配合件的组合与加工毕业设计说明书.doc

毕业设计说明书

  课 题 配合件的组合与加工
专 业 数控技术
班 级 0801
学生姓名 栗传帅
指导教师 叶红

2010年 11月 16日

目录
1.前言 3
2.工艺设计 零件分析 3
2.1分析零件画图 3
3确定毛坯及材料 4
3.1确定材料 4
3.2确定毛坯 4
4工艺路线的设计 4
5加工阶段，工序的划分 5
6夹具的选择 5
7粗精基准的选择 6
7.1粗基准的选择 6
7.2精基准的选择 6
7.3 量具的选择 7
8切削用量的确定 7
8.1加工条件 7
8.2粗铣外圆选择刀具1，精铣外圆选择刀具2 7
8.3确定切削深度 7
8.4确定进给量 8
8.5确定切削速度VC 8
8.6钻Ф30孔 8
8.7刀具选择 8
8.8切削用量选择： 8
8.9铣Ф30右端面及17X12槽 8
9刀具的选择 9
10工序内容拟定 9
11设计小结 34
12参考文献 34
13致谢 35

配合件的组合与加工

1.前言
为了对大学三年来所学的知识总结，也为了我们将来工作的需要，在临近毕业之时对知识做一个系统的规划。我所选择的课题就球体支撑轴的设计，因为这包括我们在大学三年来所有要学知识。我们的实践知识很多，但是理论的就很少了，在这里我们可锻炼我的理论知识，我们不想做一个只会动手不会动脑的人，这对我们高职生来说很重要。通过对课题的研究，再深入的了解我们就能够把所学的只是全都联系起来了。
我所选的这个课题主要的加工工具是数控铣床，所以我们必须要知道选择那种数控铣床精度高，而且经济实惠。因为我们所接触机械设备很少，再加上操作难度关系我选择华中世纪新数控系统，这样方便我们编程和操作。再次是对课题的研究画出二维图，三维图以确定毛坯尺寸，毛坯材料，材料的性质，加工工艺，加工工序，编制加工程序，确定重点，难点及可能遇到的问题。通过对这些的了解我们就能很好对所学知识的巩固。
2.工艺设计 零件分析
2.1分析零件画图
1.首先我们拿到课题后仔细的看一遍，对要加工的零件有个大概的了解，确定绘制的难点，
特别是圆弧轮廓，对尺寸也要熟记，还有就是有特殊加工精度的地方也要记得为方便以后的加工工艺做好准备，再就是对有公差地方也要注意，这对以后编制程序的时候主轴的转速，进给量是有帮助的。做好这些工作之后，我们就开始绘制二维图，我们选用的软件就是我们常用的CAD这个对我们来说太熟悉了，用起来也方便。如果你觉得其他的好用你也可以选。
我们选用的Mastercam,你也可以选其他的三维制图软件CAD、UG\PorE 等。
2.再对绘制好的零件图进行审核，确定无误后打印。
3确定毛坯及材料
3.1确定材料
我们选用适合制造轴承的45#钢。
3.2确定毛坯
毛坯尺寸我们选用160mmx120mmx40mm长方体锻件
4工艺路线的设计

1.我们先加工平面，外圆轮廓，粗铣平面铣，铣键槽，铣Φ 100半圆，铣24x135.5槽，铣两侧台阶，钻Φ 30通孔，钻Φ16通孔。精铣各平面去锐边倒角，去毛刺粗加工的被吃刀量为3mm，主轴的转速是800转|分，进给量为200mm|min。精加工x轴方向的加工余量为0.2mm，y轴的精加工余量为0.05mm，主轴的转速1500转|分,进给量为80mm|min。钻孔的转速500转|分。粗加工的刀具是主偏角为90度的外圆铣刀，精加工的刀具为35度菱形铣刀。
5加工阶段，工序的划分
4.1共分为7个阶段。共分为八次工序。
6夹具的选择
1.通用的夹具。在铣床上用来装夹工件的装置称为铣床夹具．数控铣床的夹具与苷通铣床的夹具相同，铣床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的同一类夹具，例如：平口钳又名机用虎钳，是一种通用夹具，常用于安装小型工件。它是铣床、钻床的随机附件。将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工，专用夹具是专门为加丁某一指定千件的某一下序而设计的夹具。
2.平口钳（数控铣床自带夹具）。如下图

