操作侧轴承座数控加工工艺及编程设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

毕 业 设 计（论 文） 设计题目： 操作侧轴承座数控加工工艺及编程 专 业： 数控技术 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 起讫日期 年 月 日 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 本文主要研究了操作侧轴承座的作用以及工艺编制及编程。首先分析了操作侧轴承座零件的工艺性，其次确定了其毛坯的制造形式，然后制定了操作侧轴承座零件的工艺过程设计，再次确定其机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图，进行工序设计，最终进行编程。 操作侧轴承座 零件的加工是通过数控机床进行加工的，数控技术是现在的机床的发展趋势，降低了人们的劳动程度，提高了工作效率，现在各国都非常注重数控技术的应用，并不断发展，以取得更高的劳动效率。 关键词： 操作侧轴承座 编程 毛坯尺寸 工序 数控机床 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 目 录 1 绪论 . 5 控机床的组成 . 6 2 加工和数控工艺知识 . 7 承盖零件分析 . 8 具、量具的选择 . 9 . 10 制加工工艺 . 13 . 14 . 15 端，粗车 、半精车外圆以及右端 面 . 16 车 、半精车外圆以及左端 面 . 17 端面至规定尺寸 . 18 精车外圆，左端面至规定尺寸 . 19 0 . 21 00 、 90 7580 . 22 00 、 80 至尺寸 . 22 攻 4. 23 10半精 铣 10. 24 螺纹孔 . 24 3 工件的手动编程 . 24 控编程的定义及分类 . 24 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 程原点的确定 . 27 件造型及加工 . 27 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 要加工工序程序清单 . 27 致谢 . 30 参考文献 . 29 总结 . 28 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1 绪论 毕业 设计是我们在大学期间所学的专业知识， 数控机床的基本组成部分包括加工程序、数控装置、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置。下面分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明。 1）采用具有高硬度的、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床 连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。 2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。 3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明 等各种辅助装置。 数控机床一般由控制 系统 、数控装置 系统 、 数控 伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成，如图 1 1控制介质 控制介质是存贮数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工作位置信息的媒介物，它记载着加工零件的加工程序。常用的有穿孔带、穿孔卡片、磁带和磁盘等。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 数控装置的基本组成框图如 图 1 图 1 程序编制的一般步骤： 图 1虚线框图中即为程序编制的内容及步骤。 图 1用于对坐标轴（或工作台）实际位置的测量， 7位坐标轴或执行机构的测量装置并反反馈到控制系统或伺服系统，形成全封闭控制。后者用以对驱动电机轴位置检测并反馈到数控系统或伺服系统形成半闭环控制若不需要检测装置到形成开环控制。 开环系统简单，易于控制，但精度差，低速不平稳，变速扭矩小，一半用于倾覆在变化不太大或经济型数控机床上。 全闭环系统适用于具有传动部件精度高，性能稳定，使用过程温度差变化不大的高精度数控机床。 2 加 工和数控工艺知识 由零件图可知，该零件为锻造零件，采用模锻后，经过卧式带锯床下料后 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 进行数控机床加工，然后通过镗床配合对应的夹具镗孔，最后在摇臂钻床配合对应的钻孔夹具钻、攻操作侧轴承座上面的各螺纹孔，最后进入钳工工序，进行去毛刺工序，最后进行电镀和检验入库工序。 具的选择 由图样分析，该图样需要车削的轮廓我们直接选择通过三爪定位卡盘夹持工件毛坯，在数控车床上面直接进行加工，我们选择外圆车刀以及游标卡尺作为测量工具。 100 、 90 7580 孔，都是在镗床上面进行镗削加工的，我们选择内孔镗刀和内径千分尺作为加工刀具和量具。 4纹孔采用先钻孔后攻丝孔，我们选择摇臂钻床上面通过 和游标卡尺，游标深度尺来加工和测量， 键槽4010 X 我们选 择 8铣刀通过专用的铣槽夹具来实现，通过游标深度尺来进行测量。 螺纹孔，我们选择在摇臂钻床上面，先钻底孔 样选择游标深度尺来实现该螺纹孔的加工与测量。 毛坯选择应考虑的因素： （ 1）零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力学性能有所不同。铸件的强度。压力浇注和压力浇注的铸件，金属型浇注的铸件，砂型浇注的铸件依次递减；钢质零件的铸造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。 ( 2) 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力 学性能要求不高可采用锻钢件。形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造方式，以免机械加工。