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文档简介
摘 要机械产品的生产过程是从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程。它包括了毛坯的制造,零件的机械加工和热处理,机器的装配、检验、测试、和涂装等过程。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段,是生产中最活跃的因素。它既是构思和想法,又是实在的方法和手段,并落实在由工件、机床、夹具所构成的工艺系统中。在制定工艺过程中,要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步,加工该工序所需的机床,进给量,切削深度,主轴转速和切削速度,该工序的夹具,刀具及量具,还有走刀次数和走刀长度,最后计算该工序的基本时间,辅助时间和工作地服务时间。夹具是机床上装夹工件的一种装置,使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置,并在加工过程中保持该位置不变。从开始的下料到最后的合格品,共包括8道工序,经过4个工种(车、铣、钻等),还有许多的准备工作,例如零件材料选用,绘制cad零件图,车刀、镗刀、铣刀的选用,机床的选用。在制定加工路线时,充分考虑零件机构的独特性,对零件的装夹定位方式、加工基准的选择和加工顺序的安排都有较高的要求,经过请教和反复论证 我最终优化、确定了零件的加工工艺路线。在部分工序上,针对零件的工艺特点和加工精度要求,对零件的孔和外形加工工序采用了立式加工中心数控加工,编制了加工程序(后有附录)。并对加工工艺进行了详细的分析,针对加工零件的难度大,不易加工,加工步骤多,精度要求高,设计了专用的卡具,有利于加工和精度的保证。 经过几个周的努力,感谢在老师和同学们的帮助下,同时运用在工厂的实习经验顺利完成了这个毕业设计,同时又算是把大学时光所学的相关知识作了一个复习吧。关键词:轴承座 工序 数控 感谢i abstract the mechanical production process from raw materials to finished product all the labor process. it includes blank manufacturing, machining and heat treatment of parts, machine assembly, inspection, testing, and coating process. machining process is to achieve product design, product quality assurance, save energy, reduce consumption of the important means, is the most active factor of production. it is not only the concepts and ideas, and ways and means of the truth, and implement in the process system composed of machine tool, workpiece, fixture. in the development process, to determine the installation position of each process and the process need the labor step, processing the required process machine, feed rate, depth of cut, and cutting speed spindle speed, the process of the fixture, tool and measuring, and walk the knife cutting the number and length of time, finally calculate the basic procedures, work time and support to business hours. the fixture is a device for machine tool clamping workpiece, the workpiece relative to the tool and the tool has a correct position, and keep in the process of the position.from the beginning of the next expected qualified last, including a