1、常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計課程數(shù)控加工工藝課程設(shè)計題目系 部班 級姓名聞陳欽學(xué)號11220135指導(dǎo)教師王秋紅設(shè)計時間2013.07.012013.07.12目錄1 緒論 12機械加工工藝過程分析 22. 1零件圖樣分析 22. 2工藝方案擬定32. 3加工設(shè)備選擇 43數(shù)控加工工序分析 43.1加工順序 43.2裝夾方案和夾具選擇 53.3選擇刀具 63.4確定工序尺寸 93.5裝夾方案和夾具選擇 10結(jié)論 14致謝 15參考文獻(xiàn) 161緒論本次課程設(shè)計的題目是三孔連桿及偏心軸數(shù)控加工工藝及數(shù)控程序設(shè)計。在制 定加工工藝方案時，先考慮將工件安全和穩(wěn)固地安裝在工作臺上，使工件在加工的 過程中

2、保持平穩(wěn)，然后通過 AutoCAD繪制平面二維圖，用UG繪制立體三維圖，然后 根據(jù)其工藝規(guī)程的編制步驟，分成側(cè)重點各不相同的若干個任務(wù)：即，零件圖 的結(jié)構(gòu)特點、零件的加工工藝分析、相應(yīng)的切削加工方式、機床結(jié)構(gòu)及選用、 刀具種類以及機床專用夾具的選擇等。最后編寫了零件的數(shù)控加工程序，在程 序中有相應(yīng)的加工路線圖。將設(shè)計圖樣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具，因而它是機械制造業(yè)的基 礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造出先進的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品 質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。機械制造工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn) 實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。機械制造工藝的內(nèi)容極其廣泛，它包括零件的

3、毛坯制造、 機械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等機械制造工藝課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性 的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要 的地位。在本次設(shè)計中運用了大量的機械工藝及編程知識，翻閱了許多專業(yè)書籍，由于 能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師予以指教。122機械加工工藝過程分析加工的零件為三孔連桿以及偏心軸:如圖1( 1-1 )所示零件為三孔連桿，結(jié)構(gòu)形狀簡單，是適合普通銑床加工的零件；-SS-O-XXT32705xy 0.0005-23iJ

4、1;p.5X45M.W451-1圖1三孔連桿加工簡圖2.1 零件圖樣分析1 結(jié)構(gòu)分析零件主要由© 112、© 50、© 36、的圓柱端面面，© 90、© 35、© 25的內(nèi)孔表面 連桿的端面，連桿的鍵槽，耳鉤的端面所構(gòu)成。2 精度分析圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在孔的端面和內(nèi)表面、© 90內(nèi)孔表面為 Ra1.6um, © 112圓柱的端面 Ra6.3um。© 35的孔的 內(nèi)表面 Ra1.6um,© 50圓柱面為 Ra6.3um © 25的內(nèi)孔表面為 Ra1.6

5、um,© 36圓柱的端面為 Ra6.3um,耳鉤的兩端面為Ra6.3um其余為Ra12.5um要求不高；位置要求較嚴(yán)格， 表現(xiàn)在© 90孔的內(nèi)表面的圓柱度為0.0085mm © 25內(nèi)孔圓柱表面對于 © 90的中心 線的平行度為0.02mm, © 35孔內(nèi)表面圓柱度為0.0085mm并且對于© 90的中心線的 平行度為0.02mm熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到 226271HBS保持均勻。3. 毛坯、余量分析毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機械加工

6、的難易，工序 數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。4. 結(jié)構(gòu)工藝性分析根據(jù)零件的材料，推薦用鑄件或鍛件，但從經(jīng)濟方面著想，如用鑄件中的鑄料， 加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具 有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。2.2 工藝方案擬定加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法© 112圓柱端面Ra6.3IT6粗銑-半精銑-精銑© 50圓柱端面Ra6.3IT6粗銑-半精銑-精銑© 36圓柱端面Ra6.3IT6粗銑-半精

