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基座数控加工工艺及编程设计,基座,数控,加工,工艺,编程,设计
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江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 基座零件名称基座共9页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工10锻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件160X74设备名称设备型号设备编号同时加工件数锻床D4030夹具编号夹具名称切削液 柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1下料圆钢160，长度75 三米卷尺，卧式带锯床江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第2页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工20车45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数 数控车床CK6140夹具编号夹具名称切削液 三爪卡盘 柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.0013.00工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1夹持左端面，粗车右端面、粗车台阶面。 游标卡尺，外圆车刀400326.411010.581.772掉头装夹，粗车左端面，粗车台阶面。游标卡尺，外圆车刀400326.411010.581.77江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第3页 车间工序号工序名称材 料 牌 号40车45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床CK6140夹具编号夹具名称切削液 三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件14.747.37工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1半精车右端面、台阶面到规定尺寸。外圆车刀，游标卡尺600201.01.115.61.772掉头装夹，半精车左端面、台阶面保证尺寸64.5到位。外圆车刀，游标卡尺600201.01.115.61.77江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第4页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工50镗45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T6113夹具编号夹具名称切削液 镗孔夹具 柴油工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗镗、半精镗94.8mm、100mm、102mm（其中留余量精加工，其它到尺寸）。游标卡尺，镗刀YG3X5608.8852.020.51.72精镗内孔mm到尺寸。游标卡尺，镗刀YG3X5608.8852.020.51.7江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工60车45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床夹具编号夹具名称切削液 钻孔夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻13.5底孔。钻夹具 13.5mm麻花钻 内径百分尺5608.8852.020.51.72扩孔至14，13.5深46铰孔（保证14的孔长度为1以及孔的精度）。14mm扩孔钻 13.5mm麻花钻，14mm绞刀5608.8852.020.51.73钻811孔。10.5麻花钻 11扩孔钻5608.8852.020.51.7江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第6页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工70铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣17.2mm的键槽。15mm铣刀,游标卡尺5608.8852.020.51.72半精铣17.2mm的键槽。15mm铣刀,游标卡尺5608.8852.020.51.7江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第7页 车间工序号工序名称材 料 牌 号80去毛刺飞边45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钳工台夹具编号夹具名称切削液 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钳工去除毛刺、飞边角磨机 平板锉江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第8页 车间工序号工序名称材 料 牌 号90电镀45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数电镀夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1镀锌江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称基座零件名称基座共9页第9页 