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数控毕业设计专业：班级：姓名：学号： 指导老师：微电机壳零件的机械加工工艺规程及数控编程摘 要随着科学技术的发展，数控技术已经广泛运用于工业控制的各个领域，尤其在机械制造业中应用十分广泛。而中国作为一个制造业的大国，掌握先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。本文开篇主要介绍了数控技术的现状及其发展的趋势，紧接着对数控微电机壳的加工工艺做了简要的介绍，使对数控铣削加工工艺有了一个总体的了解。接下来设计零件的夹具、量具、刀具等，最终根据所编写的程序在数控机床上加工出对应的产品。关键词：工艺分析 夹具设计 刀具设计 量具设计 数控编程目 录绪 论1第一章 工艺设计说明书21.零件图的工艺分析21.1零件的结构功用性分析31.2计算生产纲领、确定生产类型31.3零件的工艺分析32.毛坯的选择32.1确定毛坯的制造形式32.2毛坯余量的确定42.3毛坯-零件合图43.机械加工工艺路线的确定43.1基面的选择53.2表面加工方法的选择53.3工艺路线的确定53.4加工阶段的划分63.5主要机加工工序简图74.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定95.机床及其工艺装备的选择115.1机床的选择115.2夹具的选择115.3刀具的选择115.4量具的选择126.切削用量及基本工时的确定126.1工序1切削用量及基本时间的确定126.2工序2的切削用量及基本时间的确定136.3工序3：切削用量及基本时间的确定136.4工序4：切削用量及基本时间的确定146.5工序5切削用量及基本时间的确定156.6工序6-7的切削用量及基本时间的确定15第二章 工序1和工序2的夹具设计171.工序尺寸精度分析172.定位方案确定173.定位元件确定174.定位误差分析175.夹紧方案及元件确定176.夹具总装草图18第三章 工序3刀具设计说明书191.工序尺寸精度分析192.刀具类型确定193.刀具设计参数确定194.刀具工作草图20第四章 工序2量具设计说明书211.工序尺寸精度分析212.量具类型确定213.极限量具尺寸公差确定214.极限量具公差带图215.极限量具结构设计22第五章 数控编程设计说明书231.工序的数控加工工艺分析232.工艺路线的确定233.刀具及切削用量的选择233.1刀具的选择233.2切削用量的选择244.编程原点的确定及数值计算254.1编程原点的确定254.2编程数值计算255.程序的编写及程序说明255.1数控编程的定义255.2数控编程的分类255.3零件的加工程序清单25第六章 毕业设计体会31参考文献32致 谢33绪 论机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程后，综合运用以前所学有关机械专业知识，进行零件加工工艺过程设计。其目的在于巩固、加深扩展机械制造技术及其他有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实践相结合，能够独立分析问题、解决问题，以及初步具备中等复杂程度零件工艺规程的能力。本设计包括两个部分内容：第一部分为生工艺设计，第二部分为夹具设计，第三部分为刀具设计，第四部分为量具设计，第五部分为数控编程设计。零件加工工艺规程设计是设计的核心部分，具体地列出了设计思路以及整个零件加工工艺过程。它包括定位基准的选择、确定表面的加工方法、确定机械加工余量、工序尺寸及公差、机床设备及工艺设备的选择、确定切削用量与基本工时。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加社会工作打下一个良好的基础。设计从还存在许多的不足，恳请老师批评指正。第一章 工艺设计说明书1.零件图的工艺分析如图1.1所示为微电机壳零件图，图中有不清晰之处请参见CAD零件图。其年产量为4000件，备品为5%，废品为1%。图1.1 零件图1.1零件的结构功用性分析题目给定的零件是微电机壳，是圆环形厚度为4mm。其作用，一是支撑和固定电机，二是固定电机转子，使转子能够平稳转动。零件的两端各有均布3xM57H螺纹孔，用以安装和固定端盖。距离圆心往下65-0.1/-0.4mm有支撑厚度为8mm，长度为100mm,从零件端面各缩进5mm的底座,有四个8鍯孔12m均布用以固定电机。零件114mm内圆有6块宽为12mm，高为6mm的肋板均布。1.2计算生产纲领、确定生产类型所给任务的零件是微电机壳的设计，是机器中的零件。