課程設(shè)計---材料加工工藝及工藝裝備分析與研究

1、<p>　　課程設(shè)計（論文）報告</p><p>　　題 目 典型機(jī)械零件加工工藝及工藝裝備分析與研究</p><p>　　系 別 焊接 </p><p>　　專 業(yè) 焊接 </p><p>　　班 級 焊接 </p><p><b>　　引言&l

2、t;/b></p><p>　　改革開放30年來，我國機(jī)電工業(yè)引進(jìn)了大量的先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝裝備，機(jī)電工業(yè)的產(chǎn)值、利潤占整個工業(yè)的25%左右。目前，我國與WTO成員的貿(mào)易額已占我國對外貿(mào)易總額的90%以上，機(jī)電產(chǎn)品在我國外貿(mào)進(jìn)出口中占據(jù)重要地位。　　但從整體來看，我國機(jī)電工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，總體技術(shù)水平的差距達(dá)15—20年。加入WTO后，政府對企業(yè)的管理和企業(yè)自身的生產(chǎn)經(jīng)營行為，

3、都要遵循WTO的有關(guān)原則，企業(yè)所面臨的外部環(huán)境將發(fā)生重大變化，加入WTO對整個機(jī)電行業(yè)的影響，也是深刻而深遠(yuǎn)的?！　∮捎谖覈鴻C(jī)電工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)尚不合理，各地的重復(fù)建設(shè)，導(dǎo)致地區(qū)結(jié)構(gòu)趨同化傾向十分明顯，技術(shù)水平低、生產(chǎn)工藝落后、浪費(fèi)嚴(yán)重、企業(yè)達(dá)不到經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益低下。加入WTO的沖擊會直接波及到那些效益差、長期虧損的企業(yè)，而那些依靠關(guān)稅和非關(guān)稅措施保護(hù)的行業(yè)，也同樣會受到?jīng)_擊。同時，由于市場競爭的加強(qiáng)，某些行業(yè)的利

4、潤率會下降，長線產(chǎn)品的生產(chǎn)將會得到相應(yīng)的抑制。那些管理落后、效益低下的企業(yè)必然要進(jìn)行資產(chǎn)重組。從這個意義上看，加入WTO，也為我國機(jī)電工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了有利時機(jī)和發(fā)展動力，但也</p><p>　　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)和機(jī)械制造基礎(chǔ)是機(jī)電工程系針對機(jī)械專業(yè)類學(xué)生安排的非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容。其目的是培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計能力和零件制造能力,而機(jī)構(gòu)零件的工藝分析和加工能力是機(jī)械專業(yè)的學(xué)生必須掌握的一門綜合技能。<

5、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　引言·························

6、83;························（2）</p><p>　　論文摘要·······&

7、#183;····································

8、;··（5）</p><p><b>　　一 零件的分析</b></p><p>　　1.1零件功能分析 ····················&#

9、183;··············（6）</p><p>　　1.2 零件的工藝分析················

10、;·················（6）</p><p>　　二零件工藝規(guī)程的設(shè)計</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式·······

11、83;·····················（7）</p><p>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇·········&#

12、183;··························（9）</p><p>　　2.3 制訂工藝路線····

13、······························（11）</p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量\工序

14、尺寸及毛坯尺寸的確定·········（13）</p><p>　　2.5 確定切削余量····················

15、;··············（14）</p><p>　　2.6刀具的選擇················

16、3;····················（15）</p><p><b>　　三 專用夾具設(shè)計</b></p><p>　　3.1 問題的指出··

17、··································（16）</p>

18、<p>　　3.2夾具設(shè)計·································

19、3;·····（17）</p><p><b>　　四 填寫工藝文件</b></p><p>　　4.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程················

