帶輪軸工藝設計與編程,輪軸,工藝,設計,編程 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 帶輪軸的加工工藝設計及數(shù)控編程 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計(論文) 帶輪軸的加工工藝設計及數(shù)控編程 班 級： 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 教學學院： 機電工程學院 指導老師： 完成時間2014年10月7日至2015年5月23日 前 言 隨著科技的進步，機械制造業(yè)也正日新月異地變化著，對機械產(chǎn)品的要求也日趨嚴格，特別是在加工精度方面。為了保證產(chǎn)品的精度要求，必須協(xié)調(diào)產(chǎn)品加工中的每一個方面，因為任一方面的誤差累積起來，將對產(chǎn)品的精度產(chǎn)生間接的影響。制造業(yè)中尤其是機械制造業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中按照特定工藝，不論其生產(chǎn)規(guī)模如何，都需要種類繁多的工藝裝備，而制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本無不與工藝裝備有關(guān)。隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應用，如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。 高效率、高精度加工是數(shù)控機床加工最主要特點之一。數(shù)控加工取代傳統(tǒng)加工占據(jù)生產(chǎn)制造的主導地位已成為一種趨勢，但由于歷史的原因，傳統(tǒng)的加工設備與先進的數(shù)控機床并存，是目前乃至今后很長一段時期內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)的設備現(xiàn)狀。如何從工藝的角度根據(jù)各企業(yè)的設備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來合理地進行產(chǎn)品工藝方案設計，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設備與傳統(tǒng)設備的加工效率，使企業(yè)設備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個方面來探討。其中數(shù)控編程系統(tǒng)正向集成化，網(wǎng)絡化和智能化方向發(fā)展。 畢業(yè)設計作為我們在大學校園里的最后一堂課、最后一項測試，它既是一次鍛煉，也是一次檢驗。在整個設計過程中，我受益匪淺。 由于畢業(yè)設計是一次綜合性設計，無論是設計本人的紕漏還是經(jīng)驗上的缺乏都難免導致設計的一些失誤和不足，在此，請老師和同學們給以指正。 摘要 此設計主要講述了帶輪軸零件的加工工藝過程的設計及數(shù)控程序的編寫。首先對零件圖紙進行分析，根據(jù)零件圖在對其材料、精度、形狀等進行詳細陳述；再確定加工工藝路線；根據(jù)其要求與加工工藝方案選擇適合的加工設備、刀具、熱處理方法及、切削用量等；最后完成加工工藝過程卡和加工工序卡的填寫，并編寫數(shù)控加工程序。 關(guān)鍵詞：帶輪軸 工藝分析 工藝方案 工藝路線 數(shù)控編程 37 目錄 1、零件分析 1 1.1 零件作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 2、工藝規(guī)程設計 3 2.1毛坯的選擇 3 2.2基準的選擇 3 2.3刀具的選擇 3 2.4機床的選用 4 2.5工藝路線的制定 4 2.6 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 5 3、確定切削用量 7 4、基本工時 22 5、編程 26 結(jié)束語 35 致 謝 36 參考文獻 37 1、零件分析 如圖1所示帶輪軸零件圖，此零件主要由軸、環(huán)槽、內(nèi)孔以及螺紋孔組成，螺紋孔主要起定位作用，其中內(nèi)孔需要與其它軸類零件配合，所以要求加工精度較高，加工路線應為粗鏜—精鏜，外圓表面需與其它套類零件相配合，所以要求的加工精度較高，加工路線應為粗車—半精車—精車。此外的內(nèi)孔與外圓、外圓表面有同軸度要求，所以加工內(nèi)孔時，應以外圓或者外圓表面為精基準。 圖1 帶輪軸零件示意圖 1.1 零件作用 本零件是典型的軸類零件，主要起支撐傳動零部件，內(nèi)孔與外圓、外圓表面有同軸度要求 1.2 零件的工藝分析 其中左端面、右端面精度要求均為IT10，精度要求較低，所以只需粗車—半精車即可達到其加工要求。的外圓外圓表面精度要求為IT6，精度要求較高，所以需要粗車—半精車—精車方可達到其加工要求，且的外圓表面需要作為精基準，為了保證其位置精度，所以應粗精加工分開。的內(nèi)孔精度要求為IT7，精度要求較高，所以需要粗鏜—半精鏜—精鏜，在做鏜工序之前應先用鉆頭鉆孔。為滿足零件設計要求，設定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 右端面 IT10 Ra6.3μm 左端面 IT10 Ra6.3μm 外圓表面 IT6 Ra1.6μm 外圓表面 IT6 Ra1.6μm 內(nèi)孔 IT10 Ra6.3μm 內(nèi)孔 IT10 Ra6.3μm 內(nèi)孔 IT7 Ra1.6μm 螺紋 4-M8 IT10 Ra6.3μm 2、工藝規(guī)程設計 2.1毛坯的選擇 45#是普通低碳鋼，強度低，韌性與塑性好，切削加工性與焊接工藝性能較好，價格便宜。