微電機(jī)殼零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及數(shù)控編程

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1、微電機(jī)殼零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及數(shù)控編程摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制 造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。而中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編 程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。本文開(kāi)篇主要介紹了數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展的趨勢(shì)，緊接著對(duì)數(shù)控微電機(jī)殼的加工 工藝做了簡(jiǎn)要的介紹，使對(duì)數(shù)控銃削加工工藝有了一個(gè)總體的了解。接下來(lái)設(shè)計(jì)零件的夾 具、量具、刀具等，最終根據(jù)所編寫(xiě)的程序在數(shù)控機(jī)床上加工出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：工藝分析 夾具設(shè)計(jì) 刀具設(shè)計(jì) 量具設(shè)計(jì) 數(shù)控編程緒論1第一章工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)21. 零件圖的工藝分析 21.1零件的結(jié)構(gòu)功用性分析 31.2計(jì)算生產(chǎn)

2、綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型 31.3零件的工藝分析32. 毛坯的選擇32.1確定毛坯的制造形式 32.2毛坯余量的確定 42.3毛坯-零件合圖43. 機(jī)械加工工藝路線的確定 43.1基面的選擇43.2表面加工方法的選擇 53.3工藝路線的確定53.4加工階段的劃分63.5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖 74. 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 95. 機(jī)床及其工藝裝備的選擇 115.1機(jī)床的選擇115.2夾具的選擇115.3刀具的選擇115.4量具的選擇126. 切削用量及基本工時(shí)的確定 126.1工序1切削用量及基本時(shí)間的確定 126.2工序2的切削用量及基本時(shí)間的確定 136.3工序3:切削用量及基本時(shí)

3、間的確定 136.4工序4:切削用量及基本時(shí)間的確定 146.5工序5切削用量及基本時(shí)間的確定 156.6工序6-7的切削用量及基本時(shí)間的確定 15第二章工序1和工序2的夾具設(shè)計(jì) 171. 工序尺寸精度分析 172. 定位方案確定173. 定位元件確定 174. 定位誤差分析175. 夾緊方案及元件確定 176. 夾具總裝草圖18第三章工序3刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 191. 工序尺寸精度分析 192. 刀具類(lèi)型確定 193. 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定 194. 刀具工作草圖20第四章工序2量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 211. 工序尺寸精度分析212. 量具類(lèi)型確定213. 極限量具尺寸公差確定 214. 極限量具公差帶圖

4、 215. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22第五章數(shù)控編程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 231. 工序的數(shù)控加工工藝分析 232. 工藝路線的確定233. 刀具及切削用量的選擇 233.1刀具的選擇233.2切削用量的選擇244. 編程原點(diǎn)的確定及數(shù)值計(jì)算 254.1編程原點(diǎn)的確定254.2編程數(shù)值計(jì)算255. 程序的編寫(xiě)及程序說(shuō)明 255.1數(shù)控編程的定義 255.2數(shù)控編程的分類(lèi)255.3零件的加工程序清單 25第六章畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)31參考文獻(xiàn)32致謝33緒論機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)課程后，綜合運(yùn)用以前所學(xué)有關(guān) 機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。其目的在于鞏固、加深擴(kuò)展機(jī)械制造技術(shù)及 其他有關(guān)

5、先修課程的理論知識(shí)，把理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，能夠獨(dú)立分析問(wèn)題、解決 問(wèn)題，以及初步具備中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。本設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分內(nèi)容：第一部分為生工藝設(shè)計(jì)，第二部分為夾具設(shè)計(jì)，第三部分 為刀具設(shè)計(jì)，第四部分為量具設(shè)計(jì)，第五部分為數(shù)控編程設(shè)計(jì)。零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是 設(shè)計(jì)的核心部分，具體地列出了設(shè)計(jì)思路以及整個(gè)零件加工工藝過(guò)程。它包括定位基準(zhǔn)的 選擇、確定表面的加工方法、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差、機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備 的選擇、確定切削用量與基本工時(shí)。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性 訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加