其年产量为4000台，且每台机器上仅有一件，若取其备品为5%，机械加工废品为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qm(1+5%+1%)=4000(1+5%+1%)=4240件/年由上式可知，该零件的年产量为4240件，由零件的特征可知，它属于机体小零件，因此可以确定其生产类型为单件大批量生产。1.3零件的工艺分析微电机壳共有3组加工表面，它们有一定的位置要求。现分述如下：（1）以厚度为8mm的底座底面和上表面这一组加工表面包括：两个底面尺寸为30X100mm，粗糙度为3.2，平行度为0.05，还有以底面为基准在平面上的4个8mm鍯孔12mm，其中孔中心与零件中心线尺寸为 50+/-0.085mm,孔的中心度为0.6mm最大要求。还有底座与零件连接的倒圆角为5mm。（2）114mm孔为中心的加工两端表面这一组加工表面包括：两端3xM57H螺纹孔深度为12mm，并与肋板界线圆中心度为0.4，分别以端面和肋板面为基准。端面的粗糙度为12.5。（3）在102肋板界线圆中的各个肋板表面这一组加工表面包括：圆心与底座底面的平行度为0.1，肋板表面的粗糙度为3.2，内圆与肋板的倒圆为2mm。其中，主要加工12mmX6mm的均布肋板。还要加工尺寸为9mm，11mm，47mm中2xM47H和10mm的通孔。10mm孔的粗糙度为12.5。由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，可以先加工底座的两个表面，然后借助于专用夹具加工另外的几个表面，并且保证它们之间的位置精度要求。2.毛坯的选择2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑到电机在运行中是高速运行的，产生热量，零件在工作过程中经常承受高温及交变载荷，因此应该选用铸造，以使材料不易变形，保证零件工作的可靠性。由于零件产量为4000件左右，达到大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型铸造。这对于提高生产率，保证价格质量也是有利的。2.2毛坯余量的确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的图纸要求，可确定该零件的毛坯类型为铸件，面的余量为3mm，孔全部为实心孔。2.3毛坯-零件合图绘制毛坯-零件合图如图1.2所示。图1.2 毛坯-零件合图(大图见CAD)3.机械加工工艺路线的确定3.1基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（1）粗基准的选择对于一般的腔类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与价格表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取外圆122的不加工外轮廓表面为粗基准，利用一组短V形块支承这个外轮廓作为主要定位面，以消除x,y中四个自由度，再利用专用的夹具夹持外圆用以消除z轴中的两个自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题 。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.2表面加工方法的选择（1）底座底面 粗铣（表面粗糙度为6.3）精铣（表面粗糙度3.2）；（2）底座上4个8孔 钻中心孔钻孔。（3）底座上4个122mm沉孔 铣。（4）两端螺纹孔 钻中心孔钻螺纹底孔攻丝。（5）两侧端面 铣削或者车削。（6）122外圆 车削。（7）6-12筋板 铣削。（8）壁上螺纹孔 钻中心孔钻螺纹底孔攻丝。（9）壁上通孔 钻中心孔钻孔。3.3工艺路线的确定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以采用铣床配专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。（1）工艺路线方案一：工序1：铣零件底座底面尺寸为30mmX 100mm，并铣两个底面内侧6x2mm的阶梯面。工序2：铣零件122 0-0.63 mm两端面工序3：铣零件内圆中的6个肋板表面工序4：4次钻底座上的孔8mm，鍯沉头孔12mm工序5：2次钻M47H的螺纹通孔，钻10mm的通孔工序6：6次攻两端面122上的M5-7H的螺纹孔，深度为12mm工序7：终检（2）工艺路线方案二：工序1：铣零件122 0-0.63两端面圆工序2：6次攻两端面122上的M5-7H的螺纹孔，深度为12mm工序3：铣零件内圆中的6个肋板表面工序4：铣零件底座底面尺寸为24mmX 80mm工序5：4次钻底座上的孔8mm，鍯沉头孔12mm工序6：2次钻M47H的螺纹通孔，钻10mm的通孔工序7：终检（3）工艺方案的比较和分析上述两个工艺方案的特点在与：方案一是先加工底座的底面，然后以此为基面加工零件的两个端面；而方案二则与其相反，先加工零件122 0-0.63两端面圆，然后再以此端面为基准加工底座的底面。