常在正火之后采用冷擠壓成形方法制造塑料模具，再經(jīng)滲碳或碳氮共滲+淬火、低溫回火處理，使磨具表面呈現(xiàn)很高的硬度與耐磨性，同時心部保持良好的強韌性。由于鋼不含合金原素，所以淬透性低，不適宜制造尺寸較大的塑料磨具。 2.2基準的選擇 在軸類零件加工中，為保證各主要表面的相互位置精度，所以在選擇定位基準時，應該盡可能的使用其與裝配基準重合并使各工序的基準統(tǒng)一，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面。 粗基準的選擇原則： 準選擇：以外圓￠42表面作為粗基準，澆口、冒口及其他缺陷， （4）自為基準原則。所以此次加工精基準的選擇以已加工的外圓表面為精基準。 2.3刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且還會直接的影響加工質(zhì)量。所以在編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等眾多因素。? 與傳統(tǒng)的加工相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、高剛度、硬性好、耐用度高，而且要求尺寸應當穩(wěn)定、安裝方便，便于調(diào)整，能適應高的切削速度和大的切削用量。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造的數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具的幾何參數(shù)。? 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。根據(jù)零件的分析所選擇的刀具有：主偏角分別為45o的外圓車刀，主偏角為45o的硬質(zhì)合金鏜刀。 2.4機床的選用 為了體現(xiàn)出了數(shù)控車床的高效自動化，全面智能化，高精度，快速度，短周期等功能。更好的適應時代發(fā)展的潮流，所以應該選擇數(shù)控機床，選擇專用機床有利于保證加工精度，方便裝夾，所以在數(shù)控車床上主要加工工序20、工序30、工序40、工序50、工序60、工序70、工序110。在數(shù)控鉆床上加工工序90、工序100。在數(shù)控銑床上加工工序120。 表2 根據(jù)現(xiàn)有數(shù)控機床和加工工藝選擇機床 加工表面 機床名稱 機床型號 最大功率（kW） 允許最大抗力（N） 端面、外圓表面、、內(nèi)孔 數(shù)控車床 CJK6140 7.8 5100 4—M8 數(shù)控鉆床 ZK546 2.8 8830 數(shù)控磨床 M1420-520 1.7 2.5工藝路線的制定 主軸加工工藝過程可劃分為三個加工階段，即粗加工階段（粗車端面、粗車外圓、粗鏜內(nèi)孔、粗銑鍵槽等）；半精加工階段（半精車外圓、半精車端面、鉆通孔、半精鏜內(nèi)孔等）；精加工階段（精車外圓、精銑鍵槽、精鏜內(nèi)孔、拉鍵槽、攻螺紋等） （1）零件表面加工方法的選擇 端面的加工方法有粗車、粗車—半精車、粗車—半精車—精車 外圓表面的加工方法有粗車、粗車—半精車、粗車—半精車—精車、粗車—半精車—磨削、粗車—半精車—粗磨—精磨、粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工 孔的加工方法有鉆、鉆—鉸、鉆—鉸—精絞、粗鏜、粗鏜—半精鏜、粗鏜—半精鏜—精鏜、鉆—粗絞—精絞—珩磨 平面的加工方法有粗車—半精車、粗車—半精車—磨削、粗銑—精銑、粗銑—精銑—刮研 根據(jù)加工表面的不同可選各加工表面的加工路線： 右端面 粗車—半精車 左端面 粗車—半精車 、外圓表面 粗車—半精車—精車 內(nèi)孔表面 粗車—半精車 內(nèi)孔 鉆—粗鏜—精鏜 4-M8螺紋 鉆—攻螺紋 （2）機械加工工藝路線的擬定 軸類零件的各主要表面總是循著以下順序進行，即時效—粗車—半精車—精車—淬火—回火（最終熱處理）—粗磨—精磨 10 下料 Φ85mm x 80mm 20 車 夾持左端，粗車右端面保證尺寸25、粗車Φ70外圓至Φ72，留粗加工余量 30 車 掉頭裝夾，粗車左端面、外圓面Φ80，留粗加工余量 40 熱 調(diào)質(zhì)處理 50 車 半精車右端臺階面、半精車Φ70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面 60 車 鉆Φ24底孔、半精車至尺寸、車倒角 70 車 車Φ67X的環(huán)形槽 80 車 掉頭裝夾，半精車、精車Φ80外圓面至Φ81,留磨削余量，車端面取長60.5，半精車左側(cè)20°倒角，車左側(cè)圓角R1 90 車 鉆Φ24的底孔 100 車 粗車Φ24、Φ59、Φ65(Φ24留精加工余量) 110 車 半精車到規(guī)定尺寸 120 車 Φ24、Φ59、Φ65內(nèi)孔倒角 130 鉆孔攻絲 鉆左端4×M8的螺紋底孔4×Φ6.8，攻螺紋4×M8 140 鉆孔攻絲 鉆右端4×M8的螺紋底孔4×Φ6.8，攻螺紋4×M8 150 磨 磨外圓面到尺寸 160 鉗 去除尖角毛刺 170 熱 磷化，高溫上油 180 檢 檢驗入庫 2.6 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 確定加工余量是為適應機床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保證設備的最大利用化，同時還能保證加工精度，在粗加工階段加工余量較大，所達到的加工精度較低，精加工階段加工余量較小，所達到的加工精度較高，能到達到所要求的精度。 