機電系畢業(yè)設計(球頭手柄件的模擬數(shù)控加工)

1、。緒論畢業(yè)設計是學生畢業(yè)前的最后學習階段，是學習深化與升華的重要過程；是學生學習、研究與實踐成果的全面總結；是學生綜合素質與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗；是學生畢業(yè)資格認證的重要依據(jù)。在學完了機械制造工藝與裝備課程后，對機械加工工藝過程、數(shù)控加工工藝和夾具結構進一步了解的練習性的教學環(huán)節(jié)。在設計中,應綜合運用數(shù)控加工刀具和數(shù)控工藝,編程, 數(shù)控加工進給路線設計的知識來分析與解決工程問題! 并在日趨進步的機械行業(yè)，數(shù)控已經成為一個必不可少的工具，數(shù)控機床也無處不在，它涉及方方面面很多的知識，因此從事這方面工作的人必須了解那些復雜的零件的數(shù)控加工工藝，因為它是基礎，它在對零件的加工有著舉足輕重的

2、作用通過畢業(yè)設計，使學生達到以下目的：學會查閱有關資料，初步掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法，能較好的編制數(shù)控加工工藝；對于一般的加工內容能直接手動編制加工程序；能利用三維軟件進行一般零件的造型，并能靈活運用軟件自動生成加工程序；掌握設計機床專用夾具的基本原理的方法，能根據(jù)加工要求設計出相應的夾具。提高結構設計能力. 機械加工工藝過程分析所示零件為軸類零件，結構形狀復雜，是適合數(shù)控車削加工的一種典型零件。下面就該零件的工藝分析過程進行分析。圖1圖2圖32.1 零件圖樣分析1結構分析該圖零件由圓柱面,圓弧面,螺紋表面構成。2精度分析零件圖分析表面組成形狀精度表面粗造度外圓面Ø38h81.

3、6內孔Ø30G83.2Ø28h81.6內圓弧R143.2內切槽5XØ21內螺紋M20X1.5 外圓弧 SR14 1.6 外圓柱 Ø30f8 3.2 外切槽 Ø17 6.3 外螺紋 M20X1.53毛坯、余量分析零件一：采用35×80的毛坯,外圓30粗加工后留0.2的余量, 外圓16的粗車后留0.25的余量, SR14的圓弧粗加工后留0.2的余量.零件二：采用40×100的毛坯,外圓38粗加工后留0.3的余量, 30的內孔粗車后留0.25的余量, 28的內孔鏜后留0.3的余量.4結構工藝性分析零件一：先夾緊35的毛坯面車30的

4、圓柱面，再車M20X1.5的圓柱面,切17的槽，加工M20X1.5外螺紋，再切斷.掉頭夾緊銅皮包裹M20X1.5的螺紋端,車SR14的球和16圓柱面。零件二：先夾緊40的毛坯面車38的圓柱面，鏜30，20.02的孔，再切斷，掉頭夾38的圓柱面鏜30，28的孔，鏜R14的圓弧面。2.2 定位基準選擇我所加工的零件是軸,軸類零件本身的結構特征和主軸上各主要表面的尺寸要求都決定了以軸線為定位基準.根據(jù)粗基準選擇原則選擇外圓為粗基準,再根據(jù)基準統(tǒng)一原則選擇主軸中心線為精基準2.3 工藝方案擬定通過查閱實用機械加工工藝手冊P25 ,得出各表面的加工方案如下：零件一:端面 粗車30f8外圓面 粗車半精車1

5、6外圓面 粗車半精車精車SR14的圓球面 粗車半精車精車零件二：端面 粗車38h8外圓面 粗車精車30G8,20.2 內孔 粗鏜精鏜28G8,30G8內孔 粗鏜精鏜R14的圓弧 粗鏜精鏜2.4 加工設備選擇根據(jù)數(shù)控實訓中心的數(shù)控機床切削性能，我選擇FANUC臥式OiT數(shù)控車床數(shù)控加工工序分析零件一：共可以分三道工序:第一道工序是右端加工。第二道工序是左外圓加工。第三道工序是按圖樣要求全部檢驗。零件二：共可以分三道工序:第一道工序是外圓加工。第二道工序是內輪廓加工。第三道工序是按圖樣要求全部檢驗。3.1 加工順序（工步順序）1. 工序1：外圓加工(零件一)加工的內容有車平端面，先粗車30f8的外

