箱體零件加工

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1、目錄 摘要 I Abstract 錯(cuò)誤！未定義書簽。 引言 1 第 1 章零件圖解讀 1 1.1 箱體零件作用 1 1.2 箱體零件的材料及其力學(xué)性能 1 1.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 2 第 2 章毛坯的分析 2 2.1 毛坯的選擇 2 2.2 毛坯圖的設(shè)計(jì) 2 第 3 章工藝路線擬定 3 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3 3.2 加工方法的確定 3 第 4 章加工順序的安排 5 4.1 工序的安排 5 4.1.1 加工階段的劃分 5 4.1.2 基面先行原則 5 4.1.3 先粗后精 5 4.1.4 先住后次 5 4.1.5 先面后孔 6 4.2 工序劃分的

2、確定 6 4.3 熱處理工序的安排 6 4.4 擬定加工工藝路線 6 4.5 加工路線的確定 7 4.6 加工設(shè)備的選擇 8 4.7 刀具的選擇 8 4.8 選擇夾具及量具確定裝夾方案 9 4.8.1 夾具的選擇 9 4.8.2 量具的選擇 9 第 5 章工藝設(shè)計(jì) 9 5.1 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 9 10 5.2確定切削用量及功率的校核 第 6 章數(shù)控加工路線的分析 12 結(jié)論 13 致謝 14 參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。 附表 114 附表 2 錯(cuò)誤！未定義書簽。 摘要 數(shù)控車床的加工工藝與通用車床的加工工藝有許多相同之處，但在數(shù)控車床 上加工箱

3、體零件比通用車床加工箱體零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工 前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程、箱體零件的工藝特點(diǎn)、刀具的形狀、切削用量和走刀 路線等都編入程序，這就要求程序設(shè)計(jì)人員具有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。合格的程序 員首先是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無法做到全面周到地考慮箱體零件加工的 全過程，以及正確、合理地編制箱體零件的加項(xiàng)目序。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車床箱體零件圖分析擬定毛坯圖 引言 數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué) ( 含機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ＞和所有專業(yè)課 之后進(jìn)行的 , 是對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí) ,也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn) 練。畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)所給定的箱體零件圖，確定合適的加工機(jī)床

4、、刀具、 切削用量，合理的進(jìn)給路線，制定經(jīng)濟(jì)高效的工藝方案；繪制箱體零件圖一張、 毛坯圖一張、編制工藝過程卡，數(shù)控加工工序卡，數(shù)控刀具卡，編寫數(shù)控加項(xiàng)目 序，撰寫設(shè)計(jì)說明書。要求我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中基本理論，并結(jié)合 生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè) 中等復(fù)雜箱體零件的工藝程度箱體零件的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本 原理和方法，擬定加工方案。同時(shí)也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及 編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為今后從事的工作打下良好基礎(chǔ)。 加工目的 ： 1、保證箱體零件加工質(zhì)量； 2 、合適一般現(xiàn)場條件，能顯著提高生產(chǎn)效

5、率： 3 、降低生產(chǎn)成本，適宜性強(qiáng)： 4 、工藝合理，工藝資料齊全，說服力強(qiáng)。 第 1 章 零件圖解讀 1.1 箱體零件作用 該箱體零件為燃燒室支撐環(huán)，是內(nèi)燃機(jī)內(nèi)一種高溫高壓的起支撐作用的環(huán)。 1.2 箱體零件的材料及其力學(xué)性能 工件材料為 1Cr18Ni9Ti 是奧式體不銹鋼，相對(duì)可切削性為 0.3~0.5之間，是 種難切削的材料，其難加工性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 高溫強(qiáng)度和高溫硬度高， 1Cr18Ni9Ti 在 700 度時(shí)也不能降低其機(jī)械性能，故 切削不易被切離，切削過程中切削力大，刀具易磨損。 塑性和韌性高，雖然 1Cr18Ni9Ti 的抗拉強(qiáng)度和硬度都不高，但綜合