表3 粗車—半精車 左端面 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 半精車 1.5 0.033（IT8） 94 粗車 2.5 0.13（IT11） 95.5 毛坯 4 —— 98 表4 粗車—半精車 右端面 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 半精車 1.5 0.039（IT8） 90 粗車 2.5 0.16（IT11） 91.5 毛坯 4 —— 94 表5 粗車—半精車—精車 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 精車 0.2 0.021（IT7） 半精車 0.9 0.033（IT8） 粗車 2.9 0.13（IT11） 毛坯 4 —— 表6 粗車—半精車 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 半精車 1.5 0.039（IT8） 粗車 2.5 0.16（IT11） 毛坯 4 —— 表7 鉆—粗鏜—精鏜 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 精鏜 0.2 0.021（IT7） 粗鏜 1.8 0.13（IT11） 鉆 22 0.21（IT12） 毛坯 22 —— 表8 粗銑—精銑 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 精銑 0.6 0.033（IT8） 39.5 粗銑 3.4 0.13（IT11） 40.1 毛坯 4 —— 43.5 表9 鉆—攻 2-M8 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級 工序尺寸 攻螺紋 1 0.005（IT5） 鉆 5 0.075（IT11） 毛坯 6. —— 3、確定切削用量 3.2工序20 夾持左端，粗車右端面保證尺寸25、粗車Φ70外圓至Φ72，留粗加工余量 1、加工條件 （1）選擇刀具 1） 選擇直頭焊接式外圓車刀 2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，車床CJK6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。 3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。 4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12 表12 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 續(xù)表12 車刀幾何形狀角度 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm 2）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時， 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給力為。 依據(jù)，根據(jù)表1.21，當鋼的強度=570~670MPa，，，， (預計)時，進給力為N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 N 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =110m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 3.2工序30 掉頭裝夾，粗車左端面、外圓面Φ80，留粗加工余量 1、加工條件 （1）選擇刀具 1） 選擇直頭焊接式外圓車刀 2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，車床CJK6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。 3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。 4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12 表12 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 續(xù)表12 車刀幾何形狀角度 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm 2）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時， 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書得其進給機構(gòu)允許的進給力為。 依據(jù)，根據(jù)表1.21，當鋼的強度=570~670MPa，，，， (預計)時，進給力為N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實際進給力為 N 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =110m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 3.2工序50 半精車右端臺階面、半精車Φ70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面 1、加工條件 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=0.9mm 1）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。 