毕业设计（论文）-复合模典型结构零件（凸凹模）的机械加工规程设计.doc

- 1 - 柳州铁道职业技术学院柳州铁道职业技术学院 毕业设计毕业设计 设计题目设计题目 复合模典型结构零件（凸凹模）的机械加复合模典型结构零件（凸凹模）的机械加 工规程设计工规程设计 系系 别别 机电工程系机电工程系 专业班级专业班级 模具设计与制造模具设计与制造 7 班班 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 2010 年年 12 月月 25 日日 - 2 - 前言前言 模具是高新技术产业的一个组成部分,是工业生产的重要基础装备,随着工业化的不断 深入发展，用模具生产的产品,其价值往往是模具价值的几十倍。模具技术是一门技术综 合性强的精密基础工艺装备技术,涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应 用,是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、 检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、 高精度和高复杂程度等特点,这是其他任何加工制造方法所不及的。目前,模具制造业已成 为与高新技术产业互为依托的产业,模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平 的重要标志之一。 模具设计是完成教学计划达到高职生培养目标的重要环节，是教学计划中综合性最强 的实践教学环节，它对培养学生的思想、工作作风及实际能力、提高学生全面素质具有很 重要的意义。本设计综合冷冲压工艺与模具设计 、 机械制图 、 AutoCAD2007 模具 CAD 、 金属工艺学 、 计算机应用基础等多门课程的学习内容，再加上在这一个多月 在企业实习中遇到的问题及解决方法，不断修改，不断完善，对口的实习岗位为本次设计 解决了不少疑问。本设计包括零件工艺分析、加工工艺方案的拟定及填写工艺过程卡等内 容。通过本次设计，使我各方面的能力得到了很大的进步，尤其体现在以下几方面： 1、获得零件机械加工工艺规程设计以及手工编制数控加工程序的能力； 2、获得机械加工和数控加工的方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力； 3、学会使用各种、查阅设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图，标注 必要的技术条件； 4、复习和巩固了大学三年以来所学的知识，尤其是各门专业课的知识，和计算机文 化基础； 一个月以来，我在边实习边做毕业设计，在此过程中我遇到了不少难题，不过，我认 真学习,虚心向师傅和指导请教，并根据平时学到知识及利用读书馆资源查阅各种设计资 料、手册进行设计，同时，得到了我们胡洁敏老师的耐心辅导和支持，在此表示感谢！ 由于水平所限，再加上时间紧迫，经验不足，在设计的过程中难免有错误和不妥之处， 在此还恳请指导老师批评指正。 学生：黄林炼 2010-12-21 - 3 - 目录目录 一、绘制零件图- 1 - 1、绘制零件的二维工程图- 1 - 2、绘制零件的三维造型图- 2 - 二、零件工艺分析二、零件工艺分析- 2 - 1、零件材料的选用- 2 - 2、确定毛坯类型- 3 - 3、确定毛坯尺寸- 3 - 4、零件的结构分析- 4 - （1）分析零件图，确定主要加工表面- 4 - (2)加工表面的尺寸精度和形状精度- 4 - (3)主要加工表面的相互位置精度- 4 - (4)加工表面粗糙度及其它方面的表面质量要求- 4 - (5)热处理要求及其它要求- 4 - 5、零件机械加工工艺规程设计- 5 - （1）定位基准的选择- 5 - （2）零件表面加工方法的选择- 5 - （3）制订加工工艺路线- 6 - （4）选择加工设备与工艺装备- 7 - (5)切削用量的选择- 8 - 三、填写机械加工工艺文件三、填写机械加工工艺文件- 9 - 四、数控加工工艺规程设计四、数控加工工艺规程设计 16 1、零件工艺分析16 2、确定装夹方案16 3、确定加工顺序及进给路线17 4、刀具选择17 5、切削用量选择17 6、填写数控加工工艺过程卡18 7、编写数控程序清单21 参考文献参考文献 23 设计小结设计小结 24 致谢致谢 25 - 1 - 一、绘制零件图 1、绘制零件的二维工程图、绘制零件的二维工程图 图 1-1 - 2 - 2、绘制零件的三维造型图、绘制零件的三维造型图 图 1-2 图 1-3 二、零件工艺分析 1、零件材料的选用、零件材料的选用 零件材料选用的原则 （1）材料性能。