軸承蓋、后端蓋的銑底面夾具設(shè)計(jì)及的數(shù)控加工工藝及編程含SW三維及4張CAD圖,軸承,后端,底面,夾具,設(shè)計(jì),數(shù)控,加工,工藝,編程,sw,三維,cad 軸承蓋數(shù)控加工工藝及編程 摘 要 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工及編程的介紹，對(duì)軸承蓋零件進(jìn)行工藝性分析，包括加工工藝的選擇和制定，還包括各零件的程序的手工編制。 文章的主要內(nèi)容為軸承蓋零件的工藝分析和零件的手工程序編制。并在軸承蓋零件的手工編程用到了G01 直線插補(bǔ)下令、G02/G03圓弧插補(bǔ)指令；G81鉆孔；M98調(diào)用子程序指令等。比如毛坯造出，機(jī)器加工處理，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在擬定工藝過程當(dāng)中，要肯定軸承蓋各工序的安設(shè)和該工步必要的工步，機(jī)床的進(jìn)給量和該加工工序的機(jī)床，機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和切削速度跟切削的深度。 關(guān)鍵詞：軸承蓋手工編程，指令，數(shù)控加工，軸承蓋工藝規(guī)程，定位誤差，軸承蓋加工余量 目 錄 第一章 緒論 5 1.1 數(shù)控機(jī)床的組成 6 第二章 加工和數(shù)控工藝知識(shí) 7 2.1 軸承蓋零件分析 8 2.2 刀具、量具的選擇 9 2.3確定毛坯的制作形式 10 2.4 編制加工工藝 10 2.5工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 11 2.6確定切削用量及基本工時(shí) 11 2.6.1粗銑和精銑上平面 11 2.6.2粗銑和精銑底平面 12 2.6.3粗鏜和精鏜∮120孔 12 2.6.4粗鏜和精鏜∮130孔 12 2.6.5鉆、攻M30螺孔 12 2.6.6鉆、擴(kuò)2-∮26通孔 12 第三章 工件的手動(dòng)編程 12 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 14 3.1.1數(shù)控編程的定義 17 3.1.2數(shù)控編程的分類 19 3.1.3編程方法的選擇 20 3.2 編程原點(diǎn)的確定 21 3.3 零件造型及加工 23 3.4 主要加工工序程序清單 24 第四章 底面銑面夾具設(shè)計(jì) 24 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 25 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 26 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 27 4.4定位誤差分析 28 4.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 29 4.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 30 4.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 31 總結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 致謝 34 第一章 緒論 1.1數(shù)控機(jī)床的組成 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)， 數(shù)控機(jī)床的基本組成部分包括加工程序、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主軸和其他輔助的裝置。下面分別對(duì)各組成部分的基本工作過程進(jìn)行簡要的說明。 1）采用具有高硬度的、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性，使機(jī)床主體能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?，可減少熱變形對(duì)機(jī)床主機(jī)的影響。 2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，使數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)鏈縮短，簡化了機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 3）采用高傳動(dòng)效率、高精度、無間隙的傳動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。數(shù)控機(jī)床輔助裝置輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。 數(shù)控機(jī)床一般由控制系統(tǒng)、數(shù)控裝置系統(tǒng)、數(shù)控伺服系統(tǒng)、測量反饋裝置和機(jī)床主機(jī)組成，如圖1-2： 1．控制介質(zhì) 控制介質(zhì)是存貯數(shù)控加工所需要的全部動(dòng)作和刀具相對(duì)于工作位置信息的媒介物，它記載著加工零件的加工程序。常用的有穿孔帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤等。 數(shù)控裝置的基本組成框圖如圖1-3： 圖1-3數(shù)控裝置的基本組成 程序編制的一般步驟：圖1-4表示的零件圖到成品的全過程，虛線框圖中即為程序編制的內(nèi)容及步驟。 圖1-4零件圖到成品的全過程 用于對(duì)坐標(biāo)軸（或工作臺(tái)）實(shí)際位置的測量，7位坐標(biāo)軸或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的測量裝置并反反饋到控制系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)，形成全封閉控制。后者用以對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸位置檢測并反饋到數(shù)控系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)形成半閉環(huán)控制若不需要檢測裝置到形成開環(huán)控制。 開環(huán)系統(tǒng)簡單，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，變速扭矩小，一半用于傾覆在變化不太大或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。 全閉環(huán)系統(tǒng)適用于具有傳動(dòng)部件精度高，性能穩(wěn)定，使用過程溫度差變化不大的高精度數(shù)控機(jī)床。 