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1、毕业设计说明书课题:轴套零件的加工工艺规程及夹具设计专业：班级：姓名：学号：指导老师：毕业设计（论文）任务书专业：数控技术班级：数控姓名：学号：一、设计题目（附图）：轴套零件机械加工工艺视程制打及第25工序工艺装备设计。二、设计条件：k零件图；2、生产批量：中批量生产。三、设计内容：1、零件图分析：1）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图；2、毛坯选择：1）、毛坯类型；2）、余量确定；3）、毛坯图。3、机械加工工艺路线确定：1）、加工方案分析及确定；2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。4、工艺尺寸及其公差确定：1）、基隹重合时（工序尺寸关
2、系图绘制）；2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸；3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定：确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订：1）、编写工艺设计说明书；2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计：1）、工序图分析；2）、定位方案确定；3）、定位误差计算；4）、夹具总、装图绘制。9、刀具、量具没计。（给制刀具量具工作图）10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料（除资料2使用标准A3手写外，其余电子文稿指导教师审核后，打印上交）1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工
3、艺文件一套（含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附图）；3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）4、夹具总装图一张（打印图纸）；零件图两张以上（A4图纸）；5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。7、数控编程程序说明书五、起止日期：202X年月日一202X年月日（共8周）六、指导教师：七、审核批准：教研室主任：系主任：年月日八、设计评语：九、设计成绩:年月日摘要本文主要介绍轴套零件的机械加工工艺过程，首先通过对该其零件图纸进行分析，再确定其加工工艺，选择合理的设备及工艺装备，并制定出合理的工艺路线，选择合理的刀具、切削
4、用量等，其次设计钻两斜孔的钻孔夹具、专用刀具、专用量具等，最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。关键词：轴套机械加工工艺路线工艺装备前言6第一章工艺设计说明书71 .零件图工艺性分析71.1 件图的完整性和正确性71.2 零件技术要求分析71.3 零件结构工艺性分析82 .毛坯的选择82.1 毛坯类型82.2 毛坯余量确定82.3 毛坯-零件合图83 .机械加工工艺路线确定93.1 加工方法的确定103.2 加工顺序的安排103.3 定位基准的选择113.4 加工阶段的划分113.5 主要机加工工序简图114 .工序尺寸及公差的确定144.1 基准重合时的工序尺寸144.2 基准不
5、重合时的工序尺寸155 .设备及其工装的确定155.1 机床及夹具的选用155.2 刀具的选择155.3 量具的选择166 .切削用量的确定166.1 切削用量的选用原则166.2 切削用量的选取方法166.3 选择切削用量时应注意的几个问题18第二章第25号工序夹具设计说明书19】工序尺寸精度分析192 .定位方案确定193 .定位元件确定194 .定位误差分析195 .夹紧方案及元件确定196夹具总装草图19第三章第15号工序刀具设计说明书211 .工序尺寸精度分析212 .刀具类型确定213 .刀具设计参数确定214 .刀具工作草图21第四章第20号工序量具设计说明书221.工序尺寸精度
6、分析222量具类型确定223 .极限量具尺寸公差确定224 .极限量具公差带图225 .极限量具结构设计23第五章第15、20号工序数控编程设计说明书24】工序数控加工工艺分析242 .走刀路线确定243 .刀具及切削用量的选择243.1 刀具的选择243.2 切削用量的选择254 .编程原点的确定及数值计算265 .程序编写及程序说明265.1 数控编程的定义265.2 数控编程的分类265.3 零件的加工程序清单26第六章毕业设计体会32参考文献33致谢34轴套零件的机械加工工艺规程、夹具及数控编程设计前言随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作