6、性能很 好，塑性和韌性高，它的延伸率、斷面收縮率和沖擊值都較高，切削變形所消耗 的功能增多，所消耗的能量比切除相同體積的低碳鋼約高 50%，并且大部分能量 轉(zhuǎn)化為熱能使切削溫度升高。 1Cr18Ni9Ti 的導(dǎo)熱率低，散熱差，有切削帶走的熱量少，大部分的熱量被刀 具吸收，致使刀具的溫度升高，加劇刀具磨損，在一定的溫度和壓力下會(huì)產(chǎn)生粘 附現(xiàn)象，在切削過程中，刀具易產(chǎn)生積削瘤，不易獲得表面粗糙度高的加工表 面。 加工硬化嚴(yán)重，1Cr18Ni9Ti強(qiáng)度一般為539Mpa,但室溫冷加工時(shí)，因?yàn)榧庸?硬化和變形會(huì)誘發(fā)馬式體轉(zhuǎn)變，使強(qiáng)度提高，這樣大大增加了切削時(shí)的磨損。 1Cr18Ni9Ti 具有

7、優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐蝕能力，較突出的是冷變形能 力，無磁性。 1.3 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 從箱體零件圖上看，該箱體零件是典型的回轉(zhuǎn)體箱體零件，結(jié)構(gòu)比較簡單， 其主要加工的面有C 197.3的外圓柱面，C 187、C 171.08的內(nèi)圓柱表面，以及內(nèi)外 輪廓。該箱體零件在加工時(shí)主要考慮變形以及測量的問題，因?yàn)閮?nèi)外輪廓交界處 壁太薄僅 0.635的厚度，在切削過程中不易散熱，刀具所帶走的只是少量熱量，加 工硬化也很嚴(yán)重，塑性和韌性較高，所以要使工件恢復(fù)其應(yīng)力再加工，采取相應(yīng) 的熱處理去處內(nèi)應(yīng)力，減少其變形。圖中所給的尺寸精度并不高，在 IT11~12級(jí)之 間，但粗糙度都是 1.6。通過

8、分析該箱體零件，其布局合理，方便加工，我們通過 徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體 的形狀和大小，符合要求。 第 2 章 毛坯的分析 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比 較重要的階段，毛坯的形狀和特征 ＜硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難 易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位 置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。 2.1 毛坯的選擇 毛坯種類的選擇決定與箱體零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在 生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種： 1、型材 2、鍛造

9、 3、鑄造 4、焊接 5、其他毛坯。該箱體零件為燃燒室支撐環(huán)材料為 1Cr18Ni9Ti ，考慮到箱 體零件本身的結(jié)構(gòu)以及材料，結(jié)構(gòu)簡單，塑性和韌性高，所以推薦用型材或鍛 件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材 料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而短見具有較高的強(qiáng)度，沖擊韌性常 用于大載荷或沖擊載荷下的工作箱體零件。本箱體零件生產(chǎn)批量為中小批量，所 以綜上所敘選擇鍛件中的自由鍛。 2.2 毛坯圖的設(shè)計(jì) 毛坯 ＜鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品箱體零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》自由 鍛件中機(jī)械加工余量計(jì)算公式得：A=0.2*屮0.2*D955=5.8mm,小孔

10、0.75A=4.35mm,大孑L 0.5A=2.9mm, H=0.5A=2.9mm。 第 3 章 工藝路線擬定 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，職能一毛坯上未加工的表面作為定位 基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該箱體零件選用C 171.08內(nèi)孔作為粗基準(zhǔn)來加工外圓柱面 和左端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的 ＜如果必須保證箱體零件某些重要 表面的加工余量分布均勻，就應(yīng)該選擇該表面做為粗基準(zhǔn)，應(yīng)該用毛坯的尺寸和 位置可靠表面，而且平整具有足夠大的面積做基準(zhǔn)）在以后的工序中，則使用經(jīng) 過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，C 197.3的外圓柱面和左端面作為定位基準(zhǔn)，著個(gè)基 準(zhǔn)就是

11、精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，互為基準(zhǔn)，自為基 準(zhǔn)。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 3.2 加工方法的確定 在市場經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目 的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工 件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng) 驗(yàn)來確定。因?yàn)榉椒ǖ亩喾N多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的加 工條件來確定最佳的加工方案。 同樣在該箱體零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況互我們 學(xué)校的具體加工條件，一下是我們按加工順序來闡述的加工方案： ① C

