人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > CA6140机床后尾架工艺规程设计及零件数控编程设计【4张图纸】【优秀】

毕业设计说明书.doc

CA6140机床后尾架工艺规程设计及零件数控编程设计【4张图纸】【优秀】

资源目录

CA6140机床后尾架工艺规程设计及零件数控编程设计【独家】【4张图纸】【优秀】.rar

CA6140机床后托架零件图.dwg---(点击预览)

压缩包内文档预览：(预览前20页/共44页)

编号：271412 类型：共享资源大小：400.91KB 格式：RAR 上传时间：2014-04-05 上传人：上*** IP属地：江苏

80
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: ca6140 机床后尾架工艺规程设计零件数控编程

资源描述：

CA6140机床后尾架工艺规程设计及零件数控编程设计

说明书-42页20000字数+工艺卡片+4张CAD图纸

CA6140机床后托架零件图.dwg

任务书.doc

夹具装配图.dwg

工艺过程卡片.doc

托架毛坯图.dwg

数控程序.doc

数控零件.dwg

毕业设计说明书.doc

摘要

　　　毕业设计是经过大学几年的理论性教育，使我们对机械制造这门学科有了理论上的大体认识。毕业设计是在校大学生唯一一次大规模的将所学的知识融会贯通的机会，是学生走上社会的良好过度，走向工作岗位的入门之课。

　　　毕业设计让我们知道了自己知识储备的不足，加深我们对所学知识的理解和消化，同时也学到了设计中许多要注意的细节性的知识，掌握了设计的基本工艺原理；这次毕业设计提高了我们自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使我们收益匪浅，达到了预期的效果，这对自己以后的工作有极大的推进作用。同时也让我们对知识的系统、全面和深入的了解；对今后要从事的事业有了更进一步的了解。

　　　这次毕业设计的目的是通过设计能够获得运用过去所学的全部课程进行工艺以及结构设计的基本能力，为将来的工作奠定基础。通过此次毕业设计我们学到知识和获得的技能：

了解了机械制造行业的发展历程、现阶段的发展概况、未来发展情况以及机械制造的过程。

能够熟练的运用大学所学的相关知识，学会查阅机械设计手册进行设计，同时，能够独立设计出生产应用的零件和夹具。

能够运用机械制造工艺学课程中的基本理论和知识，正确的解决零件在加工过程中的定位，夹紧以及工艺路线的制定，尺寸的计算问题，保证零件的加工。

能够通过设计学到机械中的结构设计能力，通过夹具设计，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理能保证加工工效和加工质量的夹具。