其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件。 （ 3）生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法。 （ 4）现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证。 该零件的材料为 45#钢，考虑到零件的形式及结构较为简单，所受的冲击力不大，且是大批 生产，根据机械制造工艺设计简明手册表 1，选择锻造中的热锻。其强度b=145度为 160 180 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 料圆钢 14570 调整好卧式带锯床的尺寸，对锻件进行下料，下聊尺寸为 14570 持左端，粗车、半精车外圆以及右端面 利用三爪卡盘夹紧工件，粗车、半精车外圆。 头装夹，粗车、半精车外圆以及左端面 。 利用三爪卡盘调头夹紧工件，粗车、半精车外圆。 车外圆，右端面至规定尺寸。 通过三爪卡盘夹紧工件精车外圆及右端面至尺寸。 头装夹，精车外圆，左端面至规定尺寸。 通过三爪卡盘夹紧工件精车外圆及右端面至尺寸 中心孔 30 。 安装中心孔钻头，钻中心孔 30 。 镗 100 、 90 7580 （其中 100 、 80 留余量半精镗，其它粗镗到尺寸）。 通过卧式镗床加工粗镗 100 、 90 7580 ，半精镗100 、 80 内孔。 、攻 4纹孔。 用 花钻头钻 纹孔底孔，然后通过 杆攻 。 铣 10槽、半精铣 10槽 . 通过专用的铣槽夹具夹紧工件，粗铣、半精铣铣 10槽。 、攻 螺纹孔 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 用 花钻头钻 纹孔底孔，然后通过 杆攻 。 除毛刺、飞边 面镀锌 收、入库 艺规程的设计 机械加工工艺规程是指在一定的加工条件下，确定一种较为合理的加工工艺，并将它以表格形式的技术文件呈现来指导生产的一类文件，同时也是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序是由安装、工位、工步及走刀组成。 生产过程就是指将原 材料转变为成品的全过程。包括原材料的运输、保管和准备、产品技术、生产准备、毛坯制造、零件的机械加工和材料热处理，部件和产品的装配、检验与调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等等。 持左端，粗车、半精车外圆以及右端面 1)本工序为粗车外圆 145 及端面的工序，根据工况，我们选择 数控车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （ 1） 走刀次数 2m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金车刀寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( vv 根据表 中修正系数 18.124215.035.0 2.0m ，所以： m i n )/( ； 确定主轴转速： 0 m i n/ 1 1 7 0) 0 01 0 0 0 按照 控 车床的转速，选择 10 则实际切削速度 m 101000 2）基本时间的确定 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： fm 公式中 ， l=30据切削用量简明手册表 刀入切量及超切量 2 ，则 L=42 m 头装夹，粗车、半精车外圆以及左端面 1)本工序为粗车外圆 145 及端面的工序，根据工 况，我们选择 数控 车床。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （ 1） 走刀次数 2m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金车刀寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( vv 根据表 中修正系数 18.1100 15.035.0 2.0m ，所以： m i n )/( ； 确定主轴转速： 0 m i n/ 按照 控 车床的转速，选择 00 则实际切削速度 m 101000 2）基本时间的确定 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： fm 公式中 ， l=40据切削用量简明手册表 刀入切量及超切量 2 ，则 L=52 m 车外圆，右端面至规定尺寸 车床：选用 卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 1） ，走刀次数 3m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金端车刀 寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( 根据表 中 18.124215.035.02.0m ，所以： m i n)/( 确定主轴转速： 0 m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 取标准转速 00 则实际切削速度 m 561000 头装夹， 精车外圆，左端面至规定尺寸 车床：选用 卧式车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺 （ 1） ，走刀次数 4m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金端车刀 寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( 根据表 中 18.124215.035.03.0m ，所以： m i n )/( 确定主轴转速： 0 m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 取标准转速 00 则实际切削速度 m 231000 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 中心孔 30。 