12、 197.3 外 圓 柱 面 ， 精 度 為 IT12 ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra1.6 粗 車 （IT12~11,Ra25~12.5＞精車（IT8~7,Ra1.6~0.8＞ ② C 187.48 內(nèi) 圓 柱 表 面 , 精 度 為 IT12 ， 表 面 粗 糙 度 為 Ra1.6 粗 車 （IT12~11,Ra25~12.5＞半精車（IT10~9,Ra6.3~3.2＞-精車（IT8~7,Ra1.6~0.8＞ ③ C 171.08 內(nèi) 圓 柱 面 , 無 精 度 要 求 , 表 面 粗 糙 度 為 Ra1.6 粗 車 （IT12~11,Ra25~12.5＞精車（IT8~7,Ra1.6

13、~0.8＞ ④ 由R2.8,R12.7,R1.6,R20.07的圓弧組成的內(nèi)外輪廓，表面粗糙度為Ra1.6粗車 （IT12~11,Ra25~12.5＞半精車（IT10~9,Ra6.3~3.2＞-精車（IT8~7,Ra1.6~0.8＞ 第 1 道工序分 5個(gè)工步，加工 3個(gè)要素。工步 1 是裝夾找正。橫向裝夾時(shí)一要 找正兩磨削過的平面與車床的 z 軸平行，以保證車出的 （側(cè)＞面與磨削過的面垂直； 二要找正兩磨過的面與夾盤的回轉(zhuǎn)中心線對(duì)稱。工步 2 是車平面 （工件的一個(gè)側(cè) 面＞。工步3是鉆中心孔。工步 4是用? 18mm的鉆頭鉆通孔。工步 5是用? 16mm 粗的鏜刀鏜? 20mm和? 3

14、2mm階梯孔。 第 2 道工序分 2 個(gè)工步，加工 1 個(gè)要素。工步 1 是裝夾找正。在上工序的基礎(chǔ) 上翻 180。裝夾，還是橫向裝夾。裝夾時(shí)一要找正到兩磨過的平面與車床的 Z 軸平 行；二要找正到兩磨削過的平面的對(duì)稱線 （面＞距夾盤回轉(zhuǎn)中心 1±0.02mm 之內(nèi)。 工步2是用? 16mm粗的車刀車? 32mm偏心孔。 第 3 工序分 3 個(gè)工步，加工 1 個(gè)要素。工步 l 是裝夾找正?？v向裝夾，夾偏心 孔偏向的那頭裝夾時(shí)一要找正到夾盤回轉(zhuǎn)中心線與工序 1 加工的那個(gè)側(cè)面垂直， 二要找正到磨削過的兩側(cè)而與夾盤同轉(zhuǎn)中心線對(duì)稱．工步 2是車端面。工步 3是打 中心孔。 第 4道工序分 3

15、個(gè)工步，加工為隨后各工序找正用的找正槽。工步 1 是裝夾找 正，夾的方向與上工序一樣，只是比上工序少夾一段 ,右側(cè)用回轉(zhuǎn)頂尖頂上。裝夾 時(shí)只要找正左側(cè) ,主要是找正磨削過的兩側(cè)面與夾盤回轉(zhuǎn)中心線對(duì)稱。工步 2 是加 上左找正槽，工步 3 是加工右找正槽。 第 5道工序分 5個(gè)工步，加工 3個(gè)要素。工步 I 是裝夾找正、夾的方向與上工 序一樣，只是比上工序多一段。裝夾時(shí)找正夾盤回轉(zhuǎn)中心線與兩對(duì)側(cè)面的對(duì)稱平 面的交線再合。工步2是鉆中心孔。工步3是用? ? 15.7mm的鉆頭鉆通孔。上步 4 是車 ? 16.8m 通孔和錐孔。工步 5 是車端面槽。 第 6道上序分 5個(gè)工步，加工 4 個(gè)要

16、素。工步 1 是裝夾找正，是在上工序的基 礎(chǔ)上調(diào)頭夾。裝夾時(shí)找正的要求與上工序相同，也就是要找正夾盤同轉(zhuǎn)中心線與 上工序加工的孔軸。工步 2是車端面u工步3是車正49mm孔和28.6mm孔。工步 4 是車螺紋的錐底孔及其上的倒角。工步 5是車螺紋。 第 7工序分 3個(gè)工步，加工外回轉(zhuǎn)型面。工步 1 是裝夾找正。在上工序的基礎(chǔ) 調(diào)頭，右端用回轉(zhuǎn)頂尖頂上。裝夾時(shí)的找正要求同第 5工序。工步 2車左半圓弧回 轉(zhuǎn)面和一段圓柱面。工步 3是車右半圓弧回轉(zhuǎn)面和一段圓柱面。 在寫刀路之前，將立體圖畫好后，要將圖形中心移到坐標(biāo)原點(diǎn)，最高點(diǎn)移到 Z=0，方可以加工，銅公火花位可加工負(fù)預(yù)留量。 在加工前還

