SC030-镗杆的数控加工工艺及编程【带三维图】【优秀数控类课题】
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sc030
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设计说明书.doc[10000字，41页]
镗杆的数控加工工艺（版本二）.doc
装夹示意图.dwg
零件图.dwg
UG3d.prt
摘要
本设计中的零件（镗杆）属于车铣综合型零件，加工难度较大：在车削加工中，该零件属于细长轴，细长轴的加工难度比较大，其特点是刚性较差，轴容易产生弯曲和振动，因此常出现翘曲、锥度过大凸肚竹节、棱形、不圆等状态，最终造成工件不能达到精度和表面粗糙度的要求，本题针对其加工难点，制定出合理的加工方案；在铣削加工中，由于该轴上的孔与轴线存在角度，所以在装夹时存在一定的难度，本设计根据其现状设计出合理的夹具，保证加工的精度要求。
关键词：细长轴、工艺分析、夹具设计、程序编制
目录
摘要2
目录3
前言4
1、零件图样的分析5
2、确定毛坯5
3、确定零件加工工艺方案5
4、加工顺序的安排6
5 机床的选择7
6、确定定位基准7
7、热处理工序安排8
8、确定装夹方案8
9、刀具的选择10
10、切削用量的选择13
11、车削中的注意事项15
12、总 结16
致 谢18
参考文献19
附 录20
前言
在机械加工过程中，我们经常为镗床配置一定数量的镗刀杆，以适应加工不同孔径的需要，特别是一些以单件加工为主的修配性企业，刀杆的规格会更多，这样就给生产增加了成本，包括刀杆的制造和保存都增加了费用。为此专门设计了一种镗刀杆，经多年使用，效果很好，操作方便，深受操作工人的欢迎。镗刀杆由4部分组成，镗小孔时，松开带肩螺母，将连接板向下滑移适当位置，拧紧带肩螺母，实现镗小孔目的；反之，要镗大孔就将连接板向上滑移到适当位置即可。其结构特点如下：
1)刀杆操作方便，工艺性好，安全可靠，结构紧凑；
2)通用性好，可用于较大范围孔径的加工；
3)设计刀杆时，应注意考虑刚性，以避免产生振动现象，造成工件表面粗糙度值的增大。
- 内容简介：
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常州机电职业技术学院 第 1 页 共 41 页 常州机电职业技术学院 毕业设计（论文）说明书 系 部： 专 业： 姓 名： 学 号： 题 目： 数控加工工艺及程序设计 (2102-031001DA-1 镗杆 ) 起讫日期： 2009-05-01 至 2010-04-30 设计地点： 常州机电职业技术学院 指 导 者： 评 阅 者： 2010 年 4 月 nts常州机电职业技术学院 第 2 页 共 41 页 摘要 本设计中的零件 （镗杆） 属于车铣综合型零件，加工难度较大：在车削加工中，该零件属于细长轴，细长轴的加工难度比较大， 其特点是刚性较差，轴容易产生弯曲和振动，因此常出现翘曲、锥度过大凸肚竹节、棱形、不圆等状态，最终造成工件不能达到精度和表面粗糙度的要求，本题针对其加工难点，制定出合理的加工方案；在铣削加工中，由于该轴上的孔与轴线存在角度，所以在装夹时存在一定的难度，本设计根据其现状设计出合理的夹具，保证加工的精度要求。 关键词： 细长轴、工艺分析、夹具设计、程序编制 nts常州机电职业技术学院 第 3 页 共 41 页 目录 摘要 . 2 目录 . 3 前言 . 4 1、 零件图样的分析 . 5 2、确定毛坯 . 5 3、确定 零件加工工艺 方案 . 5 4、加工顺序的安排 . 6 5 机床的选择 . 7 6、确定定位基准 . 7 7、热处理工序安排 . 8 8、确定装夹方案 . 8 9、刀具的选择 . 10 10、切削用量的选择 . 13 11、车削中的注意事项 . 15 12、 总 结 . 16 致 谢 . 18 参考文献 . 19 附 录 . 20 nts常州机电职业技术学院 第 4 页 共 41 页 前言 在机械加工过程中，我们经常为镗床配置一定数量的镗刀杆，以适应加工不同孔径的需要，特别是一些以单件加工为主的修配性 企业，刀杆的规格会更多，这样就给生产增加了成本，包括刀杆的制造和保存都增加了费用。为此专门设计了一种镗刀杆，经多年使用，效果很好，操作方便，深受操作工人的欢迎。镗刀杆由 4部分组成，镗小 孔 时，松开带肩螺母，将连接板向下滑移适当位置，拧紧带肩螺母，实现镗小孔目的； 反之，要镗大孔就将连接板向上滑移到适当位置即可。