摘 要本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)是 CA6140 車床主軸加工工藝及數(shù)控編程，CA6140 車床主軸零件的主要加工表面是各外圓面的車削加工及內(nèi)孔 的車削加工以及 2- 直孔的鉆、05.2??03.18??絞削加工和 M10 螺紋孔的鉆、攻加工等。一般化來(lái)講，保證平面的加工精度相比較與保證孔系的加工精度，平面加工的精度相對(duì)來(lái)說還是比較容易的。該 CA6140 車床主軸零件通過數(shù)控機(jī)床對(duì)其進(jìn)行車削、鏜削、鉆、鉸削加工，由于數(shù)控機(jī)床的加工精度比普通機(jī)床要高，生產(chǎn)加工效率要好，所以能夠滿足設(shè)計(jì)要求。文章的重點(diǎn)在于對(duì) CA6140 車床主軸的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝規(guī)程進(jìn)行合理分析，對(duì) CA6140 車床主軸進(jìn)行加工工藝的規(guī)程設(shè)計(jì)，包括了 CA6140 車床主軸的數(shù)控加工，并且介紹了數(shù)控加工工藝及數(shù)控編程，以此 CA6140 車床主軸進(jìn)行數(shù)控的加工工藝編制和數(shù)控編程的設(shè)計(jì)，經(jīng)過實(shí)踐證明，最終可以加工出合格的 CA6140 車床主軸零件。關(guān)鍵詞：CA6140 車床主軸、工藝規(guī)程、普通編程、零件目 錄摘要 .I第一章 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 .11.1 零件的分析 21.1.1 零件的作用 21.1.2 零件的工藝分析 41.2 零件的主要技術(shù)要求 51.2.1 內(nèi)孔的精度及位置精度 61.2.2 外圓面的精度及位置精度 71.2.3 其他要求 8第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .92.1 選擇定位基準(zhǔn) 92.2 制定工藝路線 102.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 112.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 11第三章 確定切削用量及基本工時(shí) .123.1 工序 10：粗銑 A 面至尺寸 133.2 工序 20：粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面 .143.3 工序 30：粗車左端 A 處溝槽 .153.4 工序 40：粗車左端 內(nèi)孔 1605.2??3.5 工序 50：粗鏜直徑 24 的孔至直徑 24，長(zhǎng)度為 67 .173.6 工序 60：粗車右端 D 處溝槽 173.7 工序 70：精車左端 φ72、φ75、φ85φ94、外圓面 173.8 工序 80：精車左端 A 處溝槽 173.9 工序 90：半精車右端 φ133、φ77.02 外圓面、 內(nèi)孔 .1705.26??3.10 工序 100：精車右端 D 處溝槽 173.11 工序 110：粗鏜、精鏜 內(nèi)孔 1705.2??3.12 工序 120：粗鏜、精鏜 內(nèi)孔 18.63.13 工序 130：銑 10X50、10X25 鍵槽 .193.14 工序 140：銑 2-φ11 凹臺(tái) 203.15 工序 150：鉆、鉸 2- 直孔 2103.18??3.16 工序 160：鉆、攻 11-M10 螺紋孔 223.17 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 24第四章 零件編程 .254.1 半精車右端 內(nèi)孔 .2605.26??4.2 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔 .27.4.3 鉆、鉸 2- 直孔 .2803.18?第五章 加工仿真 .30結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 32致謝 330第一章 零件結(jié)構(gòu)工藝分析本文對(duì) CA6140 車床主軸的零件進(jìn)行分析，通過對(duì) CA6140 車床主軸的研究和分析，描述了 CA6140 車床主軸的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸等的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，與指導(dǎo)老協(xié)商后，感覺用數(shù)控編程比較合適。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了數(shù)控編程與仿真加工設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)得指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、效率高、非常經(jīng)濟(jì)”。1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是 CA6140 車床主軸。CA6140 車床主軸主要是傳遞扭矩的作用，一個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行離不開動(dòng)力裝置的執(zhí)行以及一些傳動(dòng)零件，例如軸、軸承等一些傳動(dòng)零件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。故 CA6140 車床主軸零件的加工精度和表面光潔度影響著傳動(dòng)的精度和效率，可以說，一個(gè)加工精度高的 CA6140 車床主軸與加工精度的低的CA6140 車床主軸相比，其傳動(dòng)效果很明顯。 