7、銑-精銑© 90圓柱孔Ra1.6IT6粗鏜孔-精鏜© 90孔端口的導(dǎo)圓Ra6.3IT6精銑© 35圓柱孔Ra1.6IT6鉆孔粗鏜孔精鏜孔© 25圓柱孔Ra1.6IT6鉆孔粗鏜孔精鏜孔2.3 加工設(shè)備選擇在上述分析的基礎(chǔ)上選擇機床， 根據(jù)加工平面分析，該零件為鑄件，沒有復(fù)雜輪廓需要銑削，所以選擇普通立式銑床，型號為X52K鉆孔用搖臂鉆床，型號為Z3050; 粗鏜精鏜孔用的是普通鏜床，型號為 T611。3機械加工工序分析鍛模鍛熱處理正火處理；噴砂噴砂，去毛刺；銑按所劃加工線找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面至劃線尺寸，并確定大頭孔平面為以下各序加工

8、的主基準(zhǔn)面做標(biāo)記；銑以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面，大頭厚50± 0.2mm 小頭厚35± 0.2mm;銑以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，按大、小頭中心連線找正，壓緊大頭，銑耳部兩側(cè)平面，保證尺寸高52mm厚為20± 0.2mm鉆以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，鉆小頭孔至29mm耳部孔至 19mrp粗鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，粗鏜二孔，數(shù)控鏜其中大頭孔尺寸至 88mm小頭孔尺寸至33mm耳部尺寸至24mm精鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，重新裝夾壓 緊工件

9、，數(shù)控精鏜三個空至圖樣要求尺寸，大孔 90H6+0.0130mm 小頭孔35H6+0.0160mm保證中心距為 270± 0.10mm,耳部孔 25H6+0.0130mm保證與大頭孔中心距為 95+0.100mm3.1 加工順序（工步順序）工序1模鍛工序2正火處理；工序3噴砂，去毛刺；工序4 銑90大孔端面（基準(zhǔn)）按所劃加工線找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面至劃線尺寸， 并確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面做標(biāo)記；工序5銑35孔端面以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面， 大頭厚50 ± 0.2，小頭厚35 ± 0.2;

10、工序6銑耳板以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，按大、小頭中心連線找正，壓緊大頭，銑耳部兩側(cè) 平面，保證尺寸高52，厚為20± 0.2。工序7 鉆孔以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，鉆小 頭孔至29，耳部孔至19;工序8 粗鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，粗鏜 三孔，其中大頭孔尺寸至 88,小頭孔尺寸至33,耳部尺寸至24;工序9 精鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，重新裝夾壓緊 工件，精鏜三個空至圖樣要求尺寸，大孔 90H6+0.0130,小頭孔35H6+0.0160,保證中心距為270± 0.10，耳部孔25H

11、6+0.0130,保 證與大頭孔中心距為 95+0.100;3.2裝夾方案和夾具的選擇三孔連桿夾具：該零件不容易在臺虎鉗裝夾，不方便加工，根據(jù)它的加工表面及 銑削方式，為了方便加工，有良好的定位基準(zhǔn)，采用組合夾具，方便緊固及裝夾。3.3 選擇刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分， 刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和 經(jīng)濟性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件三孔連桿材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重，切削溫度

12、高，而YT類硬質(zhì)合金具有 較高的硬度和耐磨性，尤其具有高的耐熱性，在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所 以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。 銑車外圓柱面：立銑刀，圓弧半徑為10， 半精車，精車外圓柱面：，立銑刀，圓弧半徑為3， 鉆頭：高速鋼刀具，直徑為© 35;刀具號T0303,直徑為© 35,鉆© 25的孔T0404 鉆頭直徑為© 25 鏜刀 刀桿長度為分別為 BX H= 45 X 50，BX店17.5 X 35，BX店12.5 X 20綜上可做一刀具表如下:加工表面刀具號刀具名稱刀具參數(shù)銑孔的外圓柱端面T1立銑刀r=10銑的外圓柱端面T2立銑

