典型配合零件的工艺设计毕业设计Word下载.docx

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5.1选择机床………………………………………………………………………………………………5

5.2夹具的选择…………………………………………………………………………………………..7

5.3刀具的选择…………………………………………………………………………………………..8

5.4量具的选择………………………………………………………………………………………….11

6定位基准的选择…………………………………………………………………………………………11

7冷却液的选择…………………………………………………………………………………………….12

8切削用量选择…………………………………………………………………………………………….12

8.1背吃刀量确定………………………………………………………………………………………12

8.2主轴转速的确定…………………………………………………………………………………..13

8.3进给速度的确定…………………………………………………………………………………..14

9起刀、进刀和退刀的工艺分析…………………………………………………………………….15

9.1进刀平面、进刀平面、安全平面的确定…………….………………………………15

9.2程序起始点、返回点和切入点的确定……………………………………………………16

10编写加工工艺程序卡片……………………………………………………………………………17

11制定工序卡片………………………………………………………………………………………….21

11.1备料工序卡片…………………………………………………………………………………..21

11.2铣加持面的工序卡片……………………………………………………………………....22

11.3零件加工的工序卡片……………………………………………………………………….23

11.4翻面铣夹持面的工序卡片………………………………………………………………..25

11.5凸台零件的加工工序卡片…………………………..………………………………26

12走刀路线图………………………………………………………………………………………………28

13编写程序………………………………………………………………………………………………..33

毕业设计总结………………………………………….……………………………………36

致谢………………………………………………………………………..……………………37

参考文献………………………………………………………………………..38

1绪论

此次设计主要是利用系统数控加工中心对配合零件进行加工，主要通过对零件的设计进行分析、数控加工工艺的选择和分析、工艺方案的确定、编写数控加工工艺文件、编写数控车床加工程序和产品的最终检测。

最后利用数控铣床加工出零件。

零件从外形设计到零件加工成产品完整的体现了零件的整个生产过程，检测了三年来的知识积累情况，整个加工过程充分体现了数控铣床相对于普通车床的优越性，在加工精度、零件复杂程度、加工时间等方面都具有普通数控车床不可替代的优越性。

在提高劳动效率、加工精度、操作的安全性方面是数控普车不可攀比的。

该设计通过加工过程体现了数控技术的优越性。

配合零件的加工设计这个课题，因为它涉及到的知识面较广，充分运用了所学的《数控加工工艺》、《机械制图》等知识。

从图形设计到公差配合的选用，零件毛坯分析、机床的选择、刀具的选择、工艺文件的编制全过程，将理论知识与实际操作紧密结合起来。

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2零件工艺分析

图2—1凸台零件图

2

图2—2凹槽零件图

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2.1零件图分析

该零件的毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为110mm×

110mm×

30mm,根据零件图形、形状、尺寸分析及毛坯分析。

该零件主要由平面、轮廓、型腔、圆弧、等构成。

形状比较复杂，其零件加工工序较多。

为保证其零件的加工精度，首先定位非常关键，其次是机床、刀具、夹具等。

经过分析可采用二次定位加工完成，按照基准面先行、先主后次、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次加工。

2.2精度分析

查《机械设计基础课程设计指导书》知，方型零件外轮廓、凸台和上、下表面的粗糙度为Ra3.2um，其它表面粗糙度均为Ra6.3um。

如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。

材料不得有裂纹和气孔，并锐边去毛刺。

3毛坯的确定

除去零件加工的尺寸，且两个零件加工后的尺寸均有差异，所以决定采用110mm×

30mm的毛坯尺寸进行加工，该零件是铸造件，须考虑金属液体流动性差不能充满型腔造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量。

4制定工艺方案

零件一加工方案:

方案一：

下料→铣3mm加持面→粗铣上平面→粗铣外轮廓→翻面粗铣零件上平面→粗铣凸台零件外轮廓→粗铣三角圆弧凸台→粗铣6mm×

24的键槽→精铣上平面→精铣外轮廓→翻面精铣零件上平面→精铣凸台零件外轮廓→精铣三角圆弧凸台→精铣6mm×

24键槽

方案二：

下料→铣3mm加持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣外轮廓→精铣外轮廓→翻面粗铣零件上平面→翻面精铣零件上平面→粗铣凸台零件外轮廓→精铣凸台零件外轮廓→粗铣三角圆弧凸台→精铣三角圆弧凸台→粗铣6mm×

24键槽→精铣6mm×

方案一的加工顺序是先在粗铣上平面后就对剩余的部位逐个进行粗铣后在

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进行精铣，那样就会每换个加工部位就会再换一次刀，增加换刀的次数从而增长