17、要檢查工件的裝夾方向是否同電腦中的圖形方向相同，在模具中 的排位是否正確，裝夾具是否妨礙加工，前后模的方向是否相配。還要檢查你所 用的刀具是否齊全，校表分中的基準(zhǔn)等。 加工銅公要注意的事項(xiàng)： 火花位的確定，一般幼公 ＜即精公）預(yù)留量為 0.05~0.15，粗公 0.2~0.5，具體 火花位的大小可由做模師父定。 銅公有沒有加工不到的死角，是否需要拆多一個(gè)散公來。 加工銅工的刀路按排一般是：大刀 ＜平刀）開粗 -小刀 ＜平刀）清角 � 。光刀 用球刀光曲面。 開粗一般教師用平刀不用球刀，大刀后用小刀開粗，然后將外形光到數(shù)，接 著用大的球刀光曲面，再用小球刀光曲面不要圖省事，為了些小

18、的角位而用小刀 去加工大刀過不了的死角可心限定小刀的走刀范圍，以免直播太多的空刀。 第 4 章 加工順序的安排 4.1 工序的安排 4.1.1 加工階段的劃分 當(dāng)箱體零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí) ,往往不可能用一道工序來滿足要求 ,而要用 幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備 ,人力 ,箱體零件的加工過程 通常按工序性質(zhì)不同 ,可以分為粗加工 ,半精加工 ,精加工三個(gè)階段。 ① 粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接 近箱體零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面 的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工內(nèi)圓C 171.0

19、8,0 187.48內(nèi)圓柱 表面，C 197.3外圓柱面。 ② 半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面 的精加工做好準(zhǔn)備，如0 197.3外圓柱面。 ③ 精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的 精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如 精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量，加工內(nèi)外輪廓表面。 4.1.2 基面先行原則 該箱體零件進(jìn)行加工時(shí)，要將作端面先加工，再一左端面和外圓柱面為基準(zhǔn) 來加工，因?yàn)樽蠖嗣婧? 197.3外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使 定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置

20、精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 4.1.3 先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表 面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均 勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精 車，以此為精車做準(zhǔn)備。 4.1.4 先住后次 該箱體零件上加工表面可氛圍主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面 如C 197.3外圓柱面，C 187.48內(nèi)圓柱表面，由 R2.8,R12.7,R1.6,R20.07的圓弧組成 的內(nèi)外輪廓，次要加工表面如C 171.08內(nèi)表面，對(duì)整個(gè)工藝過程影響較小的表 面，先要加工

21、主要表面，再主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最終 精加工安排在工藝過程最后。 4.1.5 先面后孔 對(duì)該箱體零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利 用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容 易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于燃燒室支撐環(huán)來講先加工C 197.3外圓柱 面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 4.2 工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完 成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)， 可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序

22、分散 是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工 序只包括一簡單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機(jī) 床調(diào)整工作簡化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 綜上所述：考慮到工件是中小批量生產(chǎn)的情況下，本箱體零件是比較難加工 的，切削性能高，在加工過程中易變形，難以散熱，刀具所帶走的熱量特別的 少，以此引起箱體零件的變形，在切削過程中時(shí)工件不易被切離和折斷，這樣會(huì) 影響刀具的使用壽命，所以需要進(jìn)行中途消除箱體零件本身的應(yīng)力，減少箱體零 件的變形和刀具的使用，在此選用工序分散，來對(duì)上述的問題進(jìn)行解決。 輔助工序的安排： 輔助工序一般包括去毛刺，倒菱角

23、，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。 4.3 熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能， 熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本箱體零件燃燒室支撐 環(huán)材料為1Cr18Ni9Ti，在加工過程中預(yù)備熱是消除箱體零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛 造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在 800 ± 25 T溫度中保持30 分鐘釋放應(yīng)力。 4.4 擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加 工工藝路線，具體方案如下： 、-/ / ? 方案一 1、備料 鍛造毛坯 2、熱處理 退火 ＜消除內(nèi)應(yīng)力）