6、社會(huì)工作打下一個(gè)良好的基 礎(chǔ)。設(shè)計(jì)從還存在許多的不足，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。第一章 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.零件圖的工藝分析如圖1.1所示為微電機(jī)殼零件圖，圖中有不清晰之處請(qǐng)參見(jiàn)CAD零件圖。其年產(chǎn)量為4000件，備品為5%廢品為1%圖1.1零件圖1.1零件的結(jié)構(gòu)功用性分析題目給定的零件是微電機(jī)殼，是圓環(huán)形厚度為4mm其作用，一是支撐和固定電機(jī)，二是固定電機(jī)轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子能夠平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。零件的兩端各有均布3xM5 7H螺紋孔，用以安裝和固定端蓋。距離圓心往下 65-0.1/-0.4mm有支撐厚度為8mn，長(zhǎng)度為100mm從零件 端面各縮進(jìn)5mm的底座，有四個(gè) 8鍯孔 12m均布用以固定電機(jī)。零件 114mm

7、內(nèi)圓有6 塊寬為12mm高為6mm的肋板均布。1.2計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型所給任務(wù)的零件是微電機(jī)殼的設(shè)計(jì)，是機(jī)器中的零件。其年產(chǎn)量為4000臺(tái)，且每臺(tái)機(jī)器上僅有一件，若取其備品為5%機(jī)械加工廢品為1%則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qm(1+5%+1%)=4000(1+5%+1%)=4件4年由上式可知，該零件的年產(chǎn)量為4240件，由零件的特征可知，它屬于機(jī)體小零件，因此可以確定其生產(chǎn)類(lèi)型為單件大批量生產(chǎn)。1.3零件的工藝分析微電機(jī)殼共有3組加工表面，它們有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1) 以厚度為8mm的底座底面和上表面這一組加工表面包括：兩個(gè)底面尺寸為 30X100mm粗糙度為3.2，平行

8、度為0.05，還 有以底面為基準(zhǔn)在平面上的4個(gè) 8mm鍯孔 12mm其中孔中心與零件中心線尺寸為50+/-0.085mm,孔的中心度為 0.6mm最大要求。還有底座與零件連接的倒圓角為5mm(2) 114mn孔為中心的加工兩端表面這一組加工表面包括：兩端 3xM5-7H螺紋孔深度為12mm并與肋板界線圓中心度為 0.4，分別以端面和肋板面為基準(zhǔn)。端面的粗糙度為12.5。(3) 在 102 1056肋板界線圓中的各個(gè)肋板表面這一組加工表面包括：圓心與底座底面的平行度為 0.1，肋板表面的粗糙度為 3.2， 內(nèi)圓與肋板的倒圓為2mm其中，主要加工12mmX6m的均布肋板。還要加工尺寸為 9mm 1

9、1mm 47mn中 2xM4 7H和 10mm的通孔。 10mn孔的粗糙度為 12.5。由以上分析可知，對(duì)于這幾組加工表面而言，可以先加工底座的兩個(gè)表面，然后借助 于專(zhuān)用夾具加工另外的幾個(gè)表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2. 毛坯的選擇2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200考慮到電機(jī)在運(yùn)行中是高速運(yùn)行的，產(chǎn)生熱量，零件在工作過(guò)程中經(jīng)常承受高溫及交變載荷，因此應(yīng)該選用鑄造，以使材料不易變形，保證零件工作的可 靠性。由于零件產(chǎn)量為4000件左右，達(dá)到大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可 采用砂型鑄造。這對(duì)于提高生產(chǎn)率，保證價(jià)格質(zhì)量也是有利的。2.2毛坯余量的確定毛坯圖的尺寸都是在零

10、件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這是因?yàn)閺拿鞒叽绲?作用來(lái)講并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是：(1)保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的圖紙要求，可確定該零件的毛坯類(lèi)型為鑄件，面的余量為3mm孔全部為實(shí)心孔。2.3毛坯-零件合圖繪制毛坯-零件合圖如圖1.2所示。3. 機(jī)械加工工藝路線的確定3.1基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加 工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)

11、重的還會(huì)造成零件大批 報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的腔類(lèi)零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇 原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工 表面時(shí)，則應(yīng)以與價(jià)格表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn))，現(xiàn)選取外圓 122的不加工外輪廓表面為粗基準(zhǔn)，利用一組短 V形塊支承這個(gè)外輪廓作為主要定位 面，以消除x,y中四個(gè)自由度，再利用專(zhuān)用的夾具夾持外圓用以消除 z軸中的兩個(gè)自由度, 達(dá)到完全定位。(2) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3.2表面