第二章加工和數(shù)控工藝知識(shí) 2.1軸承蓋零件的分析 由零件圖可知，該零件為鑄造零件，采用先砂型鑄造工件后，上下面及四周銑光后再進(jìn)行正式上數(shù)控機(jī)床加工，材料為HT150鑄件。 上下面與四周銑可以在普通銑床上完成，數(shù)控銑為后續(xù)粗精加工的工序。要求，由于獲得加工方法有銑170mm。 2.2刀具、量具的選擇 由圖樣分析，該圖樣需要數(shù)銑的輪廓我們?cè)阢娸喞獣r(shí)選用φ20mm立銑刀。M30的孔采用先鉆孔后攻絲孔，可以選選擇中心鉆，選擇A4中心鉆頭，接著鉆孔選擇φ28鉆頭，攻絲選擇M30的絲攻。量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 2.3確定毛坯的制作形式 毛坯選擇應(yīng)考慮的因素： （1）零件的力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力學(xué)性能有所不同。鑄件的強(qiáng)度。壓力澆注和壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鑄造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。 ( 2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形輪廓 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鍛鋼件。形狀復(fù)雜和壁薄的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜較小的零件宜采用精密的鍛造方式，以免機(jī)械加工。其直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時(shí)宜采用鍛件。 （3）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方式，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 （4）現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。 該零件的材料為鑄鐵，考慮到零件的形式及結(jié)構(gòu)較為簡單，所受的沖擊力不大，且是大批生產(chǎn)，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表1.3—1，選擇鑄造中的翻砂鑄造。其強(qiáng)度=145MPa，硬度為160—180HBS。 2.4編制加工工藝 2.4.1 手動(dòng)加工上表面或者四周平面 安裝 的內(nèi)孔鏜刀并對(duì)刀，設(shè)置刀具參數(shù)，粗鏜孔，留0. 2.4.2 銑外凸臺(tái)輪廓和內(nèi)凸臺(tái)輪廓 1）粗銑上、下部輪廓面。 2）精銑上、下部輪廓面。 2.4.3 鉆、攻2—M8螺紋中間M30孔及旁邊2-孔。 1）安裝鉆頭，設(shè)定鉆頭參數(shù)，鉆、攻中間M30螺紋孔 2）安裝鉆頭，設(shè)定好主軸轉(zhuǎn)速，擴(kuò)孔至尺寸。 3）實(shí)測工件外輪廓尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑至工藝要求。 2.4.4確定安裝定位方案 選擇工作臺(tái)作為定位面，側(cè)面作為夾緊平面，首先手動(dòng)銑削底面，精加工到基準(zhǔn)面后，再以機(jī)用平口鉗定位，用百分表將機(jī)用平口鉗的固定鉗口側(cè)面找正放平，然后在鉗口處利用標(biāo)準(zhǔn)塊墊平，一定要考慮墊鐵與加工部位是否干涉，銑面時(shí)不要銑到凸臺(tái)。 2.4.5背吃刀量 因素是多方面的，例如工件和刀具的原始不同軸。在允許的條件下，最好一次性切除余量，以提高加工效率，這里選擇一次切除余量（即5.0mm） 2.4.6 主軸轉(zhuǎn)速n 根據(jù)允許的切削速度v選取轉(zhuǎn)速 試驗(yàn)結(jié)果，得出刀具壽命T（min）的經(jīng)驗(yàn)公式如下在獲得刀具壽命經(jīng)驗(yàn)公式。 Φ90mm刀具切削速度v往往選擇為10-25m/分鐘.在這里主軸轉(zhuǎn)速取，則主軸轉(zhuǎn)速 Φ28鉆頭速度常選為則主軸轉(zhuǎn)速 M10絲攻速度常選為則主軸轉(zhuǎn)速 這里選取 2.4.7 進(jìn)給量 選擇根據(jù)零件的加工工藝要求，進(jìn)行工序的劃分，不同的加工工序，其加工余量。當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，進(jìn)給量應(yīng)選擇小一些，查表選取每齒進(jìn)給0.05mm，確定進(jìn)給速度 進(jìn)給速度是根據(jù)每齒進(jìn)給齒數(shù)的計(jì)算，與已知的速度的計(jì)算： 其余刀具進(jìn)給速度可查表計(jì)算 這里選取，在實(shí)際使用中我們可以根據(jù)自身操作機(jī)床對(duì)計(jì)算的值適當(dāng)?shù)淖餍┱{(diào)整。 2.5 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指在一定的加工條件下，確定一種較為合理的加工工藝，并將它以表格形式的技術(shù)文件呈現(xiàn)來指導(dǎo)生產(chǎn)的一類文件，同時(shí)也是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序是由安裝、工位、工步及走刀組成。 生產(chǎn)過程就是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。包括原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備、產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件的機(jī)械加工和材料熱處理，部件和產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)與調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等等。 2.6確定切削用量及基本工時(shí) 2.6.1粗銑和精銑上平面 本工序?yàn)榇帚姾途娚掀矫?，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=80mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為HT150，=145MPa，硬度為160—180HBS，鑄件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。 已知銑削寬度=155mm，銑削深度mm。