【正文】 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 1 前言 21世紀(jì)隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已不能適應(yīng)生產(chǎn)的需求，因此各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究并且提出了全新的制造模式。數(shù)控仿真同時也是數(shù)控加工在虛擬環(huán)境中的映射，它為產(chǎn)品的可制造性分析 提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在對實(shí)際零件數(shù)控加工的基礎(chǔ)上，介紹了以 UG 和 CAD 軟件相結(jié)合作為仿真平臺，實(shí)現(xiàn)加工軌跡仿真和機(jī)床仿真同步實(shí)現(xiàn) 。機(jī)械制造的競爭，實(shí)質(zhì)就是數(shù)控技術(shù)的競爭。 軸承座是用來支撐軸 承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡； ,軸 承的概念就是軸承和箱體的集合體 ,以便于應(yīng)用 ,這樣的好處是可以有更好的配合 ,更 方便的使用 ,減少了使用廠家的成本 .至于形狀 ,多種多樣 ,通常是一個箱體 ,軸承可以安裝在其中 .外球面用軸承座： P200、 F200、 FL200 、 T200 系列 。合理的機(jī)械加工工藝能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本，是企業(yè)進(jìn)行生 產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測等的重要依據(jù)。 包括模具、 夾具、刀具、輔助工具及測量工具等。不同的夾具，其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計原則都不同。并從生產(chǎn)第一線獲得 生產(chǎn)實(shí)際知識和技能 ,獲得工程技術(shù)應(yīng)用性崗位工作的基本訓(xùn)練 ,培養(yǎng)我們利用所學(xué)專業(yè)知識與技能解決生 產(chǎn)實(shí)際問題的能力。 此次畢業(yè)設(shè)計的課題是軸承座工藝分析及銑型面數(shù)控程序編制，軸承座類零件在機(jī)械產(chǎn)品中非常常見，是非常簡單的標(biāo)準(zhǔn)件，此次課程設(shè)計的內(nèi)容是從零件的設(shè)計，零件的機(jī)械加工藝、數(shù)控程序的編制應(yīng)用，到制造出合格零件的全過程。 通過本課題的設(shè)計，讓我們對產(chǎn)品的設(shè)計過程有了更多的了解，對 UG 軟件的操作更加熟練。這次畢業(yè)設(shè)計的目的就是要熟悉用 UG 進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的全部過程，包括三維實(shí)體造型， CAD/CAM 加工等。更重要的是，我覺得作為一名即將走上就業(yè)崗位的學(xué)生來說，無疑是依次難得的嘗試。這篇論文主要的內(nèi)容是零件的制造與工藝以及數(shù)控編程，詳細(xì)介紹了其加工方法的擬訂和確定。 UG ， AUTOCAD， OFFICE 等軟件的 應(yīng)用。綜合考慮各種因素設(shè)定幾個工藝加工路線，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，選擇最佳方案。設(shè)計的夾具應(yīng)當(dāng)效率高、安全可靠。 畢業(yè)設(shè)計應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)： （ 1） 進(jìn)一步了解國內(nèi)外制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 （ 3） 加 深零件制造和組合夾具設(shè)計過程中所用的理論知識，學(xué)會查閱資料。 （ 5）通過和老師，同學(xué)的溝通交流，掌握團(tuán)隊合作的能力。底座底面的精度為 、內(nèi)孔、端面及內(nèi)孔的精度要求均為 。 （ 2） 鑄件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。 軸承座的結(jié)構(gòu)分析 經(jīng)過分析，軸承座結(jié)構(gòu)簡單，加工尺寸精度要求不高，軸承座的加工主要完成各端面及鏜孔的加工。軸承座的型面加工，精度要求不高，除孔的部分其余在立式銑床上就可以完成，對于型面的銑削加工，主要在于裝夾問題和定位的確定 .所以該工序夾具的設(shè)計異常關(guān)鍵。 4 軸承座機(jī)械加工工藝的過程設(shè)計 制定工藝規(guī)程的原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，以最快的速度、最少的勞動消耗和最低的費(fèi)用，加工出符合設(shè)計圖紙要求的零件。 (1)產(chǎn)品零件圖樣及裝配圖樣。 (2)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 (4)本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如機(jī)床設(shè)備、工藝裝備、工人技術(shù)水平及毛坯的制造生產(chǎn)能等 (5）國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝資料。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第 41 頁表 ,選用鑄件尺寸公差等級為 CT9。