3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =158m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =97m/min 最后決定切削用量 3.3工序70：半精車到規(guī)定尺寸 （1）選擇機床： 由于加工的零件的外廓尺寸不是很大，又屬于回轉(zhuǎn)體，故可以在車床上鏜孔。又因為經(jīng)濟精度的要求不是很高，故可以選擇CJK6140型臥式車床。 （2）選擇刀具 依據(jù)，根據(jù)表1.2，可以選擇YG6型硬質(zhì)合金鏜刀。 依據(jù)，根據(jù)表1.30，由于C620-1機床的中心高度，所以可以選擇刀桿的尺寸為BXH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。 依據(jù)，根據(jù)表1.3，選擇車刀的幾何形狀為平面帶倒棱形前刀面，如表13 表13 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號 范圍 取值 主偏角 kr 60～75 60 副偏角 15～20 20 前角 10～15 10 后角 6～8 8 刃傾角 0 0 0.4~0.8 0.5 （3)切削用量的計算 1）決定切削速度 由于加工余量為0.9，故可在一次走刀內(nèi)切完，則 mm 2）決定進給量f 依據(jù)，根據(jù)表1.5，當粗鏜45鋼，鏜刀的直徑為20mm，，鏜刀伸出的長度為125mm時， 依據(jù)，根據(jù)表4.2-9，查得CJK6140型機床的進給量選 3）依據(jù)，根據(jù)表1.9，所選擇的鏜刀磨鈍標準及刀具壽命T=60min。 4）決定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，，，，，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算為 =116m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =82m/min 5)校驗機床功率 依據(jù)，根據(jù)表1.24，當，，，時，。 依據(jù)《切削用量簡明手冊》，根據(jù)表1.29-2，可查得切削功率的修正系數(shù)0.94，1.0。故實際切削時的功率為。 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，當，車床主軸所允許的功率,因為,故所選擇之切削用量可以在C620-1車床上進行。 最后決定的車削用量為 。 3.3.1精鏜 1、加工條件 (1)、選擇刀具：車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）、背吃刀量ap mm 1）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為45鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書可選擇 2）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據(jù)《切削用量簡明手冊》，根據(jù)表1.9，所選擇車刀的后刀面最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min 3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=0.65，=0.92，=0.8，=1.0，=1.24，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算 故 =185m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =83m/min 最后決定切削用量 3.2.2工序110 精車Φ24、Φ59、Φ65內(nèi)孔并倒角 1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.2mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 依據(jù)，得精車余量ap=0.2mm 2）、進給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為碳鋼，當表面粗糙度為，（預計）時，。 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力為=3530N。 查，根據(jù)表1.21，當鋼的強度，，，，=100m/min(預計)時，進給力為=375N。 依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時的修正系數(shù)為，，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的進給量可用 3）、車刀磨鈍標準及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.4~0.6），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，，，，，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計算為 故 =224m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CJK6140車床的使用說明書，選擇 這時實際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 3.5工序130、140：鉆左端右端4×M8的螺紋底孔4×Φ6.8，攻螺紋4×M8 選擇鉆床：ZK546鉆床 1、刀具的選擇：選擇高速鋼麻花鉆，其直徑。 依據(jù)，根據(jù)表2.1及表2.2，可選擇鉆頭的幾何形狀為：標準，，，，，。 