其结构特点如下 ： 1)刀杆操作方便，工艺性好，安全可靠，结构紧凑； 2)通用性好，可用于较大范围孔径的加工； 3)设计刀杆时，应注意考虑刚性，以避免产生振动现象，造成工件表面粗糙度值的增大。 nts常州机电职业技术学院 第 5 页 共 41 页 1、 零件图样的分析 图 1-1 三维图 从 图 1-1、描述中可以看出该轴属于阶梯轴类零件，它主要由圆柱面、圆锥面、圆弧、螺纹、孔组成， 从加工精度来看，该零件的同轴度要求较高，在半精加工、精加工中在车削之前都应该对零件表面进行找正，保证其圆跳动在0.005mm内。 此外，该零件从左至右的尺寸 22、 26、 40、 30 都具有较高的尺寸精度要求及表面粗糙度要求。这些技术要求都必须在加工中得以保证，因此，该镗杆的关键工序就是 这几个部分的加工。 2、确定毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设 备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。 该零件外圆表面相差不大，选择 42 528mm的棒料，材料为 20 Cr。 3、确定 零件加工 工艺 方案 确定 该零件的加工工艺路线： 将 42 20Cr棒料剪成 528长 粗车毛坯 热处理 S0.9 C59 nts常州机电职业技术学院 第 6 页 共 41 页 精车 钻孔 磨轴粗糙度为 Ra0.8um的外圆 检验 主要表面加工方法： 由于该镗杆的主要加工表面 22、 26、 40、 30 的公差等级较高，表面粗糙度 Ra 值（ Ra=0.8um）较小，故车削后还需要磨削。所以主要外圆表面加工方案可化为： 粗车半精车 精车 磨削 4、加工顺序的安排 （ 1）车削中的顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行： 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑； 先进行内腔加工，后进行外形加工； 以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪 动压板次数； （ 2）铣削中的 加工顺序的选择直接影响到零件的加工的质量、生产效率和加工 成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则结合图样分析，由于此次加工 都是孔类的加工，所以按照一把刀一个工序进行安排。 综上所述，根据该零件的结构工艺性以及技术要求，对该镗杆的加工顺序安排如下： 1、 装夹毛坯外圆，平端面，钻中心孔，并将外圆见光 200mm。 2、 装夹上次车好见光的外圆，平另一端面，钻中心孔。 3、 改用双顶尖法，将毛坯外圆全部见光。 4、 装夹毛坯外圆，采用卡顶尖法，粗车右端外圆，留余量 X向 1.5mm、 Z向 1mm，从 19.1 外圆车至 40 外圆表面， 40 外圆只需车一半即可。 5、 装夹上道工序车好的外圆表面 30+1.5mm（余量 1.5），粗车 左 端外圆，留余nts常州机电职业技术学院 第 7 页 共 41 页 量 1.5mm，同样采用卡顶尖法。 6、 热处理 S0.9-C59。 7、 采用双顶尖法，半精车右端外圆，留余量同 4 序一样，从 19.1 外圆车至 40 外圆表面， Ra=0.8um 以上的均将其精加工。 8、 掉头装夹，采用双顶尖法，半精车左端外圆，留余量 0.1mm， Ra=0.8um 以上的均将其精加工。 9、 上 卧式铣床 ，平放装夹， 铣 8 沉孔、攻 M6 螺纹及 9 沉孔、攻 M8 螺纹及铣 7.9 0/-0.22 扁位 。 10、 在 卧式铣床上 上采用 分度盘转 60 度角 ， 铣三处斜孔。 11、 上磨床，磨削 粗糙度为 Ra0.8um 的外圆表面。 5、机床的选择 车削部分选择广州数控车 床 G-CNC100 进行车削。 床身上最大回转直径：250mm； 最大加工直径： 筒夹 60mm； 最大加工长度： 筒夹 220mm； 最大行程： X 轴 250mm； Z 轴 230mm 最大移动速度： X 轴 15m/min； Z 轴 15m/min. 标准配置： 铣削部分选择铣 削米克朗 卧式数控铣床 进行铣削，该机床工作台尺寸为 650 X 400，行程 500 X 400 X 330 定位精度和重复定位精度分别为 0.010 和 0.002。 6、确定定位基准 合理的选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性作用，由于该镗杆的几个主要表面对基准轴线 A-B 都有着径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。 