底座毕业设计文档格式.docx
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关键字：
底座零件工艺，加工工序，数控加工编程，卡片
ABSTRACT
TheimportantstatusofnumericalcontroltechnologyandCNCmachinetoolsintoday'
smachinerymanufacturingindustryandgreatbenefits,showthestrategicroleinthemodernizationofnationalbasicindustries,andhasbecomeatraditionalmachinerymanufacturingindustriestotransformandenhanceanimportantmeanstorealizeautomationandsign,flexible,integratedproduction.CNCtechnologyandthewidespreadapplicationofCNCmachinetools,tobringarevolutionarychangeinthemechanicalmanufacturingindustrystructure,productvarietyandqualityandproductionmethods.MastermodernCNCtechnologyknowledgeisessentialtomodernmechanicalmajors.
Inthispaper,throughtheanalysisofasimplebasepartsofthestructure,andtheprogramming,thenhole,millingCNCprocessing,cansatisfytheactualaccuracybetter,improvethemachiningqualityandefficiencyofdesign.Therightprocedurecanworkoutmeetstherequirementsofaccuracyandparts.Accordingtodeterminethewholefunctionofthevariouspartsofthestructureandthedesignof.Analysisofpartsfromthestructure,maketheprocessingtechnicalprocess,fromtheroughdeterminationofthedesignprocess,accordingtothetestselection,preparationandmachinepartsprocessingtool,properproceduresrequired.
Inthisdesign,wedesignisabaseofNCmachiningparts,partsofthestructureisrelativelysimple,thematerialisHT200,theproductionofsteelcollarfor300/year,themainprocessingsurfaceisAdatum,thetopface,aface,vias,highprecision.ThroughtheprocessanalysisThemachiningprocesscard,NCmachiningprocesscard,NCmachiningtoolcard.
Keywords:
process,basepartsmachiningprocess,NCprogramming,card
第一章零件工艺分析………………………………………………………1
第二章毛坯的确定…………………………………………………………3
第三章工艺路线的设计……………………………………………………5
生产过程……………………………………………………5
工艺过程………………………………………………………5
数控加工工艺的主要内容……………………………………5
数控加工工艺过程的组成……………………………………6
底座零件的工艺路线…………………………………………7
第四章工序设计……………………………………………………………10
刀具的选择……………………………………………………10
切削用量的选择………………………………………………12
工序设计………………………………………………………14
第五章设计工艺文件………………………………………………………17
机械加工工艺过程卡…………………………………………17
数控加工工序卡片…………………………………………20
数控加工刀具卡片……………………………………………24
参考文献………………………………………………………………………25
致谢……………………………………………………………………………26
附录:
1.底座零件图
2.毕业设计（论文）任务书
第一章零件图工艺分析
本次被加工产品是一个底座，其功用是起支撑作用。
材料为HT200，属中小批量生产。
总长280mm，总宽235mm，总厚度40mm。
由工艺任务单和零件图可知，零件属于箱体类零件，结构简单，型腔较大，主要加工表面是平面与孔系。
其主要技术要求如下：
.各孔系尺寸精度、几何形状精度及表面粗糙度：
1.Ф50H7通孔表面粗糙度是，公差范围为
，轴向圆度公差值为。
2.T型槽台阶处表面粗糙度，台阶表面粗糙度为25um，孔壁粗糙度为25um。
3.Ф30深为16mm的盲孔地面的粗糙度为。
4.两个Ф11孔内表面以及沉孔处表面粗糙度25um，沉孔地面粗糙度为。
5.
深为1mm的槽内壁表面粗糙度为。
.各孔系有关的相互位置精度：
的孔轴垂直度要求与轴线必须位于距离公差值范围内且垂直于A基准面。
.主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度：
基准面的粗糙度要求为，刮12点。
2.顶面要求与与基准平面平行度公差值为,表面粗糙度为，且在装配时可按等高修磨此面。
3.
