端盖加工工艺

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1、 本科毕业设计（论文） 题目 端盖的数字化加工工艺 学 院— 机械工程学院 年 级— 2019 届 专业_ 机械电子工程 班 级— ZB63171 学号_ ZB6317104 姓 名_ 陈林宝 校内导师_ 华征潇 职称_ 中级 校外导师- 赵丽员 职称_ 工程师 论文提交日期 2019-05-10 由图1-1看到由外圆面、内孔、螺纹孔、沉孔、槽构成这个零件，以铢、钻、车加工 为主，这个零件可用加工中心、数控车对它进行加工。 2.1.2零件图精度分析 我们可以看出该零件精度等级还是比较高的，其中外圆尺寸精度

2、较高的有 0 434h7,0 26OH6；⑦422.3对基准C的同轴度为⑦0.03mm, 434h7对基准C的同轴度 为勿0.03mm,八边形B端面对基准A的圆跳动为0.03mm；⑦260内圆柱表面的圆柱度为 0.016mm,端盖左端面对基准C的垂直度为0.030mm0 260H6内孔的表面粗糙度达到 1.6um, 0434h7外圆表面粗糙度要求为3.2um, 20°倒角粗糙度为3.2um, 0 326内孔端 面粗糙度为3.2um八边形上端面表面粗糙度为6.3um,其余为12.5um。我们可以通过选取 正确的粗、精加工路线和比较合理的切削用量来确保表面粗糙度的要求。 2.2零件加

3、工工艺路线设计 2.2.1选择定位基准 一般应首先选出精基准，之后选出粗基准。 精基准的选择： (1) 保证零件的加工的精度和方便于它的安装。 (2) 选择要一般要符合基准重合原理、基准统一原理、自为基准原理、互为基准原 理、便于装夹原理。 粗基准选择要求要做到以下5点要求： (1) 需要保留需要加工表面的加工余量； (2) 零件的待加工表面与不用加工表面可以互相调换位置； (3) 零件的加工定位必须准确可靠； (4) 不能重复或者多次使用粗基准面。 2.2.2确定数控加工方法 在加工中我们可以用多种方法来确定表面粗糙度和精度，在实际加工中我们主要看零 件的加工的精

4、度、表面的粗糙度、结构的形状、尺寸要求、毛坯的材料及热处理的方式来 选择。 (1) 本零件图内孔加工方法主要查看下表2-1,选择粗篷IT12级，半精车堂IT9,精镯 IT7级，精密铁IT6级。 表2-1孔加工的方法和经济精度 加工方法 公差等级（IT） 钻孔及钻头扩孔 11 〜12 篷孔 粗篷 11 〜12 精篷 8〜10 高速篷 8 精密篷 6〜7 参考文献［12］表4.1-12 （2）平面加工的方法主要查看下表2-2,选择粗车IT12级，精车IT7级。 表2-2平面加工的方法和经济精度 加工方法 公差等级（IT） 车 粗车 12 〜1

5、3 半精车 8—11 精车 6〜8 细车 6 饨 粗铢 11 〜13 半精锐 8—11 精铳 6〜8 参考文献⑵表5-3 （3）外圆加工方法通过查下表2-3,选择粗车IT12级，半精车IT10级.精车IT7级。 表2-3外圆表面的加工方法和加工精度 加工方法 公差等级（IT） 车 粗车 12 〜13 半精车 10 〜11 精车 7〜8 饨 粗铢 12 〜13 半精锐 11 〜12 精铳 8〜9 参考文献［2］表5-1 (4) 沉头孔，螺纹孔主要查看上表2-1,选择钻孔IT12级，用丝锥攻螺纹。 2.2.3划分加工工

6、序 数控机床工序划分的方法有： (1) 按所用的刀具划分； (2) 按粗、精加工划分； (3) 按加工部位划分。 这个零件我们按加工部位划分工序。 2.2.4确定加工顺序 切削加工顺序的安排： (1) 基准面先行 (2) 先面后孔 (3) 先粗后精 (4) 先主后次 结合上述本零件加工方案初步拟定两种。方案如下： 第一种加工方案：粗车左端面一粗篷、半精销勿260H6内孔一粗车堂⑦326内孔一粗车 右端面一粗车、半精车0434h7外圆一精车左端面一精篷、精密篷勿260H6内孔一精篷 0326内孔一精车右端面一精车⑦434h7外圆一车锥面外圆一车槽一铢八边形外形一钻