24、 3、普車 粗、精車外圓柱面，左端面 4、數(shù)控車 粗車內(nèi)外輪廓留半精車、精車余量，粗車內(nèi)孔C 171.08 5、數(shù)控車 半精車內(nèi)外輪廓留精車余量 6熱處理 人工時(shí)效＜800±25T溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力） 7、數(shù)控車 精車內(nèi)外輪廓，內(nèi)孔至尺寸 8、數(shù)控車 調(diào)頭粗、精車內(nèi)孔C 187.48至尺寸 9、倒角 銳邊倒角 10、去毛刺 11 、檢驗(yàn) 合格后入庫 、， —* 、 方案二 1 、備料 鍛造毛坯 2、熱處理 退火＜消除內(nèi)應(yīng)力） 3、普車 粗、精車外圓柱面，左端面 4、數(shù)控車 粗、半精車、精車內(nèi)外輪廓至尺寸，粗、半精車內(nèi)孔C 至尺寸 5、熱處理 人工時(shí)效＜

25、800±25T溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力） 6數(shù)控車 調(diào)頭粗、精車內(nèi)孔C 187.48至尺寸 7、倒角 銳邊倒角 8、去毛刺 9、檢驗(yàn) 合格后入庫 綜上所述：兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散，從箱體零件本身 171.08 來考慮，因?yàn)楸”谔幵谇邢骷庸r(shí)易產(chǎn)生熱變形，如采用工序集中，在加工時(shí)箱 體零件的內(nèi)應(yīng)力無法適時(shí)的恢復(fù)，所以采用方案一工序分散，使其應(yīng)力釋放，改 善切削性。 4.5 加工路線的確定 確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，確定正確的加工工藝程序，在確定 走刀路線時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面： 1、應(yīng)能保證箱體零件的加工精度和表面粗糙度 2、應(yīng)使走刀路線最短

26、，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率 3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量 4.6 加工設(shè)備的選擇 ① 工序三采用 CA6140 普通車床，車床的參數(shù)如下： 型號(hào)TYPE CA6140，中心距750mm 1000 mm 1500 mm,床身上下最大回轉(zhuǎn)直 徑C 400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑C 550 mm，橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑C 214mm,主軸孔徑C 52 mm,主軸內(nèi)錐孔 MT6#，主軸速度級(jí)數(shù)16級(jí)，主軸速度 范圍，公制螺紋<30種）0.45-20 mm<30種），英制螺紋<30種）40- 0.875t.p.i<30種），模數(shù)螺紋 0.125-5mm,徑節(jié)

27、螺紋160-4D.P，橫拖板行程239mm 小刀架行程 150mm，尾坐套孔錐度 MT5#，套筒行程 120mm，主電機(jī)功率 4/5.5KW，外形尺寸 2350X 1020X 1250mm ② 工序5、6、7、8、采用數(shù)控車床CK7150A，車床參數(shù)如下： 8工位電動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，數(shù)控裝置： FANUCOI，最大回轉(zhuǎn)直 徑590mm,最大加工直徑 500 mm,最大加工長度 1000 mm,主軸轉(zhuǎn)速范圍 30- 2000RMP/min，主軸電機(jī)功率 7.5KW，主要精度 X定位精度w 0.016 mm,Z定位精 度w 0.025 mm,X重復(fù)定位精度w 0.007 mm,Z

28、重復(fù)定位精度w 0.01 mm 4.7 刀具的選擇 因?yàn)榈毒卟牧系那邢餍阅苤苯佑绊懼a(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面 質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè) 重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性， 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性， 抗粘接性， 化學(xué)穩(wěn)定性。因?yàn)槿紵抑苇h(huán)是 1Cr18Ni9Ti，推薦用硬質(zhì)合金中的 YG8類刀具，因?yàn)橛操|(zhì)合金中的鈦元素和被加 工材料中的鈦元素之間產(chǎn)生親和力，使粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致切削溫度升高，摩擦 因數(shù)增大，加劇了刀具磨損，所以加工 1Cr18Ni9Ti 這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀 具。 ① 粗車外輪廓

