杠杆的数控加工工艺工装设计及编程_精品文档Word格式文档下载.doc
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较之以前本零件的设计，此次设计中主要采用了先进的数控加工，且在数控铣床上使用一套工装夹具即完成了其所有要求要素的全部机加工，操作简便、快捷。
不仅能有效提高生产效率，缩短生产周期，而且提高企业生产效益和市场竞争力。
关键词：
杠杆，数控，铣床，工艺，工装，编程
THENCMACHININGPROCESS，TOOLINGDESIGNANDPROGRAMMINGOFTHELEVERAGE
ABSTRACT
Withtherapiddevelopmentofscienceandincreasinglyfierceeconomiccompetition,mechanicalproductsupdatefasterandfaster.CNCmachiningtechnologyastherepresentativeoftheadvancedproductiveforcesisamajorchangeinmachineindustryinrecentyears,andplaysanimportantroleinthefieldofmachineryandrelatedindustries.Correctandpracticalprocessingtechnologyisthekeyelementtoshowitsadvantages.
Thesubjectofthisdesignisleverpart.Itsstructureisrelativelysimple,butitsshapeisirregular.Fromtheuseofthepart,weknowthattherequireoftheholes’sizeprecisionishigh.SoitissuitedtoproductwithCNCmachine.Itsprocessingelementsareplanesandholes,soIchooseXK714DCNCmillingmachinetoachieveitsmachiningprocess.ThispapermainlyincludeitsCNCmachiningprocess,designofitsfixture,anditsCNCmachiningprocessprogram.ItcontainsthemaincomponentsintheproductioncycleofCNCmachining.Itsprocessingtechnologyandthedesignoffixturearethefocusofthisthesis.
Comparingwithpreviousdesignofthistypeofpart,thispapermainlyusestheadvancingCNCmachining,andusesafixturetocompleteallthemachiningoperationofalltherequiredelements.Theoperationismoresimpleandfaster.Itcanincreaseproductivitysignificantly,shortentheproductioncycle,improveproductionefficiencyandmarketcompetitiveness.
KEYWORDS:
leverage;
NC;
millingmachine;
technology;
equipment;
programming
5
目录
前 言 1
第1章零件和毛坯的分析设计 3
§
1.1零件功用 3
1.2零件图分析 3
1.3零件加工工艺性分析 4
1.3.1选择数控铣削的加工部位及内容 5
1.3.2数控铣削加工零件的工艺性分析 5
1.4零件毛坯的选择 6
第2章零件加工工艺的制定 10
2.1加工方法的选择 10
2.2工序的划分 11
2.3定位基准的选择 12
2.4加工方案的比较与制定 13
2.5切削用量的制定 20
2.5.1影响切削用量的因素分析 20
2.5.2切削用量的选择 20
2.5.3工序一中切削用量的选择 26
2.5.4工序二中切削用量的选择 26
第3章夹具设计与校核 40
3.1机床夹具的作用、分类与组成 40
3.2定位方案的设计 41
3.3夹紧方案的设计 43
3.4夹具体的设计 44
3.5夹具设计的校核 44
3.6夹具设计的校核 48
结 论 48
谢辞 49
参考文献 50
附 录 51
附录一.杠杆零件的数控加工工艺 51
附录二.杠杆零件数控加工刀具卡片 52
附录三.杠杆零件数控加工工序一卡片 53
附录四.杠杆零件数控加工工序二卡片 55
附录五.杠杆零件数控加工程序 57
附录六.关于XK714D（汉川机床厂）数控铣床 61
外文资料翻译 64
前 言
机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一。
制造业是人类财富在20世纪空前膨胀时的主要贡献者，没有制造业的发展就没有今天人类的现代物质文明。