应考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。 （2）生产批量。当冲裁件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料应 选取质量高、耐磨性好的模具钢，在上产批量不大时，应当放宽对材料的性能的要求，以 降低成本。 （3）降低生产成本。注意采用微变形钢以减少机加工费用。选择模具材料要根据模 具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成 本。 （4）被冲压材料的性能、模具零件的使用条件。当被冲压加工的材料较硬或变形抗 力较大时，冲模的凸凹模应选取耐磨性好、强度高的材料，拉深不锈钢时，可选用铝青铜 凹模，因为它具有较好的抗粘着性，对工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强 度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度 等。 （5）开发专用模具钢。对特殊要求的模具，应开发应用具有专门性能的模具钢。 根据对零件图纸的分析，该零件属于落料凹模的成型零件，这种零件一般需要要具有 高硬度，较高的韧性和足够的强度等综合力学性能的要求，而且凹模刃口为主要的零件成 型部分，硬度要求高，硬度值要达到 HRC58-HRC62。 结合对成本、被冲压材料的性能、模具零件的使用条件、材料性能、生产批量的考虑， - 3 - 选用合金工具钢 Cr12MoV，Cr12MoV 需进行最终热处理才能达到零件所需的硬度要求。 查冷冲压工艺与模具设计表 1.2 表 1.2 冷作模具钢分类 类型钢号 低淬透性T7A,T8A,T9A,T10A,8MnSi 冷模具钢Cr2,9 Cr2,Cr06,W,CCr15,V,CrW5 低变形冷模具钢9Mn2V,CrWMn,9 CrWMn, MnCrWV,SiMnMo,CrWMo 高耐磨微变形冷模具钢Cr12, Cr12MoV,Cr4W2MoV, Cr2Mn2SiWMoV, Cr6WV, Cr6W3Mn2.5V2.5 高强度高耐磨冷模具钢W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2,W12Mo3Cr4V3N(V3N) 高强韧冷模具钢6W6Mo5Cr4V,7Cr7Mo2V2Si,65Nb,LD,7CrSiMnMoV, 8Cr2MnWMoVS 抗冲击冷模具钢4CrV2Si,5CrV2Si, 6CrV2Si, 5CrMnMo, 5CrNiMo 高耐磨、高韧性冷模具 钢 GM,ER5 易切削精密冷模具钢8Cr2MnWMoVS 火焰淬火冷模具钢7CrSiMnMoV(CH-1),6CrNiMnSiMoV(GD) 特殊用途冷模具钢9Cr18, Cr18MoV, Cr14Mo, Cr14Mo4,5 Cr21Mn9Ni4W 2、确定毛坯类型、确定毛坯类型 机械加工中毛坯的种类很多，如锻件、铸件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。 最常用的毛坯是铸件和锻件。 锻造方法有自由锻、模锻、与胎模锻和精密锻造等几种。自由锻生产率低、锻模精度 低，表面质量差，加工余量大，但成本低，锻制形状简单锻件；模锻生产率高、锻件精度 高、表面质量好、加工余量小，可锻制较复杂的锻件，但成本较高。 零件材料为合金渗碳钢，该零件作为拉深冲孔复合模的凹模，承受冲裁力和侧向挤压 力的作用，所以选择毛坯为锻件。符合零件要求强度高、耐冲击，力学性能高。考虑生产 效率及经济效益，毛坯的制造方法采用模锻，提高锻件精度，提高生产效率。 3、确定毛坯尺寸、确定毛坯尺寸 根据体积不变的原理，得 D=80mm 4/H hSk 4/14.35.1 5804.98471.1 D圆钢坯料直径 K耗损系数，由于氧化、切头等原因，材料锻造时有损耗，一般取 K=105110 S、h锻件的外形尺寸，即底面积、高度 H圆钢的高度（长度） ，为避免锻造时墩弯，或出现细腰、夹层等现象，H 应小于 2.5D 一般取 H=1.5D - 4 - 把 D=112mm，带入公式 D=，可求的 H=60mm,即毛坯下料尺寸为 4/H hSk 120mm80mm 查（金属工艺学）表 5.4 4、零件的结构分析、零件的结构分析 （1 1）分析零件图，确定主要加工表面）分析零件图，确定主要加工表面 如下图所示，该零件加工表面主要有外圆柱面、内孔以及端面。外圆主要有： 107.15，要求表面粗糙度为 Ra0.4；内孔表面有 15.315、6-6.25 的刃口，尺寸 0 14 . 0 精度要求较高且表面粗糙度要求为 Ra0.8；17.5、6-8.5 的落料孔，4M8 的螺纹孔， 还有上、下表面及 107.15外圆，且端面粗糙度要求为 Ra0.8，有较高的位置精度要 0 14 . 