29、：刀具號(hào)為 T0101, 93°可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為 0.8，刀片型 號(hào)為 VCUM160408R-A4，刀具型號(hào)為 PVJCR2525-16Q ② 半精車， 精車外輪廓： 刀具號(hào)為 T0303， 圓弧車刀， 刀片型號(hào)為 RCUM030300RA1 ，刀具型號(hào)為 PRCCR2525-16Q ③ 粗車內(nèi)輪廓：刀具號(hào)為 T0202, 75°可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為 0.8刀具型號(hào) 為 WNUM080308EL-A2 ，刀具型號(hào)為 PCRC2020-16Q ④ 半精車，精車內(nèi)輪廓：刀具號(hào)為 T0404, 75°可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為 0.4 刀片型號(hào)為 WNUM080304EL-A2 ，刀

30、具型號(hào)為 PCRC2020-16Q ⑤ 內(nèi)孔車刀：刀具號(hào)為 T0505, 93°內(nèi)孔車刀，圓弧半徑為 0.4,刀片型號(hào)為 TBUM080404R-04，刀具型號(hào)為 PSUBR3215-16Q 4.8選擇夾具及量具確定裝夾方案 夾具的選擇 因?yàn)閿?shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別，所以在選擇夾具時(shí)，需要注意許多方面的 問題，以便更好的加工箱體零件，該箱體零件的裝夾方法如下： 第一次裝夾：即加工外圓柱面，以內(nèi)孔C 171.08作為粗基準(zhǔn)，可以用三爪卡 盤反夾內(nèi)孔。 第二次裝夾：即加工內(nèi)外輪廓，內(nèi)孔C 171.08,以左端面外圓柱面作為定位基 準(zhǔn)，可以用軟爪夾住外圓柱面。 第三次裝夾：即加工內(nèi)

31、孔C 187.48表面，以左端面外圓柱面作精基準(zhǔn)，用軟 爪夾住外圓柱面。 量具的選擇 數(shù)控加工主要用于單件小批量生產(chǎn)，一般采用常用量具，如游標(biāo)卡尺、百分 表、千分尺、深度尺等，測量長度方向尺寸用游標(biāo)卡尺，百分表， 0-25深度千分 尺，0-50 內(nèi)徑千分尺。VGB1214-85 )卡尺：0-125mm. 0-200mm (0.1mm0.05mm0.02mm > 三種。 第5章工藝設(shè)計(jì) 5.1加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 根據(jù)各資料及制定的箱體零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法 確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo) 注，確定各加工表面的

32、機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 0 1）外圓柱面C 197.3-0.1 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 0.8 IT 7 0.041 T 0 C 197.3 _0.1 1.6 粗車 5 IT11-0.29 一 0 C 198.1 - 0.29 6.3 毛坯 1 2 1 C 203.1 2 0.1 2）內(nèi)孔C 187.480 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 0.8 IT 70.1 0 1 C 187.48 0. 1.6 半精車 6 IT1

33、10.063 一 0.063 e 187.08 0 3.2 粗車 12 IT130.25 T 0.25 e 185.08 0 6.3 毛坯 16.4 e 171.08 3）外輪廓 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 0.45 IT6 0.029 0.1 e 188.85 0.1 1.6 半精車 2 IT 7 0.046 一 0 e 189.3 _0.046 3.2 粗車 6 IT11 0.29 e 191.3 _ 0.29 6.3 毛坯 8.45 e 197.3 4）內(nèi)輪廓

34、 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 0.29 ［丁 +^0.12 IT6_0.12 0.12 e 185.67 0.12 1.6 半精車 3 IT 70.046 0.046 e 185.38 0 3.2 粗車 20 IT110.115 0.115 e 184.27 0 6.3 毛坯 23.29 e 162.38 5.2確定切削用量及功率的校核 0 I加工外圓柱面C 197.3-0.1 粗車：f=0.16mm/r 即=2.5mm n=130r/mi n Vc=n n d/1000=130 x 3.

