分度盤數(shù)控加工工藝及編程設(shè)計(jì)

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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)題目： 分度盤數(shù)控加工工藝及編程 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 起訖日期 年 月 日～ 年 月 日 摘 要 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)主要有數(shù)控機(jī)床和編程的介紹，對(duì)分度盤零件的工藝性分析工藝參數(shù)的選擇刀具的選擇，零件的程序的手工編制，程序的仿真。 文章的主要內(nèi)容為零件的工藝分析，工藝路線的制定，各工序的切削力及切削工時(shí)的計(jì)算以及零件的手工程序的編制和各主要工序的程序清單。在零件的手工編程中用到了G02/G03圓弧插補(bǔ)指令；G81鉆孔；M98調(diào)用子程序指令。 關(guān)鍵詞：分度盤，手工編程，圓弧插補(bǔ)指令，鉆孔，子程序 目 錄 1緒論 5 1.1 數(shù)控機(jī)床的組成 6 2數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 7 2.1 分度盤零件的工藝分析 8 2.2 刀具、量具的選擇 9 2.3確定毛坯的制作形式 10 2.4 編制加工工藝 10 2.5工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 11 2.6確定切削用量及基本工時(shí) 11 2.6.1夾左端，粗車外圓φ80、φ77.4及端面 11 2.6.2調(diào)頭裝夾，粗車外圓φ35.5，φ85，30度倒角端面 12 2.6.3精車外圓φ35.5，φ85 12 2.6.4調(diào)頭裝夾，精車外圓φ80、φ77.4及端面 12 2.6.5鉆內(nèi)孔φ16 12 2.6.6粗鏜、精鏜內(nèi)孔φ20 12 2.6.7粗鏜、精鏜內(nèi)孔φ75 12 2.6.8粗銑、精銑分度盤上12等分槽 12 2.6.9鉆φ6.8底孔，攻M8螺紋孔 12 2.6.10鉆φ6.5孔 12 3工件的手動(dòng)編程 12 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 14 3.1.1數(shù)控編程的定義 17 3.1.2數(shù)控編程的分類 19 3.1.3編程方法的選擇 20 3.2 編程原點(diǎn)的確定 21 3.3 零件造型及加工 23 3.4 主要加工工序程序清單 24 4鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 24 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 25 4.2定位元件的設(shè)計(jì) 26 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 27 4.4定位誤差分析 28 4.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 29 4.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 30 4.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 30 總結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 致謝 34 1緒論 1.1數(shù)控機(jī)床的組成 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)， 數(shù)控機(jī)床的基本組成部分包括加工程序、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主軸和其他輔助的裝置。下面分別對(duì)各組成部分的基本工作過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。 1）采用具有高硬度的、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來(lái)提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗震性，使機(jī)床主體能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?，可減少熱變形對(duì)機(jī)床主機(jī)的影響。 2）廣泛采用高性能的主軸伺服驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，使數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)鏈縮短，簡(jiǎn)化了機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 3）采用高傳動(dòng)效率、高精度、無(wú)間隙的傳動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。數(shù)控機(jī)床輔助裝置輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、潤(rùn)滑裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。 數(shù)控機(jī)床一般由控制系統(tǒng)、數(shù)控裝置系統(tǒng)、數(shù)控伺服系統(tǒng)、測(cè)量反饋裝置和機(jī)床主機(jī)組成，如圖1-2： 1．控制介質(zhì) 控制介質(zhì)是存貯數(shù)控加工所需要的全部動(dòng)作和刀具相對(duì)于工作位置信息的媒介物，它記載著加工零件的加工程序。常用的有穿孔帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤等。 數(shù)控裝置的基本組成框圖如圖1-3： 圖1-3數(shù)控裝置的基本組成 程序編制的一般步驟：圖1-4表示的零件圖到成品的全過(guò)程，虛線框圖中即為程序編制的內(nèi)容及步驟。 圖1-4零件圖到成品的全過(guò)程 用于對(duì)坐標(biāo)軸（或工作臺(tái)）實(shí)際位置的測(cè)量，7位坐標(biāo)軸或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的測(cè)量裝置并反反饋到控制系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)，形成全封閉控制。后者用以對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸位置檢測(cè)并反饋到數(shù)控系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)形成半閉環(huán)控制若不需要檢測(cè)裝置到形成開(kāi)環(huán)控制。 