毕业设计（论文）组合件的数控工艺分析及加工

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1、毕业设计（论文）CAD图纸联系 153893706标 题： 组合件的数控工艺分析及加工 学生姓名： 系 部： 机械工程系 专 业： 数控技术 班 级： 高数控0602班 指导教师： 目录摘要第一章：前言1、数控技术的发展趋势2、数控技术的加工特点第二章：典型组合轴的加工工艺分析及过程一、零件工艺性分析1、零件的完整性和正确性的分析2、零件材料的分析3、零件技术的分析二、产品的零件图与装配图分析三、毛坯的确定四、工艺规程选择 1、基准的选择和装夹方式 2、划分加工工序 3、热处理的安排 4、工艺路线的分析与确定五、选择加工设备与刀、夹、量具 1、设备的选择2、夹具的选择 3、刀具的选择4、量具的

2、选择六、加工工序设计 1、工序尺寸及公差的计算 2、切削用量参数 3、走刀路线 4、定额时间计算七、札记八、参考文献 摘要我国已经成为21世纪世界上最重要的经济地区之一,在制造业发展上尤为迅速,国内各大企业都引进了世界上先进的生产设备.数控技术是现代制造技术的现形应用,数控技术对我国的工业及科技的进步 和发展有极大的推动力,据有关部门统计表明,在未来几年,数控技术应用人才的需求将达100万. 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的

3、广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本次设计介绍了数控加工的特点,加工工艺以及加工编程的一般方法, 并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。关键词: 数控技术 加工工艺 编程 第一章 前言1.1 数控技术的发展趋势 制造业是一个国家国民经济的支柱产业,一方面制造价值,生产物质财富,另一方面为国民经济各个部

4、门提供装备,其现代化程度决定了国家其他行业的发展步伐,数控技术和数控装备是制造业的重要基础,这个基础是否牢固,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,在一个国家的建设事业中具有战略意义.数控机床的产生给传统制造业带来了革命的变化,让制造业成为工业化的像征,随着数控的不断发展和应用领域的扩大,它对国民经济的一些重要行业(IT 汽车 轻车等)的发展起着越来越重要的作用,国为这些行业所要的装备的数字化已是现代发展的大趋势. 而数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。 1.2 数控技术加工特点 数

5、字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它数控技术典型应用的例子。计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。 数控机床以其精度高、效率高、能适应小批量多品种复杂零件的加工等

6、优点，在机械加工中得到日益广泛的应用。概括起来，数控机床的加工有以下几方面的优点。（1）适应性强。适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件，且生产过程是自动完成的。这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。（2）精度高，质量稳定。数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者人为产生的误差。在设计制造数控机床

7、时，采取了许多措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。数控机床工作台的移动当量普遍达到了0.010.0001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，高 档数控机床采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。数控机床的加工精度由过去的0.01 mm提高到0.005mm甚至更高。定位精度九十年代初中期已达到0.002mm0.005mm。此外，数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补偿技术，数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。（3）生产效率高。零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅

8、助时间两部分。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于数控机床结构刚性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。数控机床的移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，节省了零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。在加工中心机床上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。（4）能实现复杂的运动。普通机床难以实现或无

9、法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。（5）良好的经济效益。数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机床可获得良好的经济效益。（6）有利于生产管理的现代化。数控机

10、床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础第二章 典型组合轴的加工工艺分析及过程一；零件的分析 21 零件的完整性和正确性的分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证。 零件的视图应符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；几何元素（点、线、面）之间的关系（如相切、相交、平行）应准确；尺寸标注应完整、清晰。2.2零件材料的

11、分析 该零件包括有圆锥套、圆锥轴、梯形螺杆、偏心轴四个组合件,而组合件中又有外圆、圆弧、端面沟渠及偏心孔等表面，其组合件中又有较严格的表面粗糙度和尺寸等要求。在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。零件材料的选用是非常重要的，选材不当制成的零件不能满足使用要求，过早损伤和破坏产生不良影响或经济效益差等。机械零件选材的一般原则是：首先满足使用性能的要求，同时兼顾工艺性、经济性和环保性。对于零件的选材应具有以下几点要求：1.优良的综合力学性能，即要求有高的强度和韧性，以防止由于过载和冲击而引起的变形和断裂。2.高的疲劳极限，防止疲劳断裂。3.