7、 ①14两侧通孔一钻⑦20两侧沉孔一钻M12-7H孔一钻M16X1.5-7H孔一分别攻牙一去毛 刺。 第二种加工方案：粗精铳左右端面一铳八边形外形一粗精销⑦326内孔一粗镯中间孔 一半精丰堂中间孔一精车堂中间孔一细镯中间孔一钻⑦14两侧通孔一钻⑦20两侧沉孔一钻 M12-7H孔一钻M16X1.5-7H孔一分别攻牙一粗精车外圆轮廓一粗精车密封圈凹槽一去毛 刺/ 比较这2种方案，第一种满足先面后孔的原则而且装夹次数较少，所以选择第一种方 案。 2.3确定毛坯类型及工序尺寸及公差 A = 0.2H° 2f>° 55 零件端盖材料为35CrMo合金结构钢，且结构较为简单，基于这个我

8、选择毛坯的类 型为锻件。总加工余量我们可由下列公式2-1可得 (2-1) * = 0.2 x 117° 2 x 467° 55 = 15 mm 式中：丑一零件厚度,mm； D一零件最大外径，mm; 端盖左右端面单边余量为0.5A也就是7.5mm,两侧单边余量也是7.5mm,内孑L单边余 量为0.75A我们取11mm。 使用CAD绘制如下毛坯图 5 7. 7 以下表格是各工序加工工序尺寸及公差： 表2-4⑦14孔工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 钻 14 0.18 14 ⑦ 14+%18

9、毛坯 表2.5②20沉孔工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 钻 20 0.21 20 020+o21 毛坯  表2-6 M12-7H螺纹孔工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 钻 11 0.18 11 ⑦11*18 毛坯 表2-7 M16X1.5-7H螺纹孔工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 钻 14.5 0.18 14.5 ⑦1

10、4.5+笋 毛坯 表2-8 0 260H6的内孔工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精密镯 0.4 0.032 260 0260 H6+o032 精销 0.6 0.052 260-0.4=259.6 0259.6H7^052 半精篷 3 0.13 259.6-0.6=259 ⑦259H9 粗销 18 0.52 259-3=256 ⑦256H12 + 笋 毛坯 238 表2-9外圆⑦434h7工序尺寸及公差 工序名称 工序余量 工序经济精度

11、工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精车 2 0.063 434 ⑦43街7 ：063 半精车 4 0.25 434+2=436 ⑦436hl0%5 粗车 9 0. 63 436+4=440 ⑦她10膈 毛坯 449 表2.10零件厚度117尢4工序尺寸和公差 工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精车 1 0.14 117 117*』4 粗车 14 0.35 117+1=118 118*3 毛坯 132  表2-11 0 326内孔工序尺寸和公差 工序名称 工

12、序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精车 1 0.036 326 0326 +甘。36 粗车 87 0.52 326-1=325 ©326+件 毛坯 238 2.4确定工件装夹与定位方案 针对这个零件的结构特点，加工面、内孔和外圆轮廓时使用三爪卡盘，加工八边外形 和钻孔时使用平口钳。 2.5加工设备的选择 本次加工主要使用数控车床和加工中心，表2-12是数控车床主要参数，表2-13是 VMC850立式加工中心主要参数表。 表2-12数控车床CY6176L主要参数表 主要参数 CY6176L 床身上最大回转直径（m

13、m） 1000 刀架最大回转直径（mm） 680 最大工件长度（mm） 1000 最大车削长度（mm） 850 主电机功率（kw） 11 重量（kg） 4380 主机外形（mm） 3180X1730X1450 表2-13 VMC850立式加工中心主要参数表 主要参数 VMC850立式加工中心 X轴行程（mm） 800 Y轴仃程（mm） 500 Z轴仃程（mm） 500 主轴鼻端至工作台面距离（mm） 150-650 主轴中心至立柱导轨面距离（mm） 550 X/Y轴快速进给（mm/min） 24000 续表2-13 主

14、要参数 VMC850立式加工中心 Z轴快进给（mm/min） 15000 切削进给（mm/min） 1-10000 定位精度（mm） ±0.005/300 重复定位精度（mm） ±0.003/300 工作台面积（mm） 1000X500 工作台载重能力（kg） 600 T型槽数/宽度/间距（mm） 3/18/150 主轴最高转速（r/min） 8000 主轴电机功率（kw） 7.5 主轴鼻端锥度 BT40 刀库容量（把） 24 换刀时间（s） 2.5 机床净重（kg） 5500 外形尺寸（mm_ 2700X2300X2700 2.

