套筒數(shù)控工藝與編程課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 課程設(shè)計(jì)的總體任務(wù)1</p><p>　　三 毛坯尺寸的確定1</p><p>　　四 確定零件的加工內(nèi)容和工序2</p><p>　　一 零件的加工內(nèi)容2</p><p>　　二 初步確定機(jī)械加工工序3<

2、;/p><p>　　五 數(shù)控加工準(zhǔn)備4</p><p>　　六 數(shù)控加工程序的編制5</p><p>　　一 內(nèi)輪廓的加工5</p><p><b>　　二 外輪廓6</b></p><p><b>　　三 鍵槽7</b></p><p&g

3、t;　　四 圓孔和方形孔9</p><p><b>　　附 錄10</b></p><p>　　一 加工工藝卡片10</p><p>　　二 數(shù)控刀具卡11</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造與自動(dòng)化的一個(gè)十分重

4、要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對(duì)入學(xué)以來所學(xué)的機(jī)械方面的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的檢查、鞏固和提高。這次課程設(shè)計(jì)是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的一次綜合訓(xùn)練。把所學(xué)的知識(shí)能夠綜合運(yùn)用到實(shí)際零件的加工中。通過本次設(shè)計(jì)使我鞏固了已學(xué)的知識(shí)，加深了印象，使自己能夠運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械加工知識(shí)解決一些具體的問題。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面有金屬切削原理、加工工藝、數(shù)值計(jì)算、刀具的性能、測(cè)量技術(shù)、金屬

5、切削機(jī)床、CAD制圖外還涉及到毛坯、金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識(shí)還沒有掌握牢固。但更多的是通過這次設(shè)計(jì)使我提高、鞏固、擴(kuò)大了自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力‘學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書并在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力、初步樹立了正確的實(shí)際思想，掌握了一定的機(jī)械加工設(shè)計(jì)方法

6、步驟和思路為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，也使我體會(huì)到了老師平時(shí)對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)、用心良苦。</p><p>　　由于本人水平有限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望老師給予批評(píng)和指正。</p><p>　　一 課程設(shè)計(jì)的總體任務(wù)</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：</p><p>　　繪制零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技

7、術(shù)要求。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)類型和所擬定的企業(yè)生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析。確定毛坯的種類及制造方法，繪制毛坯圖。</p><p>　　擬定零件機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、模具、工具），確定各工序的加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時(shí)定額。</p><p>　　填寫機(jī)械加工工藝過程卡片，機(jī)械加工工

8、序卡片等工藝文件。</p><p>　　設(shè)計(jì)制定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖</p><p><b>　　撰寫設(shè)計(jì)說明書。</b></p><p>　　二 零件的圖樣結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的零件圖如下：</p><p>　　圖2.1 套筒的零件圖</p>

9、<p>　　該零件屬于回轉(zhuǎn)體零件，主要元素有：通孔、外圓 表面、兩個(gè)端面和幾個(gè)槽組成。</p><p>　　該零件是套筒類零件。套筒零件是機(jī)械中常見的一種零件，通常起支承或?qū)蜃饔?。由于它們功用不同，套筒零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差別，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點(diǎn)：零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)表面、零件壁的厚度較薄容易變形、零件長(zhǎng)度一般大于直徑等。主要的公差要求就是內(nèi)外圓柱表面的同軸度，還有就是

10、左右端面和內(nèi)孔中心線的垂直度。一般的配合表面質(zhì)量要求較高應(yīng)安排精加工，而對(duì)于次要表面可以通過一次粗車完成。</p><p>　　三 毛坯尺寸的確定</p><p>　　“套筒”零件材料為45#鋼，硬度為207~241HBW,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用45#鋼棒料作為毛坯。</p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定毛坯尺寸如下：</p>

11、<p><b>　　1.外圓表面</b></p><p>　　考慮到最大外圓直徑為132±0.2mm，表面粗糙度值為6.3，只要求粗加工，此時(shí)直徑余量2Z=8mm已能滿足加工要求。</p><p><b>　　2.軸線方向長(zhǎng)度</b></p><p>　　經(jīng)過零件分析，軸線方向總長(zhǎng)度為294±

12、0.2mm，左端面表面粗糙度值為6.3，只要求粗加工，右端面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，表面粗糙度要求較高。因此，左端面留的加工余量要比右端面留的加工余量少。</p><p>　　經(jīng)過分析，左端面加工余量為4mm，右端面加工余量為7mm。</p><p>　　最終確定毛坯尺寸為140×305。</p><p>　　四 確定零件的加工內(nèi)容和工序</p>&

13、lt;p>　　一 零件的加工內(nèi)容</p><p>　　主要的加工表面：左右端面，和的外圓柱表面，的內(nèi)圓柱表面。除此之外還有兩個(gè)的徑向孔，3636的方形孔，8549的槽，7840的槽，934的退刀槽，右端面的93的內(nèi)孔內(nèi)圓柱面，210的油孔，鍵槽，左右端面的內(nèi)螺紋。</p><p>　　加工順序的確定原則：</p><p>　　上道工序不能影響下道工序的定位和