12、良好的耐磨性。4.在特殊条件工作时，还应有特殊要求。2.3 零件技术的分析 零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度加大，增加不必要的成本。 二；产品的零件图与装配图分析 对于装配图的分析和研究，主要是熟悉产品的性能、用途和工作条件，明确零件在产品中的相互

13、装配位置及作用，了解零件图上各项技术条件制定的依据，找出其主要技术关键问题，为制定正确的加工方案奠定基础。当然普通零件进行工艺分析时，可以不进行装配图的分析研究。三；毛坯的确定 毛坯是根据零件所要求的形状,工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。a 毛坯的种类常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷压件等。1.铸件:适用于形状复杂的毛坯。2.锻件:适用与零件强度较高,形状较简单的零件。尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零

14、件不宜用自由锻。3.型材：热轧型材的尺寸较大、精度低，多用作一般零件的毛坯；冷轧型材尺寸较小、精度较高，多用于毛坯精度要求较高的中小零件，适用于自动机床加工。4.焊接件:对于大件来说,焊接件简单方便,特别是单件小批生产可大大缩短生产周期,但焊接后变形大,需经时效处理。5.冷压件：适用于形状复杂的板料零件,大多用于中小零件的大批量生产。b 毛坯种类的选择选择毛坯种类需考虑的因素有以下几点：1.根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯。2.根据零件的功能选择毛坯。3.根据生产类型选择毛坯。4.根据具体生产条件选择毛坯。C 毛坯的形状和尺寸的选择确定毛坯的形状与尺寸的步骤是：首先选取毛坯加工余量和毛坯公

15、差，其次将毛坯加工余量叠加在零件的相应加工表面上，从而计算出毛坯尺寸，最后标注毛坯尺寸与公差。其总的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。本零件的大部分加工表面是回转体表面，根据本零件的生产纲领，年生产数量，经济价值及复杂程度，另外本零件为轴类零件，考虑其复杂程度，所以本零件毛坯为棒料。因为棒料的经济性好，加工余量小，而且成本较低。在组合件的锻件图中,分别为圆锥套(图1.1),圆锥轴(图1.2),梯形螺杆(图1.3),偏心轴(图1.4)，该零件材料可用45钢，选用55275棒料，有热处理和硬度要求。 图1.1 图1.2 图1.3

16、图1.4四:工艺规程的选择 4.1 基准的选择和装夹方式在制订零件的加工工艺规程时，正确地选择工件的基准有着很重要的意义。基准选择的好坏不仅影响零件的加工位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。基准有粗基准与精基准之分。选择定位基准时是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。精基准的选择1.基准重合原则:就是尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起定位误差。2.基准统一原则:位置精度要求较高的某些表面加工时尽可能选用同一定位基准，这样有利于保证各加工表面的位置精度。3 自为基准原则：当某些表面精加工要求加工余量小而

17、均匀时，选择加工表面本身作为定位基准，用于提高加工面本身的精度。4 互为基准原则：为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而均匀采取此原则。5.保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。粗基准的选择粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配加工表面的余量，同时，要为后续工序提供精基准。1.为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面作为粗基准。2.合理分配各加工面的加工余量。3.粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。4.选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口，分型面，毛刺等缺陷，以保证定位准确、夹紧可靠。工序基准

18、是在工艺图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准，所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求。工序尺寸和工序技术要求的内容，在加工后应进行测量，测量所用的基准称为测量基准，通常工序基准与测量基准重合。对于设计基准尚未最后加工完毕的中间工序，应选各工序的定位基准作为工序基准和测量基准。在各表面的最后精加工时，当定位基准与设计基准重合时，虽然工序基准和测量基准就应选用这个重合的基准；当所选定位基准未与设计基准重合时，在这两种基准都能作为测量基准的情况下，工序基准的选择应注意以下几点：1.选设计基准作为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，有利于减少检验工作量。2.当本