和
角组成的燕尾槽，
面的表面粗糙度为，
面与A基准面的交线和
孔的中心轴线的垂直距离为105mm。
4.对于宽36mm斜度为
的斜面表面粗糙度为，斜面与顶面交线和
.其余各面均不加工，要求为毛培面。
.技术要求:
未注铸造圆角为
外观为加工面喷机床同色漆，内腔涂浅色漆。
第二章毛坯的确定
该工件材料为HT200，年生产钢为300件，重量约为3kg，查资料属中小批量生产，零件结构简单，属箱体类零件，型腔较大，，力学性能较高，表面粗糙度为~25um，因此零件的毛坯采用铸造的方法。
毛坯选择时，应全面考虑以下因素：
零件的材料和性能要求;
对铸铁和有色金属，选铸造毛坯；
对钢材，机械性能要求较高时，选锻件毛坯，机械性能要求较低时，选型材或铸钢毛坯。
零件结构形状和尺寸大小。
形状复杂和薄壁的毛坯，一般不能采用金属型铸造；
尺寸较大的毛坯，往往不能采用模锻、压铸和精铸。
对某些外形较特殊的小零件，往往采用精密的毛坯铸造方法，如压铸，熔模铸造等，以最大限度地减少机械加工量。
生产类型;
它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性。
如生产批量较大，便可采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样，虽然一次投资较高，但均分到每个毛坯上的成本就较少。
单件、小批生产时则应选用木模手工造型或自由锻造。
现有的生产条件;
结合本厂的现有设备和技术水平考虑可能性和经济性。
充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性。
为节约材料和能源，采用少切屑、无切削的毛坯制造方法，如精铸、精锻、冷轧、冷挤压等。
可大大减少机械加工量甚至不要加工，大大提高经济效益。
一般来说，铸造分为普通砂型铸造和特种铸造，本设计加工工件年生产纲领，属于中小批量生产，其结构较为简单，内外型腔空间大，有一定的斜度和圆度，有利于铸造时的拔模，综合因素考虑采用普通砂型铸造，手工木模造型。
采用手工木模造型时由于木模手工制造精度不高使用中易潮湿，变形，加工手工造型的误差较大因此必须留有较大的余量，手工造型生产率较低，也使用单件小批量生产。
综合加工效率、制造成本等因素考虑采用普通砂型铸造，手工木模造型。
采用手工木模造型时，由于木模本身制造精度不高使用中易潮湿、变形、加工手工造型的误差较大，因此必须留有较大余量，手工造型的生产率低，也使用单件小批量生产。
综合加工效率、制造成本等因素考虑、毛坯制造最终确定是用砂型铸造，手工木模造型。
工件加工的A基准面、顶面距A基准面的10mm的平面和
的孔均需要余量3～5mm铸造取5mm，
燕尾面留余量～5mm。
深为16mm的盲孔、宽12mm槽与宽20mm槽形成的T环形槽、宽36mm斜度为30的斜面、
与
角组成的燕尾面和两个
忽孔均无需铸造出来，铸造为实体。
其他部分均按照图纸尺寸铸造，不留余量。
第三章工艺路线设计
生产过程
机械产品的生产过程是将原材料转化为成品的全过程。
包括生产技术准备、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、测试检验及涂装等过程，凡对加工对象的尺寸、形状或性能产生一定变化的均为直接生产过程。
机械生产过程还包括工艺装备的制造、原材料的供应、工件的运输和储存、设备的维修及动力供应等。
不使加工对象发生变化的称为辅助生产过程。
工艺过程
在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等过程，均为工艺过程。
工艺过程是生产过程的主要组成部分。
采用机械加工的方法，直接改变毛坯形状、尺寸和表面质量，使成为合格的零件的过程成为机械加工工艺过程。
.数控加工工艺的主要内容
数控加工工艺的主要内容
（1）数控加工工艺分析的主要内容实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面：
1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。
2）分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。
3）设计数控加工工序。
如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。
4）调整数控加工工序的程序。
如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。
5）分配数控加工中的容差。
6）处理数控机床上部分工艺指令。
数控加工的工艺特点
数控加工与通用机床加工相比较，许多方面遵循的原则基本一致。
但由于数控机床本身自动化程度高，控制方式不同，设备费用高，使数控加工工艺响应形成了以下几个特点。
（1）工艺的内容十分具体
（2）工艺设计非常严密
（3）注重加工的适应性
.数控加工工艺过程的组成
根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用例行的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等。
一、机床的合理选用。
（1）要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。
（2）有利于提高生产率。
（3）尽可能降低生产成本。
二、数控国加工零件工艺性分析。
（1）零件加工零件工艺性分析。
（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。
三、加工方法的选择与加工方案的确定。
（1）加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
（2）加工方案确定的原则零件比较精密的最终加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
四、工序与工步的划分。
五、零件的安装与夹具的选择。
六、刀具的选择与切削用量的确定。
七、对刀点与换刀点的确定。
八、加工路线的确定。
数控加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和行程。
工序
一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。
工步与行程
工步是指在加工表面（或装配时的连接表面）、切削用量（主要是进给量f和速度v）和加工工具不变的条件下所连续完成的那一部分工序称为工步。
一个工序可以包括几个工步，也可以只有一个工步。
安装与工位
工件在加工之前，在机床或夹具上先占剧一个正确的位置（定位），然后在予以加紧的过程称为装夹。
工件在经一次装夹后所完成的那部分工序内容称为安装。
为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定不分所占据的每一个位置称为工位。
工艺路线
机械加工工艺路线是指主要用的机械加工方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。
包括确定表面加工方法、划分加工阶段、安排加工顺序、确定工序集中与分散程度。
本次被加工零件的毛坯材料是HT200，选择的是铸造毛坯，将其加工成底座零件（
）。
根据零件的技术要求、表面形状、已知的各机床的加工工艺范围，刀具的用途，以及先粗后精、先主后次、先面后孔、先基准后其他的原则，可以初步拟定零件加工的工艺路线。
由于对于较大的平面，铣削加工生产效率较高，所以主要加工表面采用铣削，根据加工对象粗糙度要求确定表面加工方法为：
粗铣-精铣；
对于加工尺寸较大、精度要求较高的已铸出毛坯孔，特别是分布在不同位置上，轴线间距离精度和相互位置精度要求严格的孔系，一般采用镗的加工方法，所以
通孔采用镗进行加工，根据粗糙度要求确定孔的加工方法为：
粗镗-半精镗-精镗。
本次设计底座零件共八道工序：
一．划线