7、为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行数控加工工艺设计织机导板零件，侧重于设计该零件的数控加工夹具，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计。并绘制零件图、夹具图。用G代码编制该零件的数控加工程序，再则学习计算机辅助工艺设计（CAPP）相关知识，并编制其构架。限于编者的水平有限，对书中的不妥之处，敬请读者批评指正。9?图1.1轴套零件图016721?0106：曲09?：1%第一章工艺设计说明书1.零件图工艺性分析如图1.l所示零件图，其生产规模为中批量生产，试根据零
8、件图分析其加工工艺。对林：1*SAi167tt1003m11)?.10?G6加址却用IMi“93G6那107G6WhU).伽日1.1 零件图的完整性和正确性经审查，该零件视图准确、完整，表达直观清晰，符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注齐全、合理。1.2 零件技术要求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
9、度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。该零件的尺寸精度要求有：93署方精度等级为IT6、106黑凿精度等级为IT6、107黑精度等级为IT6、MIO1黑精度等级b6、823端：精度等级为IT6,其余精度等级为ITI0;形状精度有:107G6的圆跳动为0.03mm;位置精度:端面A对167的跳动允差0.03mm、C93G65(*107G6的跳动允差0.1Omm;第7页共50页表面粗糙度:93黑黑表面粗糙度RaI.6um、，107胃器表面粗糙度Ral.6um,5和9两斜孔表面粗糙度6.3.0164表面为不加工表面，其余表面粗糙度为Ra3.2um01.3零件结构
10、工艺性分析该零件属于轴类零件，其结构特征主要由内外圆柱面、外槽、内槽、斜孔、端面孔等组成。其中内外圆柱面、内外槽可在数控车床上加工；端面孔可在数控铳床上加工；斜孔在钻床上加工。2 .毛坯的选择2.1 毛坯类型(1)铸件铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。(2)锻件锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。型材型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。(4)焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件(5)冷冲压件冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小
11、型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。2.2 毛坯余量确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是：(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的图纸要求，确定该零件毛坯材料为铸件，径向余量为单边3mm,长度余量为12mm(即总长为145mm)。毛坯尺寸如图1.2所示。2.3 毛坯零件合图有毛坯余量确定该零件的毛坯图如图1.2所示。WHhhhmnhh图1.2毛坯-零件合图
12、3 .机械加工工艺路线确定05下料制造毛坯10热处理正火15车1.夹212外圆，车C167外圆控制长度尺寸20、下端面、锋内孔C107黑需控制长度尺寸22、内槽。2 .调头夹167外国，车上端面、键内孔C93：柒内槽。20铳1.钻3半精车（精度等级1T8,表面粗糙度Ra3.2um）一磨削（精度等级IT6,表面粗糙度Ral.6um）（5） 1231凿槽粗车（精度等级ITl0,表面粗糙度Ra63um）一半精车（精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2um）一磨削（精度等级IT6,表面粗糙度RaI.6Um）。（6） 1102黑槽粗车（精度等级E0,表面粗糙度Ra6.3um）一半精车（精度等级1T8,表面
13、粗糙度Ra3.2um）一磨削（精度等级IT6,表面粗糙度Ral.6um）（7） 3600MPa粗加工5-760-800.2-0.4YT类M工2-3801200.2-0.4精加工2-6120-1500.1-0.2碳素钢b600MPa钻中心孔500-8(X)rmin-l钻中心孔W18Cr4V钻孔25-30钻孔切断（宽度5mm）70-1100.1-0.2切断（宽度5mm）YT类铸铁HBS200粗加工50-700.2-0.4YG类精加工70-I(X)OJ-0.2切断（宽度5mm）50-700.1-0.2切断（宽度5mm）50-700.10.2切断（宽度5mm）6.3 选择切削用量时应注意的几个问题主轴
14、转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经验确定，需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。根据切削速度可以计算出主轴转速。综上所述，该零件的切削用量选择见工序卡片。第二章第25号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序的主要内容为钻C10直孔、9斜孔、5斜孔，其精度等级为m2,表面粗糙度为6.3,分别设计钻两斜孔的夹具，设计夹具的目的是为了能够有正确的位置加工两斜孔，并保证加工效率。2 .定位方案确定根据工件的加工要求，该工件必须限制工件的五个自由度，即：X移动、X