7粗精基准的选择
7.1粗基准的选择
1.选择重要表面为粗基准 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。
2.选择不加工表面为粗基准 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。
3.选择加工余量最小的表面为粗基准。
4.选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 以便工件定位可靠、夹紧方便。
5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次选作粗基准。
7.2精基准的选择
1) 基准重合原则。
2) 基准统一原则。
3) 自为基准原则。
4) 互为基准原则。
5) 便于装夹原则。
自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序选择加工面进行加工时需要两个表面互相作为基准反复进行加工以保证位置精度要求，应选中心孔为精基准。
7.3 量具的选择
常用的有游标卡尺，千分尺。游标卡尺是测量长度、宽度、内经等等。其用途与千分尺差不多，但精确度要高些。而且右边卡尺不便于测量该图，根据图纸的要求我们选择游标卡尺。

8切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
8.1加工条件
工件材料：45#钢调质处理 硬度220-240HB，取220。
加工要求：钻Ф20，镗Ф30,Ф34孔。
机床：数控系统HNC-21M铣床。
8.2粗铣外圆选择刀具1，精铣外圆选择刀具2
8.3确定切削深度
粗铣外圆，一次走刀，则ap=1mm。
8.4确定进给量
由《切削用量手册》，HT200，刀杆尺160x25,工件最小直径为Ф24mm，则f=0.2-0.3mm/r。再由《简明手册》表4.2-3查取f =0.22mm/r。
8.5确定切削速度VC
根据《切削用量手册》表1.27查取：896 r/min取900。
8.6钻Ф30孔
8.7刀具选择
查《机械制造工艺设计简明手册》选用15高速钢锥柄标准花钻。
8.8切削用量选择：
查《切削用量手册》得：f=0.70-0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》CK6140铣床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V=400r/min。
确定切削深度，一次走刀，则ap=1mm。
8.9铣12x17槽
（1）确定切削深度，一次走刀，则ap=1mm。
（2)确定进给量
由《切削用量手册》表1.4，f=0.6-0.9mm/r。根据XA6140机床说明书（见《工艺手册》表1.31）取f=0.86 mm/r。
（3)确定切削速度VC
根据《切削用量手册》表1.27查取：346.815 r/min。
按XK6140铣床说明书，选择与36.815r/min相近似的机床转速n =350r/min,则实际切削速度。
5)Ф34,Ф30孔的镗孔速度取120m/min,f=0.05mm/r
9刀具的选择
刀具选择要考虑许多问题，相应地就有许多原则，如效率原则、加工精度原则、稳定性原则、经济性原则等等刀具的合理选择和使用在生产加工占据及其重要的作用。刀具的种类很多，就其材料而言，就有高速钢、硬质合金、陶瓷等。根据零件的材料不同，我们所选的刀具也不同，比如数控铣削的零件一般采用硬质合金，数控铣床一般采用高速钢。
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。（具体情况参见附录刀具卡片）
10工序内容拟定
1机床的选定
我选择的是华中世际星数控系统。
2手工编程
O0801
%0801
G17G90G40G49G21G54
M06T04 换上平面铣刀
M03S800
F600 （设置粗铣转速 进给速度 ）
M08
G00X0Y0Z3 铣平面铣平面
G01Z-5
X160
Y40
X0
Y80
X160
Z-10
X0
Y40
X160
Y0
X0
G00Z100
M06T01
G00G41X0Y120
Z5
G01Z-5
X70
Z-10
X0
G01X52Y120 铣12x17槽
Z-10
V-11
G03X64Y109R-6
G01Y125
G00G40Z100
M06T05 铣Φ 100半圆
G00X80Y0
G01Z2
Z-12.5
G00Z100
M06T01 铣24x135.5槽
G00X62Y41
G01Z2
Z-9
X21.25Y41
G02X13.25Y33R8
G01X21.25Y17
G02X21.25Y17R8
G01X138.75
G02X146.75Y25R8
G01X21.25Y17
G02X21.25Y17R8
G01X60
G00Z100
M06T02 钻孔Φ30
G00X80Y78
Z5
G01Z-42
G00Z100
M06T03 钻孔Φ16
G00X30Y62
Z5
G01Z-42
G00Z100
M06T01 铣R103半球体
#1=103
#2=0
WHILE#2LE90
#11=#1*[SIN[#2*PI/180]-1]-1
#22=#1*COS[#2*PI/180]+5
G90G01Z[#11]F120
G01X0Y[#22]
G03J[-#22]I0
#2=#2+3
G91G01X3
ENDW
G90G00Z30
M30 结束
然后再经过热处理，增加表面的性质，消去部分应力。
3.自动编程
%0801
(刀具名称= 刀具号码=1 刀径补正=0 刀长补正=0 刀具直径=10. 刀角半径=0. )
(加工余量: XY方向=0. Z方向=0. )
(工件坐标= G54 )

