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前刹车臂调整外壳设计论文目录第一章 绪论11.1前言21.1.1设计的课题31.1.2课题的意义和目的31.2课题研究范围31.3国内外的发展概况41.4设计课题的指导思想41.5本课题应解决的主要问题5第二章 机制工艺设计部分52.1零件的工艺分析52.1.1前刹车臂调整外壳的选材52.2基面的选择62.2.1定位基准的选择62.3制订工艺路线62.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.5夹具设计112.6数控加工的程序编制112.6.1程序指令的介绍 112.6.2零件程序12第三章 总结13致谢14参考文献15第一章 绪 论1.1前言毕业设计是大学三年的综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。但是，高职学生的毕业设计不能完全等同于本科生，高职学生的毕业设计应密切与生产实际相结合，应与培养职业能力相结合，应体现高等职业教育的的特点和亮点。毕业设计是学生对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力，使学生学习并掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。毕业设计主要涉及科研、技术设备的革新、改造等方面，强调设计的独创性和实用性。要求具备清晰的设计思路，具体的设计方案和步骤，准确的设计参数和计算分析，同时毕业设计也要求逻辑性强，条理清楚，语言精练。优秀的毕业设计可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现，充分体现学生对知识掌握和运用的熟练程度。指导教师周密安排和精心指导下，我的这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程到毕业答辩都严格按照毕业设计工作计划进行。第一：贴合身边的实际情况，展开充分的调研，以确定应用型毕业设计课题。接到毕业设计任务后，我就根据我们高等职业教育毕业设计的特点开始在身边寻找适合的题材，发现身边的问题，从而引以为题。我广泛的搜集和查询关于毕业设计的一些参考书，后来决定用这个课题。由于加工的产品属于铜牌产品中的异性牌，原料的形状是各不相同的，而机床以及加工中心上的通用夹具无法对这些造型各异的原料进行合理有效的定位，必须要有专用夹具才能实现对产品的定位功能，而我们正面对着这样的问题。根据书上的需要求，我开始这一套专用夹具的设计。选好毕业设计题目是实现毕业设计目标、保证毕业设计质量的前提，我们的毕业设计的课题取自企业生产实际。这个课题能较全面地应用学生所学专业知识或者将来工作所需的专业技术，达到综合运用的目的，既能够解决企业急需解决的生产技术问题，又能够培养学生的职业岗位能力，难度不是很大，符合我们高职专科生的专业理论知识水平和实际设计能力，工作量恰当，能够在规定时间内完成。但是该课题是真题真做，虽然难度不是很大，但要使设计图纸能真接用于生产，满足使用要求，生产出合格的产品，这也不是一件简单的事情。第二，反复论证，确定产品设计方案。明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案是完成设计任务的保证，指导教师、同学们参与了我的设计方案的讨论，给我提了很多宝贵的意见和建议。改良了我的设计方案，使我的方案更加成熟，也使我对课题设计方案心中有数。第三，虚心求教，仔细认真地进行毕业设计。我们高职学生基础理论知识不够扎实，设计能力较差，为了使我们很快地进入工作状态，指导教师耐心向我们介绍机械产品设计方法、一般步骤和设计过程中应注意的事项。设计前带我们去图书馆查阅关于机加工生产的生产工艺、工装和生产设备，熟悉零件加工对设计的要求，使设计能用于生产。在设计中能主动请教指导老师，培养综合运用机械制图、工程材料与热处理、公差配合、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力，培养查阅技术资料和其它专业文献的能力。培养严谨的工作态度和踏实的工作作风。明确必须有高度责任心、严肃认真的工作习惯，才能做好设计工作，减少工作失误，避免给企业生产造成损失。充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新。第四，完善设计，准备毕业设计答辩完整的设计包括设计图纸和设计说明书等技术文件。根据设计任务书要求，全面的检查设计技术资料，按照指导教师的批改，认真修改图纸错误，认真修改设计说明书。在毕业设计指导教师的认真指导下，我基本完成了分离爪夹具的设计工作，通过这次设计，我学到了很多实用的知识和技术。由于本人设计水平有限，在设计中必然会存在很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。1.1.1设计的课题前刹车调整臂外客的工艺过程及工装设计1.1.2课题的意义和目的随着各行各业的迅速发展，数控机床在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改进。通过合理的科学设计和改造解决机械制造中结构复杂、精密、批量大、多变零件的加工问题，以便能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。它被广泛应用到各个领域。1.2课题研究范围课题的研究范围包括：技术要求，工艺分析。给课题设计专门的夹具，提高课题的生产效率，尽可能的减少零件的成本，提高经济效率。1.3 国内外的发展概况数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效率等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我过机床年龄10年以上的占60%以上，10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60%以上）。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切屑机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切屑数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控机床改造，可见节省不小的一笔消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。前年111月， 金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人继续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。