能够对零件的图纸进行分析、判断；更好的应用计算机进行设计，能够紧密的将计算机应用到设计当中。

能够独立对零件进行数控编程，了解和掌握数控技术在机械制造所占有的位置。

关键词：钻床夹具；工艺过程；机械加工；工艺；切削用量；数控编程；

前言1

摘要2

第一章机械加工工艺规程设计4

1.1 CA6140机床后托架的工艺分析4

1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析4

1.2.1 CA6140机床后托架的技术要求4

1.3 加工工艺过程5

1.4 确定各表面加工方案5

1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素5

1.4.2 平面的加工6

1.4.3孔的加工方案6

1.5 确定定位基准6

1.5.1 粗基准的选择6

1.5.2 精基准选择的原则7

1.6 工艺路线的拟订7

1.6.1工序的合理组合8

1.6.2 工序的集中与分散8

1.6.3 加工阶段的划分9

1.6.4 加工工艺路线方案的比较9

1.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定12

1.7.1 毛坯的结构工艺要求12

1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算13

1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）15

1.8.1 工序1：粗、精铣底面15

第二章机床夹具设计31

1、夹具设计过程中的问题31

2、定位基准的选择31

3、定位元件的选择31

第三章数控编程设计31

1.?常用编程指令及编程方法31

设计总结40

参考文献41

致谢42

QQ截图20121222211408.gif

QQ截图20121222211433.gif

内容简介：: 呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 1 页共 44 页前言机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，业影响到国计民生和国防力量的加强。因此，各国都把机械制造业放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧，各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中，作为竞争取胜的重要手段。随着科技的发展，机械产品和机械制造技术的内涵正在不断发生着变化，工程技术人员不仅要学习和掌握计算机技术等方面的新知识、新技术，而且还要熟悉机械制造业的工艺方法和实际生产的夹具应用的新知识，运用全新概念重新优化组合，这就要求我们在学习中注重联系实际，更好的将理论知识应用到生产中去。面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面临着严重的挑战。我们在技术上已经落后，加上资金不足，资源短缺，以及管理体制和周围环境存在许多问题，需要改进和完善，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。但另一方面，随着我国改革的的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。作为新时代的一名大学生，我们有责任承担建设祖国的任务；作为一名机械制造业的大学生，我们有信心使新时代的机械制造业更加蓬勃向上；作为一名即将步入社会的大学生，我们有能力；用自己所学的文化知识去开辟机械行业的新局面，在这次毕业设计中，我们将大学三年来所学的知识都运用其中，融会贯通，也充分的认识到作为一名合格的机械行业工作者应具备的知识、文化、能力水平。在这次设计中，我们小组的所有成员都积极参加，完成各种工作。充分的体现了小组的团结协作的作用，也加深了彼此的友谊。此次的毕业设计为我们以后步入社会工作打下了基础，使我们能够成为一名合格的机械制造方面的人才。此次毕业设计的顺利完成，是老师和我们小组全体成员的努力的结果，在此对于老师的辛勤指导我们表示最衷心的感谢！这次设计的主要内容有：1.零件分析，零件图的绘制。2.确定工艺路线及基本计算。3.钻床夹具设计及装配图的绘制。4.绘制数控加工铣削零件图及编程。5.完成毕业设计说明书的写作。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 2 页共 44 页摘要毕业设计是经过大学几年的理论性教育，使我们对机械制造这门学科有了理论上的大体认识。毕业设计是在校大学生唯一一次大规模的将所学的知识融会贯通的机会，是学生走上社会的良好过度，走向工作岗位的入门之课。毕业设计让我们知道了自己知识储备的不足，加深我们对所学知识的理解和消化，同时也学到了设计中许多要注意的细节性的知识，掌握了设计的基本工艺原理；这次毕业设计提高了我们自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使我们收益匪浅，达到了预期的效果，这对自己以后的工作有极大的推进作用。同时也让我们对知识的系统、全面和深入的了解；对今后要从事的事业有了更进一步的了解。这次毕业设计的目的是通过设计能够获得运用过去所学的全部课程进行工艺以及结构设计的基本能力，为将来的工作奠定基础。通过此次毕业设计我们学到知识和获得的技能：1.了解了机械制造行业的发展历程、现阶段的发展概况、未来发展情况以及机械制造的过程。2.能够熟练的运用大学所学的相关知识，学会查阅机械设计手册进行设计，同时，能够独立设计出生产应用的零件和夹具。3.能够运用机械制造工艺学课程中的基本理论和知识，正确的解决零件在加工过程中的定位，夹紧以及工艺路线的制定，尺寸的计算问题，保证零件的加工。4.能够通过设计学到机械中的结构设计能力，通过夹具设计，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理能保证加工工效和加工质量的夹具。5.能够对零件的图纸进行分析、判断；更好的应用计算机进行设计，能够紧密的将计算机应用到设计当中。能够独立对零件进行数控编程，了解和掌握数控技术在机械制造所占有的位置。关键词：钻床夹具；工艺过程；机械加工；工艺；切削用量；数控编程；呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 3 页共 44 页前言前言 .1摘要摘要 .2第一章机械加工工艺规程设计.41.1 CA6140 机床后托架的工艺分析.41.2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工艺分析.41.2.1 CA6140机床后托架的技术要求.41.3 加工工艺过程.51.4 确定各表面加工方案.51.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素.51.4.2 平面的加工.61.4.3孔的加工方案.61.5 确定定位基准.61.5.1 粗基准的选择.61.5.2 精基准选择的原则.71.6 工艺路线的拟订.71.6.1工序的合理组合.81.6.2 工序的集中与分散.81.6.3 加工阶段的划分.91.6.4 加工工艺路线方案的比较.91.7 CA6140 机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.121.7.1 毛坯的结构工艺要求.121.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算.131.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）.151.8.1 工序1：粗、精铣底面.15第二章第二章机床夹具设计机床夹具设计 .311、夹具设计过程中的问题夹具设计过程中的问题.312、定位基准的选择、定位基准的选择.313、定位元件的选择定位元件的选择.31第三章数控编程设计.311. 常用编程指令及编程方法.31设计总结设计总结 .40参考文献参考文献 .41致谢致谢 .42呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 4 页共 44 页第一章机械加工工艺规程设计1.1 CA6140 机床后托架的工艺分析零件的作用：本零件为 CA6140 车床后托架，用于机床和光杠，丝杠的连接。CA6140 机床后托架的是 CA6140 机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平6 . 1Ra面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。1.2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工艺分析图 1.1 CA6140 机床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 CA6140 机床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是 0.03。6 . 1Ra呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 5 页共 44 页另一组加工是侧面的三孔，分别为，其表面3 . 005 .252 . 0030025. 0040粗糙度要求要求的精度等级分别是，。6 . 1Ra7IT7IT7IT以顶面为住加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯132202空，这组孔的表面粗糙度要求是，以及以和的阶50Rz3 . 6Ra132102梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求是，10213250Rz，是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。