20、83;·············（18）</p><p>　　4.2 數(shù)控加工工序卡·················

21、;···············（19）</p><p>　　4.3 數(shù)控加工刀具卡···············&

22、#183;················（20）</p><p>　　4.4數(shù)控走刀路線圖·············

23、3;···················（21）</p><p>　　4.5數(shù)控加工程序編制表···········

24、;··················（24）</p><p>　　致謝·············

25、3;··································（26）</p>

26、<p>　　參考文獻(xiàn)··································

27、;··········（27）</p><p><b>　　論文摘要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計要求承擔(dān)課題的學(xué)生根據(jù)三年中所學(xué)過的專業(yè)理論知識和實(shí)踐知識并查閱與之相關(guān)的技術(shù)資料，完成一個典型復(fù)雜機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝分析,編制該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)

28、構(gòu)加工工藝卡片,并完成該零件其中一道工序的專用夾具設(shè)計,完成設(shè)計說明書的編寫。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 工藝分析 設(shè)計 夾具 零件</p><p>　　This graduation project requests to undertake the topic student to act according to four years h

29、ave studied the specialized theoretical knowledge and the practice knowledge and consults with it related technical data, completes model complex mechanism components the machine-finishing process study, establishes this

30、 components the machine-finishing technological process and the organization processing process chart, and completes this components working procedure the unit clamp design, completes </p><p>　　Key words: Pr

31、ocess Analysis Design Fixture Parts</p><p><b>　　一、 零件的分析</b></p><p><b>　　1.1零件功能分析</b></p><p>　　薄板類支架零件，大都是整塊儀表裝配的支撐骨架，對整塊儀表的使用性能有著重要的影響。</

32、p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　A 結(jié)構(gòu)分析：由圖1可知，該零件的加工輪廓由圓弧及直線構(gòu)成，形狀復(fù)雜，加工、檢驗(yàn)較為困難，除底平面采用普通銑削加工，其余部位均需采用數(shù)控銑削加工．</p><p>　　B 精度分析：該零件的曲線公差為0.2mm，其余尺寸公差為1TI4，表面粗糙度均為Ra6.3μm，加工精度較容易保證．但零件腹板厚度只有2 mm

33、，且面積較大，加工時極易因振動影響壁厚公差及表面粗糙度，應(yīng)作為工藝上考慮的重點(diǎn)?；诖?，宜采用小直徑銑刀加工，減少切削力；安排粗、精加工及鉗工矯形工序；加工順序安排：先銑加強(qiáng)筋，后銑腹板，最后銑外形及鯽孔，以提高剛性，防止振動．</p><p>　　C 毛坯、余量分析：支架的材料為鍛鋁LD5，毛坯為鑄件，形狀與零件相</p><p>　　似，各處均有單邊加工余量5mm。</p>

34、;<p>　　D 結(jié)構(gòu)工藝性分析：該零件被加工輪廓表面的最大高度H=4l-2=39mm，該處的轉(zhuǎn)接圓弧為R10，兩者比值為0.256大于0.2，能滿足銑削工藝性要求．全部圓角為R10、B5、RI.5不統(tǒng)一，需采用多把不同圓角半徑的銑刀加工。</p><p>　　二 零件工藝規(guī)程的設(shè)計</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　

35、產(chǎn)品從原材料加工到成品一般要經(jīng)過多道工序才能完成，對于金屬制品，雖然可以應(yīng)用少無切削加工新工藝直接從原材料制成成品。但目前大多數(shù)是通過鑄造、鍛造、沖壓或焊接等加工方法制成毛坯，在經(jīng)過切削加工制成。</p><p>　　毛坯的質(zhì)量直接影響成品的質(zhì)量。毛坯的選擇是否合適，影響到成品的制造周期、成本、性能、以及使用壽命。因此正確的選擇毛坯是機(jī)械設(shè)計與制造當(dāng)中的首要問題。毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也

36、與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的工藝人員密切配合，合理地確定毛坯的種類、結(jié)構(gòu)形狀，并繪出毛坯圖。</p><p>　　2.1.1、常見的毛坯種類</p><p>　　常見的毛坯種類有以下幾種：</p><p>　　（一）鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄

37、件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。</p><p>　?。ǘ╁懠?鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。</p><p>　?。ㄈ┬筒?型

38、材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱</p><p>　　軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 </p><p>　?。ㄋ模┖附蛹?焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但

39、其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 </p><p>　　（五）其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。</p><p>　　2.1.2、毛坯的選擇原則</p><p>　　選擇毛坯時應(yīng)該考慮如下幾個方面的因素： </p><p>　　（一）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法

40、，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。</p><p>　　（二）零件材料的工藝性 例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。</p

41、><p>　?。ㄈ┝慵慕Y(jié)構(gòu)形狀和尺寸</p><p>　　形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。 </p><p>　　（四）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件</p>

42、<p>　　選擇毛坯時，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。</p><p>　　毛坯選擇的原則，應(yīng)在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場上具有競爭能力。</p><p>　　2.1.3毛坯成形方法選擇的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　1.材料的成本效益分析</p><p>　　降低

43、基本材料成本對機(jī)械制造者和使用者（物主）都是有利的。通常以單位質(zhì)量的工程材料價格（元/kg）來衡量材料的價值，從滿足使用性能的若干材料中選擇價格較低者。這樣比較并不全面，如果正在設(shè)計一種大量生產(chǎn)的零件，可用聚合物、陶瓷或金屬來制造，那么，考察一下每單位體積的價格（元/m3）對選擇材料更為有益。因?yàn)樗芰系拿芏绕骄卿摰乃姆种蛔笥遥承┧芰掀鋯挝惑w積的價格低于鋼鐵材料，而屬于便宜的結(jié)構(gòu)材料。</p><p>　　2

44、.實(shí)現(xiàn)凈成形和凈終成形的經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　隨著鑄造技術(shù)的不斷提高，鑄件的尺寸和形狀日趨接近零件，目前，鑄件的切削量較鍛件和軋材低25～50％。在各種毛坯中，鑄件的金屬利用率最高，達(dá)90～92％，而模鍛件只能達(dá)55～75％，自由鍛件只有33％～47％，軋材制品的金屬利用率也只有40～45％。此外，鑄件可利用廢料（鍛壓的飛邊、料頭、機(jī)械。</p><p>　　2.1.4確定支架毛坯

45、的制造形式</p><p>　　從零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)性分析可確定本次零件材料為鍛鋁2A50，單件小批量生產(chǎn)，故可采用鑄造成型。這對提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量也是有利的。</p><p><b>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　在加工時，用以確定零件在機(jī)床夾具中的正確位置所

46、采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。</p><p>　　根據(jù)工件上定位基準(zhǔn)的表面狀況不同，定位基準(zhǔn)又分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇原則</p>

47、;<p>　　1）如果主要要求保證工件上某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2）若主要要求保證加工面與不加工面間的位置要求，則應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，無澆口、冒口或飛邊等缺陷，以使工件定位可靠、夾緊方便。</p><p>　　4）一些重要表面為使其加工余量均勻，應(yīng)選

48、余量小的面作粗基準(zhǔn)。</p><p>　　5）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇原則</p><p>　　1）基準(zhǔn)重合原則 盡量選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 多道工序中一直采用相同的基準(zhǔn)加工工件。</p&

49、gt;<p>　　3）自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4）互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時，需要用兩個表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。</p><p>　　5）所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。</p><p&

50、gt;　　根據(jù)上述分析，針對提出的主要問題（變形及2mm厚的腹板難加工），采取如下工藝措施：</p><p>　?、僖?yàn)槭潜”诹慵?，為提高薄板件的裝夾剛性可設(shè)計專用夾具：</p><p>　?、诎才糯帧⒕庸ぜ般Q工矯形；</p><p>　?、?采用小直徑銑刀加工，減小切削力；</p><p>　?、芟茹娂訌?qiáng)筋，后銑腹板，最后銑外形及Φ70孔