N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N102 G91G28 Z0.
N104 S0 M5
N106 G0 G90 G54 X-87.5 Y-57.5
N108 Z50.
N110 Z10.
N112 G1 Z-3.5 F0.
N114 X-77.5 F.3
N116 X77.5
N118 Y-50.312
N120 X-77.5
N122 Y-43.125
N124 X77.5
N126 Y-35.937
N128 X-77.5
N130 Y-28.75
N132 X77.5
N134 Y-21.562
N136 X-77.5
N138 Y-14.375
N140 X77.5
N142 Y-7.187
N144 X-77.5
N146 Y0.
N148 X77.5
N150 Y7.187
N152 X-77.5
N154 Y14.375
N156 X77.5
N158 Y21.562
N160 X-77.5
N162 Y28.75
N164 X77.5
N166 Y35.937
N168 X-77.5
N170 Y43.125
N172 X77.5
N174 Y47.5
N176 X-20.
N178 G2 X-22.5 Y50. R2.5
N180 G1 Y50.312
N182 X-77.5
N184 Y57.5
N186 X-22.5
N188 Z6.5 F0.
N190 G0 Z50.
N192 X80. Y-60.
N194 Z10.
N196 G1 Z-3.5
N198 Y50. F.3
N200 X-20.
N202 Y60.
N204 X-80.
N206 Y-60.
N208 X80.
N210 Z6.5 F0.
N212 G0 Z50.
N214 X-87.5 Y-57.5
N216 Z6.5
N218 G1 Z-7.
N220 X-77.5 F.3
N222 X77.5
N224 Y-50.312
N226 X-77.5
N228 Y-43.125
N230 X77.5
N232 Y-35.937
N234 X-77.5
N236 Y-28.75
N238 X77.5
N240 Y-21.562
N242 X-77.5
N244 Y-14.375
N246 X77.5
N248 Y-7.187
N250 X-77.5
N252 Y0.
N254 X77.5
N256 Y7.187
N258 X-77.5
N260 Y14.375
N262 X77.5
N264 Y21.562
N266 X-77.5
N268 Y28.75
N270 X77.5
N272 Y35.937
N274 X-77.5
N276 Y43.125
N278 X77.5
N280 Y47.5
N282 X-20.
N284 G2 X-22.5 Y50. R2.5
N286 G1 Y50.312
N288 X-77.5
N290 Y57.5
N292 X-22.5
N294 Z3. F0.
N296 G0 Z50.
N298 X80. Y-60.
N300 Z6.5
N302 G1 Z-7.
N304 Y50. F.3
N306 X-20.
N308 Y60.
N310 X-80.
N312 Y-60.
N314 X80.
N316 Z3. F0.
N318 G0 Z50.
N320 X-87.5 Y-57.5
N322 Z3.
N324 G1 Z-10.5
N5980 X85. Y62.381
N5982 Z-3.52
N5984 G1 Z-6.52
N5986 X75.074
N5988 X74.141 Z-6.172
N5990 X70.441 Z-4.95
N5992 X68.987 Z-4.53
N5994 G0 Z-3.53
N5996 Z-1.53
N5998 Z-1.52
N6000 X85. Y61.429
N6002 Z-3.52
N6004 G1 Z-6.52
N6006 X75.074
N6008 X74.141 Z-6.172
N6010 X70.441 Z-4.95
N6012 X68.987 Z-4.53
N6014 G0 Z-3.53
N6016 Z-1.53
N6018 Z-1.52
N6020 X85. Y60.476
N6022 Z-3.52
N6024 G1 Z-6.52
N6026 X75.074
N6028 X74.141 Z-6.172
N6030 X70.441 Z-4.95
N6032 X68.987 Z-4.53
N6034 G0 Z-3.53
N6036 Z-1.53
N6038 Z-1.52
N6040 X85. Y59.524
N6042 Z-3.52
N6044 G1 Z-6.52
N6046 X75.074
N6048 X74.141 Z-6.172
N6050 X70.441 Z-4.95
N6052 X68.987 Z-4.53
N6054 G0 Z-3.53
N6056 Z-1.53
N6058 Z-1.52
N6060 X85. Y58.571
N6062 Z-3.52
N6064 G1 Z-6.52
N6066 X75.074