12、加工方法的選擇(1) 底座底面 粗銑(表面粗糙度為6.3 )-精銑(表面粗糙度3.2 );(2) 底座上4個(gè)8孔 鉆中心孔一鉆孔。(3) 底座上4個(gè)12X 2mn沉孔 銑。(4) 兩端螺紋孔 鉆中心孔一鉆螺紋底孔一攻絲。(5) 兩側(cè)端面 銑削或者車(chē)削。(6) 122 .0.63 外圓車(chē)削。(7) 6-12筋板銑削。(8) 壁上螺紋孔 鉆中心孔鉆螺紋底孔攻絲。(9) 壁上通孔 鉆中心孔一鉆孔。3.3工藝路線的確定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求 能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用銑床配專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。

13、除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。(1) 工藝路線方案一：工序1:銑零件底座底面尺寸為30mmX 100n，n并銑兩個(gè)底面內(nèi)側(cè)6x2mn1的階梯面。工序2:銑零件 122 0-0.63 mm兩端面工序3:銑零件內(nèi)圓中的6個(gè)肋板表面工序4: 4次鉆底座上的孔 8mm鍯沉頭孔 12mm工序5: 2次鉆M4-7H的螺紋通孔，鉆 10mm勺通孔工序6: 6次攻兩端面 122上的M5-7H的螺紋孔，深度為12mm工序7:終檢(2) 工藝路線方案二：工序1:銑零件 122 0.0.63兩端面圓工序2: 6次攻兩端面 122上的M5-7H的螺紋孔，深度為12mm工序3:銑零件內(nèi)圓中的6個(gè)肋板表面

14、工序4:銑零件底座底面尺寸為24mmX 80mm工序5: 4次鉆底座上的孔 8mm鍯沉頭孔 12mm工序6: 2次鉆M4-7H的螺紋通孔，鉆 10mm勺通孔工序7:終檢(3) 工藝方案的比較和分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在與：方案一是先加工底座的底面，然后以此為基面加工零 件的兩個(gè)端面；而方案二則與其相反，先加工零件 1220-0.63兩端面圓，然后再以此端面為基準(zhǔn)加工底座的底面。經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工底座底面再加工兩個(gè)端面和鉆表面上的通孔， 這時(shí)的位置較易保證，并且定位及裝夾都比較方便。但方案二的裝夾次數(shù)比較少。故決定 將兩個(gè)方案合理結(jié)合，具體工藝過(guò)程和加工路線確定如下：工序1:銑零件底座底面尺寸

15、為 30mm P = 2.5kw可知機(jī)床功率能滿足要求。(2)基本時(shí)間根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：T基=(l+y+ ?/nf)i=0.2min輔助工時(shí) t =0.2min t =0.15min6.2工序2的切削用量及基本時(shí)間的確定(1) 切削用量本工序?yàn)殂@底座 8mm孔并锪沉頭孔 12mm刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，使用切削 液1) 確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度都不是很大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給，fz=0.02mm/r。2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm耐用度T=50min。3) 確定鉆削速度V根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得 (T =670MPa

16、的HT200的加工性為 5類(lèi)，進(jìn)給量 f=0.20mm/r，主軸轉(zhuǎn)速 V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí) 際轉(zhuǎn)速.(2) 基本時(shí)間鉆 8mm的通孔，基本時(shí)間為 25s輔助工時(shí) t=10s锪沉頭孔4x 8mn孔，基本時(shí)間為50s 輔助工時(shí) t=15s6.3工序3:切削用量及基本時(shí)間的確定(1)切削用量的確定本工序?yàn)檐?chē) 122mm勺端面。所選刀具為后角a 0 = 120, 45度車(chē)刀，選用CA6140車(chē)床。a:粗加工切削用量的確定1) 背吃刀量 根據(jù)加工余量確定。由資料可知端面加工時(shí)一般可取：ap= =(2/33/4)Z 其中Z為單邊加工余量。因此可知

17、 ap =0.7Z。 即：ap =0.7x4=282) 進(jìn)給量f 進(jìn)給量f的選擇主要受刀桿、刀片、工件及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)等的強(qiáng)度、剛性的限制。實(shí)際生產(chǎn)中由查表確定。查表得：f = 0.4mm。3) 切削速度車(chē)削端面時(shí)：刀量確定后由公式可就算得切削速度。計(jì)算公式為：Vc=(Cr/T apvf ) x Kv公式中的系數(shù)查表可得：Cr=235, n=0.20 , Xv=0.15，丫v=0.45, Kv=1則計(jì)算得：端面加工 Vc=42m/min主軸轉(zhuǎn)速n=189.5r/mi n(2)基本時(shí)間粗車(chē) 114mn端面 Tj1=0.2min輔助工時(shí) t=0.15mi n6.4工序4:切削用量及基本時(shí)間的確定(1