此类改造机床所占比例还不小，如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。1.4设计课题的指导思想同一零件有不同的结构形状，不同的结构性质可采用不同的加工方法，形成不同的生产率，不同的生产成本。零件的结构与工艺有着密切的关系，零件结构工艺性是在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。以减少加工劳动量，简化工艺装备，降低成本为先。1.5本课题应解决的主要问题应解决的主要问题有：分析前刹车臂调整外壳的加工工艺，用数控机床加工前刹车臂调整外壳的程序编制，专用夹具的设计 第二章 机制工艺设计部分2.1零件的工艺分析(一) 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车前刹车调整臂外壳,(二) 零件的工艺分析前刹车臂调整外壳共有3组加工表面,它们之间有一定的位置要求.现分述如下:1. 以72mm中心孔为中心的加工这一组加工表面包括: (1)两个65mm的孔及其周围平面,2个表面之间的垂直距离32mm.(2) 这一组加工表面还有5个4.3mm孔,其中4个孔分别相距在72 mm圈上以90相距分开,1孔位于72 mm孔中心正上方66 mm处. (3) 30两圆表面垂直距离,左边距72mm中心孔47 mm,右边距72mm中心孔37mm.2. 以13.8mm孔为中心孔的加工这一组加工表面包括:13.8mm通孔,13倒角 (1) 13.8mm通孔的尺寸公差+0.12;(2) 以13.8mm孔为中心直径13的圆,深度0.8mm.3. 以30右圆表面为基准的加工这组加工包括11倒角,M10螺纹孔(1) 以30右圆表面为基准向左偏移70mm打钻一个M10的螺纹孔与13.8的通孔相通.(2) 以M10为中心基准做11深度0.5mm的倒角.由以上分析可知,对于这三组加工而言,可以先加工其中一组,然后借助于专用夹具加工另外两组,并且保证它们之间的位置精度要求.2.1.2前刹车调整臂外壳的选材(一) 确定毛坯的制造形式零件材料为KT350.考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶、刹车减速等,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.由于零件生产2件,生产数量少,故可采用摸缎成型.这可以节省工步,提高加工精度.1）零件的使用性能是机械零件，构件等在正常情况下材料应具备的性能。它包括力学性能和物理化学性能等，对一般机械零件，构件工具来说，则主要考虑力学性能。而力学性能一般是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出来的。2）材料的工艺性能是指在一定条件下将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度，它将直接影响零件的质量、生产率和成本。绝大多数零件的毛坯要经过切削加工过程。因此，材料的切削加工性直接影响零件的质量和加工成本。硬度在170230HBS范围内的材料具有良好的切削加工性。为此，可通过热处理调整硬度，以改善切削加工性。3）材料的经济性，在保证零件使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、加工费用低、资源丰富、质量稳定、购买容易、运输方便、品种规格少、便于采购和管理的材料。2.2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,生产率提高.(1) 粗基准的选择. 于一般的零件而言,以外面作为粗基准是完全合理的.但对本零件来说,必须以72mm孔为基准才可起到工序集中,基准统一.(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.工序集中和分散工序集中是零件的加工工步内容集中在少数工序内完成，整个工艺路线中工序数较少。工序分散是零件的加工工步内容分散在各个工序内完成，整个工艺路线中工序数较多。本零件的工艺简单，所以选择工序分散的原则。2.2.1定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程制定中的一项十分重要的任务，它直接影响到各表面加工顺序的先后，影响到工序数目的多少，夹具的结构及零件的精度是否易于保证等问题。1） 粗基准的选择采用怎样的毛坯表面来用作定位基准，会影响到各加工表面的加工余量的分配，影响到加工表面与不加工表面间位置关系。因此粗基准的选择是：所有端面的加工：现选取有72mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这72mm的外轮廓作主要定位面，以消除xz四个自由度，再用紧固螺钉，顶住底面，挡销，定住底面，用以消除yy两个自由度，达到完全定位。5个小孔的加工：现选取有个72mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这个72mm的外轮廓作主要定位面，以消除yyzz四个自由度，再用四个紧固螺钉，顶住支承肋的四面，用以消除xx两个自由度，达到完全定位。2） 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，此零件不使用。2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点,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.在生产纲领已确定为小批量产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高尺寸精度和位置精度.除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降.1. 工艺路线方案一工序 粗铣72mm两端面(2面)工序 精铣72mm两端面(2面)工序 粗铣R16mm两端面(2面)工序 精铣R16mm两端面(2面)工序 粗铣30mm圆端面(2面)工序 精铣30mm圆端面(2面)工序 钻4.3mm孔(5个)工序 钻13mm的毛坯孔工序 粗镗13mm孔工序 精镗13mm孔工序 钻13.8mm的毛坯孔工序 粗镗13.8mm孔工序 精镗13.8mm孔工序 唿平R11上端面工序 钻、攻丝M10螺纹孔2工艺路线方案二工序 钻4.3mm孔(5个)工序 钻13mm的毛坯孔工序 粗镗13mm孔工序 精镗13mm孔工序 钻13.8mm的毛坯孔工序 粗镗13.8mm孔工序 精镗13.8mm孔工序 粗铣72mm两端面(2面)工序 精铣72mm两端面(2面)工序 粗铣R16mm两端面(2面)工序 精铣R16mm两端面(2面)工序 粗铣30mm圆端面(2面)工序 精铣30mm圆端面(2面)工序 唿平R11上端面工序 钻、攻丝M10螺纹孔上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工的端面，然后加工孔；而方案二则与此相反，先加工孔，然后加工端面。