数控加工工艺课程设计任务书

数控加工工艺课程设计 1 数控加工工艺课程设计任务书 1. 设计题目 零件制造工艺设计 2. 设计任务 图示零件为设计指导书附录（典型零件图精选）中第 页输出轴零件，此零件材料为 45 钢，为中批量生产类型，进行机械加工工艺设计，完成以下任务： (1) 对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图一张。 (2) 确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图一张。 (3) 拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡、工序卡片和刀具卡）一套。工序卡片不得少于 5 份，数控工序 少于 5 份的用普通加工工序卡补足 5 份。 (4) 设计轴类零件的需手工编制数控车削程序并仿真。 (5) 撰写设计说明书 1 份。（计算机排版打印） 3. 设计要求 （ 1） 零件图标尽量采用 1： 1 比例，画上标准标题栏，原图如有错误或缺线改正。 （ 2） 设计说明书要有手写稿（草稿）和电子稿（抽号打印）。 （ 3） 视图表达、零件材料、加工规范等一律采用新标准。 （ 4） 必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。 （ 5） 全部资料完成后打包上交。 数控加工工艺课程设计 2 数控加工工艺课程设计 3 二、输出轴工艺分析 输出轴的作用 输出轴 主要应用在动力输出装置中 ，是输出动力的主要零件之一。 其主要作用是传递转矩，使主轴获得旋转的动力 ，其工作中要 承受 较大的冲击 载荷 和扭矩。因此，该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。 出轴的结构特点、工艺，表面技术要求分析 从图示零件分析，该输出轴结构简单，属于阶梯轴类零件。主要由 有 55 、 60 、65 、 75 、 176 的外圆柱面 、 50 、 80 、 104 的内圆柱表面 和 10 个 20的孔和一个 16 的 键 槽 组成。为了保证输出轴旋转是的速度，表面粗糙度有较高的要求 ， 外圆的粗糙度要求都为 内圆的粗糙度为 余为位精度也比较高，为了外圆和外面零件的配合后受力均匀， 55 ，60 的外圆 的径向跳动量小于 80 的跳动量小于 20 孔的轴线的跳动量小于 了保证键槽和键的配合， 键槽 对 55 外圆的对称度为 于输出轴在 工作中要承受 较大的冲击 载荷 和扭矩，为了增强耐磨性和抗扭强度，要对输出轴进行调质处理，硬度为 250 数控加工工艺课程设计 4 三 、确定毛胚 择毛胚材料 毛胚的种类有很多，如 1、型材 2、锻造 3、铸造 ， 由于该输出轴要 承受 较大的冲击 载荷 和扭矩，为了增强其刚性和韧性，所以要选择锻件做为毛胚。如选用棒料，由于生产类型为中批，从经济上考虑，棒料要切削的余量太大，浪费材料。 胚的的简图 数控加工工艺课程设计 5 四、工艺路线的确定 准的选择 基准可以分为粗基准和精基准 基准 由于此零件为轴类零件，为了保证精度，所以选择外圆作为粗基准面。首先选用三爪卡盘自动 找正原理，夹紧。以外圆为粗基准面，加工外圆、端面、中心孔。然后用已加工过的外圆作为基准，加工另一端面和钻中心孔，保证两个中心孔在同一直线上。 基准的选择 精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要。此零件选用两端的中心孔作为精基准，所以用两端中心孔来对外圆精加工。外圆加工完成后用外圆作为精基准，加工内圆。 表面加工方法的确定 176 外圆 ：粗车 55 外圆 ：粗车 精车 60 外圆 ：粗车 精车 65 外圆 ：粗车 精车 75 外圆 ：粗车 精车 50 内 圆：粗铣 80 内圆： 车孔 104 内圆： 车孔 20 孔 ： 钻孔 左端面 ： 粗车 右端面 ： 粗车 键槽 ： 粗铣 数控加工工艺课程设计 6 序集中和分散考虑 序集中 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是 ： 可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； 减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度； 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很 多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。