经比较可见，先加工底座底面再加工两个端面和钻表面上的通孔，这时的位置较易保证，并且定位及装夹都比较方便。但方案二的装夹次数比较少。故决定将两个方案合理结合，具体工艺过程和加工路线确定如下：工序1：铣零件底座底面尺寸为30mm100mm，并铣两个底面内侧6100mm，厚度为2mm的阶梯面。工序2：4次钻底座上的孔8mm，鍯沉头孔12mm。工序3：车零件122mm两端面圆。工序4：铣零件内圆中的6个肋板表面。工序5：6次攻两端面122mm上的M5-7H的螺纹孔，深度为12mm。工序6：钻M47H中底孔和10mm的通孔。工序7：2次攻M47H的螺纹通孔。工序8：终检。3.4加工阶段的划分零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不同，工艺过程可划分如下几个阶段：（1）粗加工阶段这阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产率问题。（2）半精加工阶段这阶段的作用是为零件主要表面的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。（3）精加工阶段对于零件上精度和表面粗糙度要求（精度在IT7级或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，还要安排精加工阶段。这阶段的主要任务是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。3.5主要机加工工序简图工序号工序内容工序简图1、2铣零件底座底面尺寸为30mm100mm，并铣两个底面内侧6100mm，厚度为2mm的阶梯面。4次钻底座上的孔8mm，鍯沉头孔12mm。3车零件122mm两端面圆。4铣零件内圆中的6个肋板表面。56次攻两端面122mm上的M5-7H的螺纹孔，深度为12mm。6、7钻M47H中底孔和10mm的通孔。2次攻M47H的螺纹通孔。4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“微电机壳”零件材料为HT200，硬度为170-241HBS，生产类型为大批量生产，可采用砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸：（1）底座底面（30mmX 80mm）考虑其厚度为8mm，与其连接外圆122mm的连接处为倒圆5mm，为了简化加工余量，现直接铸造两侧底座的尺寸为32X102mm，厚度为10mm，底面30X100和其中尺寸为6X100mm，高为2mm的阶梯面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为3.2，只要求粗加工，此时尺寸加工余量2Z=2mm已能满足加工要求。（2）4个孔8mm鍯12mm（底座）毛坯为实心，不冲孔。4个孔精度要求介于IT10IT11之间，以零件的轴线来定位。参考相关书籍和手册可以确定工序尺寸及余量为：钻孔： 7.8mm 钻孔： 8 mm 2Z=0.2mm镗鍯孔： 11mm 2Z=3mm扩鍯孔： 12 mm 2Z=1mm（3）两个端面圆（114mm-122 0-0.63 mm） 要求表面粗糙度为12.5，外壳长度为114mm，则可以采用粗加工。参照相关手册确定122mm 0-0.63外壳毛坯长度为119mm，以及加工余量分配：粗铣两个端面： 115mm 2Z=4mm半精铣端面： 114mm（4）内圆中6个肋板表面（102mm）要求内圆心轴线与底面的平行度为0.1，肋板表面粗糙度为3.2，肋板表面界线圆尺寸为102；肋板与内圆连接的倒圆为2mm；参照相关的工艺手册确定肋板的毛坯尺寸为宽14mmX长114mm,厚度为8mm和加工余量分配：铣肋板了两个侧面和倒圆：12mm 2Z=2mm粗铣肋板表面： 6.4mm 2Z=1.6mm半精铣肋板表面： 6mm 2Z=0.4mm（5）螺纹孔 (65mm、9mm、47mm -2*M47H) 攻螺纹孔：3.9mm 通孔攻螺纹孔：4mm 2Z=0.1mm 通孔通孔（65mm、9mm、11mm -10mm）钻孔：9.8mm 通孔钻孔：10mm 2Z=0.2mm 通孔由于毛坯以及各道工序（或工步）的加工都有加工工差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大及最小之分。由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。