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江苏城市职业学院武进校区 毕业设计用纸江苏城市职业学院武进办学点毕业设计说明书设计课题 冲床横梁的工艺分析及编程 年 级 2007级专 业机械制造与自动化 姓 名 张宜兴指导教师 曾锡琴二一年四月目录第一章： 绪论1第二章： 横梁的粗加工22.1 横梁的铸造22.2 横梁的粗加工2第三章：横梁的精加工及编程33.1 横梁的工艺分析33.2 横梁的第一次装夹43.3 横梁的第二次装夹53.4 横梁的第三次装夹11第四章： 小结14致谢: 15参考文献: 15摘要：在科学技术不断发展的今天，数控机床在机械制造业中的地位越来越重要，机械制造业发展的一个明显趋势是越来越广泛地应用数控技术，普通机械逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替。 数控机床作为一种新型的自动化机床，在具有高自动化程度的同时，还具有广泛的通用性，适合加工如箱体这样几何形状复杂，在加工过程中必须进行多种加工，工艺设计经常变化，小批量生产的机械产品，如我做的箱体上有平面、曲面、内外轮廓、孔、螺纹孔，且加工面较多，用普通机床加工，不仅工艺复杂，装夹繁琐，生产效率低，切尺寸精度，表面粗糙度，形位误差也达不到预期的要求。 同时数控编程不断得到完善，使之与不断更新的编程软件系统、最新引进的高速加工机床、不断总结优化的编程方式及工艺方法等相适应相匹配。通过多年的生产实践，基于知识的编程方式使数控编程的整体水平有了很大的提高，编程效率提高40%以上，并使国外各大公司CAM编程的智能化、自动化、专业化程度推到一个新的高度。 本论文详细的介绍了横梁箱体的加工的全过程。从确定零件的材料；数控机床刀具的配置，工装的设计；数控编程、加工等。 ZJUP横梁是日制大型冲床的基础件之一，是典型的箱体类零件。由它将一些轴、套、齿轮等件组装在一起，使它们保证正确的相互位置关系，彼此能按照一定的传动关系协调地运动。而协调运动的精度，在很大程度上决定于横梁本身的加工精度。关键词：横梁，数控技术，工件装夹， 数控加工数控编程第一章绪论现代数控机床在我国使用始于20世纪60年代,至今也只有近50年的历史。近20年来，数控机床得到了快速的发展，随着新实际的到来，机械制造技术有了更深刻的变化和进步，社会对数控机床的需求日益增加，加工零件产品也呈现更加多样化和高精密的趋势；多品种、中小批量生产的比重明显增加，采用传统的普通加工设备已难以适应高效率、高质量、多样化的加工要求。一方面促使加工大量前期工作与机械加工过程连为一体；另一方面，促使机械加工的全过程与柔性制造系统、计算机集成制造系统（CIMS）的技术基础之一，是机电一体化的重要组成部分。在科学技术不断发展的今天，数控机床在机械制造业中的地位越来越重要，机械制造业发展的一个明显趋势是越来越广泛地应用数控技术，普通机械逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替。电子技术的飞速发展，促进了数控技术由硬件数控到计算机数控的发展，而计算机为更有效地使用数控技术也发挥巨大的作用。由于采用了数控机床，模具零件形状加工过程发生很大的变化。例如模块的加工，过去采用手工画线、钻床钻孔、带锯去矩形孔废料、立铣加工型孔、手工攻螺纹等五道工序。改用数控机床后，则由数控机床定位钻孔，减少了工序，且孔精度有了提高。如使用加工中心，则一次装夹可完成所有加工内容。缩短了加工周期，同时也减少多次装夹带来的孔位误差，提高了加工的精度。数控机床作为一种新型的自动化机床，在具有高自动化程度的同时，还具有广泛的通用性，适合加工如箱体这样几何形状复杂，在加工过程中必须进行多种加工，工艺设计经常变化，小批量生产的机械产品，如我做的箱体上有平面、曲面、内外轮廓、孔、螺纹孔，且加工面较多，用普通机床加工，不仅工艺复杂，装夹繁琐，生产效率低，切尺寸精度，表面粗糙度，形位误差也达不到预期的要求。随着现代科学技术于生产的发展，对机械加工与测量提出了越来越高的精度要求。