粗基准采用 20 Cr 毛坯的外圆，中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外nts常州机电职业技术学院 第 8 页 共 41 页 圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出 一端外圆；然后以已车过的外圆为基准，用三爪自定心卡盘装夹（由于该轴比较长，因此在上工步已车外圆处搭中心架 ），车另一端面，钻中心孔，如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。 7、热处理工序安排 轴类零件的 一般热处理 1 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 2 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 3 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 4精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时 效处理。 此 轴的热处理要根据其材料和使用要求确定，该轴要求 S0.9-C59 热处理，并将其安排在粗车个外圆之后，半精车各外圆之前。 8、确定装夹方案 8.1 车削装夹方案 8.1.1 装夹方法的选择 该镗杆属于细长轴，细长轴的加工，在机床上有两种安装方式： （ 1）、双顶尖法 优点是 不会产生过定位状况，同时同轴度好，加工也方便，但如果顶尖顶的太紧，工件切削时受热伸长受阻，将引起弯曲变形。 （ 2）、卡顶法 采用卡顶法时，由于顶尖孔与卡盘基面之间往往不同轴，形成的过定位，造成工件的弯曲变形。 粗加工时，由于切削 余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。 nts常州机电职业技术学院 第 9 页 共 41 页 精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。 8.1.2 中心架的使用 由于镗杆本身，特别是中间部位的刚度很低，在车削过程中，刀具相对工件的变形位移很大，从而使工件在加工后产生较大的腰鼓形误差。所以在实际加工时常采用中心架或跟刀架 等附件来增加工件的刚性。 用中心架装夹 在轴的中间位置采用中心架支撑，这种方法使用与可分段车削或掉头车削。在按装中心架之前必须在毛坯中间车出一段安装中心架支承爪的沟槽。为了解决这个问题，可改用过渡套筒与中心架配合装夹工件（图 6-1）。这时中心架的卡爪不直接接触工件，而与过渡套筒的外表面接触。过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用螺钉夹住毛坯工件。 图 7-1 中心架与过渡套筒配合装夹工件 8.2 铣削装夹方案 （ 1） 铣 8沉孔 、攻 M6螺纹及 9沉孔 、攻 M8螺纹 及铣 7.9 0/-0.22扁位时的装夹方法 将工件 的 22（左）、 24（左）、 30（右）三个面用 V型垫铁垫起，必须保证其轴中心与工作台平行，然后在 22（左）、 24（左）、 30（右）处压紧。 图示 8-1： nts常州机电职业技术学院 第 10 页 共 41 页 （ 2） 铣三处斜孔 使用分度盘 ， 用 V型垫铁 固定在分度盘 XY平面 转 60 角 ，用 V 型压板将24（左）、 30（右）处压紧。 图示 8-2 9、刀具的选择 nts常州机电职业技术学院 第 11 页 共 41 页 9.1 车刀的刃磨 （ 1）为了减少细长轴的弯曲，在实际切削中径向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影响径向切削力的主要因素，因此在不影响刀具的情况下，应尽量增大车刀的主偏角，实践中选用 80-93 为好。 （ 2）为了减少切削力和切削热，实践中选择较大的前角，一般为 15-30。 （ 3）在实际切削中为了使切削流向待加工面以防损坏已加工面，影响加工质量，一般取正的刃倾角 3左右。 （ 4）为了减少径向切削力，减少工件的振动，在切削中选择较小的切削圆弧半径 R 0.3mm，倒棱的宽度也应较小， f 0.5S。 （ 5）另外为使切屑能顺利弯曲折断，在车刀前面磨有 R1.5 3 的断屑槽 同时切削刃表面粗糙度要求在 Ra3.2um以下，使刀具经常保持锋利。 