两相比较可以看出，先加工孔或端面是有区别的，加工孔时需要用螺孔固定住有可能会使粗糙度发生变化，所以先加工孔比较好。只是再加工13.8mm的孔和5个4.3mm的小孔的先后有不同，方案二中将工序放在前面是不合理的，加工5个4.3mm的小孔时，再加工13.8mm的孔的孔是不合适的。另外为了做到基准集中,所以改进后的工艺方案是：工序 粗铣72mm两端面(2面)工序 精铣72mm两端面(2面)工序 粗铣R16mm两端面(2面)工序 精铣R16mm两端面(2面)工序 钻4.3mm孔(5个)工序 粗铣30mm圆端面(2面)工序 精铣30mm圆端面(2面)工序 钻13mm的毛坯孔工序 粗镗13mm孔工序 精镗13mm孔工序 钻13.8mm的毛坯孔工序 粗镗13.8mm孔工序 精镗13.8mm孔工序 唿平R11上端面工序 钻、攻丝M10螺纹孔2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定本零件需要计算的是:1:孔的加工(13.8和13)(1)确定加工路线由图纸要求13.8mm,粗糙度25m的要求查表,确定工艺路线.孔直径13.8(+0.12)mm,其T=0.12,公差等级为IT67由表5-13可以查出:粗镗半精镗粗磨精磨(2) 确定加工工序的经济精度由表5-5查得：粗镗IT12, 半精镗IT11, 粗磨IT11, 精磨IT10.(3) 查表确定各工序的加工余量 由表5-22：粗镗取0.8 mm，半精镗取0.5 mm, 粗磨取0.2mm,精磨取0.1mm.(4) 计算各工序的基本尺寸精磨后工序基本尺寸为13.8 mm，粗磨后工序基本尺寸为13.7 mm，半精镗后工序基本尺寸为13.2 mm，毛坯工序基本尺寸为12.4 mm(5) 各道工序的工序尺寸公差查公差表：半精镗IT11，即13.2mm, IT11=0.17mm粗镗IT12，即12.4mm, IT12=0.34 mm粗磨IT11,即13.7mm,IT11=0.17mm精磨IT10,即13.8mm,IT8=0.03mm故精磨工序尺寸为13.8+0.12 mm，按“入体”，粗磨工序尺寸为13.7+0.170 mm粗镗工序尺寸为12.4 +0.34 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为121.5 mm(6) 最大、最小加工余量计算粗镗加工时：Zmax=(12.4+0.34)-(6.9+0.17)= 5.67mmZmin=12.4mm-（6.9+0.17）=5.33 mm半精镗加工时：Zmax=（13.2 +0.17）-12.4=0.97 mmZmin=13.2mm-（12.4+0. 34）=0.46 mm粗磨加工时：Zmax=13.87-13.2=0.67 mmZmin=13.7mm-（13.2 +0.17）=0.33 mm精磨加工时: Zmax=13.92mm-13.7mm=0.22mmZmin=13.8mm-(13.7+0.03)=0.07mm2 : 螺纹孔的加工M10mm的螺孔的加工M10的螺孔的是要与螺钉配合的，螺钉是标准件，精度要一定的要求，粗糙度12.5m，M10的尺寸用螺纹刀加工麻烦，考虑经济性，所以查表5-13得序号1：钻，螺纹用板牙人工攻丝。3 : 72两端面加工（1） 确定加工路线由成品尺寸32-0.17 mm，粗糙度6.3m，确定工艺路线。板的宽度是18 mm，其T=0.05m，公差等级为IT9，粗糙度6.3m。由表5-14序号4得：粗铣精铣（2） 确定各加工工序的经济精度粗铣IT12，精铣IT9（3） 查表确定各工序的加工余量 由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，72 mm。可知：粗铣的余量为7-1-0.5=5.5 mm（4） 计算各工序的基本尺寸精铣后工序基本尺寸为32 mm粗铣后工序基本尺寸为32.5 mm毛坯基本尺寸为39 mm（5） 各道工序的工序尺寸公差查公差表：精铣IT9，即IT9=0.05 mm粗铣IT12，即IT12=0.25 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为32+0.05 mm 粗铣工序尺寸为32.5+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为392 mm（6） 最大、最小加工余量计算精铣加工时：Zmax=32-（32.5+0.25）=0.75 mmZmin=32.05-32.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （32.5+0.25）-（39+2）=8.25 mmZmin=32.5-（37-2）=4.5 mm4 : 30两端面(1) 确定加工路线由成品尺寸77 mm，粗糙度25m，确定工艺路线。宽度是77 mm，其T=0m，公差等级IT11以下，粗糙度25m。由表5-14序号4得：粗铣精铣(2) 确定各加工工序的经济精度粗铣IT11以下，精铣IT11以下(3) 查表确定各工序的加工余量 由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，72 mm。可知：粗铣的余量为7-1-0.5=5.5 mm(4) 计算各工序的基本尺寸精铣后工序基本尺寸为77 mm粗铣后工序基本尺寸为77 mm毛坯基本尺寸为84 mm(5) 最大、最小加工余量计算精铣加工时：Zmax=77-（77.5+0.25）=0.75 mmZmin=77.05-77.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （77.5+0.25）-（84+2）=8.25 mmZmin=77.5-（84-2）=4.5 mm5 : R16两端面加工(1) 确定加工路线由成品尺寸12-0.24 mm，粗糙度6.3m，确定工艺路线。宽度是12 mm，其T=0.05m，公差等级为IT9，粗糙度6.3m。由表5-14序号4得：粗铣精铣(2) 确定各加工工序的经济精度粗铣IT12，精铣IT9(3) 查表确定各工序的加工余量 由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，72 mm。可知：粗铣的余量为7-1-0.5=5.5 mm(4) 计算各工序的基本尺寸精铣后工序基本尺寸为12 mm粗铣后工序基本尺寸为12.5 mm毛坯基本尺寸为19 mm(5) 各道工序的工序尺寸公差查公差表：精铣IT9，即IT9=0.05 mm粗铣IT12，即IT12=0.25 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为12+0.05 mm 粗铣工序尺寸为12.5+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为192 mm(6) 最大、最小加工余量计算精铣加工时：Zmax=12-（12.5+0.25）=0.75 mmZmin=12.05-12.