其主要特点是 设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换 ,对工人的技术要求较低； 可以采用最合理的切削用量，减少机动时间； 所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。 工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模 。 一般情况下，单件小批生产时，采用 工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面； 批量生产时，采用 工序分散 。 终上以及结合图纸要求，采用 工序分散 。 工设备于工艺设备的的选择 5 41 普通车床 身上最大回转直径 400床鞍上最大回转直径 220最大工件长度1000 主 轴通孔直径 52 主轴头型式 02/口型；其余 :02/轮锁紧型，主轴转速范围 24 级 9轴电机功率 筒直径 /行程 75/150顶尖锥度 53、刀位数 /刀方尺寸 4 / 25 X、 Z 向最大行程 145 320 X、 Z 向进给范围 93 种 r、 93 种 mm/r，公制 螺纹范围 48 种 制螺纹范围 48 种 72 数螺纹范围 42 种 径节螺纹范围 42 种 56数控加工工艺课程设计 7 控车床 50 50,床身上最大回转直径： 360 滑板上最大回转直径： 180 滑板上最大切削直径： 180 最大加工长度： 650轴通孔直径： 53主电机功率： 变频 主轴转速范围： 200， X 轴最大行程： 220 Z 轴最大行程： 660 机床重复定位精度： X 轴： Z 轴： 加工精度： 糙度： 床净重 /毛重： 2030*3170装箱尺寸：（长 *宽 *高）： 2500*1640*2145控铣床 作台面积 000320 T 型槽 (槽数 /槽宽 /间距 ) 550 工作台最大载重 00 主轴锥孔 :24 锥度 轴轴径 /扭矩 m 60/108轴电机 轴转数 0 4000 或 6000（无级） 快速移动速度 (X、 Y、 Z 轴 ) 000 切削进给速度 mm/0 4000 伺服电机输出扭矩 Nm 6 齿轮润滑电机功率 具最大直径 /长度 /重量 110008源容量 5 机床外观尺寸 20017002000 机床重量 (净重 /毛重 ) 000/4000 定位精度 复定位精度 、加工顺序的安排 毛坯热处理 退火（消除内应力） 普车 粗车各 外圆和 左端面 普车 粗、精车右端面 、 176 外圆 钻中心孔 数控车 粗、 精车各圆柱面 （除被装夹面） 数控车 精车左端 各外圆 数控车 钻 45 的孔 ， 车 50、 80 、 104 ， 80 的留铰的余量 数控车 铰 80 孔 数控 铣 钻 20 8 孔、 铰 孔 数控 铣 铣键槽 数控加工工艺课程设计 8 六、走刀路线的确定 合理确定走刀路线对于保证被加工零件的加工精度和表面质量以及提高编程和加工效率起着非常重要的作用。 尤其是 加工轴类零件 。 应 做到 走刀路线短，刀具空行程 少，这样才能提高工作效率。 序尺寸及公差的确定 工序尺寸及公差的确定 在机械加工中起着至关重要的作用。要按照给定的精度等级选定公差。 加工部位 粗车余量及公差等级 精车余量 及公差等级 176 外圆 5 55 外圆 15 1 60 外圆 12 1 65 外圆 5 1 75 外圆 5 1 、刀具的选择 刀具的选择是数控加工 工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。应考虑以下方面： （ 1） 根据零件材料的切削性能选择刀具。 （ 2） 根据零件的加工阶段选择刀具。 （ 3） 根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。 由于我们要加工的零件材料要求为 45 钢，根据要求，选择 硬质合金刀。 （ 1） 粗车外圆： 01 90外圆车刀 （ 2） 精车外圆 02 70外圆车刀 （ 3） 端面： 03 90端面车刀 （ 4） 打孔钻头： 04、 05 18、 45 高速钢钻 （ 5） 内圆 06 90内孔刀 （ 6） 键槽 07 3 键槽铣刀 3 数控加工工艺课程设计 9 八、切削用量的选择 所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定 背吃刀量 、进给量 。 加工部位 粗背吃刀量 精车吃刀量 进给量 mm/r 各外圆 端面 槽 5 2 孔 控加工工艺课程设计 10 九、小结 一个星期的数控加工工艺的课程实训很快结束了，在这次课程设计过程中，我学到了很多。