9.1.1车刀的装卡 为了有效的减小刀具的径向切削力，实践证明，精车安 装车刀时可使刀尖略低于工件轴线 0.2 0.5mm，这样可以有效的分解径向切削力，并可使车刀切入容易。 9.1.3 车刀的合理选择 车细长轴时，由于工件刚性差，刀具的几何形状对切削力、工件的变形和振动 都有明显的影响，这是我们保证车削质量所要考虑的主要因素，为此，在选择刀具时应注意以下几点： （ 1）对刀具的基本需求：根据细长轴的刚性差、切削热膨胀伸长量大、易产生弯曲变形和振动等特点，车削加工时刀具应满足以下基本需求： 粗车时的刀具：一是要求有较大的主偏角，取 80 93较好。二是要有较大的前角，取 15 30为好。三是要有良好的卷屑作用，减少热变形。 精车时的刀具：除满足粗车刀的需求外，还要满足四点要求：一是要有合理的切削刃宽度，一般为进给两的 1.3倍以上，降低表面粗糙度值；二是要有3左右的刃倾角，从而实现方向进给时向待加工表面一侧排出切屑；三是要有较小圆弧半径（小于 0.3mm）的刀尖，倒棱角也要小，约为进给量的 0.5倍，以便减小径向切削力。 （ 2）刀具的几何形状：如图 7-1所示，粗车刀片牌号为 YT15，精车刀片牌nts常州机电职业技术学院 第 12 页 共 41 页 号为 W18Cr4V。 图 7-1 细长轴车刀的几何形状 9.1.4加工本零件车刀的合理选 择 首先应考虑刀杆的强度和韧性，一般刀杆材料为 45#钢，考虑刀具的耐用度和锋利性，刀头材料选择硬质合金类，如 YT15(P10)、 YT30（ P01）、或 YW（ M）。本工件 车刀 型号 MCKNR/L2020-K12 粗车车刀 片牌号为 YT15，精车刀片牌号为W18Cr4V。 9.2 铣削刀具的选择 （ 1）中心钻，选用 2mm中心钻，刀杆长度为 35mm。 （ 2） 5mm麻花钻，钻 M6螺纹底孔。 （ 3） 6mm麻花钻，钻 6的孔。 （ 4） 6.7mm 麻花钻，钻 M8螺纹底 孔。 （ 5） 8mm麻花钻，钻 8的孔。 （ 6） 10mm麻花钻，钻 10mm的孔。 （ 7） 8mm合金立铣刀，铣 8沉孔、扩 10沉孔 9、 扩 12 沉孔 、扩16沉孔 。 （ 8） 8.5mm 麻花钻 ，钻 M10螺纹底 孔 。 （ 9） 10.3mm 麻花钻 ，钻 M12螺纹底 孔 。 （ 10） M6丝锥。 （ 11） M10 1 丝锥。 nts常州机电职业技术学院 第 13 页 共 41 页 （ 11） M12 1.25 丝锥。 了解刀具有关型号： JT：表示带有机械手夹持槽锥柄柄部。 BT：表示 MAS403（日本）标准型号 ST：表示没有机械手夹持槽锥柄柄部。 MT：表示有扁尾莫氏锥度 KH：表示 7： 24 锥柄接杆 XM：装面铣刀用 G：攻螺 纹夹头 10、切削用量的选择 了解切削用量 ： d ： 刀 具 或 工 件 的 回 转 直 径 mm Vc=3.14*d*n/1000 (m/min) N：刀具或工件的转速 r/min Vf=n*f*z (mm/min) F：刀具运动相对工件的位移量 mm/r N：刀具或工件的转速 r/min 10.1 车削用量 细长 轴切削时切削用量的选择，首先要保证工件的加工质量和加工效率以及刀具的耐用度，其次要尽量使切削变形、切削力和切削温度减少，防止切削过程中产生的振动。车削细长轴常用的切削用量为： （ 1）粗车时： 选用外圆粗车 车刀 ，刀 具 型号 MCKNR/L2020-K2 刀尖角 90牌号 YT15 查数控加工工艺 P325 本工件 取 Vc=120m/min. 确定 选取进给量 f=0.4mm/r， n=1000Vc/ d=1000 120 40 =955.5r/min； 取 960r/min， nts常州机电职业技术学院 第 14 页 共 41 页 950 0.4 384mm/ min， 取 380mm/ min。 （ 2）精车时： 外圆精车车刀，刀具型号 M-TJNR/L 刀尖角 90 牌号 W18Cr4V进给量 f=0.05mm/r， Vc=150m/min n=1000Vc/d=1000 150 40=1194.2r/min 取 1200r/min 1200 0.05 60mm/ min， 取 60mm/ min。 10.2 铣削用量 （查数控加工工艺 P325 表 7-5表 7-8） （ 1） 5mm、 6mm麻花钻， （查数控加工工艺 P325表 7-5） Vc： 8 15m/min， 取 Vc=10m/min； f： 0.08 0.15mm/r， 确定 f=0.1mm/r； n=1000Vc/ d=1000 10 6 =530.8r/min； 取 n=540r/min， V f = n f =540 0.1=54 mm/ min， 取 V f =55 mm/ min。 （ 2） 8mm、 10mm麻花钻， Vc： 8 20m/min， 取 Vc=20m/min； f： 0.15 0.25mm/r， 确定 f=0.25mm/r； n=1000Vc/ d=1000 20 10 =636.9/min； 取 n=650r/min， V f = n f =650 0.25=162.5 mm/ min， 取 V f =160mm/ min （ 3） 8mm合金立铣刀， Vc： 90 200m/min，取 Vc=200m/min； f： 0.1 0.25mm/r， 确定 =0.15mm/r； nts常州机电职业技术学院 第 15 页 共 41 页 n=1000Vc/ d=1000 200 40 =1592.4r/min； 取 1600r/min， 1600 0.15 240mm/ min， （ 4） M6、 M8丝锥 ,查数控加工工艺 （下同） 表 7-8 Vc： 2.5 5m/min 取Vc=3m/min； 确定 f=0.15mm/r n=1000Vc/ d=1000 3 6 =159.2r/min 取 n=160r/min 160 0.15 24mm/ min （ 5） M10 1丝锥， c： 2.5 5m/min 取 Vc=3m/min； 确定 f=0.15mm/r n=1000Vc/ d=1000 3 10 =95.5r/min 取 n=96r/min 96 0.15 14.4mm/ min 取 14 mm/ min （ 6） M12 1.25 丝锥， 2.5 5m/min 取 Vc=3m/min； 确定 f=0.15mm/r n=1000Vc/ d=1000 3 12 =79.6r/min 取 n=80r/min 80 0.15 12mm/ min 11、车削中的注意事项 车削细长轴除采取以上工艺措施外，还必须注意以下事项： （ 1）充分加注切削液。充分的切削液可以带走大量的切削热，减少工件的温升，从而减少了热变形。此外，使用切削液还可以跟刀架的支承爪拉毛工件，nts常州机电职业技术学院 第 16 页 共 41 页 提高刀具的使用寿命和工件质量。 （ 2）保持刀具锋利。保持刀具锋利可以减少切削 变形，减少刀具与工件的摩擦， 从而减少切削热的产生。 （ 3）跟刀架支承爪的顶力要适当，顶力过大会使工件产生“竹节形” （ 4）跟刀架支撑爪与工件间隙要恰当、接触要均匀，否则，会使工件产生多棱面。 （ 5）精车时应重修中心孔，顶尖顶紧力不能太大，顶尖与工件间要留有 0.1 0.2mm的间隙，避免工件产生“麻花形”，影响工件质量。 通过对镗杆课题的设计，使我对细长轴有了更深刻的了解。 nts常州机电职业技术学院 第 17 页 共 41 页 总 结 在机加生产中，工件长度与直径之比大于 25 的轴类称为细长轴。细长轴工件的长径比大，刚性差，在车 削细长轴时常会出现以下问题： （ 1）工件受热会产生变形，甚至会使工件卡死在顶尖而无法加工。 (2)工件受切削力的作用而产生弯曲，从而引起振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度。 (3)工件高速旋转时，由于离心力的作用下，加剧了工件的弯曲与振动，使切削速度降低。 (4)连续切削时间长，刀具磨损量大。这些问题致使细长轴工件形位精度和表面粗糙度达不到要求 。因此车削细长轴的关键技术是解决刀具以及工件在 加工中的弯曲、振动、变形问题。 根据以上特性，在加工中应注意以下事项 1)工件的弯曲变形 ： 车削前、车削中遇到 细长轴变形，必须进行校直，要求坯料各点弯曲度均小于 0 5mm，坯料全长弯曲度不得大于 1 5mm。 2)工件 出现腰鼓形 ： 为防止工件 出现腰鼓形，车削中要随时调整跟 刀架支承爪， 使支承爪圆弧面的中心与车床主轴旋转中心重合，另外增大车刀主偏角，刀刃保持锋利，可减少车削中的径向分力。 3)工件出现竹节形、多棱形 ： 车削中一旦出现这两种情况，要及时进行处理， 其操作如下： (1)调整后顶尖支承的松紧程度，调整溜板箱的间隙使其达到最佳状态； (2)降低切削速度，减小切削深度，适当提高进给量 ； (3)使用 充足的切削液，使用弹性回转顶尖，降低切削速度，减少工件因受热而产生的线膨胀，防止弯曲变形； (4)及时调整好跟刀架支承爪与工件外圆之间的间隙。 