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （12.5+0.25）-（19+2）=8.25 mmZmin=12.5-（19-2）=4.5 mm6 : M10螺纹孔的上端面加工由于是铸件,只需修整即可2.5夹具设计 1）对专用夹具的基本要求 1保证工件的加工精度 2提高生产率 3工艺性好 4使用性好 5经济性好 2）定位方式的确定与定位元件的选择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。工件在家具上的定位是夹具设计最重要的环节，只有保证工件的正确定位才能保证其加工精度合乎要求，夹具的定位要保证一批工件在 首件加工直到全部加工完的过 程中，使工件的工序基准相对于机床和刀具始终保持加工位置正确。 工件夹具上的定位要符合六点定位原则和粗基准，所以夹具设计为： 利用一个V形块固定72的孔外圆再用一个M8挡销挡住72的外端面。因此，用此定位的方法可以消除xx yy zz 实现了六点定位原理2.6数控加工的程序编制 选用法拉克的数控系统编程，该系统是法拉克公司近年来推出的数字化数控系统，它的标准配置中带了一块PP72/48模块，可以实现72点输入和48点输出的PLC控制，同时驱动模块为一个双轴功率模块，可以带两个线性轴和一个主轴，在伺服电机中内置了速度反馈和位移反馈传感器可以和主机一起形成一个半闭环控制系统从而能达到很高的机床精度。而且价格适中，具有很高的性价比，可以很好的满足设备数控改造的要求。2.6.1程序指令的介绍M00 程序停止MO2 程序结束MO3 主轴正转MO5 主轴停MO8 冷却液开MO9 冷却液停M30 程序结束M98 子程序调用M99 子程序结束G00 快速定位G01 直线插补G04 延时 G28 参考点返回2.6.2零件的程序13.8和13孔镗孔O0001N5 M03 T0101 S500N10 G00 X10 Z5N15 G71 U0.6 R0.5N20 G71 P25 Q45 U-0.5 W0.1 F0.2N25 G00 X13.2N30 G01 Z0 F0.1N35 Z-48N40 X10N45 Z5N50 G00 X100 Z100N55 M05N60 M00N65 M03 S1000 T0101N70 G00 X10 Z5 N75 G70 P25 Q45N80 G00 X100 Z100N85 M05N90 M30 第三章 总结毕业设计图纸和说明书的完成，不仅是对自己前面所学知识检验，而且也是对自己能力提高。主要收获和体会如下：第一， 巩固了我的计算机绘图能力。第二， 提高了收集资料和查阅手册的能力。第三， 明确了设计必须与生产实际相结合，产品才有生命力。第四， 培养了严谨的科学作风。第五， 对学校所学知识的全面总结。第六， 对所学知识理论的检验，能够培养和提高了我独立分析问题和解决问题的能力。第七， 初步学习并掌握工程设计和撰写技术报告的基本方法。第八， 培养了我创新意识、创新能力和获取新知识的能力。第九， 训练了我多学科理论、知识与技能综合运用的能力。完成整个设计过程，通过对铜质镀银活动触头侧平面铣削用夹具的设计并且掌握了关于数控机床加工的一般方法和步骤。具体讲，掌握了部分系统的设计，计算和演算校核的方法，能将自己所学到的知识运用到解决实际问题中，还提高了自己查找运用资料的能力。对数控加工中心加工零件的编程进行设计，使其加工费用低，节时高效。相信这项课题会有很好的发展前途的，此项技术还有很多可以改进完善的空间，会给我国的机床加工行业带来新的机遇，为激烈的市场竞争垫好坚实的基础。致 谢 经过这段时间的努力，我已经顺利完成了整个设计任务，在这期间，蔡昀指导老师给了我很大的帮助，可以说，没有老师的细心讲解和指导，我不可能顺利完成设计任务。另外，其他同学也给了我不少的帮助，大家通过相互学习、讨论、提高了解决各种问题的能力，还让我懂得了要虚心接受别人的意见，学习他人长处弥补自己的不足，这些将是我一生的财富。在此我忠心感谢帮助过我的老师同学。最后，我还要感谢学院的领导，感谢学校给将要踏上社会的我们一个一展所学的舞台，实现自己的学有所用，我会加倍努力，回报大家。再次的忠心感谢你们！是你们给我装上了梦想的翅膀，让我可以展翅。 参考文献1龚安定，蔡建国. 机床夹具设计原理.陕西:陕西科学技术出版社，19812林文焕,陈本通. 机床夹具设计.北京:国防工业出版社, 19873王修轮. 机床夹具设计.北京:中国铁道出版社, 19844南京市机械研究所. 金属切削机床夹具图册.北京:机械工业出版, 19845王西祥. 常用工夹具典型结构图册北京:国防工业出版社, 19936刘贵宝 组合夹具技术天津天津组合夹具研究所, 19857成大先. 机械设计手册第四卷.北京:化学工业出版社, 19938钱可强. 机械制图北京:劳动社会保障出版社, 20019燕山大学、洛阳工学院、长春汽车工业高等专科学校 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社, 200010陈立德 . 机器设计上海交通大学出版社 199311朱熙然 . 工程力学上海交通大学出版社 199912郑红生. 机械制图 上海交通大学出版社 199913 吕惠英 机械设计基础 上海交通大学出版社 200114范钦珊. 应用力学中央广播电视大学出版社 200115赵家齐. 机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社 200616上海职业技术教育机械专业教材编审委员会.