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。 圖 4— 2軸承座毛坯圖 （一）定位基準(zhǔn)的選擇 （ 1） 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知Φ 60H8 的孔，軸承端面、頂面、Φ 13 及Φ 20的孔等均需正確定位才能保證。 1）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面 位 置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 2)精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù) “基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為精基準(zhǔn)。某種表面采用各種加工方法所組成的加工順序稱為表面加工工藝方案。該階段的關(guān)鍵問題是如何提高生產(chǎn)率。（ 3）精加工階段 任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定要求。 （ 4）光整加工階段 主要任務(wù)是減小表面粗糙度值和進(jìn)一步提高精度。 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能 達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用 立式 機(jī)床配以專用工卡具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 方案一 ： 工序一 ： 粗銑軸承座的下底面。 粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準(zhǔn)，使用 X52K 臥式萬能 銑床進(jìn)行加工。 工序二：粗鏜及半精鏜Ф 60 的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。采用 Z525 立式鉆床加專用夾具 方案二： 工序一： 粗銑軸承座的下底面。 工序二：粗鏜及半精鏜Ф 60的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。 工序四：鉆、擴(kuò)Ф 13 的孔，鉆、擴(kuò)Ф 20 的孔。 方案三： 工序一：銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用 X52K 立 式銑床銑削。以軸承座的底座的上表面為定位粗基準(zhǔn)，采 用 X52K 立 式銑床加工。 工序 四：粗鏜及半精鏜Ф 60的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。采用 Z525 立式鉆床加專用夾具。方案二 :工序分散，方案三 :第一道工序，選擇的粗基準(zhǔn)為底面，這樣不符合粗基準(zhǔn)選擇的原則，即不 能 保證加工面與不加工面的位置要求時，應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)這一原則。 另 外，零件的加工要求就整體來說，其精度并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工經(jīng)濟(jì)性并不是很好。故本次設(shè)計選擇方案一。 工序 50 粗銑軸承座后端面 以粗銑底面為基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際 情況，調(diào)整銑床的相關(guān)參數(shù)，粗銑軸承座的后端面。 工序 70 精銑軸承座底面 以粗銑上端面為基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整銑床的相關(guān)參數(shù)，精銑軸承座的底面。 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸 由文獻(xiàn)（ 1）表 22，該種鑄件的尺寸公差等級為 IT9 級。 計算切削用量 （ 1) 粗銑底底座底面 底面由粗銑和精銑兩次加工完成，采用錐柄立式 銑刀 （高速鋼） ，銑刀的規(guī) 格為Ф 60， 機(jī)床的型號 X52K 刀具： 錐柄立式 銑刀 （高速鋼） 。由金屬切削原理與刀具可取γ o ＝５ 0 ～λ s ＝ 100 κ r =600 0? =100 。 a) 確定加工余量 由毛坯圖可知：總加工余量為 2mm，文獻(xiàn) )2( 表 830可知精加工余量為1mm，由于兩腳底面較小，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整為 ，故其粗加工余量為 ()=。 c)計算切削用量 由表 856，取粗銑、精銑的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和 300r/min，由前面選擇的刀具直徑Ф 60mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： V粗 =?dn/1000=60x150?/1000 =V精 =?dn/1000=60x300?/1000m/min=d) 校核該機(jī)床功率（只需校核粗加工即可）。 （ 2)Ф 60 兩端面的加工 兩端面的加工由銑削來完成，此時，刀具： 錐柄立式 銑刀 （高速鋼） ，刀具不變，機(jī)床不變。 由《切削加工簡明實(shí)用手冊》表 895 ，取每齒粗銑的進(jìn)給量為 ,取精加工每齒的進(jìn)給量為 次 ap=，精銑走刀一次 ap= 。由于上表面較小，可采用端銑刀加工，但是增加了換刀時間，降低了效率?？