这不仅是高新科技发展的需要，也是提高普通机械产品的性能质量，寿命和可靠性的需要，也是减少机械产品修配工作量，提高装备效率的需要。生产效率的提高首先要提高加工速度，高速是高效的基础，实现这个目标最主要的方法就是提高切削速度和减少辅助时间，而利用数控机床加工机械产品能达到这一要求。现代数控机床与50多年前的数控机床在加工速度与加工精度方面已经有悬殊的差别。数控机床的发展是制造技术发展的结果，也是自动化技术特别以数控为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品的结果。数控编程不断得到完善，使之与不断更新的编程软件系统、最新引进的高速加工机床、不断总结优化的编程方式及工艺方法等相适应相匹配。通过多年的生产实践，基于知识的编程方式使数控编程的整体水平有了很大的提高，编程效率提高40%以上，并使国外各大公司CAM编程的智能化、自动化、专业化程度推到一个新的高度。加拿大最常用的数控加工工艺技术由数控程序编15制(CNC Programming)，工夹具准备与调整(Setup)，数控操作(Operation)三部分组成。数控程序可由数控机床专用G代码和CAD/CAM软件生成。常见的CAD/CAM软件有MASTERCAM，PRO/E，UG/II，CATIA，IDEAS，CIMATRON，EDGECAM等。如果要掌握数控加工工艺技术，就必需具备机床，加工工艺，加工刀具，夹具，测量工具，G代码，CAD/CAM软件等知识和技能。对绝大多数具备高学历的外国技术移民来说, 无论有无经验, 都可以在短时间内掌握上述技能。以至在加工此类离合器时相当的简易，加工效率相当可观。数控编程作为数控加工的关键技术之一，其程序的编制效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率。尤其是随着数控加工不断朝高速、精密方向的发展，提高数控程序的编制质量和效率对于提高制造企业的竞争力有着重要的意义。随着CAD/CAM软件的不断普及应用，数控编程的模式逐渐由自动编程取代手工编程。但CAM软件编程和手工编程有着各自的特长，且现有的CAM软件不能满足所有数控系统的特殊功能，充分结合两种编程模式，对于提高编程的效率和质量有着重要的意义。由于历史的原因，国内企业普通数控机床和高精密数控机床并存的局面将持续很长时间，对于传统的普通数控机床，无法实现高速切削加工，采用高速切削加工的编程策略难以发挥普通数控机床的加工效率，且传统数控机床普遍内存容量有限，因此合理有效地利用传统数控机床的特性，结合CAM软件自动编程和手工编程两种方式，编制简洁合理的小容量数控程序，有着非常现实的意义。ZJUP横梁是日制大型冲床的基础件之一，是典型的箱体类零件。由它将一些轴、套、齿轮等件组装在一起，使它们保证正确的相互位置关系，彼此能按照一定的传动关系协调地运动。而协调运动的精度，在很大程度上决定于横梁本身的加工精度。横梁装配在冲床上以后，还要与其它部件保持一定的相互位置的精度要求，因此横梁加工的质量也会直接影响整台冲床的精度及使用寿命。例如：横梁上有两个D250 mm（以D作为孔径、刀具直径的符号）的主轴孔其孔径的公差为00.025mm，目标植为+0.01mm，与基准面的平行度公差为0.01mm/500mm，即每500 mm，孔轴线与基准面的平行度误差允许为0.01mm。这两个孔是用于安装主轴的。如果孔径过大则配合过松，使主轴回转中心不稳定，并降低了支承刚性，易产生振动与噪声；若孔径太小则配合过紧，轴承外圈收缩变形而且容易发热，不能正常运转，缩短轴承的使用寿命。同时，两孔的孔轴线之间的平行度误差也会影响轴上齿轮的啮合，使齿轮的接触精度降低。第二章 横梁的粗加工2.1横梁的铸造横梁的材料选用的是HT200灰铸铁。这种材料具有较好的耐磨性、可切削性和吸振性等特点，且成本较低。横梁的毛坯铸造完成之后，其平面上留有712mm的总余量，毛坯孔留有1624mm的总余量。同时，考虑到经济效益及生产效率，只预先铸出D250mm、D105mm、D118mm、D163mm、D130mm的毛坯孔。在铸造横梁毛坯时，D250mm的主轴孔、其它需预先铸出的孔及横梁箱体壁的泥芯是装成一体放入的，它们之间具有较高的相互位置精度。