15、转动、Z转动、Y移动、Y转动，为了方便控制刀具的走刀位置，还应控制Z移动，因而六个自由度均被控制了。(1)加工5孔时以107内孔、9孔、167下端面为定位基准，以212上端面限制Z移动。(2)加工9孔时以93内孔、9孔、零件上端面为定位基准，以C167下端面限制Z移动。3 .定位元件确定(1)加工5孔时的定位元件有定位板，在定位板上安装的有107的定位芯轴和9的定位销钉。(2)加工9孔时的定位元件有定位板，在定位板上安装的有93的定位芯轴和9的定位销钉。4 .定位误差分析基准不重合误差B=O,基准位移误差Y=0.025mmoAD=AY=0.025mm。所以，D13T,满足要求。5 .夹紧方案及
16、元件确定(1)加工5孔时，选用压板进行压紧，因此选用的压紧元件有压板、双头螺栓、带肩六角螺母、连接螺母、球头螺栓等。(2)加工9孔时，选择用盖板压紧的方式进行压紧，所选用的压紧元件有、盖板、双头螺栓、带肩六角螺母、连接螺母、垫片等。6,夹具总装草图钻5孔夹具装配图钻9孔夹具装配图第三章第15号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序加工精度高，其中梯形槽的加工需要设计成型刀进行车削，其精度等级为IT6,表面粗糙度1.6o2.刀具类型确定该刀具完成的是粗车，余量较大，零件材料为45钢，所选刀具属于成型车刀，3,刀具设计参数确定序号项目数据来源或公式计算采用值1车刀外行表2-6、2-7可换刀片
17、式，梯形槽刀2刀片材料YT15刀杆材料45钢3几何角度表2-8、2-9s=00yo=15、o=6oKr=60KE54.刀具工作草图第四章第20号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序测量349通孔，其中39的精度等级为IT8,表面粗糙度为Ra3.2umo2 .量具类型确定对于3-C9H8孔用光滑塞规进行测量，量具的材料为TIOA,测量面的硬度为HRC58-HRC65。3 ,极限量具尺寸公差确定(1)确定工作量规制造公差和位置要素值，因9H8的上偏差为ES=+0.042,下偏差EI=+0.02,尺寸为9H8的量规公差为T=0.008mm,Z=0.008mmo(2)计算工作量规的极限偏差9j
18、s8孔用塞规通规:三S=ES-Z+T2=+0.042-0.008+0.0082=0.038mmoT三=ES-Z-T2=0.042-0.008-0.0082=0.03mmo止规：上偏差=EI+T=0.028mm0下偏差=El=O.02mm。4 ,极限量具公差带图5.极限量具结构设计其余vz就赫1.OT10A2.热见MHR58965土雕血於0.8疑雕分K*文抬与i*、月、BtMft岁技IIt,翻唐艮麻督11出黄1：2关里步朱第五章第15、20号工序数控编程设计说明书1.工序数控加工工艺分析工序15该工序主要为数控车削，车削外圆时的公差等级不高，内孔的精度要求较高，达到IT6,车削时应保证精度为T8
19、-9,表面粗糙度控制为Ra3.2Um,留磨量0.3mm。工序20该工序为数控铳削，加工的部位主要为孔，其精度等级不高，在数控铳床加工的目的是为了提高加工效率和减少工人的劳动量。2.走刀路线确定(1)夹212外圆，以212上端面定位，粗车下端面控总长139.5、C167外圆至C168,控制长度20.5。(2)粗悭内孔1071器至106,控制长度31.5(包括毛坯上端面尺寸)。精悭内孔1071黑至C106,留磨量0.3mm。(4)切直槽。(5)切梯形槽。(6)精车外圆C167及下端面至尺寸要求。(7)切外槽。(8)调头装夹167外圆，以212下端面定位，粗、精车零件上端面。(9)粗、精悭内孔93黑
20、；，留磨量0.3mm。(10)切梯形槽。(II)换数控铳床加工，夹167外圆，以167外国下端面定位，钻3可9中心孔。(12)钻3寸9底孔8.5(13)3-09(14)铳3-84沉孔。3 ,刀具及切削用量的选择3.1 刀具的选择该零件的数控加工中主要为车外圆、键内孔、切内外槽以及铳床上钻孔，由于该零件属于中批量生产，因此在刀具的选择时采取粗加工、精加工各一把车刀，具体的刀具选择情况表5.1所示。表5.1数控加工刀具卡片工序号刀具编号刀具名称刀具规格刀片材料加工表面15TOlOl外圆粗车刀900刀尖YT15粗车外圆及端面T0202外圆精车刀75刀尖YT15精车外圆及端面T0303粗镀刀60。YT
21、15粗键内孔T0404精悭刀45YT15精锋内孔T0505内切直槽刀宽3mmYT15切直槽T0606内梯形槽刀专用刀具YTI5切梯形槽T0707外槽刀3mm刀宽YT15切夕嘴20TOl中心钻02mm高速钢钻中心孔T02麻化钻08.5mm硬质合金钻3-09底孔T03钱刀9硬质合金较349孔T04立铳刀14硬质合金铳3-钊4沉孔3.2 切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率，因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分，根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量如表5.2所ZJ表5.2数控加工切削用表加工表面刀具号主轴转速(rmin)背吃刀(mm