35、14 x 203.1/1000=83m/min 功率 Pc=KcX apx Vc x 0.001/60=2649x 0.16X 2.5 x 83/60x 1000=1.5Kw因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc,所 以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc=83m/min , n=130r/min f=0.16mm/r 精 車：f=0.2mm/r ap=0.4mm n=160r/min Vc=n n d/1000=160 x 3.14 x 198.1/1000=100m/min 功率 Pc=Kc x 即x Vc x 0.001/60=2649X 0.2X 0.4

36、X 100/60x 1000=0.35Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 100m/min ， n=160r/min f=0.2mm/r 0.1 U加工內(nèi)孔C 187.480 粗車：f=0.16mm/r 即=6mm n=140r/min Vc=n n d/1000=140 x 3.14 x 171.08/1000=75.2m/min 功率 Pc=Kcxapx Vcx 0.001/60=2649x 0.16x 6x 75.2/60 x 1000=3.2Kw因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為

37、0.75,機(jī)床功率PnvPc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 75.2m/min， n=140r/min f=0.16mm/r 半 精車：f=0.25mm/r ap=3mm n=150r/min Vc=n n d/1000=150x 3.14 x 185.08/1000=87.2m/min 功率 Pc=Kcxapx Vcx 0.001/60=2649x 0.25x 3x 87.2/60 x 1000=3Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 87.2m/min，n=150r/min f=0.25mm/

38、r 精 車：f=0.3mm/r ap=0.4mm n=170r/min Vc=n n d/1000=170 x 3.14 x 187.08/1000=100m/min 功率 Pc=Kcxapx Vcx 0.001/60=2649x0.3x 0.4x 100/60x 1000=0.53Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 100m/min ，n=170r/min f=0.3mm/r 川加工外輪廓 粗車：f=0.16mm/r 即=3mm n=130r/min Vc=n n d/1000=130 x 3.14

39、 x 197.3/1000=80.5m/min 功率 Pc=Kcxapx Vcx 0.001/60=2649x0.16x3x80.5/60x 1000=1.7Kw因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc,所 以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 80.5m/min，n=130r/min f=0.16mm/r 半 精車：f=0.25mm/r ap=1mm n=150r/min Vc=n n d/1000=150x 3.14 x 191.3/1000=90m/min 功率 Pc=Kcx apx Vcx0.001/60=2649x0.25x1x90/60x 100

40、0=1Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc,所 以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 90m/min ，n=150r/min ，f=0.25mm/r 精車：f=0.3mm/r 即=0.225mm n=160r/min Vc=n n d/1000=160x 3.14 x 189.3/1000=95m/min 功率 Pc=KcxapxVcx0.001/60=2649x0.3x0.225x95/60x 1000=0.94Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 95m/mi

41、n ，n=160r/min f=0.3mm/r W加工內(nèi)輪廓 粗車：f=0.16mm/r ap=10.445mm n=130r/min Vc=nnd/1000=130x 3.14x 162.38/1000=66m/min 功率 Pc=Kcx apxVcx0.001/60=2649x0.16x 10.445x 66/60 xi000=4.8Kw因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率PnvPc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 66m/min , n=130r/min, f=0.16mm/r 半精車：f=0.25mm/r ap=0.5mm n=150r/mi

42、n Vc=n n d/1000=150X 3.14 x 187.07/1000=88m/min 功率 Pc=Kc x 即x Vc x 0.001/60=2649x 0.25X 0.5 x 88/60x 1000=0.48Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 88m/min , n=150r/min f=0.25mm/r 精 車：f=0.3mm/r ap=0.2mm n=160r/min Vc=n n d/1000=160 x 3.14 x 186.07/1000=93m/min 功率 Pc=Kcx 即 x

43、Vc x 0.001/60=2649x 0.3 x 0.2 x 93/60 x 1000=0.24Kw 因?yàn)闄C(jī)床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為0.75,機(jī)床功率Pnv Pc, 所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為 Vc= 93m/min , n=160r/min f=0.3mm/r 第6章數(shù)控加工路線的分析 圖一：為外輪廓、內(nèi)輪廓，內(nèi)孔的粗車、半精車、精車，工序號(hào)為 4、5、7, 考慮到箱體零件的變形問題，我們采用的是工序分散，也就是粗車、半精車、精 車在不同的工序中，這樣就保證了加工的精度，其中用到 5把車刀，走外輪廓時(shí) 是從右邊進(jìn)刀，車內(nèi)輪廓、內(nèi)孔時(shí)是從內(nèi)孔開始車從左往右車，為了保