这样就能保证各孔的孔线与横梁不加工的箱体内壁的相互位置要求，可避免装入横梁的旋转件与箱壁碰撞。最后，在毛坯铸造完成以后，应该安排一次人工时效处理，以消除内应力。2.2横梁的粗加工由于横梁为铸件，其毛坯平面的加工余量较多，若直接拿到数控机床上加工，则生产效率太低，且加工精度与加工质量不能保证。因此，毛坯先拿到镗床上进行粗加工，将平面上主要的余量去掉。在镗床上粗加工时，由于工件为中心对称结构，因此使用芯棒先找到中心，然后根据中心对工件平面进行对称铣削加工。由于横梁的精度要求较高，而粗加工时，因为余量较多，切削时产生的内应力、切削力较大，因此为保证横梁的加工精度，在粗加工之后安排一次人工时效处理，以消除粗加工产生的内应力和切削力，进一步提高工件的加工精度的稳定性。粗加工时还应注意平面所留的加工余量应合理。若加工余量留多了，则当工件在数控机床加工时，由于吃刀量的增加，且切削速度较大，使得切削力增大，容易引起切削振动，使得加工工件的表面质量下降。同时，刀具的磨损加快加剧，增加了更换刀具的次数，使得辅助时间和加工成本增加。若粗加工时，其平面的加工余量留少了，则当工件在数控机床上加工时，由于吃刀量太少，使得刀具刃口的钝圆半径、刀尖圆弧半径作用明显，刃口、刀尖处挤压、摩擦增大，切削变形增大，使得已加工表面粗糙度增大，工件的加工质量也得不到保证。同时刀具的磨损也加剧，也增加了更换刀具的次数，使得辅助时间和加工成本也增加。因此，粗加工时横梁的平面的加工余量应合理选择。一般情况下，各面留4mm的加工余量。第三章 横梁的精加工及编程3.1横梁的工艺分析横梁粗加工完成以后，再安排一次人工时效处理。然后，将工件运至型号为BTD200QF的卧式镗铣削加工中心进行加工。由于横梁的六个表面都需加工，因此不可能一次装夹就完成所有的加工内容。由于横梁的结构较为复杂，主要表面的精度要求较高，而且横梁上的孔系不仅本身孔径的精度要求较高，而且孔距精度要求和相互位置精度要求也较高，是横梁加工的关键，所以加工时遵循先面后孔的原则。先以孔为粗基准加工平面，再以平面定位加工孔，使孔的加工余量均匀，有利于提高孔加工的形状精度。而且先加工平面，再以平面定位加工时，能提供稳定可靠的精基准。同时，先加工平面可切除铸件表面的凹凸不平和夹砂的缺陷层，避免镗刀或钻头刚进入孔口加工时引起引偏或刀具的崩刃，并且有利于刀具的调整等优点。同时，通过仔细研究图纸，发现工件有两个主要平面定位基准面和装配基准面。而且定位基准面与装配基准面之间的垂直度公差为0.01mm，主轴孔的孔轴线与定位基准面的平行度公差为0.01mm/500mm,与装配基准面的平行度公差也为0.01mm/500mm。同时，在图纸A的右视图的全剖视图上发现，有两个D60 mm的孔关于工件中心对称，其孔径尺寸公差为00.02mm，目标植为0.01mm，且孔轴线与定位基准面的垂直度公差为0.01mm，孔的位置度公差也为0.01mm。因为这两个孔关于工件中心对称，位置精度较高，且与定位基准面垂直，最重要的是这两个孔就在定位基准面上，所以加工装配基准面时，采用“一面两孔”的定位方式进行加工。其中“一面”为定位基准面，“两孔”为两个D60 mm的孔。但是，在采用“一面两孔”的定位方式加工装配基准面之前，应先行将定位基准面和D60 mm的孔加工完成。在图纸A的主视图上，还发现有4个标注有“加工用”字样的D19 mm的通孔。且这4个通孔在装配基准面上。因此，可以先以装配基准面为定位基准，对定位基准面及D60 mm的孔进行加工。但是此时装配基准面并未经过精加工，因此不能作为定位基准，因此还需要先行加工装配基准面。但是因为此时定位基准面和D60 mm的孔并未加工完成，所以此时不加工装配基准面的孔系。只以粗基准加工装配基准面的平面，以及4个D19 mm的加工用的通孔。通过以上分析，要完成横梁的所有的加工内容，需要进行三次装夹。同时，每次装夹前，还需要根据每次的加工内容以及要求，将工件进行翻身。翻身时，应将工件放置在木头上，绝对不能也不可以将工件直接放置在地面上进行翻身。因为工件较重，翻身时可能会因为操作的原因使得工件着地时的冲击力较大。若把工件直接放置在地面上，容易使工件与地面发生碰撞，使工件发生变形，甚至撞坏工件，地面也会被破坏。