0 求，上下端面与 15.315 内孔中心轴线同轴度不大于 0.02。其中主要加工表面为 15.315、6-6.25 的刃口，上下端面，及 107.15圆柱面和 112圆柱面。 0 14 . 0 35 . 0 13 . 0 (2)(2)加工表面的尺寸精度和形状精度加工表面的尺寸精度和形状精度 刃口的尺寸 15.315，6-6.25精度等级为 IT7 级。 02 . 0 0 02 . 0 0 落料孔尺寸为 17.5、6-8.5 精度等级为 IT12 级。 螺纹孔尺寸为 4M8 精度等级为 IT12 级。 没有另行规定其几何形状精度，一般限制在尺寸公差范围内。 (3)(3)主要加工表面的相互位置精主要加工表面的相互位置精度度 零件的 107.15外圆与 112外圆的同轴度允许的误差值为不大于 0.02 0 14 . 0 35 . 0 13 . 0 (4)(4)加工表面粗糙度及其它方面的表面质量要求加工表面粗糙度及其它方面的表面质量要求 15.315、6-6.25刃口、上表面和下表面以及 R1.5 的倒圆角的粗糙度值 02 . 0 0 02 . 0 0 均为 Ra0.8 外轮廓表面的粗糙度值为 Ra0.4 其余的加工表面的粗糙度值均为 Ra6.3 (5)(5)热处理要求及其它要求热处理要求及其它要求 在模具加工工艺中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响到模具的力学性能 及切削加工的难易程度。一般在模具加工中有两类热处理工序。 毛坯热处理 为了消除铸造、锻造和粗加工造成的残余应力，改善凹模材料内部的金相组织和切削 加工性能，通常在凹模毛坯加工前安排预先热处理。 该零件在毛坯为模锻件，在锻造以后安排正火热处理，消除毛坯制造过程中产生的内 - 5 - 应力，降低硬度，改善材料的切削性能和提高综合力学性能。 零件热处理 加工该零件，为得到较高的刃口硬度，提高其强度、韧性和耐磨性，增加其的承载能力和 耐磨性，需要进行最终的淬火的热处理。热处理后硬度应达到 5862HRC. 5 5、零件机械加工工艺规程设计、零件机械加工工艺规程设计 （1 1）定位基准的选择）定位基准的选择 A、粗基准的选择的五大原则： 选择不加工的表面原则 选择加工余量最小表面原则 选择重要表面原则 选择毛坯表面平整、没有浇口、冒口或飞边和表面较大的表面原则 在同以尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次的原则。 B、精基准的选择的四大原则： 基准重合原则 基准统一原则 互为基准原则 自为基准原则 通过对粗、精基准原则的认识，和对零件图的分析。落料凹模的粗基准与精基准的选 择如下: a、粗基准：圆钢的外圆柱面。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次的原 则。 b、精基准：下表面。遵循了基准重合的原则。 （2 2）零件表面加工方法的选择）零件表面加工方法的选择 零件加工方法选择应考虑的主要问题有： 尽量采用经济精度方案进行加工。 首先考虑主要表面的加工方案。加工方案与被加工方案相适应。 加工方案与生产类型相适应。 与生产条件相适应。 考虑到为保证 15.315 的刃口和 6-6.25 的刃口之间的位置得到保证，选择先做 夹具再加工。 零件各表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求， 另外还要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其加 工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求来决定。 该零件经锻造成型，参考表 12-6 外圆柱面加工方法3、表 12-7 孔的加工方法3得 各表面加工方法选择如下： - 6 - a、外圆表面、上、下表面 粗车半精车粗磨精磨 b、15.315 的刃口，17.5 的落料孔、6-6.25 的刃口、6-8.5 的落料孔 钻孔磨削 c、4M8 的螺纹孔 钳工钻孔攻丝 （3 3）制订加工工艺路线）制订加工工艺路线 加工阶段的划分 该零件的加工质量在尺寸和表面粗糙度上都有较高的要求，为保证加工质量的需要和 合理的使用机床设备所以把凹模的加工阶段主要划分为三个阶段：粗加工阶段、半精加工 阶段和精加工阶段。 粗加工阶段 切除毛坯外圆柱面上的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件的图纸要求， 为半精加工时提供精基准，留好足够的加工余量为后续加工创造有利条件。 半精加工阶段 消除粗加工留下的误差，使工件达到一定的精度，并保证留有一定的加工余量，为其 精加工作准备。