nts常州机电职业技术学院 第 18 页 共 41 页 致 谢 通过次此的分析，需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑，这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识，在对以前学的知识进行初步系统回顾之后，大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。 这次毕业设计，给我最大的体会就是熟练操作技能来源我们对专业的熟练程度。比如，我们想加快编程程度，除了对各编程指令的熟练掌握之外，还需要 你掌握零件工艺方面的知识，对于夹具的选择，切削参数的设定我们必须十分清楚。在上机操作时，我们只有练习各功能键的作用，在编程时才得心应手。因此，我总结出一个结论 “ 理论是指导实践的基础，只有不断在实践中总结验，并对先前的理论进行消化和创新，自己的水平会很快的提高 ” 本毕业的选题、设计内容、及设计的形成是在老师的悉心指导下完成的。在毕业论文的完成过程中倾注了老师大量的心血，因此，在论文完成之际，特向我尊敬的老师 尤其刘锦武老师 表示衷心的感谢。 通过此次设计使我掌握了科学研究的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础， 在以后的日子我将会继续保持这份做学问的态度和热情 。 nts常州机电职业技术学院 第 19 页 共 41 页 参考文献 1张耀宗机械加工工艺设计实用手册北京：航空工业出版社， 1999 2赵长明机械加工工艺及装备北京：机械工业出版社， 1998 3扬黎明机床夹具设计手册北京：国防工业出版社， 1989 4陶波 UG 教程常州：图书馆， 2004 5.任殿阁，张佩勤主编设计手册辽宁科学技术出版社 1991 年 9月 6.付铁主编计算机辅助机械设计实训教程北京理工大学出版社 7.方世杰主编机械优化设计机械工业出版社 2003年 3月 8.曹桄 高学满主编 金属切削机床挂图上海交通大学出版社 1984年8月 9.吴宗泽 罗圣国主编 机械设计课程设计手册高等教育出版社 1982年 12月 10.华东纺织工学院 哈尔滨工业大学 天津大学机床设计图册上海科学技术出版社 11.机械设计手册编写组机械设计手册机械工业出版社 1986 年 12月 12.邱宣怀主编 机械设计高等教育出版社 2004年 5月 nts常州机电职业技术学院 第 20 页 共 41 页 附 录 附表 1 机械加工 工艺 过程卡片 常州 机电职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 1 制作毛坯 将 42 20Cr 棒料剪成 528 长 机加车间 剪料机 2 车削 粗车毛坯 机加车间 数控车 3 热处理 热处理 S0.9 C59 热处理车 间 4 车削 精车 机加车间 数控车 5 铣削 钻孔 机加 车间 加工中心 6 磨削 磨轴粗糙度为 Ra0.8um 的外圆 机加车间 数控磨床 7 检验 按图样检验 8 清洗 清洗 9 入库 入库 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 21 页 共 41 页 附表 2 数控加工工序卡 常州机电职业技术学院 数控加工工序卡片 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设 备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 广州数控车 G-CNC100 三爪自定心卡盘 乳化液 工 步 号 工步内容 刀 具 号 刀具 量具及检具 主轴转速 （ r/min） 切削速度 （ m/min） 进给速度 （ mm/min） 背吃刀量 （ mm） 备注 1 粗车右端外圆， X 留余量 1.5mm， Z 留余量 1mm T01 90外圆粗车刀 千分尺、游标卡尺 960 120 380 0.4 2 粗车左端外圆， X 留余量 1.5mm， Z 留余量 1mm T01 90外圆粗车刀 千分尺、游标卡尺 960 120 380 0.4 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 22 页 共 41 页 附表 2.1 数控加工 刀具 进给路线 图 常州机电职业技术学院 数控加工工序简图 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 1 右端面 广州数控车 G-CNC100 01 三爪卡盘 乳化液 工厂 2 外圆见光 