13、刀r=3鉆35的孔T3鉆頭35鉆© 25的孔T4鉆頭© 25鏜90的孔T5鏜刀BX H= 45 X 50鏜35的孔T6鏜刀BX H= 17.5 X 35鏜25的孔T7鏜刀BXH=12.5 X20銑連桿兩端面、凹槽T1立銑刀r=10銑耳鉤的兩端平面T2立銑刀r=3表一加工刀具表根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加 工余量，中間工序公差按經(jīng)濟精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面 的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1) © 112的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸表面粗糙度粗銑5IT1255±

14、; 0. 1212.5半精銑1.0IT851±0.026.32) © 35的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗銑3.0IT1238±0.1212.5半精銑1.0IT836±0.026.33) ©1)25的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗銑3.0IT1223±0.12mm12.5半精銑1.0IT821±0.02mm6.3精銑0IT620±0.02m6.34 )耳鉤的兩端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗銑3.0IT1223±0.12m

15、m12.5半精銑1.0IT621±0.02mm6.35 )連桿的端平面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗銑0IT1223±0.5mm12.56 ）連桿的凹槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度粗銑0IT1215±0.5mm12.57 ） © 112的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑0IT6350.02m6.38 ） © 35的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑0IT635±0.02m6.39 ） © 25的孔的外圓柱端面工序名稱工序余量工序

16、公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑0IT620±0.02m6.310 ）耳鉤的兩端面工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑0IT620±0.02m6.311 ）精鏜© 90的孔工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鏜 0IT6© 90H6+ 0.0221.612 ）鉆© 35的孔工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鉆2.0IT12© 3312.513 ）鉆© 25的孔工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鉆2.0IT12© 2312.514 ）精鏜© 35的孔工序名稱工序

17、余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鏜0IT6© 35H6+ 0.0161.615 ）精鏜© 25的孔工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度鏜 0 IT6© 25H6+ 0.0131.63.4 確定工序尺寸銑90大孔端面（基準(zhǔn)）按所劃加工線找正，墊平，桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面至劃線尺寸， 并確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面做標(biāo)記；銑35孔端面以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭、耳部及桿身加輔助支承，壓緊工件，銑平面， 大頭厚50± 0.2mm 小頭厚35± 0.2mm;銑耳板以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，按大、小頭中心連線找正，壓緊大頭，銑

18、耳部兩側(cè) 平面，保證尺寸高52mm厚為20 ± 0.2mm鉆孔以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，鉆小 頭孔至29mm耳部孔至 19mm粗鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，壓緊工件，粗鏜 三孔，其中大頭孔尺寸至 88mm小頭孔尺寸至33mm耳部尺寸至 24mm精鏜以大頭孔基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，小頭及耳部端面加輔助支承后，重新裝夾壓緊 工件，精鏜三個空至圖樣要求尺寸，大孔 90H6+0.0130mm小頭孔 35H6+0.0160mm 保證中心距為 270 ± 0.10mm，耳部孔25H6+0.0130mm保證與大頭孔中心距為 95+0.100

19、mm3.5 確定切削用量© 112的孔的外圓柱面精銑：查機械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc>1.67m/s取Vc=120 m/min則n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 x 61.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實際切削速度：Vc=n d/1000=630 x 3.14 x 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KCX 即X VcX f /60000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/

20、60000=0.38Kw 由 于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r © 50的孔的外圓柱面精銑：查機械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc>1.67m/s取Vc=120 m/min則n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 X 61.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實際切削速度：Vc=n d/10

21、00=630 X 3.14 X 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcX 即X VcX f /60000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/60000=0.38Kw 由 于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r © 36的孔的外圓柱面精銑：查機械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc>1.67m/s取Vc=120 m

22、/min則n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 X 61.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實際切削速度：Vc=n d/1000=630 X 3.14 X 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KcX 即X VcX f /60000=2305 X 0.55 X 120.87 X 0.15/60000=0.38Kw 由 于機床說明書查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc= 120.87m/min , n=630r/min f=0.15mm/r 耳鉤的兩端