15、6确定各工序的切削用量 切削用量主要有背吃刀量，进给量和切削速度。在保证加工质量和刀具寿命的前提下 选择切削用量。 （1） 背吃刀量。，的选择： 根据加工余量来确定，各工序有它自己独立的选用方法。 （2） 进给量的选择： 一般看零件的材料的硬度，刀具材料进行查表选取。 丝锥攻牙时： f=np （2-2） 式中：〃为转速，单位r/min； p为螺距； 铳削时：对于多齿的刀具，每齿进给量查表2-3,进给速度F可依据下式计算： -9- (2-3) F = fzzn 式中：£为每齿切削量，单位mm/z； z为铁刀的齿数； n为转速，单位r/min； 表2-1

16、4铳刀每齿进给量参考值 工件材料 fz /(mm/z) 粗铳 精锐 高速钢铳刀 硬质合金铢刀 高速钢铁刀 硬质合金铢刀 钢 0.08-0.12 0.10-0.20 0.03-0.05 0.05-0.12 铸件 0.10-0.20 0.12—0.25 参考文献［11］表5-5 车削时：车削时的进给量主要参考表2-4表2-5 表2-15车削加工的切削速度、进给量参考值 加工材料 硬度 HBW 背吃刀量 Qp/mm 硬质合金刀具 Vcl (m/min) f / (mm/r) 材料 可转位 1 170〜185 0.18

17、 YT15 低碳 125〜225 4 135〜145 0.50 YT14 8 105〜115 0.75 YT15 合 1 130〜150 0.18 YT15 金 中碳 175〜275 4 105〜120 040—0.50 YT14 钢 8 82 〜95 0-50—0.75 YT15 1 135〜145 0.18 YT15 周碳 175〜275 4 105〜115 0.50 YT14 8 82 〜90 0.75 YT15 参考文献⑵表2-7  表2

18、-16按表面粗糙度选择进给量的参考值 工件材料 表面粗糙度 Ra/um 切削速度vc/ (m/min) 刀尖圆弧半径r/mm 0.5 1.0 2.0 进给量f! (mm/r) 碳钢及合 金钢 10〜5 <50 0.30-0.50 0.45-0.60 0.55-0.70 >50 0.40-0.55 0.55-0.65 0.65-0.70 5-2.5 <50 0.18—0.25 0.25-0.30 0.30-0.40 >50 0.25-0.30 0.30-0.35 0.35-0.50 2.5-1.25 <50 0.10 0.11-

19、0.15 0.15-0.22 50 〜100 0.11-0.16 0.16-0.25 0.25-0.35 >50 0.16-0.20 0.20-0.25 0.25-0.35 参考文献［2］表2-6 （3）切削速度的确定：根据加工方法按和刀具选择查下表选择切削速度。 表2-17饨削加工切削速度参考值 工程材料 硬度 V./ (m/min) 高速钢铁刀 硬质合金铳刀 钢 <225 18 〜42 66 〜150 225〜325 12 〜36 54 〜120 325〜425 6〜21 36 〜75 参考文献［11〕表5-6 表2

20、-18高速钢钻头加工钢件的切削用量 材料 Ob=520^ ，700Mpa 6=700八 -900Mpa Ob=1000^ -llOOMpa 硬度 (35、45 钢) (15Cr、20Cr 钢) （合金钢） X削用量 钻决\ 直径 Vc / (m/min) / / (m/r) Vc / (m/min) f / (m/r) / (m/min) f / (m/r) 1〜6 8〜25 0.05-0.1 12 〜30 0.05-0.1 8〜15 0.03-0.08 6~12 8〜25 0.1 〜0.2 12 〜30 0.1 〜0.

