1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）設(shè)計題目：操作側(cè)軸承座數(shù)控加工工藝及編程專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)班 級：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)老師：起訖日期年 月 日 年 月 日目 錄第一章 緒論5 1.1 數(shù)控機(jī)床的組成6第二章 加工和數(shù)控工藝知識7 2.1 軸承蓋零件分析8 2.2 刀具、量具的選擇9 2.3確定毛坯的制作形式10 2.4 編制加工工藝13 2.5工藝規(guī)程的設(shè)計14 2.6確定切削用量及基本工時15 2.6.1夾持左端，粗車、半精車外圓以及右端面16 2.6.2掉頭裝夾，粗車、半精車外圓以及左端面17 2.6.3精車外圓，右端面至規(guī)定尺寸18 2.6.4掉頭裝夾，精車外圓，左端面至規(guī)定尺寸19 2.6.5鉆

2、中心孔21 2.6.6粗鏜、90mm、75mm、22 2.6.7半精鏜、至尺寸22 2.6.8鉆、攻4-M8螺紋孔23 2.6.9粗銑10X45mm鍵槽、半精銑10X45mm鍵槽24 2.6.10鉆、攻M4深9螺紋孔24第三章 工件的手動編程24 3.1 數(shù)控編程的定義及分類24 3.1.1數(shù)控編程的定義25 3.1.2數(shù)控編程的分類26 3.1.3編程方法的選擇26 3.2 編程原點(diǎn)的確定27 3.3 零件造型及加工27 3.4 主要加工工序程序清單27總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致謝30第一章 緒論1.1數(shù)控機(jī)床的組成 畢業(yè) 數(shù)控機(jī)床的基本組成部分包括加工程序、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機(jī)床主軸和其

3、他輔助的裝置。下面分別對各組成部分的基本工作過程進(jìn)行簡要的說明。1）采用具有高硬度的、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性，使機(jī)床主體能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧蓽p少熱變形對機(jī)床主機(jī)的影響。2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動和進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置，使數(shù)控機(jī)床的傳動鏈縮短，簡化了機(jī)床機(jī)械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3）采用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運(yùn)動部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導(dǎo)軌、直線滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。數(shù)控機(jī)床輔助裝

4、置輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。 數(shù)控機(jī)床一般由控制系統(tǒng)、數(shù)控裝置系統(tǒng)、數(shù)控伺服系統(tǒng)、測量反饋裝置和機(jī)床主機(jī)組成，如圖1-2：1控制介質(zhì)控制介質(zhì)是存貯數(shù)控加工所需要的全部動作和刀具相對于工作位置信息的媒介物，它記載著加工零件的加工程序。常用的有穿孔帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤等。數(shù)控裝置的基本組成框圖如圖1-3：圖1-3數(shù)控裝置的基本組成 程序編制的一般步驟：圖1-4表示的零件圖到成品的全過程，虛線框圖中即為程序編制的內(nèi)容及步驟。圖1-4零件圖到成品的全過程 用于對

5、坐標(biāo)軸（或工作臺）實(shí)際位置的測量，7位坐標(biāo)軸或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的測量裝置并反反饋到控制系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)，形成全封閉控制。后者用以對驅(qū)動電機(jī)軸位置檢測并反饋到數(shù)控系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)形成半閉環(huán)控制若不需要檢測裝置到形成開環(huán)控制。 開環(huán)系統(tǒng)簡單，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，變速扭矩小，一半用于傾覆在變化不太大或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。 全閉環(huán)系統(tǒng)適用于具有傳動部件精度高，性能穩(wěn)定，使用過程溫度差變化不大的高精度數(shù)控機(jī)床。第二章加工和數(shù)控工藝知識2.1操作側(cè)軸承座零件的分析 由零件圖可知，該零件為鍛造零件，采用模鍛后，經(jīng)過臥式帶鋸床下料后進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工，然后通過鏜床配合對應(yīng)的夾具鏜孔，最后在搖臂鉆床配合對應(yīng)的鉆孔夾