total of 8 processes, after 4 types (cars, milling, drilling, etc.), there are many preparations, such as parts material selection, drawing cad parts diagram, selection of turning, boring, milling cutter, machine tool selection. in the development of processing route, fully consider the uniqueness of parts of the body, the parts of the clamping and locating method, machining datum selection and processing sequence arrangement have higher requirements, through the consult and repeated demonstration, i finally optimization process to determine the parts.in the part of the operation, according to the process characteristics of the parts and machining precision of parts, and the shape of the holes machining process using cnc vertical machining center, machining program. (after the appendix). and the machining process was analyzed in detail, the parts of the processing difficulty is big, not easy processing, processing steps, high precision, is designed with a special fixture, to ensure the accuracy of processing and.after a few weeks of hard work, thanks to the help of the teacher and classmates, also used in the factory internship experience successfully completed the graduation design, also is the knowledge of the university time for a review.key words:bearing block processes numerical control thankii目 录摘 要iabstractii引 言11 零件的工艺性分析21.1零件的材料和结构分析21.2零件精度和基准的分析32 刀具的选择62.1刀具材料62.2刀具的结构62.3刀具类型62.4刀具长度的选择62.5几何参数包括以下内容72.6刀具半径73 量具的使用73.1测量方法83.2量具类型83.3量具范围83.4量具精度84 机床选择94.1机床型号的选择94.2 机床特点95 零点分析、数值计算115.1工件坐标系的设定115.2安全高度115.3起刀点、退刀点位置的选择及走刀路线的确定115.4基点数值计算116 数控编程15结 论16致 谢17参考文献18附 录19引 言随着电子及数字技术的飞快发展,计算机与其数字程序在机械制造领域得到了广泛的应用,计算机数字程序自动控制加工机床和加工中心等高精度、高效率的新一代机床正好满足市场竞争和工艺发展的需要。在轴承座这个传统零件的加工过程中,我们采用新工艺、新思维,在原有经验的基础上有所改进加工出来。本论文从生产实践的角度出发,对本零件的加工工艺过程进行了分析,本论文共分9的部分,分别是:零件的工艺性分析、刀具的选择、量具的使用、机床的选择、零点分析和基点计算、数控编程、零件的加工过程。通过这一步一步的学习真正提高了本人的学习和设计能力,为将来的工作奠定了基础。针对零件的工艺特点和加工精度要求,对零件的孔及外型面加工工序采用了数控加工,并编制了加工程序,并对数控加工工艺进行了详细的分析,针对加工零件的加工难度大、零件不易装夹,加工步骤多的特点,专门使用了一个专用夹具,以利于零件的加工。 1 零件的工艺性分析1.1零件的材料和结构分析零件的材料和结构决定了加工方案的选用,了解结构更能理解零件的作用和价值。1.1.1零件的材料分析机械工业生产的原材料主要包括:金属材料和非金属材料。1.