车间工序号工序名称材 料 牌 号100检验、入库45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数检验台夹具编号夹具名称切削液 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1检验、入库游标卡尺，千分尺，百分表江苏工程职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号LW36-126零件图号5RG2227651产品名称零件名称基座共1页第1页材 料 牌 号45#毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸160mm74mm每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件10锯下料圆钢160mm75mm。金工卧式带锯床20车夹持左端面，粗车右端面、粗车台阶面。金工数控车CK6140三爪卡盘 YT15车刀 游标卡尺0125/0.0220车掉头装夹，粗车左端面，粗车台阶面。金工数控车CK6140三爪卡盘 YT15车刀 游标卡尺0125/0.0230热调质处理。热处理热处理炉40车半精车右端面、台阶面到规定尺寸。金工数控车CK6140三爪卡盘 YT15车刀 游标卡尺0125/0.0240车掉头装夹，半精车左端面、台阶面保证尺寸64.5到位。金工数控车CK6140三爪卡盘 YT15车刀 游标卡尺0125/0.0250镗粗镗、半精镗94.8mm、100mm、102mm（其中留余量精加工，其它到尺寸）。金工镗床T6113镗刀YG3X50镗精镗内孔mm。金工镗床T6113镗刀YG3X60钻钻13.5底孔。金工摇臂钻床钻夹具 13.5mm麻花钻 内径百分尺60扩扩孔至14，钻13.5铰孔至深46（保证14的孔长度为1）。金工摇臂钻床14mm扩孔钻 13.5mm麻花钻,15绞刀mm60钻钻811孔。金工摇臂钻床10.5麻花钻 11扩孔钻70铣粗铣17.2mm的键槽。金工铣床X503215mm铣刀70铣半精铣17.2mm的键槽。金工铣床X503215mm铣刀80钳去毛刺、尖角。装配钳工台角磨机,平板锉90热镀锌。电镀镀锌100检检验、入库。成品检验台 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）周和滔2014.11.4标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期江苏工程职业技术学院毕业设计(论文) 基座数控加工工艺及编程 江苏工程职业技术学院毕业设计(论文) 基座数控加工工艺及编程 班 级：数控一专 业：数控技术教 学 系：机 电 系 指 导 老 师：_ 完成时间：2014年_月_日至2014年_月_日摘要本文主要研究了基座的作用以及工艺编制及编程。首先分析了基座零件的工艺性，其次确定了其毛坯的制造形式，然后制定了基座零件的工艺过程设计，再次确定其机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图，进行工序设计，最终进行编程。基座零件的加工是通过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： 基座 编程 毛坯尺寸 工序 数控机床目录前言4第1章绪论.5 1.1数控机床介绍.6 1.2数控机床的组成.8 1.3数控加工的介绍.9 1.4数控编程的分类.10 第2章零件的分析112.1零件作用122.2零件的工艺性分析122.3确定加工方案13 2.4确定生产类型.14第3章确定毛坯制造形式15第4章确定零件的工艺过程164.1基准的选择164.1.1粗基准的选择164.1.2精基准的选择174.2制定工艺路线17第5章确定机械加工余量，毛坯尺寸及毛坯图175.1确定机械加工余量175.2确定毛坯尺寸18第6章工序设计186.1夹具选择186.2刀具、量具的选择196.3机床选择19第7章确定切削用量以及基本时间19 7.1切削用量及基本时间的确定.20第8章零件的数控编程加工218.1数控编程的定义及分类.22 8.1.1数控编程的定义.22 8.1.2数控编程的分类.22 8.2数控车程序的确定.23 8.2.1编程方法的选择.24 8.2.2编程原点的确定.24 8.3主要加工工序程序清单.24致 谢.24参考文献25前言 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面： 1、高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。 2、五轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。 3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 4、重视新技术标准、规范的建立 （1）关于数控系统设计开发规范 开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。 （2）关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEPNC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。第1章 绪论1.1数控机床的介绍数字控制（Numerical Control,简称NC）技术是近代发展起来的一种用数字化信息进行控制的自动控制技术，在机床领域具体指的是用数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。