3 . 6Ra1023 . 6RaCA6140 机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。mm31因为 CA6140 机床后托架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000 件，由7机械加工工艺手册表 2.1-3 可知是中批量生产。1.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于 CA6140 机床后托架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知：CA6140 后托架的尺寸精度，形状相关度以及位置精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。1.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计CA6140 机床后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 6 页共 44 页要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为 Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。1.4.2 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（），粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平面，97ITIT精铣的粗糙度可以较小。1.4.3 孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-11 确定，以为孔的表面粗糙度为 1.6，则选侧孔（，）的加工顺序为：钻扩3 . 005 .252 . 0030025. 0040粗铰精铰而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔的加工方50Rz法，的孔选择的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯132202132孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组132202和也是一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，起表面粗糙132102102度的要求是，所以全加工的方法是钻扩铰。6 . 1Ra1.5 确定定位基准1.5.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 7 页共 44 页的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140 机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为 CA6140 机床后托架加工粗基准。1.5.2 精基准选择的原则基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140 机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。1.6 工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140 机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 8 页共 44 页精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.6.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%c9080苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg2001.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。工序集中的特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 9 页共 44 页一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。1.6.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m。精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m。光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为 Ra1.250.32m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 10 页共 44 页1.6.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：表 1.1 加工工艺路线方案比较表方案方案工序号工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣底平面A底面和侧面粗、精铣底平面A侧面和外圆020精铣底平粗A底面和侧面钻、扩孔：40、 2 .305 .25底面和侧面040钻、扩孔：40、 2 .305 .25底面和侧面粗铰孔：、402 .30、5 .25底面和侧面050粗铰孔：、402 .30、 5 .25底面和侧面精铰孔：、402 .30、5 .25底面和侧面060精铰孔：、402 .30、 5 .25侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面070粗铣油槽底面和侧面钻：、1013底面和侧面080锪钻孔：42底面和侧面扩孔 13底面和侧面090钻：、1013底面和侧面精铰锥孔：10底面和侧面呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 11 页共 44 页110扩孔 13底面和侧面锪钻孔：10、13底面和侧面120精铰锥孔：10底面和侧面去毛刺130锪钻孔：10、13底面和侧面钻：、6M6底面和孔5 .25140钻：、6M6底面和孔5 .25攻螺纹6M底面和孔5 .25150攻螺纹6M底面和孔5 .25倒角去毛刺160倒角去毛刺检验170检验加工工艺路线方案的论证：方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。方案在 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。方案符合粗精加工分开原则。由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：表 1.2 加工工艺过程表工序号工种工作内容说明010铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸：长：宽： mm220mm60高：mm70孔：、5 .212 .2636呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 12 页共 44 页020清砂除去浇冒口，锋边及型砂030热处理退火石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工040检验检验毛坯050铣粗铣、精铣底平面A工件用专用夹具装夹；立式铣床)52(KX060钻，扩钻，扩孔：，03. 005 .2502. 0030025. 0040工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 Z3040X16070铣粗铣油槽080粗铰粗铰：，03. 005 .2502. 0030025. 0040工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 Z3040X16090精铰精铰：，03. 005 .2502. 0030025. 0040工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 Z3040X16100钻将孔、132102钻到直径202mmd10110扩孔钻将扩孔到要求尺寸132120扩孔钻扩孔、到要求尺13202寸130铰精铰锥孔102工件用专用夹具装夹；ZA5025 立式钻床140钳去毛刺150钻钻孔、6M6160攻丝攻螺纹6M工件用专用夹具装夹；ZA5025 立式钻床170钳倒角去毛刺180检验190入库清洗，涂防锈油呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 13 页共 44 页1.7 CA6140 机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140 机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 HT200，硬度 HB为 150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。1.7.1 毛坯的结构工艺要求CA6140 车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。、铸造圆角要适当，不得有尖角。、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：、各加工面的几何形状应尽量简单。