下圖即為 CA6140 車床主軸的零件圖和毛坯圖:1圖 1 CA6140 車床主軸零件圖圖 2 CA6140 車床主軸毛坯圖21.1.2 零件的工藝分析由 CA6140 車床主軸零件圖可知，CA6140 車床主軸的表面以及內(nèi)孔都需要進(jìn)行加工，此外還需要加工一個(gè)螺紋孔和鍵槽的加工。因此 加工表面。它們可 將 其 分 為 三 組相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：（1）以主視圖為主要加工面的加工表面，這組加工表面分別為左端φ72、φ75、φ85、φ94 外圓面的車削加工，其表面粗糙度為 Ra1.6 。 內(nèi)孔m?05.2??的車削加工、鏜削加工，其表面粗糙度為 Ra1.6 等。m?（2）以左視圖為主要加工面的加工表面，包括 2- 直孔的鉆、鉸削加工，其03.18??加工表面粗糙度為 ，11-M10 螺紋孔的鉆、攻加工，其加工表面粗糙度為mRa?6.1等等。Ra?.31.2 零件的主要技術(shù)要求由上面的分析可得，CA6140 車床主軸零件的加工表面是外圓表面和孔系。因此，對(duì) CA6140 車床主軸來(lái)說，加工中的主要問題是處理好孔和外圓面之間的關(guān)系。1.2.1 內(nèi)孔的精度及位置精度以 內(nèi)孔為主要加工面的表面粗糙度要求分別為： 內(nèi)孔的表面粗糙05.2?? 05.2??度為 Ra1.6 ， 內(nèi)孔的表面粗糙度為 。m?012.64???mRa?6.11.2.2 外圓面的精度及位置精度以主視圖為主要加工表面， 外圓面的車削加工以及 10X50、10X25 鍵槽03.1874??的銑削加工，其中 外圓面的表面粗糙度要求為 Ra1.6 ，10X50、10X25 鍵03.1874?? ?槽的表面粗糙度為 。mRa?21.2.3 其它要求CA6140 車床主軸系加工方案，應(yīng)該選擇能夠滿足較為復(fù)雜類零件外圓表面加工的加工設(shè)備，例如數(shù)控機(jī)床。從加工精度和加工效率各方面考慮之外，還要考慮經(jīng)濟(jì)因素。依據(jù)零件圖我們確定 CA6140 車床主軸的加工工藝及加工路線，對(duì)于關(guān)鍵工序，我們應(yīng)該在數(shù)控機(jī)床上面進(jìn)行加工比較合適，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床等設(shè)備。3第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)選擇毛坯的外圓表面，精基準(zhǔn)選擇已經(jīng)車削好的 的外圓面。03.1874??2.2 制定工藝路線本次設(shè)計(jì)的零件是 CA6140 車床主軸的加工工藝，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工 CA6140 車床主軸零件的各個(gè)面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵則。先粗加工平面，再粗加工孔 。對(duì)于 CA6140 車床主循 粗 精 分 開 和 先 面 后 孔 的 原 系軸，需要精加工的是支承孔前后端的平面。按上述原則亦應(yīng) 工孔系，先 精 加 工 平 面 再 加但在實(shí)際生產(chǎn)中 互垂直。加工工 后，將工件清樣 安 排 不 易 于 保 證 孔 和 端 面 相 序 完 成 以凈。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等殘留量洗 干不大于 200mg。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將 CA6140 車床主軸數(shù)控加工工藝路線確定如下：工藝路線一：1 粗車端面、外圓、打中心孔。2 粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面3 粗車左端 A 處溝槽4 粗車左端 內(nèi)孔05.2??5 粗車右端 φ133、φ77.02 外圓面、φ60 內(nèi)孔6 粗車右端 D 處溝槽7 精車左端 φ72、φ75、φ85φ94、外圓面8 精車左端 A 處溝槽9 半精車右端 φ133、φ77.02 外圓面、 內(nèi)孔05.26??10 精車右端 D 處溝槽11 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2??12 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔.613 銑 10X50、10X25 鍵槽14 銑 2-φ11 凹臺(tái)15 鉆、鉸 2- 直孔03.18??16 鉆、攻 11-M10 螺紋孔17 終檢4工藝路線二：1 粗車端面、外圓、打中心孔。2 粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面3 粗車左端 A 處溝槽4 粗車左端 內(nèi)孔05.2??5 粗車右端 φ133、φ77.02 外圓面、φ60 內(nèi)孔6 粗車右端 D 處溝槽7 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2?8 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔.6?9 精車左端 φ72、φ75、φ85φ94、外圓面10 精車左端 A 處溝槽11 半精車右端 φ133、φ77.02 外圓面、 內(nèi)孔05.26??精車右端 D 處溝槽13 銑 10X50、10X25 鍵槽14 銑 2-φ11 凹臺(tái)15 鉆、鉸 2- 直孔03.18??16 鉆、攻 11-M10 螺紋孔17 終檢工藝路線三：1 粗車端面、外圓、打中心孔。