200MM 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 23 页 共 41 页 附表 2.1.1 数控加工工 刀具 进给路线 图 常州机电职业技术学院 数控加工工序简图 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 3 左端面 广州数控车 G-CNC100 01 三爪卡盘 乳化液 工厂 4 外圆见光 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 24 页 共 41 页 附表 2.2 数控加工工序卡 常州机电职业技术学院 数控加工工序卡片 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名 称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 广州数控车 G-CNC100 三爪自定心卡盘 乳化液 工 步 号 工步内容 刀 具 号 刀具 量具及检具 主轴转速 （ r/min） 切削速度 （ m/min） 进给速度 （ mm/min） 背吃刀量 （ mm） 备注 1 半精车右端外圆 T02 外圆精车刀 千分尺、游标卡尺 1200 150 60 0.05 2 半精车左端外圆 T02 外圆精车刀 千分尺、游标卡尺 1200 150 60 0.05 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.2 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 25 页 共 41 页 附表 2.2.1 数控加工工序简图 常州机电职业技术学院 数控加工工序简图 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 4 右端粗车 广州数控车 G-CNC100 01 01 三爪卡盘 乳化液 工厂 6 右端半精车 03 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 26 页 共 41 页 01粗车右端程序 程序 说明 O0001 程序号 T0101(外圆粗车刀 ) 换 1号刀 M03 S450 主轴正转，转速为 450r/min M08 切削液开 G00 X42 Z2 快速运动到循环起点 G71 U1.5 R0.5 建立 G71外圆粗切循环 G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 F120 给精加工制定余量 N100 G00 X0 精车程序第一段 G01 Z0 F60 X20.6 平端面 Z-19 车外圆 X25.325 Z-98 车锥面 X25.5 平端面 W-4 车外圆 X27.5 平端面 X31.5 W-2 倒角 W-71 车外圆 X37.5 平端面 X40 W-2 倒角 W-38 车外圆 G00 X42 退刀 N200 Z2 M03 S800 G70 P100 Q200 精车循环 G00 X100 Z100 快速运动到机床换刀点 M30 程序结束 nts常州机电职业技术学院 第 27 页 共 41 页 03半精车右端程序 O0003 程序号 T0202(外圆精车刀 ) 换 2号刀 M03 S1000 主轴正转，转速为 1000 M08 G00 X22 Z2 快速运动到循环起点 G73 U0.5 R0.2 建立 G73封闭粗车循环 G73 P100 Q200 U0.1 W0.1 F40 N100 G00 X0 精车程序第一段 G01 Z0 F40 X19.2 Z-20 X23.825 Z-99 X24 W-5 X26.1 X30.1 W-2 W-72 X36.1 X40.1 W-2 W-68 G00 X42 N200 Z2 精车程序最后一段 M03 S1200 G70 P100 Q200 精车 G00 X100 Z100 T0303(螺纹车刀 ) 换 3号刀 M03 S750 G00 X32 Z-102 nts常州机电职业技术学院 第 28 页 共 41 页 G76 P0160 Q0.2 R0.1 建立螺纹复合切削循环 G76 X28.05 Z-124 P1500 Q0.5 F1.5 G00 X100 Z100 M30 nts常州机电职业技术学院 第 29 页 共 41 页 附表 2.2.2 数控加工工序简图 常州机电职业技术学院 数控加工工序简图 