18、) 切削用量的確定本工序?yàn)殂妼挒?2 mm勺內(nèi)圓肋板面。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mmz=10,已知銑削寬度a =12mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1) 確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f =0.520.10mm/z、 現(xiàn)取 f =0.52mm/z。2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，查得用銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm 耐用度 T=60mino3) 確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm銑削寬度a =12mm，耐用度T=60min 時(shí)查取 V= 98mm/s n=

19、439r/min,V f=490mm/s根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取， nc=300r/min,V fc =475mm/s4) 校驗(yàn)機(jī)床功率據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k =1，則P = 2.8kw，P =0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。(2) 基本時(shí)間根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：T基本=0.25min輔助工時(shí) t =0.10min6.5工序5切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@2X M4-7H的底孔和鉆 10通孔(1) 切削用量刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，使用切削液1) 確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度都不是很大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給，fz=0.02mm/r。2) 選擇鉆頭磨

20、鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度T=50min。3) 確定鉆削速度V根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得 (T =670MPa的HT200的加工性為 5類(lèi)，進(jìn)給量 f=0.20mm/r，主軸轉(zhuǎn)速 V=17m/min, n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí) 際轉(zhuǎn)速.(2) 基本時(shí)間鉆 10mm勺通孔，基本時(shí)間為 25s輔助工時(shí) t=10s鉆2xM4mr的通孔，基本時(shí)間為20s輔助工時(shí) t=10s6.6工序6-7的切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)楣タ譓5mmM4m螺紋。(1)切削用量刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑 d仁4mmd2=3m m以

21、及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525臥式 鉆床，使用切削液。對(duì)于 M5mm1) 確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm耐用度T=20mino3) 確定切削速度V根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，=670MPa的HT200的加工性為5類(lèi)，進(jìn)給量可取f=0.16mm/r, V=13m/min,n=1063r/min, 根據(jù)Z525臥式鉆床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。(2)基本時(shí)間的計(jì)算1) 基本時(shí)間攻 5mn螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s.輔助工時(shí)大約為t=45s2) 基本時(shí)間攻 4mn螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為40s輔助工時(shí)大

22、約為t=40s第二章 工序1和工序2的夾具設(shè)計(jì)1. 工序尺寸精度分析該工序加工底座平面及其孔，尺寸精度較低，設(shè)計(jì)夾具的目的主要是為了定位，以便 加工。2. 定位方案確定考慮到工件的形狀，此工序以毛坯底座背面及 126端面為定位基準(zhǔn)。3. 定位元件確定底座背面選用定位板定位，126端面以?shī)A具體擋板定位。定位板零件圖如圖2.1所示。圖2.1定位板4. 定位誤差分析該工序中，尺寸精度等級(jí)為IT12級(jí)，故此夾具可以滿足其需求。5. 夾緊方案及元件確定該工序的加工切削力較小，直接選用螺栓穿過(guò)零件，一頭與夾具體相連，另一頭用螺 母、墊片及壓板夾緊工件。故夾緊所需要用到的零件有螺母、墊片、螺栓、壓板，其中壓

23、 板的零件圖如圖2.2所示。XIIHHni 1216.夾具總裝草圖第三章工序3刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1. 工序尺寸精度分析該工序加工精度不高，但加工余量大。2. 刀具類(lèi)型確定該刀具完成的是粗車(chē)，余量較大，零件材料為45鋼，所選刀具為90外圓車(chē)刀3. 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定序 號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源或公式計(jì)算采用值1車(chē)刀外行表 2-6、 2-7焊接式900 強(qiáng)力外圓車(chē)刀2刀片材料YT5刀桿材料45鋼3幾何角度表 2-8、 2-9As=00丫 o=120a o=60a o =40k r=90 0k r=10O丫 e =0.8mm4斷削參數(shù) 前面型式表 2-11、2-12( f=0.33mm/r)帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面

24、Ln=8.5m, 丫 o 1= -200br1=0.6qn=9.35過(guò)渡刃表 2-13( ap=1.3mm)直線過(guò)渡刃 Kre=45 0b e =16刀片型號(hào)表2-3A420L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.87車(chē)刀外型結(jié)構(gòu)尺寸表 2-1、2-2、2-5BxH=20x30L=150M=8(90 0 彎頭車(chē)刀)8刀槽型式表2-4Si nrj=l n/2q n=8.5/2x9.6=0.443 r c= y o- y j=120-18.30Hc=H+(12)-cCos a o/Cos( a o+ 丫 c)=30+1-7Cos5/Cos(50+6.3 0)=31-7x1/1

