设计“菱形盖类”零件机械加工工艺规程

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要目录前言2一、零件的分析211零件的作用212零件的工艺分析213确定生产类型3二、工艺规程设计321确定毛坯的制造形式322基面的选择323制定工艺路线324机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定425确立切削用量及基本工时6三、夹具设计1331问题的提出1332夹具设计13321定位基准选择13322切削力及夹紧力计算1333铣床夹具的装配图见附图14四、数控加工程序1541粗铣表面加工程序1542粗铣外轮廓加工程序1643孔加工的程序1744菱形盖类零件内轮廓精加工程序18五、参考文献19前言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。1零件的分析11零件的作用题目所给的零件是菱形盖类零件，主要的作用是固定轴与箱体的连接。12零件的工艺分析菱形盖类零件的加工表面，分析如下（1）以孔40为中心的加工表面这一组加工表面包括60的外圆，左右对称位置处两个22的圆孔，该圆孔不是通孔在它的下面有个13的孔。在40的内圆的上下两处与中线相交的点为中心做R30的圆弧。（2）以孔13为中心的加工表面这一组加工表面包括以该圆圆心为中点做R20的圆弧。这两组表面有一定的位置度要求,而且左右两边的位置要求对称，R20和R30之间用切线连接。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。13确定生产类型由老师所提供的机械制造工艺学课程设计指导书可得，零件的生产规模为中批生产。2工艺规程设计21确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。毛坯尺寸为170MM110MM50MM22基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取40孔的不加工外轮廓表面作为粗基准。（2）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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。以60的外圆及孔13作为精基准。23制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。其工艺路线如下工序一以40内表面为定位，粗铣60外圆轮廓。2008工序二以60外表面为定位，粗铣上下两边R30外圆轮廓。08工序三以60外表面为定位，粗镗通孔13，粗铣尺寸为22的上下两面、圆台08的上端面。工序四以60外表面及22的下表面为定位，半精镗13的孔及粗镗2208027的平底孔深度为12。270工序五以孔13及60外表面为定位，粗铣左右两边R20的圆弧。02708工序六以60外表面及一端面为定位，粗铣连接两圆弧的直线。08工序七以60外表面及孔13为定位，精铣端面及左右两孔的内表面。08工序八钳工去毛刺。工序九终检。24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定菱形盖类零件；零件材料为HT200，生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下钢制铸件的公差按GB6414861铸件的尺寸公差CT查表223CT为810，取CT9基本尺寸为17011050，查表221则尺寸公差为282铸件机械加工余量（GB/T1135189）查表225可得MA为F级查表224可得各尺寸机械加工余量如下零件尺寸单面加工余量铸件尺寸60085701329225321605170181505231004051103铸造壁的最小厚度此零件的表面积大致S4031440223141213314101601002226116MM222262CM2查表227可得其最小壁厚为8MM,经检验合格。4圆角半径由题中已知可取为R3由以上可得零件的毛坯图，见图1图125确立基本用量及基本工时工序一粗铣60外圆表面081加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造加工要求粗铣60外圆表面08机床XA6140立式铣床刀具平底铣刀2切削用量1）确定背吃刀量AP粗铣单边余量为5MM，显然AP5MM2）确定进给量F机床功率为75KW。查切削手册F014074MM/R。由于是粗铣，选较大量F07MM/Z。3）查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37，后刀面最大磨损为1015MM。查切削手册表38，寿命T180MIN4）计算切削速度按切削手册，VCVPVEZVPMOKZUAYFXTQDC算得VC89MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据立式铣床XK50401铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31448475/100071592M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/R。5校验机床功率查切削手册PCC11KW,而机床所能提供功率为PCMPCC。故校验合格。最终确定AP5MM，NC475R/MIN,VFC475MM/S，VC71592M/MIN，FZ065MM/R。