【正文】 析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 （ 3）進(jìn)行基本技能訓(xùn)練。 零件圖的分析 零件圖是制定工藝規(guī)程最主要的原始資料，零件圖的分析是機(jī)械設(shè)計(jì)及其加工前一項(xiàng)重要且必不可少的工作。在對(duì)零件工作圖進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)主要從下面三個(gè)方面進(jìn)行 。其尺寸齊全，要求公差的在零件圖上都有標(biāo)注，其粗糙度件 1 要求的都是 Ra=，件 2的外圓弧面和內(nèi)孔面是 Ra= 其余的都是 Ra=，都正確這些數(shù)據(jù)。件 2直徑方面 、 24+ 0，長(zhǎng)度方面 32+ 、 43+ 、58+ ，能夠加工出來(lái)。 選材用 45 鋼， 45鋼為中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)后，其硬度為 240280 HBS 左右，該硬度是機(jī)加工的最佳切削硬度，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的 45鋼具有良好的綜合機(jī)械性能 （ 4） 零件工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn) 該零件為一個(gè)組合的加工零件，包括橢圓、圓弧、螺紋還有內(nèi)孔等，螺紋分別30* 和 30*，圓弧分別為 R50 和 R21 與 R10 銜接的圓弧。 （ 5） 零件尺寸標(biāo)注是否符合數(shù)控加工特點(diǎn) 該零件尺寸在零件圖上均有標(biāo)注，且標(biāo)注清晰合理，標(biāo)注完整，封閉環(huán)等 特殊環(huán)均可表現(xiàn)清楚，嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)標(biāo)注。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 5 （ 6） 零件圖構(gòu)成的幾何元素、條件是否正確 該零件是由特殊曲面、外圓和內(nèi)孔組成直線與直線相交合理，曲線與曲線相切合理，工藝性好，符合數(shù)控加工要求 （ 7） 在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)零件結(jié)構(gòu)是否符合數(shù)控加工 1) 零件的毛坯為 117 60mm 和 60 60mm 的，切削加工量小，減少加工時(shí)間，降低零件成本。 3）組合件件尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化，能使用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 5）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠剛性，以減少加緊變形和切削變形。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 此次我們?cè)O(shè)計(jì)的零件圖如下所示 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 6 圖 1 件 1零件圖 58 0 0,0252 0 0,02303R20R10R50R213844 12 1224 00,0434115177。4x250+ 0. 040?24+0.0290?36+0 0.04唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 圖 2 件 2零件圖 R21R10R103843177。32177。 件 2 是由 的螺紋、 5X3的槽、 R R2 R10 的成型面，φ 24mm 的內(nèi)孔。左端為一直徑 24mm 內(nèi)孔和 ，表面是 R50 的圓弧和一個(gè)臺(tái)階。左端是一直徑為24mm 的內(nèi)孔，外面是一個(gè)特殊曲面，由半徑 21mm 和兩個(gè)半徑 10mm 的外圓弧相切而成。精度及技術(shù)要求的分析主要包括： （ 1）分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全合理。若達(dá)不到，需要采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量。 （ 4） 對(duì)表面粗糙度要求較高的表面， 應(yīng)確定采用機(jī)床提供的恒線速度功能加工。零件表面粗糙度不僅影響美觀，而且對(duì)接觸面的摩擦、運(yùn)動(dòng)面的磨損、貼合面的密封、配合面的可靠、旋轉(zhuǎn)面的疲勞強(qiáng)度以及抗腐蝕性能等都有影響。由以上分析可得，零件表面粗糙度要求較高，這就要求在進(jìn)行零件表面精加工時(shí)合理選擇刀具，在設(shè)置機(jī)床轉(zhuǎn)速時(shí)采用大轉(zhuǎn)速，小進(jìn)給量來(lái)加工，并且要選潤(rùn)滑性好、散熱快的切削液。鍍鉻層具有多方面的優(yōu)異性能在工業(yè)上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，大體上可分為電鍍鉻和真空鍍鉻兩種。形位誤差對(duì)機(jī)械產(chǎn)品工作性能的影響不容忽視。因此，為保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和零件的互換性，必需合 理選擇機(jī)床、刀具、夾具以及加工方法 對(duì)形位誤差加以控制，規(guī)定性狀和位置公差。對(duì)于外壁我們可以減小背吃刀量來(lái)避免，而外螺紋則用通規(guī)、止規(guī)來(lái)保證，內(nèi)螺紋 用塞規(guī)來(lái)檢測(cè)，保證形位公差。 形狀精度：保證螺紋的形狀及外圓和特殊曲面和圓弧的形狀。 毛坯的選定 根據(jù)零件所要求的形狀、尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象稱(chēng)為毛坯。因此，選擇毛坯時(shí)應(yīng)從毛坯制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得到最佳效果。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 10 件 1的右端是一個(gè)直徑 24mm 的外圓和一個(gè)半徑為 20mm 和 10mm 的橢圓弧。件 2右端是 的外螺紋和一個(gè) 5X3 的槽，而左端外圓是一個(gè)特殊曲面還有一個(gè)直徑 24 的內(nèi)孔。 載荷較大并要限制軸的外形、尺寸和重量，或軸頸的耐磨性等要求高時(shí)采用合金鋼，如 20Cr、 40Cr、 40CrNi、 20CrMnTi、 40MnB 等 。 