、工艺基准以设计基准相一致。、便于装夹、加工和检查。、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。1.7.2 CA6140 机床后托架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔（，）的3 . 005 .252 . 0030025. 0040中心线的尺寸为。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步07. 035余量如下：粗铣：由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规定为，现取。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取。mm4 . 37 . 2mm0 . 3mm28. 0精铣：由参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59，其余量值规定为。mm5 . 1铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献7机械加工390 . 10 . 335工艺手册表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差为。mm1 . 1毛坯的名义尺寸为：390 . 10 . 335呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 14 页共 44 页毛坯最小尺寸为：mm45.3855. 039毛坯最大尺寸为：mm55.3955. 039粗铣后最大尺寸为：mm360 . 135粗铣后最小尺寸为：mm72.3528. 036精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（，3 . 005 .252 . 0030）的中心线的尺寸为。025. 004007. 035主视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性与技术测量表 1-8，可以查得：孔：3.005 .25钻的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm21. 0扩的精度等级： IT=11, 表面粗糙度,尺寸偏差是 0.13mmumRa10粗铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5mm084. 0精铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm21. 0孔2.002 .30钻的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm25. 0扩的精度等级：IT = 11, 表面粗糙度 ,尺寸偏差是umRa10mm16. 0粗铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm1 . 0精铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1mm025. 0孔025. 0040扩的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITumRa15mm25. 0粗铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITumRa5 . 2mm1 . 0精铰的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITumRa6 . 1025. 0根据工序要求，侧面三孔的加工分为钻、扩，粗铰、精铰三个工序完成，各工序余量如下：钻：第一次到，第二次到3 . 0025155.23 第一次到，第二次到2 . 002 .30152 .28扩： 3 . 005 .253 .25 2 . 002 .30995.29呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 15 页共 44 页 025. 004075.39粗铰： 3 . 005 .2544.25 2 . 002 .3013.30 025. 004093.39 精铰： 3.005 .255 .25 2.002 .302 .30 025. 004040 铸件毛坯的基本尺寸分别为：孔毛坯基本尺寸为：；3.005 .25mm5 .218 . 02 . 125 .25孔毛坯基本尺寸为：；2.002 .30mm2 .268 . 02 . 122 .30孔毛坯基本尺寸为：。025. 0040mm368 . 02 . 1240顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和132202102132毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为，表面粗糙度要求为。参1IT50Rz照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：第一组：和132202加工该组孔的工艺是：钻扩锪钻孔： 10扩孔：（Z 为单边余量）13mmZ32锪孔：（Z 为单边余量）207mm2Z 第二组：的锥孔和102132加工该组孔的工艺是：钻锪铰钻孔： 10锪孔：（Z 为单边余量）13mmZ42呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 16 页共 44 页铰孔： 101.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）1.8.1 工序 1：粗、精铣底面机床：双立轴圆工作台铣床KX52刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数VCWr418mmD636Z粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据参考文献机械加工工艺手册表 2.4-73，取fa铣削速度：参照参考文献机械加工工艺手册表 2.4-81，Zmmaf/18. 0V取smV/2 . 1机床主轴转速：n，式min/97.3636314. 3602 . 1100010000rdVnmin/370rn （1.1）实际铣削速度：式VsmndV/22. 16010003706314. 310000（1.2）进给量：式fVsmmZnaVff/66. 660/370618. 0（1.3）工作台每分进给量： mfmin/6 .399/66. 6mmsmmVffm：根据参考文献机械加工工艺手册表 2.4-81,amma60被切削层长度：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入长度：1l 式（1.4）) 31 ()(5 . 0221aDDlmm98.24)31 ()606363(5 . 022取mml251呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 17 页共 44 页刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：式1jtmin26. 06 .39922576211mjflllt（1.5）精铣：铣削深度：pammap5 . 1每齿进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取fa铣削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-Zmmaf/15. 0V81，取smV/5 . 1机床主轴转速，由式（1.1）有：n， min/96.4546314. 3605 . 1100010000rdVnmin/460rn 实际铣削速度，由式（1.2）有：VsmndV/52. 16010004606314. 310000进给量，由式（1.3）有：fVsmmZnaVff/9 . 660/460615. 0工作台每分进给量： mfmin/414/9mmsmmVffm被切削层长度：由毛坯尺寸可知lmml76刀具切入长度：精铣时1lmmDl631刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1。机动时间，由式（1.5）有：2jtmin33. 041426376212mjflllt本工序机动时间min59. 033. 026. 021jjjttt1.8.2 扩、铰40mm 孔、钻、扩、铰30.2mm 孔、25.5mm 孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 18 页共 44 页加工要求：钻、扩、铰40mm、30.2mm、25.5mm 孔刀具：高速钢麻花钻头、硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀机床：Z3040X16 摇臂钻床2.计算切削用量及加工工时（1）扩孔至39.75mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-41取 f=1.0mm/z v=0.43m/s n =3.4 r/ss切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=15mm t =22s=0.37minwfnyLw0 . 131560 （2）铰40mm 孔由参考文献切削用量手册表 31取 f=2.5 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.29m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 05 . 