25、=24Bc=B-C*tg( a o+ 丫 c)=12-7tg(60+5.3 0 )=10.6Lc=L-CCos a o/Cos( a o+ 丫 c)*tg a o =20-7.Cos5/Cos(60+5.3 0)*tg5=20-7x0.08=19.4r j= 18.3 0r c= 5.3 0 Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mm4.刀具工作草圖第四章 工序2量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1. 工序尺寸精度分析該工序尺寸精度等級(jí)為IT12，表面粗糙度Ra12.5um2. 量具類(lèi)型確定T10A鋼，測(cè)量表面硬對(duì)于4-8孔的測(cè)量，選用光滑塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量，量具的材料為度 HRC58-HRC653. 極限量具

26、尺寸公差確定(1)確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值，因8的上偏差為ES=+0.15,下偏差EI=0， 確定其量規(guī)公差為 T=0.05mm Z=0.05mm(2)計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差通規(guī)：上偏差=ES-Z+T/2=0.15-0.05+0.05/2=0.125mm ;下偏差=ES-Z-T/2=0.15-0.05-0.05/2=0.075mm。止規(guī)：上偏差=EI+T=0+0.05=0.05mm下偏差=EI=0mm4. 極限量具公差帶圖5.極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前.一 一. .一 一.25 .一W 址林求.姍 T1QA2-=HK58H53沁1!8tmTtr乩a111：】工t址唯*栄簟斤第五章 數(shù)控編程設(shè)計(jì)

27、說(shuō)明書(shū)1. 工序的數(shù)控加工工藝分析由機(jī)械加工工序可知，其工序1、工序2、工序5、工序6、工序7為數(shù)控加工的內(nèi)容。由于工序1和工序2在數(shù)控機(jī)床中可在同一次裝夾中完成，故將工序1和工序2劃分為數(shù)控加工工序I;工序5和工序6也可在同一次裝夾中完成，一次裝夾兩個(gè)零件，故將工序 5和工序6劃分為數(shù)控加工工序U;工序 7一次裝夾兩個(gè)零件，將工序 7劃分為數(shù)控加工 工序川。2. 工藝路線的確定工序I 銑底座底面、鉆底面4-8通孔、銑底面4-12沉孔；工步1銑底座底面30mM 100mm工步2銑底座底面6mm 100mr 2mm工步3鉆中心孔；工步4鉆4-8通孔；工步5銑4-12沉孔。工序U 攻6-M5螺紋孔

28、；工步1鉆中心孔；工步2鉆6-M5螺紋底孔4.2mm工步3倒螺紋孔口角；工步4攻6-M5螺紋孔。工序川 攻2-M4螺紋孔、鉆10通孔。工步1鉆中心孔；工步2鉆2-M4螺紋底孔3.3mm工步3鉆10通孔；工步4倒螺紋孔口角及 10孔口角； 工步5攻2-M4螺紋孔。3. 刀具及切削用量的選擇3.1刀具的選擇從數(shù)控加工工序分析確定該零件的數(shù)控加工刀具如表5-1所示。表5-1數(shù)控加工刀具卡片工序號(hào)刀具編號(hào)刀具名稱(chēng)刀具規(guī)格刀片材料加工表面IT01面銃刀 50mmYT15銃底座底面30mm 100mmT02立銃刀 20mm合金銃底座6 100 2mm臺(tái)階面T03中心鉆2mm高速鋼鉆中心孔T04麻花鉆8mm

29、合金鉆4-8孔T05立銃刀 12mm合金銃4-12mni%孔nT01中心鉆2mm高速鋼鉆中心孔T02麻花鉆 4.2mm合金鉆螺紋底孔T03锪鉆 16X 90高速鋼倒孔口角T04絲錐M5合金攻螺紋出T01中心鉆2mm高速鋼鉆中心孔T02麻花鉆 3.3mm合金鉆螺紋底孔T03麻花鉆 10mm合金鉆10通孔T04锪鉆 16X 90高速鋼倒角T05絲錐M4合金攻螺紋3.2切削用量的選擇切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用量的選擇 是數(shù)控加工工藝編制過(guò)程中不可缺少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及查表確定該零件在數(shù)控加工過(guò) 程中的切削用量如表5-2所示。表5-2切削用量表加工表面刀具名稱(chēng)