51、，有利于提高剛性，防止振動；</p><p>　?、?在毛坯右側(cè)對稱軸線處增加一工藝凸耳，并在該凸耳上加工一工藝孔，解決缺少的定位基準(zhǔn)；</p><p>　?、薰ぜ拱迮c扇形框周緣相接的底圓角半徑為R10，采用底圓為R10帶7°斜角的球頭成型銑刀加工．</p><p>　　2.3 制定工藝路線</p><p>　　數(shù)控加工通常采用工

52、序集中的方法，這可有利于保證各加工表面間的相互位置精度，有利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床，節(jié)省工件的裝夾時間，減少工件的搬運(yùn)次數(shù)。</p><p>　　加工順序的安排因考慮以下幾個原則：</p><p>　　（1）先粗后精原則 在一個零件的所有表面的加工中，一般包括粗加工、半精加工和精加工。在安排加工順序時應(yīng)將各表面的粗加工集中在一起進(jìn)行，再依次集中進(jìn)行各表面的半精加工和精加工。</p&g

53、t;<p>　?。?）先主后次原則 零件上的裝配基面和主要工作表面先安排加工，而鍵</p><p>　　槽、緊固用的光孔和螺孔，由于加工面小，又和主要表面有相互位置要求，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后進(jìn)行加工，但應(yīng)在最后精加工之前進(jìn)行加工。</p><p>　　（3）基面先行原則 每一加工階段總先安排基面加工工序，然后以此為基準(zhǔn)加工其 他表面。</p>

54、<p>　?。?）先面后孔原則 因平面所占的輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，因此其工藝過程總是選擇平面作為定位精基面，先加工平面再加工孔。</p><p>　　加工階段的劃分，通常劃分為：粗加工、半精加工、精加工和光整加工 ，粗加工是為了切除大部分的加工余量，但產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也大。半精加工消除粗加工產(chǎn)生的誤差和內(nèi)應(yīng)力，以達(dá)到一定的精度，留精加工余量，為精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面（鉆孔、銑槽

55、等）的加工。精加工主要是去除半精加工所留的余量，使工件達(dá)到圖紙規(guī)定的要求。 光整加工主要是針對那些尺寸精度和表面粗糙度要求高的面而實(shí)施的（IT6級以上表面粗糙度Ra0.4μm以下的</p><p>　　零件可以采用光整加工）。</p><p>　　將工藝過程劃分階段有以下作用：</p><p>　　（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量；</p><p>　　（

56、2）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷和保護(hù)已加工表面；</p><p>　　（3）合理使用設(shè)備；</p><p>　?。?）便于熱處理工序的安排。</p><p>　　根據(jù)以上分析，可制定如下的薄板類支架零件的工藝路線：</p><p>　?。?）準(zhǔn)備毛坯：鑄造，單邊留有5mm余量。</p><p>　　（2）鉗：劃兩側(cè)寬度線。&

57、lt;/p><p>　?。?）銑：銑 兩側(cè)寬度。</p><p>　?。?）鉗：劃底面銑切線。</p><p>　?。?）銑：銑底平面。</p><p>　?。?）鉗：嬌平底平面，劃軸線。制定位孔。</p><p>　?。?）數(shù)控粗銑，粗銑薄板厚度、型面輪廓：</p><p>　　1）銑削筋板

58、、扇形和框架高度；</p><p><b>　　2）粗銑腹板厚度；</b></p><p>　　3）型面輪廓（銑刀尺寸），均采用Φ20R5段銑刀，主軸轉(zhuǎn)速1200r/min,進(jìn)給速度200mm/min。</p><p>　?。?）鉗：嬌平底面。</p><p>　?。?）數(shù)控精銑，精銑腹板厚度、型面輪廓及內(nèi)外形：<

59、/p><p>　　1）銑型面輪廓周邊R5；</p><p>　　2）腹板厚度精銑削，兩者采用Φ20R5端銑刀；</p><p>　　3）扇形框內(nèi)外形精加工，使用小頭Φ20成型銑刀；</p><p>　　4）內(nèi)孔Φ70，使用Φ20端銑刀，以主軸轉(zhuǎn)速1500r/min,進(jìn)給速度300mm/min；</p><p>　　5）R1