机械加工工艺及装备机械工业出版社200517国家教委高等教育司北京市教育委员会高等毕业设计（论文）指导手册高等教育出版社经济日报出版社200618劳动和社会保障部教材办公室机械制造工艺基础中国劳动社会保障出版社19 劳动和社会保障部教材办公室公差配合与技术测量基础中国劳动社会保障出版社17 机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号3零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号31零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号33零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号321零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号3333零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称机械加工工序卡片产品型号产品名称车间毛坯种类设备名称工步号工步内容工艺装备描图描校底图号装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号零件图号 零件名称共( )页 第( )页工序号工序名称材料牌号毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备型号设备编号同时加工件数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准终单件主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)进给次数工步工时机动辅助设计(日期)审核(日期)标准化会签签字日期车间毛坯种类设备名称常州工学院（成人教育） 毕 业 设 计（论文）题 目 前刹车调整臂外壳 副标题 总体设计、主要零、部件设计 性 质： 毕业设计 毕业论文学生姓名 钱晓波 年 级 5 教 学 点 无锡技师学院 专 业 数 控 指导教师 范继方 评定成绩 优 良 中 及格 不及格常州工学院成人（继续）教育学院毕业设计（论文）任务书系： 专业： 班级： 学生姓名指导教师职称课题名称课题工作内容指标目标要求进程安排主要参与文献地点起止日期系主任： 指导教师：年 月 日 年 月 日说明：毕业设计（论文）任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核签字后生效。江南大学成人学历教育毕业设计说明书专 业： 数控 姓 名： 钱晓波 题 目： 前刹车调整臂外壳 2007年4月25日 第一章 绪论1.1前言1.1.1设计的课题座体的工艺分析及数控加工1.1.2课题的意义和目的随着各行各业的迅速发展，数控机床在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改进。通过合理的科学设计和改造解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，以便能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。它被广泛应用到各个领域。1.2课题研究范围课题的研究范围包括：技术要求，工艺分析。给课题设计专门的夹具，提高课题的生产效率，竟可能的减少零件的成本，提高经济效率。1.2.1课题要达到的技术要求1.以40mm孔为中心的加工这一组加工面包括：40+0.01-0.02的孔粗糙度为Ra1.6，孔的两端面Ra6.3，端面上的螺纹孔，主要加工面为40的孔。2.以长为100mm的底面为加工面这一组加工面包括：100mm的底面Ra6.3。3.底板上的地脚螺孔这一组加工面包括：11的螺孔和22沉孔Ra2.5。1.3国内外的发展概况数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效率等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我过机床年龄10年以上的占60%以上，10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60%以上）。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切屑机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切屑数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控机床改造，可见节省不小的一笔消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。前年111月， 金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人继续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。此类改造机床所占比例还不小，如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。1.4设计课题的指导思想同一零件有不同的结构形状，不同的结构性质可采用不同的加工方法，形成不同的生产率，不同的生产成本。零件的结构与工艺有着密切的关系，零件结构工艺性是在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。以减少加工劳动量，简化工艺装备，降低成本为先。1.5本课题应解决的主要问题座体是箱体类零件主要用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用，其内包容的轴是高速旋转部件，它的加工和装配要求较高。在座体上就反应在两轴承孔和底板要有平行度要求，以减少座体轴向力不平衡，带来的振动，影响铣刀头的加工精度。应解决的主要问题有：分析座体的加工工艺，用数控机床加工座体的程序编制，专用夹具的设计，加工座体的刀具选择等与座体有关的加工。第二章 机制工艺设计部分 座体全长127.5mm，全宽95mm，全高86.75mm，轴筒外径57.5mm，内径48mm，轴承孔直径40K7（+0.009-0.021）mm，轴筒端面的均布螺孔是6*M8mm，轴承孔倒角1mm，支承板厚18mm，宽为95 mm，支承板底部的槽宽55 mm，槽深2.5 mm，支承板底面与轴筒中心线相距57.5 mm，支承板长127.5 mm，地脚螺钉是沉孔结构4*11，轴向间距77.5 mm，横向间距75 mm，轴承表面粗糙度值1.6，轴筒端面粗糙度值6.3，沉孔粗糙度2.5，底面粗糙度6.3。2.1设计方案论证座体的结构工艺分析，主要包括座体的加工尺寸、座体的组成要素和座体的整体机构三方面。座体的配套夹具需要达到的要求。2.1.1生产纲领和生产类型生产纲领计算公式：N=Qn（1+%+%）N零件的生产纲领；Q产品的生产纲领；n每台产品中该零件的数量；备品的百分率（一般是13%）废品的百分率（1%）。机床制造是属于成批生产，生产类型为中型生产，大批生产，每年生产数量5005000件。N=5000*1*（1+3%+1%） =5200件2.1.2座体的选材选材的合理性的标志是在满足座体的性能要求的条件下最大限度的发挥材料潜力，做到既要考虑提高材料强度的使用水平，同时也要减少材料的消耗和降低加工成本。因此要做到合理选材，必须全面分析和综合考虑。选择机械零件材料的基本原则是在保证零件使用性能的前提下，要求材料有较好的加工工艺性能和经济性。1）零件的使用性能是机械零件，构件等在正常情况下材料应具备的性能。它包括力学性能和物理化学性能等，对一般机械零件，构件工具来说，则主要考虑力学性能。