2、選擇切削用量 1）依據(jù)，根據(jù)表2.7，可得鋼的強度，鉆頭的直徑時，。 因為，所以不需要乘孔深修正系數(shù)。 2）依據(jù)，根據(jù)表2.8，根據(jù)鉆頭強度決定進給量：當，，鉆頭強度允許的進給力。 3）依據(jù)，根據(jù)表2.9，按機床進給機構(gòu)強度決定進給量：當，，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N(查，表2.35)時，進給量為。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇。 查，根據(jù)表2.19，當，時，查得軸向力。 軸向力的修正系數(shù)為： 故。 查ZK546鉆床的使用說明書，機床進給機構(gòu)所允許的最大軸向力為，由于，所以可用。 （2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 查，根據(jù)表2.12，當時，可取得鉆頭的后刀面最大磨損量取為0.4mm（0.4~0.6），刀具的壽命T=15min。 （3）決定切削速度 查，根據(jù)表2.30，可查得，，，，，。則。 = 查，根據(jù)表2.31，可查得，，，，故： r/min 查，根據(jù)ZK546鉆頭的使用說明書，可以考慮選擇，但因為所選轉(zhuǎn)數(shù)計算轉(zhuǎn)數(shù)較高，會使刀具壽命下降，所以可將進給量降一級，即取，也可以選擇較低一級的轉(zhuǎn)數(shù) ，仍用，比較這兩種選擇方案： 1）第一方案 , 2）第二方案 , 因為第一方案的乘積較大，基本工時較少，故第一方案好。這時, 。 （4）檢驗機床扭矩及功率 查，根據(jù)表2.20，當，時，。扭矩的修正系數(shù)為可查得，所以。根據(jù)Z525鉆床的使用說明書，當時，。 由于，故選擇之切削用量可用，即 f=0.17mm/r, , 。 3.6工序120 磨外圓面到尺寸 機床的選擇：萬能磨床 （1）選擇刀具：查，根據(jù)表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀 2）查，根據(jù)表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標準系列L=198mm，標準系列l(wèi)=63mm，粗齒數(shù)為4。 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為3.4mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度=12mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據(jù)表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30，XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 3.6.1精銑 （1）選擇的機床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 根據(jù)，可查得精銑=0.6mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度時，銑刀每齒進給量，取，所以 mm/r 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼銑刀，立銑刀，，精銑，后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm，查，根據(jù)表2.1-76，可查得選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：，，，，，（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77，可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30， XA6132型萬能銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 4、基本工時 4.1工序20 夾持左端，粗車右端面保證尺寸25、粗車Φ70外圓至Φ72，留粗加工余量 式中，l=32mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量,則L=37mm,故 min 4.1工序20 掉頭裝夾，粗車左端面、外圓面Φ80，留粗加工余量 式中，l=32mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量及超切量為,則L=35.5mm,故 min 4.1工序20 半精車右端臺階面、半精車Φ70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面 式中，l=32mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量及超切量為,則L=35.5mm,故 min 4.2工序30 粗車Φ24、Φ59、Φ65(Φ24留精加工余量) 式中，l=45mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=50mm,故 　　min 4.2.2工序110 半精車到規(guī)定尺寸 式中，l=45mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min 4.2.1精車Φ24、Φ59、Φ65內(nèi)孔并倒角 式中，l=45mm, 根據(jù)，根據(jù)表1.26，車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min 