6）计算基本工时TML/2F80/2065615S工序二粗铣R30外圆轮廓1加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造加工要求粗铣R30外圆轮廓机床XA6140立式铣床。刀具平底铣刀2切削用量1）确定背吃刀量AP粗铣单边余量为5MM，显然AP5MM2）确定进给量F机床功率为75KW。查切削手册F014074MM/Z。由于是粗车，选较大量F07MM/R。3）查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37，后刀面最大磨损为1015MM。查切削手册表38，寿命T180MIN4）计算切削速度按切削手册，VCVPVEZVPMOKZUAYFXTQDC算得VC80MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据立式铣床XK50401铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31418475/100026847M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/R。5校验机床功率查切削手册PCC11KW,而机床所能提供功率为PCMPCC。故校验合格。最终确定AP2MM，NC475R/MIN,VFC475MM/S，VC26847M/MIN，FZ065MM/R。6）计算基本工时TML/VF48/13369S工序三粗镗孔13，粗铣尺寸为22的上下两面、圆台的上端面0271加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造。加工要求粗镗孔13，粗铣尺寸为22的上下两面、圆台的上端面027机床XA6140立式铣床刀具W18CR4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度AEPCC。故校验合格。最终确定AP20/25MM，NC475R/MIN,VFC475MM/S，VC1193M/MIN，FZ016MM/Z。3镗削切削用量1）切削深度AP12MM2）确定进给量查表得F02MM/R3）计算切削速度同上4计算基本工时TM3280/4758/02/61740S工序四以60外表面及22的下表面为定位，半精镗13的孔及粗镗2208027的平底孔深度为120271加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造。加工要求半精镗13的孔及粗镗22的平底孔深度为12。027027机床XA6140立式铣床刀具YT5硬质合金、直径为12MM的圆形钢镗刀。90直柄锥面锪钻2镗削切削用量1）切削深度AP2MM2）确定进给量查表得F02MM/R3）计算切削速度按切削手册，查得VC98MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据XA6132铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31480475/10001193M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/Z。4计算基本工时TM（18354）/0206740S工序五以孔13及60外表面为定位，粗铣左右两边R20的圆弧。027081加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造。加工要求以孔13及60外表面为定位，粗铣左右两边R20的圆弧。02708机床XA6140立式铣床刀具YT5硬质合金、直径为10MM的圆形钢镗刀,90直柄锥面锪钻,直径为8的高速钢麻花钻钻头，W18CR4V硬质合金钢铣刀2镗削切削用量1）切削深度AP2MM2）确定进给量查表得F02MM/R3）计算切削速度按切削手册，查得VC98MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据XA6132铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31480475/10001193M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/Z。4计算基本工时TM（184）/02067201565S工序六以60外表面及一端面为定位，粗铣连接两圆弧的直线。081加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造。加工要求以60外表面及一端面为定位，粗铣连接两圆弧的直线。08机床XA6140立式铣床刀具YT5硬质合金、直径为16MM的平底铣刀，90直柄锥面锪钻2铣削切削用量1）切削深度AP35MM2）确定进给量查表得F02MM/R3）计算切削速度按切削手册，查得VC98MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据XA6132铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31480475/10001193M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/Z。4计算基本工时TML/VF729/3750216MIN工序七以60外表面及孔13为定位，精铣端面及左右两孔的内表面。081加工条件工件材料HT200,B067GPAHB170,铸造。