JX01303-鏜桿的數(shù)控加工工藝及編程

JX01303-鏜桿的數(shù)控加工工藝及編程,jx01303,數(shù)控,加工,工藝,編程 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 系 部： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號： 題 目： 數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計 (2102-031001DA-1鏜桿) 起訖日期： 2009-05-01至2010-04-30 設(shè)計地點： 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 指 導(dǎo) 者： 評 閱 者： 2010年 4 月 摘要 本設(shè)計中的零件（鏜桿）屬于車銑綜合型零件，加工難度較大：在車削加工中，該零件屬于細(xì)長軸，細(xì)長軸的加工難度比較大，其特點是剛性較差，軸容易產(chǎn)生彎曲和振動，因此常出現(xiàn)翹曲、錐度過大凸肚竹節(jié)、棱形、不圓等狀態(tài)，最終造成工件不能達(dá)到精度和表面粗糙度的要求，本題針對其加工難點，制定出合理的加工方案；在銑削加工中，由于該軸上的孔與軸線存在角度，所以在裝夾時存在一定的難度，本設(shè)計根據(jù)其現(xiàn)狀設(shè)計出合理的夾具，保證加工的精度要求。 關(guān)鍵詞：細(xì)長軸、工藝分析、夾具設(shè)計、程序編制 目錄 摘要 2 目錄 3 前言 4 1、零件圖樣的分析 5 2、確定毛坯 5 3、確定零件加工工藝方案 5 4、加工順序的安排 6 5 機(jī)床的選擇 7 6、確定定位基準(zhǔn) 7 7、熱處理工序安排 8 8、確定裝夾方案 8 9、刀具的選擇 10 10、切削用量的選擇 13 11、車削中的注意事項 15 12、總 結(jié) 16 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 附 錄 20 前言 在機(jī)械加工過程中，我們經(jīng)常為鏜床配置一定數(shù)量的鏜刀桿，以適應(yīng)加工不同孔徑的需要，特別是一些以單件加工為主的修配性企業(yè)，刀桿的規(guī)格會更多，這樣就給生產(chǎn)增加了成本，包括刀桿的制造和保存都增加了費用。為此專門設(shè)計了一種鏜刀桿，經(jīng)多年使用，效果很好，操作方便，深受操作工人的歡迎。鏜刀桿由4部分組成，鏜小孔時，松開帶肩螺母，將連接板向下滑移適當(dāng)位置，擰緊帶肩螺母，實現(xiàn)鏜小孔目的；反之，要鏜大孔就將連接板向上滑移到適當(dāng)位置即可。其結(jié)構(gòu)特點如下： 1)刀桿操作方便，工藝性好，安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊； 2)通用性好，可用于較大范圍孔徑的加工； 3)設(shè)計刀桿時，應(yīng)注意考慮剛性，以避免產(chǎn)生振動現(xiàn)象，造成工件表面粗糙度值的增大。 1、零件圖樣的分析 圖1-1 三維圖 從圖1-1、描述中可以看出該軸屬于階梯軸類零件，它主要由圓柱面、圓錐面、圓弧、螺紋、孔組成，從加工精度來看，該零件的同軸度要求較高，在半精加工、精加工中在車削之前都應(yīng)該對零件表面進(jìn)行找正，保證其圓跳動在0.005mm內(nèi)。此外，該零件從左至右的尺寸φ22、φ26、φ40、φ30都具有較高的尺寸精度要求及表面粗糙度要求。這些技術(shù)要求都必須在加工中得以保證，因此，該鏜桿的關(guān)鍵工序就是這幾個部分的加工。 2、確定毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 該零件外圓表面相差不大，選擇φ42×528mm的棒料，材料為20 Cr。 3、確定零件加工工藝方案 確定該零件的加工工藝路線： 將φ42 20Cr棒料剪成528長 粗車毛坯 熱處理S0.9 —C59 精車 鉆孔 磨軸粗糙度為Ra0.8um的外圓 檢驗 主要表面加工方法： 由于該鏜桿的主要加工表面φ22、φ26、φ40、φ30的公差等級較高，表面粗糙度Ra值（Ra=0.8um）較小，故車削后還需要磨削。所以主要外圓表面加工方案可化為： 粗車→半精車→精車→磨削 4、加工順序的安排 （1）車削中的順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行： ① 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； ② 先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工； ③ 以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； （2）銑削中的加工順序的選擇直接影響到零件的加工的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則結(jié)合圖樣分析，由于此次加工都是孔類的加工，所以按照一把刀一個工序進(jìn)行安排。 