同时完成次要表面的加工，钻孔。 精加工阶段 通过精加工阶段的加工使齿轮各尺寸和加工表面达到图纸规定的技术要求。 热处理工序的安排 机械零件中常用的热处理工序有退火、正火、调质、时效、渗氮等。热处理工序在工 艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。 a、预备热处理 为了改善工件材料切削性能和消除毛坯内应力，通常在粗加工之前安排退火、正火、 调质和时效处理等，一般安排在粗加工之前。该零件毛坯为模锻件，在机械粗加工加工之 前，安排退火处理，以消除锻造应力，降低硬度，改善切削性能，便于加工。 b、最终热处理 最终热处理的目的是提高金属材料的力学性能，如提高零件的硬度、耐磨性等。最终 热处理一般安排在粗加工、半精加工之后，精加工前后。变形大的热处理，如淬火、调质 等，应安排在精加工前进行，以便精加工时纠正热处理的变形。结合零件技术要求，在加 工 4M8 的螺纹孔后，应对刃口进行渗碳处理再进行淬火的处理，提高刃口硬度，提高其 耐磨性，以及达到加工质量要求。 机械加工顺序的安排 在安排机械加工工序时，应根据加工阶段的划分、基准的选择和被加工表面的主次来 决定，一般应遵循四个原则： 先基准后其他 首先加工用作精基准的表面，再以加工出的精基准作为定为基准加工其他表面。在加 - 7 - 工零件时，先车好端面，保证总长，然后钻通孔，加工 15.315 的刃口，17.5 的落料 孔，保证精车时定位进行零件的其他加工。 先粗后精 各表面的加工顺序，按加工阶段，从粗到精进行安排。先粗加工，到半精加工，最后 到精加工。 先主后次 先加工主要表面，再加工次要表面。主要加工表面为外外圆柱面 107.150 14 . 0 和 112，15.315 的刃口，6-6.25 的刃口， 35 . 0 13 . 0 4M8 的螺纹孔为次要表面，因此先加工外轮廓，再加工 17.5 的落料孔，、6-8.5 的落料孔、下表面，后加工 4M8 的螺纹孔。 先面后孔 对于箱体、支架和连杆等工件，应先加工平面后加工孔。 此外，外圆柱面的加工顺序应先加工大直径外圆，再加工小直径外圆，避免先加工小 直径外圆降低工件的刚度。 加工工艺路线的安排 1、下料 2、锻造 3、热处理：正火 4、车削：车削外圆轮廓 5、磨削：粗磨下表面作为基准 6、钳工：钻削 6-6.25 的刃口、6-8.5 的落料孔，15.315 的刃口，17.5 的落 料孔 7、划线钻 4M8 底孔、攻 4M8 的螺纹 8、热处理：淬火 9、钳工：磨 6-6.25 的刃口、6-8.5 的落料孔、15.315 的刃口、17.5 的落料 孔，零件的外轮廓 10、钳工：修整 11、检验：检验合格，入库 （4 4）选择加工设备与工艺装备）选择加工设备与工艺装备 机床的选择 机床种类及规格的选择 正确选择机床设备是一件很重要的工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影 响工件的加工效率和制造成本。选择机床应考虑以下几个因素： 机床的尺寸规格要与被加工工件的外廓尺寸想适应，应避免盲目加大机床规 - 8 - 格。 机床加工精度应与被加工工件的加工精度想适应。 机床的生产率应与被加工工件的生产类型想适应。 机床选择应考虑工厂（车间）的现有设备条件。 a、上表面和下表面的粗糙度要求较高,可以在普通车床（CA6140）上进行加工后,再 在平面磨床上进行磨削加工才能达到要求，外圆表面要用外圆磨床或者手摇磨床上磨削才 能达到要求。 b、17.5、6-8.5 的落料孔的粗糙度用钳工钻孔孔加工就能达到要求。 c、15.315、6-6.25 的刃口粗糙度要求较高，需要铰削或者磨削加工才能达到要 求。 d、4M8 的螺纹孔表面粗糙度在普通立式钻床上进行加工就能达到要求。 参照表 4-1（卧式车床的型号与主要技术参数） 夹具的选择 a、普通车床上采用通用的三爪进行装夹，既经济又方便装卸。 b、磨床可以采用磨床电磁装夹定位，好掌握高度尺寸，也方便装卸，提高质量和效 率。 刀具的选择 硬质合金外圆车刀 YT15 车外轮廓、麻花钻钻 6-6.25 的刃口、6-8.5 的落料孔、 15.315 的刃口，17.5 的落料孔，4M8 螺纹的底孔，M8 丝攻螺牙。砂轮磨削各端面、 轮廓表面和 15.315、6-6.25 的刃口。 量具的选择 钢尺（测量毛坯用） 、游标卡尺、塞规。 (5)(5)切削用量的选择切削用量的选择 切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三要素。合理选择切削用量，对提高切削 速度，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量等都有重要意义。 