30、主軸轉(zhuǎn)速(r/mi n )背吃刀量(mm進(jìn)給速度(mm/min)粗銃底面50面銃刀6002.5200精銃底面50面銃刀10000.5200粗銃6 100 2mm臺(tái)階面20mm立銃刀15001.5200精銃6 100 2mm臺(tái)階面20mm立銃刀18000.5150鉆中心孔2中心鉆12002120鉆4-8孔8mm麻花鉆850150銃4-12mm沉孔12mm立銃刀1500150鉆M5螺紋底孔4.2m m麻花鉆1200150鉆M4螺紋底孔3.3mm麻花鉆1500120倒角16X 90。锪鉆1200400攻M5螺紋孔M5絲錐200140攻M4螺紋M4絲錐2001004. 編程原點(diǎn)的確定及數(shù)值計(jì)算4.1編

31、程原點(diǎn)的確定編程原點(diǎn)的確定原則：（1） 工件編程原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在零件圖紙的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上，這樣可以用 圖紙標(biāo)注的尺寸直接轉(zhuǎn)換成程序的坐標(biāo)值，減小計(jì)算工作量。銑削零件的工件原點(diǎn)，一般 選擇在零件上、下表面的某一角上或者幾何中心上。（2）方便編程與加工。根據(jù)以上原則，確定工序I的編程原點(diǎn)設(shè)在其底面外圓端面中心上；工序U的編程原 點(diǎn)設(shè)在其端面中心上，由于此工序加工兩個(gè)工件，故需要設(shè)置兩個(gè)坐標(biāo)系，其編程原點(diǎn)分 別在其端面中心上；工序川的編程原點(diǎn)設(shè)在零件右端面上。4.2編程數(shù)值計(jì)算該零件的數(shù)值較簡(jiǎn)單，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算即可確定其編程坐標(biāo)。5. 程序的編寫(xiě)及程序說(shuō)明5.1數(shù)控編程的定義編程是將加工零件的加工順序、刀

32、具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾緊松開(kāi)等） 加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫(xiě)成加工程序。5.2數(shù)控編程的分類(lèi)數(shù)控編程主要分為手工編程與自動(dòng)編程。（1 ）手工編程 整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉 數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加 工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。（2）自動(dòng)編程 用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控 加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分

33、工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.3零件的加工程序清單（1） 工序I的加工程序清單程序解釋說(shuō)明00001程序號(hào)T01 M06 （ 50mm面銃刀）換1號(hào)刀M01選擇停G90 G00 G54 X150 Y-50 M03 S600快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600G43 H1 Z25 M08調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G00 Z0.5快速下刀至粗銃位置G01 X0 F200粗銃平面Y50G01 X150 F200粗銃平面Z0 F2000 S1000下刀至精銃位置G01 X0 F200精銃平面Y-50X150 F200精銃平面G00 Z150抬刀T02 M06 （20mm立銃刀）換2號(hào)刀M01選擇停G0

34、0 X135 Y26 M03 S1500快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500G43 H2 Z25 M08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G00 Z-1.5快速下刀至粗銃位置G01 X-11 F200粗銃臺(tái)階Z-2 S1800 F1000卜丿J至精銃位置G01 X135 F150精銃臺(tái)階G00 Y-26快速運(yùn)動(dòng)至下一臺(tái)階起點(diǎn)處Z-1.5 S1500抬刀G01 X-10 F200粗銃臺(tái)階Z-2 F1000 S1800卜丿J至精銃位置X135 F150精銃臺(tái)階G00 Z150抬刀T03 M06 （ 2mm中心鉆）換3號(hào)刀M01選擇停GOO X18 Y50 M03 S1200快速運(yùn)動(dòng)至下刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1

35、2OOG43 H3 Z25 M08調(diào)用3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-2 R2 F120建立鉆孔循環(huán)，鉆第一個(gè)中心孔X98鉆第二個(gè)中心孔Y-50鉆第三個(gè)中心孔X18鉆第四個(gè)中心孔G80 GOO Z150取消循環(huán)，抬刀TO4 M06 （8mm麻花鉆）換4號(hào)刀M01選擇停GOO X18 Y50 M03 S850快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸癥狀，轉(zhuǎn)速85OG43 H4 Z25 MO8調(diào)用4號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G83 Z-9 R2 F15O建立深孔啄鉆循環(huán)X98鉆第二個(gè)孔Y-5O鉆第三個(gè)孔X18鉆第四個(gè)孔G8O GOO Z15O取消循環(huán)，抬刀TO5 MO6 （12mm立銃刀）