加工要求以60外表面及孔13为定位，精铣端面及左右两孔的内表面。08机床XA6140立式铣床刀具YT5硬质合金端铣刀2铣削切削用量1）切削深度AP2MM2）确定进给量查表得F02MM/R3）计算切削速度按切削手册，查得VC98MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S据XA6132铣床参数，选择NC475R/MIN,VFC475MM/S,则实际切削速度VC31480475/10001193M/MIN,实际进给量为FZCVFC/NCZ475/30010016MM/Z。4计算基本工时TML/VF729/3750235MIN3夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序、二，精铣外轮廓。本夹具将用于XA6140立式铣床，刀具为YT5硬质合金端铣刀。31问题的提出本夹具主要用来精铰13H7和22的孔，该两孔的表面粗糙度要求较高，达到了16M。由于本零件的形状很不规则，难以用通用的V型块、圆柱销等夹具元件，因此需要选择合适的定位基准、合适的定位元件才能保证本工序的加工精度。32夹具的设计321定位基准的选择由零件图可知，60外圆相对于40孔有位置要求，为使定位误差为零，应该选择已加工好的40孔为定位基准。322切削力及夹紧力的计算刀具YT5硬质合金端铣刀。由实际加工的经验可知,车外圆时的主要切削力为铰刀的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表23，切削力计算公式为FKFDCFYZF0其中，412F750FMD84020FKKHFXMF与加工材料有关,取094；与刀具刃磨形状有关,取133；与刀具磨钝标准有关,KMFKXHF取10，则N625410241733铣床夹具的装配图见附图4数控加工程序41粗铣表面加工程序粗精铣A表面加工程序N1G21N2G17G40G94G80N3G90G54G00X180Y20S180M03N4G43Z20H01N5G01Z4F800M08；没有切削，可用F800,用G00也可以，用G01出于更多对意外的考虑N6X180F300N7Z5N8X180F150N9G00Z20M09N10G49G28Z20N11M30用63MM平面端铣刀，粗铣60MM外圆及其台阶面的程序。粗铣程序，在XY向粗铣62MM外圆，则留精加工余量为单边1MM。从Z0分层切削到Z175，Z向留05的精加工余量，若分层次数为4次，则每次Z向进刀17544375MM，粗加工子程序的切削进刀路线如图13所示，X、Y向是从外圆的法向引入和切出。主程序和子程序的编写如下O3332主程序N1G21N2G17G40G80N3G90G54G00X0Y100S360M30到达X、Y向的起点刀N4G43Z3H01M08建立长度补偿，并Z向快速接近工件N5G01Z0F200到达向起始位置为20N6M98P3333L4调用子程序4次N7G90G00Z25N8M98P3334N9G90G00Z25M09N10G49G28Z25M05N11M30O3333O3333的子程序N581G91G01Z4375D01F140N582G90G42G01Y31直线到达R31整圆插补起点并建立半径补N582G03J31偿铣R31的整圆轮廓回到起始切削点N583GOOG40Y90N583M99O3333GOOX120Y35Z18G01G41X30F80G01Y0G03I30G01Y30G40Y90用63MM硬质合金立铣刀加工底板的菱形外轮廓的程序。形外轮廓之外四个角可预先在普通机床上去除，这样粗铣程序XY向铣外轮廓时，XY向走刀一周即可，留精加工余量为单边1MM，单边余量1MM可通过增大半径补偿值的方法，即如实测半径为315MM，取325MM作为粗加工的半径补偿值，则轮廓就留下了1MM的余量，粗加工的半径补偿值325存在D22补偿地址。从Z18分层切削到Z42，总深24MM，若分层次数为3次，则每次Z向进刀8MM，每层切削程序用子程序编制，主程序则需要调用子程序3次。子程序的切削进刀路线如图所示。42粗铣外轮廓加工程序O0010N10G21G90G94G40G49G17N20G91G28Z0N30G90G94N40G00G00X1200Y00N50G43G00Z150H01N60S360M03N70G01Z180F140N80M98P110L3N90G91C28Z0N100M05N110M30O0011N120G91G01Z80F50N125G90G01X800Y0D22N130G02X69245Y18045R200N135G01X18865Y466N140G02X18865R300N145G01X69245Y18045N150G02Y18045R200N160G01X18865Y466N170G02X18865R300N180G01X69245Y18245N190C20X800Y0R200N210G40G01X1200N220M99精铣外轮廓，亦用63MM立铣刀，主轴转速为360R/MIN，进给速度为80MM/MIN，在Z轴方向不分层，一次铣削到位。与粗加工的法向引入、切出的进刀路线不同的是，精加工引入、切出的进刀路线是从轮廓的切线方向引入和切出。如图所示的菱形外轮廓精加工时引入、切出的进刀路线，其他的程序段的填写与粗加工子程序的编写相似。43孔加工的程序工件材料为HT300,使用刀具T01为镗孔刀，T02为13MM钻头，T03为锪钻。程序如下O0001N01G92X0Y0Z0N02T01M06N03G00Z97N04G43Z97N05S30M03N06G99G81X275Y700Z143