14、加緊</p><p><b>　　先內(nèi)后外的原則</b></p><p><b>　　基面先行的原則</b></p><p>　　在同一次安裝中，應(yīng)該首先安排對(duì)于剛度破壞性小的加工內(nèi)容</p><p>　　以相同定位和加緊方式或者同一把刀具加工工序應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，減少定位和加緊次數(shù)。</p>

15、;<p>　　二 初步確定機(jī)械加工工序</p><p><b>　　1. 毛坯</b></p><p>　　普通鋸床，鋸毛坯長(zhǎng)度到104mm。普通鋸床。</p><p><b>　　2.粗加工內(nèi)外輪廓</b></p><p>　　1) 三爪卡盤夾持左外圓柱面，粗車右端面，132mm的

16、外圓到133mm,留有精加工余量0.5mm（單邊余量）。</p><p>　　2) 掉頭裝夾粗車左端面到294±0.2mm長(zhǎng)度尺寸，粗車95mm的外圓到96mm留有精加工余量0.5mm（單邊余量）。鉆50的孔，粗車到59留有精加工半精加工余量0.5mm(單邊余量)。</p><p>　　3） 掉頭裝夾，用90°右偏頭車刀，粗車8549的外槽至86mm留有精加工余量0.5

17、mm。</p><p>　　4）繼續(xù)上述裝夾加工圖示右端面的938的階梯孔。</p><p><b>　　3.熱處理</b></p><p><b>　　4.精加工內(nèi)外輪廓</b></p><p>　　1）三爪自定心卡盤夾持左端面，精車60的內(nèi)孔表面最后一刀精車至60H7滿足要求</p>

18、<p>　　2) 保持上述裝夾方式不變用內(nèi)槽車刀車削7840的退刀槽，三次走刀，第一次背吃刀量4mm，第二次背吃刀量4mm，最后留有1mm的精加工余量。</p><p>　　3）用可脹心軸定位60mm的內(nèi)孔，由于加工余量還剩余0.5mm，由于內(nèi)外輪廓有同軸度的要求所以外輪廓在以內(nèi)孔定位的基礎(chǔ)上通過精加工的最后一刀加工出來。 </p><p>　　4）用外槽車刀加工至934的退

19、刀槽。</p><p><b>　　5. 鉆</b></p><p>　　鉆2個(gè)210的油口。</p><p><b>　　6. 銑削</b></p><p>　　1）零件用卡盤和頂尖裝夾，通過數(shù)控銑床加工鍵槽。由于鍵槽起定位作用故對(duì)于左右的對(duì)稱度要求較高先粗銑，然后改用立銑刀精加工。</p&

20、gt;<p>　　2）零件用卡盤和頂尖裝夾，在零件的圓柱面上分別鉆出徑向的40和3636的孔分別到尺寸35。</p><p>　　3）用立銑刀分別銑削40和3636的孔到要求尺寸。</p><p>　　4）沿零件的圓周方向鉆左端面鉆出6mm深度為12mm的孔6個(gè)均分。</p><p>　　5）攻螺紋，攻M8的螺紋六個(gè)。</p><p

21、>　　6）改變裝夾方向，沿零件的圓周方向鉆右端面端面鉆出5mm深度為10mm的孔6個(gè)均分。</p><p>　　7）攻螺紋，攻M6的螺紋六個(gè)。</p><p>　　7. 清洗，去除毛刺。</p><p>　　8. 檢查相關(guān)尺寸是否達(dá)到要求。</p><p><b>　　9. 包裝入庫(kù)。</b></p>

22、<p><b>　　五 數(shù)控加工準(zhǔn)備</b></p><p>　　一 確定數(shù)控加工內(nèi)容</p><p>　　數(shù)控加工內(nèi)容的確定原則一般是：</p><p>　　普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)該優(yōu)先作為數(shù)控機(jī)床的加工內(nèi)容；</p><p>　　普通機(jī)床難加工或者質(zhì)量難保證的加工內(nèi)容應(yīng)該作為數(shù)控加工內(nèi)容的重點(diǎn)；&l

23、t;/p><p>　　普通機(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)床尚有的能力基礎(chǔ)之上進(jìn)行選擇；</p><p>　　根據(jù)以上原則并結(jié)合零件圖和要求可以看出該套筒的內(nèi)外圓柱表面的同軸度要求較高，而且內(nèi)外表面的表面質(zhì)量要求較高。故考慮將內(nèi)外輪廓的精加工放在數(shù)控機(jī)床上，而對(duì)于銑削工序，考慮到工序集中的原則并且為了提高效率也將其一起放在數(shù)控銑床上加工。</p><