19、工序中位置精度是由夹具保证而不需进行试切调整的情况，应使工序基准与设计基准重合。3.对一次安装下的加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应选与设计尺寸一致。本零件在加工时，其轴向尺寸是以零件的两端作为工序基准，径向尺寸是以零件的轴心线作为工序基准。它的工序基准与设计基准重合，为加工和检测提供了方便 定位基准：图1.1零件为套类零件，外轮廓主要由外圆和内孔及锥孔组成，在加工中要合理选择加工工位置。内孔中左面为直面，右端为锥面。该零件无可靠二次装卡面，内锥可作为定位面使用。 图1.2为轴类零件，左端为直面，右端为圆弧轮廓。该零件可以用二次装夹定位面。 图1.3为盘类零件，外轮廓由圆弧和端面沟壑

20、组成，内孔为偏心孔和螺纹组成。该零件采用二次装夹表面定位。图1.4为轴类零件，该用零件采用二次装夹表面定位。由以上分析可知本零件采用两种基准原则，一是基准重合原则，它是以零件的轴心线为定位基准也是设计基准，对零件的外圆、内孔、槽以及螺纹等表面进行切削加工；另一种是基准统一原则，它是多个加工表面都以一个基准作基准面加工定位的。 装夹方式：左端采用三爪自定心卡盘卡紧、右端采用活动顶尖支顶的装夹方式 4.2划分加工工序 工件的加工质量要求较高时，应划分阶段。一般分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。 粗加工阶段是从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表面质量都比较低的加工过程。半精加工阶段是在粗加工

21、和精加工之间进行的切削加工过程。精加工是从工件上切除较少余量，所能达到的精度和表面质量都比较高的加工过程。划分加工阶段的作用是： 1.避免毛坯内应力重新分布而影响获得的加工精度。 2.避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精加工的影响。 3.粗精加工阶段分开,可较及时地发现毛坯的缺陷,避免不必要的损失。 4.可以合理使用机床,使精密机床能较长期地保持其精度。 5.适应加工过程中安排热处理的需要。图1用三爪卡盘夹住毛胚，伸出70-80mm左右；平端面，打中心孔，钻孔到60mm，粗精车外圆到50mm，再用内孔刀扩孔车内锥直到精度要求,用切槽刀切断,平端面达到精度要求。 图2以刚

22、才50mm外圆面为基准保持同轴度，平端面，粗车外圆30mm，调头装夹，平端面保持总长在粗精车20.25mm，再车圆锥，在调头精车外圆30mm和内孔，达到精度要求。 4.3 热处理的安排本零件的材料是45号钢，它属于低淬透性合金调质钢，其力学性能是：MPa,MPa,J。其化学成分是：碳含量0.37%0.45%，铬含量0.8%1.1%，锰含量0.17%0.37%，硫含量0.5%0.8% ，其中碳含量过高、过低均不能满足经调质后获得良好综合力学性能的要求，主加元素为铬，在配以硫、锰等合金元素，其作用是提高淬透性，强化铁素体和细化晶粒，因此，此钢的热处理变形小，废品率低，因而降低了工艺成本。其热处理特

23、点是：当原始组织为珠光体时，预先热处理可采用正火或退火处理;该类钢最终热处理均采用淬火后在500-650的高温回火工艺，即调质处理工艺，调质处理可使材料具有良好的综合力学性能4.4 工艺路线的分析与确定1机械加工工序的安排原则1).对于形状复杂、尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯,应首先安排划线工序,为精基准加工提供找正基准。2).按“先基面后其它”的顺序,先加工精基准面。3).在重要表面加工前,应对精基准进行修正。4).按“先主后次，先粗后精”的顺序，对精度要求较高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工。5).对于与主要表面后位置精度要求的次要表面,应安排在主要表面加工之后加工。6).对于