2125. 0720060406 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =2.31r/s=138.5r/minswdv10004014. 329. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =140 r/min=2.33r/sw实际切削速度 v=0.293m/s1000wwwnd100033. 24014. 3切削工时：呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 19 页共 44 页L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=15mm t =13s=0.22minwfnyLw5 . 233. 21560（3）钻28mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=1.0 mm/rL=60mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =3.98r/s=238.9r/minswdv10002814. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =236 r/min=3.93r/sw实际切削速度 v=0.346m/s1000wwwnd100093. 32814. 3切削深度 a =14mme切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=11mm t =18s=0.3minwfnyLw0 . 193. 31160（4）扩孔至29.9mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-41取 f=0.8mm/z v=0.46m/s n =4.9 r/ss切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=12mm t =18s=0.31minwfnyLw8 . 09 . 41260 （5）铰30.2mm 孔呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 20 页共 44 页由参考文献切削用量手册表 31取 f=2.5 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.265m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 05 . 215. 07200602 .306 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =2.79r/s=167.7r/minswdv10002 .3014. 3265. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =170 r/min=2.83r/sw实际切削速度 v=0.269m/s1000wwwnd100083. 22 .3014. 3切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=12mm t =10s=0.17minwfnyLw5 . 283. 21260（6）钻23mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.75 mm/rL=60mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =4.85r/s=290.8r/minswdv10002314. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =300 r/min=5r/sw实际切削速度 v=0.359m/s1000wwwnd100052314. 3切削深度 a =11.5mme呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 21 页共 44 页切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=9mm t =18.4s=0.31minwfnyLw75. 05960（7）扩孔至25.2mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-41取 f=0.8mm/z v=0.44m/s n =5.6 r/ss切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=10mm t =16s=0.26minwfnyLw8 . 06 . 51060 （8）铰25.5mm 孔由参考文献切削用量手册表 31取 f=2.0 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.09m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 00 . 215. 07200605 .256 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =1.124r/s=67.4r/minswdv10005 .2514. 309. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =67 r/min=1.12r/sw实际切削速度 v=0.09m/s1000wwwnd100012. 15 .2514. 3切削工时：L=60mm L 为加工长度呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 22 页共 44 页由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=10mm t =31.25s=0.52minwfnyLw212. 11060 1.8.3 锪平 R22mm 平面钻20mm、13mm 孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻20mm、13mm 孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时（1）钻孔20mm由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.72 mm/rL=13mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =5.57r/s=334.4r/minswdv10002014. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =335r/min=5.58r/sw实际切削速度 v=0.35m/s1000wwwnd100058. 52014. 3切削深度 a =10mme切削工时：L=60mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm t =5s=0.08minwfnyLw72. 058. 5613（2）钻13mm 孔由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 23 页共 44 页取 f=0.6 mm/rL=5mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺实用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =8.57r/s=514.5r/minswdv10001314. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =500r/min=8.3r/sw实际切削速度 v=0.34m/s1000wwwnd10003 . 81314. 3切削深度 a =6.5mme切削工时：L=5mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm t =2.2s=0.04minwfnyLw6 . 03 . 8651.8.4 钻10mm 锥孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻10mm 锥孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.5 mm/rL=18mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺实用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =11.12r/s=668.8r/minswdv10001014. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =670r/min=11.17r/sw呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 24 页共 44 页实际切削速度 v=0.35m/s1000wwwnd100017.111014. 3切削深度 a =5mme切削工时：L=18mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm t =4s=0.07minwfnyLw5 . 