6、圓，車M20X1.5的圓柱面, 然后再精車外圓,切17的槽，加工M20X1.5外螺紋，切斷。2工序2：掉頭夾緊銅皮包裹M20X1.5的螺紋端,先粗車28的外圓面，再加工SR14的球和16圓柱面。3工序3：按圖樣要求全部檢驗。1工序1：外圓加工(零件二)加工的內容有車平端面，先粗車38h8的外圓，然后再精車外圓,切斷。2工序2：內輪廓加工。加工的內容有用15的鉆頭鉆15的孔，鏜30孔，鏜20孔，鏜28孔和R14的圓弧面，切5×21的槽，車M20×1.5的螺紋。3工序3：按圖樣要求全部檢。3.2 裝夾方案和夾具的選擇采用基準重合原則 選用設計基準為定位基準，以避免定位基準與設計

7、基準不重合而引起的基準不重合誤差確定坯件的軸線和右端大端面（設計基準）為定位基準。右端采用三爪自定心卡盤定心夾緊。能方便加工以及最大限度的限制工件的自由度。3.3 走刀路線的確定通過查閱實用機械加工工藝手冊P25 ,得出各表面的加工方案如下：零件一：粗車的球面 ，16圓柱面為進給路線零件二：38h8外圓面 粗車 38h8外圓面 精車30G8，20.2的鏜孔 粗車 30G8，20.2的鏜孔 半精車內切槽28G8,30G8內孔 粗鏜28G8,30G8內孔 精鏜3.4 選擇刀具T1號刀950外圓車刀 加工內容：粗精車38,30， M20X1.5外圓表面。T2號刀割槽刀(3mm） 加工內容：分別在長7

8、8mm，64 mm的地方切斷。T3號刀15mm鉆孔 加工內容：在工件上鉆15mm的通孔。T4號刀鏜孔刀 加工內容：粗精鏜30，20.02，28，R14的圓弧。T5號刀內槽刀(5mm) 加工內容：切5×21的內槽。T6號刀內螺紋 加工內容：車M20×1.5的螺紋。T7號刀外槽刀 加工內容：切5×17的外槽。T8號刀外螺紋刀 加工內容：車M20×1.5的螺紋T9號刀外圓車刀 加工內容：精車SR14的球面和圓柱面3.5 確定工序尺寸1.由圖1再通過查閱實用機械加工工藝手冊，其工藝路線為30f8外圓的工序尺寸確定：加工方案：粗車半精車確定經濟精度：粗車：IT12

9、；半精車：IT9確定加工余量：粗車余量：0.2mm2.16外圓的工序尺寸確定：加工方案：粗車半精車精車確定經濟精度：粗車：IT14；半精車：IT10；精車：IT8確定加工余量：粗車：0.2mm； 3.SR14球面的工序基本尺寸：確定經濟精度：粗車：IT14；半精車：IT10；精車：IT8確定加工余量：粗車：0.2mm； 4.17槽的工序尺寸確定：加工方案：粗車半精車確定經濟精度：粗車：IT12；半精車：IT10確定加工余量：粗車：0.25mm； 1.由圖2再通過查閱實用機械加工工藝手冊，2.其工藝路線為38h8外圓的工序尺寸確定：加工方案：粗車半精車確定經濟精度：粗車：IT12；半精車：IT9

10、確定加工余量：粗車余量：0.25mm2.30G8內孔的工序尺寸確定：加工方案：半鏜精鏜確定經濟精度：粗車：IT14；半精車：IT10確定加工余量：粗車：0.2mm； 3. 20.02內孔的工序基本尺寸：粗鏜：20.02mm精鏜：20.02mm4. 30G8內孔的工序尺寸確定：加工方案：半鏜精鏜確定經濟精度：粗車：IT14；半精車：IT10確定加工余量：粗車：0.2mm； 5. 28內孔的工序尺寸確定：加工方案：半鏜精鏜確定經濟精度：粗鏜：0.1；精鏜：0.06確定加工余量：粗車：0.15mm； 3.6 確定切削用量1精車外輪廓所用刀具為T1，95°外圓車刀，刀具尺寸25×2