24、易出现废品的工序,精加工和光整加工可适当提前,一般情况主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行。2.热处理工序安排的原则调质的目的是为了提高工件的综合力学性能，减少工件的变形或为以后的表面热处理做好组织准备。因此，一般安排在粗加工后、精加工前进行，可以保证淬透性差的钢种表面调质层（回火索氏体）的组织不被切削掉。3.辅助工序安排的原则1).中间检验一般安排在粗加工全部之后，精加工之前，送往外车间加工的前后，花费工时较多和重要工序的前后。2).荧光检验、磁力探伤等特种检验，主要用于表面质量的检验，通常安排在精加工阶段。荧光检验如用于检验毛坯的裂纹，则安排在加工前。 3).电镀、涂层、发蓝、氧化

25、等表面处理工序，一般安排在工艺过程的最后进行。通过前面对定位基准的选择，零件表面加工方法的选择及加工顺序的安排的分析说明，再结合本零件的结构特点及制定工艺路线的出发点：保证加工质量、提高生产率、降低成本，从而获得最好的经济性。所以，此零件制定的工艺路线是：00.下料 10.加工件1廓 20.切断30.加工件2轮廓40. 切断50. 加工件3轮廓 60. 切断70. 车另一端环槽80. 粗精加工偏心孔90. 加工件4轮廓 100. 切断120. 粗精加工偏心外圆130.去除锐边毛剌140.吹气清洗150.最终检验数控加工的特点1.采用数控机床加工零件可以提高加工精度，稳定产品的质量。2.数控机床

26、可以完成普通机床难以完成，或根本不能加工的复杂曲面的零件加工。3.采用数控机床在生产效率上，可以比普通机床提高23倍，尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十倍甚至几十倍。4.可以实现一机多用。5.采用数控机床有利于向计算机控制与管理方面发展，为实现生产过程自动化创造条件。数控编程方法及特点编程零点及坐标系的选择1.所选的编程原点及坐标系应使程序编制简单。2.编程原点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。3.引起的加工误差小。一般回转体零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处。本次设计的两组合件主要加工工艺卡片如下表:数控加工工艺卡片卡1单位名称XXXXXXX产品名称或代号零

27、件名称 零件图号 使用设备车间件11XXXXXX工序号程序编号夹具名称1O0001三爪卡盘工步号 工 步 作 业 内 容 刀具号 刀具规格 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 粗加工外轮廓 T01 25X25 1000 150 1自动 2 精加工外轮廓T01 25X25 1500 80 1自动 3 倒角T01 16X16 1000 100 1自动 4 加工内孔T05 25X25 800 150 1 自动 5 粗加工内镗孔T05 25X25 800 150 1 自动 6 精加工内镗孔T04 25X25 1200 80 1自动 7车断件1T0616X16 1000 50 1手动 编制 徐宇隆审

28、核 批准 08年12月10日 共4页 第 1 页 卡2单位名称XXXXXXX产品名称或代号零件名称 零件图号 使用设备车间件22XXXXXX工序号程序编号夹具名称2O0002三爪卡盘工步号 工 步 作 业 内 容 刀具号 刀具规格 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 粗加工外轮廓 T01 25X25 1000 100 1自动 2 精加工外轮廓T01 25X251000 100 1自动 3加工内孔T05 25X25 800 150 1 自动 4粗加工内镗孔T05 25X25 800 150 1 自动 5 精加工内镗孔T04 25X251200 80 1自动 6车断件2T0616X16 100

29、0 50 手动 编制 徐宇隆审核 批准 08年12月10日 共4页 第2 页 卡3单位名称XXXXXXX产品名称或代号零件名称 零件图号 使用设备车间件11XXXXXX工序号程序编号夹具名称3O0003三爪卡盘工步号 工 步 作 业 内 容 刀具号 刀具规格 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 粗加工外轮廓T01 25X25 1000 150 1自动 2精加工外轮廓T0125X251500801自动3切槽T0625X2510001002自动4加工梯型螺纹T0516X16 1000 100 手动 5加工内孔T05 25X25 800 150 1 自动 6粗加工内镗孔T05 25X25 800

30、 150 1 自动 7 精加工内镗孔T04 25X25 1200 80 1自动 8倒角T0316X1610001001自动9切断T04 25X25800 150 自动 编制 徐宇隆审核 批准 08年12月10日 共4页 第 3页 卡4单位名称XXXXXXX产品名称或代号零件名称 零件图号 使用设备车间件41XXXXXX工序号程序编号夹具名称4O0004三爪卡盘工步号 工 步 作 业 内 容 刀具号 刀具规格 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 加工各外圆T01 25X25 800 1501自动 2 切断T04 25X25 800 150 自动 编制 徐宇隆审核 批准 08年12月10日 共