017.115181.8.5 钻、铰 2-20mm、2-13mm 孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻、铰 2-20mm、2-13mm 孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时（1）钻19mm 孔由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.72 mm/rL=12mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =5.87r/s=352r/minswdv10001914. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =355r/min=5.92r/sw实际切削速度 v=0.353m/s1000wwwnd100092. 51914. 3切削深度 a =9.5mme切削工时：L=12mm L 为加工长度呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 25 页共 44 页由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=8mm t =5s=0.08minwfnyLw72. 092. 5812（2）钻12mm 孔由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.6 mm/rL=65-12=53mm5dw取 K=0.9则 f=0.60.9=0.54 mm/r由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =9.3r/s=557.3r/minswdv10001214. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =560r/min=9.33r/sw实际切削速度 v=0.352m/s1000wwwnd100033. 91214. 3切削深度 a =6mme切削工时：L=53mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm t =12s=0.2minwfnyLw54. 033. 9653（3）铰孔至20mm由参考文献切削用量手册表 31f=1.0-2.0 mm/r 取 f=1.5 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.09m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 05 . 15 . 0720060206 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 26 页共 44 页n =1.4r/s=86r/minswdv10002014. 309. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =85 r/min=1.42r/sw实际切削速度 v=0.089m/s1000wwwnd100042. 12014. 3切削工时：L=12mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=8mm t =10s=0.17minwfnyLw5 . 142. 1812（4）铰孔至13mm由参考文献切削用量手册表 31f=1.0-2.0 mm/r 取 f=1.2 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.09m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 02 . 15 . 0720060136 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =2.2r/s=132r/minswdv10001314. 309. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =132 r/min=2.2r/sw实际切削速度 v=0.09m/s1000wwwnd10002 . 21314. 3切削工时：L=53mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm t =22s=0.37minwfnyLw2 . 12 . 2653呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 27 页共 44 页1.8.6 钻、铰13mm 孔、2-10mm 锥孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻、铰13mm 孔、2-10mm 锥孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时（1）钻12mm 孔由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.6 mm/rL=65-20=45mm5dw取 K=0.9则 f=0.60.9=0.54 mm/r由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =9.3r/s=557.3r/minswdv10001214. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =560r/min=9.33r/sw实际切削速度 v=0.352m/s1000wwwnd100033. 91214. 3切削深度 a =6mme切削工时：L=45mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm t =10s=0.17minwfnyLw54. 033. 9645（2）钻9mm 孔由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.5mm/rL=20mm3dw取 K=1由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 28 页共 44 页取 v=0.35m/sn =12.4r/s=743r/minswdv1000914. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =750r/min=12.5r/sw实际切削速度 v=0.353m/s1000wwwnd10005 .12914. 3切削深度 a =4.5mme切削工时：L=20mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm t =4s=0.07minwfnyLw5 . 05 .12520（3）铰孔至13mm由参考文献切削用量手册表 31f=1.0-2.3 mm/r 取 f=1.2 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.09m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 02 . 15 . 0720060136 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =2.2r/s=132r/minswdv10001314. 309. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =132 r/min=2.2r/sw实际切削速度 v=0.09m/s1000wwwnd10002 . 21314. 3切削工时：L=45mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=6mm 呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 29 页共 44 页t =19s=0.32minwfnyLw2 . 12 . 2645（4）铰孔至10mm由参考文献切削用量手册表 31f=0.65-1.3 mm/r 取 f=1.0 mm/r由参考文献切削用量手册表 33取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献机械加工工艺设计实用手册表 15-36 取 Kv=0.9由参考文献切削用量手册表 32取后刀面最大磨损限度为 0.8mm刀具耐用度 T=7200sv=0.1m/svyvxvmmzvwvKfapTdc1609 . 00 . 15 . 0720060106 .155 . 01 . 03 . 03 . 012 . 0n =3.18r/s=191r/minswdv10001014. 31 . 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =190 r/min=3.17r/sw实际切削速度 v=0.1m/s1000wwwnd100017. 31014. 3切削工时：L=20mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=5mm t =8s=0.13minwfnyLw0 . 117. 35201.8.7 钻6mm 孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻6mm 孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 30 页共 44 页由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.35 mm/rL=79mm10dw取 K=0.7则 f=0.350.7=0.25 mm/r由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =18.6r/s=1114.6r/minswdv1000614. 335. 