22、)进给速度(mmmin)粗车外轮廓及端面TOlOl5002100精车外轮廓T02028000.580粗悭内孔TO3O34501.580精悭内孔T04047000.360切直槽T050535040切梯形槽T060640035切外槽T070735040钻中心孔TOl12002120钻3T9底孔T028002100校3寸9孔T0330040铳3-14沉孔T0412001004 .编程原点的确定及数值计算该零件为回转型零件，其编程原点可设置在零件的对称中心上，在数控车削时，选择零件的端面中心为编程原点，在数控铳削时编程原点也可设置在端面中心上。5 .程序编写及程序说明5.1 数控编程的定义编程是将加工
23、零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数(主运动和进给运动速度、切削深度)以及辅助操作(换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧松开等)加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。5.2 数控编程的分类数控编程主要分为手工编程与自动编程。(1)手工编程整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。(2)自动编程用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大
24、部分工作有计算机来实现。5.3 零件的加工程序清单(1)工序15的数控加工程序清单第一次装夹时的程序清单程序解释说明OOOOl程序号ToIol(外国粗车刀)换1号刀M03S500主轴正转，转速为500M08切削液开G00X175Z4快速运动至切削起点GOlX99F120平端面Z4.5退刀GOOX175退刀Z2快速运动至第二次切削起点GOlX99F120第二刀GOOZ4GOOX175退至循环起点G71UlRlF120建立车削循环G7lPlOOQ200U0.3W0.3给定精车起终点，精加工余量NI00G00X99精车轨迹第一段程序GOlZOF80靠近工件X151平端面X167Z-4.63倒角Z-3
25、5车外圆N200X213平端面GOOX200Z100快速运动至换刀点TO3O3（粗锭刀）换3号刀M03S450主轴正转，转速为450GOOX99Z2快速运动至切削起点G90G01X104Z-110.5FlOO粗悭内孔第一刀X106粗悭内孔第二刀GOOX200Z100退至换刀点T0404（精锭刀）换4号刀M03S700主轴正转，转速为700G00X109Z2快速运动至切削起点GOlZOFlOO靠近工件X106.7Z-1.3F80倒角Z-Ill精悭内孔X85键端面G00Z100Z向退刀X200退至换刀点T0505（切直槽刀）换5号刀M03S350主轴正转，转速为350GOOX105Z-9快速运动至
26、切削起点GOlXl10.02F35切槽X105F50退刀GOOZ-109快速运动至第二个切槽点GOlXl10.02F35切槽X105退刀Z-Ill快速运动至第三个切槽点Xl10.02F35切槽X105退刀G00Z100Z向退刀X200退至换刀点T0606（梯形槽刀）换6号刀M03S400主轴正转，转速为400GOOX105Z-47快速运动至切槽点GOlX122.7F35切槽，留磨量0.3mm。X105F50退刀G00Z100Z向退刀X200退至换刀点T0202（外圆精车刀）换2号刀M03S800主轴正转，转速为800G00X175Z2快速运动至循环起点G70P100Q200精车外轮廓GOOX2
27、00ZlOO快速运动至换刀点T0707（外切槽刀）换7号刀M03S350主轴正转，转速为350GOOX213Z-35快速运动至切槽点GOlX166F50切槽X213F100退刀G00Z100退至换刀点M30程序结束第二次装夹时的程序清单程序解释说明00002程序号ToIo1（外圆粗车刀）换1号刀M03S500主轴正转，转速为500M08切削液开G00X175Z4快速运动至切削起点GOlX85F120粗车端面GOOZ4.5退刀X175Z2快速运动至第二个切削点GOlX85F120粗车端面GOOZ2.5退刀X175Z0.5快速运动至第3个切削点GOlX85F120粗车端面G00Z100X200快速
28、运动至换刀点T0202（外圆精车刀）换2号刀M03S800主轴正转，转速为800GOOX175ZO快速运动至精车位置GOlX85F80精车端面G00Z100Z向退刀X200快速运动至换刀位置T0303（粗锋刀）换3号刀M03S450主轴正转，转速为450GOOX85Z2快速运动至切削起点G90GOlX90Z-25F80粗悭内孔X92第二刀GOOX200Z100快速运动至换刀点T0404（精锋刀）换4号刀M03S700主轴正转，转速为700GOOX92.7Z2快速运动至切削起点GOlZ-25F60精悭内孔，留磨量0.3mm。X90F100退刀G00Z100X200快速运动至换刀点T0606(梯形槽刀)换6号刀M03S400主轴正转，转速为400GOOX91Z-14快速运动至切削起点GOlX105.7F35切槽，留磨量0.3mm。X91Fl