扇?f=)2( 表 856可取 n=600r/min 則相應(yīng)的切削速度 V=1000dn? =60x600?/1000=(4)Ф 60 內(nèi)孔 由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為 1mm，由于精度要求，精鏜一次。 由表 887 查得精鏜Ф 60mm 內(nèi)孔的切削速度 V精 =由此算出轉(zhuǎn)速為 n精 = dv?1000 = x? =(5)軸承座上表面 由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為 2mm，由于精度要求，須粗銑和精銑各一次。 由《切削加工簡明實(shí)用手冊》表 895 ，取每齒粗銑的進(jìn)給量為 ,取精加工 每齒的進(jìn)給量為 ，精銑走刀一次 ap= 。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖可知為２ .5mm， 由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。 鉆孔工序尺寸及公差為Ф 13H9( ? ) 由文獻(xiàn) )2( 表 869,鉆孔的進(jìn)給量 f=，由文獻(xiàn) )2( 表 871 求得鉆孔 時的切削速度 v=－７９知擴(kuò)孔的進(jìn)給量為 由此算出轉(zhuǎn)速為： n= Dv?1000 =1000x21/13?=按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=600r/min，則實(shí)際切削速度為：v=? dn/1000=由表 878 得 F=CFdx0 Ffy FKF = xKf M=Cmdx0 mfym Km x103? = x Km x103? 因?yàn)榧庸せ诣T鐵時 KM =Kf 由文獻(xiàn) )3( 表 878，可查的 Kf =1，故F= x1= M= x1x103? = 它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩 ,故機(jī)床剛度足夠。由文獻(xiàn) )3( 表 824 拉孔時的余量為 ，故 Z鉆 = 鉆孔：工序尺寸及公差為Ф 20 H9（ ? ） 由文獻(xiàn) )3( 表 869取鉆孔的 進(jìn)給量 F=)3( 表 871求得鉆孔時的切削速度為 V=： n= dv?1000 = x? =。則實(shí)際切削速度為V=1000dn? = xx? =。 （ 9）時間定額計算 根據(jù)設(shè)計要求，只計算一道工序的工時 ， 下面計算加工Ф 13 孔的工時定額 。 （ 5） 休息與生理需要時間Ｔ r 由機(jī)械制造工藝學(xué)取 ? ＝３％則Ｔ r ＝Ｔ B x? =。 （ 7） 單件時間 Ｔ p ＝ ta ＋ tb ＋ Ts ＋ Tr ＝ +++= min （ 8） 單件計算時間 Ｔ c ＝Ｔ p ＋ Te /n＝ +=。由于我們所設(shè)計的零件屬于中批量生產(chǎn)，所以我們需要通過夾具進(jìn)行加工，可以提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)精度，減輕工作強(qiáng)度?，F(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化，在一定范圍內(nèi)無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾不同的工件。這類夾具通常作為機(jī)床附件由專業(yè)廠生產(chǎn)。 （ 2）專用夾具 這類夾具是針對某一工件的某一固定工序而 專門設(shè)計的。這類夾具在產(chǎn)品變更后就無法利用，因此適用于大批量生產(chǎn)。這時可采用成組加工方法，即將零件按形狀，尺寸和工藝特征等進(jìn)行分組，為每一組設(shè)計一套可調(diào)整的“專用夾具”，使用時只需稍加調(diào)整或更換部分元件，即可加工同一組內(nèi)的各個零件。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾 具可拆卸、清洗，并在短時間內(nèi)重新組裝成另一種形式的夾具。 對于單件，小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本，但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以裝夾時較費(fèi)時間， 加工精度不高，勞動強(qiáng)度大并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。設(shè)計時應(yīng)滿足以下基本要求： a、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 b、結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的工藝性 c、尺寸穩(wěn)定 d、便于排屑 本夾具主要用來銑型面 , 中線孔與下端面有垂直度關(guān)系，我們設(shè)計定位方案時需要考慮保持同軸度，其他不予考慮。 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在夾具中的地位應(yīng)符合定位原理。 該設(shè)計用一面兩銷定位，是軸承座的面，一個圓柱銷如圖 51和一個菱形 銷定位的。一面，限制 2個轉(zhuǎn)動、 1 個移動（自由度）。菱形 銷限制 1 個轉(zhuǎn)動。該設(shè)計選用平端壓板 如圖 52加緊方式。 （ 2）提高生產(chǎn)效率，降低成本 組合夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便