31、4页 第 4页 具体加工程序如下:件1加工程序:1 M0032 T013 G00 X60 Z424 G01 Z40 F5005 Z2 F3006 X407 Z0 F2008 U3 W5 F5009 Z40 F150010 X38 F30011 U2 W-2 F15012 U3 W3 F40013 T0214 G00 X-25 Z4815 X-20 F30016 Z0 F20017 X-1818 Z4819 X-20 Z30 F15020 Z48 F150021 Z48 F150022 T03 23 G00 X50 Z4824 G01 Z40 F30025 X3 F15026 X40 F1500

32、27 G2628 M30件2左端成型:1 M03 T012 G00 X55 Z703 G01 X50 F3004 455 X25 Z10 F2006 G02 X50 Z10 R10 F1007 G268 M30件3右端成型:1 M03 T012 G00 X58 Z553 G01 X30 F3004 Z355 X406 Z0 F2007 G268 M30件3左端成型:1 M03 T012 G00 X38 Z553 G01 X28 F3004 Z27 F3005 G26 M30件3左端偏心外圆:1 M03 T02 G00 X28 F3003 G01 X28 F3004 Z27 F3005 G26

33、M30件4右端成型:1 M03 T012 G00 X55 Z903 G01 X41.8 F3004 Z105 Z100 F10006 T037 G00 X50 Z808 G01 Z55 F3009 X30 F10010 X55 11 Z10012 T0213 G01 Z10 F30014 G02 X50 Z0 R1015 G01 Z10016 T0517 X2818 Z68件3偏心孔成型:1 M03 T04 2 Z48 F2003 Z48 F2004 Z80 5 G26 M30件3偏左端成型:1 M03 T032 G01 X20 F3003 Z04 Z065 G26 M30五、选择加工设备与刀

34、、夹、量具工艺装备选择的合理与否，将直接影响工件的加工精度、生产效率和经济性。应根据生产类型、具体加工条件、工件结构特点和技术要求等选择工艺装备。1.机床的选择:零件的加工精度很大程度上取决于所用机床，因此必须合理的选择机床，对于单件小批量生产一般选择通用机床；对于中批量则广泛采用专用机床、数控机床和组合机床。在选择机床时应注意以下几点：机床的加工尺寸范围与零件外形尺寸相适应。机床精度与工件精度相适应。与现有加工条件相适应。机床的生产率应与工件的生产类型相适应。本零件尺寸小、重量轻、属中批生产，其毛坯是棒料，加工余量较大，为了合理的利用机床，故此零件在粗加工时选用普通机床，另外工件的某些部分在

35、普通机床上很难加工出来，又因此次设计着重练习的是对数控机床的熟练程度，故精加工时选择数控机床,根据现有的生产条件，选择的机床型号是：CA6140普通车床CJK6032A教学型数控车床2.夹具的选择： 本零件是小批量生产，技术要求不太高，故采用通用夹具即可完成，因专用夹具的专用性能强、成本高、不易转变，不可长时间地使用，选用夹具时要保证夹具的坐标系方向相对固定，要协调零件和机床坐标系的尺寸关系：夹具上各零件应不妨碍机床对零件各表面的加工。但是在加工偏心孔时必须采用专用车夹具进行装夹,根据以上所述和现有生产条件,本零件车削与铣削时均采用三爪卡盘进行装夹。3.刀具的选择在选择刀具方面,通常优先用通用

36、夹具,对于不同材料的零件,一般都有适合将其切削的刀具。刀具的选择不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量，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、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装方便，这就要采用新型优质材料制造数控教工刀具，并优选刀具参数。在选用刀具时应考虑工序种类，生产率，经济性，工件材料，生产批量，加工精度及表面粗糙度与所用机床的性能选用了标准刀具。刀具材料应当选择高硬度、高耐磨性、高耐热性的材料，并有足够的强度和韧性，较好的工艺。根据以上所述和现场加工条件，本零件选用YT类硬质合金刀具进行加工.数控加工刀具卡片产品名称或代号XXXXXX零件名称组合件零