綜上所述，根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性以及技術(shù)要求，對該鏜桿的加工順序安排如下： 1、 裝夾毛坯外圓，平端面，鉆中心孔，并將外圓見光200mm。 2、 裝夾上次車好見光的外圓，平另一端面，鉆中心孔。 3、 改用雙頂尖法，將毛坯外圓全部見光。 4、 裝夾毛坯外圓，采用卡頂尖法，粗車右端外圓，留余量X向1.5mm、Z向1mm，從φ19.1外圓車至φ40外圓表面，φ40外圓只需車一半即可。 5、 裝夾上道工序車好的外圓表面φ30+1.5mm（余量1.5），粗車左端外圓，留余量1.5mm，同樣采用卡頂尖法。 6、 熱處理S0.9-C59。 7、 采用雙頂尖法，半精車右端外圓，留余量同4序一樣，從φ19.1外圓車至φ40外圓表面，Ra=0.8um以上的均將其精加工。 8、 掉頭裝夾，采用雙頂尖法，半精車左端外圓，留余量0.1mm，Ra=0.8um以上的均將其精加工。 9、 上臥式銑床，平放裝夾，銑φ8沉孔、攻M6螺紋及φ9沉孔、攻M8螺紋及銑7.9 0/-0.22扁位。 10、 在臥式銑床上上采用分度盤轉(zhuǎn)60度角，銑三處斜孔。 11、 上磨床，磨削粗糙度為Ra0.8um的外圓表面。 5、機(jī)床的選擇 車削部分選擇廣州數(shù)控車床G-CNC100進(jìn)行車削。床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：φ250mm； 最大加工直徑： 筒夾 Φ60mm； 最大加工長度： 筒夾 220mm； 最大行程： X 軸 250mm； Z 軸 230mm 最大移動速度： X 軸 15m/min； Z 軸 15m/min. 標(biāo)準(zhǔn)配置： 銑削部分選擇銑削米克朗臥式數(shù)控銑床進(jìn)行銑削，該機(jī)床工作臺尺寸為650 X 400，行程500 X 400 X 330定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.010和0.002。 6、確定定位基準(zhǔn) 合理的選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性作用，由于該鏜桿的幾個主要表面對基準(zhǔn)軸線A-B都有著徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。 粗基準(zhǔn)采用20 Cr毛坯的外圓，中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓為基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾（由于該軸比較長，因此在上工步已車外圓處搭中心架），車另一端面，鉆中心孔，如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 7、熱處理工序安排 軸類零件的一般熱處理 1鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 2調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。 3表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 4精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時效處理。 此軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定，該軸要求S0.9-C59熱處理，并將其安排在粗車個外圓之后，半精車各外圓之前。 8、確定裝夾方案 8.1 車削裝夾方案 8.1.1 裝夾方法的選擇 該鏜桿屬于細(xì)長軸，細(xì)長軸的加工，在機(jī)床上有兩種安裝方式： （1）、雙頂尖法 優(yōu)點是不會產(chǎn)生過定位狀況，同時同軸度好，加工也方便，但如果頂尖頂?shù)奶o，工件切削時受熱伸長受阻，將引起彎曲變形。 （2）、卡頂法 采用卡頂法時，由于頂尖孔與卡盤基面之間往往不同軸，形成的過定位，造成工件的彎曲變形。 粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。 精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。 8.1.2 中心架的使用 由于鏜桿本身，特別是中間部位的剛度很低，在車削過程中，刀具相對工件的變形位移很大，從而使工件在加工后產(chǎn)生較大的腰鼓形誤差。所以在實際加工時常采用中心架或跟刀架等附件來增加工件的剛性。 用中心架裝夾 在軸的中間位置采用中心架支撐，這種方法使用與可分段車削或掉頭車削。在按裝中心架之前必須在毛坯中間車出一段安裝中心架支承爪的溝槽。為了解決這個問題，可改用過渡套筒與中心架配合裝夾工件（圖6-1）。這時中心架的卡爪不直接接觸工件，而與過渡套筒的外表面接觸。過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用螺釘夾住毛坯工件。 圖7-1 中心架與過渡套筒配合裝夾工件 8.2 銑削裝夾方案 （1）銑φ8沉孔、攻M6螺紋及φ9沉孔、攻M8螺紋及銑7.9 0/-0.22扁位時的裝夾方法 將工件的φ22（左）、φ24（左）、φ30（右）三個面用V型墊鐵墊起，必須保證其軸中心與工作臺平行，然后在φ22（左）、φ24（左）、φ30（右）處壓緊。 