金属材料主要包括:钢(碳钢、合金钢、结构钢),铸铁(白口、灰口、可锻、球墨、)铜,铝,镁等不锈钢。非金属材料包括:塑料、橡胶、尼龙、石蜡、木、电木等。 本零件的材料为铸铁,铸铁是根据碳在铸铁中存在的形式不同来划分的,这大体分为3大类。2.白口铸铁 碳除微量溶于铁素体外,其余全部以铁素体的形式存在。其端口银白色,故称白口铸铁。这种铸铁中含有大量莱氏体,性能硬而脆,难以切削加工,所以很少用于零件加工。3.灰口铸铁 碳全部或大部分以游离状态的石墨存在于铸铁中,其端口呈灰色,故称灰口铸铁。它在工业中最常用。4.麻口铸铁 这种铸铁组织中既有石墨又有莱氏体。属于白口铸铁和灰口铸铁的过渡部分。这种铸铁有很多的硬脆性,工业上也很少用。5. 材料的力学性能:强度和塑性、硬度、冲击韧度、疲劳极限、断裂韧度。材料的硬度主要包括:布氏硬度、洛氏硬度、莫氏硬度等。以洛氏硬度为例:hrc48 超硬我设计的轴承座材料:ht200,抗拉强度160-220mpa,能够承受中等载荷如机座、支架、轴承座等零件。1.1.2零件的结构一般情况下零件主要分为以下几种结构:轴、筒类:传动轴、连接轴等盘、片类:飞轮盘、齿圈、轮毂等机 匣 类:传动机匣、机匣壳体、机匣上盖、泵体等齿 轮 类:直齿、斜齿、锥齿轮、齿条、蜗中轮、蜗杆等本零件其结构特点为:属于中、小型盘类零件 回转类,形状结构复杂加工不易变形,刚性一般。有四个均匀分布的耳朵圆台。1.2零件精度和基准的分析:零件的精度和基准决定零件的可靠性,确保零件的作用和价值1.2.1零件精度1.尺寸类型及本零件的尺寸分析包括:直径、半径、厚度、倒角、 圆弧、圆角等。本零件的尺寸类型主要有(单位是mm):1厚度:50 2直径尺寸:238 138 126 111 75 62 7.5(四个均布) 6.50.1(三个均布)3圆弧:r10, 4角度:455槽宽:3.50.01尺寸精度特点:一般0.020mm 本零件的尺寸精度包括: 自由公差以及工艺保证尺寸。 2.粗糙度对零件表面的影响:减小表面粗糙度可提高零件的接触刚度,密封测量精度。生产加工中:大于3.2的是要求粗糙度较低 3.2-1.6为一般要求1.6-0.8 为中等要求 小于0.8为粗糙度要求较高工件本零件粗糙度为:一般1.6,部分3.2属于一般要求形位公差包括:平行度、同轴度、垂直度等本零的形位公差有:d.b基准的同轴度要求,d.a也有同轴度的要求.靠近b基准的表面还有垂直度的要求。1.2.2 工艺基准:工艺基准是在工艺过程中采用的基准,根据作用的不同有可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。下面重点介绍一下定位和测量基准。1.定位基准的选择应遵循以下内容:a与测量基准重合b稳定性好c定位误差小d控制尺寸和位置e夹具结构简单 本零件定位基准选择:由于要与测量基准重合,因此选在工件支撑表面及内孔圆心上。2.测量基准的选择通常为:夹具面零件的上端面与坐标系重合与定位基准重合本零件的测量基准:选择零件圆心为外形、外圆弧及平均分布在零件的四个孔的测量基准。选择工件的底面支撑平面为沟槽深度尺寸的测量基准。3.支撑面的选择应考虑:增加刚性(辅助支撑)限制自由度本零件支撑面为:工件外径上有环形槽的最近底平面夹紧面的选择原则:变形小 使用方便 结构简单本零件的压紧面为:工件的上表面1.2.3加工余量:1.余量大的先加工2.加工路线要合理3.首先看一下什么是工艺加工路线。加工路线是指制定工艺过程的总体布局,其主要任务是在确定加工面得定位基准和装夹方法后,选择各个加工表面的加工方法和加工方案,确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中的工序数目和各工序内容。然后将其所需的辅助、热处理等工序插入到机械加工路线中的适当位置,就得到了机械加工工艺路线。4.工序的集中与分散工序集中是指零件的加工集中到少数几个工序中完成,每道工序加工的内容较多,工艺路线短。其特点是:可以采用高效机床和工艺加工设备,生产效率高;减少设备的数量以及操作工人和占地面积,节省人力、物力;减少工件的安装次数,有利于保证表面间的位置精度,还能减少工序间的运输量,缩短生产周期;采用的工装设备结构复杂,专业化程度高,成本高,调整维修困难,生产准备工作量大,转换新产品周期长。工序分散就是指每道工序的加工内容很少,甚至每道工序只含一个工步工艺路线很长,主要特点是:设备和工艺设备比较简单,便于调整,生产设备工作量少,有易于平衡工序时间,容易适应产品的交换;对工人的技术要求较低;可以采用最合理的切削用量,和减少机动时间;所需设备和工艺装备数目多,操作工人多,占地面积大。5.基准的选定基准先行即用作精基准的表面先加工出来,然后以精基准定位面来加工其他的表面。先粗后精,整个工件的加工应是粗加工在先,半精加工其次,最后安排精加工和光整加工。先主后次即先安排主要的表面。先加工那些表面精度、配合精度等较高的表面,在以它们为基准加工其他的表面。