【導(dǎo)讀】綜合訓(xùn)練的目的；、份量是否適當(dāng)；、科研、社會等實際相結(jié)合。、研究方法和手段的運用能力；圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；，有無創(chuàng)新之處。確，符合設(shè)計原理。畢業(yè)設(shè)計說明書的論述合理，設(shè)計計算方法正確，格。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達到工程圖的要求。決問題的能力，工程能力，設(shè)計能力，計算機制圖，及外語能力?？飘厴I(yè)設(shè)計要求，推薦成績?yōu)椤凹案瘛?，可參與答辯。產(chǎn)業(yè)，也是實現(xiàn)我國成為世界上的航天大國、航天強國的必由之路。而零件的質(zhì)量最終由工藝所決定，故該零件的工藝規(guī)程的制定是相當(dāng)關(guān)鍵和重要的。此次設(shè)計涉及到我所學(xué)到的大學(xué)所有的知識，還有其他文。械之中，由于行業(yè)的特殊性導(dǎo)致該零件的各方面加工要求都很高。由度出發(fā)是選擇夾具的出發(fā)點。該題目還涉及到數(shù)控程序的編制，也是此次設(shè)計。[9]濮良貴、紀(jì)名剛.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，20xx.[18]李雷.綠色制造——機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢[J].甘肅科技,20xx.

　　

【正文】 ：鉗工為去毛刺工序，不需要加工余量。 19 確定主要表面的切削用量 切削用量是切削時各運動參數(shù)的總稱，包括切削速度、進給量和背吃刀量（切削深度）。切削速度 vc 是指刀具切削刃上選定點相對于工件待加工表面在主運動方的瞬時速度單位為 m/min；進給量 f 在主運動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時（或單位時間內(nèi)），刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移，單位 mm/s；背吃刀量（切削深度） pa 待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，單位 mm。由于上接頭通管的主要是用于零件與零件之間的連接，所以 其主要表面是它的內(nèi)孔，在這里對第 30道工序數(shù)控車來進行加工切削用量的計算： 該工序加工圖如下圖所示： 圖 主要切削表面示意圖 工序 30的主要內(nèi)容在普通車床上用軟爪裝夾，車端面，定長 445177。 ，鉆孔Φ 50177。 ，并倒角，車外圓Φ 72177。 ，定長 ?? mm； 1）刀具選擇 由于該工序的加工要加工毛坯的外表面，所以該加工工序選擇 90176。車刀來作為加工所用的刀具。 （ 1）確定外圓最大加工余量 毛坯的外圓方向加工余量為 2mm，故可兩次走刀完成，所以可得 pa = 1mm 外圓加工表面加工公差按 IT11 級 （ 2）確定進給量 確定進給量 f= 177。 ， 根據(jù)《切削用量手冊》，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 10mm 20 18mm， pa 3mm 以及工件直徑在 100 到 400 之間時： f =（ ） mm按 CA6140 車床說明書取： f = （ 3）計算切削速度： 查參考文獻 [19]可知，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）： 式中： ( / m in )vvvcvxym pcv k mT a f? （ ） 材料系 數(shù) vc =242 形式系數(shù) xv = 材料系數(shù) vy = 系數(shù)指數(shù) m = 修正系數(shù) vk ，見參考文獻 [19]表 21— 1，即公式 ： v m v sv k v k rv bvk k k k k k? ? ? ? ? （ ） 式中： 鋼和鑄鐵的強度和硬度改變時切削速度的修正系數(shù) mvk = 毛坯表面狀態(tài)改變時切削速度的修正系數(shù) svk = 車削方式改變時切削速度的修正系數(shù) kvk = 車刀主偏角改變時切削速度的修正系數(shù) krv =1 刀具材料改變時切削速度的修正系數(shù) bvk = 所以 v m v sv k v k rv bvk k k k k k? ? ? ? ? 即 vk = 1 = 0 .2 0 .1 5 0 .4242 0 .8 2 9 1 0 2 .0 2 ( / m in )6 0 1 0 .7cvm? ? ??? 所以實際切削速度 Vc=(m/min)。 （ 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 1000 1 0 0 0 1 0 2 .0 2 4 5 1 .0 3 ( / m in )72cswvnrd?? ?? ? ?? 按機床說明書，與 、 450r/min 和500r/min?，F(xiàn)取機轉(zhuǎn)速為 450r/min，如果選取 400r/min，則速度損失較大。 （ 5）計算切削工時由式 有： m wLt nf? （ ） 根據(jù)參考文獻 [19]表 20，可知： 1 5 9 3 .5 0 .5 5 m in4 5 0 0 .7mt ???? 21 設(shè)備及其工藝裝備確定 所有的設(shè)備有：鋸床、普通車床、數(shù)控車床、立式加工中心、電火花機床；夾具有：三爪軟爪卡盤、數(shù)控堵頭、頂尖；刀具有：螺紋刀片、螺紋刀桿、減震刀片、減震刀桿、鉆頭、銑刀；量具有：游標(biāo)卡尺、螺紋量規(guī)、對表盤、塞規(guī)、三坐標(biāo)測量儀、倒角卡尺、角度尺、深度尺。 22 第 4 章上接頭通管第 120 道工序的夾具設(shè)計 機床夾具的相關(guān)概念 定義：機床夾具是在機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有 一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。每一道工序都需要限制要加工零件的自由度，以便用來保證加工的準(zhǔn)確度和精度，這些限制零件自由度的、保證加工精度的裝置都統(tǒng)稱為夾具。根據(jù)夾具的使用場合不同，可以分為機床夾具、裝配夾具、檢驗夾具等。一般情況下，機床夾具的使用率是最高的，因此，常將機床夾具簡稱為夾具 [5]。 機床夾具主要由以下的這些元件組成： 1）定位元件：在上接頭通管裝夾時，保證上接頭通管在合理精度的位置上； 2）刀具導(dǎo)向元件：上接頭通管裝夾好后，還需要進一步保證刀具的位置精度，在這里稱為刀具導(dǎo)向元件 ； 3）夾緊元件：上接頭通管在裝夾好后，還需要盡量減少在加工過程中產(chǎn)生的其余的一些振動，這里就需要夾緊元件； 4）聯(lián)接元件：除了保證上接頭通管在夾具上的位置，還需要保證機床和夾具之間的位置度； 5）其他輔助元件：除了以上那些保證定位和夾緊的元件之外氣壓的一些元件。 機床夾具的主要功能如下： 1）保證加工質(zhì)量使用機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度； 2）提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時間，且易實現(xiàn)多件、多工位加 工； 3）擴大機床工藝范圍在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床的工藝范圍； 4）減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)。機床夾具可以有很多分類方法。通常按機床夾具的使用范圍來進行分類，可劃分為以下五種類型： ○ 1 通用夾具該類夾具由于具有較大的通用性，固得其名，常用的有三爪自定心卡盤，四爪單動卡盤、頂尖等； ○ 2 專用夾具這類夾具是針對某一工件的某一工序而專門設(shè)計的，因其用途專一 23 而得其名； ○ 3 可調(diào)整夾具和成組夾具這類夾具的特 點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工； ○ 4 組合夾具這類夾具由一套標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成，特別適合于新產(chǎn)品的試制和小批量生產(chǎn)； ○ 5 隨行夾具這是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具，該類夾具除完成對工件的定位和加緊外，還載著工件隨輸送裝置送往各機床，并在各機床上被定位和夾緊 [5]。 工件的夾具選擇及在夾具上的定位 工件的夾具選擇 根據(jù)夾具的相關(guān)概念和選擇原則，考慮到該零件為大批 量生產(chǎn)，且零件在該工序上所需要加工的部分為旋轉(zhuǎn)面上的 T型槽，對于軸類零件的加工，三爪軟爪卡盤即可滿足加工的要求。但該零件為大批量生產(chǎn)，設(shè)計一個專用組合夾具能提高生產(chǎn)效率，簡化操作步驟。該夾具有 V型塊、尾端專用堵頭、加緊支座、定位支座構(gòu)成，尾端專用堵頭還可保證該零件的同軸度。所需要的專用夾具尺寸形狀如下圖所示： 圖 專用組合夾具 加緊支座 V 型塊 定位支座 尾座堵頭 定位支座、定位銷 24 工件在夾具上的定位 工件在機床上的定位實際包括工件在夾具上的定位和夾具在機床上的定位兩個方面，由于夾具在機床上的定位 也是為了保證工件的尺寸精度和位置精度，工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間必須具有正確的幾何關(guān)系，這些都可以通過工件在夾具上的定位來進行補償，所以，在這里僅對工件在夾具上的定位進行分析。 工件定位的基本原理：在夾具設(shè)計的定位分析中，常 x 、 y 、 z 分別表示沿 X軸、 Y 軸、 Z 軸的移動自由度；而用 x 、 y 、 z 分別表示繞 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的轉(zhuǎn)動自由度。要加工的零件在沒有定位之前是無法進行工藝加工的，它相當(dāng)于自由剛體。要使工件在夾具中有一個正確位置，必須對影響工件加工面位置精度的自由度加以限制，通過對零件自由度的限制達到對零件移動和 轉(zhuǎn)動進行控制，達到定位的目的。