2 粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面3 粗車左端 A 處溝槽4 粗車左端 內(nèi)孔05.2??5 粗車右端 φ133、φ77.02 外圓面、φ60 內(nèi)孔6 粗車右端 D 處溝槽7 精車左端 φ72、φ75、φ85φ94、外圓面8 精車左端 A 處溝槽9 半精車右端 φ133、φ77.02 外圓面、 內(nèi)孔05.26??10 精車右端 D 處溝槽11 銑 10X50、10X25 鍵槽12 銑 2-φ11 凹臺(tái)13 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2??514 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.26??15 鉆、鉸 2- 直孔3.1816 鉆、攻 11-M10 螺紋孔17 終檢通 慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，過 仔 細(xì) 考由于 、 內(nèi)孔面粗糙度達(dá)不到要求，綜合選擇方案一：05.2??05.26?1 粗車端面、外圓、打中心孔。2 粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面3 粗車左端 A 處溝槽4 粗車左端 內(nèi)孔05.2??5 粗車右端 φ133、φ77.02 外圓面、φ60 內(nèi)孔6 粗車右端 D 處溝槽7 精車左端 φ72、φ75、φ85φ94、外圓面8 精車左端 A 處溝槽9 半精車右端 φ133、φ77.02 外圓面、 內(nèi)孔05.26??10 精車右端 D 處溝槽11 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2??12 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔.613 銑 10X50、10X25 鍵槽14 銑 2-φ11 凹臺(tái)15 鉆、鉸 2- 直孔03.18??16 鉆、攻 11-M10 螺紋孔17 終檢2.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備由圖樣分析，該圖樣需要車削各臺(tái)階外圓，鏜內(nèi)孔，鉆孔，攻牙，銑鍵槽等，在這里我們?cè)谲囅鞲髋_(tái)階外圓時(shí)選用外圓車刀，鏜刀，鉆頭，絲攻等等。而鉆削加工時(shí)我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用 0--150mm 為 75-100mm 的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺、螺紋塞規(guī)等。2.4 機(jī)械加工余量和工序尺寸以及公差的確定(1)毛坯種類的選擇由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用 40Cr 鋼作為毛坯的制作形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。6(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的鍛造，查取《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-5，“CA6140 車床主軸”零件材料采用鍛造。材料為 40Cr，硬度 HB 為 200—240，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，用鍛造毛坯。第三章 確定切削用量及基本工時(shí)工序 10 粗車端面、外圓、打中心孔機(jī)床：數(shù)控車床本工序?yàn)榇周嚩嗣?、外圓、打中心孔的工序，確定背吃刀量 。由于粗加工單邊pa余量為 2.5mm 可在一次走刀內(nèi)完成，故mpa75.0?2）確定進(jìn)給量 。根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，刀桿尺寸為 ，f mHB2516??以及工件直徑為 時(shí)map3?4~2rf/5.0?按 GS980TD 車床說明書選擇rmf/3.確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) GS980TD 車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 。NF350max?當(dāng)鋼的強(qiáng)度 ，MPab810~6??， ， ， （預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為map4?rf/75. ??45kin/6vc。NFf1820切削時(shí) 的修正系數(shù)為 ， ， 故實(shí)際進(jìn)給力為f .voFf 0.1sFf?1.?krFfNf 2180?由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選 的進(jìn)給rmf/5.0?量可用。3）確定切削速度 cv當(dāng)用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，15YTMPab70~63??p3?，切削速度rmf/4.0?min/109t4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟?料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進(jìn)給量cvfv根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.27 與 1.28 中公式計(jì)算：=8.88m/min； 10ndcv??工序 20：粗車左端 φ72、φ75、φ85φ94 外圓面已知加工材料為 40Cr 鋼，鍛件，有外皮，機(jī)床為 GS980TD 型數(shù)控車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。