先面后孔即先加工基准面再加工孔,这样加工出来精度就比较高。本零件刚度一般,加工的路线大致如下:(1) 下料,把中间的内孔都铸出来,还有不加工的凹槽。因为凹槽是不用加工的,这样可提高效率。(2) 在车削之前对铸件进行热处理消除内应力,这样有利于切削。(3) 用三爪卡盘卡148的内圆粗车114到111.(4)调头用反装的三爪卡盘卡111的外圆,粗车端面g、f及外圆196。精车f。g端面保证15mm。粗镗内孔149留0.5mm余量。精镗149到尺寸且保证垂直度。粗镗、精镗内孔到尺寸62。倒角。(5)调头。有三爪自定心夹盘软爪撑149内圆,粗车外圆138的外圆。精车外圆138至尺寸及大端面至粗糙度ra1.6并保证13mm。粗镗内圆75留余量0.5mm。精镗75至尺寸及端面并保证22mm满足垂直度要求。精车阶梯孔保证轴向尺寸13mm。倒角。(6)热处理。(7)用专用卡具在立式加工中心上用20的铣刀铣外形,钻孔、镗孔、攻丝。(8)去毛刺。(9)终检。补充说明一下:对于铣型面的加工我采用40的端铣刀使这个尺寸一次加工合格。由于余量较大,所以在加工时应该用较小的mm,因此.在铣削去余量的过程中,其去除余量的进给量,避免损坏刀具。对于外形的加工,由于我所选择的铣刀直径为20,所以尺寸不能大于铣刀直径的一半。由于上道工序加工余量不是很大,所以我们一刀既可完成加工。对于均布孔的加工,首先用2.5mm中心钻加工一个4mm深的孔作为钻头的引导,起到定位作用;再用6.5mm的钻头钻13mm深的通孔,钻头的加工余量为直径尺寸为6.5mm深度为4mm;最后选择7mm镗刀加工具有位置度要求的孔其直径方向余量为7mm-6.5mm=0.5mm。2 刀具的选择2.1刀具材料 刀具是数控加工中重要内容之一,它不仅会影响机床加工效率而且直接影响加工质量,编程时刀具通常考虑到加工工序内容,工件材料等因素。与传统的加工方法相比数控加工对刀具的要求更高不仅要求精度高,刚度好,耐用度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便,这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。我在选择刀具时的标准是:结合实际情况(包括加工设备的满足、零件的需要),达到预期效果,生产效率最高,损耗最小。不同的情况不同的对待。在工业生产加工中主要采用以下几种刀具:钢刀:也叫高速钢刀,可重复使用,成本低、适合加工镁铝等硬度较低的工件。硬质合金刀:材质硬、切削性能好,适合加工中等硬度材料。 陶瓷:材质硬,耐磨损,但抗冲击性能差。涂层刀:涂层物主要包括氮化碳、氮化碳+al2o2+氮化钛。特点:耐磨损,抗冲击。耐高温vmax=300mm/min。本零件的加工由于是在数控机床上加工,因此要求精度高、钢度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便刀具。选择硬质合金刀可以达到较好尺寸精度。 2.2刀具的结构主要分为:整体刀具;焊接刀具;机夹刀具(首选)。本零件的加工应选择的刀具结构为:中心钻、钻头、铣刀为整体结构。镗刀首选机夹刀具,镗刀种类:按主切削刃数量分单刃和双刀,按工件加工表面分内孔和端面,内孔分通孔和盲孔,按刀具结构分固定式,装夹式,可调式。可调式分微调式和差动式。具体的有:盲孔镗刀、通孔镗刀、可转位镗刀、阶台镗刀、人造金刚石镗刀、不锈刚小孔精镗刀、机夹后尾出屑镗刀。2.3刀具类型刀具类型主要包括以下几种:外径刀(偏刀)内径刀切槽刀螺纹刀。本道工序加工本工件所选择的立式加工中心上的刀具包括1.d=2.5中心钻。2.d=6.5钻头.d=7.5的钻头。3.d=7和8的镗刀。4.4020的铣刀。其中,中心钻加工所有的孔防引偏。20铣刀加工r10、r9和r119的圆弧外形。40的铣刀加工外端面的凸台。加工本工件所考虑刀具的几何参数为:中心钻:可选标准型的d=2中心钻。钻 头:前角可选的大一些。镗 刀:后角大小保证不与镗孔发生干涉。20铣 刀:半径小于最大的切削量(外形)。2.4刀具长度的选择对于刀具长度的选择要考虑到:切到最深时,刀架与零件外端面应大于20mm。空刀。加工本工件考虑刀具的长度:切到最深时,刀架与零件外端面应大于20mm。2.5几何参数包括以下内容2.5.1前角前角r。前角大,切削层的塑性变形小,切屑摩擦阻力小,切削力和切削热可降低;但前角过大则切削刃和刀头强度降低,散热条件恶化,刀具寿命下降。前角较小,切屑变形增大,断屑容易。前角的大小与其他几何参数一样,应依加工要求合理选择。2.5.2后角 、副后角减小刀具的后刀面或副后刀面与工件之间的摩擦。但后角过大,会减弱减切削刃强度,并恶化三人条件,使刀具寿命下降。刃倾角r,1.改变刃倾角的方向和大小,可控制切削的流动方向;2.断续切削时,适当的 r可使切削刃逐渐切入和切出工件,缓和冲击,切削平稳;3.负值的人倾角可提高刀尖的抗冲击能力,但过大的负刃倾角会使径向切削力显著增大;4.