6、具鉆、攻操作側(cè)軸承座上面的各螺紋孔，最后進(jìn)入鉗工工序，進(jìn)行去毛刺工序，最后進(jìn)行電鍍和檢驗入庫工序。 2.2刀具、量具的選擇 由圖樣分析，該圖樣需要車削的輪廓我們直接選擇通過三爪定位卡盤夾持工件毛坯，在數(shù)控車床上面直接進(jìn)行加工，我們選擇外圓車刀以及游標(biāo)卡尺作為測量工具。、90mm、75mm、孔，都是在鏜床上面進(jìn)行鏜削加工的，我們選擇內(nèi)孔鏜刀和內(nèi)徑千分尺作為加工刀具和量具。4-M8螺紋孔采用先鉆孔后攻絲孔，我們選擇搖臂鉆床上面通過和游標(biāo)卡尺，游標(biāo)深度尺來加工和測量，我們選擇8銑刀通過專用的銑槽夾具來實(shí)現(xiàn)，通過游標(biāo)深度尺來進(jìn)行測量。M4深9螺紋孔，我們選擇在搖臂鉆床上面，先鉆底孔3.2，用M4絲攻攻

7、牙來實(shí)現(xiàn)，同樣選擇游標(biāo)深度尺來實(shí)現(xiàn)該螺紋孔的加工與測量。2.3確定毛坯的制作形式 毛坯選擇應(yīng)考慮的因素：（1）零件的力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力學(xué)性能有所不同。鑄件的強(qiáng)度。壓力澆注和壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鑄造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。( 2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形輪廓 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鍛鋼件。形狀復(fù)雜和壁薄的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜較小的零件宜采用精密的鍛造方式，以免機(jī)械加工。其直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用

8、鍛件。（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方式，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。（4）現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。該零件的材料為45#鋼，考慮到零件的形式及結(jié)構(gòu)較為簡單，所受的沖擊力不大，且是大批生產(chǎn)，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.31，選擇鍛造中的熱鍛。其強(qiáng)度=145MPa，硬度為160180HBS。2.4編制加工工藝2.4.1 下料圓鋼145mm×70mm 調(diào)整好臥式帶鋸床的尺寸，對鍛件進(jìn)行下料，下聊尺寸為145mm×70mm 。 2.4.2 夾持左端，粗車、半精車外圓以及右端面 利用三爪卡盤夾緊工件

9、，粗車、半精車外圓。2.4.3 掉頭裝夾，粗車、半精車外圓以及左端面。 利用三爪卡盤調(diào)頭夾緊工件，粗車、半精車外圓。2.4.4 精車外圓，右端面至規(guī)定尺寸。 通過三爪卡盤夾緊工件精車外圓及右端面至尺寸。2.4.5 掉頭裝夾，精車外圓，左端面至規(guī)定尺寸。 通過三爪卡盤夾緊工件精車外圓及右端面至尺寸2.4.6鉆中心孔。 安裝中心孔鉆頭，鉆中心孔。2.4.7粗鏜、90mm、75mm、（其中、留余量半精鏜，其它粗鏜到尺寸）。 通過臥式鏜床加工粗鏜、90mm、75mm、，半精鏜、內(nèi)孔。2.4.8鉆、攻4-M8螺紋孔。 用6.8麻花鉆頭鉆M8螺紋孔底孔，然后通過M8絲桿攻M8牙。2.4.9 粗銑10X45

10、mm鍵槽、半精銑10X45mm鍵槽. 通過專用的銑槽夾具夾緊工件，粗銑、半精銑銑10X45鍵槽。2.4.10 鉆、攻M4深9螺紋孔 用3.2麻花鉆頭鉆M4螺紋孔底孔，然后通過M4絲桿攻M4牙。去除毛刺、飛邊表面鍍鋅2.4.13驗收、入庫2.5 工藝規(guī)程的設(shè)計 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指在一定的加工條件下，確定一種較為合理的加工工藝，并將它以表格形式的技術(shù)文件呈現(xiàn)來指導(dǎo)生產(chǎn)的一類文件，同時也是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序是由安裝、工位、工步及走刀組成。 生產(chǎn)過程就是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。包括原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備、產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、