4.4工序90：鉆右端4×M8的螺紋底孔4×Φ6.8，攻螺紋4×M8 式中，l=10mm, 根據(jù)，根據(jù)表2.29，車削時的入切量以及超切量為,則L=12mm,故 min 4.4工序90： 磨外圓面到尺寸 1）確定磨削深度=0.4mm 2）確定進給量,取f= 0.05mm/r 3）根據(jù)機床選n=2667r/min，計算出= =2093.6m/min 4）基本時間=，故 ==0.47min 5) 計算,查表得輔助時間=0.2min,布置工作地時間=0.3min, 休息與生理需要時間=0.1min, 則=0.47+0.2+0.3+0.1=1.07min 6）小結(jié) 綜上所述，機床為仿形M114W，主軸轉(zhuǎn)速為2667r/min，切削速度2093.6m/min，進給量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，機動時間0.47min,輔助時間0.2min。 5、編程 確定加工工藝過程；校對程序及首件試切?？傊? 利用一般的計算工具，通過各種數(shù)學方法， 優(yōu)點：（如平面、方形槽）零件的加工，計算量比較小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實現(xiàn)的情況等。 缺點：對于具有空間自由曲面、復雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計算相當繁瑣不變，工作量極大，極易出錯，而且很難校對，有些甚至根本無法完成。 此次所選用的機床系統(tǒng)均為FANUC系統(tǒng) 因為圖1所示的零件幾何形狀比較簡單，沒有復雜的型腔形狀，所以選擇手動編程。 表16 刀具材料及編號 序號 名稱 材料 刀具號 1 外圓車刀 硬質(zhì)合金 T0101 2 鏜刀 硬質(zhì)合金 T0202 3 麻花鉆 高速鋼 T0303 4 立銑刀 高速鋼 T0404 5 切槽刀（2.7MM） 高速鋼 T0505 表17 編程程序號及所加工工序 程序號 加工工序 O0001 工序20、工序30 O0002 工序40、工序40 O0003 工序70 O0004 工序90 O0005 工序110 O0006 工序120 (1)用G71循環(huán)粗車—半精車右端面、至，加工原點如圖2 圖2 O0001加工原點 O0001 N0001 //序列號 N10 M43 //啟動 N20 M03 S800 //主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min N30 T0101 //調(diào)用1號刀 N40 G0 X85 Z5 //快速定位至，距端面5mm處 N50 G71 U1 R0.5 N60 G71 P70 Q110 U0.9 F0.48 //采用復合循環(huán)指令粗加工端面、外圓表面 N70 G01 X0 Z0 S1200 F0.28 N80 G01 X70 N90 G01 X72 Z-1 N100 G01 Z-25 N110 X90 N120 P70 Q110 //半精加工端面、外圓表面 N130 G0 X110 Z200 //返回換刀點 N140 M05 //停主軸 M150 M30 // 程序結(jié)束 （2）工件調(diào)頭裝夾，用G71循環(huán)車削端面、外圓表面，加工原點如圖3所示 圖3 O0002加工原點 O0002 N10 M43 //啟動 N20 M3 S800 //主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min N30 T0101 //調(diào)用1號刀 N40 G0 X90 Z6 //快速定位至，距端面6mm處 N50 G71 U1 R0.5 N60 G71 P70 Q110 U1.5 F0.48 //采用復合循環(huán)指令粗加工端面、外圓表面 N70 G01 X0 Z0 S1200 F0.28 N80 G01 X82 Z0 N90 Z-35 N100 G0 X110 Z200 //返回換刀點 N110 M05 //停主軸 N120 P70 Q110 N130 M40 M30 //程序結(jié)束 （3）用G71循環(huán)半精車右端臺階面、半精車Φ70g6的外圓到尺寸、車倒角, 半精車右側(cè)兩R0.5的圓面，加工原點如圖4所示 圖4 O0003加工原點 O0003 N10 M43 //啟動 N20 M3 S800 //主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min N30 T0101 //調(diào)用1號刀 N40 G00 G43 X70 Z0; 半精車外圓 N50 G71 U1.5 R0.5; N60 G71 P70 Q110 U4 W1 F10; N70 G00 X110 Z200 N80 M05; N90 M40 M30 //程序結(jié)束 O0003 鉆Φ24底孔、半精車至尺寸、車倒角 O0003 N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0202 //調(diào)用2號刀 N40 G0 X0 Z2 N50 G71 U1.0 R0.5 //采用復合循環(huán)粗加工內(nèi)表面，X正方向留精加工余量0.2mm N60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3 N70 G0 X26 Z1 F0.15 N80 G1 X22 Z-1 N90 Z-4 N100 X20 N110 G70 P70 Q120 //精鏜循環(huán)指令 N120 G0 X110 Z200 //返回程序起點 N130 M05 //停主軸 N140 M30 //程序結(jié)束 工序70 車Φ67X的環(huán)形槽 