可增大实际切削前角r。减小切削变形,使切削轻快;5.可减小切削刃圆角的有效半径,增加锋利性,便于实现微量切削。2.5.3主偏角减小主偏角,可减小切削厚度和切削刃单位长度上的负荷;同时由于主切削刃工作长度增大,刀尖角增大,刀具寿命可提高;但主偏角过小会使径向切削力增大,容易引起切削振动。副偏角 kr,1.可减小副切削刃不工作部分与工件已加工表面之间的摩擦;但副偏角过大,会使刀尖角减小,工件表面的残留面积也增加,刀具的散热条件恶化,表面粗糙度增大。2.5.4副偏角副切削刃的工作长度增大,对工件已加工表面的修光作用加强,有利于减小工件表面粗糙度;但过小的副偏角会使径向切削力增大,在工艺系统刚性不足时容易引起切削振动。加工钢件用负前角,增加钢性。加工镁、铝等硬度较低的工件适用较大前角。特别注意后角,镗孔时不应发生干涉。主偏角:左右偏刀选93(让3增加钢性)副偏角:切槽加工不干涉,增加加工范围。2.6刀具半径r0.4, r0.8, r1, r1.2, r1.6零件与刀具半径相同时,选一致的避免多切。所选择的刀尖半径为:中心钻d=2.5 钻头d=6.5 钻头d=7.5 镗刀d=7 镗刀d=8+0.075 丝锥d=m8 3 量具的使用3.1测量方法根据测量精度的不同选择不同的量具进行测量。0.05以上的可用卡尺测量,0.05以下的使用千分尺。选择的量具其测量误差占公差的20%以下。本零件的尺寸要求包括:3-6.5,62,138。这里特别讲一下圆柱孔的测量方法:(1)用内卡钳测量圆柱孔。这种方法适用性较广,是工厂常用的一种方法。(2)用极限塞规测量圆柱孔。极限塞规有通端(孔的最小极限尺寸)组成。(3)用自制量棒测量大孔。测量大孔时,还可根据工件的装夹情况和尺寸大小。(4)用游标卡尺测量圆柱孔。(5)用内径百分尺测量圆柱孔。当工件批量较小,而孔的尺寸精度较高时,可使用内径百分尺寸。(6)用内径百分表测量圆柱孔。3.2量具类型通用和专用量具及设备3.2.1通用卡尺、千分尺(公法线、螺纹)、内径表(百分表、千分表)、r规、角度尺、测量平台、挂架、块规、塞尺等。3.2.2专用塞规、卡板、卡钳等。3.2.3设备三坐标测量机、齿轮检查仪、工具显微镜等3.3量具范围0-25mm、25mm-50mm、50mm-75mm1000mm-1500mm。3.4量具精度0.001mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm。本零件加工后的尺寸精度测量时考虑到零件的外形结构比较复杂,使用通用量具无法测出全部尺寸,因此选择了使用通用量具与测量设备相结合的方法来完成。通用量具:卡尺 测量6x6.5孔。专用设备:三坐标测量机 测量全部外形尺寸及工艺保证尺寸。4 机床选择4.1机床型号的选择通过对该零件的分析,了解到该零件是一种小型盘类零件,而且该零件有三组等距孔,在加工中容易产生位置度超差,从而影响该零件的质量。为此,对该零件进行了仔细的工艺分析。合理的安排工序、选择合适的加工设备就显得很重要。总体来说,该零件的精度要求比较高,体积小,重量一般,属于高精度要求。产品形状尺寸中,要求比较严格的有三个等距孔6.50.1,并保证位置度0.1以上是我们所分析认为比较重要的尺寸要求。要确保他们的合格,还必须选择合适的设备。要求其加工精度必须能满足零件图纸所要求的精度。数控机床的种类繁多,不同类型的机床其使用范围也有一定的局限性。只有在一定的工作条件下加工一定的工件才能达到最佳的效果。因此,确定选购对象之前,应首先要明确准备加工的对象,每一种加工机床都有其最佳加工的典型零件,如卧式加工中心适用于加工箱体、泵体、壳体等。而立式加工中心适用于加工箱盖和平面凸轮等单面加工零件,要加工的轴承座为盘类零件而回转类零件,所以选择立式机床,这样即方便装夹,也可以提高工件精度。通过对现有机床的分析,以及该零件自身特点的加工工艺要求,我最后选择了fanc立式数控加工中心。4.2 机床特点本机床是一种具有自动换刀装置,三轴控制,全功能精密立式加工中心机床,可以进行强力切削。机床在高速移动时振动小,低速移动时无爬行,并且有高的精度稳定性。自动换刀装置结构简单,换刀可靠,由于它安装在立柱上,故不影响主轴箱移动精度。随机换刀,采用记忆式任选换刀方式,每次选刀运动,刀库正转或反转均不超过180角。机床的主要技术参数:工作台,外形尺寸(工作面)1200mm450(1000320)mm工作台,t形槽宽槽数183工作台,左右行程(x轴)750mm工作台,前后行程(y轴)400mm主轴箱上下行程(z轴)470mm主轴转速22.52250r/min快速移动速度x,y轴14r/minz轴10m/min进给速度(x,y,z轴)1-400mm/min最大刀具尺寸100-300mm最大刀具质量8kg定位精度60.12mm/300mm根据上述机床介绍性能的了解,同时也是为考虑到提高生产效率降低加工成本,所以采用此机床加工,完全可以适合此工件的加工。