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 5 左端粗车 广州数控车 G-CNC100 02 01 三爪卡盘 乳化液 工厂 7 左端 半精 车 04 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 30 页 共 41 页 02粗车左端程序 程序 说明 O0002 T0101(外圆粗车刀 ) 加工完上到工序后更换刀片 M03 S450 主轴正转，转速为 450 M08 切削液开 G00 X42 Z2 快速运动到循环起点 G71 U1.5 R0.5 建立 G71粗车循环 G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 F120 N100 G00 X0 精车第一段程序 G01 Z0 F60 X11.5 G03 X23.5 Z-6 R6 G01 Z-157 X23.5 X25.5 W-1 W-71 X25.5 X27.5 W-1 W-38 X40 W-7 W-30 G00 X42 N200 Z2 精车最后一段程序 M03 S800 G70 P100 Q200 精车循环 G00 X100 Z100 M30 程序结束 nts常州机电职业技术学院 第 31 页 共 41 页 04半精车左端程序 程序 说 明 O0004 T0202(外圆精车刀 ) 换上新刀片 M03 S1000 M08 G00 X23 Z2 G73 U0.5 R0.2 建立 G73循环 G73 P100 Q200 U0.1 W0.1 F40 N100 G00 X0 精车第一段程序 G01 Z0 F40 X10.1 G03 X22.1 Z-6 R6 G01 Z-159 X24 W-1 W-72 X26.1 W-1 W-39 X40.1 W-7 X42 G00 Z2 N200 X23 精车最后一段程序 M03 S1200 G70 P100 Q200 M30 nts常州机电职业技术学院 第 32 页 共 41 页 附表 2.3 数控加工工序卡 常州机电职业技术学院 数控加工工序卡片 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型 号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 米克朗卧式铣床 HEM 800 04 可调固定座 乳化液 工 步 号 工步内容 刀 具 号 刀具 量具及检具 主轴转速 （ r/min） 切削速度 （ m/min） 进给速度 （ mm/r） 背吃刀量 （ mm） 备注 1 钻中心孔 T01 2 中心钻 1200 150 2 钻 M6 螺纹底 孔 T02 5 麻花钻 540 10 55 0.1 3 钻 M8 螺纹底孔 T03 6.7 麻花钻 650 15 160 0.25 4 铣 8 沉孔 T04 8 立铣刀 1600 200 150 0.15 5 铣 9 沉孔 T04 8 立铣刀 1600 200 150 0.15 6 攻 M6 螺纹 T05 M6 丝锥 螺纹塞规 160 3 24 0.15 7 攻 M8 螺纹 T06 M8 丝锥 螺纹塞规 160 3 24 0.15 8 9 10 11 12 0.2 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 33 页 共 41 页 附表 2.3.1 数控加工 刀具 进给路线 图 常州机电职业技术学院 数控加工工序简图 产品型号 零件图号 2102 031001D1A 1 产品名称 镗杆 零件名称 镗杆 材料牌号 20Cr 毛坯种类 棒料 毛坯外形尺寸 42 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 07 钻孔 米克朗卧式铣床 HEM 800 05 03 压板 乳化液 工厂 编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 nts常州机电职业技术学院 第 34 页 共 41 页 该加工零点设在左端面，以下程序中的坐标均为 CAD中查询得到： 铣床程序 1（ 03） 程序 说明 O0005 T01 M06（中心钻） 换 1号刀 G00 G90 G54 X121.479 Y4 M03 S1200 建立工件坐标系 G43 H1 Z20 M08 建立刀具长
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