08年的金融危机肆虐全球，房产、金融、能源等市场在其冲击之下，市场暴跌。
但制造业，特别是中国的制造业，依然保持着“一方独好”的态势。
特别是国家提出的十大振兴产业里，装备制造业也占着十分重要的位置。
加工工艺的制定在产品，或者零件的生产、机加工过程中起着至关重要的作用。
每个零件都可以有几种、十几种甚至几十种不同的加工工艺方案。
但只有结合生产实际，才能在既满足生产技术要求的前提下，又能保证零件的加工成本最低、生产周期最短、效率最高，实现生产效益的最大化。
在当前的经济形势下，金融危机的冲击使机械制造业的市场竞争更加激烈。
如何选用更加合理、科学的加工工艺与方法，成为了决定企业效益、前景、乃至生存的关键因素之一。
20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用。
计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是制造业发展的最重大的技术进步。
数控机床在中国制造业市场的全面普及，给中国机械制造业带来了很大的发展机遇。
但同时也应有与之相应的生产工艺。
数控生产的加工工艺与传统普通机床的生产工艺有其相似之处，但又有其自身特点。
零件在数控机床上加工，做到了生产过程的自动化、智能化、简单化、尽可能少的人工参与。
同时还做到了最高的生产效率，实现效益的最大增长。
工装设计是联系零件和机床的纽带。
正确、合理的工装设计能使零件快速的在机床上定位与夹紧，缩短准备时间与加工时间。
零件的工装应力求结构简单、使用方便、定位准确、夹紧快速。
一个合理的工装设计，能很有效的提高零件的生产效率，降低其加工成本。
数控加工程序是人指导数控机床完成机械运动与零件加工的命令。
数控程序的编制应在满足机床和零件加工要求的条件下，最快最好地完成零件的加工。
从零件图中我们知道其主要加工为孔加工和面加工。
结合生产实际，我选择使用XK714D数控铣床（汉川机床厂）加工中心完成其全部切削加工。
鉴于零件形状不规则，工作时受力不大且稳定，材料选择HT200，毛坯选择砂型铸造取得即可满足要求，且成本较低。
因为其生产类型为中批至大批生产，且零件形状不规则，没有合适的通用夹具完成其定位与加工，故选择设计专用夹具。
这样不仅能最大程度缩短其准备与加工时间，而且能降低其生产成本。
该题目与以往设计的不同在于:
一方面本次设计采用了数控加工，效率、成本、质量等都有所提高；
另一方面，本次设计工装方面只使用一套夹具便完成整个零件的所有机加工内容，使加工和操作过程更加简洁方便。
本论文第一章为零件和毛坯的分析设计，第二章主要对加工工艺和工序卡片的制定；
接下来是工装设计，最后编制了零件生产的数控加工程序。
总之，本课题的设计涉及了大一至大四所学的所有专业基础课与专业课，使我对大学所学内容及专业方向和前景有了更系统、更完善的认识。
第1章零件和毛坯的分析设计
1.1零件功用
精准、方便、实用是零件设计、加工的目的。
因此，在设计、加工零件之前，应首先分析设计零件的使用场合、作用，以便在设计和制定加工方案时满足其要求。
我所设计的零件为等臂杠杆，其主要在机床中起支承、固定、传递力矩与扭矩的作用。
1.2零件图分析
设计的等臂杠杆零件的实体图与零件图如图1-1、1-2所示：
图1-1等臂杠杆实体图
图1-2等臂杠杆零件图
分析图1-2可知，该杠杆主要加工对象为平面和孔。
从零件功用要求方面考虑，其中要求加工的表面有Φ40（Ra12.5）、Φ40（Ra6.3）、Φ30（Ra12.5）面。
从加工工艺方面考虑，为了在加工Φ8（H7）孔时不致钻头引偏，应粗加工Φ30圆柱（右）下底面。
与面相比较，孔的加工要求相对比较苛刻。
要加工的孔有Φ25mm、Φ10mm、2xΦ8mm孔。
从零件的功用方面考虑，上面四个孔的单个尺寸精度和表面精度都比较高，均为H7级精度。
但各孔间的位置精度要求则较低，形状仅为IT13~IT14级精度。
另外要求了各孔间的平行度及孔与Φ40圆柱端面的垂直度。
故在加工时应考虑这些因素，以达到缩短加工时间、简化加工工艺、降低制造成本的目的。
总体上看，该零件形状较不规则，但加工要求不是很高。
1.3零件加工工艺性分析
毛坯图1-3所示
图1-3毛坯图
第2章零件加工工艺的制定
随着数控技术的发展，在不同设备和技术条件下，同一零件的加工工艺路线会有较大的差别。
但关键是要从现有加工条件出发，根据工件形状结构特点选择合理的加工方法，划分工序、确定加工路线和工件各个加工表面的加工顺序，协调数控铣削工序之间的关系以及考虑整个工艺方案的经济性等。
2.1加工方法的选择
数控铣削加工对象的主要加工一般采用如下表2-1所示的方案。
表2-1数控铣削一般方案
序号
加工表面
加工方案
所使用的刀具
1
平面内外轮廓
X、Y、Z方向粗铣→内外轮廓分层半精铣→轮廓高度方向分层精铣→内外轮廓精铣
整体高速钢或硬质合金立铣刀
机床可转位硬质合金立铣刀
2
空间曲面
X、Y、Z方向粗铣→曲面Z方向分层粗铣→曲面半精铣→曲面精铣
整体高速钢或硬质合金立铣
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