01000按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =1120r/min=18.7r/sw实际切削速度 v=0.352m/s1000wwwnd10007 .18614. 3切削深度 a =3mme切削工时：L=79mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=3mm t =18s=0.29minwfnyLw25. 07 .183791.8.8 钻 M6mm 底孔并倒角1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造b加工要求：钻4.9mm 孔刀具：钻头机床：ZA5025 立式钻床2.计算切削用量及加工工时由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-33取 f=0.2 mm/rL=20mm5dw取 K=0.9则 f=0.20.9=0.18 mm/r由参考文献机械加工工艺设计使用手册表 15-37取 v=0.35m/sn =22.7r/s=1365r/minswdv10009 . 414. 335. 01000呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 31 页共 44 页按机床参数和文献机械系统设计表 2-12 选取 n =1400r/min=23.3r/sw实际切削速度 v=0.36m/s1000wwwnd10003 .239 . 414. 3切削深度 a =2.45mme切削工时：L=20mm L 为加工长度由文献切削用量手册表 22 取钻削入切量和超切量 y+=2.5mm t =5s=0.09minwfnyLw18. 03 .235 . 220 攻螺纹 M6mm 最终检验呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 32 页共 44 页第二章机床夹具设计1、夹具设计过程中的问题夹具设计过程中的问题为提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。夹具用于 Z3040X16 摇臂钻床，刀具为直柄麻花钻头、扩孔钻、铰刀，加工侧面的 3 个孔。加工时需要保证它们的位置精度。2、定位基准的选择、定位基准的选择此时，可以用粗铣过的底面定位，这样就可以保证它们之间的位置精度。3、定位元件的选择定位元件的选择定位元件由一个大平面、一个小平面以及一个销钉组成。一个大平面限制三个自由度，一个小平面限制两个自由度，一个销钉限制一个自由度，加起来总共限制六个自由度，符合六点定位原理。4、夹紧力的计算、夹紧力的计算在进行车床后托架三杠孔的加工时，由于切削力与夹紧力的方向保持一致，足以保证加工时所需的力，因此夹紧力足够大，无需计算。5、夹具的设计及简要的操作说明、夹具的设计及简要的操作说明本夹具用于摇臂钻床上加工后托架的三杠孔，工件以底平面和侧面为定为基准，在定位销和夹紧机构上实现完全定位。如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单，夹紧可靠，通用性大，在机床夹具中广泛应用。第三章数控编程设计1. 常用编程指令及编程方法 (1).快速线性移动指令 G00 G00 用于快速定位刀具，不对工件进行加工，可以在几个轴上同时执行快速移动，该指令没有运动轨迹的要求，也不需特别规定进给速度。其编程格式为： G00 X_ Y_ Z_ 或 G00 U_ V_ W_ 。使用 G00 指令时要注意： G00 是模态代码，指令 G00 时，机床的进给速率由机床参数指定；使用 G00 指令时，刀具的实际运动路线并不一定是直线，而可能是折线。因此，要注意刀具是否与工件或夹具发生干涉，对不适于联动的场合可采取每轴单动。 (2).直线插补指令 G01 直线插补指令 G01 是直线运动指令，它命令刀具在坐标轴间以插补联动方式按指定的进给速度作任意斜率的直线运动，该指令为模态指令。其编程格式为：呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 33 页共 44 页G01 X_ Y_ Z_ F_ 或 G01 U_ V_ W_ F_ 。说明：刀具运动的进给速度由 F 指令（模态）决定； G01 指令后的坐标值可取绝对尺寸，也可取增量尺寸，由 G90/G91 决定。 (3).圆弧插补指令 G02/G03 圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的进给速度 F 作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。使用圆弧插补指令 G02/G03 的编程格式有两种：第一种，用 I、J、K 指定圆心位置： G17/G18/G19 G02/G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_ ；第二种，用圆弧半径 R 指定圆心位置： G17/G18/G19 G02/G03 X_ Y_ Z_ R_ F_ 。说明： G17/G18/G19 指令为坐标平面选择指令，G17，G18，G19 分别为XY，XZ，YZ 平面选择。数控车削时，由于刀具工作平面仅为 XZ 平面，故不必书写；圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）指令，圆弧插补的顺逆可如下判断：向圆弧所在平面（如 XZ 平面）的垂直坐标轴的负方向（-Y）看去，顺时针方向为 G02，逆时针方向为 G03； X、Y、Z 为圆弧终点坐标值。绝对编程时，X、Y、Z 为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，相对编程时则为圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值；无论 G90 或 G91,I、J、K 为增量值。圆心坐标 I、J、K 为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在 X、Y、Z 坐标轴方向上的分矢量，I、J、K 为增量值，且当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“-”号；用半径 R 指定圆心位置时，不能描述整圆。同一半径 R 所描述的圆弧，从圆弧起点到终点有两个圆弧的可能性，为此规定圆心角 180 o 时，用“+R”表示，如图 8-13 中的圆弧 1； 180 o 时，用“-R”表示，如图 8-13 中的圆弧 2。 (4).刀具半径补偿指令 G41、G42、G40 数控加工中，刀具切削刃的运动轨迹形成工件表面轮廓。当采用圆柱形（或其它圆形）刀具时，切削刃与刀具的中心距离一个刀具半径值，这将使得刀具中心的运动轨迹偏离工件轮廓，但实际编程中的移动指令（如G00，G01，G02/G03 等）均是对刀具中心而言。为了编程方便，一般数控装置都具有刀具半径补偿功能，即编程时不需计算刀具中心运动轨迹，只按零件轮廓编程。执行刀具半径补偿指令后，数控装置便能自动计算并使刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而使切削刃加工出所要求的工件轮廓。G41 为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿，如图 8-14（a ）所示；G42 为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动方向时的半径补偿，如图 8-14（b ）所示；G40 为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42 指令无效。G40 必须和 G41 或 G42 成对使用。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 34 页共 44 页(5).刀具长度补偿指令 G43、G44、G49 当使用不同规格及类型的刀具加工或刀具磨损时，为了不必重新调整刀具或重新对刀，可在程序中用刀具长度补偿指令补偿刀具尺寸的变化。其编程格式为： G43/G44 Z H。说明： G43 为刀具长度正补偿，G44 为刀具长度负补偿，G49 为撤销刀具长度补偿指令。Z 值为刀具长度补偿值，补偿量（或称偏置量）存入由 H 代码指定的存储器中，并与偏置号相对应（与前述刀具偏置意义相同）。 (6).固定循环在数控加工中，加工余量较大的表面或多次走刀才能完成的轮廓表面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。各类数控系统复合循环的形式和编程方法相差很大，下面仅就 FANUC 系统的外圆粗车固定循环作一简单论述。其它复合循环（如钻孔循环、深孔加工循环等）读者可参阅各类数控系统说明书。在 FANUC 系统中，G70 为精车循环，G71 为外圆粗车循环，G72 为端面粗车循环，G73 为固定形状粗车循环。G71 编程格式为： G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) D(d) F_ S_ T_ 说明： ns循环程序段中第一个程序段的顺序号； nf循环程序段中最后一个程序段的顺序号； u径向（X 轴方向）的精车余量，以直径值指定； w轴向（Z 轴方向）的精车余量； d每次吃刀深度。图 8-15 为采用 G71 粗车外圆的加工路径。图中，C 点是粗车循环的起点，A点是毛坯外径与端面轮廓的交点，w 是轴向（Z 轴方向）的精车余量，u/2是径向（X 轴方向）的精车余量，d 是切削深度，e 是回刀时的径向退刀量（由参数设定），R 表示快速进给，F 表示切削进给。数控车削工艺（1）.数控车削的主要加工对象轮廓形状复杂或尺寸、形状精度难于稳定控制的回转体零件；精度要求特别高的回转体零件；其它零件。（2）.