對(duì)高精度和高轉(zhuǎn)速的軸，可選用 38CrMoAl 鋼，其熱處理變形較小，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮處理，達(dá)到很高的心部強(qiáng)度和表面硬度，從而獲得優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性。 選材原則： 根據(jù)載荷大小、類(lèi)型等決定：主要受扭轉(zhuǎn)、彎曲的軸，可不用淬透性高的鋼種；受軸向載荷軸，因心部受力較大，應(yīng)具有較高淬透性。同時(shí)碳素結(jié)構(gòu)鋼在工程中應(yīng)用最多，用于各種機(jī)器零件及各種工程結(jié)構(gòu)。 組合件 2 的毛坯選擇 綜上所述，組合件需承受交變載荷，故采用 45鋼作為毛坯材質(zhì)，再經(jīng)正火處理使毛坯內(nèi)部組織細(xì)密增加毛坯的強(qiáng)度。 毛坯熱處理 采用正火，細(xì)化晶粒，并使金屬組織均勻。它是程序編制首要解決的問(wèn)題，也是編制程序的工藝依據(jù)。 工序順序的安排 加工路線的確定原則 : （ 1）保證被加工工件的精度和表面粗糙度原則 （ 2）加工路線最短，減少空行程原則 （ 3）盡量簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算工作量原則 （ 4）充分使用指令功能，簡(jiǎn)化加工程序原則 綜合考慮裝夾方便以及加工容易實(shí)現(xiàn)，制定以下 工序順序 ： 加工件 1 左端 —— 用專(zhuān)用夾具加工件 1右端 —— 加工件 2右端 —— 專(zhuān)用夾具加工件 2 左端。 ② .就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后。 ③ .花鍵和鍵槽加工應(yīng)安排在精車(chē)之后，粗磨之前。 ④ .因主軸的螺紋對(duì)支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火之后的精加工階段進(jìn)行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響。檢驗(yàn)工序一般安排在各加工階段前后，以及重要工序前后和花費(fèi)工時(shí)較多的工序前后，總檢驗(yàn)則放在最后。 根據(jù)零件的外形尺寸選測(cè)機(jī)床的規(guī)格 本零件為一特殊零件，由外圓、特殊曲面、內(nèi)外螺紋、槽、橢圓、圓弧及內(nèi)孔構(gòu)成，其表面粗糙度要求較高。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 根據(jù)零件加工精度及表面粗糙度選擇機(jī)床的精度等級(jí) 從經(jīng)濟(jì)型考慮在工件精度及表面粗糙度要求可以保證的情況下，應(yīng)選擇相對(duì)便宜的設(shè)備。 因?yàn)楣ぜ庸け砻婢纫筝^高，綜合上述條件機(jī)床型號(hào)定為： FANUC CK6150。在第一道工序中，只能使用工件上未加工的毛坯表面來(lái) 定位，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。 綜上所述 選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。 根據(jù) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一基準(zhǔn)定位加工零件盡可能多的表面。 2）、 粗基準(zhǔn)的選擇 要保證用粗基準(zhǔn)定位所加工出的精基準(zhǔn)有較高的精度，通過(guò)精基準(zhǔn)的定位使后續(xù)各 被加工表面具有均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對(duì)位置度。 (2)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。 定位原件的選用 加工件 1 時(shí)，先加工零件的左端，所以左端加工完后，無(wú)法被三爪卡盤(pán)夾住，無(wú)法定位，由于是小批量生產(chǎn)，所以準(zhǔn)備專(zhuān)用夾具。 件 2的夾具 夾具應(yīng)具備以下幾個(gè)要求： ① 夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定； ② 夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各個(gè)表面的加工，確保刀具有足夠的運(yùn)行空間； ③ 有足夠的鋼性，避免震動(dòng)與夾壓變形； ④ 方便排屑。 60855x3305024402013唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 工件的定位是通過(guò)工件表面上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接觸實(shí)現(xiàn)。 綜上所述此零件加工 選擇主軸軸線定位基準(zhǔn)。模塊化刀具是發(fā)展方向。事實(shí)上，由于模塊刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車(chē)削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位； ③ 減振式 當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類(lèi)刀具； ④ 內(nèi)冷式 切削液通過(guò)刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； ⑤ 特殊型式 如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，且刃磨方便，適 于各種特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。硬質(zhì)合金刀片有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品，具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。 