切纸机螺母座加工工艺及编程设计【含CAD图纸、说明书、工艺工序卡片】
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切纸机加工工艺及编程设计【
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江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 柴油机油缸底架加工工艺及钻孔夹具设计毕 业 设 计（论 文）设计题目： 切纸机螺母座加工工艺及编程专 业： 机械设计与制造班 级：学 号：姓 名：指导老师：起讫日期江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 柴油机油缸底架加工工艺及钻孔夹具设计摘要 本篇设计是切纸机螺母座加工工艺及编程，切纸机螺母座零件的主要加工表面是各表面的数控铣削加工及内孔、46的镗削加工一般化来讲，保证平面的加工精度相比较与保证孔系的加工精度，平面加工的精度相对来说还是比较容易的。孔径加工都是选用专用镗孔夹具，夹紧方式一般选用手动夹紧，夹紧可靠。因此生产效率较高。能够满足设计要求。 切纸机螺母座零件的加工是通过普通机床和数控机床进行加工的，数控技术是现在的机床的发展趋势，降低了人们的劳动程度，提高了工作效率，现在各国都非常注重数控技术的应用，并不断发展，以取得更高的劳动效率。关键词：切纸机螺母座；工艺规程；数控编程；零件I江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 切纸机螺母座加工工艺及编程目 录 摘 要I 1 零件结构工艺分析1 1.1 切纸机螺母座零件分析9 1.2 刀具、量具的选择10 1.3 确定毛坯的制作方式11 1.4 编制加工工艺14 1.5 工艺规程的设计15 2 工艺规程设计9 2.1选择定位基准9 2.2制定工艺路线10 2.3选择加工设备和工艺设备11 2.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定11 3 确定切削用量及基本工时12 3.1工序30：粗铣左、右端面13 3.2工序40：粗铣、半精铣底部大端面14 3.3工序50：铣长度25高度15面至尺寸15 3.4工序60：镗两端46内孔16 3.5工序70：镗两端内孔深25至尺寸17 3.6工序80：铣主视图中宽32扁位17 3.7工序90：钻、攻8-M6深15螺纹孔17 3.8工序100：钻、攻左视图中2-M6螺纹孔17 3.9工序110：钻、攻2-M12深15螺纹孔17 3.10工序120：钻、攻俯视图中2-M6螺纹孔17 4 零件编程25 4.1镗两端内孔深25至尺寸26 4.2镗两端内孔深70至尺寸27 结 论29参考文献30致 谢311 零件结构工艺分析本文对切纸机螺母座的零件进行分析，通过对切纸机螺母座的研究和分析，描述了油缸体架的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸等的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，与指导老协商后，感觉用普通编程比较合适。在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了夹具设计。整个设计得指导思想“简便、效率高、非常经济”。窗体底端1.1 切纸机螺母座零件的分析题目给出的零件是切纸机螺母座。切纸机螺母座主要是起安装固定其他零件的作用，一个设备的正常运行离不开动力装置的执行以及一些传动零件，例如轴承等一些传动零件和传动机构。故切纸机螺母座零件的加工精度和表面光洁度影响着传动的精度和效率，可以说，一个加工精度高的切纸机螺母座与加工精度的低的切纸机螺母座相比，其传动效果很明显。以下为切纸机螺母座的零件图： 图1 切纸机螺母座1.2刀具、量具的选择 由图样分析，该图样需要对该零件进行左右端面，上下端面的数控铣削加工及内孔、46的粗镗、半精镗，精镗削加工，以及宽度32的扁位的铣削加工，2-M12螺纹孔的钻、攻加工，8-M6深15螺纹孔的钻、攻加工我们选择游标卡尺，游标深度尺来测量。1.3 确定毛坯的制作方式 毛坯选择应考虑的因素：（1）零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力学性能有所不同。铸件的强度。压力浇注和压力浇注的铸件，金属型浇注的铸件，砂型浇注的铸件依次递减；钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。( 2) 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件。形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型锻造和自由锻造。外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造方式，以免机械加工。其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用铸件。（3）生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法。