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，變速扭矩小，一半用于傾覆在變化不太大或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。 全閉環(huán)系統(tǒng)適用于具有傳動(dòng)部件精度高，性能穩(wěn)定，使用過(guò)程溫度差變化不大的高精度數(shù)控機(jī)床。 2數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.1分度盤零件的工藝分析 由零件圖可知，該零件為圓棒類零件，材料為45#鋼。 分盤的所有加工工序里，需要車削的部分占據(jù)了絕大部分，在數(shù)控車床上面加工，使工件更能夠達(dá)到需要的精度，滿足工藝的需要。分度盤零件在機(jī)械設(shè)備中，有著很重要的地位，需要它的材料的力學(xué)性能達(dá)到要求，增加它的耐磨行和抗擊打能力，綜合考慮，我們?nèi)蝿?wù)選擇45#鋼是比較合適的。45#高是中碳鋼，有著很好的綜合力學(xué)性能，通過(guò)熱處理，可以達(dá)到使用效果，所以在這里，我們選擇45#鋼作為分度盤零件的材料。 2.2刀具、量具的選擇 由圖樣分析，該圖樣需要先用鋸床下料，粗車兩端面及外圓，精車各外圓，鉆中心孔，粗鏜、半精鏜、精鏜各內(nèi)孔，最后就是鉆孔，攻牙。 量具可選用0-150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 2.3確定毛坯的制作形式 毛坯選擇應(yīng)考慮的因素： （1）零件的力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力學(xué)性能有所不同。鑄件的強(qiáng)度。壓力澆注和壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鑄造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。 ( 2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形輪廓 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鍛鋼件。形狀復(fù)雜和壁薄的毛坯不宜采用金屬型鍛造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜較小的零件宜采用精密的鍛造方式，以免機(jī)械加工。其直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時(shí)宜采用鍛件。 （3）生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方式，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 （4）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。 該零件的材料為45#鋼，考慮到零件的形式及結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，所受的沖擊力不大，且是大批生產(chǎn)，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3—1，選擇調(diào)質(zhì)鋼。其強(qiáng)度=145MPa，硬度為160—180HBS。 2.4編制加工工藝 2.4.1 夾左端，粗車外圓φ80、φ77.4及端面 安裝外圓車刀，設(shè)置刀具參數(shù)，粗車外圓φ80、φ77.4及端面。 2.4.2 調(diào)頭裝夾，粗車外圓φ35.5，φ85，30度倒角端面 安裝外圓車刀，設(shè)置刀具參數(shù)，粗車外圓。 2.4.3精車外圓， 安裝外圓車刀，設(shè)置刀具參數(shù)，精車各外圓至尺寸。 2.4.4調(diào)頭裝夾，精車外圓、及端面 安裝外圓車刀，設(shè)置刀具參數(shù)，精車各外圓至尺寸。 2.4.5鉆內(nèi)孔φ16 安裝中心孔鉆頭∮16，鉆中心孔∮16。 2.4.6粗鏜、精鏜內(nèi)孔 通過(guò)臥式鏜床，安裝鏜刀，粗鏜、半精鏜 內(nèi)孔。 2.4.7粗鏜、精鏜內(nèi)孔 通過(guò)臥式鏜床，安裝鏜刀，粗鏜、半精鏜 內(nèi)孔。 2.4.8粗銑、精銑分度盤上12等分槽 安裝立式銑刀，粗銑，精銑12等分槽。 2.4.9鉆φ6.8底孔，攻M8螺紋孔 安裝φ6.8鉆頭，鉆底孔，攻M8螺牙。 2.4.10鉆φ6.5孔. 在搖臂鉆床上用φ6.5麻花鉆頭鉆孔。 2.4.11去除毛刺、飛邊 2.4.12表面鍍鋅 2.4.13驗(yàn)收、入庫(kù) 2.4.14背吃刀量 零件的背吃刀量的因素是多方面的，例如工件和刀具的原始不同軸。在允許的條件下，最好一次性切除余量，以提高加工效率，這里選擇一次切除余量（即4.0mm） 2.4.15主軸轉(zhuǎn)速n 根據(jù)允許的切削速度v選取轉(zhuǎn)速 試驗(yàn)結(jié)果，得出刀具壽命T（min）的經(jīng)驗(yàn)公式如下在獲得刀具壽命經(jīng)驗(yàn)公式。 Φ90mm刀具切削速度v往往選擇為10-25m/分鐘.在這里主軸轉(zhuǎn)速取，則主軸轉(zhuǎn)速 Φ28鉆頭速度常選為則主軸轉(zhuǎn)速 M10絲攻速度常選為則主軸轉(zhuǎn)速 這里選取 2.4.16進(jìn)給量 選擇根據(jù)零件的加工工藝要求，進(jìn)行工序的劃分，不同的加工工序，其加工余量。當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，進(jìn)給量應(yīng)選擇小一些，查表選取每齒進(jìn)給0.05mm，確定進(jìn)給速度 進(jìn)給速度是根據(jù)每齒進(jìn)給齒數(shù)的計(jì)算，與已知的速度的計(jì)算： 其余刀具進(jìn)給速度可查表計(jì)算 這里選取，在實(shí)際使用中我們可以根據(jù)自身操作機(jī)床對(duì)計(jì)算的值適當(dāng)?shù)淖餍┱{(diào)整。 2.5 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指在一定的加工條件下，確定一種較為合理的加工工藝，并將它以表格形式的技術(shù)文件呈現(xiàn)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)的一類文件，同時(shí)也是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序是由安裝、工位、工步及走刀組成。 生產(chǎn)過(guò)程就是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。