圖示8-1： （2）銑三處斜孔 使用分度盤，用V型墊鐵固定在分度盤XY平面轉(zhuǎn)60°角，用V型壓板將φ24（左）、φ30（右）處壓緊。 圖示8-2 9、刀具的選擇 9.1車刀的刃磨 （1）為了減少細(xì)長軸的彎曲，在實際切削中徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，因此在不影響刀具的情況下，應(yīng)盡量增大車刀的主偏角，實踐中選用80-93°為好。 （2）為了減少切削力和切削熱，實踐中選擇較大的前角，一般為15-30°。 （3）在實際切削中為了使切削流向待加工面以防損壞已加工面，影響加工質(zhì)量，一般取正的刃傾角3°左右。 （4）為了減少徑向切削力，減少工件的振動，在切削中選擇較小的切削圓弧半徑R＜0.3mm，倒棱的寬度也應(yīng)較小，f≤0.5S。 （5）另外為使切屑能順利彎曲折斷，在車刀前面磨有R1.5—3的斷屑槽同時切削刃表面粗糙度要求在Ra3.2um以下，使刀具經(jīng)常保持鋒利。 9.1.1車刀的裝卡 為了有效的減小刀具的徑向切削力，實踐證明，精車安裝車刀時可使刀尖略低于工件軸線0.2—0.5mm，這樣可以有效的分解徑向切削力，并可使車刀切入容易。 9.1.3 車刀的合理選擇 車細(xì)長軸時，由于工件剛性差，刀具的幾何形狀對切削力、工件的變形和振動都有明顯的影響，這是我們保證車削質(zhì)量所要考慮的主要因素，為此，在選擇刀具時應(yīng)注意以下幾點： （1）對刀具的基本需求：根據(jù)細(xì)長軸的剛性差、切削熱膨脹伸長量大、易產(chǎn)生彎曲變形和振動等特點，車削加工時刀具應(yīng)滿足以下基本需求： ① 粗車時的刀具：一是要求有較大的主偏角，取80—93°較好。二是要有較大的前角，取15—30°為好。三是要有良好的卷屑作用，減少熱變形。 ② 精車時的刀具：除滿足粗車刀的需求外，還要滿足四點要求：一是要有合理的切削刃寬度，一般為進(jìn)給兩的1.3倍以上，降低表面粗糙度值；二是要有3°左右的刃傾角，從而實現(xiàn)方向進(jìn)給時向待加工表面一側(cè)排出切屑；三是要有較小圓弧半徑（小于0.3mm）的刀尖，倒棱角也要小，約為進(jìn)給量的0.5倍，以便減小徑向切削力。 （2）刀具的幾何形狀：如圖7-1所示，粗車刀片牌號為YT15，精車刀片牌號為W18Cr4V。 圖7-1 細(xì)長軸車刀的幾何形狀 9.1.4加工本零件車刀的合理選擇 首先應(yīng)考慮刀桿的強(qiáng)度和韌性，一般刀桿材料為45#鋼，考慮刀具的耐用度和鋒利性，刀頭材料選擇硬質(zhì)合金類，如YT15(P10)、YT30（P01）、或YW（M）。本工件車刀型號MCKNR/L2020-K12粗車車刀片牌號為YT15，精車刀片牌號為W18Cr4V。 9.2 銑削刀具的選擇 （1）中心鉆，選用φ2mm中心鉆，刀桿長度為35mm。 （2）φ5mm麻花鉆，鉆M6螺紋底孔。 （3）φ6mm麻花鉆，鉆φ6的孔。 （4）φ6.7mm麻花鉆，鉆M8螺紋底孔。 （5）φ8mm麻花鉆，鉆φ8的孔。 （6）φ10mm麻花鉆，鉆φ10mm的孔。 （7）φ8mm合金立銑刀，銑φ8沉孔、擴(kuò)φ10沉孔φ9、擴(kuò)φ12沉孔、擴(kuò)φ16沉孔。 （8）φ8.5mm麻花鉆，鉆M10螺紋底孔。 （9）φ10.3mm麻花鉆，鉆M12螺紋底孔。 （10）M6絲錐。 （11）M10×1絲錐。 （11）M12×1.25絲錐。 了解刀具有關(guān)型號： JT：表示帶有機(jī)械手夾持槽錐柄柄部。 BT：表示MAS403（日本）標(biāo)準(zhǔn)型號 ST：表示沒有機(jī)械手夾持槽錐柄柄部。 MT：表示有扁尾莫氏錐度 KH：表示7：24錐柄接桿 XM：裝面銑刀用 G：攻螺紋夾頭 10、切削用量的選擇 了解切削用量： d：刀具或工件的回轉(zhuǎn)直徑mm Vc=3.14*d*n/1000 (m/min) N：刀具或工件的轉(zhuǎn)速r/min Vf=n*f*z (mm/min) F：刀具運動相對工件的位移量mm/r N：刀具或工件的轉(zhuǎn)速r/min 10.1 車削用量 細(xì)長軸切削時切削用量的選擇，首先要保證工件的加工質(zhì)量和加工效率以及刀具的耐用度，其次要盡量使切削變形、切削力和切削溫度減少，防止切削過程中產(chǎn)生的振動。車削細(xì)長軸常用的切削用量為： （1）粗車時：選用外圓粗車車刀，刀具型號MCKNR/L2020-K2刀尖角90°牌號YT15 查《數(shù)控加工工藝》P325 本工件取Vc=120m/min. 確定選取進(jìn)給量f=0.4mm/r， n=1000Vc/πd=1000×120÷40π=955.5r/min； ?。睿?60r/min， Ｖｆ＝ｎｆ＝950×0.4＝384mm/ min， 取Ｖｆ＝380mm/ min。 （2）精車時：外圓精車車刀，刀具型號M-TJNR/L刀尖角90°牌號W18Cr4V進(jìn)給量f=0.05mm/r，Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1000×150÷40π=1194.2r/min 取ｎ＝1200r/min Ｖｆ＝ｎｆ＝1200×0.05＝60mm/ min， ?。郑妫?0mm/ min。 