11、5，型號是PTGNL2525M16，加工38余量為1mm，因為加工量比較大，所以分2次走刀切除38的全部余量，背吃刀量為2。根據(jù)表面粗糙度要求1.6Ra/m,要求比較高，查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.29mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為140 mm/min, 因此根據(jù)公式vc=dwn/1000求得轉速n=1100。2、鉆孔所用刀具為T3，麻花鉆，刀具直徑15，型號是SD10-15.0-31-10R1，查機 械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: f=0.25mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為20 mm/min, 因此根據(jù)公式 vc=dwn/1000求得轉速n=550。3、粗鏜螺紋

12、端孔所用刀具為T4，鏜孔刀，刀具尺寸25×25，型號是DCLNL2525M12，加工36余量為0.3mm、加工30余量為0.3mm。因為加工量比較小，所以可以一次走刀切除38的剩余余量，再一次走刀切除30的剩余余量，背吃刀量為0.3。查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.18mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為150 mm/min, 因此根據(jù)公式vc=dwn/1000求得轉速n=900。4、精鏜螺紋端孔所用刀具為T4，鏜孔刀，刀具尺寸25×25，型號是DCLNL2525M12，加工36余量為0.3mm、加工30余量為0.3mm。因為加工量比較小，所以可以一次走刀切除3

13、6的剩余余量，再一次走刀切除30的剩余余量，背吃刀量為0.3。查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.18mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為150 mm/min, 因此根據(jù)公式vc=dwn/1000求得轉速n=1200。 5、粗鏜球端所用刀具為T4，鏜孔刀，刀具尺寸25×25，型號是DCLNL2525M12，加工30余量為0.3mm。因為加工量比較大，所以分8次走刀切除30的全部余量，背吃刀量為2。根據(jù)表面粗糙度要求1.6Ra/m,要求比較高，查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.29mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為140 mm/min, 因此根據(jù)公式vc=dwn/1

14、000求得轉速n=1000。6、粗鏜球端所用刀具為T4，鏜孔刀，刀具尺寸25×25，型號是DCLNL2525M12，加工30余量為0.3mm。因為加工量比較大，所以分1次走刀切除30的全部余量，背吃刀量為1.5。根據(jù)表面粗糙度要求1.6Ra/m,要求比較高，查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.29mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得: 切削速度為140 mm/min, 因此根據(jù)公式vc=dwn/1000求得轉速n=1200。數(shù)控加工程序根據(jù)數(shù)控實訓中心的數(shù)控機床切削性能，我選擇SIMENS802S臥式CK7525數(shù)控車床。根據(jù)數(shù)控加工工序卡和進給路線，編寫數(shù)控加工程序如下：零件一的右端加工

15、：O00001;T0101;G00X15M08;G54G00G90X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U0.2W0F0.2; （粗車30f8的外圓，M20X1.5的圓柱面）N10 X15.805Z3;G01X19.805Z-2;Z-23;X30;Z-28;N20 X40;G70P10Q20F0.1S1200; （半精車）G00X40Z20; T0707;G00X40; （切17的槽）Z-23S500;G01X17F0.2;G00X40Z20;T0808;G00X20Z3S500;G92X19.2Z-19F1.5; （加工M20X1.5的外螺紋）X18.6;X18.2;X18.05;G

16、00X40Z20;T0202; （割斷）G00X40;Z-67S500;G01X1F0.08;G00X40Z20;M05;M30;零件一的左端加工O00002T0909;M03G97S1000;M08;G54G00G90X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U0.2WOF0.2; （粗車28外圓面）N10 G00X28Z3;G01Z-36;N20 X40;G73U10W0R6;G73P30Q40U0.2W0F0.5; （粗車SR14的球面，16的圓柱面）N30 G01X0Z0;G03X28Z-14R14;G03X16Z-25.5R14;G01Z-36;N40 X40;G70P30Q40

17、S1000F0.1; （精車）G00X40Z20;M05M09;M30;零件二左端加工O00003T0101;M03G97S1000;M08;G00G90G54X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U0.2W0F0.2; （粗車38h8外圓面）N10 G00X38Z3;G01Z-78;N20 X40;G70P10Q20S1000F0.08; （精車）G00X40Z20;T0303;G00X0Z3S500;G01Z-80; （鉆15的通孔）G00Z20;T0404;S800;G71U2R1;G71P30Q40U-0.2W0F0.2; （粗鏜30G8, 20.2孔）N30 G01X30Z0

