【正文】 ............................................................................41 總結(jié) .....................................................................................................................41 展望 .....................................................................................................................42致 謝 ...........................................................................................................................43參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................44附錄 1 泵蓋 UG 三維視圖 ........................................................................................45第一章 緒論 課題來源本設(shè)計(jì)課題為齒輪油泵前蓋零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，選取的零件為自擬題目，課題的選取主要參照企業(yè)真實(shí)零件，并進(jìn)行適當(dāng)修改后確定。 設(shè)計(jì)的目的與意義畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是高等職業(yè)學(xué)院培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過完成某一課題的研究，可以進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生處理實(shí)際問題的能力，使學(xué)生掌握基本的設(shè)計(jì)（科研）方法，受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練，并可綜合衡量教學(xué)質(zhì)量，以利于提高教學(xué)管理水平。此外，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生獨(dú)立思考和分析解決問題的能力，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)要求學(xué)生針對齒輪油泵前蓋零件進(jìn)行較為詳細(xì)的工藝分析，根據(jù)分析的結(jié)果制定合理的、可行的零件數(shù)控加工工藝，并編寫零件的工藝文件和數(shù)控加工程序，具體要求如下：1．讀懂零件圖，運(yùn)用繪圖軟件繪制完整的零件圖，要求零件圖紙表述正確、標(biāo)注清晰，繪圖規(guī)范；2．對零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析，審查零件圖紙的完整性和結(jié)構(gòu)合理性，分析零件的技術(shù)要求、尺寸精度要求、相互位置精度要求、形狀精度要求和表面粗糙度要求、材料與熱處理要求等；3．制定零件的加工方案與工藝路線，合理劃分并制定零件的加工工序、加工工步；4．合理的選擇加工設(shè)備、夾具（必要時(shí)需設(shè)計(jì)簡單工裝） 、量具和加工刀具，并制定裝夾方案；5．制定零件的工序卡片及刀具卡片；6．運(yùn)用手工編程或自動編程編寫零件的數(shù)控加工程序；7．在條件允許的情況下，完成零件的試切或運(yùn)用仿真軟件對數(shù)控程序進(jìn)行仿真。在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。、準(zhǔn)確在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作規(guī)程，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。由此可見，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個(gè)過程是自動進(jìn)行的，因而又有其特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：1．工序的內(nèi)容復(fù)雜。2．工步的安排更為詳盡。 數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容大量的實(shí)踐證明：數(shù)控加工工藝分析主要包括如下幾方面內(nèi)容：1．選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。例如：工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。例如：工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。例如：對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。6．處理數(shù)控機(jī)床上的部分工藝指令。這就需要對零件圖樣進(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。適合數(shù)控加工的內(nèi)容，在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：1．通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)該作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容；2．通用機(jī)床加工有困難的內(nèi)容，質(zhì)量不容易保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；3．通用機(jī)床效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在加工能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。相比之下，下列一些內(nèi)容就不適合采用數(shù)控加工：1．占機(jī)調(diào)整時(shí)間長。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。除此之外，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。一定要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個(gè)工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。圖 21 工藝流程數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)一定要特別注意以下幾個(gè)問題：1．工序的劃分如果在數(shù)控機(jī)床上加工零件，通常按工序集中原則劃分工序的。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制，各機(jī)床負(fù)荷率平衡等。（3）以加工部位劃分工序。（4）以粗、精加工劃分工序。2．加工順序的安排加工順序的安排的是否合理直接關(guān)系到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率核加工的成本。加工順序的安排一般應(yīng)該按以下原幾個(gè)原則進(jìn)行：（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；（2）先進(jìn)行內(nèi)部加工，然后在進(jìn)行外部加工；（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)與挪動壓板次數(shù)；（4）在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。因此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)。 數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)方法在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)。 確定走刀路線和安排工步順序在數(shù)控加工工藝過程中，刀具時(shí)刻處于數(shù)控系統(tǒng)的控制下，因而每一時(shí)刻都應(yīng)有明確的運(yùn)動軌跡及位置。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此，在確定走刀路線時(shí)，最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)、退刀路線） ，這樣可為編程帶來不少方便。 