60、.5傾角，R1.5加長球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min，進(jìn)給速度120mm/min。</p><p>　?。?0）銑：銑去工藝凸耳。</p><p>　　（11）鉗：嬌平底面，表面光整，尖邊倒角。</p><p><b>　　（12表面處理。</b></p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量\工序尺寸及毛坯尺寸的確定

61、</p><p><b>　　1）加工余量</b></p><p>　　加工余量是為了達(dá)到規(guī)定的尺寸從某一表面上切除的金屬層。加工余量的大小及其均勻性對模具零件的加工質(zhì)量及加工成本有一定的影響，加工余量不夠，將不足以切除零件上有誤差和缺陷的表面。加工余量過大，不但增加了機(jī)械加工勞動量，也增加了材料、工具和電力的消耗，從而增加了模具零件的成本。此外，加工余量的不均勻，還

62、會影響加工精度。因此，應(yīng)該合理地確定加工余量。</p><p>　　加工余量的確定有經(jīng)驗(yàn)估算法、查表修正法和分析計算法</p><p><b>　　1.經(jīng)驗(yàn)估計法</b></p><p>　　根據(jù)工藝人員和工人的長期生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用類比法來估計確定加工余量的大小。此法簡單易行，但有時為經(jīng)驗(yàn)所限，為防止余量不夠生產(chǎn)廢品，估計的余量一般偏大。多用

63、于單件小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.分析計算法</b></p><p>　　以一定的實(shí)驗(yàn)資料和計算公式為依據(jù)，對影響加工余量的諸多因素進(jìn)行逐項(xiàng)的分析和計算以確定加工余量的大小。該法所確定的加工余量經(jīng)濟(jì)合理，但要有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，計算較復(fù)雜，僅在貴重材料及大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中采用。</p><p><b>　　3.

64、查表修正法</b></p><p>　　以有關(guān)工藝手冊和資料所推薦的加工余量為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正以確定加工余量的大小。此法應(yīng)用較廣。查表時應(yīng)注意表中數(shù)值是單邊加工余量還是雙邊加工余量。</p><p><b>　　2）工序尺寸</b></p><p>　　工件上的設(shè)計尺寸一般要經(jīng)過幾道工序的加工才能得到，每道工序所應(yīng)保證

65、的尺寸叫工序尺寸，它們是逐步向設(shè)計尺寸接近的，直到最后工序才保證設(shè)計尺寸。</p><p><b>　　3）毛坯尺寸</b></p><p>　　毛坯尺寸和零件圖上的設(shè)計尺寸之差稱為加工余量，又叫毛坯余量。毛坯尺寸的公差、毛坯余量的大小同毛坯的制造方法有關(guān)。生產(chǎn)中可參照有關(guān)工藝手冊和標(biāo)準(zhǔn)確定。毛坯余量的確定后，將毛坯余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上，即可大致確定毛坯的形

66、狀和尺寸，此外還要考慮毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理等許多工藝因素。</p><p>　　2.5 確定切削余量</p><p>　　粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；</p><p>　　半精加和精加時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本;</p><p>　　具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊

67、，刀具切削參數(shù)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而定。</p><p>　　在選擇切削用量時，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。影響切削條件的因素有：機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量；機(jī)床的壽命。</p>&l

68、t;p>　　上述諸因素中以切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率為主要因素。</p><p>　　切削速度快慢直接影響切削效率。若切削速度過小，則切削時間會加長，刀具無法發(fā)揮其功能；若切削速度太快，雖然可以縮短切削時間，但是刀具容易產(chǎn)生高熱，影響刀具的壽命。決定切削速度的因素很多，概括起來有：</p><p>　?。?）刀具材料（2）工件材料 （3）刀具壽命（4）切削深度與進(jìn)刀量（5）刀具的