包括原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備、產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件的機(jī)械加工和材料熱處理，部件和產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)與調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等等。 2.6確定切削用量及基本工時(shí) 2.6.1粗車外圓φ80、φ77.4及端面 1)本工序?yàn)榇周囃鈭Aφ80、φ77.4及端面的工序，根據(jù)工況，我們選擇CK6141 型數(shù)控車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)，，，， ，所以： ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按照CK6141數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實(shí)際切削速度 2）基本時(shí)間的確定 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式： 公式中，l=48mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=60mm。 2.6.2調(diào)頭裝夾，粗車外圓φ35.5，φ85，30度倒角端面 1)本工序?yàn)榇周囃鈭Aφ35.5、φ85及30度端面的工序，根據(jù)工況，我們選擇CK6141 型數(shù)控車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)，，，， ，所以： ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按照CK6141數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實(shí)際切削速度 2）基本時(shí)間的確定 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式： 公式中，l=13mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=25mm。 2.6.3精車外圓φ35.5，φ85 車床：選用CA6140型臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金端車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中，，，，，所以： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度 2.6.4調(diào)頭裝夾，精車外圓φ80、φ77.4及端面 車床：選用CA6140型臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標(biāo)卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進(jìn)給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金端車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中，，，，，所以： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 則實(shí)際切削速度 2.6.5鉆內(nèi)孔φ16 由于工件的材料位45#鋼我們選擇機(jī)床: 選用搖臂鉆床Z35 P=1.5kw 鉆頭的選擇: 選用16中心孔用麻花鉆 材料為高速鋼 1）鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2）鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3）、計(jì)算切削深度 4）、鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5）計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6）計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠 2.6.6粗鏜、精鏜內(nèi)孔φ20 1）本工序?yàn)榇昼M、精鏜內(nèi)孔φ20工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG15. 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查表可得：切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量; 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：； 2.6.7粗鏜、精鏜內(nèi)孔φ75 1）本工序?yàn)榇昼M、精鏜內(nèi)孔φ75工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇臥式鏜床，刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG15. 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查表可得：切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取130mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量; 切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 基本工時(shí)計(jì)算 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：； 2.6.8粗銑、精銑分度盤上12等分槽 機(jī)床的選擇：數(shù)控銑床 XK7132 P=13kw 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進(jìn)寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 2.6.9鉆φ6.8底孔，攻M8螺紋孔 由于工件的材料位45#鋼我們選擇機(jī)床: 選用搖臂鉆床Z35 P=1.5kw 鉆頭的選擇: 選用6.8麻花鉆、M8絲攻材料為高速鋼 1）鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 2）鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3）、計(jì)算切削深度 