加工时间，降低生产效率。

而方案二的加工顺序是粗精铣上平面后对剩余的部分一一进行粗精加工。

由于粗精加工同一个部位都是用的同一把刀。

所以选择方案二，这有利于提高生产效率，也是最佳方案。

零件二加工方案：

下料→铣3mm夹持面→粗铣上平面→粗铣外轮廓→粗铣70mm的内腔→粗铣4×

10mm的内腔圆弧→粗铣底面型腔→钻4×

8mm的通孔→精铣上平面→精铣外轮廓→精铣70mm的内腔→精铣4×

10mm的内腔圆弧→精铣底面型腔

下料→铣3mm夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣外轮廓→精铣外轮廓→粗铣70mm的内腔→精铣70mm的内腔→粗铣4×

10mm的内腔圆弧精铣4×

10mm的内腔圆弧→粗铣底面型腔→精铣底面型腔→钻4×

8mm的通孔

方案一的加工顺序是先在粗铣上平面后就对剩余的部位逐个进行粗铣后在进行精铣，那样就会每换个加工部位就会再换一次刀，增加换刀的次数从而增长加工时间，降低生产效率。

5设备的选择

5.1选择机床

实验室设备：

结合零件图分析，该零件有平面和型腔内的圆、圆弧、孔及槽等构成，加工工序复杂。

并为减换刀和对刀时间，保证良好精度要求。

结合我院机床的实际，最后确定为加工中心KVC650。

KVC650加工中心配置FANUC0i-MC控制系统，功能全、性能可靠、操作方便。

机床的各进给坐标轴的运动，采用数字式交流伺服驱动，具有转矩脉冲小，低速运转平稳和噪音低等优点。

机床主要参数见表5-1

5

表5-1机床主要参数表

工作台面尺寸

（长×

宽）

1370×

405（mm）

主轴锥孔/刀柄形式

24ISO40/BT40（MAS403）

工作台最大纵向行程

650mm

主配控制系统

FANUC0iMate-MC

工作台最大横向行程

450mm

换刀时间（s）

6.5s

主轴箱垂向行程

500mm

主轴转速范围

60—6000（r/min）

工作台T型槽

（槽数-宽度×

间距）

5-16×

60mm

快速移动速度

10000（mm/min）

主电动机功率

5.5/7.5（kw）

进给速度

5—8000（mm/min）

脉冲当量（mm/脉冲）

0.001

工作台最大承载（kg）

700kg

机床外形尺寸

宽×

高）（mm）

2540mm×

2520mm×

2710mm

机床重量（ 

kg）

4000kg

图5-1kvc650机床

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5.2夹具的选择

夹具是一种装夹工件的工艺设备，广泛的应用于机械制造过程的切削加工、热处理、配件、焊接和检测等工艺过程中。

在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺设备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生率和产品的制造成本等。

专用夹具：

一般在产品相对稳定、批量较大的生产中采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。

除大批量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计设计时要进行具体的技术经济分析。

经上综合分析，该方型零件应选用平口虎钳和一些辅助装夹的垫块垫片从工件侧面夹紧,便可加工。

图5-2平口虎钳

表5-2平口虎钳夹具参数

产品

名称

型号

钳口宽度（mm）

钳口高度（mm）

钳口最大张开度（mm）

定位键宽度（mm）

外形尺寸长×

高（mm）

平口

虎钳

Q12160

160

50

125

18

464×

276×

208

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5.3刀具的选择

首先，刀具的合理选择和使用，对提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期等方面有十分重要的作用。

数控加工对刀具的要求很高，不仅要求其精度高、刚度好、耐用度高，还要求尺寸稳定、安装调整方便。

首先，使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有大幅度的降低，这正是制造业发达国家所采用的加工策略之一。

其次，应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。

刀具选择的总原则是：

安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。

在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，采用高速钢刀具加工。

切削用刀具材料应具备的性能如表5-3所示：

表5-3切削用刀具材料应具备的性能

希望具备的性能

作为刀具使用

时的性能

作为刀具使用时的性能

高硬度（常温及高温状态）

耐磨损性

化学稳定性良好

耐氧化性耐扩散性

高韧性（抗弯强度）

耐崩刃性

耐破损性

低亲和性

耐溶着、凝着（粘刀）性

高耐热性

耐塑性

变形性

磨削成形性良好

刀具制造的高生产率

热传导能力良好

耐热冲击性

耐热裂纹性

锋刃性良好

刃口锋利表面质量好微小切削可能