36、換5號(hào)刀MO1選擇停GOO X18 Y5O MO3 S15OO快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速15OOG43 H5 Z25 MO8調(diào)用5號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-2.6 R2 F15O建立鉆孔循環(huán)X98銃第二個(gè)沉孔Y-5O銃第三個(gè)沉孔X18銃第四個(gè)沉孔G8O GOO Z15O取消循環(huán)，抬刀MO5主軸停止GOO Y2OO工作臺(tái)退回（方便卸工件）MO9切削液關(guān)M3O程序結(jié)束（2）工序U的加工程序清單該工序有兩個(gè)坐標(biāo)系，每個(gè)坐標(biāo)系的加工內(nèi)容是一樣的，在編程時(shí)將重復(fù)的部分作為 子程序調(diào)用。程序解釋說(shuō)明00002程序號(hào)GOO G90 G54 X0 Y0 Z150快速運(yùn)動(dòng)至G54坐

37、標(biāo)系原點(diǎn)M98 P1201調(diào)用程序01201G00 G90 G55 X0 Y0 Z150快速運(yùn)動(dòng)至G55坐標(biāo)系原點(diǎn)M98 P1201調(diào)用子程序01201M05主軸停止G00 Y300工作臺(tái)退回（方便卸工件）M30程序結(jié)束01201子程序號(hào)T01 M06 （ 2mm中心鉆）換1號(hào)刀M01選擇停G00 X0 Y-55.5 M03 S1200快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200G43 H1 Z25 M08調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-2 R2 F120建立鉆孔循環(huán)，鉆第一個(gè)中心孔X48.064 Y27.75鉆第二個(gè)中心孔X-48.064 Y27.75鉆第三個(gè)中心孔G80

38、 G00 Z150取消循環(huán)，抬刀T02 M06 （ 4.2mm麻花鉆）換2號(hào)刀M01選擇停G00 X0 Y-55.5 M03 S1200快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200G43 H2 Z25 M08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G83 Z-12.5 R2 F150建立深孔啄鉆循環(huán)X48.064 Y27.75鉆第二個(gè)孔X-48.064 Y27.75鉆第三個(gè)中心孔G80 G00 Z150取消循環(huán)，抬刀T03 M06 （锪鉆）換3號(hào)刀M01選擇停GOO X0 Y-55.5 M03 S1200快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1OOOG43 H3 Z25 M08調(diào)用3號(hào)刀具長(zhǎng)度

39、補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-1 R2 F400建立鉆孔循環(huán)X48.064 Y27.75锪第二個(gè)孔X-48.064锪第三個(gè)孔G80 GOO Z150取消循環(huán)，抬刀T04 M06 （ M5絲錐）換4號(hào)刀M01選擇停GOO XO Y-55.5 M13 S200快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速2OOG43 H4 Z25 MO8調(diào)用4號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G84 Z-11.9 R2 F14O建立攻絲循環(huán)X48.O64 Y27.75攻第二個(gè)孔X-48.O64 Y27.75攻第三個(gè)孔G8O GOO Z15O取消循環(huán)，抬刀MO5主軸停止M99返回主程序(3) 工序川的加工程序清單程序解釋

40、說(shuō)明OOOO3程序號(hào)TO1 MO6(2mm中心鉆)換1號(hào)刀MO1選擇停GOO G9O G54 X-9 YO MO3 S12OO快速運(yùn)動(dòng)至下刀位置，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速12OOG43 H1 Z25 MO8調(diào)用1號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-2 R2 F12O建立鉆孔循環(huán)X-2O鉆第二個(gè)中心孔X-56鉆第三個(gè)中心孔G8O GOO Z15O取消循環(huán)，抬刀TO2 MO6 （ 3.3mm麻花鉆）換2號(hào)刀M01選擇停GOO G90 X-56 M03 S1200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 1200G43 H2 Z25 M08調(diào)用2號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G83 Z-5 R2 F120建立深孔啄鉆循環(huán)X-

41、9鉆第二個(gè)孔G80 GOO Z150抬刀T03 M06 （ 10mm換3號(hào)刀M01選擇停GOO X-20 YO M03 S850快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速850G98 G83 Z-5 R2 F150建立深孔啄鉆循環(huán)G80 GOO Z150取消循環(huán)，抬刀T04 M06 （锪鉆）換4號(hào)刀M01選擇停GOO X-9 YO M03 S1200快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200G43 H4 Z25 M08調(diào)用4號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G81 Z-1 R2 F400建立鉆孔循環(huán)X-20锪第二個(gè)孔X-56锪第三個(gè)孔G80 GOO Z150取消循環(huán)，抬刀T05 M06 （M4絲錐）換5號(hào)刀