合理选择切削用量必须满足的基本要求： a、保证安全，不导致发生人身事故或设备事故； b、保证加工质量； c、在满足上述两要求的前提下，为充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能，应尽量 选用较大的切削用量； d、不允许超过机床的最大功率。 粗车时的切削用量 粗车时应考虑提高生产率和保证合理的刀具耐用度，应首先选用较大背吃刀量，然后 再选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择切削速度。 a、背吃刀量 背吃刀量根据加工余量和工艺系统刚度来选择。粗加工时，在保留半精车余量 （13mm）和精车余量（0.10.5mm）后，一次走刀应尽可能的切除全部余量。当加工余 - 9 - 量太大，机床功率不足，刀具强度不够，加工余量不均匀以及断续切削时需要分多次走刀 加工。 b、进给量 粗加工时，对表面质量没有太大要求时，合理的进给量应是工艺系统所能承受的最大 进给量。机床进给机构的强度、刀具刀杆的强度和刚度、刀具材料的强度和工件的装夹刚 度等也将限制进给量的大小。 半精车、精车时切削余量的选择 半精车和精车必须保证进给精度和表面质量，同时还应兼顾必要的刀具耐用度和生产 效率。 a、背吃刀量 半精车和精车时的背吃刀量是根据加工精度和表面粗糙度要求由粗后留下的余量确定 的。 b、进给量 半精车和精车时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。 c、切削速度 为了抑制积屑瘤的产生，提高工件表面质量，用硬质合金车刀精车时，采用较高切削 速度（80100m/min） 。 在选择切削速度时还应考虑：粗加工时，背吃刀量和进给量均较大，故选择较低的切 削速度；精加工时，背吃刀量和进给量均较小，则选择较高的切削速度。 零件各加工工序的切削用量： （1）车外圆轮廓选用硬质合金车刀。粗车时，主轴转速为 800，背吃刀 量为 3mm,进给量为 0.3/r，切削速度为 80/min；精车时，主轴转速 1000，背吃刀量为 0.5mm，进给量为 0.1/r，切削速度为 100m/min。 （查 机械制造技术基础课程设计指导教程5-30 硬质合金车刀的车削用量。 ） （2）坐标镗床钻 6-6.25 的刃口、6-8.5 的落料孔选用麻花钻头的钻削速度为 50m/min,进给量为 0.8mm/r,背吃刀量为 5mm。 （查机械制造技术基础课程设计指导教程 表 5-30。 ） （3）钻孔的主轴转速为 600r/min，进给量为 0.5/，背吃刀量为 6mm，切削速 度为 30m/min。 （4）坐标磨床磨6-6.25 的刃口，磨削速度为 50m/min,进给量为 0.1mm/r,背吃刀量为 0.01mm。 （查机械制造技术基础课程设计指导教程表 5-30。 ） (查金属机械加工工艺人员手册表 10-167) 三、填写机械加工工艺文件 - 10 - 11 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 艺艺 过过 程程 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 6 页第页 材料牌号Cr12MoV毛坯种类棒料毛坯外形尺寸12080mm每毛坯可制件数每台件数备注 工 时工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备工 艺 装 备 准终单件 1下料锯圆钢 120mm80mm锯床钢尺 2锻造将圆钢锻成 115mm80mm锻床钢尺 3热处理正火热处理炉洛氏硬度尺 4车削（）平端面，粗车、半精车外圆轮廓，留 0.5mm 的磨削余量普通车床三爪卡盘、顶针、游标卡尺 、硬质合金车刀 （）切断、保留长度为 59mm，普通车床三爪卡盘、顶针、游标卡尺、切断刀 5钳工（1）使用夹具钻 66.25、15.315 的刃口底孔均留 0.15 的精加工余量立式钻床塞规，6.1 麻花钻，15.2 麻花钻，台虎钳 （2）钻削 6-8.5 的落料孔、17.5 的落料孔 立式钻床8.5 钻头，17.5 钻头，台虎钳 （2）铰孔 66.25 至 6.2、铰削 15.315 至 15.3塞规，6.2 铰刀，15.3 铰刀，台虎钳 （3）划线钻 4M8 底孔深 20mm，攻 M8 螺纹深 16mm立式钻床塞规，6.8 麻花钻，M8 丝锥，钻床，虎钳 6热处理淬火，硬度达 HRC58HRC62热处理炉硬度计 7磨削（1）磨两端面面达尺寸要求平面磨床千分尺、磨床夹具 （2）磨轮廓面达尺寸要求万能磨床千分尺、磨床夹具 （3）研磨 66.25、15.315 刃口达设计要求塞规平口钳 8钳工研磨、修整各加工表面 