也遇到了种种困难，又一次又一次的修改加工方案，着都暴露了我在这方面的知识欠缺和经验不足。数控加工课程设计是一个跟实际联系很紧密的，不管是工艺过程还是工序卡，以及设备的选择，都要 求我们有相关的理论知识，而且还要根据实训过程中学到的实践经验联系起来，才能搞课程设计。因此在课程设计中遇到的很多问题，既有理论的欠缺，也有经验的不足。但是在李立教授的帮助下，最终将遇到的问题得到了解决。 作的一次综合练习。随着课程设计的逐渐完成，使我对数控加工工艺这门课程以及对数控加工技术都有了更深入的理解和掌握。在这段时间里， 我 尽着自己最大的努力学习，来学习和创新。为了解决技术上的问题，我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各种相关 。 我认为，这种实训我受益匪浅，因为我暴露出了自己的不足。 十、参考文献 赵长旭 数控加工工艺 西安电子科技大学 2006 赵长旭 数控加工工艺课程设计指导书 西安电子科技大学 2007 王健石 机械加工常用刀具数据速查手册 机械工业出版社 2006 运强 机械切削工人常用计算手册 化学工业出版社 2006 数控加工工艺课程设计 11 产品型号 机械加工工艺过程 零件编号 第 页 零件名称 输出轴 共 页 材料 名称 型号及规格 毛坯种类 毛坯尺寸 毛重 / 净重 / 序号 工序名 称 工序内容 设备 工艺装备名称与编号 工时定额 (小时 ) 夹具 量具 刃具 辅具 准备 操作 单件 1 锻造毛胚 各边留 3 5工余量 2 粗车 车各外圆 角卡盘 游标卡尺 90外圆刀 3 粗车 车左端面 角卡 盘 90端面刀 4 粗车 车右端面 角卡 盘 90端面刀 5 粗车 176 外圆 角卡 盘 游标尺 90外圆刀 6 精车 车右端面 角卡 盘 90端面刀 7 精车 176 外圆 角卡 盘 千分尺 93外圆刀 8 粗车 各外圆柱面 50 三角卡 盘 游标卡尺 90外圆刀 9 精车 各外圆柱面 50 三角卡 盘 千分尺 93外圆刀 10 打孔 打中心孔 50 三角卡 中心钻 数控加工工艺课程设计 12 11 掉头车 车各圆柱面 50 三角卡 盘 千分尺 93外圆刀 12 钻孔 钻 45 的孔，车 50 80 104 的孔 50 三角卡 盘 内径千分 尺 90内孔刀 13 铰孔 铰 80 的孔 50 三角卡 盘 内径千分 尺 铰刀 修改记录 标记 学生班级 学生姓名 指导老师 完成日记 签名 数控加工工艺课程设计 13 产品型号 机械加工工艺过程 零件编号 第 页 零件名称 输出轴 共 页 材料 名称 型号及规格 毛坯种类 毛坯尺寸 毛重 / 净重 / 序号 工序名称 工序内容 设备 工艺装备 名称与编号 工时定额 (小时 ) 夹具 量具 刃具 辅具 准备 操作 单件 1 铣 铣 20 的孔 口钳 内径千分 尺 键槽铣刀 2 铣 铣键槽 口钳 内径千分 尺 键槽铣刀 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 修改记录 标记 学生班级 学生姓名 指导老师 完成日记 签名 数控加工工艺课程设计 14 数 控 加 工 工 序 卡 零件名称 输出轴 零件编号 工序名称 工序号 设备 编号 型号 称 普车 夹具 编号 名称 定额 每批件数 单件时间（小时） 工人级别 学生班级 学生姓名 日期 序号 工 步 内 容 刀具及辅具 量具 切削用量 机动时间小时 辅助时间小时 编号 名称 规格 数量 编号 名称 规格 数量 ap f vc n 粗车 外圆 01 90外圆车刀 1 游标卡尺 0 800 粗车 左端面 03 90端面刀 1 粗车 右端面 03 90端面刀 1 数控加工工艺课程设计 15 粗车 176 外圆 01 90外圆车刀 1 游标卡尺 0 800 精车右端面 03 90端面刀 1 0 1000 精车 176 外圆 02 70外圆刀 1 千分 尺 0 1000 数控加工工艺课程设计 16 数 控 加 工 工 序 卡 零件名称 零件编号 工序名称 工序号 设备 编号 型号 50 名称 夹具 编号 名称 定额 每批件数 单件时间（小时） 工人级别 学生班级 学生姓名 日期 序号 工 步 内 容 刀具及辅具 量具 切削用量 机动时间小时 辅助时间小时 编号 名称 规格 数量 编号 名称 规格 数量 ap f vc n 粗车各外圆柱面 01 90外圆刀 1 游标卡尺 0 800 数控加工工艺课程设计 17 精车各外圆柱面 02 70外圆刀 1 千分 尺 0 1000 打中心孔 中心钻 1 600 钻 45 的孔，车 50 80 104 的孔 麻花钻 1 内径千分 0 600 铰 80 的孔 铰刀 1 内径千分