若把工件放置在木头上，则木头能吸收一部分的冲击力，同时还能起到缓冲的作用，不会对工件造成损伤。当然，工件并不是只在翻身时才放置到木头上。刚运至加工场地的毛坯也应放置在木头上，工件在加工前、加工后也应放置在木头上，方便搬运。3.2横梁的第一次装夹第一次装夹，加工装配基准面的平面以及4个D19 mm的通孔。因为该工件是在卧式加工中心进行加工，所以装配基准面应垂直于工作台，且朝向主轴。考虑到以后装夹以及加工的方便，同时还考虑到第三次装夹时“一面两孔”的定位要求，所以将工件翻身时，横梁的箱口朝下，定位基准面朝上。以箱口表面作为底面，以并未加工的定位基准面作为粗基准，开始进行加工。工件采用组合夹具进行装夹。所需夹具有 4个T形块、2块长为30cm的压板、2块长为15cm的压板、4根M12的内六角螺栓、4个垫圈以及2个等高垫块。该工件为长方形结构，工件的两端为型腔，且在底面有开口。其中，一端开口的宽度为220 mm，另一端开口的宽度为500 mm。装夹时，由于工件的长度长于工作台，因此将压板压在工件两端型腔的开口部位。其中，两块较长的压板叠在一起，然后压在宽度为220 mm的开口部位，而长为15cm的两块压板分别压在宽度为500 mm的开口部位的两侧。同时，为防止螺栓将压板中间的键槽部分压坏，螺栓应套上垫圈，然后穿入键槽部分，旋入T形块。这样就能保护压板的表面及键槽部分不受损伤并使受力均匀。用M12的六角扳手上紧螺栓时，应将四个内六角螺栓同时上紧，以保证工件在装夹的过程中不会发生走动。工件装夹时还应注意，应尽量将工件装夹在工作台的中间，同时工件两端的开口部位还应留出并留足一个T形块的距离，为夹具的安装提供方便。使用等高垫块时，应使垫块的厚度略大于开口部位工件的厚度， 以防止安装夹具时，压板压在垫块的部分压在了工件上，造成不便，同时对工件的加工精度造成影响。将工件安装完毕以后，从刀库中取出2把盘铣刀以及1把莫氏2号锥柄、1把D19 mm麻花钻。其中两把盘铣刀的刀盘直径为130 mm，使用相同材料的硬质合金可转位三角刀片，且其中一把铣刀的刀柄较长，而另一把铣刀的刀柄较短。将麻花钻装入莫氏锥柄中，同时检查麻花钻的横刃是否完好，是否符合加工标准。若不符合要求，则将麻花钻修磨一下，直到符合要求为止。将刀具准备好以后，开始加工工件。因为BTD200QF卧式加工中心的工作台为可回转工作台（3601/1000），同时机床本身带有测量计算功能，利用这两个功能拉直线，将工件的装配基准面的表面拉平，使其与X轴大致平行。因为此时装配基准面的表面还未加工，使其与X轴完全平行是不可能的，所以允许有0.1 mm 0.3 mm的误差。若误差较大，则平面需要重新调整校对。工件调整校对完毕以后，将1号刀从刀库中调出。1号刀为早已安装好的D12的中心钻。利用中心钻将装配基准面的中心找出，以该点为原点建立坐标系H902。找完中心以后，通过换刀指令将1号中心钻调回刀库，然后换上D130 mm的长刀柄铣刀，并将刀盘上六个刀位全装上刀片，上紧夹紧机构。然后对刀长，将其相应的数据输入到刀具参数表中。然后编程，加工平面。此时仍为粗加工，吃刀量为2.5 mm，转速为360400r/min，进给为250350mm/min。同时还要加切削液进行冷却。当装配基准面的平面粗加工完成以后，将工作台退至Z轴的极限位置（G91G28Z0），再将主轴移至最高处（G91G28Y0）再将工作台转过180（G90G0B180）。然后，利用复制功能将装配基准面的平面铣削加工程序复制，在将程序中的H902改为H903，同时程序中的X值全部改为相反数。然后将1号中心钻调出，利用中心钻将该面的中心找出，并以此为原点建立坐标系H903。换刀，将D130 mm的长刀柄铣刀调出，对刀长，将相应的数据输入刀具参数表中，然后对该平面进行铣削加工。以上粗加工完成以后，为保证加工精度，将工件松开，消除粗加工时产生的内应力、切削力、夹紧力和切削热。然后重新以较小的夹紧力夹紧，再进行精加工。通过换刀指令将长刀柄的铣刀调入刀库，然后换上刀柄较短的D130 mm的盘铣刀，并将刀盘上的六个刀位全部装上刀片，上紧夹紧机构。然后对刀长，将相应的数据输入刀具参数表中。