24、p><b>　　二 選擇數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的合理選擇原則：</p><p><b>　　生產(chǎn)的適用：</b></p><p>　　要保證對(duì)于工藝性的適應(yīng)性要求；</p><p>　　要保證加工工件的尺寸的適用性要求；</p><p>　　要

25、保證弓工件的加工精度要求；</p><p><b>　　技術(shù)上的先進(jìn)性：</b></p><p>　　在保證加工質(zhì)量和加工精度要求的前提下，機(jī)床的精度要與工件要。</p><p>　　求的精度一致，盡量選用技術(shù)上先進(jìn)的機(jī)床加工，以提高效率。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)上合理性</b></

26、p><p>　　根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6240數(shù)控車床，XK7152的數(shù)控銑床。而對(duì)于在普通機(jī)床上進(jìn)行的加工這里就不在冗述。</p><p>　　六 數(shù)控加工程序的編制</p><p><b>　　一 內(nèi)輪廓的加工</b></p><p>　　定位方式;采用三爪自定心卡盤夾持外圓柱表面</p&

27、gt;<p>　　數(shù)控機(jī)床的選擇：CJK6240數(shù)控車床</p><p>　　圖6.1 內(nèi)輪廓的編程基準(zhǔn)</p><p><b>　　二 外輪廓</b></p><p>　　定位方式;采用三爪自定心卡盤夾持外圓柱表面</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的選擇：CJK6240數(shù)控車床</p>&l

28、t;p>　　圖6.2 外輪廓的編程基準(zhǔn)</p><p><b>　　三 鍵槽</b></p><p>　　定位方式：采用可脹心軸以內(nèi)孔定位</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的選擇：XK7152數(shù)控車床</p><p>　　圖6.3 數(shù)控銑削的編程基準(zhǔn)</p><p><b>　　

29、四 圓孔和方形孔</b></p><p>　　定位方式：采用兩頂尖定位（保持上述裝夾方式不變）</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的選擇：XK7152數(shù)控車床</p><p>　　圖6.4 數(shù)控銑削圓孔和方形孔的編程基準(zhǔn)</p><p>　　此時(shí)的基準(zhǔn)在右端面的中心 還是可脹心軸定位用了35mm的麻花鉆粗加工，然后采用立銑刀進(jìn)行精

30、加工</p><p><b>　　O0004</b></p><p>　　N01 G21 G17 G40 G49 G80</p><p><b>　　N02 T08</b></p><p><b>　　N03 M06</b></p><p>

31、;<b>　　N04 G90</b></p><p>　　N05 G55 G00 X10.0 Y0.0 Z70.0 S400 M03 </p><p>　　N06 G43 Z80.0 H08</p><p>　　N07 G00 X-142.0 G01 Z-60.0 F100</p><p>

32、;　　N08 G00 Z-60.0</p><p>　　N09 G00 X-227.0</p><p>　　N10 G01 Z-60.0 F100</p><p>　　N11 G00 Z80.0</p><p><b>　　N12 T07</b></p><p><b&g

33、t;　　N13 M06</b></p><p>　　N14 G01 G43 Z60.0 H07</p><p>　　N15 G01 Z-60.0</p><p>　　N16 G01 G41 X-10.0 Y-10.0 D07 F100</p><p>　　N17 G03 X0.0 Y-20.0 R

34、10</p><p>　　N18 G03 X0.0 Y-20.0 I0.0 J20.0</p><p>　　N19 G03 X10.0 Y-10.0 R10</p><p>　　N20 G01 G40 X0.0 Y0.0</p><p>　　N21 G00 Z80</p><p>　　N2

35、2 G00 X-142.0</p><p>　　N23 G00 Z-60.0</p><p>　　N24 G01 G41 X15.0 D07 F100</p><p>　　N25 G01 X18.0</p><p>　　N26 G01 Y10.0</p><p>　　N27 G03 X10

36、.0 Y18.0 R8</p><p>　　N28 G01 X-10.0</p><p>　　N29 G03 X-18.0 Y10.0 R8</p><p>　　N30 G01 Y-10.0</p><p>　　N31 G03 X-10.0 Y-18.0 R8</p><p>　　N32

37、G01 X10.0</p><p>　　N33 G03 X18.0 Y-10.0 R8</p><p>　　N34 G01 Y10.0</p><p>　　N35 G00 G40 X0.0 Y0.0</p><p>　　N36 Z80.0</p><p><b>　　N37 G28&

38、lt;/b></p><p><b>　　N38 M30</b></p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　一 加工工藝卡片</b></p><p><b>　　二 數(shù)控刀具卡</b></p><

39、;p><b>　　參考目錄</b></p><p>　　[1] 任曉虹，劉紅軍，許立福. 數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[2] 楊裕根，朱世敏. 現(xiàn)代工程圖學(xué). 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[3] 陳宏鈞. 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010