（4）现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证。该零件的材料为HT150，考虑到零件的形式及结构较为简单，所受的冲击力不大，且是大批生产，根据机械制造工艺设计简明手册表1.31，选择锻造中的热锻。其强度=160MPa，硬度为180210HBS。1.4 编制加工工艺 由切纸机螺母座零件图可知，切纸机螺母座的表面以及内孔都需要进行加工，此外还需要加工几组螺纹孔。因此加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以左视图为主要加工表面，左右端面的数控铣削加工，内孔、46内孔的镗削加工以及上下左右端面的铣削加工，其中内孔的表面粗糙度要求为Ra3.2和Ra2.5，左右表面的粗糙度为等。（2）以主视图为主要加工面的加工表面，包括2-M6螺纹孔的钻、攻加工，2-M12深15螺纹孔的钻、攻加工等，其加工表面粗糙度为等等。（3）以俯视图为主要加工表面的加工面，这组加工表面包括，2-M6螺纹孔的钻、攻加工，其表面粗糙度为Ra6.3。1.5 工艺规程的设计1.5.1选择定位基准 粗基准选择毛坯的上下端面，精基准选择的内圆柱面。1.5.2制定工艺路线 本次设计的零件是切纸机螺母座的加工工艺，根据先面后孔原则，本次先以内孔定位加工切纸机螺母座零件的各个面，然后再是孔。后续工序安排应当遵则。先粗加工平面，再粗加工孔。对于切纸机螺母座，需要精加工的是支承孔前后端的平面。按上述原则亦应工孔系，但在实际生产中互垂直。加工工后，将工件清净。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件于。根据以上分析过程，现将切纸机螺母座加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10铸造毛坯20时效处理30粗铣左、右端面40粗铣、半精铣底部大端面 50铣长度25高度15面至尺寸 粗铣长度25高度15面至尺寸 半精铣长度25高度15面至尺寸60镗两端46内孔 粗镗内孔至44.5 半精镗内孔至4670镗两端内孔深25至尺寸 粗镗内孔至 半精镗内孔至 精镗内孔至80铣主视图中宽32扁位90钻、攻8-M6深15螺纹孔100钻、攻左视图中2-M6螺纹孔110钻、攻2-M12深15螺纹孔120钻、攻2-M6螺纹孔130去毛刺倒棱角。140检验150入库至尺寸工艺路线二：10铸造毛坯20时效处理30粗铣左、右端面40粗铣、半精铣底部大端面 50铣长度25高度15面至尺寸 粗铣长度25高度15面至尺寸 半精铣长度25高度15面至尺寸60铣主视图中宽32扁位70镗两端46内孔 粗镗内孔至44.5 半精镗内孔至4680镗两端内孔深25至尺寸 粗镗内孔至 半精镗内孔至 精镗内孔至90钻、攻8-M6深15螺纹孔100钻、攻左视图中2-M6螺纹孔110钻、攻2-M12深15螺纹孔120钻、攻2-M6螺纹孔130去毛刺倒棱角。140检验150入库工艺路线三：10铸造毛坯20时效处理30粗铣左、右端面40粗铣、半精铣底部大端面 50镗两端内孔深25至尺寸 粗镗内孔至 半精镗内孔至 精镗内孔至60铣长度25高度15面至尺寸 粗铣长度25高度15面至尺寸 半精铣长度25高度15面至尺寸70镗两端46内孔 粗镗内孔至44.5 半精镗内孔至4680铣主视图中宽32扁位90钻、攻8-M6深15螺纹孔100钻、攻左视图中2-M6螺纹孔110钻、攻2-M12深15螺纹孔120钻、攻2-M6螺纹孔130去毛刺倒棱角。140检验150入库通虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，由于、46内孔面粗糙度达不到要求，综合选择方案一：10铸造毛坯20时效处理30粗铣左、右端面40粗铣、半精铣底部大端面 50铣长度25高度15面至尺寸 粗铣长度25高度15面至尺寸 半精铣长度25高度15面至尺寸60镗两端46内孔 粗镗内孔至44.5 半精镗内孔至4670镗两端内孔深25至尺寸 粗镗内孔至 半精镗内孔至 精镗内孔至80铣主视图中宽32扁位90钻、攻8-M6深15螺纹孔100钻、攻左视图中2-M6螺纹孔110钻、攻2-M12深15螺纹孔120钻、攻2-M6螺纹孔130去毛刺倒棱角。140检验150入库2.3选择加工设备和工艺设备由图样分析，该图样需要铣削上下左右几个平面，镗内孔，钻孔，攻牙，铣腰槽等，在这里我们在铣轮廓时选用面铣刀，镗刀，钻头，丝攻等等。而钻削加工时我们可以选用麻花钻头，量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺、螺纹塞规等。2.4机械加工余量和工序尺寸以及公差的确定(1)毛坯种类的选择由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用45钢作为毛坯的制作形式，从而提高劳动生产率，降低成本。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“切纸机螺母座”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT150，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，用锻造毛坯。