然后将该面的粗加工程序进行复制，再将程序中的吃刀量改为1.5 mm，转速改为360r/min，进给改为150mm/min，然后对该平面进行精加工。由于使用切削液会使粉末状的切屑黏在刀片上形成积蟹瘤，影响工件的表面粗糙度，因此切削液关闭。而精加工使用短刀柄的盘铣刀加工，是为了防止振刀，提高工件的表面加工质量。该面加工完成以后，将工作台移至极限位置，再将主轴移至最高点，再将工作台转过180（G90G0B0），转回装配基准面。然后将装配基准面的粗加工程序进行复制，并将程序中的吃刀量改为1.5 mm，转速改为360r/min，进给改为150mm/min，然后对刀长，将相应的数据输入刀具参数表中，然后开始精加工装配基准面的平面。铣面完成以后，将铣刀调回刀库，并将1号中心钻调出。然后编程，用中心钻将4个D19 mm的通孔的位置点出。点孔完成以后，将1号中心钻调回刀库，然后换上D19 mm的麻花钻。然后编程，将4个D19 mm的通孔加工完成。孔加工完成以后，将D19 mm的麻花钻调入刀库，并将刀库中25号刀调出。25号刀是早已安装好的D50 mm的扩孔钻。编程，用25号扩孔钻为4个D19 mm的孔进行倒角。倒角完成以后，将25号扩孔钻调回刀库。上述内容完成以后，第一次装夹的加工任务就全部完成了，将工件松开并卸下，然后放置在木头上，再进行翻身，使得装配基准面朝下，将装配基准面作为底面。3.3横梁的第二次装夹第二次装夹，加工定位基准面以及两个D60 mm的孔。同时，以装配基准面为精基准，将定位基准面的孔系、D250 mm的主轴孔、横梁两端型腔表面的孔系、横梁箱口表面的孔系进行加工。工件仍然采用组合夹具进行装夹。所需夹具有四个T形块、四根长为16的M12的螺柱、四个垫圈、四个螺帽、四个等高垫块。其中四个垫块的外径为60 mm，内径为20 mm，且四个垫块都在平面磨床上精磨过，其厚度都为32.2 mm。装夹时，先将四个T形块放入工作台的T形槽中，然后将四根螺柱分别旋入四个T形块中，并尽量将一端的螺纹旋到底。上述工作完成以后，将翻身后的工件放到工作台上。放置时，先把四个垫块套入，并使垫块紧贴在工作台上，然后将其移至相应的位置，再将工件逐渐放下，并使四根螺柱分别穿入D19 mm的通孔中，然后工件接着往下放，直到工件底面与垫块贴在一起，并且贴紧贴牢，然后再套入垫圈，旋入螺帽，同时夹紧。放置时还应注意，工件应尽量放在工作台的中间，使得工件两侧面到工作台边缘的距离大致相等。防止加工时，由于刀具的长度不够而发生刀具干涉或者撞刀的现象。装夹时还应注意，工作台与垫块的接触面、垫块与工件的接触面必须保证没有切屑之类的东西，否则会对工件的加工精度造成影响，甚至要进行返工。工件装夹完毕以后，准备以下刀具：D32mm麻花钻、D48mm麻花钻、D54mm镗刀、D59.5mm镗刀、D60mm微调镗刀、D70mm倒角刀、D117.6mm镗刀、D118mm镗刀、D125mm倒角刀、D104.3mm镗刀、D105mm镗刀、D115mm倒角刀、D24mm麻花钻、D24mm偏心镗刀、D16mm立铣刀、D30mm镗刀、D17.5mm麻花钻、M20丝锥、D11mm麻花钻、D6.6mm麻花钻、M8丝锥、D5mm麻花钻、D4.2mm麻花钻、D3.3mm麻花钻、D250mm盘铣刀、D63mm盘铣刀、D225mm镗刀、D246mm镗刀、D250mm镗刀、D260mm倒角刀、D8.5mm麻花钻、M10丝锥、D9.8mm麻花钻、D10mm铣绞刀、D11mm麻花钻（用加长杆装夹）、D4.2mm麻花钻（用加长杆装夹）、D9mm长麻花钻、D29.6mm麻花钻、D29.8mm镗刀、D30mm机绞刀、D21mm麻花钻、M24丝锥、M36丝锥、D10.2mm麻花钻、D14mm麻花钻、M12丝锥。刀具准备完毕以后，开始加工。先拉直线，将定位基准面拉直，使其与X轴基本平行。因为定位基准面的平面还未加工，其平面本身有平面度误差，所以允许其与X轴的平行度有0.10.3mm的误差。然后将D104.3mm的镗刀换上，用手轮将镗刀移至D105mm孔的毛坯孔的中心附近，然后用试切法找到该孔的中心。因为从图纸A的俯视图上发现，定位基准面的中心在D105mm孔的孔轴线上，与孔的中心重合。