5 零点分析、数值计算5.1工件坐标系的设定工件的x轴和y轴的零点选择在工件的几何中心上。工件的z轴零点选择在工件的台阶底平面上可参考上图5-1。5.2安全高度安全高度的选择通常是选在距加工面2mm5mm之间。5.3起刀点、退刀点位置的选择及走刀路线的确定由于铣削加工存在着刀具半径补偿的问题,为防止铣削加工时产生过切,我们在为刀具加入半径补偿时要求刀具与工件的距离的稍远些为钝角进刀加入刀补提供方便。本零件外形加工的起刀点由于存在着半径补偿问题因此选在x120y0的位置。退刀点选在零件外形加工完成后远离工件的位置退刀。在数控加工中,加工路线的确定原则主要有以下几点:1.加工路线应保证各加工零件的精度和表面粗糙度,且效率要高。2.使数值计算简单,以减少编程工作量,以缩短辅助时间。3.应使加工路线最短,这样即可减少程序段,又可减少空刀时间,提高劳动生产率。另外,确定加工路线时,还要考虑工件的加工余量和机床,刀具的刚度情况,确定是一次走刀,还是多次走刀来完成加工,以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣,除此之外,也应考虑一些辅助尺寸,如刀具的引入距离和超越量。顺铣,铣刀刀齿作用在工作台上的力与工作台前进的方向一致,就好比朝某方向推了一下,工作台同样要向前移动一小段距离,这个距离就等于丝杆和螺母之间的间隙的大小,这就使铣刀突然切入被加工表面而出现深啃现象,刀轴和机床传动机构受到冲击,甚至引起刀齿折断,刀轴弯曲。而逆铣时,铣削力与工作台运动方向相反在铣削力的作用下,丝杆与螺母总是保持紧密的接触,而不会松动,那么上述的不利于铣削的现象也就不会出现,所以我采用逆铣方式来铣外形轮廓。加工路线选铣外轮廓再铣槽,最后钻孔。5.4基点数值计算根据零件图样,按照已确定的加工路线和允许的编程误差,计算数控系统所需输入的数据,称为数控加工的数值计算。图5-1 轴承座5.4.1 计算外形铣削上的各个点o1至o20及切入点d1和切出的d201:( 72.478,-94.314) o2:( 81.500,-92.769) o3:( 90.565,-90.422) o4:( 92.755, -81.650) o5:( 94.267, -72.399) o6:( 94.267, 72.578) 07:( 92.755, 81.650) o8:( 90.565, 90.422) o9:( 81.500, 92.769) 10:( 72.478, 94.341) 11:( -72.478, 91.314) 12:(-81.500, 92.769)13:(-90.565, 90.422) 14:( -92.755, 81.650) 15:(-94.247, 72.339) 16: (-94.267, -72.578) 17: (-92.755, -81.650) 18: (-90.565, -90.422) 19: (-81.500, -92.769) 20:(-72.478, -94.341)图5-2 轴承座5.4.2计算a1至a4、b1至b6、c1至c2中心点的坐标:a1至a4是四个对称的小圆台,其中圆心半径119mm。所以由于均布所以是45度角。x a1=-sin45x119=-81.146y a1=-cos45x119=-84.146所以a1点的坐标(-81.146,-84.146)同理a2点的坐标(-84.146,84.136)a3点的坐标 (84.146,84.146)a4点的坐标 (84.146,-84.146)b1至b6点是6点在半径为106的半圆上均布,所以xb1=0 yb1=-106xb2=cos30x106=91.799 yb2=-sin30x106=-53同理b3点的坐标 (91.799,53)b4点的坐标 (0 ,106)b5点的坐标 (-91.799,53)b6点的坐标 (-91.799,-53)c1至c3点在半径为40的圆上均布,所以xci点的坐标xc1=-cos60x40=-20yc1=-sin60x40=-34.641同理c2点的坐标为(40 ,0)c3点的坐标为(-20,34.641)5.4.3在用直径20的铣刀进行型面加工时要计算下刀点和加工点,因为下刀点和加工点都在45度角平分线上所以相对简单:a1处的下刀点x=145.761x(-)sin45=-103.069y=145.761x(-)cos45=-103.069加工点x=132.379x(-)sin45=-93.606y=132.379x(-)cos45=-93.606同理a2处的下刀点为:(-103.069,103.069) 加工点为:(-93.606,93.606)a3处的下刀点为:(103.069,103.069) 加工点为:(93.606,93.606)a4处的下刀点为:(-103.069,-103.069) 加工点为:(93.606,-93.606)由于该零件是以轴线为对称中心的对称零件,所以其它各点的坐标值用对称的方法都可以计算出来。