10.2 銑削用量（查《數(shù)控加工工藝》P325表7-5表7-8） （1）φ5mm、φ6mm麻花鉆，（查《數(shù)控加工工藝》P325表7-5）Vc：8～15m/min， 取Vc=10m/min； f：0.08～0.15mm/r， 確定f=0.1mm/r； n=1000Vc/πd=1000×10÷6π=530.8r/min； 取n=540r/min， V f = n f =540×0.1=54 mm/ min， 取V f =55 mm/ min。 （2）φ8mm、φ10mm麻花鉆，Vc：8～20m/min， 取Vc=20m/min； f：0.15～0.25mm/r， 確定f=0.25mm/r； n=1000Vc/πd=1000×20÷10π=636.9/min； 取n=650r/min， V f = n f =650×0.25=162.5 mm/ min， 取V f =160mm/ min （3）φ8mm合金立銑刀， Vc：90～200m/min，取Vc=200m/min； f：0.1～0.25mm/r， 確定=0.15mm/r； n=1000Vc/πd=1000×200÷40π=1592.4r/min； 取ｎ＝1600r/min， Ｖｆ＝ｎｆ＝1600×0.15＝240mm/ min， （4）M6、M8絲錐,查《數(shù)控加工工藝》（下同）表7-8 Vc：2.5～5m/min 取Vc=3m/min； 確定f=0.15mm/r n=1000Vc/πd=1000×3÷6π=159.2r/min 取n=160r/min Ｖｆ＝ｎｆ＝160×0.15＝24mm/ min （5）M10×1絲錐，c：2.5～5m/min 取Vc=3m/min； 確定f=0.15mm/r n=1000Vc/πd=1000×3÷10π=95.5r/min 取n=96r/min Ｖｆ＝ｎｆ＝96×0.15＝14.4mm/ min ?。郑妫?4 mm/ min （6）M12×1.25絲錐， 2.5～5m/min 取Vc=3m/min； 確定f=0.15mm/r n=1000Vc/πd=1000×3÷12π=79.6r/min 取n=80r/min Ｖｆ＝ｎｆ＝80×0.15＝12mm/ min 11、車削中的注意事項 車削細(xì)長軸除采取以上工藝措施外，還必須注意以下事項： （1）充分加注切削液。充分的切削液可以帶走大量的切削熱，減少工件的溫升，從而減少了熱變形。此外，使用切削液還可以跟刀架的支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件質(zhì)量。 （2）保持刀具鋒利。保持刀具鋒利可以減少切削變形，減少刀具與工件的摩擦， 從而減少切削熱的產(chǎn)生。 （3）跟刀架支承爪的頂力要適當(dāng)，頂力過大會使工件產(chǎn)生“竹節(jié)形” （4）跟刀架支撐爪與工件間隙要恰當(dāng)、接觸要均勻，否則，會使工件產(chǎn)生多棱面。 （5）精車時應(yīng)重修中心孔，頂尖頂緊力不能太大，頂尖與工件間要留有0.1—0.2mm的間隙，避免工件產(chǎn)生“麻花形”，影響工件質(zhì)量。 通過對鏜桿課題的設(shè)計，使我對細(xì)長軸有了更深刻的了解。 總 結(jié) 在機(jī)加生產(chǎn)中，工件長度與直徑之比大于25的軸類稱為細(xì)長軸。細(xì)長軸工件的長徑比大，剛性差，在車削細(xì)長軸時常會出現(xiàn)以下問題： （1）工件受熱會產(chǎn)生變形，甚至?xí)构ぜㄋ涝陧敿舛鵁o法加工。 (2)工件受切削力的作用而產(chǎn)生彎曲，從而引起振動，影響工件的加工精度和表面粗糙度。 (3)工件高速旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用下，加劇了工件的彎曲與振動，使切削速度降低。 (4)連續(xù)切削時間長，刀具磨損量大。這些問題致使細(xì)長軸工件形位精度和表面粗糙度達(dá)不到要求 。因此車削細(xì)長軸的關(guān)鍵技術(shù)是解決刀具以及工件在 加工中的彎曲、振動、變形問題。 根據(jù)以上特性，在加工中應(yīng)注意以下事項 1)工件的彎曲變形：車削前、車削中遇到細(xì)長軸變形，必須進(jìn)行校直，要求坯料各點彎曲度均小于 0．5mm，坯料全長彎曲度不得大于 1．5mm。 2)工件 出現(xiàn)腰鼓形：為防止工件 出現(xiàn)腰鼓形，車削中要隨時調(diào)整跟刀架支承爪，使支承爪圓弧面的中心與車床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合，另外增大車刀主偏角，刀刃保持鋒利，可減少車削中的徑向分力。 3)工件出現(xiàn)竹節(jié)形、多棱形：車削中一旦出現(xiàn)這兩種情況，要及時進(jìn)行處理， 其操作如下： (1)調(diào)整后頂尖支承的松緊程度，調(diào)整溜板箱的間隙使其達(dá)到最佳狀態(tài)； (2)降低切削速度，減小切削深度，適當(dāng)提高進(jìn)給量 ； (3)使用充足的切削液，使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖，降低切削速度，減少工件因受熱而產(chǎn)生的線膨脹，防止彎曲變形； (4)及時調(diào)整好跟刀架支承爪與工件外圓之間的間隙。 