9检验检验合格，入库 设计（日期）审核（日期）标准化（日期） 会签（日期）校对（日期） 12 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 6 页第 2 页 车 间工序号工序名称材料牌号 4车削Cr12MoV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 棒料 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 普通车床CA6140 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 三爪卡盘 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切雪 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1平端面三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀800800.321 2粗车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀800800.332 3半精车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1000600.151.51 4精车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1200600.10.252 13 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 钻孔Cr12MoV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 115mm80mm 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 钻床 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 平口虎钳 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切雪 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1 钻15.315mm的刃口，留0.115mm精加工余量 平口虎钳、15.2 麻花钻、塞规1250801 2 钻 66.25mm的刃口，留0.15mm精加工余量 平口虎钳、6.1 麻花钻、塞规125080231 14 3 钻17.5mm的落料孔 平口虎钳、17.5 麻花钻、塞规1250801 4 钻 68.5mm的落料孔 平口虎钳、8.5 麻花钻、塞规125080231 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称共 6 页第 3 页 车 间工序号工序名称材料牌号 6钻削Cr12MnV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 棒料 115mm80mm 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 坐标镗床 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 平口虎钳 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴切削进给切削 进给 工步工时 15 步 号 转速 (r/min) 速度 (m/min) 量 (mm/r) 深度 (mm) 次数机动辅助 1 铰削15.2的孔至15.3 平口虎钳、15.3 铰刀、塞规400.151 2 铰削 66.1的孔至6.2 平口虎钳、6.2 铰刀、塞规400.151 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称共 6 页第 5 页 车 间工序号工序名称材料牌号 7钳工Cr12MnV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 棒料 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 立式钻床钻床 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 16 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切雪 