P 類(lèi) —— 適于加工鋼、長(zhǎng)屑可鍛鑄鐵（相當(dāng)于我國(guó)的 YT 類(lèi)） M 類(lèi) —— 適于加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高錳鋼、合金鑄鐵等（相當(dāng)于我國(guó)的 YW 類(lèi)） MS 類(lèi) —— 適于加工耐熱合金和鈦合金 K類(lèi) —— 適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金（相當(dāng)于我國(guó)的 YG 類(lèi)） KN 類(lèi) —— 適于加工鋁、非鐵合金 KH類(lèi) —— 適于加工淬硬材料 ③ 陶瓷刀具 ④ 立方氮化硼刀具 ⑤ 金剛石刀具 （ 3）從切削工藝上可分為 ① 車(chē)削刀具 分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋，切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都有標(biāo)準(zhǔn)，刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具夾固不重磨刀片時(shí)通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷(xiāo)或楔塊等結(jié)構(gòu)。 方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。它 們與機(jī)床刀盤(pán)之間的聯(lián)接是通過(guò)槽形刀架和套筒接桿來(lái)聯(lián)接的。它既可以用于外圓車(chē)削又可用于內(nèi)孔鏜削，也適用于車(chē)削中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。 刀具的選擇及切削參數(shù)的選擇 選擇刀具通常要考慮工件材質(zhì)加工輪廓類(lèi)型機(jī)床允許的切削用量 和剛性以及刀具耐用等因素。 車(chē)刀是完成車(chē)削加工所必需的工具。 刀具選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。尖刀，刀具半徑取 ，精車(chē)特殊曲面時(shí)用 35176。外圓車(chē)刀，粗車(chē)刀具半徑取 1.2mm，精車(chē)時(shí)取 ，切斷時(shí)用刀寬為 5mm的切斷刀。確定數(shù)控刀具卡如下表： 組合件 2 的數(shù)控刀具卡片 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 16 產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 組合件 2 零件名稱(chēng) 零件圖號(hào) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱(chēng) 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑mm 備注 1 T01 90176。外圓精車(chē)刀 1 精車(chē)件 1 件2 外圓 3 T03 內(nèi)孔刀 1 件 1 件 2 擴(kuò)孔 1..2 4 T04 內(nèi)螺紋刀 1 車(chē)削件 1 內(nèi)螺紋 5 T05 60176。刀 1 車(chē)削梯形槽 8 T08 麻花鉆 1 鉆孔 9 T09 外螺紋刀 1 車(chē)削件 2 外螺紋 編制 劉浩 審核 宋慶環(huán) 批準(zhǔn) 2020 年 5月 25 日 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 確定對(duì)刀方式 試切法對(duì)刀 試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。然后保持 X 坐標(biāo)不變移動(dòng) Z軸刀具離開(kāi)工件，測(cè)量出該段外圓的直徑。再移動(dòng)刀具試切工件一端端面，在相應(yīng) 刀具參數(shù)中的刀寬中輸入 Z0，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此時(shí)刀具的 Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系 Z原點(diǎn)的位置。采用這種方法對(duì)刀一般不使 用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對(duì)好。 操作如下： 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 17 1）令刀架回?fù)Q刀點(diǎn)，將需要對(duì)的刀選好，使主軸正轉(zhuǎn)。 3）手動(dòng) x負(fù)方向移動(dòng)刀具切毛坯端面，在刀偏表對(duì)應(yīng)刀具號(hào)和 z的位置上輸入 0。 選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn) 對(duì)刀點(diǎn)是用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)位置關(guān)系的點(diǎn)，是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系的點(diǎn)。 選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)可以減少誤差，使工件尺寸更加精確。在數(shù)控車(chē)床上加工零件時(shí)，需要經(jīng)常換刀，在編程時(shí)就要設(shè)換刀點(diǎn)。普通數(shù)控車(chē)床換刀點(diǎn)由編程人員確定，不能將換刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)混為一談。 該零件 毛坯尺寸為 φ 60 117mm 和 φ 60 60,為防止撞刀， 換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)定在工件坐標(biāo)系 X100Z100 位置上，避免與工件發(fā)生碰撞，而且利于換刀快速進(jìn)刀。 制定合理的數(shù)控車(chē)削加工方案 數(shù)控車(chē)削加工順序的安排 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(lái)考慮： （ 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。 （ 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(dòng)壓板次數(shù)。 編寫(xiě)數(shù)控車(chē)削加工工序卡片 (1)鉆、擴(kuò)內(nèi)孔，并加工內(nèi)表面 選用φ 22mm 的麻花鉆進(jìn)行鉆孔，然后再用內(nèi)孔刀切削孔 ，使形成φ 24mm 和φ30mm 的內(nèi)孔并加工出內(nèi)表面。 與內(nèi)孔車(chē)刀相比，鉆頭的切削效率較高，切屑的排除也比較容易，但孔口一段