6 数控编程g54:坐标偏置指令,建立工件坐标系 goo:快速点定位g01:直线插补指令 g02:顺时针圆弧插补指令g03:逆时针圆弧插补指令 g42:刀具半径补偿指令 g86:镗孔固定循环指令g90:绝对坐标编程 m06:换刀指令m03:主轴正转 m00:程序停止 m05:主轴停止m01:选择暂停m05:主轴停止m30:程序结束 返回程序头,以便于下一次执行加工程序g81:钻孔固定循环指令 g85:镗孔固定循环指令g80:固定循环指令停止 g40:取消刀具半径补偿g43:建立刀具长度补偿指令结 论从3月7日至今我的毕业设计轴承座的工艺及工装设计已近尾声。前八周的生产实习、调研,后八周的轴承座的设计方案的确定、工艺路线的设计,零件图、夹具图的绘制,工艺卡片的制作,直到最后的毕业设计说明书的编写。可以说我和我的指导老师张红丽老师都花费了大量的心血,这是一次将理论知识与实践的好机会,同时培养了我们这些未来工程师的良好品质。在cad绘制零件图过程中让我受益匪浅,我们虽然大二的时候开过cad的教学但我还真没有绘制过一张完整的、标注的cad零件图,而且学的很散、很碎,而这次我将这张零件图从头到尾,从大到小,从线条的标注,从图层到标题栏,让我牢记在心。其中有迷茫的探索,但最终都在张老师的指导和我的努力中克服,大大提高了我的动手查资料的能力。在工艺线路和工艺过程卡片设计过程中是我花费精力最大的一部分。首先我查阅了机械手册、工艺现代机械制造工艺等书目,将轴承座类零件和典型套类零件学习了一遍并做了笔记,并亲自制定了几套加工方案,最后在张老师的指导下,优化选用了本设计的工艺路线。即用车和立式加工中心两大工种,保证质量,各大工种里工序集中保证效率。数控车工序中用粗、精加工互为标准,确保各表面尺寸质量、形状精度、位置精度,立式加工中里用设计的专用夹具,准确定位,减少辅助时间,加工中采用一次装夹,集中对刀,多次自动换刀,提高了适用性和经济效益。鉴于本人初次设计可能有不足之处,个人认为工步加工余量的确定是今后的改进和深入研究的方向。 致 谢通过这一次的毕业论文的撰写,使我从中学习了很多的知识,这是一次理论与实践相结合的学习机会,必定会在我今后的工作当中起到重要的作用。经过不断的学习和虚心的请教,以及各种知识的逐渐掌握,我的毕业设计也完成了,通过实践加工最终获得的合格零件说明该零件从机床、刀、夹、量具的选用到程序的编制都是合理可行的。通过这次毕业设计,使我对自己所学的专业知识有了更进一步的了解,我深刻的了解到数控技术性是未来企业发展的必然趋势,是现代机械加工产业中不可取代的一部分。我将用我所学到的知识更加积极的投入到工作当中去,为我们企业的发展做出自己的一点贡献。由于经验不足,论文难免存在错误,疏漏之处,希望评委老师给予指出。轴承座的工艺及工装设计过程中,将我在大学学习的理论知识运用到实践中,让我熟练使用cad二维制图,学习了工艺卡片的制作,原来模糊地概念清晰了,让一些标准牢牢地记在脑中。在加工工艺和工艺卡片过程中查阅机械手册、工艺现代机械制造工艺等书目,将轴承座类零件和典型套类零件学习了一遍,锻炼了我独立解决问题的能力。看着自己的成果非常高兴,但是这其中也凝聚了张红丽老师和实习工厂师傅的心血。设计过程中张老师不辞辛苦到辅导教室指导我。在我设计迷茫时给我指明方向,在我犹豫不决时给我建议,真诚的道一声谢谢。在制作论文时得到张老师的帮助,最后感谢三年中授我知识的老师和为我提供良好环境的母校。参考文献1关雄飞.数控机床与编程技术【m】.北京:清华大学出版社,2008.p103-135.2上海市金属切削技术协会汇编. 金属切削手册【m】第3版上海:科学技术出版社,2006.p1.25-p1.99. p2.31-p2.8 p4.106-p4.3.3陈锡渠.现代机械制造工艺学【m】.北京:清华大学出版社.2006.p30-p52.4京玉海 罗丽萍.机械制造基础【m】.北京:清华大学出版社.2004.p51-p545刘小年 刘振魁.机械制图【m】.北京:高等教育出版社.2000.p1-p331.6王启平主编,王振龙、狄士春机械制造工艺学【m】哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社1999.p54-p767肖继德、陈宁平机床夹具设计【m】北京:机械工业出版社,1999.p21-p548徐国义、沙桂英金属工艺学【m】哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1997.p11-769田克华互换性与测量技术基础【m】哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.p213-p33210李淑娟、闫献国机械制造工艺学【m】山西:山西高校联合出版社,1996.p1-p4511邱宣怀机械设计【m】北京:高等教育出版社,1997.p89-p19212赵如福金属机械加工工艺人员手册【m】第3版,上海:上海科学技术出版社,1990.p547-p870附 