21、2 8〜15 0.08-0.15  12 〜24 8〜25 0.2 〜0.3 12 〜30 0.2 〜0.3 8〜15 0.15-0.25 参考文献［11〕表5-7 表2-19镯孔切削用量 工件材料 钢 工序 刀具材料 / (m/min) f / (mm/r) 粗停 高速钢 硬质合金钢 15 〜30 50 〜70 0.35—0.7 半精销 高速钢 硬质合金钢 15 〜50 95 〜135 0.15-0.45 精销 高速钢 硬质合金钢 100〜135 0.12—0.15 参考文献［11］表5-10 注：使用高精

22、度的篷头去篷孔的时候，因余量较小，直径余量不大于0.2mm,所以切削速度可适 当提高一点，钢件为150~250m/min,进给量可在0.03~0.1mm/r。 表2-20攻螺纹切削用量 加工材料 铸铁 钢及其合金 铝及其合金 Vc/ (m/min ) 2.5 〜5 1.5-5 5〜15 参考文献［11］表5-11 表2-21高速钢镣钻加工时的切削用量 加工材料 高速钢镣孔 Vc/ (m/min) fl (mm/r) 铝 120〜245 0.13—0.38 黄铜 45 〜90 0.13—0.25 软铸铁 37 〜43 0.13—0.18

23、 软钢 23 〜26 0.08-0.13 合金钢及工具钢 12〜24 0.08-0.13  常熟理工学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书 本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在导师的指导下, 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 本人签名： 日期： 参考文献［15］表3.4-36 (4) 主轴转速〃： (2-4) 铢削时： n = 100

24、0vc / 7iD 式中：「表示切削速度，单位m/min； 。为刀具直径，单位mm； (2-5) 车削、篷孔时： n = lOOOv, / 7idx. C \v 式中：岭表示切削速度，单位m/min； d“,为待加工表面直径，单位mm； (2-6) 钻孔，攻牙时： n = 1000vc / 7id 式中：岭表示切削速度，单位m/min； d为钻头直径，单位mm； 各工序切削用量如下： 1) 车左端面 粗车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量。p： 7mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=100m/min (3) 机床主轴

25、转速n: 中宙八土 牛 八 1000V. 1000x100 的 小…. 根据公式 (2-5) n = = = 59.8 取 n=100r/min 7i A w 3.14x532 (4) 进给量£ 参照表 2-15,取/=0.7mm/r=70mm/min 精车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量。p： 0.5mm (2) 切削速度V.参照表2-15,取Vc=145m/min (3) 机床主轴转速n: 由中八〜 e 八 1000K 1000x145 “° 的 I” / . 根据公式 (2-5) n = = = 86.8 取 n=l00r/min

26、7idw 3.14x532 (3) 进给量参照表 2-16,取/=0.3mm/r=30mm/min 2) 篷②260内孔 粗销时: 数控车床CY6176L硬质合金篷刀 (1) 背吃刀量。p： 9mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取Vc=70m/min (3) 机床主轴转速n: SB 八"〜、 1000* 1000x70 crc 的 me / . 根据公式 (2-5) n = = = 97.8 取 n=100r/min 7rdw 3.14x238 (4) 进给量参照表 2-19,取 f=0.7mm/r=7Omm/min 半精篷时： 数控车床CY6176L硬质合

27、金健刀 (1) 背吃刀量〃p： 1.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取V =120m/min (3) 机床主轴转速n: q+F?八” g 土、 1000*, 1000x120 百 . 丰艮据公式 (2-5) n = = = 149.3 取 n=150r/min 7i(Xw 3.14x256 (4) 进给量/：参照表 2-19,取/=0.45mm/r=67.5mm/min 精销时： 数控车床cY6176L硬质合金篷刀 (1) 背吃刀量。p： 0.3mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取V =135m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-

28、5) n = l°°°此=1°°°'135 =165.8 取 n=200r/min 7idw 3.14x259.4 Vv (4) 进给量f：参照表 2-19,取/=0.15mm/r=30mm/min 精密篷时： 数控车床CY6176L硬质合金篷刀 (1) 背吃刀量。〃：0.2mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取Vc=150m/min (3) 机床主轴转速n: 八 Z ,c 仃、 1000K 1000x150 iccc cm / . 根据公式 (2-5) n = = = 183.9 取 n=200r/min 加＞, 3.14x259.8 (5) 进给量贝 参照表