定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：1．盡可能作到設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；2．盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；3．避免采用占機(jī)人工調(diào)整裝夾方案。除此之外，主要考慮下列幾點(diǎn)：1．當(dāng)零件加工批量小時(shí)，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具；2．當(dāng)小批量或成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單；3．夾具要開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等） ；4．裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，有條件時(shí)，批量較大的零件應(yīng)采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。另外，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比普通機(jī)床高 12 倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。例如，目前涂層刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。數(shù)控機(jī)床對所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮效率。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。2．較高的精度。對數(shù)控機(jī)床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá) 5μm 以滿足精密零件的加工需要。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面沉積一薄層（一般5～7μm）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結(jié)合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。對于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個(gè)切削速度（v） 、背吃刀量（a P） 、進(jìn)給量（f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。 切削用量的確定當(dāng)編制數(shù)控加工程序時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件或保證刀具的耐用度不低于一個(gè)工作班，最少也不低于半個(gè)班的工作時(shí)間。端銑時(shí)，背吃刀量為切削層深度；而圓周銑時(shí)，背吃刀量為被加工表面的寬度。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機(jī)床加工的余量小一些。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系為 vf=nf(n 為銑刀轉(zhuǎn)速 r/min)。第三章 泵蓋零件的數(shù)控加工工藝分析 泵蓋零件圖圖 31 泵蓋零件圖 泵蓋零件圖分析1)加工內(nèi)容。該零件的正面主要由平面，圓形凸臺，八個(gè)通孔組成，該零件的反面無加工要求。分析圖紙，可知矩形輪廓長和寬都沒有精度要求，因此加工零件的六個(gè)表面時(shí)需只需要進(jìn)行粗加工。泵蓋的外輪廓表面粗糙度要求為 ，對于 φ30H9 mm 的孔、φ38f8052.?的孔及高度 18 的精度要求較高，所以該部分應(yīng)分粗精加工兩個(gè)階段，??02.?其尺寸精度和表面粗糙度要求。 泵蓋零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 毛坯選擇(1)鑄件 鑄件適用于形狀復(fù)雜的零件。見常用的是砂型鑄造。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等非金屬。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高、但成本也高，適用于中小型零件毛坯的大批大量生產(chǎn)。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。(5)冷沖壓件 冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。(1)零件的材料及力學(xué)性能要求 零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 大型且結(jié)構(gòu)較簡單的零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；結(jié)構(gòu)復(fù)雜點(diǎn)的毛坯多用鑄造；小型零件可用模鍛件或壓力鑄造毛坯；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛件毛坯；軸類零件的毛坯，若臺階直徑相差不大，可用棒料；若各臺階尺寸相差較大，則宜選擇鍛件。鑄件采用金屬型機(jī)器造型和精密鑄造，鑄件用模鍛或精密鍛造。(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件 確定毛坯時(shí)，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外購的可能性等。這樣，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需要進(jìn)行加工。 定位基準(zhǔn)的選擇圖 32 毛坯示意圖基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。而定位基準(zhǔn)又可分為以下兩大類：粗基準(zhǔn)：用未加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇原則如下：(1) 相互位置要求原則；(2) 加工余量合理分配原則；(3) 重要表面原則；(4) 重復(fù)使用原則。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來考慮。，選擇該零件的粗精基準(zhǔn)：（1）粗基準(zhǔn) 以毛坯的底面 F 為粗基準(zhǔn)，裝夾 B 面和 E 面加工上表面 A。再以已銑表面 A 為精基準(zhǔn)，裝夾 B 面和 E 面加工零件 F 面孔、凸臺及上表面輪廓。由零件圖可見，零件的高度 Z 向基準(zhǔn)是 A 下底面，長和寬方向的基準(zhǔn)是 φ19 的內(nèi)孔的中心線。φ19 的內(nèi)孔的中心軸線又是底板并圓角過渡的外輪廓的基準(zhǔn)，因此它的加工應(yīng)在底板的外輪廓的加工前，加工中考慮到裝夾的問題，φ19 的內(nèi)孔和底板的外輪廓也不便在同一次裝夾中加工。這樣按裝夾次數(shù)為劃分工序的依據(jù)，則該零件的加工主要的為六個(gè)工序，并且次序是加工 A 下底面→加工 B 的側(cè)面→加工 C 的側(cè)面→加工 D 的側(cè)面→加工 E 的側(cè)面→加工 F 上表面、φ19 的內(nèi)孔、φ30H9 的052.?孔、4φ9 的通孔、 的通孔、φ30H9 內(nèi)圓輪廓、φ38f8 的外圓輪052.? ?廓。第二次裝夾，裝夾 A、F 面，加工 B 的側(cè)面。第四次裝夾，裝夾 A、F 面，加工 D 的側(cè)面。 刀具選擇（1） （端）面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削為副切削刃。高速鋼面銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑 φ80～φ250mm，螺旋角為 100 度，刀齒數(shù)z=10～26。立銑刀主要用于加工凸輪、臺階面、凹槽和箱口面。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿了切削刃，圓周刃與球頭圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。加工時(shí)先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。（6）成形銑刀 成型銑刀是常見的幾種成型銑刀，一般都是為特定的工件結(jié)構(gòu)或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，如角度面、凹槽、特形孔或特形臺等面銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取，查表 銑刀直徑為 φ80mm，故齒數(shù)選取為 6。2 號刀 φ2 中心鉆：由于該零件上對孔間距有一定的位置精度要求，故選用 φ2中心鉆定位后再用普通的鉆頭鉆孔才能達(dá)到所要求的精度。4 號刀 φ9