录程序:用直径40的铣刀平圆台表面o0001n10 m06 t01;(用第1把刀,40铣刀加工4个平台)n20 g54 g90 g00 x0 y0 z300.;(建立工件坐标系,设定绝对编程)n30 m03 s600;n40 g40 g00 z100. h01;(加入长度补偿)n50 x-103.069 y-103.069;n60 z20.;n70 g01 z12. f100;n80 x-93.606 y-93.606;n90 g00 z100.;n100 x-103.069 y103.069;n110 z20.;n120 g01 z12. f100;n130 x-93.606 y93.606;n140 g00 z100.;n150 x103.069 y103.069;n160 z20.;n170 g01 z12. f100;n180 x93.606 y93.606f100;n190 g00 z100.;n200 x103.069 y-103.069;n210 z20.;n220 g01 z12. f100.;n230 x93.606 y-93.606;n240 g00 z100.;n250 g00 z300.;n260 x0 y0;用直径20的铣刀铣外形o0002n102 g00 g17 g40 g49 g80 g90;n104 t02 m06;(换上铣刀)n106 g00g90g54x28.738y-144.99s1500m03g42d02;(建立坐标系加上半径补偿)n108 g43 h2 z100.m08;n110 z11.;n112 g01 z-4.f50;n114 x28.738 y-114.8 f200.;n116 z2.x42.73 y-111.12 r26.;n118 g03 x72.484 y-91.341 r119.;n120 g02 x81.5 y-92.769 r10.;n122 g03 x90.565 y-90.422 r19.;n124 g02 x94.246 y-72.399 r10.;n126 g03 x94.246 y72.578 r119.;n128 g02 x92.755 y-81.65 r10.;n130 g03 x81.5 y92.769 r19.;n132 g02 x74.478 y94.341 r10.;n134 g03 -72.478 y91.341 r119.;n136 g02 x-81.5 y92.769 r10.;n138 g03 x-92.755 y81.65 r19.;n140 g02 x-94.246 y72.399 r10.;n142 g03 x-94.267 y-72.578 r119.;n144 g02 x-92.755 y-81.65 r10.;n146 g03 x-81.5 y-92.769 r19.;n148 g02 x-72.478 y-94.341 rio.;n150 g02 x42.73 y-111.12 r26.;n152 g02 x54.176 y-128.39 r10.;n154 g01 x57.392 y-137.866;n156 z7.f5000;n158 z0 z100.;n160 m5;n162 g91 g28 z0 m9;n164 g28 x0 y0 z0;n166 m01;用中心钻钻孔、用钻头钻孔、镗刀镗孔等操作o0003n440 m06 t03; (用第三把刀,加工a1a3、b1b6、c1c3的中心孔)n450 g43 g00 z100 h03 m03 s600;n460 g81 x-84.146 y84.146 z10.r15.f50;n470 m98 p100;n480 g81 x0 y-106 z10. r15. f50;n490 x91.799 y-53.;n500 x91.799 y53.;n510 x0 y106.;n520 x-91.799 y53.;n530 x-91.799 y-53.;n540 x-20.y-34.641;n550 x40 y0;n560 x-20. y34.641;n520 g80 g00 z300.;n530 x0 y0;n540 m06 t04;(用第4把刀, 直径6.5钻头,钻b1-b6孔)n550 g43 g00 z100 h04 m03 s600;n560 g81 x0 y-106. z-4. r15. f100;n570 x91.799 y-53.; x91.799 y53; x0 y106.; x-91.799 y53.; x-91.799 y-53.;n580 g80 g00 z300.;n590 x0 y0;n600 m06 t05; (用第5把刀, 直径7镗刀,镗b1-b6孔)n610 g43 g00 z100 h04 m03 s60
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