定义中的“机床”不仅指金属切削机床，还包括其他各类机床，如线切割机床，三坐标测量机等。数控系统（NC System）是指采用数字控制技术的控制系统。这种控制系统，能自动阅读输入载体上预先给定的数字值和指令，并将其译码，处理，从而自动的控制机床进给运动进行零件加工。装备了数控系统的机床称为数控机床。数控机床（NC Machine Tools）又称CNC机床，数字化信息实现机床控制的机电一体化产品。它能利用数字化信息（指令，代码）对机床的进给运动和加工过程进行控制，即把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的启动和停止，主轴变速，刀具的选择，工件的夹紧松开，冷却电动机的开关等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。1.2数控机床的组成1.2.1 计算机数控装置（CNC装置）计算机数控装置是计算机数控系统的核心。其主要作用是根据输入的零件加工程序或操作命令进行相应的处理，然后输出控制命令道相应的执行部件（伺服单元，驱动装置和PLC等），完成零件加工程序或操作所要求的工作。所有这些都是在CNC装置的协调控制及合理组织下，使整个系统都有条不紊的工作。它主要由计算机系统，位置控制板，PLC接口板，通信接口板，扩展功能模块以及相应的控制软件等组成。1.2.2 伺服单元，驱动装置和监测装置伺服单元和驱动装置包括主轴伺服驱动装置，主轴电动机，进给伺服驱动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度测量装置，它实现主轴控制，进给速度闭环控制和进给位置闭环控制的必要装置。主轴伺服系统的作用实现零件加工的切削运动其控制量为速度，特点是能灵敏，准确地实现CNC装置的位置和速度指令。1.2.3 控制面板控制面板又称为操作面板，是操作人员与数控机床（系统）进行信息交换的工具。操作人员可以通过它对数控机床进行操作，编程，调试或对机床参数进行设定和修改，也可以通过它了解或查询数控机床的运行状态。它是数控机床的一个输入输出部件，主要由按钮站，状态灯，案件阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器等部分组成。1.2.4 控制介质与程序输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介，是人与机床建立联系的介质。程序输入输出设备是CNC系统与外部设备进行信息交互的装置，其作用是将记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统，或将已调试好的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的介质上。目前数控机床常用的控制介质和程序输入输出设备是磁盘和磁盘驱动器等此外，现代数控系统一般可以利用通信方式进行信息交换。这种方式是实现CAD（计算机辅助设计）/CAM（计算机辅助制造）的集成，FMS(柔性制造系统),CIMS(计算机集成制造系统)的基本技术。目前在数控机床上常用的通信方式有：（1） 串行通信（2） 自动控制专用接口（3） 网络技术1.2.5 PLC（可编程序控制器），机床I/O（输入/输出）电路和装置PLC用于进行与逻辑运算、顺序动作有关的I/O控制，它由硬件和软件组成。机床I/O电路和装置是用于实现I/O控制的执行部件，由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路。它们共同完成以下任务：（1） 接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床的开关动作；（2） 接受操作面板和机床传送来的I/O信号，送给CNC装置，经处理后，输出给指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。1.2.6 机床本体机床本体是数控系统的控制对象，是实现加工零件的执行部件。它主要由主传动部件（主轴、主传动机构）、进给运动部件（工作台、托板及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置、自动工件交换（APC）系统、自动刀具交换（ATC）系统和辅助装置（如冷却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等）组成。1.3数控加工的介绍1.3.1 数控加工过程与传统加工比较，数控加工与普通机床加工方法与内容上有许多相似之处，不同点主要表现在控制方式上。以机械加工为例，用普通机床加工零件时，工序的安排、机床运动的先后次序、走刀线路及有关切削参数的选择等，都是由操作者自行考虑和确定的，而且是用手工操作方式来进行控制的。操作者总是根据零件和工序卡的要求，在加工过程中不断改变刀具与工件的相对运动轨迹和加工参数（位置、速度等），使刀具对工件进行切削加工，从而得到所需要的合格零件。如果采用自动车床，仿形车床和仿形铣床加工，虽然也能达到对加工过程的自动控制目的，但其控制是通过预先配置的凸轮、挡块及靠模来实现的。而在CNC机床上，传统的人工操作均被数控系统的自动控制所取代。其工作过程是：首先要将被加工的零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、冷却液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，按规定的代码和格式编成加工程序，然后将该程序送入数控系统。数控系统则按照程序的要求，先进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。1.3.2 数控加工中的数据转换过程CNC系统的数据转换过程如图所示成形运动进给伺服系统插补处理刀补处理 译码加工程序切削运动、机床I/O装置PLC控制 （1） 译码译码程序的主要功能就是将用文本格式（通常用ASCII码）表达的零件加工程序，以程序段为单位转换成刀补处理程序所需要的数据结构（格式），该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。