而力学性能一般是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出来的。2）材料的工艺性能是指在一定条件下将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度，它将直接影响零件的质量、生产率和成本。绝大多数零件的毛坯要经过切削加工过程。因此，材料的切削加工性直接影响零件的质量和加工成本。硬度在170230HBS范围内的材料具有良好的切削加工性。为此，可通过热处理调整硬度，以改善切削加工性。3）材料的经济性，在保证零件使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、加工费用低、资源丰富、质量稳定、购买容易、运输方便、品种规格少、便于采购和管理的材料。座体的选材：此零件是铸件，根据以上的分析，一般用牌号为HT200的灰铸铁，此牌号的灰铸铁价格低廉（0.96/元），热处理选用正火（主要从经济性考虑，0.8/元），铸造性好，易切削，且有吸振的作用，适合做箱体类零件的材料，能满足此零件的要求。2.2座体的相关计算座体需要加工的面包括：40K7+0.01-0.02 mm的孔，有平行度要求0.04/100；40 mm孔的两端面及两端面上的螺孔6*M8；还有内径为48mm；座体的底面及其地脚螺孔4*M10。M8和M10的螺孔是不能铸造出来的，所以要计算的有：1） 40K7+0.01-0.02 mm的孔，有平行度要求0.04/100，表面粗糙度是1.6；（1） 确定加工路线由成品尺寸40+0.01-0.02 mm，粗糙度1.6m的要求查表，确定工艺路线。孔直径40+0.01-0.02，其T=0.03，公差等级为IT7；粗糙度1.6m。由表5-13序号11得：粗镗半精镗热处理精镗（2） 确定加工工序的经济精度由表5-5查得：粗镗IT13；半精镗IT11；精镗IT7（3） 查表确定各工序的加工余量由表5-22：半精镗取1.5 mm（适当修正），精镗取1.0 mm由于粗镗前的孔是铸造而成，并非用钻头钻出，故先确定毛坯的总余量：102 mm。粗镗余量为：10-1.5-1.0=7.5 mm（4） 计算各工序的基本尺寸精镗后工序基本尺寸为40 mm，半精镗后工序基本尺寸为39 mm，粗镗后工序基本尺寸为37.5 mm，毛坯工序基本尺寸为30 mm（5） 各道工序的工序尺寸公差查公差表：精镗IT7，即40 IT7=0.03mm半精镗IT11，即39IT11=0.19 mm粗镗IT13，即37.5 IT13=0.46 mm故精镗削工序尺寸为40+0.01-0.02 mm，按“入体”，半精镗工序尺寸为39+0.190 mm粗镗工序尺寸为37.5 +0.46 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为302 mm（6） 最大、最小加工余量计算精镗加工时：Zmax=40.01-39=0.01 mmZmin=40-（39+0.19）=0.78 mm半精镗加工时：Zmax=（39+0.19）-37.5=1.69 mmZmin=39-（37.5+0.46）=1.04 mm粗镗加工时：Zmax=（37.5+0.46）-（30-2）=9.96 mmZmin=37.5-（30+2）=5.5 mm2） 座体的底面的加工（1） 确定加工路线由成品尺寸180.1 mm，粗糙度6.3m，确定工艺路线。底板的宽度是18 mm，其T=0.05m，公差等级为IT9，粗糙度6.3m。由表5-14序号4得：粗铣精铣（2） 确定各加工工序的经济精度粗铣IT12，精铣IT9（3） 查表确定各工序的加工余量 由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，72 mm。可知：粗铣的余量为7-1-0.5=5.5 mm（4） 计算各工序的基本尺寸精铣后工序基本尺寸为18 mm粗铣后工序基本尺寸为18.5 mm毛坯基本尺寸为25 mm（5） 各道工序的工序尺寸公差查公差表：精铣IT9，即100IT9=0.05 mm粗铣IT12，即100IT12=0.25 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为18+0.05 mm 粗铣工序尺寸为18.5+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为252 mm（6） 最大、最小加工余量计算精铣加工时：Zmax=18-（18.5+0.25）=0.75 mmZmin=18.05-18.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （18.5+0.25）-（25+2）=8.25 mmZmin=18.5-（25-2）=4.5 mm3） 轴承孔的两端面的加工（1） 确定加工路线由成品尺寸，表面粗糙度6.3m，确定工艺路线。全长尺寸127.5 mm，其T=0.05，公差等级为IT9，表面粗糙度6.3m。由表5-14序号4得：粗铣精铣（2） 确定各加工工序的经济精度粗铣IT12，精铣IT9（3） 查表确定各工序的加工余量由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，52 mm可知：粗铣的余量为5-1.0-0.5=3.5 mm（4）计算各工序的基本尺寸精铣后工序基本尺寸长为127.5 mm粗铣后工序基本尺寸长为128 mm毛坯基本尺寸长为132.5mm（5）各道工序的工序尺寸公差查公差表：精铣IT9，即127.5IT9=0.05 mm粗铣IT12，即128IT12=0.25 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为127.5+0.05 mm 粗铣工序尺寸为128+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为132.52 mm（6）最大、最小加工余量计算精铣加工时：Zmax=127.5-（128+0.25）=0.75 mmZmin=127.75-128=0.25 mm 粗铣加工时Zmax= （128+0.25）-（132.5+2）=6.25 mmZmin=128-（132.5-2）=2.5 mm4） 内径为48 mm的孔（1）确定加工路线由于48 mm的孔粗糙度要求不高为12.5m，它只是用来放油液润滑轴的。而且它是在40 mm的孔加工完成之后加工的，只要注意加工时不要碰到40 mm的孔的表面。公差、最大、最小加工余量不必计算。查表5-13的序号9：粗镗（2）确定加工工序的经济精度由表5-5查得：粗镗IT13（3）加工余量由于是从40 mm的孔开始加工的，所以余量为35）底座的地脚螺孔的加工4*11mm地脚螺孔的精度要求不高是通孔，表面粗糙度要求为12.5m，经济精度为IT12，查表5-13得序号1，钻就可以了，但是地脚螺孔是有沉孔要求的，尺寸为22mm，表面粗糙度2.5mm，因为是沉孔，所以可以直接用精铣加工出来。