37、件图号XXXX序号刀具号刀具名称规格数量加工表面刀尖半径/mm备注1T0190成形外圆车刀1车外圆0.22T02梯型外螺纹刀1车外螺纹0.43T03槽刀1切外槽0.34T04内孔镗刀1镗内孔0.35T05直柄麻花钻1钻孔0.33量具的选择量具的选择主要是根据生产类型和检测的精度来选择，一般选用通用量具，对于尺寸精度要求较高，检测不方便的选用专用量具，为了在机械加工过程中保证零件的加工尺寸精度和提高测量效率的要求，需要恰当合理地选择相应的各种通用及专用量具。此零件需选用的专用量具有：Tr42x6-7g螺纹塞环规，圆弧专用样板其它尺寸选用0-50mm外径千分尺、0-50mm内径千分尺、0-150m

38、m游标卡尺即可。六、加工工序设计1、工序尺寸及公差的计算1.对外圆和内孔简单加工的情况工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上（对被包容面）或减去（对包容面）公称工序余量而求得，工序公差按所加工方法的经济精度选定。2.当工件上的位置尺寸精度或技术要求在工艺过程中是由两个甚至更多的工序所 间接保证时，需通过尺寸链计算，来确定有关工序尺寸，公差及技术要求。3.对于同一位置尺寸方向有较多尺寸，加工时定位基准又需多次转换加工的工件，由于工序尺寸相互联系的关系较复杂，就需要从整个工艺过程的角度用工艺尺寸链作综合计算，以求出各工序尺寸、公差及技术要求。根据零件的加工工艺路线和技术要求，其工序尺寸确定如下：工序1

39、：车件1轮廓工步一：平端面此端面经过两次车削，粗车和精车。查表知，其轧制件端面加工余量为1m,粗车余量为0.5mm，车削后达到的表面粗糙度为Ra1.6。工步二：车外圆成型分粗精车，保证尺寸500.012mm工步三：内腔成型，先钻孔后精镗孔到图纸要求尺寸工步四：切断保证尺寸400.10工序2：车件2轮廓本工序采用粗车-半精车-精车的加工方式，经查表知，其切削余量为5mm，故该工序车削后基本尺寸应为50+5=55mm，与该尺寸对应的工步一：此工步同工序10中工步一，但其加工余量是0.5mm。工步二：粗精车外圆至50 工步三：粗精车外圆30x5工步四：粗精车外圆至25圆锥及20圆柱，粗车留0.5mm

40、余量为精车用工序3：加工件3轮廓工步一：平端面此工步同工序10中工步一，但其加工余量是0.5mm。工步二：粗精车至50mm此工步同工序10中工步二，工步三：车外槽30mm 槽宽15，切削余量为0工步四：粗精车弧R10工步五：粗精车右端Tr42x6-7g外圆每次背吃刀量1mm，退刀量0.5mm工步六：粗精加工右端内孔切削余量为0.1mm工步七：车削梯型外螺纹查表知，Tr42x6-7g的螺纹EI=0，径公差是0.19mm，小径公差是0.3mm。 工序4：略 2、切削用量参数切削用量的确定切削用量的合理选择,是指在保证加工质量的前提下,充分利用刀具和机床的性能,获得高生产效率和低加工成本的切削用量三

41、要素的最佳组合。1.粗加工时切削用量的选择粗加工时精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此选择粗加工用量时，要尽可能保证较高的单位时间、金属切除量和必要的刀具耐用度，以提高生产率和降低成本。先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量；其次选择一个较大的进给量f；最后确定一个适合的切削速度v。根据上述原则，选择粗加工切削用量，对于提高生产率、减少刀具消耗、降低加工成本是比较有利的。1）切削深度的选择：应根据零件的加工余量和由夹具、机床、刀具和工件所组成的工艺系统的刚性来确定。2）进给量f的选择：限制进给量，提高的因素主要是切削力。3）切削速度v的选择：主要受刀具耐用度和机床功率的限制。2.精加工时切削