1.工件水平放置；
2.划A基准面加工线，照顾不加工尺寸8mm和5mm;
3.划距A基准面10mm右侧平面加工线；
4.划顶面加工线；
5.工件数值尺寸280mm水平放置;
6.划
通孔水平中心线，照顾
圆尺寸；
7.划燕尾最外端加工线；
8.划燕尾
面与A基准面相交距
通孔水平中心轴105mm加工线；
9.划燕尾最下端加工线；
10.工件数值尺寸235mm水平放置；
11.划
通孔垂直中心线。
二．立铣
在X5032立式升降台铣床上，以A基准面未加工基准，夹具为平口钳装夹，用面铣刀盘，粗细顶面，留余量1mm。
三．刨
牛头刨床上，以顶面为基准，选择组合夹具装夹，加工以下内容；
1.用
刨刀粗、精刨
燕尾面，留刮量~;
2.用平面刨刀刨粗、精刨A基准面，留刮量~;
3.用平面刨刀刨10mm尺寸右侧平面到要求；
4.用平面刨刀刨宽68mm深28mm的深槽；
5.刨削修正加工距离
面与A基准面的交线200mm的圆弧相接平面，保证尺寸或均匀即可；
6.用
刨刀刨
沉割槽到要求；
7.用切刀刨1mm槽到要求；
四．钳
选择
刮刀，刮A基准面及
燕尾面到要求；
五．数控铣
在X25D型立式数控加工中心上；
以A基准面和
燕尾面为基准，加工一下方面；
的立铣刀精铣顶面，留磨量~;
2.用
的立铣刀铣30深为1mm槽到要求；
3.用
的立铣刀铣30深为16的mm的孔到要求；
4.用
的立铣刀铣宽为12深为14mm的环形槽，槽底留1mm余量；
5.用
的T型槽铣刀铣宽20深8mm的T环形槽到要求；
6.用粗镗刀粗镗
的孔到要求；
7.用半精镗刀半精镗
8.用12x90倒角刀倒
孔顶端1x
的倒角；
9.用50精镗刀精镗
10.用
的钻头不留余量一次加工要求的尺寸；
11.选用专用忽刀
一次加工深2mm；
六．卧铣
在X6132卧式升降台铣床上，选择组合夹具装夹，用两个规格直径160mm厚18mm的可转位三面刃铣刀组合使用，加工一下内容；
1.铣宽36mm斜度为30mm的斜面到尺寸要求；
2.铣削修正加工尺寸28mm的两平面，保证尺寸或均匀即可；
七．钻
在Z5150A立式钻床上，需用组合夹具装夹，加工以下内容；
的钻头钻两个
孔，到尺寸要求；
的忽钻平忽两个
深为2mm的孔到尺寸要求；
八．磨
在卧轴矩台平面磨床上，以A基准面和
燕尾面未加工基准，选用组合夹具装夹，粗精磨顶面，到要求。
第四章工序设计
刀具的选择
刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。
CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。
现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。
因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。
本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。
数控加工常用刀具的种类及特点
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。
刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。
数控刀具的分类有多种方法。
根据刀具结构可分为：
①整体式；
②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；
③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为：
①高速钢刀具；
②硬质合金刀具；
③金刚石刀具；
④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。
从切削工艺上可分为：
①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；
②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；
③镗削刀具；
④铣削刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：
⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；
⑵互换性好，便于快速换刀；
⑶寿命高，切削性能稳定、可靠；
⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；
⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。
数控加工刀具的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是：
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。
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；
铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；
加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；
加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；
对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。
而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。
另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。
在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。
因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。
编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。
目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。
在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。
一般应遵循以下原则：
①尽量减少刀具数量；
②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；
③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；
④先铣后钻；
⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；
⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
刀具选择应考虑的主要因素
１、被加工工件的材料、性能：
金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。
２、加工工艺类别；
车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。
３、工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。
４、刀具能承受的切削用量。
５、辅助因数：
操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。
根据以上原则本次加工选用刀具及其功用为：
1、
硬质合金面铣刀精铣顶面
2、
立铣刀
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