（1）外圓 φ72粗車。1）確定背吃刀量 。由于粗加工單邊余量為 1.75mm 可在一次走刀內(nèi)完成，故pamp75.1?2）確定進(jìn)給量 。根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，刀桿尺寸為f， 以及工件直徑為 時(shí)mHB516??ap3?m40~2rf/7.0~4?按 GS980TD 車床說明書選擇mf/5.確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) GS980TD 車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 。NF350max?當(dāng)鋼的強(qiáng)度 ， ， ， ，MPab810~6??p4?rf/7.0?4k（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為 。min/65vc? NFf182?切削時(shí) 的修正系數(shù)為 ， ， 故實(shí)際進(jìn)給力為fF.vofk.sfk?1.?krFff 0182?由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選 的進(jìn)rmf/5.0給量可用。3）確定切削速度 cv當(dāng)用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，15YTMPab0~63??p3?，切削速度rmf/54.0?min/09t?84）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進(jìn)給量cvfv根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.27 與 1.28 中公式計(jì)算：10ndc??=8.88m/min； 工序 30：粗車左端 A 處溝槽本工序?yàn)榇周嚧周囎蠖?A 處溝槽的工序，已知加工材料為 40Cr 鋼，鍛件，有外皮，機(jī)床為 CJK6140 型數(shù)控車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。（1）粗車左端 A 處溝槽。1）確定背吃刀量 。由于精加工單邊余量為 0.3mm 可在一次走刀內(nèi)完成，故pamp3.0?2）確定進(jìn)給量 。根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，刀桿尺寸為f， 以及工件直徑為 時(shí)mHB516??ap3?m40~2rf/5.0~?按 CK6140 車床說明書選擇rmf/3.0確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) CJK6140 車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 。NF350max?當(dāng)鋼的強(qiáng)度 ， ， ， ，MPab810~6??p4?rf/7.0?4k（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為 。min/65vc? NFf182?切削時(shí) 的修正系數(shù)為 ， ， 故實(shí)際進(jìn)給力為fF.vofk.sfk?1.?krFff 0182?由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選的進(jìn)給量可用。rmf/5.0?93）確定切削速度 cv當(dāng)用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，15YTMPab70~63??mp3?，切削速度rmf/4.0?min/109t4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進(jìn)給量cvfv根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.27 與 1.28 中公式計(jì)算：10ndc??=8.88m/min； 375?基本工時(shí)計(jì)算根據(jù)一下公式，可得：=機(jī) 動(dòng)Tmin;23.019*35./20*??nfL工序 40 粗車左端 內(nèi)孔5.??本工序?yàn)榇周囎蠖?內(nèi)孔的工序，已知加工材料為 40Cr 鋼，鍛件，有外皮，05.2?機(jī)床為 CJK6140 型數(shù)控車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。（1）粗車左端 內(nèi)孔05.2??1）確定背吃刀量 。由于半精加工單邊余量為 1.3mm 可在一次走刀內(nèi)完成，pa故m75.0?2）確定進(jìn)給量 。根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，刀桿尺寸為f， 以及工件直徑為 時(shí)mHB516??ap3?m40~2rf/4.0~?按 CJK6140 車床說明書選擇10rmf/3.0?確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) CK6140 車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 。NF350max?當(dāng)鋼的強(qiáng)度 ， ， ， ，MPab810~6??p4?rf/7.0?4k（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為 。min/65vc? NFf182?切削時(shí) 的修正系數(shù)為 ， ， 故實(shí)際進(jìn)給力為fF.vofk.sfk?1.?krFff 0182?