29、2-19,取户0.1mm/r=20mm/min 3) 销⑦326内孔 粗篷时： 数控车床CY6176L硬质合金停刀 (1) 背吃刀量。》：8mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取K=70m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-5) n = 100Q^ = -0QQx7° = 97.8 取 n=100r/min 如「 3.14x238 VV (4) 进给量f：参照表 2-19,取/=0.7mm/r=70mm/min 精篷时： 数控车床CY6176L硬质合金窿刀 (1) 背吃刀量。》：0.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-19,取* = 135m/

30、min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-5) n = l°°°*'=l°°°xl35 =131.1 取 n=150r/min 7rdw 3.14x328 (6) 进给量f：参照表 2-19,取/=0.15mm/r=22.5mm/min 4) 车右端面 粗车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1 )背吃刀量。p： 7mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=100m/min (3) 机床主轴转速n: 中中八〜牛八 1000K 1000x100 的 /・ 根据公式(2-5) n = = = 106.2 取 n=100r/min 7idw 3.1

31、4x300 (4) 进给量声 参照表 2-15,取＞0.7mm/r=70mm/min 精车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量。p： 0.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=145m/min (3) 机床主轴转速n: 宙宙八〜 e 八 1000K. 1000x145 ycc 口口 ・ 根据公式 (2-5) n = = = 153.9 取 n=150r/min 7idw 3.14x300 (4) 进给量/'：参照表 2-16,取户0.3mm/r=45mm/min 5) 车0434h7外圆表面 粗车时： 数控车床CY6176L硬质合

32、金车刀 (1) 背吃刀量。p： 4.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=100m/min (3) 机床主轴转速n: 心用八—1、・牛 八 1000K 1000x100 _„ _能 5八.. 根据公式(2-5) n = = = 70.9 取 n=100r/min /rdw 3.14x449 (4) 进给量f：参照表 2-15,取 f=0.6mm/r=60mm/min 半精车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量2mm (2) 切削速度K：参照表2-15,取V( =120m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-5) ”

33、 = 1°°°此=l°°°xl2° =87.2 取 n=100r/min 7rdw 3.14x(449-11) (4) 进给量y：参照表 2-16,取 f=0.7mm/r=70mm/min 精车时： 数控车床CY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量％： 1mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=145m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-5) n = l°°°^= l°°°xl45 i°6」取 n=100r/min /rd、, 3.14x(449-14) vv (5) 进给量f：参照表 2-16,取 f=0.18mm/r=30mm/min 6

34、) 车0 300X26 外圆0312 处 数控车床cY6176L硬质合金车刀 (1) 背吃刀量。〃：6mm (2) 切削速度此：参照表2-15,取Vc=100m/min (3) 机床主轴转速n: 中中八〜牛八 1000VL 1000x100 me f ・ 根据公式 (2-5) n = = = 102.1 取 n=100/min 加对 3.14x312 (6) 进给量f：参照表 2-15,取 f=0.7mm/r=7Omm/min 7) 车密封圈凹槽 数控车床CY6176L硬质合金切槽刀 (1) 背吃刀量。p： 5.8mm (2) 切削速度岭：参照表2-15,取Vc=10

35、0m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-5) n = 1000x100 =73.4 取 n=100r/min 3.14x434 (4) 进给量/：参照表 2-15,取 f=0.7mm/r=7Omm/min 8) 铳八边形外形 粗铳时： VMC850立式加工中心 硬质合金⑦16立铳刀 (1) 背吃刀量。p： 8mm (2) 切削速度岭：参照表2-17,取Vc=60m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-4) n = 1°°°此=1°°°'60 = 1194.2 取 n=1200r/min ttD 3.14x16 (4) 每齿进给量在参照表2-

36、14,取方=0.12mm/z 进给速度：根据公式(2.3) F = 0.12x4xl200 = 576mm/min 粗铁时： VMC850立式加工中心 硬质合金②16立铁刀 (1) 背吃刀量。p： 0.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-17,取*=60m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-3) n == 1000V^ = 1000x60 = 1194.2 取 n=1200r/min 兀 D 3.14x16 (4) 每齿进给量/参照表2-14,取七=0.12mm/z 进给速度：根据公式(2-3) F - 12x4x1200 = 576mm/min 9) 钻

