【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 重影響，全行業(yè)產(chǎn)銷量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連續(xù)兩年呈較快下滑 態(tài)勢(shì)，跌入近 10 年來(lái)的低谷。 但通過(guò)積極應(yīng)對(duì)和調(diào)整，行業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和抵御風(fēng)險(xiǎn)能力等均有不同程度的增強(qiáng)，特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)從 2020 年下半年開始的逐步回暖，我國(guó)縫制機(jī)械行業(yè)自當(dāng)年第四季度以來(lái)，已逐步擺脫低迷并呈現(xiàn)出強(qiáng)勁、持續(xù)的復(fù)蘇態(tài)勢(shì)，產(chǎn)銷規(guī)?？焖倩厣?。特別是 2020 年行業(yè)全面呈現(xiàn)恢復(fù)性的高速增長(zhǎng)，年產(chǎn)值創(chuàng)歷史新高，產(chǎn)量全面接近行業(yè)歷史最高水平。同時(shí)，結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐明顯加快，成效開始顯現(xiàn)。 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 本文主要工作內(nèi)容 本論文 設(shè)計(jì)了 對(duì) 1790 型工業(yè)縫紉機(jī)的關(guān)鍵零部件（機(jī)殼、鉸軸和 滾子） 加工工藝。 基于關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)圖紙，首先確定了零件材料和加工刀具。然后 用AutoCAD 畫出 零件 的加工面，并設(shè)計(jì) 了加工 夾具，最后設(shè)計(jì)好加工工藝，根據(jù)加工工藝選好坐標(biāo)原點(diǎn)，對(duì)其工藝進(jìn)行數(shù)控編程。最后將加工出來(lái)的 關(guān)鍵零件 ，通過(guò)品檢，組裝，質(zhì)檢后，來(lái)確定加工的可行性 。浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第二章 數(shù)控機(jī)床和加工中心簡(jiǎn)介 數(shù)控機(jī)床概述 數(shù)控?cái)?shù)字控制技術(shù)是近代發(fā)展起來(lái)的一種用數(shù)字量及字符發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測(cè)量和機(jī)床設(shè)計(jì)等技術(shù)而發(fā)展 起來(lái)的，采用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床想比，具有適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定和精度高的優(yōu)點(diǎn)，而且易實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，能加工出普通機(jī)床難以加工的曲線和曲面。數(shù)控機(jī)床主要是由信息載體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和機(jī)床等組成，如圖 所示： 圖 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)圖 根據(jù)工藝用途分，數(shù)控機(jī)床可以分為三類：（ 1）一般數(shù)控機(jī)床（ 2）多坐標(biāo)數(shù)控（ 3）加工中心機(jī)床 [1]。 加工中心概念和特點(diǎn) 加工中心是一種具備刀庫(kù)并能按預(yù)定程序自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的高效數(shù)控機(jī)床。 加工中心可以大大減少工件裝夾、調(diào)整和測(cè)量時(shí)間，使加工中心的切削時(shí)間利用率高于普通機(jī)床的 3～ 4 倍，大大提高了生產(chǎn)率；同時(shí)避免工件多次定位所浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 產(chǎn)生的累積誤差，提高了加工精度。我們?cè)谥圃旌蜕a(chǎn)零件時(shí)，所用到的加工中心是 MCH500 臥式加工中心和立式加工中心。臥式刀盤可放 60 把不同的刀具，具有交換工作臺(tái)；立式加工中心則有 24 把刀具可交換，具有一定的記憶功能。 FANUC 系統(tǒng)特點(diǎn) FANUC 系統(tǒng)有如下特點(diǎn)： （ 1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集 成，使可靠性提高而且便于維修、更換。 （ 2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為 0～ 45 攝氏度，相對(duì)濕度為 75%。 （ 3）有效完善的保護(hù)措施。 FANUC 對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。 （ 4） FANUC 系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全滿足使用要求。 （ 5）提供大量豐富的 PMC 信號(hào)和 PMC 功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè) PMC 控制程序，而且增加了編程的靈活性。 （ 6）具有很強(qiáng)的 DMC 功能。系統(tǒng)提供串行 RS232C 傳輸接口 ，使通用計(jì)算機(jī) PC 和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的 DNC 操作。 （ 7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。 FANUC 維修手冊(cè)為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類 [2]。 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第三章 機(jī)殼加工工藝設(shè)計(jì) 機(jī)殼零件 材質(zhì)選擇 由于工業(yè)縫紉機(jī)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中比較的激烈，而在樣式和材料方面， 由于 這些大型毛坯要在加工中心中來(lái)加工完成， 對(duì)于機(jī)殼材質(zhì)的選擇十分重要。 因此，在材質(zhì)的選擇中， 選 用 HT200 做為毛坯材料。 HT200 的化學(xué)成分是 C： ～ ； Si:～ ； Mn： ～ 。 