42、用量的选择精加工时的加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀，因此选择精加工切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。精加工时应选择较小的背吃刀量和进给量f，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 1）切削深度的选择：应根据精加工留下的余量来确定。 2）进给量f的选择：限制进给量，提高的主要因素是表面粗糙度。3）切削速度v的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力也有所减小，也不易产生积屑瘤和毛刺。 3、走刀路线1.尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产率。2.合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。3.保证加工零件精度和表

43、面粗糙度的要求。4.保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面干涉。5.有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。 4、定额时间计算所谓时间定额是指在一定条件下完成一道工序所需要消耗的时间。它是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制以及规划生产面积的重要依据。 时间定额订的过紧，容易导致忽视产品质量的倾向，或者会影响工人的主动性、创造性和积极性。时间定额订的过松又起不到指导生产和促进生产发展的积极作用。因此合理的制订时间定额对保证产 品质量、提高劳动生产率、降低成本都是十分重要的。（1）、工时定额的基本组成单件工时定额由下列公式组成 （2-7-1）式中 铺助时间，为保证基本

44、时间的完成进行的辅助动作所消耗的时间。如装卸工件、操作机床、测量、改变切削用量等。可从有关表格中查取，也可按 估算。工作地点的服务时间，如调整和更换刀具、修砂轮、润滑檫试机床，清除切屑等。一般可按（0.020.07）（）计算。休息时间，可按0.02（）计算。准备终结时间，成批生产时间，每加工一批之前工人要熟悉工艺文件、领取毛坯、领取和安装工艺装备、调整机床等，加工终了时拆下和归还工装，送成品等。在大批量生产中，每个工作地点常期固定完成一道工序内容，故单件定额中不计入。基本时间，对机床加工工序来说，就是机动时间。它是直接改变生产对象的形状、尺寸、表面质量等消耗的时间。基本时间和工序时间之和称为工

45、序时间，以Tg表示。即： （2-7-2）七、札记这次毕业设计在我自己的努力和老师的辛勤指导下，经过一系列的工作终于完成了。通过此次设计使我感悟到了毕业设计的重要性和必要性，为我们能够更好地迈入工作岗位做了充分的准备，是我由学生向技术人员转变的重要过渡，所以我十分重视学校给我提供的这次学习和锻炼的机会。 在毕业设计规定的时间内，我做了大量的调查和研究，收集了较大的技术资料。阅读了大量的专业文献，并将它们应用到了毕业设计当中，并在设计中进行了广泛的比例分析，研究和知道老师的耐心帮助下逐渐得到了解决，我学到了许多课本上没有学到的知识，把课本上的理论知识比较充分的运用到实践中，增强了对理论知识的理解和

46、比较全面的掌握。在综合训练中验证了自己所学到的专业知识，从而把理性的认识与感性的认识有机的结合起来，加深了对基础知识的掌握和对自己即将从事的工作进一步认识。 这次的综合训练学习，从总体上锻炼了自己动手动脑能力，提高了业务技能，从而把数控和机制工艺的知识结合起来；更有效地提高对数控专业的知识结合起来；更有效地提高对数控专业的认识和理解。由于经验欠缺，不妥之处，恳请各位老师海涵并与予指正，以便于我以后更好的学习和工作，感谢老师给予我的指导。八、参考文献1 马东坡. 数控加工技术综合技能训练指导书 M.北京：学苑出版社，2005.2 张继世. 机械工程材料基础 M.北京：高等教育出版社，2000.3 张亮峰. 机械加工工艺基础与实习 M.北京：高等教育出版社，19994 徐茂功，桂定一. 公差配合与技术测量 M.北京：机械工业出版社，20005 韩荣第，周明，孙玉洁. 金属切削原理与刀具 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20016 肖继德，陈宁平. 机床夹具设计 M.北京：机械工业出版社，20007 吴国华. 金属切削机床 M.北京：机械工业出版社，20018 郑修本. 机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，19999 韩鸿鸾. 数控编程 M.北京：中国劳动社会保障出版社，2004 28