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1钻 M8 底孔 6.8 深 20mm塞规 、6.8mm 的钻头1250300.522 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称共 6 页第 6 页 车 间工序号工序名称材料牌号 7钳工Cr12MnV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 棒料 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 17 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切雪 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1攻 M8 螺纹深 16mm塞规，M8 的丝锥 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 18 四、数控加工工艺规程设计 （一）已知毛坯尺寸为 115mm80mm 的棒料，单间小批量生产，所用机床为 CJK6240， 数控系统为 FANUC 系统。 1、零件工艺分析、零件工艺分析 该模具零件外表面由上下端面、圆柱组成，内表面由落料孔和内螺纹组成，各尺寸的 精度要求很高，尺寸标注完整，轮廓描述清楚，符合数控加工尺寸标注要求；零件材料为 Cr12MnV，切削加工性能良好，热处理要求为 HRC5862。 通过上诉分析，采取以下几点工艺措施。 （1）零件图上带公差的尺寸，除尺寸 107.15和 112公差值比较大，编 0 14 . 0 35 . 0 13 . 0 程时可取其平均值外，其它尺寸公差值较小，编程时不必取其平均值，而取其基本尺寸即 可。 （2）考虑装夹及加工方便，应将上表面先加工出来。 （3）将所有外圆柱面加工完成后方可切断。 2、确定装夹方案、确定装夹方案 该零件外形简单，采用车床通用夹具三爪卡盘定位。工件原点选择右端面，如图 4-1 所示。 图 4-1 工件原点 19 3、确定加工顺序及进给路线、确定加工顺序及进给路线 加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能 加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先粗、精加工外圆表面，然后再粗、 精加工各个刃口及落料孔。由于该零件为单间小批量生产，走到路线的设计不必考虑最短 进给路线或最短空行程路线，外圆柱面车削走刀路线可沿零件外轮廓顺序进行，如图 4-2 所示。 图 4-2 外圆表面车削走刀路线 4、刀具选择、刀具选择 （1）车削端面及外圆表面均选用硬质合金端面车刀 （2）切断用高速白钢刀 5、切削用量选择、切削用量选择 根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或者有关资料选 取切削速度与每转进给量，然后根据公式计算进给速度和主轴转速。其切削用量的选择计 算如下： （1）15.315mm、6-6.25 的刃口、6-8.5、17.5mm 的落料孔的钻削，查切削 用量手册，高速钢钻头切削模具钢时的切削速度为 21m/min-36m/min,进给量为 0.2mm/r- 20 0.3mm/r,取 V=30m/min,f=0.2m/r,根据公式 n=1000V/D 计算主轴转速为 200r/min, CC 根据公式 V =f =f Z 计算进给速度 V =40mm/min. fnznf 6、填写数控加工工艺过程卡、填写数控加工工艺过程卡 21 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 数数 控控 加加 工工 工工 艺艺 过过 程程 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 6 页第页 材料牌号Cr12MoV毛坯种类棒料毛坯外形尺寸12080mm每毛坯可制件数每台件数备注 工 时工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备工 艺 装 备 准终单件 1下料锯圆钢 120mm80mm锯床钢尺 2锻造将圆钢锻成 115mm80mm锻床钢尺 3热处理正火热处理炉洛氏硬度尺 4车削（）平端面，粗车、半精车外圆轮廓，留 0.5mm 的磨削余量数控车床三爪卡盘、顶针、游标卡尺 、硬质合金车刀 （）切断、保留长度为 59mm，数控车床三爪卡盘、顶针、游标卡尺、切断刀 5铣削（1）铣削 66.25mm、15.315mm 