800. 03 1700 1710 1720 1730 1740 1750 1760 00 1790 01 03 1820 800. 03 1840 1850 1860 1870 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 18 页 共 30 页 01 1890 1900 00 1930 01 03 1960 800. 03 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 00 2070 01 03 2100 800. 03 2120 2130 2140 2150 2160 2170 2180 00 2210 浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 19 页 共 30 页 01 03 2240 800. 03 2260 2270 2280 2290 2300 2310 2320 00 2350 01 03 2380 800. 03 2400 2410 2420 2430 2440 2450 2460 00 2490 01 03 2520 800. 03 2540 2550 江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书 第 20 页 共 30 页 01 2570 2580 2590 2600 00 2630 2640 500. 03 2660 800. 03 2680 2690 2700 2710 2720 2730 2740 2750 50. 00 5000 2770 2780 15