它主要包括：X、Y、Z等坐标值，进给速度，主轴转速，G代码，M代码，刀具号，子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。（2） 刀补处理（计算刀具中心轨迹） 为方便编程，零件加工程序通常是按零件轮廓或按工艺要求设计的进给路线编制的，而数控机床在加工过程中控制的是刀具中心（准确地说是刀位点）轨迹因此在加工前必须将编程轨迹变换成刀具中心的轨迹。刀补处理就是完成这种转换的处理程序（3） 插补计算数控编程提供了刀具运动的起点、终点和运动轨迹，而刀具怎么从起点沿运动轨迹走向终点则由数控系统的插补装置或插补软件来控制。该程序以系统规定的插补周期定时运行，它将由各种线性（直线、圆弧等）组成的零件轮廓，按程序给定的进给速度F，实时计算出各个进给轴在内的位移指令（），并送给进给伺服系统，实现成形运动。（4） PLC控制CNC系统对机床的控制分为对各坐标轴的速度和位置的“轨迹控制”和对机床动作的“顺序控制”或称“逻辑控制”。后者是指在数控机床运行过程中，以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器、等开关信号状态为条件，并按预先规定的逻辑关系对诸如主轴的起停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行等进行控制，PLC控制就是实现上述功能的模块通过所述，数控机床加工原理就是讲预先编好的加工程序以数据的形式输入数控系统，数控系统通过译码、刀补处理、插补计算等数据处理和PLC协调控制，最终实现零件的自动化加工。 1.4数控编程的分类数控机床和普通机床不同，整个加工过程中不需要人的操作，而由程序来进行控制。在数控机床加工零件时，首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具中心运动轨迹及其位置数据；然后然后把全部工艺过程以及其他辅助功能（主轴的正转与反转、切削液的开关、变速。换刀等）按运动顺序，用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经过调试后记录在控制介质（或称程序载体）上；最后输入到数控机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。因此，把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全部过程为零件加工程序的编制。 数控编程一般分为手工编程和自动编程两种: 1）手工编程 手工编程是指程序编制的整个步骤几乎全部是由人工完成的。对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错机会较少，这时用手工编程即及时又经济，因而手工编程仍被广泛的应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。但是工件轮廓复杂，特别是加工非圆弧曲线、曲面等平面，或工件加工程序较长时，使用手工编程将十分繁琐、费时，而且容易出错，常会出现手工编程工作跟不上数控机床的加工情况，影响数控机床的开动率。此时必须用自动编程的方法编制程序。 2）自动编程 自动编程有两种：APT软件编程和CAM软件编程APT软件是利用计算机和相应的处理程序、后置处理程序对零件源程序进行处理，以得到加工程序的编程方法。在具体的编程过程中，除拟定工艺方案仍主要依靠人工进行外（有些自动编程系统能确定最佳的加工工艺参数），其余的工作，包括数值计算、编写程序单、制作数控介质、程序检验等各项工作均有计算机自动完成。编程人员只需要根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工的源程序，送入计算机，由计算机自动地进行数值计算、后置处理，编写出零件加工程序单，并在屏幕模拟显示加工过程，及时修改，将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。CAM软件是将加工零件以图形的形式输入计算机，有计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工。自动编程的出现使得一些计算繁琐、手工编程困难、或手工无法编出的程序都能够实现。第2章零件的分析2.1零件作用利用基座可以整平测量设备和对中地面标志点。要想取得正确的测量成果，必须用螺栓将基座牢牢地固定在三脚架头上，保证仪器正确、可靠地安装在基座上。三脚架和基座的稳定性是测量数据可靠性的主要影响因素。保证测量精度的关键因素是测量仪器平台的稳定性。仪器的平台不稳定，测量数据就没有可靠性可言。下图所示即为基座的零件图：2.2零件的工艺性分析（1） 基座主要有两个加工表面，分别是左右两个端面，其表面粗糙度均是6.3m。（2） 基座轴向中心线上面的外圆，102内孔，内孔以及94.8内孔有很高的粗糙度要求，其中外圆的表面粗糙度为Ra3.2，94.8内孔的粗糙度要求为Ra6.3m,其余均为Ra1.8.（3） 基座14深度1MM孔的粗糙度要求为Ra12.5m.以及的孔的表面粗糙度为3.2m。（4） 基座端面上的8-11孔的表面粗糙度均为12.5m.。2.3确定加工方案左 右 端 面 ：粗糙度6.3m 粗车半精车内孔 ： 粗糙度1.6m 粗镗半精镗-精镗 102内孔 ： 粗糙度1.6m 粗镗半精镗-精镗 94.8内孔 ： 粗糙度6.3m 粗镗半精镗14深1mm孔： 粗糙度12.5m 钻扩 孔 ： 粗糙度3.2m 钻铰8-孔： 粗糙度12.5m 钻扩17.2MM键槽： 粗糙度6.3m 粗铣半精铣去毛刺镀锌入库2.4确定生产类型生产纲领 企业在计划期限内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备用品和废品在内的某些产品的产量。