N6068 X74.141 Z-6.172
N6070 X70.441 Z-4.95
N6072 X68.987 Z-4.53
N6074 G0 Z-3.53
N6076 Z-1.53
N6078 Z-1.52
N6080 X85. Y57.619
N6082 Z-3.52
N6084 G1 Z-6.52
N6086 X75.074
N6088 X74.141 Z-6.172
N6090 X70.441 Z-4.95
N6092 X68.987 Z-4.53
N6094 G0 Z-3.53
N6096 Z-1.53
N6098 Z-1.52
N6100 X85. Y56.667
N6102 Z-3.52
N6104 G1 Z-6.52
N6106 X75.074
N6108 X74.141 Z-6.172
N6110 X70.441 Z-4.95
N6112 X68.987 Z-4.53
N6114 G0 Z-3.53
N6116 Z-1.53
N6118 Z-1.52
N6120 X85. Y55.714
N6122 Z-3.52
N6124 G1 Z-6.52
N6126 X75.074
N6128 X74.141 Z-6.172
N6130 X70.441 Z-4.95
N6132 X68.987 Z-4.53
N6134 G0 Z-3.53
N6136 Z-1.53
N6138 Z-1.52
N6140 X85. Y54.762
N6142 Z-3.52
N6144 G1 Z-6.52
N6146 X75.074
N6148 X74.141 Z-6.172
N6150 X70.441 Z-4.95
N6152 X68.987 Z-4.53
N6154 G0 Z-3.53
N6156 Z-1.53
N6158 Z-1.52
N6160 X85. Y53.81
N6162 Z-3.52
N6164 G1 Z-6.52
N6166 X75.074
N6168 X74.141 Z-6.172
N6170 X70.441 Z-4.95
N6172 X68.987 Z-4.53
N6174 G0 Z-3.53
N6176 Z-1.53
N6178 Z-1.52
N6180 X85. Y52.857
N6182 Z-3.52
N6184 G1 Z-6.52
N6186 X75.074
N6188 X74.141 Z-6.172
N6190 X70.441 Z-4.95
N6192 X68.987 Z-4.53
N6194 G0 Z-3.53
N6196 Z-1.53
N6198 Z-1.52
N6200 X85. Y51.905
N6202 Z-3.52
N6204 G1 Z-6.52
N6206 X75.074
N6208 X74.141 Z-6.172
N6210 X70.441 Z-4.95
N6212 X68.987 Z-4.53
N6214 G0 Z-3.53
N6216 Z-1.53
N6218 Z-1.52
N6220 X85. Y50.952
N6222 Z-3.52
N6224 G1 Z-6.52
N6226 X75.074
N6228 X74.141 Z-6.172
N6230 X70.441 Z-4.95
N6232 X68.987 Z-4.53
N6234 G0 Z-3.53
N6236 Z-1.53
N6238 Z-1.52
N6240 X85. Y50.
N6242 Z-3.52
N6244 G1 Z-6.52
N6246 X75.074
N6248 X74.141 Z-6.172
N6250 X70.441 Z-4.95
N6252 X68.987 Z-4.53
N6254 G0 Z-3.53
N6256 Z-1.53
N6258 Z2.65
N6260 X-15.
N6262 Z-3.51
N6264 Z-5.51
N6266 G1 Z-8.51
N6268 X-10.136
N6270 X-7.803 Z-7.537
N6272 X-5.074 Z-6.52
N6274 G0 Z-5.52
N6276 Z-3.52
N6278 Z-3.51
N6280 X-15. Y50.952
N6282 Z-5.51
N6284 G1 Z-8.51
N6286 X-10.136
N6288 X-7.803 Z-7.537
N6290 X-5.074 Z-6.52
N6292 G0 Z-5.52
N6294 Z-3.52
N6296 Z-3.51
N6298 X-15. Y51.905
N6300 Z-5.51
N6302 G1 Z-8.51
N6304 X-10.136
N6306 X-7.803 Z-7.537
N6308 X-5.074 Z-6.52
N6310 G0 Z-5.52
N6312 Z-3.52
N6314 Z-3.51
N6316 X-15. Y52.857
N6318 Z-5.51
N6320 G1 Z-8.51
N6322 X-10.136
N6324 X-7.803 Z-7.537
N6326 X-5.074 Z-6.52
N6328 G0 Z-5.52
N6330 Z-3.52
N6332 Z-3.51