由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選 的進(jìn)rmf/5.0給量可用。3）確定切削速度 cv當(dāng)用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料，15YTMPab70~63??， ，切削速度map?rf/4.0min/19vt4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命根據(jù)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。5）確定車削速度 和每分鐘進(jìn)給量cvfv根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.27 與 1.28 中公式計(jì)算：10ndc??=8.88m/min； 375?基本工時(shí)計(jì)算根據(jù)一下公式，可得：=機(jī) 動(dòng)Tmin;6.019*3./2?nfL工序 110：粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2??機(jī)床：T613 臥式鏜床11刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X(1)粗鏜 孔52?通過查表可知，鏜孔深度為 ；mpa12?查表可知，由于刀桿伸出長(zhǎng)度為 ，切削深度為 。所以我們可以知道，0m2鏜刀的進(jìn)給量 ；rmf/6.0?切削速度 ：通過查找相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和規(guī)范，可知：V in/15/.0sV?由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： ，有.6794.310rdn????in/60r?5.?于是就有機(jī)床的切削速度： smdV/25.61794.30????= 3/mi0.6/6nrr?計(jì)算每分鐘進(jìn)給量： in/36.fnm??切削的長(zhǎng)度 l 的計(jì)算： l19計(jì)算刀具的切入長(zhǎng)度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(????計(jì)算刀具的切出長(zhǎng)度 ： 有2l53?l2?計(jì)算行程次數(shù)： 1i計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間： in79.01364.192????mjflt工序 130 鉆、鉸 2- 直孔03.18??工件材料為 40Cr 鑄鐵?？椎闹睆綖?8mm，表面粗糙度 1.6。加工機(jī)床為數(shù)控銑床，確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]表 28-10 可查出 ，由于孔f 0.25~.31/fmr?表深度比 ， ，故 。查0/3/12.5ld?1.0lfk?(0.25~.31)f?表Z3050 立式鉆床說明書，取 。23/mr根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 。由于機(jī)床進(jìn)給'.75/fr?12機(jī)構(gòu)允許的軸向力 （由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-9，允max15690FN?許的進(jìn)給量 ?！?8/fr?由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。f'f“f確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插入法得：v mP，17/minv?表 4732N?表，5.69TNM?表 1.5PkW表由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)[7]表 28-3， ， ，故0.8Mv.75lv?'17/in0.87512(/min)v???表 ''0 9/in rd??表查 Z3050 機(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為15/in?0129/i7.3m0mrv??由參考文獻(xiàn)[7]表 28-5， ，故.0MFTk47321.4732()FN?5.6905.69TN????校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（1.25(9/28)1.02WkW???機(jī)床有效功率 ' 4365E mkP??故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，012dm?0.2/fr19/inr?7.35/minv?相應(yīng)地， ，473FN51.69T?0.82mPkW工序 130：銑 10X50、10X25 鍵槽13本工序?yàn)殂?10X50、10X25 鍵槽的工序,我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床 NT850，功率P=11kw；刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃外圓車刀 查 查相關(guān)資料可得 39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z?25wd1)銑削進(jìn)寬度的選擇根據(jù)實(shí)際工況，我們通過查相關(guān)資料可得 27 可知1—2 這里取 1.5ea?2)選擇進(jìn)給量經(jīng)查表可知 0.3 fa0.5pa?3)選擇速度經(jīng)查表可知： 0.6/3/minvs?