的刃口底孔，均留 0.15mm 的精加工余量数控铣床塞规，6.1 麻花钻，15.2 麻花钻，平口虎钳 （2）铣削 6-8.5 的落料孔、17.5 的落料孔 数控铣床8.5 钻头，17.5 钻头，平口虎钳 6钳工（2）绞孔 66.25mm 至 6.2、15.315mm 至 15.3塞规，6.2 铰刀，15.3 铰刀，台虎钳 （3）划线钻 4M8 底孔深 20mm，攻 M8 螺纹深 16mm立式钻床塞规，6.8 麻花钻，M8 丝锥，钻床，虎钳 6热处理淬火，硬度达 HRC58HRC62热处理炉硬度计 7磨削（1）磨两端面面达尺寸要求平面磨床千分尺、磨床夹具 （2）磨轮廓面达尺寸要求万能磨床千分尺、磨床夹具 （3）研磨 66.25mm、15.315mm 刃口达设计要求塞规平口钳 8钳工研磨、修整各加工表面 9检验检验合格，入库 设计（日期）审核（日期）标准化（日期） 会签（日期）校对（日期） 22 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 数数 控控 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 6 页第 2 页 车 间工序号工序名称材料牌号 4车削Cr12MoV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 棒料 12080mm 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 普通车床数控车床 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 三爪卡盘 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切雪 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1平端面三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1000800.321 2粗车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1000800.332 3半精车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1100600.151.51 4精车外圆轮廓三爪卡盘、游标卡尺、硬质合金车刀1200600.10.252 23 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 数数 控控 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称凸凹模共 页第 页 车 间工序号工序名称材料牌号 钻孔Cr12MoV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数 115mm80mm 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 数控铣床 夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液 平口虎钳 工序工时工位器具编号工位器具名称 准终单件 工步工时工 步 号 工 步 内 容工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切雪 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 进给 次数 机动辅助 1 铣削15.315的刃口，留0.115mm精加工余量 平口虎钳、15.2 钻头、塞规600801 2 铣削 66.25的刃口，留0.15mm精加工余量 平口虎钳、6.1 钻头、塞规60080231 24 3 铣削17.5mm的落料孔 平口虎钳、17.5 钻头、塞规600801 4 铣削 68.5mm的落料孔 平口虎钳、8.5 钻头、塞规60080231 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）校对（日期） 标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期 产品型号零件图号柳柳 州州 铁铁 道道 职职 业业 技技 术术 学学 院院 数数 控控 加加 工工 工工 序序 卡卡 产品名称零件名称共 6 页第 3 页 车 间工序号工序名称材料牌号 6钻削Cr12MnV 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台