機(jī)床為XA5032型立式銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（《切削用量簡明手冊(cè)》表3.30） ，采用單面銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.27中公式計(jì)算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=80,=155,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.30，XA5032立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進(jìn)給量=235mm/min。 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 = =160mm/min = =0.08mm/z (Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。 根據(jù)XA5032型立式銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即: ，，n=300r/min，m/min，。 （VI)基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 公式中，l=155mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=167mm。 2.6.2粗銑和精銑底平面 上道工序?yàn)榇帚娋娚掀矫?，而本工序?yàn)橐岩呀?jīng)銑削過的上平面為定位基準(zhǔn)，粗銑和精銑底平面，所選刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀直徑d=80mm,寬度L=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工材料為HT150，=145MPa，硬度為160—180HBS，鑄件，有外皮。故選擇=8°，=+5°。 已知銑削寬度=155mm，銑削深度mm。機(jī)床為XA5032型立式銑床，工件裝在虎口鉗中。 （Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.5，當(dāng)使用YG6，銑床功率為7.5Kw（《切削用量簡明手冊(cè)》表3.30） ，采用單面銑，故取 （Ⅱ）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.7和表3.8，銑刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，由于銑刀的直徑d=80mm，故銑刀的壽命T=180min。 （Ⅲ）確定銑削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.27中公式計(jì)算： 公式中 =245 ,=0.2，=0.35，=0.15，=0.2，=0，=0.32，=40,=155,=2.3,=1.0。 =45.58m/min = =163.45r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.30，XA5032立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=300r/min，縱向進(jìn)給量=235mm/min。 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 = =41.45mm/min = =0.14mm/z (Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.24，當(dāng)，，，z=10,，近似。 根據(jù)XA5032型立式銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為，， 故，因此選擇切削用量采用，即: ，，n=300r/min，m/min，。 (VI)基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 公式中，l=155mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=167mm。 2.6.3粗鏜和精鏜∮120孔 本工序?yàn)榇昼Mφ120孔的工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇T613臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》查表可得：切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： (II)基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：； 本工序?yàn)榫M∮120孔 的工序，根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》查表可得: 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取; 實(shí)際切削速度：; 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：; 被切削層長度：; 刀具切入長度：; 刀具切出長度： 取; 行程次數(shù)：; 機(jī)動(dòng)時(shí)間：; 2.6.4粗鏜和精鏜∮130孔 本工序?yàn)榇昼Mφ130孔的工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇T613臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》查表可得：切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量; 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： (II)基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：； 本工序?yàn)榫M∮130孔 的工序，根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》查表可得: 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取; 實(shí)際切削速度：; 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：; 被切削層長度：; 刀具切入長度：; 刀具切出長度： 取; 行程次數(shù)：; 