N6334 X-15. Y53.81
N6336 Z-5.51
N6338 G1 Z-8.51
N6340 X-10.136
N6342 X-7.803 Z-7.537
N6344 X-5.074 Z-6.52
N6346 G0 Z-5.52
N6348 Z-3.52
N6350 Z-3.51
N6352 X-15. Y54.762
N6354 Z-5.51
N6356 G1 Z-8.51
N6358 X-10.136
N6360 X-7.803 Z-7.537
N6362 X-5.074 Z-6.52
N6364 G0 Z-5.52
N6366 Z-3.52
N6368 Z-3.51
N6370 X-15. Y55.714
N6372 Z-5.51
N6374 G1 Z-8.51
N6376 X-10.136
N6378 X-7.803 Z-7.537
N6380 X-5.074 Z-6.52
N6382 G0 Z-5.52
N6384 Z-3.52
N6386 Z-3.51
N6388 X-15. Y56.667
N6390 Z-5.51
N6392 G1 Z-8.51
N6394 X-10.136
N6396 X-7.803 Z-7.537
N6398 X-5.074 Z-6.52
N6400 G0 Z-5.52
N6402 Z-3.52
N6404 Z-3.51
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N6408 Z-5.51
N6410 G1 Z-8.51
N6412 X-10.136
N6414 X-7.803 Z-7.537
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N6418 G0 Z-5.52
N6420 Z-3.52
N6422 Z-3.51
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N6598 G0 Z-5.52
N6600 Z-3.52
N6602 Z-3.51
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N6606 Z-5.51
N6608 G1 Z-8.51
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N6612 X-7.803 Z-7.537
N6614 X-5.074 Z-6.52
N6616 G0 Z-5.52
N6618 Z-3.52
N6620 Z-3.51
N6622 X-15. Y69.048
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N6626 G1 Z-8.51
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N6650 X-5.074 Z-6.52
N6652 G0 Z-5.52
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N6658 X85.
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N6662 Z-5.51
N6664 G1 Z-8.51
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N6676 Z-3.51
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N6682 G1 Z-8.51
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N6708 G0 Z-5.52
N6710 Z-3.52
N6712 Z-3.51
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N6718 G1 Z-8.51
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N6816 G0 Z-5.52
N6818 Z-3.52
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N6964 Z-3.51
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N6968 Z-5.51
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N6974 X77.803 Z-7.537
N6976 X75.074 Z-6.52
N6978 G0 Z-5.52
N6980 Z-3.52
N6982 Z-3.51
N6984 X85. Y52.857
N6986 Z-5.51
N6988 G1 Z-8.51
N6990 X80.136
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N6994 X75.074 Z