所以以D105mm孔的中心为原点建立H902坐标系。然后将镗刀调入刀库，将1号中心钻调出，再将工作台转过180，使工件的箱口表面朝向主轴，再用中心钻找出该面的中心，并以该中心为原点建立H903坐标系。坐标系建立以后，将1号中心钻调回刀库，再将工作台转过180，使定位基准面朝向主轴。然后将D130mm的长刀柄盘铣刀调出，编程对定位基准面表面及图纸要求铣出的平面进行粗加工。粗加工完成以后，将铣刀调回刀库，并将D130mm的短刀柄盘铣刀调出，然后复制粗加工的程序，并修改其中转速、进给以及吃刀量的参数。精加工完成以后，将铣刀调回刀库，再将工作台转过90。然后利用D50mm的芯棒，以完成精加工的定位基准面为精基准，根据图纸找出D250mm主轴孔的中心，并以该中心为原点建立H901坐标系。然后调出D130mm的盘铣刀，编程对工件的表平面分别进行粗、精加工。平面铣削完成以后，将工作台转过180，然后用相同的方法找出另一主轴孔的中心，以该中心为原点建立H904坐标系。然后调出D130mm盘铣刀，编程对该表平面分别进行粗、精加工。以上加工内容完成以后，将工作台转过180，使工件H901坐标系一面朝向主轴。将D250mm的盘铣刀换上，准备加工主轴孔的端面。由于该铣刀道柄很短，因此需要将机床主轴的W轴伸出200mm。然后编程，对主轴孔的端面进行铣削加工。因为D250mm的盘铣刀太重，使得机械手无法进行换刀，换刀指令无法执行，所以主轴孔的端面铣削加工完成以后，在手动模式下，将刀卸下并放入刀架，以备下次使用。然后换上D225mm镗刀，编程粗镗主轴孔。同样也需要将机床主轴的W轴伸出200。粗镗结束以后，因为刀太重，将其与D250mm的盘铣刀同样处理。由于用于加工D250mm的主轴孔的刀具全部太重，因此这些刀具全部与D250mm的盘铣刀同样处理。粗镗结束，换上D246mm的镗刀，编程半精镗主轴孔。同样机床主轴的W轴伸出200mm。半精镗结束以后，换上D250mm的微调镗刀，编程精镗主轴孔，机床主轴的W轴仍需200mm。精镗孔结束以后，将D260mm的倒角刀换上。完成倒角以后，将倒角刀卸下并放入刀架，以备下次使用。然后将工作台转过180，使工件H904坐标系一面朝向主轴。将D63mm的盘铣刀换上，编程加工D250mm主轴孔的端面。加工时应注意吃刀量，最好先试切一下，因为两主轴孔端面间的距离有精度要求。端面铣削加工完成以后，将铣刀调入刀库中，然后用与加工第一个主轴孔相同的加工方法，加工该H904坐标系一面的D250mm的主轴孔。加工完成以后，以定位基准面为基准，用杠杆表检测两主轴孔的同轴度，以及两孔的位置精度。主轴孔加工完成以后，将工作台退至极限位置，再将工作台转过90，使定位基准面朝向主轴。然后从刀库中调出60号刀，60号刀为用加长杆装夹的中心钻。编程，将两个D60mm的孔以及其同心圆上的螺纹孔的位置点出。程序如下：刀具 刀具号 H D S FD12mm中心钻 T60 H10 1200 80N010T60M6G57H902G90G0B0G90G0X0Y200S1200M03G43H60Z100G98G81R5Z1.5F80G117I50J45K4G80G90G0X0Y200G98G81R5Z1.5F80G117I50J45K4G80G91G28Z0M00其中，该程序中的G117指令为机床独有的等分整圆钻孔循环指令，G57为调用工件坐标系指令。点完孔以后，先换上D32mm的麻花钻，加工D60mm孔的底孔，再用D48mm的麻花钻进行扩孔加工，再用D54mm的镗刀进行粗镗孔加工，再用D59.5mm的镗刀进行半精镗加工，最后用D60mm的微调镗刀进行精镗孔加工。孔加工完成以后，再用D70mm的倒角刀对D60mm的孔进行倒角。D60mm的孔加工完成以后，将D117.6mm的镗刀换上。由于D118mm和D105mm的孔已经预先铸出，且毛坯孔留有1624mm的总加工余量，因此在镗床上粗加工时，毛坯孔也已经经过粗加工，并留有4mm左右的加工余量。现在用D117.6mm的镗刀对底孔进行半精镗加工，再用D104.3mm的镗刀对底孔进行半精镗加工，再用D118mm的微调镗刀进行精镗孔加工，再用D105mm的微调镗刀进行精镗孔加工。