3 确定切削用量及基本工时工序10 粗铣左、右端面机床：数控铣床本工序为粗铣左、右端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=80mm,宽度L=60mm，齿数z=10。根据文献12表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工材料为HT150，=145MPa，硬度为160180HBS，铸件，有外皮。故选择=8，=+5。已知铣削宽度=13mm，铣削深度mm。机床为数控铣床，工件装在虎口钳中。（）确定每齿进给量根据文献12表3.5，当使用YG6，铣床功率为7.5Kw（文献12表3.30），采用对称铣，故取（）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命根据文献12表3.7和表3.8，铣刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，由于铣刀的直径d=80mm，故铣刀的寿命T=180min。（）确定铣削速度和每分钟进给量根据文献12表3.27中公式计算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min根据文献12表3.30，数控铣床主轴转速表，选择n=300r/min，纵向进给量=235mm/min。实际切削速度和每齿进给量分别为 = =75.36m/min = =0.08mm/z()检验机床功率根据文献12表3.24，当，z=10,，近似。根据数控铣床说明书机床主轴允许的功率为，故，因此选择切削用量采用，即，n=300r/min，m/min，。2）基本工时计算 公式中，l=140mm，根据文献12表3.26，对称安装铣刀入切量及超切量，则L=152mm。工序20：粗铣、半精铣底部大端面本工序为粗铣、半精铣底部大端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。由于加工材料为HT150，=145MPa，硬度为160180HBS，铸件，有外皮。故选择=8，=+5。已知铣削宽度=13mm，铣削深度mm。机床为数控铣床，工件装在虎口钳中。（）确定每齿进给量根据文献12表3.5，当使用YG6，铣床功率为7.5Kw（文献12表3.30），采用对称铣，故取（）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命根据文献12表3.7和表3.8，铣刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，由于铣刀的直径d=80mm，故铣刀的寿命T=180min。（）确定铣削速度和每分钟进给量根据文献12表3.27中公式计算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min根据文献12表3.30，数控铣床主轴转速表，选择n=300r/min，纵向进给量=235mm/min。实际切削速度和每齿进给量分别为 = =75.36m/min = =0.08mm/z()检验机床功率根据文献12表3.24，当，z=10,，近似。根据数控铣床说明书机床主轴允许的功率为，故，因此选择切削用量采用，即，n=300r/min，m/min，。2）基本工时计算 公式中，l=70mm，根据文献12表3.26，对称安装铣刀入切量及超切量，则L=82mm。工序30：铣长度25高度15面至尺寸本工序为铣长度25高度15面至尺寸的工序,我们选择机床：数控铣床 NT850，功率P=11kw； 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 查相关资料可得，刀具数据如下：d=20 1)铣削进宽度的选择根据实际工况，我们通过查相关资料可知12 这里取1.52)选择进给量经查表可知 0.3 3)选择速度经查表可知：所以：4)计算切削时间 查相关计算切削时间的资料 可知： 所以，5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ：式中： 所以， 6)校核机床功率 查相关计算切削时间的资料有 所以，机床的功率足够工序50：镗两端46内孔机床：T613卧式镗床刀具：硬质合金钢刀具YG3X (1)粗、精镗46孔粗镗46孔通过查表可知，镗孔深度为；查表可知，由于刀杆伸出长度为，切削深度为。所以我们可以知道，镗刀的进给量；切削速度：通过查找相关设计手册和规范，可知：由表可知，机床主轴转速的计算公式为：，有于是就有机床的切削速度： =计算每分钟进给量：切削的长度l的计算：计算刀具的切入长度：计算刀具的切出长度： 有计算行程次数：计算机动时间：半精镗 46孔通过查表可知，镗孔深度为；查表可知，由于刀杆伸出长度为，切削深度为。于是就有：镗刀的进给量；切削速度：通过查找相关手册可知由表可知，机床主轴转速的计算公式为：，有于是就有机床的切削速度： =计算每分钟进给量：切削的长度l的计算：计算刀具的切入长度：计算刀具的切出长度： 有计算行程次数：计算机动时间：工序60：镗两端内孔深25至尺寸机床：T613卧式镗床刀具：硬质合金钢刀具YG3X (1)粗、精镗46孔粗镗孔通过查表可知，镗孔深度为；查表可知，由于刀杆伸出长度为，切削深度为。