37、⑦14孔 VMC850立式加工中心 ①14高速钢麻花钻 (1) 背吃刀量7mm (2) 切削速度K：参照表2-18,取K =8m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-6) n = = '°°°x8 =181.9 取 n=200r/min /rd 3.14x14 (4) 进给量f：参照表 2-18,取＞0.2mm/r=40mm/min 10) 钻、车忽⑦20沉孔 VMC850立式加工中心 ②20高速钢麻花钻和镣孔钻 钻孔时： (1) 背吃刀量。p： 10mm (2) 切削速度岭：参照表2-18,取Vc=12m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式

38、(2-6) n」。。哩=200x12=191.1 取 n=200r/min 加 3.14x20 (4) 进给量f：参照表 2-18,取/=0.25mm/r=50mm/min 镣孔时： (1) 背吃刀量10mm (2) 切削速度K：参照表2-21,取Vc=12m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-6) n = 1°°°泛=1。。。x 6 = 95 幻 取 n= 1 OOr/min 7rd 3.14x20 (5) 进给量£ 参照表 2-18,取f=0.13mm/r= 13mm/min 11) 钻 M12-7H 孑L VMC850立式加工中心0 11高速钢麻花钻

39、 钻孔时： (1) 背吃刀量Qp： 5.5mm (2) 切削速度岭：参照表2-18,取=8m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-6) n = "°°4 = 1。。笊8 =231.6 取 n=250r/min /rd 3.14x11 (4) 进给量/：参照表 2-18,取 f=0.lmm/r=25mm/min 攻牙时： (1) 切削速度岭：参照表2-20,取Vc =5m/min (2) 机床主轴转速n: SB 八"E 八 1000咋 1000x5 “cr TT口 / ・ 根据公式 (2-6) n = = = 132.7 取 n=150r/min fid

40、3.14x12 (3) 进给量/：参照公式2-2,取户〃p=150xl = 150mm/min 12) 钻 M16X1.5-7H 孔 VMC850立式加工中心 ①14.5高速钢麻花钻 (1) 背吃刀量。〃：7.25mm (2) 切削速度岭：参照表2-18,取Vc=12m/min (3) 机床主轴转速n: 根据公式(2-6) n = l°°°^= l°°°xl2 =263.6 取 n=300r/min /rd 3.14x14.5 (5) 进给量f：参照表 2-18,取户0.25mm/r=75mm/min 攻牙时： (1) 切削速度岭：参照表2-20,取Vc =5m/min

41、 (2) 机床主轴转速n: 根据公式(2-6) n = l°°°此==99.5 取 n=100r/min 加 3.14x16 (3) 进给量f：参照公式 2-2,取f=n^=100x1.5=15Omm/min 3 .制定数控加工工艺卡和刀具卡 3.1数控加工工艺卡的制定 通过上文各个方面的选择和确定，制作出如下数控加工工艺卡。 表3T数控加工工艺卡 产品 名称 端盖 零件 图号 数控加工工艺过程卡 毛坯种类 锻件 每台 数量 零件 名称 端盖 材料牌号 35CrMo 工序 号 工序 名称 工序内容 设备 工艺装备 10 车

42、 粗车左端面（7mm） 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 30°菱形 外圆车刀 游标卡尺 20 篷 粗篷，半精销内孔⑦260H6为⑦259,粗篷 ⑦326 为⑦325x28。 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 车篷刀 千分尺 30 车 1. 粗车右端面保证总长117履为118; 2. 粗车、半精车出0434h7外圆为⑦436至B 面，保证26为27。 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 30°菱形 外圆车刀 游标卡尺 40 车 精车左端面（0.5mm） 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 30°菱形 外圆车刀 游标卡尺

43、 50 精篷、精密字堂⑦260H6孔为勿256+*,精 篷 0326 孔为 0326 x 28 %84。 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 车疆刀 千分尺  续表3-1 产品 名称 端盖 零件 图号 数控加工工艺过程卡 毛坯种类 锻件 每台 数量 零件 名称 端盖 材料牌号 35CrMo 60 车 1. 精车右端面保证总长117 ；14； 2. 精车0434h7外圆为0434 °,063至B面，保 证26+（?®；按图纸车⑦300x26外圆，车出 锥面（夹角15.94° ）至⑦312处。 数控车床 CY6176L