所以： 10619/in.4vnrd???4)計(jì)算切削時(shí)間查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料 可知：??122.0.51926037580zmfppLTanlDlL??????所以， 190.65minzmTf?5)計(jì)算銑削力根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中：14031.526zefCFad?.5pza?所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz?825203N???6)校核機(jī)床功率查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有.93.6.81310FvPkw????所以，機(jī)床的功率足夠工序 70：粗銑零件的上端面至尺寸機(jī)床：數(shù)控銑床本工序?yàn)榇帚娤露嗣娴墓ば?，所選刀具為硬質(zhì)合金端外圓車刀。外圓車刀直徑d=80mm,寬度 L=60mm，齒數(shù) z=10。根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.2 選擇外圓車刀的幾何形狀。由于加工材料為 40Cr#， =140CrMPa，硬度為 160—180HBS，鍛件，有外皮。故選擇b?=8°， =+5°。0?0?已知銑削寬度 =13mm，銑削深度 mm。機(jī)床為數(shù)控銑床，工件裝在虎口鉗e?3.2?pa中。（Ⅰ）確定每齒進(jìn)給量 zf根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.5，當(dāng)使用 YG6，銑床功率為 7.5Kw（文獻(xiàn) 12 表 3.30），采用對(duì)稱銑，故取mfz /18.04.—? zmfz/18.0?（Ⅱ）選擇外圓車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.7 和表 3.8，外圓車刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，由于外圓車刀的直徑 d=80mm，故外圓車刀的壽命 T=180min。（Ⅲ）確定銑削速度 和每分鐘進(jìn)給量cvfv根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.27 中公式計(jì)算：vpuωyfxpmqvkzaTdcv0?15公式中 =240Cr , =0.2， =0.35， =0.15， =0.2， =0， =0.32，VCvqvyvxvuvpm=80, =50, =2.3, =1.0。0deapk10518.03.218042.3.5. ???cv=91.16m/min0dnc?= ?816.9=326.90r/min根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.30，數(shù)控銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=300r/min，縱向進(jìn)給量=235mm/min。fv實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量分別為 10ndvc??= 38??=75.36m/minznvfcfz?= 10325?=0.08mm/z(Ⅳ)檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.24，當(dāng) ， ， ，z=10,eam52?ap4.?md80?，近似 。min/235vf?kwpc1.?根據(jù)數(shù)控銑床說明書機(jī)床主軸允許的功率為， ，kwcw63.57.?故 ，因此選擇切削用量采用，即cwp?， ，n=300r/min， m/min，a. in/235vf .?cvzmfz/08.?。2）基本工時(shí)計(jì)算16fmvLt?公式中 ，l=140mm，根據(jù)文獻(xiàn) 12 表 3.26，對(duì)稱安裝外圓車刀入切量及超lL???切量 ，則 L=152mm。my12 in65.0231?mt3.11 工序 110：粗鏜、半精鏜、精鏜至 03.5??機(jī)床：T613 臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X(1)粗、精鏜 孔03.5??粗鏜 孔03.5?通過查表可知，鏜孔深度為 ；map2?查表可知，由于刀桿伸出長(zhǎng)度為 ，切削深度為 。所以我們可以知道，0m2鏜刀的進(jìn)給量 ；rf/6.0?切削速度 ：通過查找相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和規(guī)范，可知：V in/15/.0sV?由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： ，有.6794.310rdn????min/60r?5.?于是就有機(jī)床的切削速度： smdV/25.601794.30????= 36/in0.6/rr?計(jì)算每分鐘進(jìn)給量： in/36.fnm??切削的長(zhǎng)度 l 的計(jì)算： l19計(jì)算刀具的切入長(zhǎng)度 ： mtgtgkarp 4.5230)~2(????計(jì)算刀具的切出長(zhǎng)度 ： 有2l53?l2?計(jì)算行程次數(shù)： 1i17計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間： min79.01364.5921?????mjflt精鏜 孔03.5??通過查表可知，鏜孔深度為 ；pa10?查表可知，由于刀桿伸出長(zhǎng)度為 ，切削深度為 。于是就有：鏜刀的進(jìn)3m5.1給量 ；rmf/3.0?切削速度 ：通過查找相關(guān)手冊(cè)可知V in//2.0sV?