生产类型 企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。已知该零件的年产量为2000台，其设备品率为10%，机械加工废品率为1%，现制定基座的机械加工工艺规程。 =20001（1+10+1） =2220基座零件的年产量为2220件，现已知该产品属于中型机械，根据机械制造工艺简明手册表1.12生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批生产。第3章确定毛坯制造形式 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；钢质零件的铸造毛坯，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，多采用砂型铸造和自由锻造。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，相差较大时宜采用锻件。（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45#，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，选择锻造中的模锻锻造。其强度=145MPa，硬度为160180HBS。第4章确定零件的工艺过程4.1基准的选择4.1.1粗基准的选择粗基准选择的原则要保证工件的加工表面与不加工表面的位置要求，应以不加工表面作为粗基准，工件的某重要加工表面的加工余量均匀，加工表面有足够的加工余量，所以选择左右侧面作为粗基准，其加工余量少，锻造直接达到的表面粗糙度是12.5m。4.1.2精基准的选择精基准选择的原则主要有基准重合，基准统一，自为基准，互为基准的原则，所以用已经加工过的外圆面作为精基准，其经过粗车达到的粗糙度为3.2m，其要求的表面的粗糙度值较高。4.2制定工艺路线方案一：工序一：锻造工序二：时效处理工序三：粗车左右端面工序四：半精车左右端面工序五：粗镗、半精镗94.8mm、102mm、内孔，精镗内孔。工序六：钻底孔13.5mm，扩孔至14mm；钻底孔13.5mm，铰孔至mm.钻底孔10.5mm，扩孔钻11mm.工序七：粗铣17.2mm键槽工序八：半精铣17.2键槽工序九：去毛刺工序十：镀锌工序十一：检验入库方案二：工序一：锻造工序二：时效处理工序三：粗车左右端面工序四：半精车左右端面工序五：粗镗、半精镗94.8mm、102mm、内孔，精镗内孔。工序六：粗铣17.2mm键槽工序七：半精铣17.2键槽工序八：钻底孔13.5mm，扩孔至14mm；钻底孔13.5mm，铰孔至mm.钻底孔10.5mm，扩孔钻11mm.工序九：去毛刺工序十：镀锌工序十一：检验入库比较方案一和方案二，根据加工阶段的划分应该尽量的将工序集中，将零件的各个表面的加工集中在少数几道工序里完成，每个工序的工步较多，有利于采用高效的专用设备和工艺装备。应尽量将同一机床上加工的工序集中在一起，这样有利于节省时间，提高效率。按照先基面后其他的顺序，应先加工粗基准，在重要的加工面时应该对精基准面进行修正，按照先主后次，先粗后精的顺序，先面后孔的原则，精度要求较高的各个主要表面进行粗加工、半精加工、精加工。对于和主要表面有位置要求的次要表面应该安排在主要加工表面之后，一般情况下精加工和光整阶段的加工应放在最后的阶段进行。方案一按照先面后孔的原则，以及先粗后精的原则，方案二则没有注意先面后孔的原则，所以选择方案一。第5章确定机械加工余量，毛坯尺寸及毛坯图5.1确定机械加工余量低压锻造的机械加工余量的确定，确定时，根据估算的锻件质量、加工精度以及形状的复杂系数，可以查出除孔之外的内外表面的加工余量。孔的加工余量可以由表查出。表5.11 左右表面的加工余量表加工余量经济精度等级尺寸表面粗糙度磨削0.2H717.50.8m 精铣1.0H817.71.6m 粗铣2.3H918.73.2m 毛坯3.5H10216.3m 表5.12 内孔的加工余量表加工余量经济精度等级尺寸表面粗糙度磨削0.5H790.8m 精车1.0H89.51.6m 粗车3.0H910.53.2m 毛坯4.5H1013.56.3m 表5.13 直孔加工余量表加工余量经济精度等级尺寸表面粗糙度铰孔1.0H817.53.2m 钻2.5H918.56.3m 毛坯3.5H10216.3m 表5.14 外圆表面加工余量加工余量经济精度等级尺寸表面粗糙度半精车1.0H8503.2m 粗车2.5H9516.3m 毛坯3.5H1053.56.3m 表5.15 键槽的加工余量加工余量经济精度等级尺寸表面粗糙度精铣0.25H81.6m 半精铣0.75H93.2m 粗铣1.0H106.3m 5.2确定毛坯尺寸 基座除了左右端面以及14孔的粗糙度均为6.3m 之外，其余的加工表面的粗糙度均为3.2m以及1.6 m，因此毛坯的厚度尺寸是左右端面的加工余量的和，毛坯的长度和宽度的尺寸是四周相对的两面的加工余量的和。把个直孔的粗糙度是12.5m ，只需要进行钻和扩孔两个工序即可，14孔只需要进行钻孔和扩孔既可，孔只需要进行钻和铰孔两道工序就行了。第6章工序设计6.1夹具选择基座是台阶轴类零件，主要在车床、钻床、铣床上进行加工，所以采用虎口钳。6.2刀具、量具的选择1）粗车、半精车左右端面考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用数控车床CA6140，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、通用夹具、外圆车刀。2）粗镗、半精镗、精镗94.8mm、102mm、内孔 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式镗床T6113，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、镗刀YG15X。