N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0505 //調(diào)用5號刀 N40 M03 S200; 切槽（2.7mm） N50 G00 G43 X75 Z-9.2 F10; N60 G01 X67; N70 G01 X75; N80 G00 G40 X110 Z200; N90 M05; N100 M30 //程序結(jié)束 （5）掉頭裝夾，半精車、精車Φ80外圓面至Φ81,留磨削余量，車端面取長60.5， 半精車左側(cè)20°倒角，車左側(cè)圓角R1，加工原點如圖6 圖6 O0005加工原點 O0005 N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0101 M03 S300; 精車外圓 N40 G00 G43 X90 Z0； N50 G70 P70 Q110 ; N60 G01 G40 X110 Z200; N70 M05; N80 M30 //程序結(jié)束 粗車Φ24、Φ59、Φ65(Φ24留精加工余量) N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0202 //調(diào)用2號刀 N40 G0 X0 Z2 N50 G71 U1.0 R0.5 //采用復合循環(huán)粗加工內(nèi)表面，X正方向留精加工余量0.2mm N60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3 N70 G1 X69 Z1 F0.15 N80 G1 X65 Z-1 N90 Z-10.5 N100 X61 N110 Z-11.5 N120 X59 N130 G70 P70 Q120 //精鏜循環(huán)指令 N140 G0 X110 Z200 //返回程序起點 N150 M05 //停主軸 N160 M30 //程序結(jié)束 半精車到規(guī)定尺寸 N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0202 //調(diào)用2號刀 N40 G0 X0 Z2 N50 G71 U1.0 R0.5 //采用復合循環(huán)粗加工內(nèi)表面，X正方向留精加工余量0.2mm N60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3 N70 G0 X26 Z1 F0.15 N80 G01 X22 Z-1 N90 Z-45 N100 X24 N110 G70 P70 Q100 //精鏜循環(huán)指令 N120 G0 X110 Z200 //返回程序起點 N130 M05 //停主軸 N140 M30 //程序結(jié)束 （6）Φ24、Φ59、Φ65內(nèi)孔并倒角 O0003 N10 M43 //啟動 N20 M3 S1200 //主軸轉(zhuǎn)速1200r/mm N30 T0202 //調(diào)用2號刀 N40 G0 X0 Z2 N50 G71 U1.0 R0.5 //采用復合循環(huán)粗加工內(nèi)表面，X正方向留精加工余量0.2mm N60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3 N70 G1 X69 Z1 F0.15 N80 G1 X65 Z-1 N90 Z-10.5 N100 X61 N110 Z-11.5 N120 X59 N130 G70 P70 Q120 //精鏜循環(huán)指令 N140 G0 X110 Z200 //返回程序起點 N150 M05 //停主軸 N160 M30 //程序結(jié)束 結(jié)束語 畢業(yè)設計是對我們畢業(yè)在大學期間所學知識的一個考驗，檢查我們幾年大學生活的所得和其他各個方面的綜合能力。它重在讓我們運用所學知識去發(fā)現(xiàn)、提出問題，并通過查找資料、分析、詢問他人解決問題。經(jīng)過一個月的努力，我的設計已完成，通過此次設計，我對軸套零件的數(shù)控加工工藝有了更深刻的理解，這對我以后的工作有極大的幫助。此外，這次畢業(yè)設計還培養(yǎng)了我獨立工作及與別人團結(jié)合作的能力，各方面的綜合能力也有所提高，使我明白做任何事都必須有嚴謹認真的態(tài)度，須知“差之毫厘，謬以千里”。在以后的日子里，我會不斷提高自身的素質(zhì)，使自己更適應社會的需求。 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到指導老師的悉心指導。老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。我對老師的感激之情是無法用言語表達的。 我還感謝所有幫過我和教過我的老師。他們細心指導我的學習和做人，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有可敬的師長、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 參考文獻 1. 陳洪濤，《數(shù)控加工工藝與編程》，高等教育出版社，2003.9 2. 蘇宏林，《機械制造技術(shù)》，清華大學出版社，2011.21 3. 陳立德，《機械設計基礎》，高等華教育出版社，2004.7 4. 夏鳳芳，《數(shù)控機床》, 高等華教育出版社,2005.1 5. 隋秀凜，《現(xiàn)代制造技術(shù)》，高等教育出版社，2002.11 6. 于榮賢等，《機械制圖與計算機繪圖》，機械工業(yè)出版社，2004.3 7．顧京，《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 .7 8．趙長明 劉萬菊 ，《數(shù)控加工工藝及設備》，高等教育出版社 2005.9