5.机床及其工艺装备的选择5.1机床的选择经分析，工序1和工序2可以在同一次装夹中完成，由于所加工内容较多，所需刀具较多，在普通机床上难以，故选择在数控机床上完成，这里选择在立式铣削加工中心上完成，其特点是加工内容多，可自动换刀，大大提高了加工效率。工序3中的工步少，加工精度低，故选在在普通上完成，及普通车床。工序4中的工步也较少，加工精度较高，故选择在精度较高的普通卧式铣床上加工。工序5与工序6可以在同一装夹中完成，其工步较多，所需刀具也较多，为了提高加工效率，减少装夹次数，故选择在立式铣削加工中心上加工。工序7选择在立式铣削加工中心上加工。工序8选择在冲床上加工。5.2夹具的选择该零件结构复杂，采用通用夹具无法装夹，故该零件的加工需要设计专用夹具进行装夹。5.3刀具的选择从零件图中分析，根据其加工特性，确定该零件的加工刀具如表5.1所示。表1-1 机械加工刀具卡片刀具名称刀具材料刀具规格加工部位面铣刀YT1550mm，4齿铣底座大平面立铣刀YT1520mm铣底座62台阶平面中心钻高速钢2mm钻中心孔麻花钻合金8mm钻4-8孔立铣刀合金12mm铣沉孔4-12麻花钻合金4.2mm钻6-M5螺纹底孔麻花钻合金3.3mm钻2-M4螺纹底孔麻花钻合金10钻10孔丝锥合金M5-2H攻6-M5螺纹丝锥合金M4-2H攻2-M4螺纹外圆车刀合金90刀尖车两端面及122外圆5.4量具的选择根据该零件图的分析，确定该零件的量具选用如下：6-M5螺纹：M5螺纹塞规；2-M4螺纹：M4螺纹塞规；10通孔：游标卡尺；4-8孔：8H9光滑塞规；其余尺寸均使用游标卡尺进行测量。6.切削用量及基本工时的确定切削用量包括背吃刀量、进给量f和切削速度V。确定顺序应该是先尽可能选取大的背吃刀量，然后尽可能选取大的进给量，最后再确定切削速度。6.1工序1切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序铣底座的两个阶梯面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=6mm，齿数z=8。已知铣削宽度b=6mm，铣削深度2mm故机床选用XA6132卧式铣床。1）确定每次进给量 根据机械制造技术基础查得每齿进给fz=0.200.30mm/z，现取fz=0.20mm/z。2）选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据机械制造技术基础查得铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度T=120min。3）确定切削速度和每齿进给量 根据切削用量简明手册所知，Vc=(Cr/Tmapxvfyv)Kv依据上述参数，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。根据XA613型立式铣床主轴转速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。4）校验机床功率 根据资料所知，根据以上参数可知切削功率的修正系数k =1，则P = 2.5kw，P =0.8 kw，P =7.5P = PP P =7.50.8=6P = 2.5kw可知机床功率能满足要求。（2）基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： T基=(l+y+ /nf)i=0.2min 辅助工时 t =0.2min t =0.15min6.2工序2的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为钻底座8mm孔并锪沉头孔12mm，刀具选用高速钢复合钻头，使用切削液1）确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用手动进给，fz=0.02mm/r。2）选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册查得，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度T=50min。3）确定钻削速度V 根据切削用量简明手册查得=670MPa的HT200的加工性为5类，进给量f=0.20mm/r，主轴转速 V=17m/min，n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.（2）基本时间钻8mm的通孔，基本时间为25s 辅助工时 t=10s锪沉头孔4x8mm孔，基本时间为50s 辅助工时 t=15s6.3工序3：切削用量及基本时间的确定（1）切削用量的确定 本工序为车122mm的端面。