数控车削工艺基本特点普通车床受控于操作工人，车床的切削用量、走刀路线、工序的工步等一般都是由操作工人自行选定。因此，在普通车床用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡。数控车床加工的程序是数控车床的指令性技术文件。数控车床受控于数控指令，加工的全部过程都是按程序指令自动进行的。所以，数控车床加工程序与普通车床加工工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控车床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量、走刀路线、刀具尺寸以及车床的运动过程。因此，要求编程人员对数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏在很大程度上会影响车床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。（3）.数控车削加工工艺的主要内容呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 35 页共 44 页数控车削加工工艺主要包括如下内容：选择适合在数控车床上加工的零件，确定工序内容。分析被加工零件的设计图纸，明确加工内容及技术要求。确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。加工工序的设计。如选取零件的定位基准、选择装夹方案、划分具体工步、选择刀具和确定切削用量等。数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿量及确定加工路线等。（4）.数控车削应注意的几个问题工件坐标系零点设置及对刀问题为使基准重合并便于计算和编程，一般选择工件回转中心为径向零点（X=0），工件某一端面为轴向零点（Z=0）。数控加工中较常用对刀方法有定位对刀法、光学对刀法、ATC 对刀法和试切对刀法。目前，数控车床大多采用试切对刀法，其得到的结果更加准确可靠。数控车削加工的试切对刀过程如下： a.X 向：移动车刀至工件表面，试切外圆表面，X 向不动，沿 Z 向退出车刀至安全位置，停车。实测 d 值，输入至刀具参数值（用 G54 建立工件坐标系时输入至刀具偏置值）。L 以不影响测量为易，一般为 5-10mm。如图 8-16 所示； b.Z 向：移动车刀至工件端面，试切端面，Z 向不动，沿 X 向退出车刀至安全位置，停车。将刀具参数值 Z 取为 0（该端面设为工件 Z 向零点且不再需要加工）或其他数值（考虑工件轴向零点及端面加工余量需要）。车削圆弧表面时的过切问题车削圆弧表面时，若所选刀具不恰当，可能导致“过切”现象。如图 8-18 所示，用主偏角 r=90 o 的车刀车削圆弧 AB 时，在圆弧的起点 A 及圆弧的前、中段，切削刃工作正常。刀具进入圆弧后段后，随着切削刃的径向切入，实际工作副偏角越来越小，刀具副切削刃将逐步直接参与切削，直至副切削刃切入工件轮廓内部，形成过切。过切会使工件产生形状和尺寸误差，加工中一定要避免。特别是微小的过切，往往容易被忽视，但它对工件和刀具都是有害的。由图 8-18 可知，形成过切的原因是因为工件轮廓的切平面与刀具副后刀面相交，所以选择刀具时一定要注意分析工件轮廓的尺寸与形状精度要求，并考虑刀具的结构特点。图 8-18 中，若选用 r90 o 或刀尖角小一些的车刀，都可以有效地避免过切现象。当然，实际生产中还有很多方法，如采用圆弧刃、磨出过渡面等等，都可以解决这类问题。数控铣削加工工艺（1）.数控铣削加工的主要对象平面类零件。变斜角类零件。呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 36 页共 44 页空间曲面轮廓零件。箱体类零件。螺纹。 2. 数控铣削应注意的几个问题 1 加工平面选择数控铣削加工时，对工件平面的加工首先要正确选择加工平面。一般通过在数控程序中由 G17、G18、G19 代码分别选择 XY、XZ、YZ 平面。安全距离与切削平面数控铣削加工时，铣刀切削的工件实际表面为切削平面。为了保证快速进给或退刀行程中刀具与工件、夹具不发生干涉，在不进行工作进给时，刀具应与切削平面相距一个安全值，此即为安全距离，其大小可根据具体加工情况确定。加工工件的凹坑表面时，安全距离的设定要考虑实际切削表面与工件外轮廓表面的距离对切削行程的影响。刀具半径补偿刀具半径补偿的意义已如前述。加工中要注意左、右补偿的区分，即注意加工路径的方向，否则容易造成事故。下刀点、切入点及切入与切出方式切削工件表面轮廓时，如果直接从工件轮廓某处下刀切削，将会在该处留下较为明显的切削痕迹。这在精加工中（尤其是封闭轮廓）是不允许的。为此，有些数控系统铣削加工编程方法规定了轨迹延长，以使刀具下刀点离开工件轮廓一小段距离，并以某一方式移动至切入点，再开始切削工件轮廓。切削结束后，刀具以矢量方向相反的同一方式从切出点退出工件轮廓。一般来说，数控系统规定了三种轨迹延长的切入切出方式：沿工件轮廓的切入、切出点表面切线切入和切出工件，用 G45 A-指定，A后的参数确定下刀点至切入点沿工件轮廓的切向距离；沿工件轮廓的切入、切出点表面法向的 1/2 圆弧切入和切出工件，用 G46 A-指定，A 后的参数确定下刀点至切入点沿工件轮廓的法向距离，即为刀具移动的圆弧直径；沿工件轮廓的切入、切出点表面法向的 1/4 圆弧切入和切出工件，用 G47 A-指定，A 后的参数确定下刀点至切入点刀具移动的圆弧半径。图 6-20a）、b）、c）分别表示了 G45、G46、G47 指定的刀具轨迹延长切入方式，图 b）中 A 后的参数为 2R，图 c）中 A 后的参数为 R。切出方式与此相同，但方向相反。G45、G46、G47 功能结束后，用 G40 取消。需要说明的是，这里所指的 G45、G46、G47 与我国标准代码的规定不一致，并且多数数控系统的功能也不相同，使用时一定要按照数控系统说明书进行。如果数控系统不具备该项功能，精加工时建议按图 8-19 所示的方式预先编写一段程序，以便获得好的表面质量。 a) 直线切入 b) 1/2 圆弧切入 c) 1/4 圆弧切入对刀在数控铣床或加工中心机床上，确定对刀点在机床坐标系中位置的操作称为对刀。它是使数控铣床（或加工中心）主轴中心与对刀点重合，利用机床坐标呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 37 页共 44 页显示确定对刀点在机床坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。简单地说，对刀就是告诉数控机床工件装夹在机床工作台的什么地方。对刀方法应与零件的加工精度相适应，生产中常使用百分表、中心规、高度表、寻边器等工具。图 8-20 为利用光电式寻边器 Y 向对刀示意图。具体操作方法如下：机床主轴 Y 向回零，安装寻边器； Y 向移动主轴至工件边缘，贴近工件时减缓移动速度（可用手摇脉冲发生器）；寻边器测头靠上工件表面时，光电管闪烁，停止 Y 向移动，沿 Z 向（或 X向）移出寻边器，并记录机床 Y 坐标显示值；将 Y 坐标显示值输入至数控系统（机床操作面板）。 X 向对刀与此类似。 Z 向对刀可使用高度表。图 8-21 为使用高度表 Z 向对刀示意图。高度表自身高度为标准值（图中表高 50mm），其中间圆柱高出 10 m（用于校核）。当刀具底面接触中间圆柱上表面时，将它向下推动，带动千分表表盘指针转动，指针转为 0 时即为标准高度。注意输入 Z 值时要将标准高度（如 50mm）加入机床显示的 Z 值。在加工中心机床上进行数控加工时，工艺原则及方法与数控铣削大体相同。但由于加工中心的功能更全面、更复杂，所以考虑的问题会更多一些，如自动换刀、自动交换工作台等等二编程二编程呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 38 页共 44 页工艺路线1. 粗铣工件上表面和两侧面2. 粗铣工件下表面和另外两侧面3. 粗铣凹槽4. 钻 24 通孔5. 钻 10 通孔6. 粗铣 30 盲锥孔7. 精铣工件上表面和两侧面8. 精铣工件下表面和另外两侧面9. 精铣凹槽10. 铰 24 通孔11. 铰 10 通孔12. 精铣 30 盲锥孔编程：编程：呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 39 页共 44 页选材：45#毛坯长 94宽 64高 22一建立坐标系如图二选刀： 80 立式端面铣刀 T01； 20 三刃立式端面铣刀 T02； 8 钻头 T03 ； 22 钻头 TO4 ； 10 铰刀 TO5 ； 24 铰刀 T06 ； 20 45锥铣刀 T06；三对刀，六把刀对刀。四四编程编程；主程序 O0123N10 G54 G90 G00 X100 Y100 Z5 M13 S800 T01 F0.2;N20 G01 Z-1.8;N30 X47 Y0;N40 X-47;N50 G00 X100 Y100 Z5 T02;N60 G42 H010 X47 Y32 Z2;N70 G01 X45.2 Y30.2;N80 Z-11;N90 X-45.2;N100 Z-22; N110 X45.2;N120 G01 Z2;N130 X-45.2 Y-30.2;N140 Z-11;N150 X45.2;N160 Z-22;N170 X-45.2;N180 G40 G00 X100 Y100 Z5;N190 G04;(暂停，反转工件)N200 G00 X100 Y100 Z5 T01；N210 G01 Z-1.8;N220 X47 Y0;N230 X-47;N240 G00 X100 Y100 Z5 T02;N250 G42 H030 X47 Y32 Z2;N260 G01 X45.2 Y-30.2;N270 Z-11;N280 Y30.2;N290 Z-22;N300 Y-30.2;呼伦贝尔学院工程技术系机制专业毕业论文第 40 页共 44 页N31

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。