11、毛坯制造、零件的機(jī)械加工和材料熱處理，部件和產(chǎn)品的裝配、檢驗與調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等等。 2.6確定切削用量及基本工時 2.6.1夾持左端，粗車、半精車外圓以及右端面1)本工序為粗車外圓145及端面的工序，根據(jù)工況，我們選擇CK6141型數(shù)控車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)， ，所以：按照CK6141數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實(shí)際切削速度 2）基本時間的確定 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有一下公式： 公式中，l=30mm，根據(jù)切削用

12、量簡明手冊表3.26，車刀入切量及超切量，則L=42mm。2.6.2掉頭裝夾，粗車、半精車外圓以及左端面 1)本工序為粗車外圓145及端面的工序，根據(jù)工況，我們選擇CK6141 型數(shù)控車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)， ，所以：按照CK6141數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實(shí)際切削速度 2）基本時間的確定 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有一下公式： 公式中，l=40mm，根據(jù)切削用量簡明手冊表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=52mm。 2.6.3精車外圓

13、，右端面至規(guī)定尺寸 車床：選用CA6140型臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標(biāo)卡尺硬質(zhì)合金端車刀，2.6.4掉頭裝夾，精車外圓，左端面至規(guī)定尺寸車床：選用CA6140型臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標(biāo)卡尺硬質(zhì)合金端車刀， 2.6.5鉆中心孔30。 本工序為鉆30中心孔工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇30中心孔鉆頭，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具根據(jù)切削用量簡明手冊查表可得：切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量;切削速度：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量：被

14、切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：(II)基本工時計算 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有一下公式：機(jī)動時間：； 本工序為鉆30孔 的工序，根據(jù)切削用量簡明手冊查表可得:切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取;實(shí)際切削速度：;工作臺每分鐘進(jìn)給量：;被切削層長度：;刀具切入長度：;刀具切出長度： 取;行程次數(shù)：; 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有以下公式： 機(jī)動時間：;2.6.6粗鏜、90mm、75mm、1）本工序為粗鏜、90mm、75mm、工序，根據(jù)實(shí)際工況，我

15、們選擇臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG15.根據(jù)切削用量簡明手冊查表可得：切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量;切削速度：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：基本工時計算 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有一下公式：機(jī)動時間：；2.6.7精鏜、內(nèi)孔。1）本工序為精鏜、工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG15.根據(jù)切削用量簡明手冊查表可得：切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中

16、表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量;切削速度：參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：基本工時計算 根據(jù)切削用量簡明手冊可知，有一下公式：機(jī)動時間：；2.6.8鉆、攻4-M8螺孔 本工序為鉆、攻M8螺孔，已知工件材料45#，鍛件在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z35，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用6.8麻花鉆 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；1)鉆削進(jìn)給量的選擇查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表342有 2)鉆削速度的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊

17、表342有 所以3)計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表336有 式中： 所以， 5)計算軸向力 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表336有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表336有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為：6)計算切削功率 因為查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表336有 所以，機(jī)床功率足夠;2.6.9粗銑10X45mm鍵槽、半精銑10X45mm鍵槽。 機(jī)床的選擇：數(shù)控銑床 XK7132 P=13kw 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊3.139，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進(jìn)寬度的選擇查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手

18、冊表3.127可知12 這里取1.52)銑削每齒進(jìn)給量的選擇查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表328 329可知 0.25 3)銑削速度的選擇查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表330可知所以：4)計算切削時間 查機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)表1.415 可知： 所以，5)計算銑削力 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表325有 ：式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查切削用量簡明手冊表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠2.6.10鉆、攻M4深9螺紋孔 本工序為鉆、攻M4螺孔，已知工件材料45#，鍛件在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z35，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用3.5麻花鉆 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；1)鉆削進(jìn)給量的選擇查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表342有 2)鉆削速度的選擇 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表342有 所以3)計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表336有 式中： 所以， 5)計算軸向力 查機(jī)械制造工藝設(shè)計