23、面精銑：查機械加工工藝設(shè)計手冊表 9-16知：f=0.130.18mm/r取f=0.15 mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表知： Vc>1.67m/s取Vc=120 m/min則n=1000Vc/d=1000X 120/3.14 x61.1=625.5 r/min 圓整得 n=630 r/min取 ap=0.55mm 故實際切削速度：Vc=n d/1000=630 x 3.14 x 61.1/1000=120.87m/min 校核功率 Pc=KCX 即x Vcx f /60000=2305 x 0.55 x 120.87 x 0.15/60000=0.38Kw 由 于機床說明書查得Pc=7.5

24、 Kw,效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc= 120.87m/min， n=630r/min f=0.15mm/r 精鏜© 90的孔精鏜孔： 查金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編表10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 貝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min由TK7220說明書取n=160/min故實際切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根據(jù)機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率 為

25、 0.8，功率 Pc=Kcx 即x Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4/60000=1.85Kw 機床功 率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 鉆© 35的孔鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294知：ap=d/2=15mm取f=0.35mm/r ; Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=1000 x 0.33 x 60/3.14 x 30=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實際 切削速度： Vc=n d/1000=210 x 3.14 x 30/10

26、00=19.8m/min 校核功率Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 15x 30.6/60 x 1000=3.99Kw 由于 CK5140C機床說 明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值 為 Vc= 19.8m/min , n=210r/min , f=0.35mm/r鉆孔：查簡明加工工藝手冊 P297知f=0.350.40mm/r, Vc=0.8331.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=1000x 0.85 x 60/3.14 x 74=219.5r/min

27、由CK5140C說明書取n=200r/min 故實際切削速度 Vc=nd/1000=200x 3.14 x 74/1000=46.5m/min 取 即=3mm校核功率 Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 3x 46.5 x 0.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機床 說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機床功率PnvPc,所以機床功率足夠，實際取 值為 Vc= 46.5m/min , n=200r/min f=0.35mm/r 鉆© 25的孔鉆孔：查機械加工工藝手冊P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ; Vc=0.33 m/s 故

28、 n=1000Vc/ d=1000 x 0.33 x 60/3.14 x 30=210.2 r/min 圓整得 n=210r/min 故實際切削速度：Vc=n d/1000=210 x 3.14 x 30/1000=19.8m/min 校核功率Pc=KCX 即x Vcx f /60000=2305x 15X 30.6/60 x 1000=3.99Kw 由于 CK5140C機床說 明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機床功率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值 為 Vc= 19.8m/min，n=210r/min，f=0.35mm/r鉆孔：查簡明加工工藝手冊 P297知f=0.350.4

29、0mm/r, Vc=0.8331.666m/s 取 f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故 n=1000Vc/ d=1000x 0.85 x 60/3.14 x 74=219.5r/min 由CK5140（說明書取n=200r/min 故實際切削速度 Vc=nd/1000=200x 3.14 x 74/1000=46.5m/min 取 即=3mm校核功率 Pc=Kcx 即x Vcx f /60000=2305 x 3x 46.5 x 0.35/60000=1.9Kw 根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw效率為0.8，機床功率PnvPc,所以機床功率足夠，實際取 值為 Vc= 46.5

30、m/min， n=200r/min f=0.35mm/r 精鏜© 35的孔精鏜孔： 查機械加工工藝人員手冊增訂組編表10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 貝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min 由TK7220說明書取n=160/min故實際切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根據(jù)機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率 為 0.8，功率 Pc=Kcx apx Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4

31、/60000=1.85Kw 機床功 率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r 精鏜© 25的孔精鏜孔： 查金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編表10-13 ap=3mm； S=0.300.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 貝U n=1000Vc/d=1000x 0.65 x 60/d=155r/min由TK7220說明書取n=160/min故實際切削速度Vc=nd/1000=160x 3.14 x 80/1000=40.2m/min 根據(jù)機床說明書查得 Pc=7.5 Kw,效率 為 0.8，功率 Pc=Kcx apx Vcx S/60000=2305x 3x 40.2 x 0.4/60000=1.85Kw 機床功 率Pnv Pc,所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 40.2m/min , n=