44、證刀的正 確位置，所以采用此種方法。 圖一：為粗車、半精車、精車左端內(nèi)孔 結(jié)論 經(jīng)過3年大學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)就是檢驗(yàn)自己專業(yè)的各方 面能力的一項(xiàng)項(xiàng)目，從一個(gè)月前設(shè)計(jì)任務(wù)的下發(fā)，到現(xiàn)在自己完成這項(xiàng)項(xiàng)目，在 這一月里自己感到自己的不足和缺陷，因此在這一個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中能很好的對(duì) 自己專業(yè)知識(shí)的充實(shí)，和自己各項(xiàng)能力的提高。做畢業(yè)設(shè)計(jì)也是考驗(yàn)自己心理和 毅力的項(xiàng)目，因?yàn)橐榈臇|西太多了，不過從中又學(xué)習(xí)到不少的新知識(shí)，充實(shí)了 自己。 畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的方面也是很多的，比如說機(jī)械知識(shí)、材料知識(shí)、工藝知 識(shí)、夾具知識(shí)、制圖知識(shí)等等，要求知識(shí)的全面性和完整性，缺任何一項(xiàng)都無法 完

45、成此次設(shè)計(jì)。因?yàn)樵诖髮W(xué)學(xué)習(xí)期間，材料學(xué)這門課程沒開，因此在此次設(shè)計(jì)過 程中增加了不少的阻力，而夾具的設(shè)計(jì)也是我的弱項(xiàng)，所以畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)本學(xué)期 所學(xué)的課程的一次系統(tǒng)回顧與復(fù)習(xí)，使我對(duì)這些知識(shí)有了更深入的了解，同時(shí)也 是新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程。在自己實(shí)際去查詢資料時(shí)，有很多的不確定性，使自己不 能確定是否查詢正確，不過在咨詢指導(dǎo)老師后，明白了理論和實(shí)踐之間的聯(lián)系和 區(qū)別，在實(shí)踐時(shí)要考慮的東西就更多了，而理論是做為指導(dǎo)實(shí)踐的影子和幫手。 經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了我的獨(dú)立的思考和分析的能力，同時(shí)也培養(yǎng)我熟悉 和應(yīng)用各種手冊(cè)、圖表、設(shè)計(jì)表格、各種標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料，以及設(shè)計(jì)夾具的能 力，特別是對(duì)企業(yè)的技術(shù)資料、工

46、藝文件有一定的了解，掌握了從事數(shù)控加工、 普通機(jī)械加工和機(jī)械加工工藝工作的方法和步驟。這樣在進(jìn)入工廠后能更好的更 快的適應(yīng)本職工作，做好本職工作。 在這個(gè)過程中指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和點(diǎn)撥對(duì)我也有很大的幫助，同時(shí)還參考了其 他同學(xué)們的課程設(shè)計(jì)，從中吸取了別人的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，來補(bǔ)充自己的不足和缺點(diǎn)， 正所謂：三人行必有我?guī)熝?。在自己的努力、老師的指?dǎo)和同學(xué)的幫助下，我終 于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 因?yàn)樽约核接邢?，以及測試將近來臨，自己復(fù)習(xí)緊張，所以可能在整個(gè)設(shè) 計(jì)過程中有不足和錯(cuò)誤之處，希望老師給予指正。 致謝 本畢業(yè)論文是在我的指導(dǎo)老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科 學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神

47、，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課 題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。這段 時(shí)間來，不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至 的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過我的同學(xué)們，正是因?yàn)槟銈兊膸椭椭?持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。謝謝你們！ 附表1 車間 數(shù)控加項(xiàng)目序清單 型別 箱體零件圖號(hào) 箱體零件名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 基本材料 硬度 工序名稱 工序號(hào) 數(shù)控系統(tǒng) 程序號(hào) 程序清

48、單 00001 T0101 M03S130 G00Z2 X200 G71U6R2 N10G01X0F0.16 X194.55 G00X150 Z150 M05 M30 附表2 車間 數(shù)控加項(xiàng)目序清單 型別 箱體零件圖號(hào) 箱體零件名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 基本材料 硬度 工序名稱 工序號(hào) 數(shù)控系統(tǒng) 程序號(hào) 程序清單 00002 T0202 M04S130 G00X12 Z-17.52 G71U10.445R2 Z-8.88 X181.54 G00Z150 X150 M05 M30