由該零件的第 120 道工序可知，在該步工序的加工過程中，需要限制上接頭通管的 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的移動自由度 x 、 y 、 z 和 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的轉(zhuǎn)動自由度 x 、 y 、 z ，即完全定位，所以該零件的裝夾需要從零件的兩端來限制其自由度，其中， V型塊可以限制自由度 y 、 z 、 y 、 z ，帶有堵頭的尾座頂尖一起可以限制自由度 x ，定位銷限制 x 。組合起來總共限制留個自由度 x 、 y 、z 、 x 、 y 、 z 。 具體的定位方法如下圖所示： 圖 第 120道工序夾具安裝圖 V 型塊 夾緊支座 上接頭通管 尾座堵頭 X Y Z 定位支座，定位銷 25 夾具定位誤差分析 本工序的定位采用了同軸度定位方式，這樣能使加工工件的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。基準(zhǔn)統(tǒng)一可以減少因定位基準(zhǔn)多次變換而產(chǎn)生的定位誤差，從而挺高工件的加工精度。本工序的定位，采用的是三爪軟爪卡盤和頂尖頂住數(shù)控堵頭的定位方式，這樣限制了軸加工所需限制的自由度。根據(jù)裝配的情況可知，該道工序的定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)是重合的，所以可以確定該道工序的不重合誤差是零，由于它是回轉(zhuǎn)體零件，所以它形狀變化所帶來的形狀誤差也不會很大，幾乎也可以看做是零。根據(jù)上面的這些分析可以知道，上接頭通管第 110 道工序的定位誤差很小，可以忽略不計 26 第 5 章上接頭通管第 110 道工序數(shù)控程序編制 立式加工中心簡介 加工中心是數(shù)控設(shè)備現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，是目前世界范圍內(nèi)使用率最高的機床之一。它是高速、數(shù)控技術(shù)、自動化、高性能和經(jīng)濟的最為合理的綜合體。在1970 年前后，我國正式開始發(fā)展數(shù)控加工中心，也標(biāo)志著我國的制造技術(shù)站上了一個嶄新的舞臺。數(shù)控加工中心都配備有一個刀庫，在刀庫里有著各式各樣的刀具，這樣就能夠在一次裝夾的情況下完成一道工序的多個工步的加工，也能夠完成對復(fù)雜的曲面進行加工。所謂立式加工中心就 是加工中心的主軸中心線是垂直放置的加工中心，按照其固定立柱是否可移可分為固定立柱和移動立柱兩類。由于上接頭通管在這里需加工的旋轉(zhuǎn)表面上的孔，所以這里我采用固定立柱式加工中心。立式加工中心包括有四個軸類方向的運動，即普通機床的 X、 Y、 Z 三個軸和繞 X 軸旋轉(zhuǎn)的 A 軸。通過這四個軸向可以進行相對與普通機床更加復(fù)雜面的加工，比如說回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)面上的加工等。但是固定立柱式立式加工中心由于立柱高度的限制，一般只能加工高度不是特別高的零件。 數(shù)控程序的編制 數(shù)控程序的編制就是把零件圖上所反映出來的需加工表面的通 過計算機繪圖編程或者人工編程來輸入機床系統(tǒng)，實現(xiàn)機床自動加工的過程。它由手工編程和自動編程兩類組成。手工編程是指專業(yè)的數(shù)控編程人員通過對所需加工的零件圖紙的分析和計算，自己運用 G 代碼和 M 代碼來進行數(shù)控程序的編制，然后輸入到數(shù)控機床當(dāng)中直接對零件進行加工的編程方式。但對于復(fù)雜型面或程序量很大的零件，則采用手工編程相當(dāng)困難，必須采用自動編程。每一個數(shù)控加工程序都由很多的小段的數(shù)控程序段組成，每一個程序段都表達了出了每一步的加工工步，而每一個工步的程序都由代碼編寫而成。而編寫的代碼包含了地址符和數(shù)字。在數(shù)控編 程當(dāng)中，字符的含義具有很多，一般來說將字母、數(shù)字和符號統(tǒng)稱為字符。在上接頭通管的第 110 道工序中，需要加工回轉(zhuǎn)體上不同回轉(zhuǎn)面上的通孔，這樣的話僅僅使用普通的數(shù)控程序是不能夠完成的，在數(shù)控立式加工中心 VC130上，則可以通過四軸加工來完成該道工序的加工。四軸加工就是在三軸加工的基礎(chǔ)上多了一個可旋轉(zhuǎn)的軸，而四軸加工在一般情況下是很難手工編寫出來的，所以在本道工序的加工中，使用 CAM 進行編程，得出程序如 27 下： %O0001 G40G80 T1M6 G43H1Z50 G01Y30F40 G1Y30 Y30 G01G40X39F500 G0Z50 M5 G91G28Z0 G28Y0 M5 G91G28Z0 G28Y0 M01 T2M6 G43H2Z50 Z28 G1Y30 X46 Y30 G1G40X39F500 G0Z50 M5 G91G28Z0 G28Y0 28 22 M01 G40G80 T1M6 G0G90G54X7Y0S600M3A0 G43H1Z50 G1X38F40 G0Z35 G1G40X38F500 G0Z35 G0Z50 M5 G91G28Z0 G28Y0 M01 T2M6 G0G90G54X7Y0S1000M3A0 G43H2Z50 Z29 G01Z28F50 29 G1X32F50 23 G0Z50 Z2