18、;Z-5;X20.2;N40 Z-33;G70P30Q40F0.1S1000; （半精車）G00X40Z20;T0505; （內切5X21槽）G00XOZ3;G01X0Z-33;G01X21F0.1;G00X0Z20;T0606; （加工M20X1.5的內螺紋）S300;G00X18Z3;Z-4;G92X21Z-29F1.5;X21.6;X22;G00X0Z20;X40;T0202; （切斷，準備調頭加工）G00X40Z-81S500;G01X1F0.08;G00X40Z20;M05;M30;零件二右端加工O00004T0404;M03G97S800;M08;G00G90G54X40Z3;G7

19、1U2R1;G71P10Q20U-0.2W0F0.2; （粗鏜28G8，30G8孔及加工R14內圓弧）N10 G01X30Z0;Z-5;X28;Z-27;G03X15Z-38.8R14;N20 X5;G70P10Q20F0.1S1000; （精鏜）G00Z20;M05；M30; 數(shù)控加工過程1、操作過程：零件一：先做長62mm總長，做好總長后，夾毛坯35的外圓，車螺紋端外圓，然后切槽，再加工M20X1.5外螺紋。掉頭，夾緊銅皮包裹M20X1.5的螺紋端,車球端外圓柱，再車16車圓柱，車SR14的球。零件二：做長78mm總長，做好總長后，夾毛坯40的外圓，車孔端外圓，然后鉆15的孔，鏜15的孔到

20、20.02，掉頭夾38的螺紋端的外圓，鏜30和28的孔2、工件的安裝和調整方法：三爪卡盤安裝，調整的標準就是根據(jù)工件夾出卡盤的長度是否能滿足需加工的長度。3、刀具的調整方法：根據(jù)刀架上面裝刀位置的尺寸和刀具本身尺寸確定刀具的調整方法，一般來說有兩種：把刀具的厚度銑低、在裝刀處加墊片。4、保證加工質量所用的方法：加工質量的評定標準就是表面粗糙度和尺寸精度，表面粗糙度主要是通過合理的選擇切削用量來保證，尺寸精度可以通過調整刀具磨損來保證。5、零件立體圖：零件圖一：球頭手柄零件圖二：軸套所加工零件是合格的，所以以上所設計的加工工藝路線是合理的！結 論畢業(yè)設計讓我受益非淺，學到了很多新的東西， 比如工

21、藝設計的流程，加工的方案，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實習才知道真正設計的時候都是要通過查閱相關的手冊得來的。我們學習了零件的工藝分析、數(shù)控機床的選用，零件工藝方案設計，包括進給路線、加工余量、切削用量、機床夾具的選擇等內容。最終完成零件的機械加工工藝過程卡片，數(shù)控加工工序卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控加工進給路線圖。并且在學習以上知識的同時也練習了CAD、UG、數(shù)控仿真加工、數(shù)控機床加工等知識，既完成了課程，又對以往學習的知識進行了完整的復習，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，培養(yǎng)了我們掌握有關工程設計的程序、

22、方法與技術規(guī)范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養(yǎng)我們掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實際問題的能力。給我們樹立正確的設計思想和培養(yǎng)我們嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。我們即將踏入工作崗位，為我們的未來的打下堅實的基礎，讓我們更好的適應工作環(huán)境，同時也鍛煉了我們堅韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平更加的完善.我們要發(fā)揚實習期間的能力和精神，成為社會有用的人才就，為自己開創(chuàng)美好的未來。我的設計老師給了我很大的幫助，我了解到了好多，怎么樣去完成一個工件的全部工藝流程，通過查手冊，找數(shù)據(jù)，給設計過程中

23、的所有數(shù)據(jù)都能有一個詳細的標準，這是我的最終學習目的，現(xiàn)在的學習為的就是以后在工作當中的熟練運用，我認為在設計中的合理性、可靠性和使用價值；在知識和能力方面均受益非淺。32附表 機械加工工藝過程卡片蘇州市職業(yè)大學機械加工工藝過程卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-01產品名稱數(shù)控073G1零件名稱球頭手柄材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸35×80備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時1加工螺紋端輪廓車外圓實訓中心臥式車床切槽加工螺紋實訓中心臥式車床切斷2加工球面端輪廓車外圓實訓中心臥式車床切槽加工球面3按圖樣要求全部檢驗編制審核批準共 1 頁第 1