44、 三爪卡盘 30°菱形 外圆车刀 游标卡尺 70 车 按放大图I处切出⑦422.3第5 x 95%25槽。 数控车床 CY6176L 三爪卡盘 宽5mm切槽刀 游标卡尺 80 饨外形 粗精铁八边外形，达到图纸尺寸要求。 VMC850 立 式加工中心 平口钳 ⑦80立铁刀 游标卡尺 90 孔加工 在左端面钻16-014 > 4-014的通孔；车忽 16-014,深17的沉孔和车忽4-04,深］7 的沉孔。 VMC850 立 式加工中心 平口钳 钻头 游标卡尺 100 螺纹孔加工 在左端面对4-M12-7H的螺纹孔透进行钻 孔、攻牙

45、。 VMC850 立 式加工中心 平口钳 钻头 丝锥 游标卡尺 110 螺纹孔加工 1. 在D面对12-M12-7H的螺纹孔进行钻 孔、攻牙，深22,孔深28； 2. 在D面对2-M16X1.5-7H的螺纹孔进行 钻孔、攻牙，深22,孔深28。 VMC850 立 式加工中心 平口钳 钻头 丝锥 游标卡尺 编制 审核 批准 第1页共1页 详细的数控工艺卡由于表格较多，见附录1 常熟理工学院本科毕业设计（论文）使用授权说明 本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计（论文） 的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计（论文）工作的知识产权

46、单位 属常熟理工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和电子版，允许毕业设计（论文）被查阅和借阅；学校可以将毕业设 计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档 和纸质论文的内容相一致。 保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。 本人签名： 日期： 导师签名： 日期： 3.2数控加工刀具卡的制定 选择刀具一般要考虑零件的材料、刀具的材料、切削用量、工艺系统刚性等工艺条件 及机床的功率满不满足等。 表3-2数控刀具卡 产品 名称 零件名称 端盖 零件图

47、号 刀具 编号 刀具名称 刀具规格 刀片材 料 加工表面 T0101 35。菱形 外圆车刀 90。刀尖 YT15 车外圆轮廓和端面 T0202 切槽刀 宽5mm YT15 切密封槽 T0303 车篷刀 60° YT15 篷内轮廓 T04 立铢刀 016 YT15 铳八边外形 T05 麻花钻 014 高速钢 钻⑦14孔 T06 麻花钻 020 高速钢 钻020孔 T07 麻花钻 014.5 高速钢 钻⑦14.5孔 T08 麻花钻 011 高速钢 钻011孔 T09 机用丝锥 M12 高速钢

48、 攻M12螺纹 T10 机用丝锥 M16 高速钢 攻M16螺纹 编制 审核 年 月曰 共1页 第1页 4.零件的数控编程与仿真 4.1数控编程分类 数控编程一般分成自动编程与手动编程。 (1) 手工编程：由人工编制程序。零件如果不复杂，编程计算相对来说简单，选择 手工编程比较好。 (2) 自动编程：用计算机来实现数控编程的大部分工作。 在本次设计上，我使用Mastercam X5软件对它进行自动编程，程序较多，详细程序 见附录2。 4.2数控仿真 4.2.1外圆加工仿真 (1) 外圆加工仿真的机床的选择 鼠标点击Mastercam,然后点击工具

49、选项M机艘型I,最后点击“车削”。 (2) 外圆加工仿真的材料的设置 鼠标点击Stock的匚参数「按钮，依据实体三维选择，然后点击“广'设置完毕。 图4-1实体三维图 (3) 外圆加工仿真的刀具选取和参数的设置 选择工具选项M具路径J,接着点击选取“粗车”，鼠标单击对切滥用路线选型，然后 继续点确定，选取外圆刀 I角定“进给量”，“下刀速率”，“主轴转速”参数。最后鼠 XiOl >JO 4 标点“粗加工参数。具体如下图所示： 图4-2外圆加工仿真的刀具选取和参数设置 (4) 外圆加工仿真验证 右部选则笛并单击确定，点击E验证，加工仿真图，表示仿真正确如下图所