所选刀具为后角0120，45度车刀，选用CA6140车床。a: 粗加工切削用量的确定 1）背吃刀量 根据加工余量确定。由资料可知端面加工时一般可取：ap= =(2/33/4)Z 其中Z为单边加工余量。因此可知ap =0.7Z。 即：ap =0.7x4=2.8.2）进给量f 进给量f的选择主要受刀杆、刀片、工件及机床进给机构等的强度、刚性的限制。实际生产中由查表确定。查表得：f = 0.4mm。3）切削速度 车削端面时：刀量确定后由公式可就算得切削速度。计算公式为：Vc=(Cr/Tmapxvfyv)Kv公式中的系数查表可得: Cr=235, n=0.20 , Xv=0.15 ,Yv=0.45, Kv=1则计算得：端面加工Vc=42m/min主轴转速 n=189.5r/min（2）基本时间 粗车114mm端面Tj1=0.2min 辅助工时 t=0.15min6.4工序4：切削用量及基本时间的确定（1）切削用量的确定本工序为铣宽为12 mm的内圆肋板面。所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径d=6mm，z=10，已知铣削宽度a =12mm故机床选用XA6132卧式铣床。1）确定每齿进给量f 根据机械制造技术基础，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量f =0.520.10mm/z、现取f =0.52mm/z。2）选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械制造技术基础，查得用铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm，耐用度T=60min。3）确定切削速度和每齿进给量f根据切削用量简明手册所知，依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度a =12mm，耐用度T=60min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc =475mm/s。4）校验机床功率 据资料可知，切削功率的修正系数 k =1，则P = 2.8kw，P =0.8 kw，可知机床功率能满足要求。（2）基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： T基本=0.25min 辅助工时 t =0.10min6.5工序5切削用量及基本时间的确定 本工序为钻2M47H的底孔和钻10通孔（1）切削用量刀具选用高速钢复合钻头，使用切削液1）确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用手动进给，fz=0.02mm/r。2）选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册查得，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度T=50min。3）确定钻削速度V 根据切削用量简明手册查得=670MPa的HT200的加工性为5类，进给量f=0.20mm/r，主轴转速 V=17m/min，n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.（2）基本时间钻10mm的通孔，基本时间为25s 辅助工时 t=10s钻2xM4mm的通孔，基本时间为20s 辅助工时 t=10s6.6工序6-7的切削用量及基本时间的确定本工序为攻孔M5mm、M4mm螺纹。（1）切削用量 刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径d1=4mm、d2=3mm,以及机用丝锥。钻床选用Z525卧式钻床，使用切削液。对于M5mm：1）确定进给量f 由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。2）选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册，钻头后到面最大磨损量为0.6mm，耐用度T=20min。3）确定切削速度V 根据切削用量简明手册， =670MPa的HT200的加工性为5类，进给量可取f=0.16mm/r, V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525卧式钻床说明书选择主轴实际转速。（2）基本时间的计算1）基本时间攻5mm螺纹孔,攻丝,基本时间为45s.辅助工时大约为 t=45s2）基本时间攻4mm螺纹孔，攻丝，基本时间为40s 辅助工时大约为 t=40s第二章 工序1和工序2的夹具设计1.