所以我们可以知道，镗刀的进给量；切削速度：通过查找相关设计手册和规范，可知：由表可知，机床主轴转速的计算公式为：，有于是就有机床的切削速度： =计算每分钟进给量：切削的长度l的计算：计算刀具的切入长度：计算刀具的切出长度： 有计算行程次数：计算机动时间：精镗 孔通过查表可知，镗孔深度为；查表可知，由于刀杆伸出长度为，切削深度为。于是就有：镗刀的进给量；切削速度：通过查找相关手册可知由表可知，机床主轴转速的计算公式为：，有于是就有机床的切削速度： =计算每分钟进给量：切削的长度l的计算：计算刀具的切入长度：计算刀具的切出长度： 有计算行程次数：计算机动时间： 机床：摇臂钻床。刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：根据相关资料，查3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：工序70:铣主视图中宽32扁位机床：NT850数控铣床刀具：硬质合金钢刀具YG3X 切削深度：进给量：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：由实用机械工艺简明手册中，可以知道4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 即工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：工序90：钻、攻8-M6深15螺纹孔 机床：摇臂钻床。刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：根据相关资料，查3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：4 零件编程 4.1镗两端内孔深25至尺寸 本次是要对切纸机螺母座相关工序进行编程，编程部件的加工处理顺序，刀具运动轨迹的尺寸，工艺参数（主要运动和进给运动速度，切削深度）和辅助操作（刀，主轴反转，冷却液体开关，刀具等等。1）普通编程的分类 普通编程又可分为手工编程和自动编程两种。 手动编程，在制备过程的整个过程由手工完成。这就要求程序员要熟悉常用的代码和编程规则，还要懂得机械加工工艺知识和数值计算。点或部分的几何形状的机械加工，常见的编程简单，程序并不多，且手动的编程，可以实现。自动编程是使用计算机来把信息变成可以由普通机床的处理程序，这是说，大多数普通编程的工作来实现要执行的描绘信息到普通机床的一部分。2）编程方法的选择刀具路径的路径主要由直线，圆弧，并且点的坐标是方便的，所以加工程序是用手工编程。3）编程原点的确定 该零件为规则的回转型零件，其坐标原点设在轴两端面中心上面，这样方便坐标的计算。其坐标原点如图3.1所示。 4.1镗两端内孔深25至尺寸N10 T0303 换锥柄麻花钻N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100N30 M03 S600N40 Z20 M08N50 G98 G81 X-6 Y5 Z-23 R10 F60 钻偏置通孔N60 G0 Z100 M09N70 M05N80 M00N90 T0404 换镗刀N100 M03 S800N110 G00 X-6 Y5 Z20 M08N120 G85 G99 X-6 Y5 Z-23 R2 F80 粗镗孔N130 G00 Z100 M09N140 M05N150 M00N160 T0505 换镗刀N170 M03 S800N180 G00 X-6 Y5 Z20 M08N190 G85 G99 X-6 Y5 Z-23 R2 F40 精镗孔N200 G0 Z100 M09N210 M05N220 M00N300 G80 G00 X0 Y0 Z100 M09 取消N310 M05 主轴停止转动N320 M30 程序结束4.2镗两端内孔深70至尺寸N10 G01 G42 X80 Y60 刀具偏右，切线切入N20 Z-5 切削量N30 X25.6 Y60 N40 X19.36 Y46.1 粗镗孔N50 G03 X-19.36 R21.7 圆弧插补加工R21.7的圆弧N60 G01 X-25.6 Y60N70 X-75 Y-60N80 Y32.3N90 X-46.72 Y19.36N100 G03 X-46.1 Y-19.36 R21.7N110 G01 X-75 Y-32.3N120 X-75 Y-60N130 X-25.6 Y-60N140 X-19.36 Y-46.1N150 G03 X19.36 Y-46.1 R21.7N160 G01 X25.6 Y-60N170 X75 Y-60N180 Y-32.3N190 X46.72 Y-19.36 N200 G03 X46.72 Y19.36 R21.7N210 G01 X60 Y32.3N220 Y65 切线切出N230 G00 X0 Y0 Z100N240 M99 子程序调用结束 结 论 在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度本文所设计的是切纸机螺母座加工工艺规程及编程，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要
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