最后用D125mm的倒角刀对D118mm的孔进行倒角，再用D115mm的倒角刀对D105mm的孔进行倒角。以上内容加工完成以后，将1号中心钻调出，编程将定位基准面上所有需要加工的孔的位置点出。然后换上D24mm的麻花钻加工D24mm的孔以及D30mm孔的底孔，再用D17.5mm的麻花钻将M20螺纹孔的底孔加工完成，再用D16mm的立铣刀对D30孔的底孔进行铣孔加工。其程序如下：刀具 刀具号 H D S FD16mm立铣刀 T10 H10 D10 400 50100N020T10M6G57H902G90G0B0G90G0X420Y150S400M03G43H10Z100Z5M8G01Z15F50G13R15D10F80G13R15D10F100G0Z150G90G0X420Y150Z5G01Z15F50G13R15D10F80G13R15D10F100G0Z150G90G0X420Y150Z5G01Z15F50G13R15D10F80G13R15D10F100G0Z150G90G0X420Y150Z5G01Z15F50G13R15D10F80G13R15D10F100G0Z150M9G91G28Z0M00其中，该程序中的G13指令为铣内圆指令。铣孔加工完成以后，再用D30mm的微调镗刀进行精镗孔加工，并且在加工过程中关闭切削液的使用。镗孔结束以后，调出D50mm的硬质合金扩孔钻，进行倒角，同时对D24mm的孔及D17.5mm的孔也进行倒角。然后用M20的丝锥加工螺纹孔。攻丝时要求排屑效果好，因此应加注切削液。同时在攻丝之前，应先检查丝锥是否已经用钝，若已经用钝，则应及时更换，不得强行攻制，以免加工时丝锥发生折断。完成攻丝之后，先用D6.6mm的麻花钻加工M8螺纹孔的底孔，再用M8的丝锥进行攻丝。然后再用D5mm、D4.2mm、D3.3mm的麻花钻分别将M6、M5、M4的螺纹孔的底孔加工完成，再用D11mm的麻花钻将锥螺纹的底孔加工完成。而以上螺纹孔的攻制则等工件全部加工完毕以后，有钳工人工完成。以上内容加工完成以后，将D24mm的偏心镗刀换上。安装时，应先将主轴定位，然后再将刀安装到主轴上。对刀长，并测出镗刀所需偏移的距离及方向。将相应数据输入刀具参数表中，然后编程加工D36mm的孔。因为改孔在工件内部，是沉孔，且与D24mm的孔同心，所以用反刮的方法进行加工。程序如下：刀具 刀具号 H D S FD24mm偏心镗刀 T38 H38 300 50N030T38M6G57H902G90G0B0G90G0X-505Y195S300M3G43H38Z100Z5M8G98G79Z-76I6J0Q3R-70F50Y105Y-105Y-195X-450Y-105Y105Y195X505Y105Y-105Y-195X450Y-105Y105Y195G80M5G91G28Z0M9/M00其中，该程序中的G79是主轴定位偏心镗孔指令，是机床本身所带的一个宏程序指令。以上内容加工完成以后，将工作台退至极限位置，然后将工件转过180，使工件的H901坐标系一面朝向主轴。将60好中心钻从刀库中调出，从型腔的开口部位进刀，将刀移入型腔内，点出所需加工的孔的位置。点完孔，先用D8.5mm的麻花钻加工M10的螺纹孔的底孔，再用M10的丝锥将螺纹孔攻制完成。再用D11mm的钻头将锥螺纹的底孔打出，攻丝则由钳工人工完成。再用D4.2mm的钻头将M5的螺纹孔的底孔打出，攻丝同样由钳工人工完成。再用D29.6mm的麻花钻加工D30mm孔的底孔，再用D29.8mm的镗刀进行半精镗加工，再用D30mmH7的绞刀进行精绞孔加工，最后用D50mm的扩孔钻进行倒角。然后用D9mm的长钻头将D10.2mm的通孔打出。由于该孔仅起排油排水的并无加工精度要求，只需将孔钻通即可。然后将刀具从开口部位退出。再换上1号中心钻，将表平面上所需加工的孔的位置点出。点完孔，先用D8.5mm的钻头将M10的螺纹孔的底孔打出，再用D9.8mm的钻头将D10mm孔的底孔打出，再用D50mm的扩孔钻进行倒角，最后用M10的丝锥将螺纹孔攻制完成，再用铣绞刀将D10mm的孔加工完成。以上加工内容完成以后，将工作台退至极限位置，再将工作台转过180，转至H904坐标系一面。