工序尺寸精度分析该工序加工底座平面及其孔，尺寸精度较低，设计夹具的目的主要是为了定位，以便加工。2.定位方案确定考虑到工件的形状，此工序以毛坯底座背面及126端面为定位基准。3.定位元件确定底座背面选用定位板定位，126端面以夹具体挡板定位。定位板零件图如图2.1所示。图2.1 定位板4.定位误差分析该工序中，尺寸精度等级为IT12级，故此夹具可以满足其需求。5.夹紧方案及元件确定该工序的加工切削力较小，直接选用螺栓穿过零件，一头与夹具体相连，另一头用螺母、垫片及压板夹紧工件。故夹紧所需要用到的零件有螺母、垫片、螺栓、压板，其中压板的零件图如图2.2所示。图2.2 U型压板6.夹具总装草图第三章 工序3刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序加工精度不高，但加工余量大。2.刀具类型确定该刀具完成的是粗车，余量较大，零件材料为45钢，所选刀具为90外圆车刀。3.刀具设计参数确定序号项目数据来源或公式计算采用值1车刀外行表2-6、2-7焊接式900 强力外圆车刀2刀片材料YT5刀杆材料45钢3几何角度表2-8、2-9s=00 o=120 o=60 o=40 r=90 0 r=100 =0.8mm 4断削参数前面型式表2-11、2-12（f=0.33mm/r）带倒棱曲面圆弧卷削槽前面Ln=8.5m,o 1= -200 br1=0.6 qn=9.35过渡刃表2-13（ap=1.3mm）直线过渡刃 Kre=450 b=16刀片型号表2-3A420L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.87车刀外型结构尺寸表2-1、2-2、2-5BxH=20x30 L=150 M=8(900 弯头车刀)8刀槽型式表2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=o-j=120 -18.30 Hc=H+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos5/Cos(50 +6.30 )=31-7x1/1=24Bc=B-C*tg(o+c)=12-7tg(60 +5.30 )=10.6Lc=L-CCoso/Cos(o+c)*tgo=20-7.Cos5/Cos(60 +5.30 )*tg5=20-7x0.08=19.4j= 18.30 c= 5.30 Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mm4.刀具工作草图第四章 工序2量具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序尺寸精度等级为IT12，表面粗糙度Ra12.5um。2.量具类型确定对于4-8孔的测量，选用光滑塞规进行测量，量具的材料为T10A钢，测量表面硬度HRC58-HRC65。3.极限量具尺寸公差确定（1）确定工作量规制造公差和位置要素值，因8的上偏差为ES=+0.15，下偏差EI=0，确定其量规公差为T=0.05mm，Z=0.05mm。（2）计算工作量规的极限偏差通规：上偏差=ES-Z+T/2=0.15-0.05+0.05/2=0.125mm； 下偏差=ES-Z-T/2=0.15-0.05-0.05/2=0.075mm。止规：上偏差=EI+T=0+0.05=0.05mm； 下偏差=EI=0mm。4.极限量具公差带图5.极限量具结构设计第五章 数控编程设计说明书1.工序的数控加工工艺分析由机械加工工序可知，其工序1、工序2、工序5、工序6、工序7为数控加工的内容。由于工序1和工序2在数控机床中可在同一次装夹中完成，故将工序1和工序2划分为数控加工工序；工序5和工序6也可在同一次装夹中完成，一次装夹两个零件，故将工序5和工序6划分为数控加工工序；工序7一次装夹两个零件，将工序7划分为数控加工工序。2.工艺路线的确定工序 铣底座底面、钻底面4-8通孔、铣底面4-12沉孔； 工步1 铣底座底面30mm100mm； 工步2 铣底座底面6mm100mm2mm； 工步3 钻中心孔； 工步4 钻4-8通孔； 工步5 铣4-12沉孔。工序 攻6-M5螺纹孔； 工步1 钻中心孔； 工步2 钻6-M5螺纹底孔4.2mm； 工步3 倒螺纹孔口角； 工步4 攻6-M5螺纹孔。工序 攻2-M4螺纹孔、钻10通孔。 工步1 钻中心孔； 工步2 钻2-M4螺纹底孔3.3mm； 工步3 钻10通孔； 工步4 倒螺纹孔口角及10孔口角； 工步5 攻2-M4螺纹孔。3.刀具及切削用量的选择3.1刀具的选择从数控加工工序分析确定该零件的数控加工刀具如表5-1所示。