6）6*M8mm的螺孔的加工M8的螺孔的是要与螺钉配合的，螺钉是标准件，精度要一定的要求，粗糙度12.5m，M8的尺寸用螺纹刀加工麻烦，考虑经济性，所以查表5-13得序号1：钻，螺纹用板牙人工攻丝。2.3座体的相关设计部分2.3.1加工阶段的划分（1）粗加工：主要切除各表面上大部分的余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品，为后序加工创造条件。在本零件的加工中，座体底面，轴承孔和两个轴承孔端面，内径为48mm需要粗加工。（2）半精加工：完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。在本零件中，轴承孔需要半精加工。（3）精加工：保证主要表面达到图纸的要求。在本零件中，座体底面，轴承孔和两个轴承孔端面需要精加工。2.3.2工序集中和分散工序集中是零件的加工工步内容集中在少数工序内完成，整个工艺路线中工序数较少。工序分散是零件的加工工步内容分散在各个工序内完成，整个工艺路线中工序数较多。本零件的工艺简单，所以选择工序分散的原则。2.3.3定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程制定中的一项十分重要的任务，它直接影响到各表面加工顺序的先后，影响到工序数目的多少，夹具的结构及零件的精度是否易于保证等问题。1） 粗基准的选择采用怎样的毛坯表面来用作定位基准，会影响到各加工表面的加工余量的分配，影响到加工表面与不加工表面间位置关系。因此粗基准的选择是：所有孔的加工和两端面，螺钉的加工：现选取有两个40+0.01-0.02mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这两个40+0.01-0.02mm的外轮廓作主要定位面，以消除xz四个自由度，再用紧固螺钉，顶住底面，挡销，定住底面，用以消除yy两个自由度，达到完全定位。底面加工和它的四个螺孔：现选取有两个40+0.01-0.02mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这两个40+0.01-0.02mm的外轮廓作主要定位面，以消除yyzz四个自由度，再用四个紧固螺钉，顶住支承肋的四面，用以消除xx两个自由度，达到完全定位。四个沉孔：现取底面加工轮廓为粗基准，利用支承块支承底面，以消除zzyx四个自由度，再用挡块，定住底面，用以消除yx两个自由度，达到完全定位。2） 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，此零件不使用。2.3.4制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。1 工艺路线方案一工序：粗铣底面工序：精铣底面工序：钻4*11的螺孔工序：铣4*11的沉孔工序：粗铣57.5外圆的两端面，工序：精铣57.5外圆的两端面工序：钻，攻丝6*M8的两面的螺孔。工序：粗镗40的孔工序：半精镗40的孔工序：精镗40的孔工序：粗镗48的孔工序：倒角1*45工序：检查2工艺路线方案二工序：粗铣57.5外圆的两端面，工序：钻，攻丝6*M8的两面的螺孔。工序：精铣57.5外圆的两端面工序：粗镗40的孔工序：粗镗48的孔工序：半精镗40的孔工序：精镗40的孔工序：倒角1*45工序：粗铣底面工序：精铣底面工序：钻4*11的螺孔工序：铣4*11的沉孔工序：检查2 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工底面，然后加工孔；而方案二则与此相反，先加工孔，然后加工底面。两相比较可以看出，先加工孔或底面是有区别的，加工孔时需要用螺孔固定住有可能会使粗糙度发生变化，所以先加工孔比较好。只是再加工40的孔和两侧面及螺孔的先后有不同，方案二中将工序放在工序是不合理的，加工40的孔时，加工48的孔，再精加工40的孔是不合适的。还有加工两侧面时，加工M8的螺孔，再精加工两侧面也是不合适的。所以改进后的工艺方案是：工序：粗铣底面工序：精铣底面工序：钻4*11的螺孔工序：铣4*11的沉孔工序：粗铣57.5外圆的两端面，工序：钻，攻丝6*M8的两面的螺孔。工序：精铣57.5外圆的两端面工序：粗镗40的孔工序：粗镗48的孔工序：半精镗40的孔工序：精镗40的孔工序：倒角1*45工序：检查2.3.5夹具设计1）对专用夹具的基本要求1保证工件的加工精度2提高生产率3工艺性好4使用性好5经济性好2）定位方式的确定与定位元件的选择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。工件在家具上的定位是夹具设计最重要的环节，只有保证工件的正确定位才能保证其加工精度合乎要求，夹具的定位要保证一批工件在首件加工直到全部加工完的过程中，使工件的工序基准相对于机床和刀具始终保持加工位置正确。工件夹具上的定位要符合六点定位原则和粗基准，所以夹具设计为：40孔的加工和两端面，螺钉的夹具：现选取有两个40+0.01-0.02mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这两个40+0.01-0.02mm的外轮廓作主要定位面，以消除xz四个自由度，再用紧固螺钉，顶住底面，挡销，定住底面，用以消除yy两个自由度。用钻套指引镗刀。底面加工和它的四个螺孔：现选取有两个40+0.01-0.02mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这两个40+0.01-0.02mm的外轮廓作主要定位面，以消除yyzz四个自由度，再用四个紧固螺钉，顶住支承肋的四面，用以消除xx两个自由度。四个沉孔：现取底面加工轮廓为粗基准，利用支承块支承底面，以消除zzyx四个自由度，再用挡块，定住底面，用以消除yx两个自由度。工件的装夹详见夹具图。2.3.6切削的选择本零件所需的加工刀具是常用的，可以选到标准型号，而且是用加工中心加工，所以可选机架刀。1）40的孔、48的孔镗孔刀具因受孔径尺寸限制（特别是小直径直孔），一般刚性较差，镗孔时容易产生震动，限制了切削用量的提高，故生产率地。但镗刀结构简单，刃磨方便。又可以在多种机床上进行镗孔，故镗孔是较经济的孔架空方法。选镗刀前角为12，精加工后角x。812，粗加工后角612，后角与副后角相等。主偏角1030，副偏角105，刃倾角05（1）粗加工最大加工余量Zmax=9.96mm，分4次加工，ap=2.5mm，（2）半精加工最大加工余量Zmax=1.69mm，分2次加工，ap=0.85mm（3）精加工最大加工余量Zmax=0.78 mm，一次加工。