由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： ，有in/5.607914.30rdn???in/60r?5.?于是就有機(jī)床的切削速度： smdV/6.1794.30?????= 3/mi0.6/6nrr?計(jì)算每分鐘進(jìn)給量： in/36.fnm?切削的長(zhǎng)度 l 的計(jì)算： l23計(jì)算刀具的切入長(zhǎng)度 ：1 mtgrtgkpa7230)~(????計(jì)算刀具的切出長(zhǎng)度 ： 有2l5?l6?計(jì)算行程次數(shù)： i計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間： in97.01364.91????mfljt工序 150：鉆 4Xφ7，φ8 的孔機(jī)床：數(shù)控銑床。刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4?進(jìn)給量 ：根據(jù)相關(guān)資料，查[3] 表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 0n?18所以實(shí)際切削速度 ：v3.14960.5/0dnms????切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m刀具切入長(zhǎng)度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm???????刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l4l3走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt60.25in.3jLfn???工序 11:粗銑、半精銑 6X15 鍵槽至尺寸機(jī)床：NT850 銑床刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 YG3X切削深度 ：pam2?進(jìn)給量 ：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸f出長(zhǎng)度取 ，切削深度為 。因此確定進(jìn)給量20 rmf/6.0?切削速度 ：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道 4-66，取Vin/15/.s?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取in/5.607914.30rdV???? in/60rm5.?實(shí)際切削速度 ： ? sm/2.0即 36/min.6/0rr?工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ：mf in/360.fn???被切削層長(zhǎng)度 ：l19刀具切入長(zhǎng)度 ： mtgtgkarp 4.52)3~2(????刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l5?l?行程次數(shù) ：i1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt in79.01364.192????mjfl19工序 160：鉆、攻 11-M10 螺紋孔機(jī)床：數(shù)控銑床。刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4m?進(jìn)給量 ：根據(jù)相關(guān)資料，查[3] 表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 0n?所以實(shí)際切削速度 ：v56/dms??切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m?刀具切入長(zhǎng)度 ：117(~)205.96rDlctgkctgm?????刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l4?l3走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt60.25in.3jLfn??3.2 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排假設(shè)該零件年產(chǎn)量為 9 萬(wàn)件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 380 件。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)零件的加工批量為中小批量的時(shí)候，時(shí)間定額的計(jì)算公式為：（大量生產(chǎn)時(shí) ）Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz故，相對(duì)于大批量生產(chǎn)，其計(jì)算公式如下：ttfjd其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）jt—輔助時(shí)間。ftk—一些除了加工工件以外時(shí)間的總和。工序：粗、精銑結(jié)合面機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jtmin73.1?j輔助時(shí)間 ：參照 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.5.43，取工步輔助時(shí)間為 。f min15.020由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。