表5-1 数控加工刀具卡片工序号刀具编号刀具名称刀具规格刀片材料加工表面T01面铣刀50mmYT15铣底座底面30mm100mmT02立铣刀20mm合金铣底座61002mm台阶面T03中心钻2mm高速钢钻中心孔T04麻花钻8mm合金钻4-8孔T05立铣刀12mm合金铣4-12mm沉孔T01中心钻2mm高速钢钻中心孔T02麻花钻4.2mm合金钻螺纹底孔T03锪钻1690高速钢倒孔口角T04丝锥M5合金攻螺纹T01中心钻2mm高速钢钻中心孔T02麻花钻3.3mm合金钻螺纹底孔T03麻花钻10mm合金钻10通孔T04锪钻1690高速钢倒角T05丝锥M4合金攻螺纹3.2切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率，因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分，根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量如表5-2所示。表5-2 切削用量表加工表面刀具名称主轴转速（r/min）背吃刀量（mm）进给速度（mm/min）粗铣底面50面铣刀6002.5200精铣底面50面铣刀10000.5200粗铣61002mm台阶面20mm立铣刀15001.5200精铣61002mm台阶面20mm立铣刀18000.5150钻中心孔2中心钻12002120钻4-8孔8mm麻花钻850150铣4-12mm沉孔12mm立铣刀1500150钻M5螺纹底孔4.2mm麻花钻1200150钻M4螺纹底孔3.3mm麻花钻1500120倒角1690锪钻1200400攻M5螺纹孔M5丝锥200140攻M4螺纹M4丝锥2001004.编程原点的确定及数值计算4.1编程原点的确定编程原点的确定原则：（1）工件编程原点应设在零件图纸的设计基准上，这样可以用图纸标注的尺寸直接转换成程序的坐标值，减小计算工作量。铣削零件的工件原点，一般选择在零件上、下表面的某一角上或者几何中心上。（2）方便编程与加工。根据以上原则，确定工序的编程原点设在其底面外圆端面中心上；工序的编程原点设在其端面中心上，由于此工序加工两个工件，故需要设置两个坐标系，其编程原点分别在其端面中心上；工序的编程原点设在零件右端面上。4.2编程数值计算该零件的数值较简单，无需进行复杂的计算即可确定其编程坐标。5.程序的编写及程序说明5.1数控编程的定义编程是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数（主运动和进给运动速度、切削深度）以及辅助操作（换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧松开等）加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。5.2数控编程的分类数控编程主要分为手工编程与自动编程。（1）手工编程 整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。（2）自动编程 用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部分工作有计算机来实现。5.3零件的加工程序清单（1）工序的加工程序清单程序解释说明O0001程序号T01 M06（50mm面铣刀）换1号刀M01选择停G90 G00 G54 X150 Y-50 M03 S600快速运动至下刀点，主轴正转，转速600G43 H1 Z25 M08调用1号刀具长度补偿，切削液开G00 Z0.5快速下刀至粗铣位置G01 X0 F200粗铣平面Y50G01 X150 F200粗铣平面Z0 F2000 S1000下刀至精铣位置G01 X0 F200精铣平面Y-50X150 F200精铣平面G00 Z150抬刀T02 M06（20mm立铣刀）换2号刀M01选择停G00 X135 Y26 M03 S1500快速运动至下刀点，主轴正转，转速1500G43 H2 Z25 M08调用2号刀具长度补偿G00 Z-1.5快速下刀至粗铣位置G01 X-11 F200粗铣台阶Z-2 S1800 F1000下刀至精铣位置G01 X135 F150精铣台阶G00 Y-26快速运动至下一台阶起点处Z-1.5 S1500抬刀G01 X-10 F200粗铣台阶Z-2 F1000 S1800下刀至精铣位置X135 F150精铣台阶G00 Z150抬刀T03 M06（2mm中心钻）换3号刀M01选择停G00 X18 Y50 M03 S1200快速运动至下刀点，主轴正转，转速1200G43 H3 Z25 M08调用3号刀具长度补偿，切削液开G98 G81 Z-2 R2 