69、形狀（6）冷卻液使用</p><p>　　上述影響切削速度的諸因素中，刀具材質(zhì)的影響最為主要。</p><p>　　切削深度主要受機(jī)床剛度的制約，在機(jī)床剛度允許的情況下，切削深度應(yīng)盡可能大，如果不受加工精度的限制，可以使切削深度等于零件的加工余量。</p><p>　　這樣可以減少走刀次數(shù)。</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)機(jī)床和刀具允許的

70、切削速度來確定。可以用計算法或查表法來選取。</p><p>　　進(jìn)給量f(mm／r)或進(jìn)給速度F(mm／min)要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的限制。</p><p>　　在選取切削用量時，一定要根據(jù)機(jī)床說明書的要求和刀具耐用度，選擇適合機(jī)床特點(diǎn)及刀具最佳耐用度的切削用量。當(dāng)然也可以憑經(jīng)驗(yàn)，采用類比法去確定切削用量。不管用

71、什么方法選取切削用量，都要保證刀具的耐用度能完成一個零件的加工，或保證刀具耐用度不低于一個工作班次，最小也不能低于半個班次的時間。</p><p>　　切削用量包括：切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量。從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，然后確定切削速度。</p><p>　　切削用量主要根據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度德要求，同時兼顧刀具的耐用度、工藝系

72、統(tǒng)的剛度等條件確定。數(shù)控精銑工序加工的表面，其加工余量、加工精度和表面粗糙度要求都相同；銑刀材料同為高速鋼，直徑大小也基本差不多；故可選擇相同的切削用量。主軸轉(zhuǎn)速n=800r/min，進(jìn)給速度Vf=400mm/min.</p><p><b>　　2.6刀具的選擇</b></p><p>　　選擇刀具時一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。必要時可采用高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀

73、具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。刀具的選擇主要取決于各工序所采用的加工方法、加工表面尺寸的大小、工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速一般要比普通機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1～2倍，同時，其主</p><p>　　軸功率也較普通機(jī)床的大，再綜合數(shù)控機(jī)床的其他特點(diǎn)，數(shù)控加工對刀具就提出了更高、更嚴(yán)格的要求：不僅要求數(shù)控刀具的強(qiáng)

74、度、剛度、可靠性、耐用度、精度都要高，而且還要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。數(shù)控刀具對刀具的特殊要求如下：</p><p>　　（1）高強(qiáng)度與高剛度</p><p>　?。?）高可靠性與高耐用度</p><p><b>　　（3）較高的精度</b></p><p><b>　?。?）可靠的斷屑。</b>

75、</p><p>　　由以上分析可看出本課題中的支架零件在精銑工序中應(yīng)選用銑刀為小直徑細(xì)齒立銑刀和成型銑刀，刀具材料為高速鋼。</p><p><b>　　3專用夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1問題的指出</b></p><p>　　機(jī)床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型，在大批大量生產(chǎn)

76、的條件下，應(yīng)廣泛使用專用夾具，并在零件加工的工藝規(guī)程中提出設(shè)計專用夾具的要求。單件小批量生產(chǎn)時，應(yīng)盡量使用通用夾具（或組合夾具），如標(biāo)準(zhǔn)卡盤、平口虎鉗、回轉(zhuǎn)臺等。由于模具的生產(chǎn)大都屬于單件小批生產(chǎn)，一般情況下不使用專用的高效夾具。但當(dāng)零件形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且各表面間的相互位置精度要求較高時，也可采用專用機(jī)床夾具或考慮采用成組夾具。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床高精度、高速度和高度自動化的加工特點(diǎn)，對夾具的設(shè)計提出了

77、更高的要求：為保證加工的精度，數(shù)控機(jī)床夾具的裝夾必須精確、可靠，且使工件在加工過程中具有足夠的剛度；為提高加工的效率，數(shù)控機(jī)床夾具的裝夾必須方便、快捷，以縮短輔助工作的時間；為方便機(jī)床的自動化加工，數(shù)控機(jī)床夾具要開敞，不能因裝夾工件而阻礙刀具的運(yùn)動。</p><p>　　本課題的零件在加工后各處厚壁尺寸相差非常大，除扇形框外，其余各處</p><p>　　剛性較差，尤其是腹板兩面切削余量相