4）、鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5）計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6）計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠 2.6.10鉆φ6.5孔 由于工件的材料位45#鋼我們選擇機(jī)床: 選用搖臂鉆床Z35 P=1.5kw; 鉆頭的選擇: 選用6.5麻花鉆，材料為高速鋼 1）鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 f =0.8 2）鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3）、計(jì)算切削深度 4）、鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 5）計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6）計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠； 3分度盤的編程技術(shù)的發(fā)展自動(dòng)編程與手工 3.1數(shù)控編程的定義及分類 3.1.1數(shù)控編程的定義 數(shù)控編程就是通過(guò)將圖紙上面的信息利用程序的形式輸入到數(shù)控機(jī)床加工系統(tǒng)里面，然后通過(guò)機(jī)床自身配帶的系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行操作者輸入的指令，來(lái)按照預(yù)先編織的程序加工零件。 3.1.2數(shù)控編程的分類 手工編程時(shí)，操作者將圖紙上面的信息利用程序的形式輸入到數(shù)控機(jī)床加工系統(tǒng)里面，然后通過(guò)機(jī)床自身配帶的系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行操作者輸入的指令，來(lái)按照預(yù)先編織的程序加工零件。 自動(dòng)編程的原理是計(jì)算自動(dòng)將圖紙里面的信息數(shù)據(jù)自動(dòng)改變成程序，然后按照程序里的步驟一步步地執(zhí)行的過(guò)程。 3.1.3編程方法的選擇 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點(diǎn)尺寸計(jì)算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 3.2編程原點(diǎn)的確定 的確定該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件其坐標(biāo)原點(diǎn)可設(shè)在軸的兩端面中心上這樣方便編程坐標(biāo)的計(jì)算。其坐標(biāo)原點(diǎn)如圖3.1所示。 圖3.1 坐標(biāo)原點(diǎn) 3.3 零件造型及加工 如下圖所示，分度盤的建模如下： 其中，分度盤的毛坯圖,夾具體以及銑面夾具裝配圖如下圖所示： 3.4 主要加工工序程序清單 3.4.1 粗車外圓φ80、φ77.4及端面 O0100 程序 解釋說(shuō)明 O0001 程序號(hào) T0101（90外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開(kāi) G00 X55 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G90 X53 Z-112 F120 粗車外圓至Ф80mm X52.2 Z-112 粗車外圓至Ф77.4mm G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0202（84外圓車刀） 換2號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X51.99 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G01 Z-112 F80 半精車外圓至80mm X53 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0303（5mm槽刀） 換3號(hào)槽刀 M03 S350 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速350 G00 X54 Z-72 快速運(yùn)動(dòng)至切削位置 G01 X34.7 F30 切槽 G00 X100 徑向退刀 Z100 軸向退刀 T0404（70外圓車刀） 換4號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 G00 X54 Z-71 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G73 U8.5 W0.5 R7 建立G73外圓車削循環(huán) G73 P100 Q200 U0.2 W0.2 F100 設(shè)定起終程序段、精加工余量 N100 G01 X34.7 F120 徑向進(jìn)刀 Z-72 軸向進(jìn)刀 G03 X44.592 Z-101.31 R25 車圓弧R11 G02 X52 Z-111 R7 車圓弧R11 N200 G01 X53 退刀 M03 S750 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速750 G70 P100 Q200 精車圓弧面 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) M30 程序結(jié)束 3.4.2粗車外圓φ35.5，φ85，30度倒角端面。 程序 解釋說(shuō)明 O0001 程序號(hào) T0101（90外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開(kāi) G00 X90 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G90 X85 Z-78 F120 粗車外圓至Ф35.5mm X83 Z0 粗車外圓至Ф85mm G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0202（84外圓車刀） 換2號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X83 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) X56 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0303（4mm槽刀） 換3號(hào)槽刀 M03 S350 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速350 G00 X46 Z44 快速運(yùn)動(dòng)至切削位置 G01 X40 F30 切槽 G00 X100 