致 謝 通過次此的分析，需要對刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識，在對以前學(xué)的知識進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識也能很好的理解。 ??? 這次畢業(yè)設(shè)計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對各編程指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機(jī)操作時，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時才得心應(yīng)手。因此，我總結(jié)出一個結(jié)論“理論是指導(dǎo)實踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實踐中總結(jié)驗，并對先前的理論進(jìn)行消化和創(chuàng)新，自己的水平會很快的提高” 本畢業(yè)的選題、設(shè)計內(nèi)容、及設(shè)計的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師尤其劉錦武老師表示衷心的感謝。 通過此次設(shè)計使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。 參考文獻(xiàn) 1．張耀宗．機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊．北京：航空工業(yè)出版社，1999 2．趙長明．機(jī)械加工工藝及裝備．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 3．揚黎明．機(jī)床夾具設(shè)計手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1989 4．陶波．UG教程．常州：圖書館，2004 5.任殿閣，張佩勤主編《設(shè)計手冊》．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1991年9月 6.付鐵主編《計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計實訓(xùn)教程》．北京理工大學(xué)出版社． 7.方世杰主編《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》．機(jī)械工業(yè)出版社．2003年3月 8.曹桄 高學(xué)滿主編 《金屬切削機(jī)床掛圖》．上海交通大學(xué)出版社．1984年8月 9.吳宗澤 羅圣國主編 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》．高等教育出版社．1982年12月 10.華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)．《機(jī)床設(shè)計圖冊》．上海科學(xué)技術(shù)出版社． 11.機(jī)械設(shè)計手冊編寫組．《機(jī)械設(shè)計手冊》．機(jī)械工業(yè)出版社．1986年12月 12.邱宣懷主編 《機(jī)械設(shè)計》高等教育出版社．2004年5月 第 44 頁 共 44 頁 附 錄 附表1 機(jī)械加工工藝過程卡片 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 1 制作毛坯 將φ42 20Cr棒料剪成528長 機(jī)加車間 剪料機(jī) 2 車削 粗車毛坯 機(jī)加車間 數(shù)控車 3 熱處理 熱處理S0.9 —C59 熱處理車間 4 車削 精車 機(jī)加車間 數(shù)控車 5 銑削 鉆孔 機(jī)加車間 加工中心 6 磨削 磨軸粗糙度為Ra0.8um的外圓 機(jī)加車間 數(shù)控磨床 7 檢驗 按圖樣檢驗 8 清洗 清洗 9 入庫 入庫 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2 數(shù)控加工工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 廣州數(shù)控車 G-CNC100 三爪自定心卡盤 乳化液 工 步 號 工步內(nèi)容 刀 具 號 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給速度 （mm/min） 背吃刀量 （mm） 備注 1 粗車右端外圓，X留余量1.5mm，Z留余量1mm T01 90°外圓粗車刀 千分尺、游標(biāo)卡尺 960 120 380 0.4 2 粗車左端外圓，X留余量1.5mm，Z留余量1mm T01 90°外圓粗車刀 千分尺、游標(biāo)卡尺 960 120 380 0.4 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.1 數(shù)控加工刀具進(jìn)給路線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 1 右端面 廣州數(shù)控車 G-CNC100 01 三爪卡盤 乳化液 工廠 