F120建立钻孔循环，钻第一个中心孔X98钻第二个中心孔Y-50钻第三个中心孔X18钻第四个中心孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T04 M06（8mm麻花钻）换4号刀M01选择停G00 X18 Y50 M03 S850快速运动至第一个孔上方，主轴症状，转速850G43 H4 Z25 M08调用4号刀具长度补偿，切削液开G98 G83 Z-9 R2 F150建立深孔啄钻循环X98钻第二个孔Y-50钻第三个孔X18钻第四个孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T05 M06（12mm立铣刀）换5号刀M01选择停G00 X18 Y50 M03 S1500快速运动至第一个孔上方，主轴正转，转速1500G43 H5 Z25 M08调用5号刀具长度补偿，切削液开G98 G81 Z-2.6 R2 F150建立钻孔循环X98铣第二个沉孔Y-50铣第三个沉孔X18铣第四个沉孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀M05主轴停止G00 Y200工作台退回（方便卸工件）M09切削液关M30程序结束（2）工序的加工程序清单该工序有两个坐标系，每个坐标系的加工内容是一样的，在编程时将重复的部分作为子程序调用。程序解释说明O0002程序号G00 G90 G54 X0 Y0 Z150快速运动至G54坐标系原点M98 P1201调用程序O1201G00 G90 G55 X0 Y0 Z150快速运动至G55坐标系原点M98 P1201调用子程序O1201M05主轴停止G00 Y300工作台退回（方便卸工件）M30程序结束O1201子程序号T01 M06（2mm中心钻）换1号刀M01选择停G00 X0 Y-55.5 M03 S1200快速运动至第一个孔上方，主轴正转，转速1200G43 H1 Z25 M08调用1号刀具长度补偿，切削液开G98 G81 Z-2 R2 F120建立钻孔循环，钻第一个中心孔X48.064 Y27.75钻第二个中心孔X-48.064 Y27.75钻第三个中心孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T02 M06（4.2mm麻花钻）换2号刀M01选择停G00 X0 Y-55.5 M03 S1200快速运动至第一个孔上方，主轴正转，转速1200G43 H2 Z25 M08调用2号刀具长度补偿，切削液开G98 G83 Z-12.5 R2 F150建立深孔啄钻循环X48.064 Y27.75钻第二个孔X-48.064 Y27.75钻第三个中心孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T03 M06（锪钻）换3号刀M01选择停G00 X0 Y-55.5 M03 S1200快速运动至第一个孔上方，主轴正转，转速1000G43 H3 Z25 M08调用3号刀具长度补偿，切削液开G98 G81 Z-1 R2 F400建立钻孔循环X48.064 Y27.75锪第二个孔X-48.064锪第三个孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T04 M06（M5丝锥）换4号刀M01选择停G00 X0 Y-55.5 M13 S200快速运动至第一个孔上方，主轴正转，转速200G43 H4 Z25 M08调用4号刀具长度补偿，切削液开G98 G84 Z-11.9 R2 F140建立攻丝循环X48.064 Y27.75攻第二个孔X-48.064 Y27.75攻第三个孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀M05主轴停止M99返回主程序（3）工序的加工程序清单程序解释说明O0003程序号T01 M06(2mm中心钻)换1号刀M01选择停G00 G90 G54 X-9 Y0 M03 S1200快速运动至下刀位置，主轴正转，转速1200G43 H1 Z25 M08调用1号刀具长度补偿，切削液开G98 G81 Z-2 R2 F120建立钻孔循环X-20钻第二个中心孔X-56钻第三个中心孔G80 G00 Z150取消循环，抬刀T02 M06（3.3mm麻花钻）换2号刀M01选择停G00 G90 X-56 M03 S1200主轴正转，转速1200G43 H2 Z25 M08调用2号刀具长度补偿，切削液开G98 G83 Z-5 R2 F120建立深孔啄钻循环X-9钻第二个孔G80 G00 Z150抬刀T03 M06（10mm）换3号刀M01选择停G00 X-20 Y0 M03 S850快速运动至孔上方，主轴正转，转速850G98 G83 Z-5 R2 F150建立深孔啄钻循环G80 G00 Z150