78、對值較大，故該零件在銑削過程中及銑削后都將產(chǎn)生較大變形．</p><p><b>　　3.2夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　1）定為基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知，該零件只有底面及Φ70mm孔(先制成Φ20H7的工藝孔)可作為定位基準(zhǔn)，還缺一孔，需要在毛坯上專做一輔佐工藝基準(zhǔn)孔，實(shí)現(xiàn)一面

79、兩孔定位。</p><p><b>　　2）夾具的設(shè)計</b></p><p>　　在數(shù)控銑削加工工序中，選擇底面、Φ70孔位置上預(yù)制的(Φ20H7工藝孔以及工藝凸耳上的工藝孔為定位基準(zhǔn)，即一面兩孔定位．?dāng)?shù)控加工中使用的真空夾具是通過真空泵將工件與夾具接面間的空氣抽出，形成真空，在大氣壓的作用下將工件夾緊在夾具上．真空夾具適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件

80、，銑削時不易產(chǎn)生振動，尤其適用于薄板件裝夾。為保險起見，可在其周圍準(zhǔn)備一些螺栓壓板等機(jī)械式夾緊元件，必要時進(jìn)行輔助夾緊（圖2）。</p><p><b>　　4填寫工藝文件</b></p><p>　　4.1機(jī)械加工工藝規(guī)程</p><p>　　4.2數(shù)控加工工序卡</p><p>　　薄板類支架機(jī)械加工工藝過程卡<

81、;/p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p>　　4.3數(shù)控加工刀具卡</p><p><b>　　數(shù)控加工刀具卡片</b></p><p>　　4.4數(shù)控走刀路線圖</p><p>　　1銑支架零件型面輪廓周邊R5mm數(shù)控加工走刀路線圖</p>

82、;<p>　　2銑支架零件扇形框內(nèi)外形數(shù)控加工走刀路線圖</p><p>　　3銑支架零件外形數(shù)控加工走刀路線圖</p><p>　　4.5數(shù)控加工程序編制表</p><p><b>　　數(shù)控加工程序編制表</b></p><p><b>　　致 謝</b></p>&

83、lt;p>　　在本文擱筆之際，我仍無半點(diǎn)輕松的感覺，也不敢有絲毫的滿足，在我求學(xué)的道路上，還有許許多多的知識要去學(xué)習(xí)。為了我今天邁出的一小步，許多人的辛勤付出使我感到深深的謝意。</p><p>　　感謝在我完成學(xué)業(yè)的過程中，給予我?guī)椭完P(guān)懷的所有老師、朋友和親人。尤其是我的指導(dǎo)教師xx老師，謝謝他的辛勤栽培，是他在我畢業(yè)設(shè)計期間給予我很大的支持和鼓勵，并提出了合理的建議。</p><p

84、>　　感謝和我同甘共苦近三載的同窗學(xué)友們，是大家的幫助使我完成了做課題所需要的必要的知識框架，且有勇氣克服困難，接受挑戰(zhàn)。</p><p>　　最后，深深的感謝我的家人。二十多年來，你們一直默默的為我奉獻(xiàn)著，當(dāng)我疲倦和失意的時候，你們的呵護(hù)和鼓勵是我繼續(xù)前進(jìn)的動力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]

85、劉萬菊 ． 數(shù)控加工工藝及編程．北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2OO6．10。</p><p>　　[2]劉雄偉．?dāng)?shù)控加工理論與編程技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2OOO．</p><p>　　[3]蔡蘭， 王霄． 數(shù)控加工工藝學(xué)． 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社。20O5．3。</p><p>　　[4]高鳳英 主編 數(shù)控機(jī)床編程與操作切削技術(shù) 南京：東南大