2 外圓見光200MM 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.1.1 數(shù)控加工工刀具進(jìn)給路線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 3 左端面 廣州數(shù)控車 G-CNC100 01 三爪卡盤 乳化液 工廠 4 外圓見光 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.2 數(shù)控加工工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 廣州數(shù)控車 G-CNC100 三爪自定心卡盤 乳化液 工 步 號 工步內(nèi)容 刀 具 號 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給速度 （mm/min） 背吃刀量 （mm） 備注 1 半精車右端外圓 T02 外圓精車刀 千分尺、游標(biāo)卡尺 1200 150 60 0.05 2 半精車左端外圓 T02 外圓精車刀 千分尺、游標(biāo)卡尺 1200 150 60 0.05 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.2 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.2.1 數(shù)控加工工序簡圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 4 右端粗車 廣州數(shù)控車 G-CNC100 01 01 三爪卡盤 乳化液 工廠 6 右端半精車 03 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 01粗車右端程序 程序 說明 O0001 程序號 T0101(外圓粗車刀) 換1號刀 M03 S450 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為450r/min M08 切削液開 G00 X42 Z2 快速運動到循環(huán)起點 G71 U1.5 R0.5 建立G71外圓粗切循環(huán) G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 F120 給精加工制定余量 N100 G00 X0 精車程序第一段 G01 Z0 F60 X20.6 平端面 Z-19 車外圓 X25.325 Z-98 車錐面 X25.5 平端面 W-4 車外圓 X27.5 平端面 X31.5 W-2 倒角 W-71 車外圓 X37.5 平端面 X40 W-2 倒角 W-38 車外圓 G00 X42 退刀 N200 Z2 M03 S800 G70 P100 Q200 精車循環(huán) G00 X100 Z100 快速運動到機(jī)床換刀點 M30 程序結(jié)束 03半精車右端程序 O0003 程序號 T0202(外圓精車刀) 換2號刀 M03 S1000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000 M08 G00 X22 Z2 快速運動到循環(huán)起點 G73 U0.5 R0.2 建立G73封閉粗車循環(huán) G73 P100 Q200 U0.1 W0.1 F40 N100 G00 X0 精車程序第一段 G01 Z0 F40 X19.2 Z-20 X23.825 Z-99 X24 W-5 X26.1 X30.1 W-2 W-72 X36.1 X40.1 W-2 W-68 G00 X42 N200 Z2 精車程序最后一段 M03 S1200 G70 P100 Q200 精車 G00 X100 Z100 T0303(螺紋車刀) 換3號刀 M03 S750 G00 X32 Z-102 G76 P0160 Q0.2 R0.1 建立螺紋復(fù)合切削循環(huán) G76 X28.05 Z-124 P1500 Q0.5 F1.5 G00 X100 Z100 M30 附表2.2.2 數(shù)控加工工序簡圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 5 左端粗車 廣州數(shù)控車 G-CNC100 02 01 三爪卡盤 乳化液 工廠 7 左端半精車 04 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 02粗車左端程序 程序 說明 O0002 T0101(外圓粗車刀) 加工完上到工序后更換刀片 M03 S450 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為450 M08 切削液開 G00 X42 Z2 快速運動到循環(huán)起點 G71 U1.5 R0.5 建立G71粗車循環(huán) G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 F120 N100 G00 X0 精車第一段程序 G01 Z0 F60 X11.5 G03 X23.5 Z-6 R6 G01 Z-157 X23.5 X25.5 W-1 W-71 X25.5 X27.5 