然后将60号中心钻调出，从开口部位进刀，将刀移入型腔内，然后点出主轴端面上的螺纹孔的位置，再用D8.5mm的钻头将M10螺纹孔的底孔打出，再用M10的丝锥将螺纹孔攻制完成。注意，退刀时，一定要从部位退出。螺纹孔加工完成以后，换上1号中心钻，将表平面上的13个M8的螺纹孔的位置点出，再用D6.6mm的钻头将其底孔打出，再用D50的扩孔钻进行倒角，最后用M8的丝锥将螺纹孔加工完成。然后，用D16mm的立铣刀将开口部位表面的台阶铣削完成。以上加工内容完成以后，将工作台退至极限位置，然后转过270，工件转至箱口表面。换上D130mm的盘铣刀，编程对该面分别进行粗、精加工。然后换上60号中心钻，点出该面所需加工的各孔的位置。然后用D21mm的钻头将M24、M36的螺纹孔的底孔打出，再用D32mm的钻头对M36螺纹孔的底孔进行扩孔加工，再用D50mm的扩孔钻为M24、M36的螺纹孔的底孔进行倒角，最后用M24、M36的丝锥将螺纹孔攻制完成。然后用D6.6mm、D8.5mm、D9.8mm、D10.2mm的钻头分别将M8、M10、D10、M12孔的底孔加工完成，再用D11mm的钻头将管螺纹的底孔加工完成，再用D14mm的钻头进行倒角。最后，用M8、M10、M12的丝锥将螺纹孔攻制完成，再用D10mm的铣绞刀精加工D10mm的孔。管螺纹由钳工人工完成。图纸上还标注有2个D19mm的加工用通孔，但由于第三次装夹以及加工过程中并未使用这2个孔，因此可以不加工。完成上述内容后，第二次装夹的任务也就完成了。将工件松开并卸下，放置在木头上，翻身，使工件的箱口朝下，定位基准面向上，准备第三次装夹。3.4横梁的第三次装夹第三次装夹，加工装配基准面。同时，以定位基准面为精基准，加工装配基准面的孔系，并且与装配基准面关于工件中心对称的侧面及其孔系也一并在此次装夹中完成。此次装夹，采用专用夹具。两块在平面磨床上精磨过的厚度相等的钢板，且每块板上固定有四个等高块。同时，还需准备2块长为30的压板，2块长为15的压板，四根螺柱，两根螺栓，以及四个螺帽和垫圈。装夹时，将工件的底面放置在等高块上，然后用与第一次装夹相同的方法安装压板。夹紧工件时，应以对称夹紧的方法将四个螺帽同时拧紧。装夹时，应保证等高块与工件的接触面间没有切屑之类的东西，防止影响工件的加工精度。装夹完毕以后，准备以下刀具：D50mm盘铣刀、D39mm麻花钻、D41.5mm镗刀、D42H7机绞刀、D51.5mm镗刀、D52mm镗刀、D60mm倒角刀、D30mm硬质合金铣刀、D36mm硬质合金铣刀、D40mm硬质合金铣刀、D8.5mm长麻花钻、D129.5mm镗刀、D130mm镗刀、D163mm镗刀、D140mm倒角刀、D170mm倒角刀。刀具准备完毕以后，开始加工工件。先拉直线，使工件与X轴平行，允许平行度误差为00.02mm。然后将D60mm的芯棒放入D60mm的孔中，再以D50mm的芯棒找到X方向工件的中心，再以定位基准面为基准，向下60mm，以该点为原点，建立H901坐标系。再将工作台转过180，以同样的方法建立H902坐标系。坐标系建立以后，先用D50mm的铣刀将D42mm、D52mm孔所在的平面铣出，再将工件底边上的两个槽铣出，再将60号中心钻调出，点出孔系各孔的位置。然后，换上D32mm的钻头，加工D42mm、D52mm孔的底孔，再用D39mm的钻头对两底孔进行扩孔加工，再用D48mm的钻头对D52mm孔的底孔进行扩孔加工。然后，用D41.5mm的镗刀进行半精镗加工，再用D42H7的绞刀进行精绞孔，最后用D50mm的扩孔钻进行倒角。然后，用D51.5mm的镗刀进行半精镗加工，再用D52mm的镗刀进行精镗孔加工，最后用D60mm的倒角刀进行倒角。然后，用D30mm的铣刀将平面内侧的两个槽加工完成。然后，用D40mm的铣刀铣削加工D163mm孔的底孔，再用D129.5mm的镗刀进行半精镗加工，再用D63mm的盘铣刀将D162mm的沉孔加工完成，再用D130mm的镗刀进行精镗孔加工，再用D163mm的镗刀进行精镗孔加工，最后用D140mm的倒角刀为D130mm的孔倒角，再用D170mm的倒角刀D163mm的孔倒角。