3）钻扩绞端面上的14，孔，8-11孔。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床Z3050，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、麻花钻头13.5、扩孔钻14，绞刀15.4）粗铣、半精铣17.2mm键槽。 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用铣床X5032，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、通用夹具、面铣刀6.3机床选择 （1）工序20到40是粗车和半精车。用的是外圆车刀，切断车刀，应选用卧式车床。考虑到本零件属于成批生产，所以选用的机床使用范围较为广泛为宜，故常常选用的是CA6140型数控车床能满足加工要求 （切削用量简明手册表3.30） （2）工序50是镗床加工，包括粗镗、半精镗、精镗。从加工要求以及尺寸大小考虑，选用的是T6133型卧式镗床（机械加工工艺手册表7.23） （3）工序60是钻削。加工要求的精度较高，表面粗糙度参数值较小，且尺寸不大，加工余量较小选用较为精密的钻床才能满足要求。故选用的是摇臂钻床 （机械制造工艺设计简明手册表4.232） （4）工序70是粗铣、精铣17.2mm的键槽，考虑到孔的直径均不是很大，可采用专用的分度夹具在铣床上进行加工，可选用X5032型立式铣床 （切削用量简明手册表2.36）第7章确定切削用量以及基本时间 切削用量一般包括切削深度、经济量以及切削速度三个部分。其确定的方法是首先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。7.1切削用量以及基本时间的确定 本次设计所需数据和计算公式均从机床夹具设计手册和切削用量简明手册中查阅。 工序一：车端面，打中心孔。工序二：车削加工。（一）粗车右端外圆 车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （1），走刀次数。 （2）进给量。 （3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命。 （4）确定切削速度 根据表1.27，其中修正系数， ，所以：；确定主轴转速：按照C620-1车床的转速，选择 则实际切削速度 （二）粗车左端外圆。 车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金端车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27，其中修正系数， ，所以：；确定主轴转速：按照C620-1车床的转速，选择 则实际切削速度 （三）半精车右端外圆车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合金车刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27，其中，所以：确定主轴转速：取标准转速 则实际切削速度（四）半精车左端外圆 车床：选用CA6140型卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺（1），走刀次数。（2）进给量。（3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金端车刀寿命。（4）确定切削速度根据表1.27，其中，所以：确定主轴转速：取标准转速 则实际切削速度第 8章零件的数控编程加工8.1数控编程的定义及分类8.1.1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。8.1.2数控编程的分类数控编程又可分为手工编程和自动编程两类。手工编程时，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。自动编程是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。8.2数控车程序的确定 8.2.1编程方法的确定该零件的刀具轨迹路径主要由直线、圆弧组成，坐标点尺寸计算方便，故采用手工编程的方式编制其加工程序。 8.2.2编程原点的确定该零件为规则的回转型零件，其坐标原点可设在轴的两端面中心上，这样方便编程坐标的计算。其坐标原点如图8.1所示。图8.1 坐标原点8.3主要加工工序程序清单 8.3.1工序20的加工程序清单程序解释说明O0001程序号T0101（90外圆车刀）换1号刀M03 S500主轴正转，转速500M08切削液开G00 X55 Z2快速运动至切削起点G90 X53 Z-112 F120粗车外圆至155mm X52.2 Z-112粗车外圆至155mmG00 X100 Z100快速运动至换刀位置T0202（84外圆车刀）换2号刀M03 S800主轴正转，转速800G00 X51.99 Z2快速运动至切削起点G01 Z-112 F80半精车外圆至150mmX53 退刀G00 X100 Z100快速运动至换刀位置T0303（5mm槽刀）换3号槽刀M03 S350主轴正转，转速350G00 X54 Z-72快速运动至切削位置G01 X34.7 F30切槽G00 X100径向退刀Z100轴向退刀T0404（70外圆车刀）换4号刀M03 S500主轴正转，转速500G00 X54 Z-71快速运动至循环起点G73 U8.5 W0.5 R7建立G73外圆车削循环G73 P100 Q200 U0.2 W0.2 F100设定起终程序段、精加工余量N100 G01 X34.7 F120径向进刀 Z-72轴向进刀 G03 X44.592 Z-101.
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