W-1 W-38 X40 W-7 W-30 G00 X42 N200 Z2 精車最后一段程序 M03 S800 G70 P100 Q200 精車循環(huán) G00 X100 Z100 M30 程序結(jié)束 04半精車左端程序 程序 說明 O0004 T0202(外圓精車刀) 換上新刀片 M03 S1000 M08 G00 X23 Z2 G73 U0.5 R0.2 建立G73循環(huán) G73 P100 Q200 U0.1 W0.1 F40 N100 G00 X0 精車第一段程序 G01 Z0 F40 X10.1 G03 X22.1 Z-6 R6 G01 Z-159 X24 W-1 W-72 X26.1 W-1 W-39 X40.1 W-7 X42 G00 Z2 N200 X23 精車最后一段程序 M03 S1200 G70 P100 Q200 M30 附表2.3 數(shù)控加工工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 米克朗臥式銑床 HEM 800 04 可調(diào)固定座 乳化液 工 步 號 工步內(nèi)容 刀 具 號 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給速度 （mm/r） 背吃刀量 （mm） 備注 1 鉆中心孔 T01 φ2中心鉆 1200 150 2 鉆M6螺紋底孔 T02 φ5麻花鉆 540 10 55 0.1 3 鉆M8螺紋底孔 T03 φ6.7麻花鉆 650 15 160 0.25 4 銑φ8沉孔 T04 φ8立銑刀 1600 200 150 0.15 5 銑φ9沉孔 T04 φ8立銑刀 1600 200 150 0.15 6 攻M6螺紋 T05 M6絲錐 螺紋塞規(guī) 160 3 24 0.15 7 攻M8螺紋 T06 M8絲錐 螺紋塞規(guī) 160 3 24 0.15 8 9 10 11 12 0.2 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.3.1 數(shù)控加工刀具進(jìn)給路線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 07 鉆孔 米克朗臥式銑床 HEM 800 05 03 壓板 乳化液 工廠 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 該加工零點設(shè)在左端面，以下程序中的坐標(biāo)均為CAD中查詢得到： 銑床程序1（03） 程序 說明 O0005 T01 M06（中心鉆） 換1號刀 G00 G90 G54 X121.479 Y4 M03 S1200 建立工件坐標(biāo)系 G43 H1 Z20 M08 建立刀具長度補(bǔ)償 G98 G81 Z-2 R2 F120 建立G81鉆孔循環(huán) X141.479 鉆下一個孔 X136.283 Y-5 X116.283 X250.6 Y0 Z2 R6 X246.470 Y-7.189 Z1 R5 X299.279 Y0 Z7 R11 X319.345 X312.779 Y-11.258 Z6 R10 X292.779 G00 Z150 退刀 T02 M06(φ5mm麻花鉆) G00 G90 G54 X121.479 Y4 M03 S1000 G43 H2 Z50 M08 X軸零點設(shè)在軸中心所在的平面 G98 G83 Z0 R12 F100 建立G83深孔啄鉆循環(huán) X141.479 鉆下一個孔 X136.283 Y-5 X116.283 X250.620 Y0 R14 X246.535 Y-7.186 G00 Z150 T03 M06 (φ6.7mm麻花鉆) G00 G90 G54 X299.279 Y0 M03 S1000 建立工件坐標(biāo)系 G43 H3 Z50 M08 切削液開 G98 G83 Z0 R21 F120 X319.279 Y0 X292.779 Y-11.258 X312.779 Y-11.258 G00 G80 Z150 退刀，并取消循環(huán) T04 M06(φ8mm合金立銑刀) G00 G90 G54 X121.479 Y4 M03 S1500 G43 H4 Z50 M08 G98 G81 Z9 R12 F100 銑沉孔 X141.479 X136.421 Y-4.76 X116.421 X250.620 Y0 X246.535 Y-7.189 G00 Z150 T05 M06(M6絲錐) G00 G90 G54 X121.479 Y4 M03 S200 建立工件坐標(biāo)系 G43 H5 Z50 M08 G98 G84 Z9 R12 F200 X141.479 X136.421 Y-4.76 X116.421 X136.421 Y-4.76 X116.421 X250.620 Y0 X246.535 Y-7.189 G00 Z150 T06 M06(M8絲錐) G00 G90 G54 X299.279 Y4 M03 S200 G43 H6 Z50 M08 建立刀具長度補(bǔ)償 G98 G84 Z3 R21 F250 X319.279 X312.779 Y-11.258 X292.779 G00 Z150 M30 程序結(jié)束 附表2.4 