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有以下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：; 2.6.5鉆、攻M30螺孔 本工序?yàn)殂@、攻M30螺孔，已知工件材料HT150，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z35，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用28麻花鉆 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 2.6.6鉆、擴(kuò)2-∮26通孔 本工序?yàn)殂@、擴(kuò)2-∮26通孔，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇機(jī)床：Z3050組合鉆床，刀具我們選擇麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀； （1）鉆定位孔 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道， 切削深度：； 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-39，??； 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）擴(kuò)∮26孔 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道， 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-52，擴(kuò)通孔取 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中》表2.4-53，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 第三章 軸承蓋的編程技術(shù)的發(fā)展自動(dòng)編程與手工 3.1數(shù)控編程的定義及分類 3.1.1數(shù)控編程的定義 數(shù)控編程就是通過將圖紙上面的信息利用程序的形式輸入到數(shù)控機(jī)床加工系統(tǒng)里面，然后通過機(jī)床自身配帶的系統(tǒng)來執(zhí)行操作者輸入的指令，來按照預(yù)先編織的程序加工零件。 3.1.2數(shù)控編程的分類 手工編程時(shí)，操作者將圖紙上面的信息利用程序的形式輸入到數(shù)控機(jī)床加工系統(tǒng)里面，然后通過機(jī)床自身配帶的系統(tǒng)來執(zhí)行操作者輸入的指令，來按照預(yù)先編織的程序加工零件。 自動(dòng)編程的原理是計(jì)算自動(dòng)將圖紙里面的信息數(shù)據(jù)自動(dòng)改變成程序，然后按照程序里的步驟一步步地執(zhí)行的過程。 3.1.3編程方法的選擇 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點(diǎn)尺寸計(jì)算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 3.2編程原點(diǎn)的確定 的確定該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件其坐標(biāo)原點(diǎn)可設(shè)在軸的兩端面中心上這樣方便編程坐標(biāo)的計(jì)算。其坐標(biāo)原點(diǎn)如圖3.1所示。 圖3.1 坐標(biāo)原點(diǎn) 3.3 零件造型及加工 如下圖所示，軸承蓋的建模如下，本課題選擇銑削有精度要求，即170mm這個(gè)面。 其中，軸承蓋的毛坯圖,夾具體以及銑面夾具裝配圖如下圖所示： 3.4 主要加工工序程序清單 3.4.1 銑上平面 O0100 N10 G0 G90 G54X-24.Y0 S1000 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) N20 G43 H1 Z50. Z軸進(jìn)給量50MM N30 Z10. 快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn) N40 G1 Z-5. F120 N50 G2 X-15. Y9. R9. F120 設(shè)定參數(shù) N60 G1 X15. 快速銑削 N70 G2 Y-9 .R9. 建立G2銑削循環(huán) N80 G1 X-15. 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) N90G2 X-24.Y0.R9. 建立Y0循環(huán) N100 G1 Z5. F120 N110 G0 Z50. 再次進(jìn)到50MM N120M5 換5號(hào)刀 N130 G91 G28 Z0. 設(shè)定參數(shù) N140 G28 X0. Y0 主軸停止 N150 M30 程序結(jié)束 3.4.2銑下平面 O0200 N10 G0G90G54X0.Y-9.A0.S1200M3 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) N20 G43H1Z50. N30Z10. 設(shè)定參數(shù) N40 G1Z-3.F100. 建立G1循環(huán) N50 X10.392Y9.F200. 設(shè)定循環(huán)起點(diǎn) N60 X-10.392 主軸正轉(zhuǎn) N70 X0.Y-9. 快速運(yùn)行至循環(huán)起點(diǎn) N80 Z7.F800. 設(shè)定參數(shù) N90 G0Z50. 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 N100 M5 換5號(hào)刀具 N110 G91G28Z0. N120 G28X0.Y0.A0. 建立循環(huán)G28 N130 M30N0G91G28Z0. 運(yùn)行循環(huán) N140 G28X0.Y0.A0. 