本工序为钻 30中心孔工序，根据实际工况，我们选择 30 中心孔钻头，刀具：硬质合金钢刀具 根据 切削用量简明手册查表可得： 切削深度 进给量 f ：根据 实用机械 工艺简明手册中 表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V ：参照 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 表 取m i n/18/3.0 机床主轴转速 n ： m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 2408.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i (本工时计算 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 1 m mf 本工序为钻 30 孔 的工序，根据切削用量简明手册查表可得 : 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再参照 实用机械工艺简明手册中 此确定进给量 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 切削速度 V ：参照 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 表 取m i n/21/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 ; 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 ; 工作台每分钟进给量m 2845.0 ; 被切削层长度 l ： 0 ; 刀具切入长度 1l ： 2(1 ; 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 ; 行程次数 i ： 1i ; 根据切削用量简明手册可知，有以下公式： 机动时间1m mf 镗 100 、 90 7580 1）本工序为粗镗 100 、 90 7580 工序，根据实际工况，我们选择卧式镗床，刀具：硬质合金钢刀具 根据 切削用量简明手册查表可得： 切削深度 进给量 f ：根据 实用机械工艺简明手册中 表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V ：参照 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 表 取m i n/18/3.0 机床主轴转速 n ： m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 工作台每分钟进给量m 2408.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 基本工时计算 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 1 m mf 镗 100 、 80 内孔。 1）本工序为精镗 100 、 80 工序，根据实际工况，我们选择卧式镗床，刀具：硬质合金钢刀具 根据 切削用量简明手册查表可得： 切削深度 进给量 f ：根据 实用机械工艺简明手册中 表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 ; 切削速度 V ：参照 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 表 取m i n/18/3.0 机床主轴转速 n ： m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给 量m 2408.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 行程次数 i ： 1i 基本工时计算 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 1 m mf 、攻 4孔 本工序为钻、攻 知 工件材料 45#，锻件 在这里，机床的选用 : 选用摇臂钻床 率 P= 钻头的选择 : 选用 材料为高速钢 钻头基本参数为： 10 ； 30 ； 1)钻削进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 42有 f mm r 2)钻削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 42有 0 . 3 5 / 2 1 / m i nv m s m 所以 11 0 0 01 0 0 0 3)计算切削深度 42/282 4)钻削扭矩的计算 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 0M C m d x m fy m 310 d f k 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 式中： 所以， 1 0 3 d f k 1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 5)计算轴向力 查机械制造工艺设计手册表 3 36有 轴向力 . . d F K 式中 所以 ; 6 因零件材料为 50，查机械制造工艺设计手册表 3 36有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N 6)计算切削功率 因为 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s 查机械制造工艺设计手册表 3 36有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 1 1 所以，机床功率足够 ; 铣 10槽、半精铣 10槽。 