數(shù)控加工工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 專用夾具 乳化液 工 步 號 工步內(nèi)容 刀 具 號 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 切削速度 （m/min） 進(jìn)給速度 （mm/min） 背吃刀量 （mm） 備注 1 鉆中心孔 T01 φ2中心鉆 1200 120 2 鉆φ6的孔 T07 φ6麻花鉆 游標(biāo)卡尺 540 10 55 0.1 3 鉆φ8的孔 T08 φ8麻花鉆 游標(biāo)卡尺 650 15 160 0.25 4 鉆φ10的孔 T09 φ10麻花鉆 650 15 160 0.25 5 銑φ12沉孔 T04 φ8立銑刀 1600 200 240 0.15 6 銑φ16沉孔 T04 φ8立銑刀 1600 200 240 0.15 7 鉆M10螺紋底孔 T08 φ8.5麻花鉆 1600 200 240 0.15 8 鉆M12螺紋底孔 T10 φ10.3麻花鉆 1600 200 240 0.15 9 攻M10螺紋 T13 M10絲錐 螺紋塞規(guī) 96 3 14. 0.15 10 攻M12螺紋 T12 M12絲錐 螺紋塞規(guī) 80 3 12 0.15 11 12 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 附表2.4 .1 數(shù)控加工刀具進(jìn)給路線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工序簡圖 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 鏜桿 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 08 鉆孔 米克朗臥式銑床 HEM 800 06 04 可調(diào)固定座 乳化液 工廠 編制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 8 頁 銑床程序2（04） 程序 說明 O0006 T01 M06(中心鉆) 鉆中心孔 G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S1200 G43 H101 Z20 M08 G98 G81 Z-2 R2 F120 G55 X0 Y0 G55坐標(biāo)系孔 G56 X0 Y0 Z18 R20 G57 X0 Y0 Z25 R27 G58 X0 Y0 T07 M06(φ6麻花鉆) G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S1000 G43 H7 Z20 M08 建立刀具長度補(bǔ)償 G98 G83 Z-25 R2 F80 鉆φ6孔 G55 X0 Y0 Z-23 R4 G00 Z150 T08 M06(φ8麻花鉆) G00 G90 G56 X0 Y0 M03 S1000 G43 H8 Z20 M08 G98 G83 Z-28 R2 F80 G00 Z150 T09 M06 (φ10麻花鉆) G00 G90 G57 X0 Y0 M03 S1000 建立工件坐標(biāo)系 G43 H9 Z50 M08 G98 G83 Z-42 R2 F80 G58 X0 Y0 G00 Z150 T10 M06(M10絲錐) 攻絲 G00 G90 G56 X0 Y0 M03 S200 G43 H10 Z20 M08 G98 G84 Z-11 R2 F200 G00 Z150 T11 M06(M12絲錐) 攻絲 G00 G90 G57 X0 Y0 M03 S200 G43 H11 Z20 M08 G98 G84 Z-16 R2 F250 G58 X0 Y0 Z-15 R3 G00 Z150 M30 程序結(jié)束 附表3 數(shù)控加工刀具卡片 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 2102—031001D1A—1 產(chǎn)品名稱 零件名稱 鏜桿 材料牌號 20Cr 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 φ42 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 車間 工步號 刀具號 刀具各稱 刀具型號 刀片 刀尖半徑 (mm) 刀柄型號 刀具 補(bǔ)償量(mm) 備注 型號 牌號 直徑/mm 刀長mm) 1 T01 外圓粗車刀 MCKNR/L2020-K2 刀尖角為90° YT15 ST30 2 T02 外圓精車刀 M-TJNR/L 刀尖角為90° W18Cr4V ST30 3 T03 螺紋車刀 4 T04 中心鉆 1 2 80 5 T05 麻花鉆 2.5 5 80 6 T06 麻花鉆 6.7 80 7 T07 麻花鉆 6 80 8 T08 麻花鉆 8.5 80 9 T09 麻花鉆 10 80 10 T10 麻花鉆 10.3 80 11 T11 麻花鉆 8.5 80 12 T12 立銑刀 硬質(zhì)合金 8 80 13 絲錐 M6、M8、M10、M12 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