關(guān)切削液 N150 M30 程序停止 3.4.3 粗鏜∮120內(nèi)孔 Z2 X21.4 快速進(jìn)刀至位置 G01 Z-20 F100 粗鏜 ∮120內(nèi)孔G00 X16 退刀 Z100 X100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0303（4mm內(nèi)槽刀） 換3號(hào)刀 M03 S300 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速300 G00 X0 Z-20 快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn) X0 退刀 G00 Z100 X100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) T0404（60°內(nèi)螺紋車刀） 換4號(hào)刀 M03 S400 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400 G00 X19 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G76 P010060 Q100 R100 建立G76鏜削循環(huán) G76 X23.4 Z-18 P1200 Q500 F2 設(shè)定參數(shù) G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0505（84°外圓車刀） 換5號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G70 P100 Q200 粗鏜∮120內(nèi)孔 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) M30 程序結(jié)束 3.4.4 精鏜∮120內(nèi)孔 O0002 程序號(hào) T0101（90°外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開 G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G71 U2 R2 建立G71車削循環(huán) G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F120 設(shè)定起終程序段，精車余量 N100 G00 X22.4 徑向進(jìn)刀 G01 Z0 F100 靠近工件 X26.4 Z-2 F80 倒角 Z-19 車倒角 X33.4 平端面 X51.99 平端面 N200 W-7 精鏜∮120內(nèi)孔 G00 Z-75 快速運(yùn)動(dòng)至下一切削點(diǎn) G71 U2 R2 建立G71車削循環(huán) G71 P300 Q400 U0.2 W0.2 F120 設(shè)定起終程序段，精車余量 N300 G00 X42.5 快速進(jìn)刀 G01 Z-78 F100 切削進(jìn)刀 N400 Z-106 退刀 3.4.5 銑M30螺紋底孔∮28孔的加工 N10 G54 G17 G94 G90 設(shè)定加工參數(shù) N20 T03 M06 換T03號(hào)刀 N30 M03 S1500 N40 G00 X0 Y0 Z100 設(shè)定退刀點(diǎn) N50 Z10 N60 G01 Z-2.0 F250 第一刀下刀量 N70 M98 P0001 調(diào)用O0001號(hào)子程序 N80 Z-4 F250 第二刀下刀量 N90 M98 P0001 調(diào)用O0001號(hào)子程序 N100 Z-4 F200 N110 G00 Z100 N120 M05 M02 O0001 子程序 N10 G01 G40 X0 Y10 定位在刀具半徑中心 N20 Z-2.0 第一次下刀 N30 G03 X0 Y10 R10 圓弧插補(bǔ)加工R10 N40 Z-4.0 第二次下刀 N50 G02 X0 Y10 R10 圓弧插補(bǔ)加工R10 N60 G00 X0 Y0 Z100 N70 M99 子程序調(diào)用結(jié)束 N80 3.4.6 M30孔的加工 O0200 N10 T0202 換φ8.2mm鉆頭 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 N25 M03 S600 N30 Z20 M08 N40 G98 G81 X25 Y30 Z-20 R10 F60 鉆φ28孔 N80 G00 Z100 M09 N90 T00303 換M30絲攻 N100 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 攻M30孔 N110 M03 S60 N120 Z20 M08 N130 G98 G81 X25Y30 Z-24 F20 鉆φ24孔 N140 X-25 Y30 攻M30螺紋 N170 G00 Z100 M09 N180 M05 N190 M30 第四章 底面銑面夾具設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選址過程基準(zhǔn)加工孔，應(yīng)盡量選擇一種粗定位程序，精銑兩表面處理工藝和設(shè)計(jì)參考，作為定位基準(zhǔn)參考。以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。上平面和下平面兩個(gè)平面銑好后的平面都可以作為定位基準(zhǔn)，因此定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用下平面為定位基準(zhǔn)，其中利用下平面上的φ26孔為定位孔。用夾緊裝置壓緊內(nèi)孔凸臺(tái)面，同時(shí)兩個(gè)定位孔主要定位基面以限制工件的六個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用底面作為基準(zhǔn)面進(jìn)行銑削加工；然后采用以粗、精銑好后的面為基準(zhǔn)，加工其他幾個(gè)面。 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 下平面為定位基準(zhǔn)，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ15，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。 圓柱銷為標(biāo)準(zhǔn)件，如下圖 本次設(shè)計(jì)中圓柱銷為15×120 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具材料：面銑刀400mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)[10]，查表1-2-3表 可得:圓周切削分力公式：由表1-2-6可得 式（2.1） 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)【M】得： 對(duì)于灰鑄鐵： 式（2.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3） 背向力： 用類比法進(jìn)行估算；（2）根據(jù)加工情況，確定出加工過程中對(duì)夾具最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，再將此時(shí)零件所受的各種外力看作靜力。和力矩的理論最小值，乘以一定的安全系數(shù)作為銑刀夾緊力和力矩的設(shè)計(jì)值。即： 式（2.