42、M01選擇停GOO X-56 YO M13 S200快速運(yùn)動(dòng)至孔上方，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速200G43 H5 Z25 M08調(diào)用5號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，切削液開(kāi)G98 G84 Z-5 R2 F100建立攻絲循環(huán)X-9攻第二個(gè)螺紋孔G80 GOO Z150取消循環(huán)，抬刀M05主軸停止M09切削液關(guān)GOO XO Y300工作臺(tái)退回M30程序結(jié)束第六章畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)在老師的指導(dǎo)下順利地完成了 “微電機(jī)殼”的機(jī)械加工工藝編程的設(shè)計(jì)，并且認(rèn)真地、 有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。盡管整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上不夠先進(jìn)，但是在經(jīng)濟(jì)上合理、在生 產(chǎn)上可行。此次設(shè)計(jì)，以機(jī)械加工工藝路線為主線，通過(guò)對(duì)零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方 法，進(jìn)

43、一步擬訂加工方法并選擇機(jī)械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查 工藝參數(shù)，計(jì)算切削用量和加工工時(shí)。將計(jì)算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機(jī)床設(shè)備，填 入工藝文件。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工 作前一個(gè)比不可少也是提升個(gè)人能力的過(guò)程。通過(guò)這一周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更加深深的體會(huì) 了解了“千里之行始于足下”這一佳話。首先，萬(wàn)事開(kāi)頭難，但是我們必須腳踏實(shí)地的開(kāi) 始，了解設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程的理念，以及設(shè)計(jì)零件的思想和計(jì)劃方案，這樣我們才能為明天穩(wěn) 健地在社會(huì)建設(shè)大潮中找到立足之地，為在大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到干任何事都必須有耐心、細(xì)心。

44、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有許 多是要通過(guò)查閱手冊(cè)獲取數(shù)據(jù)和比較繁瑣的計(jì)算，這些有時(shí)難免讓人有些心煩意亂，但是 千里之堤，潰于蟻穴，以及現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的一些事實(shí)提醒自己， 做事情要秉著負(fù)責(zé)任的態(tài)度， 我從中得到了在工作作風(fēng)上的一次難得磨練。短短的一周工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)，我可以從中發(fā)現(xiàn) 了自己所掌握的知識(shí)是多么的貧乏，綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力還存在很多不足，正是 有了這樣的醒悟，我從中也是有了不少的收獲，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，為我在以后的學(xué)習(xí)和 工作中給予很大的幫助。參考文獻(xiàn)(1)機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)主編：任青劍賀敬宏主編:楊黎明(2)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)(3)公差配合與技術(shù)測(cè)量主編:徐茂功4-P 宀 桂定(4)機(jī)械加工工藝

45、設(shè)計(jì)資料主編:張征祥(5)刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)主編:袁哲俊劉華明(6)機(jī)械制造工藝學(xué)主編:鄭修本(7)機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編制(8)光面量規(guī)與技術(shù)條件中華人民共和國(guó)第五工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)致謝經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的研究分析，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成。作為一名數(shù)控專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，由于本專(zhuān)業(yè)的特殊性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有聶老師的指導(dǎo)，以及身邊朋友們的幫助，想靠一己之力完成此次設(shè)計(jì)是相當(dāng)困難的。首先，想聶老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。從最初的選題到中后期修改，再到最后定稿，聶老師一直給我提供了許多寶貴的建議。 老師嚴(yán)肅的工作態(tài)度、謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神、 益求精的工作作風(fēng)、 深地感 染和激勵(lì)了我。除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水平外，其樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力更對(duì)我影響深遠(yuǎn)，不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。其次，要感謝湖南網(wǎng)絡(luò)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 所有教導(dǎo)老師，你們教會(huì)我的不僅僅是專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度，乃至做人的道理。最后，我要感謝這一路上給過(guò)我?guī)椭哪切┱J(rèn)識(shí)乃至不認(rèn)識(shí)的朋友們，因?yàn)槟銈兊墓膭?lì)和支持，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。感謝你們，在我最需要幫助和鼓勵(lì)的時(shí)候，給與我的一切，我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記我們一起奮斗過(guò)的日日夜夜，此時(shí)此刻，就讓一切在記憶中封存。