則min1.0min25.01.??ftk：根據(jù)相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有， 13?k單間時(shí)間定額 ： dt in14.i2.%))(25.07(%)1( ????kfj因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， min4.i2.4.2???dt即能滿足生產(chǎn)要求。（1）、銑削寬度的選擇查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.1—27 有半精銑 — 這里取1ea?21.5ea?（2）、銑削每齒給量的選擇查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—28 有0.3fa?（3）、銑削深度的選擇查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3—29 有0.5pa?（4）、銑削速度的選擇查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有0.6/3/minvs?所以： 106192/in.4vnrd???（5） 計(jì)算切削時(shí)間查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料》表 1.4—15 可知：21??122.0.36192.6580zmfppLTanlDlL??????所以， 159.73min26zmTf?（6）計(jì)算銑削力相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz??式中： 01.536zefad?.5pza所以， 0.83.650.8391zzefpFCadaz??851652N??第四章 零件編程 4.1 半精車右端 內(nèi)孔05.26??本次是要對(duì) CA6140 車床主軸相關(guān)工序進(jìn)行編程，編程部件的加工處理順序，刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸，工藝參數(shù)（主要運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度，切削深度）和輔助操作（刀，主軸反轉(zhuǎn)，冷卻液體開關(guān)，刀具等等。1）普通編程的分類普通編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。手動(dòng)編程，在制備過程的整個(gè)過程由手工完成。這就要求程序員要熟悉常用的代碼和編程規(guī)則，還要懂得機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算。點(diǎn)或部分的幾何形狀的機(jī)械22加工，常見的編程簡(jiǎn)單，程序并不多，且手動(dòng)的編程，可以實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程是使用計(jì)算機(jī)來(lái)把信息變成可以由普通機(jī)床的處理程序，這是說，大多數(shù)普通編程的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)要執(zhí)行的描繪信息到普通機(jī)床的一部分。2）編程方法的選擇刀具路徑的路徑主要由直線，圓弧，并且點(diǎn)的坐標(biāo)是方便的，所以加工程序是用手工編程。3）編程原點(diǎn)的確定該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件，其坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在軸兩端面中心上面，這樣方便坐標(biāo)的計(jì)算。其坐標(biāo)原點(diǎn)如圖 3.1 所示。圖 3.14.1 半精車右端 內(nèi)孔05.26??N10 G54 G17 G94 G90 設(shè)定加工參數(shù)N20 T0101 M06 換 1 號(hào)刀N30 M03 S1000 N40 G00 X0 Y0 Z100 定退刀點(diǎn))N50 Z10N60 G01 Z-2.5F150 第一刀下刀量)N70 M98 P0001 調(diào)用 O0001 號(hào)子程序N80 Z-5 F150 第二刀下刀量N90 M98 P0001 調(diào)用 O0001 號(hào)子程序O0001N10 G0 G90 G54X-24.Y0 S1000 M3N10 G54 G17 G94 G90 設(shè)定加工參數(shù)23N20 T01 M06 換 T01 號(hào)刀N30 M03 S1000 粗車右端 內(nèi)孔05.26??N40 G00 X0 Y0 Z100 設(shè)定退刀點(diǎn)N50 Z10 半精車右端 內(nèi)孔05.2?N60 G01 Z-2.5F150 第一刀下刀量N70 M98 P0001 調(diào)用 O0001 號(hào)子程序N80 Z-5 F150 第二刀下刀量N90 M98 P0001 調(diào)用 O0001 號(hào)子程序N100 Z-5 F100N110 M98 P0002 N120 G00 Z100 主軸停止N130 M05 M02 切削液關(guān)4.2 粗鏜、精鏜 內(nèi)孔05.2??T0101 （65°內(nèi)孔鏜刀）換 1 號(hào)刀M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500M08 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N200 W-7 粗鏜內(nèi)孔至 54?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X51.99 Z-105 車錐面N400 Z-106 退刀G00 X100 徑向退刀Z100 軸向退刀