徑向退刀 Z100 軸向退刀 T0404（70外圓車刀） 換4號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X58 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G01 Z-3 F80 半精車外圓至Ф35.5mm X56 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X45 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) N200 G01 X46 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) M30 程序結(jié)束 3.4.3 鉆孔φ6.5孔 N10 T0202 換mm鉆頭 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 N25 M03 S600 N30 Z20 M08 N40 G98 G81 X55 Y40 Z-13 R10 F60 鉆孔的第一個(gè)孔 N60 G00 Z100 M09 N100 M03 S60 N110 Z20 M08 N160 G00 Z100 M09 N170 M05 N180 M30 4鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位需要基準(zhǔn)孔和平面保證垂直度，定位要求比較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證垂直度上。還應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以底面放置在鏜模底板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，待夾緊后就能滿足加工要求。 在臥式鏜床上鏜銑兩側(cè)平面和φ38孔、φ42孔，考慮用定位夾具固定。 。 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，工藝孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用側(cè)平面為定位基準(zhǔn)，用三個(gè)壓板和夾具下底面的固定支撐限制3個(gè)自由度。再以側(cè)表面的兩個(gè)定位銷定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ13進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ13進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。 4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本道工序加工工藝孔時(shí)，工件的底面與夾具底板連接靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式： 式（3.1） 式中： —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； —原始作用力（N）； —作用力臂（mm）； —螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）； —螺桿端部與工件間的摩擦角（）； —螺紋中徑之半（mm）； —螺紋升角（）； —螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）。 由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力： 4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 由于蝸輪箱的生產(chǎn)量一般，采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用移動(dòng)壓板A型。移動(dòng)A型壓板A12X80，夾緊元件裝置圖 4.4定位銷及夾具體設(shè)計(jì) ,鏜孔夾具側(cè)面兩個(gè)Φ13孔，用對(duì)角定位銷與工件定位，另外對(duì)角處采用M12螺孔固定夾具板固定。 鏜孔夾具上的定位銷采用階梯式定位銷。 鏜孔夾具的底板對(duì)角處采用M12內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。 4.5夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 銑側(cè)平面，它們的精度由定位夾具的底板的定位精度保證。因?yàn)? 所以能滿足加工要求。 夾具圖如下： 總結(jié) 在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是軸承蓋數(shù)控加工工藝及編程，通過(guò)初期的定稿，查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 致 謝 至此在論文完成之際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這兩年來(lái)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝蔡宏健老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成?？齐A段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛(ài)貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類的夾具，編程手冊(cè)論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)和開(kāi)心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。三年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué) 老師。 參考文獻(xiàn) 1 王少軍．機(jī)械制造工藝學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 35~ 2 壽主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 86~97 3 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 22~36 4 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開(kāi)發(fā)EM）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 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