特點(diǎn)： 抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。 機(jī)械性能： σb ≥200Mpa（ σb是抗拉強(qiáng)度 ） 零件圖紙 圖 機(jī)殼 加工面 cad 圖紙 此圖紙基于本人工作單位的工程師設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行余下的工作任務(wù)， 為了降低生產(chǎn)成本，我們從原先的購(gòu)買整個(gè)機(jī)殼成品，逐漸轉(zhuǎn)變成購(gòu)買成本較低的機(jī)殼毛坯，在通過(guò)加工中心進(jìn)行進(jìn)一步的加工，通過(guò)對(duì)外表面和孔加工的工藝步驟 ，浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 重點(diǎn)加工與底座拼接的表面粗糙度與平面度，保證機(jī)頭和機(jī)座的同心度，以避免后期裝配時(shí)存在的調(diào)試范圍問(wèn)題。因此，機(jī)頭的加工是十分重要的。 夾具設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)是為了保證工件在加工 時(shí) 相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置，然后 使在加工過(guò)程中，保持著穩(wěn)定可靠的相對(duì)位置。 在給毛坯裝夾時(shí)，選用夾具裝夾，這樣可以保證原有工作臺(tái)的相對(duì)位置不改變， 以 便于以后新夾具的再次利用。夾具裝夾是根據(jù)被加工零件的某一工序的具體加工要求設(shè)計(jì)夾具，其上備有專用的定位和夾緊裝置，零件可迅速而準(zhǔn)確的裝夾在夾具中。采用夾具裝夾工件，易于保證加 工精度、縮短輔助時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 [3][4]。 夾具結(jié)構(gòu) 由于零件機(jī)殼的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此要特制固定夾具用于固定機(jī)殼在加工中心的位置，下面的圖紙分別是夾具底盤，輔助螺栓、輔助壓板和車床夾具，如圖、 和 所示： 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 機(jī) 殼 夾具 圖 輔助螺栓 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 輔助壓板 此夾具主要用于固定機(jī)頭，將機(jī)頭 平 放置此夾具上， 注意機(jī)頭與夾具拼接的地方平整無(wú)毛刺，配合緊密，然后 周邊用螺栓固定，使機(jī)頭保持這樣的固定位置，方便加工中心進(jìn)行加工。 夾具加工 零件機(jī)殼的夾具工藝卡片主要要保證底盤上下兩個(gè)平面的粗糙度和平行度，要保證夾具與機(jī)殼能夠配合緊密，最低程度降低加工誤差，保證夾具能夠固定機(jī)殼用于加工中心加工，如圖 所示： 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 機(jī) 殼 夾具 加工工藝過(guò)程卡 總裝配圖 由于機(jī)殼這個(gè)零件較為復(fù)雜，夾具需要特制，因此，需要用裝配圖表示出機(jī)殼在夾具上的安裝位置，能夠更直接的看出零件時(shí)如何固定在這個(gè)機(jī)殼上面的，如何裝夾定位的，主要包括底盤固定這個(gè)零件，螺栓輔助限位約束 XY 方向上的移動(dòng)，壓板輔助限位 Z 方向上的移動(dòng)，能夠保證加工時(shí)尺寸的準(zhǔn)確和孔距的精準(zhǔn)。如圖 所示： 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 機(jī) 殼總裝配圖 刀具選擇 根 據(jù)零件圖，我們確定加工過(guò)程中所需要用到的刀具包括： 3mm 中心鉆 ,4mm 中心鉆 10mm 中心鉆 φ 12mm 麻花鉆，φ 16 鎢鋼銑刀，φ 26 鎢鋼銑刀，還需要量具卡尺 0300mm 千分尺 025mm。 零件加工工藝分析 數(shù)控機(jī)床的加工工藝與通用機(jī)床的加工工藝有許多相同之處，但在數(shù)控機(jī)床上加工零件比通用機(jī)床加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、零件的工藝過(guò)程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線 等都編入程序，這就要求程序設(shè)計(jì)人員具有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。合格的程序員首先是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無(wú)法做到全面周到地考慮零件加工的全過(guò)程，以及正確、合理地編制零件的加工程序。 加工時(shí)，需要對(duì) 零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問(wèn)題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)。 適于數(shù)控加工的內(nèi)容 浙江科技 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮： （ 1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選 擇內(nèi)容； （ 2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （ 3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。 不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來(lái)說(shuō)，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （ 2）加工部位分散，需要多次安裝、 設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工； （ 3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊?，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用 [5]。 零件加工面分析 該零件表面由平面槽，順圓弧，逆圓弧，螺紋孔等組成。其中多個(gè)尺寸有較嚴(yán)的尺寸精度和表面粗糙度等要求；尺 寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。 通過(guò)上述分析，可采用以下幾點(diǎn)工藝措施。 （ 1）對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 （ 2）在銑圓弧平面時(shí)速度適當(dāng)放慢，保證圓弧