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（2.5） 式中：由力矩平衡條件可得，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 所以 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 由估計(jì)可知所需現(xiàn)實(shí)的夾緊力不時(shí)時(shí)很大，為了使其夾具布局簡樸、掌握容易的，確定是采用壓板夾緊機(jī)構(gòu)部分。 夾緊力時(shí)產(chǎn)生的單個(gè)壓板夾緊是由下面的公式計(jì)算： 式（2.9） 類型參數(shù)的參考[16]“手動(dòng)”夾具的設(shè)計(jì)可以檢查： 其中： 夾緊力： 易得： 實(shí)際夾緊力F應(yīng)大于理論夾緊力F0，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，根據(jù)實(shí)際夾緊力與理論夾緊力的關(guān)系F=KFo。 4.4定位誤差分析 兩個(gè)平面定位夾具，要求保證軸孔軸線和尺寸公差與軸孔和底平面的平行度公差的左側(cè)。為了滿足加工工藝的要求，工序公差必須使程序的錯(cuò)誤的總和等于或小于所需的過程。 一般公差如按線性尺寸規(guī)定的一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn)[15]（互換性與測量）“表中我們可以知道： 把（中級(jí)）即 ：76mm尺寸偏差。 “的[16]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)”可得： 1 、定位過錯(cuò)（2個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、其次，夾緊誤差 ，由公式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、通過加工誤差引起的磨損：一般不超過于 ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 零件徑向裝夾導(dǎo)致的夾緊變形，又能滿足零件成組加工的要求。 4.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)銑面夾具時(shí)，由于銑的平面都比較寬和大，為了確定銑的基準(zhǔn)面，因此一般銑面夾具時(shí)都需要設(shè)計(jì)對(duì)刀塊，對(duì)刀塊一般選取機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)件，見圖3標(biāo)準(zhǔn)件V。標(biāo)準(zhǔn)件I標(biāo)準(zhǔn)件II標(biāo)準(zhǔn)件III。 圖3-1 直角對(duì)刀塊 4.6夾緊裝置設(shè)計(jì) 夾緊裝置，氣動(dòng)夾緊裝置，氣-液組合夾緊裝置和電磁夾緊裝置的形式如下圖所示： 本次設(shè)計(jì)中夾緊裝置直接焊接在夾具體上，通過調(diào)整光面壓板后面的螺絲來調(diào)整橫向進(jìn)給的要求。如下圖所示： 圖3-2 夾緊裝置圖 4.7夾具設(shè)計(jì)操作及簡要說明 該夾具采用光面壓板和六角頭支撐以及特制鐵板定位，通過這幾個(gè)自由度的限制，從而使工件固定在加工位置，在對(duì)零件進(jìn)行銑削加工過程中，很方便，同時(shí)，夾具的拆卸和更換也很方便，快捷。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較選用了手動(dòng)夾緊方式，夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛地應(yīng)用，通過實(shí)踐和理論計(jì)算，我們知道，該夾具的夾緊機(jī)構(gòu)合適 。 總結(jié) 在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是軸承蓋數(shù)控加工工藝及編程，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 致 謝 至此在論文完成之際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這兩年來對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝蔡宏健老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成?？齐A段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類的夾具，編程手冊(cè)論文終于可以完成了，我的心里無比的激動(dòng)和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。三年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué) 老師。 參考文獻(xiàn) 1 王少軍．機(jī)械制造工藝學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ 2 壽主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 3 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 4 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開發(fā)EM）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 33~65 5 張華． 機(jī)械原理(M)．北京：高等教育出版社，1999：40~55 6 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（M）上海：. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988：103~121 7 楊立峰． 黑客入侵網(wǎng)頁攻防修煉，電子工業(yè)出版社，2008：56~74 8 王平鴻．機(jī)器維修工程學(xué)（M）．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990：19~39 9 張耀鵝．加工技術(shù)實(shí)用手冊(cè)（M）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007：120~146 10 李民．國內(nèi)外焊絲簡明手冊(cè)．北京：兵器工業(yè)出版社，1992：36~58 11 李伊敏。和辯工藝設(shè)計(jì)工作的要求。機(jī)械工業(yè)出版社，1993：36~58 12 姚晨。實(shí)際加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)。航空工業(yè)出版社，1999; 120~146