只要粗加工48的孔，加工余量是3 mm，分两次加工，ap=1.5mm切削力Fc=C ap f vC =2795，x =1.0，y =0.75，n =-0.15Fc=2795*3 1.0*1.0 0.75*100（-0.15）=4202.45N2）两侧面和M8的孔要加工的宽度实际只有7.75mm，所以选略比它宽就可以了，选58mm的立铣刀，粗加工齿数36个，精加工齿数510个。高速钢刀。（1）粗加工最大加工余量Zmax=6.25mm，每一面可加工3.125mm，分两刀，ap=1.6mm。（2）精加工最大加工余量Zmax=2.5 mm，每一面可加工1.25mm，分两刀，ap=0.68mm。M8的孔用小于8的钻头，取M6的钻头。再攻丝。3）底面和螺孔用30的立铣刀加工和22沉孔的刀具一样。精加工齿数510个。高速钢刀。（1）粗加工最大加工余量Zmax=8.25mm，分4刀，ap=2.1mm。（2）精加工最大加工余量Zmax=0.75 mm，分一刀，ap=0.75mm。螺孔用11的钻头直接加工，沉孔用22的立铣刀加工。2.4零件的工艺全过程首先铸造出座体的毛坯，将毛坯固定在加工40孔的专用夹具上，拧好紧固螺钉，盖上起引导作用的镗套；在数控加工中心上加工40的孔，用镗刀粗镗半精镗热处理精镗；再加工48的孔，粗镗；然后拿去镗套，加工40的孔的端面，用铣刀粗铣精铣；再用钻头钻M8的螺孔，再人工攻丝，然后有同样的方法加工另一面；再将工件放到加工底面的专用夹具上，固定好零件，用铣刀加工底面，粗铣精铣；最后将工件放到加工底面螺孔的专用夹具上，用螺钉固定，先用钻头加工11的螺孔，再用铣刀加工22的沉孔。这就是整个零件的加工过程。2.5数控加工的程序编制选用法拉克的数控系统编程，该系统是法拉克公司近年来推出的数字化数控系统，它的标准配置中带了一块PP72/48模块，可以实现72点输入和48点输出的PLC控制，同时驱动模块为一个双轴功率模块，可以带两个线性轴和一个主轴，在伺服电机中内置了速度反馈和位移反馈传感器可以和主机一起形成一个半闭环控制系统从而能达到很高的机床精度。而且价格适中，具有很高的性价比，可以很好的满足设备数控改造的要求。2.5.1程序指令的介绍M00 程序停止MO2 程序结束MO3 主轴正转MO5 主轴停MO8 冷却液开MO9 冷却液停M30 程序结束M98 子程序调用M99 子程序结束G00 快速定位G01 直线插补G04 延时G28 参考点返回2.5.2零件程序1）40孔的加工及48孔的加工以孔的圆心为X0以夹具的底面衬套为Z0，偏移量H01=-4.0。T01是粗加工的镗刀，T02是精加工的镗刀O0001N5 T01N10 G00X20Y0 N15 S06MO3N20 G43Z133.0H01 N25 G00X30Y0N30 G01Z0F0.3 N35 G00Z133.0N40 X32.5 N45 G01Z0F0.3N50 G00Z133.0 N55 X35N60 G01Z0F0.3 N63 G00Z133.0N65 G00X37.5 N70 G01Z0F0.3N75 G00Z133.0 N80 X38.3N85 G01Z0F0.2 N90 G00Z133.0N95 X39.4 N100 G01Z0F0.2N105 G00Z200 N110 T02S10N115 G00X40 N120 G01Z0F0.1N125 G00Z133.0H01 N130 X0Y0N135 M05 N140 M302） 端面及螺孔的加工以孔的圆心为X0，T03是粗铣刀，T04是精铣刀，T05是钻头O0002N5 M03S60T03 N10 GOOY30Z30N15 G01Z0F0.3 N20 G04P1000N25 G01Z-1.6F0.3 N30 G04P1000N35 G01Z-3.125F0.3 N40 GO4P1000N45 G00Z100 N50 T04S10N55 G00Z0 N60 G01Z-3.8F0.1N65 G04P1000 N70 G01Z-4.37F0.1N75 G04P1000 N80 G00Z100N85 T05S30 N90 G00X24.5Y0N95 G01Z-12F0.3 N100 G04P2000N105 GOOZ10 N110 X0Y-24.5N115 G01Z-12F0.3 N120 G04P2000N125 G00Z10 N130 G00X-24.5Y0N135 G01Z-12F0.3 N140 G04P2000N145 G00Z10 N150 X0Y24.5N155 G01Z-12F0.3 N160 G04P2000N165 G00Z100 N170 XOY0N175 M05 N180 M303） 底面加工以底面的左后面为X10，Y20，零件表面为Z=0。T06是铣刀O0003N5 M03S60T06 N10 GOOX-5Y-10N15 G01Z0F0.3 N20 Y-177.5F0.3N25 G01X-35Z-3 N30 Y-10N35 X-55 N40 Y-177.5N45 X-85Z3 N50 Y-10N55 Z-2 N60 Y-177.5N65 X-55Z-5 N70 Y-10N75 X-35 N80 Y-177.5N85 X-5Z-2 N90 Y-10N95 Z-4 N100 Y-177.5N105 X-35Z-7 N110 Y-10N115 X-55 N120 Y-177.5N125 X-85Z-4 N130 Y-10N135 Z-6.3 N140 Y-177.5N145 X-55Z-9.3 N150 Y-10N155 X-35 N160 Y-177.5N165 X-5Z-6.3 N170 Y-10N171 G00Z100 N172 T07S10N173 G00X-5Y-10 N175 G01Z-7F0.1 N180 Y-177.5 N185 X-35Z-10 N190 Y-10 N195 X-55 N200 Y-177.5 N205 X-85Z-7 N210 Y-10 N215 Z100 N220 M05 N225 M30 4） 底座的螺孔的加工以中心线左面为Y0轴，以左面为X0，以上底面为Z0T07是11的钻头，T08是22的铣刀号O0004N5 M03T07S400 N10 G00X52.5Y15N15 G01Z-19.0F0.2 N20 G04P2000N25 G00Z100 N30 X52.5Y112.5N35 G01Z-19.0F0.2 N40 G04P2000N45 G00Z100 N50 X-52.5N55 G01Z-19.0F0.2 N60 G04P2000N65 G00Z100 N70 Y15N75 G01Z-19.0F0.2 N80 G04P2000N85 G00Z150 N90 T08S10N95 G00X52.5Y15 N100 G01Z-2.0F0.2 N105 G04P2000 N110 G00Z100 N115 X52.5Y112.5 N120 G01Z-2.0F0.2 N125 G04P2000 N130 G00Z100 N135 X-52.5 N140 G01Z-19.0F0.2 N145 G04P2000 N150 G00Z150N155 M05 N160