机床的选择：数控铣床 P=13具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 39，刀具数据如下： d=16 20z 2251)铣削进宽度的选择 查 机械制造工艺设计简明手册表 27可知 2 这里取 )铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 3 29可知 3)铣削速度的选择 查 机械制造工艺设计手册表 3 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属 切削机床设计指导表 5 可知： 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算铣削力 查机械制造工艺设计手册表 3 25有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够 、攻 螺纹孔 本工序为钻、攻 知 工件材料 45#，锻件 在这里，机床的选用 : 选用摇臂钻床 率 P= 钻头的选择 : 选用 材料为高速钢 钻头基本参数为： 10 ； 30 ； 1)钻削进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 42有 f mm r 2)钻削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 42有 0 . 3 5 / 2 1 / m i nv m s m 所以 11 0 0 01 0 0 0 3)计算切削深度 42/282 4)钻削扭矩的计算 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 0M C m d x m fy m 310 d f k 式中： 所以， 1 0 3 d f k 1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 5)计算轴向力 查机械制造工艺设计手册表 3 36有 轴向力 . . d F K 式中 所以 ; 6 因零件材料为 50，查机械制造工艺设计手册表 3 36有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N 6)计算切削功率 因为 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s 查机械制造工艺设计手册表 3 36有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 1 1 所以，机床功率足够 ; 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 3 工件的手动编程 控编程的定义 数控编程就是通过将图纸上面的信息利用程序的形式输入到数控机床加工系统里面，然后通过机床自身配带的系统来执行操作者输入的指令，来按照预先编织的程序加工零件。 控编程的分类 手工编程时，操作者将图纸上面的信息利用程序的形式输入到数控机床加工系统里面，然后通过机床自身配带的系统来执行操作者输入的指令，来按照预先编织的程序加 工零件。 自动编程的原理是计算自动将图纸里面的信息数据自动改变成程序，然后按照程序里的步骤一步步地执行的过程。 程方法的选择 该零件的刀具轨迹路径主要由直线、圆弧组成，坐标点尺寸计算方便，故采用手工编程的方式编制其加工程序。 的确定该零件为规则的回转型零件其坐标原点可设在轴的两端面中心上这样方便编程坐标的计算。其坐标原点如图 示。 图 标原点 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 件造型及加工 如 下 图 所 示 ， 操 作 侧 轴 承 座 的 零 件 图 如 下 ：其中，操作侧轴承座的毛坯图如下 图所示： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 要加工工序程序清单 车外圆 145及端面 序 解释说明 序号 90外圆车刀） 换 1号刀 500 主轴正转，转速 500 削液开 55 速运动至切削起点 53 120 粗车外圆至 145车外圆至 14300 100 快速运动至换刀位置 84外圆车刀） 换 2号刀 800 主轴正转 ，转速 800 2 快速运动至切削起点 80 粗车外圆至 14153 退刀 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 100 速运动至换刀位置 5 换 3号槽刀 350 主轴正转，转速 350 54 速运动至切削位置 30 切槽 100 径向退刀 向退刀 70外圆车刀） 换 4号刀 500 主轴正转，转速 500 54 速运动至循环起点 7 建立 100 100 设定起终程序段、精加工余量 01 120 径向进刀 向进刀 25 车圆弧 02 7 车圆弧 200 53 退刀 750 主轴正转，转速 750 100 车外圆至规定尺寸 100 速运动至换 刀位置 轴停止 削液关 序结束 头装夹，粗车外圆 145 至端面。 序 解释说明 序号 90外圆车刀） 换 1号刀 500 主轴正转，转速 500 削液开 90 速运动至切削起点 85 120 粗车外圆至 14583 车外圆至 14300 100 快速运动至换刀位置 84外圆车刀） 换 2号刀 800 主轴正转，转速 800 83 速运动至切削起点 退刀 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 100 速运动至换刀位置 4 换 3号槽刀 350 主轴正转，转速 350 46 速运动至切削位置 40 槽 100 径向退刀 向退刀 70外圆车刀） 换 4号刀 800 主轴正转，转速 800 58 速运动至切削起点 80 半精车外圆至 56 退刀 100 速运动至换刀位置 800 主轴正转，转速 800 45 速运动至切削起点 01 刀 100 速运动至换刀位置 轴停止 削液关 序结束 镗 90孔 速进刀至位置 100 粗镗 90 内孔 16 退刀 速运动至换刀位置 4 换 3号刀 300 主轴正转，转速 300 0 速运动至下刀点 刀 100 速运动至换刀点 60内螺纹车刀） 换 4号刀 400 主轴正转，转速 400 19 速运动至循环起点 010060 100 建立 1200 2 设定参数 100 速运动至换刀位置 84外圆车刀） 换 5号刀 80