24、 頁附表 數(shù)控加工工序卡蘇州市職業(yè)大學數(shù)控加工工序卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-01產品名稱數(shù)控073G1零件名稱球頭手柄材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸35×80備注工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間1加工螺紋端輪廓臥式車床OiTYL0.MPF三爪卡盤實訓中心工 步 號工步內容刀 具 號刀具量具及檢具主軸轉速 （r/min）切削速度 （m/min）進給速度 （mm/r）背吃刀量 （mm）備注1夾35表面,粗車外圓尺寸30T1游標卡尺11000.2922車左端面T19000.33粗車M20X1.5外螺紋圓柱面T16000.2

25、04精車圓柱面T2千分尺12000.1815切槽T75000.15 1.256車外螺紋T8止規(guī)79517在62mm處切斷T6游標卡尺4000.31編制審核批準共 2 頁第 1 頁附表 數(shù)控加工工序卡蘇州市職業(yè)大學數(shù)控加工工序卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-01產品名稱數(shù)控073G1零件名稱球頭手柄材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸35×80備注工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2加工球面端輪廓臥式車床OiTYL3.MPF三爪卡盤實訓中心工 步 號工步內容刀 具 號刀具量具及檢具主軸轉速 （r/min）切削速度 （m/min）進給

26、速度 （mm/r）背吃刀量 （mm）備注1掉頭車SR14球的圓柱面T1游標卡尺8500.212切槽T7游標卡尺5000. 1513精車SR14球面及圓柱面T9千分尺12000.1814去毛刺編制審核批準共 2 頁第 1 頁附表 數(shù)控加工刀具卡片蘇州市職業(yè)大學數(shù)控加工刀具卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-01產品名稱數(shù)控073G1零件名稱球頭手柄材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸35×80備注工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車球面端外圓臥式車床OiT三爪卡盤實訓中心工步號刀具號刀具各稱刀具型號刀片刀尖半徑 (mm)刀柄型號刀具補

27、償量(mm)備注型號牌號直徑/mm刀長mm)4T7切槽刀LF123H13-2525-16N123H2-0400-0003-GMGC-40250.41205T9外圓精車刀PCLNL2525M12DNMG150404-PFGC40150.4140編制審核批準共 1 頁第 1 頁附表 機械加工工藝過程卡片蘇州市職業(yè)大學機械加工工藝過程卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-02產品名稱數(shù)控073G1零件名稱軸套材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸40×100備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時1外圓加工車外圓實訓中心臥式車床切斷2內輪廓加工鉆孔實訓中心臥式車床

28、鏜孔切槽螺紋3按圖樣要求全部檢驗編制審核批準共 1 頁第 1 頁附表 數(shù)控加工工序卡蘇州市職業(yè)大學數(shù)控加工工序卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-02產品名稱數(shù)控073G1零件名稱軸套材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸40×100備注工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車左端輪廓臥式車床OiTJZJ0.MPF三爪卡盤實訓中心工 步 號工步內容刀 具 號刀具量具及檢具主軸轉速 （r/min）切削速度 （m/min）進給速度 （mm/r）背吃刀量 （mm）備注1夾40表面,粗車外圓尺寸38T150mm的游標卡尺11000.2922車左端

29、面T19000.33鉆通孔15 T26000.204粗鏜左端內孔30，19.8并倒角T3內孔千分尺8500.1215切內槽T45000.15 1.256車內螺紋T5塞規(guī)79517精車外輪廓T150mm的游標卡尺12000.1818掉頭夾38粗鏜內輪廓T3內孔千分尺8500.1229精鏜內輪廓T3內孔千分尺12000. 18110在80mm處切斷T650mm的游標卡尺4000.31編制審核批準共 2 頁第 1 頁附表 數(shù)控加工工序卡蘇州市職業(yè)大學數(shù)控加工工序卡片產品型號SK073G1零件圖號SK03G1-001-02產品名稱數(shù)控073G1零件名稱軸套材料牌號45毛坯種類棒料毛坯外形尺寸40×100備注工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號