50、示: 图4.3外圆加工仿真图 4.2.2外圆槽加工仿真 (1) 如下图所示选取刀具和主要参数: 图4-4外圆槽加工仿真的刀具选取和参数设置 (2) 外圆槽加工仿真验证： 右部选则笛并单击确定，点击CE验证，切槽仿真如下图所示： 图4-5外圆槽加工仿真图 4.2.3内孔加工仿真 (1)如下图选择刀具和主要参数: 图4-6内孔加工仿真刀具选取和参数设置 (2)内孔加工仿真验证 右部选则蛰并单击确定，点击CE验证，篷孔仿真如下图所示: 图4-7内孔加工仿真图 4.2.4外形铳削加工仿真 (1)单击【刀具路径T】图标，在弹出如图8

51、.16所示的“创建操作”对话框中选择 “类型"为“外形说削”。 （2） 外形铢削加工仿真切削参数的设置 单击“切削参数”图标，在弹出“切削参数”对话框中选择“2D”切削，并设置“加 工余量”参数。 补正方式电皑 ▼ 补正方面I右 ▼ 匕） 校刀位蚩［7^ ▼ E3倒空牛藉补正最佳?七 /寻找相交性 最大加工深度|0 05 壁边桢留里0 0 底面桢图里0.0 图4-8外形铢削加工仿真切削参数设置 （3） 外形铢削加工仿真Z轴分层铳削参数的设置 在“Z轴分层铢削”对话框中勾选“深度铢削”才可以设置每层下刀深度，系统将自 动允许设置最大切削步进量“2”，选择“不提刀

52、”切削，并设置“精修量”为0.1,单击 确定。 V深度切削 深度分层洗削顺序 。依照轮廓 依照深度 IL椎度斜壁 最大粗切步进里：20 精修次数： 0 精修重： °」 豆不提刀 匚使用副程序 绝对坐标 ®培重坐标 锥底角 0.0 图4-9外形铳削加工仿真分层铳削参数设置 （4）外形伏削加工仿真X/Y分层铢削参数的设置 在“X/Y分层铢削”对话框中因为本次刚好一次可以加工好，所以不适用本功能，不 勾选“X/Y分层铢削”参数。 外分层铁削 粗加工 次数|〔 5.0 精加工 次数 间距05 执行精修时 最后深度 @所有深度 口不提刀 图4-10外

53、形铢削加工仿真X/Y分层铳削参数设置 (6) 外形铢削加工仿真共同参数的设置 在“共同参数”框中设置如图4.17参数。 图4-11外形铢削加工仿真共同参数设置 (2)外形铢削加工仿真验证： 参考上述加工仿真步骤，外形铳削仿真加工图如下图所示： 图4-12外形铢削加工仿真图 4.2.5钻孔仿真加工 (1)单击【刀具路径T］图标，在弹出的的“创建操作”对话框中选择“类型”为 “钻孔”。 (2)指定切削图形 在“钻孔”中单击“点图形”图标，选择要加工的孔。 点邮 ⑴I治 <8> 醐囹形 ⑴［恰I 图4-13钻孔加工仿真切削

54、参数设置 (3) 钻孔加工仿真共同参数的设置 设置如图4.20参数。 安全膏度 50.0 (§＞绝对坐标 增里坐标 匚I只有在开始及结束的探作 可使用安全高度 | 工件表面 | 32.5 。绝又寸坐标 培里坐标 探JS… -loo ［昌］ 绝又寸坐标一。培里坐标 使用副程序 绝又寸坐标 旬，培里坐标 图4-14钻孔加工仿真共同参数的设置 (4) 钻孔加工仿真验证： 参考上述仿真加工步骤，外形铳削仿真加工图如下图所示： 图4-15钻孔加工仿真图 总结 经过了这将近一个学期的时间，我终于完成了本次毕业设计，在完成的那一刻，我内 心充满了自豪和开心。本次毕业

55、设计是我将踏入社会很重要的一步。为了完成本次毕业设 计，我反复的搜寻有关资料，与同学老师讨论，整个过程可以说是比较艰辛的。通过这次 毕业设计，现在我对于加工工艺这块内容算是比较了解了。通过这次毕业设计，我的独立 解决问题的能力提高了不少，同时我也了解到自己专业知识还有很多的不足，需要我在以 后也要不断提升自己的能力。 四年大学生活即将结束，但是我们的人生还有很长，我们不能毕业后就放松自己，不 提升自己的专业素养，我们必须要知道社会在很快的发展，而我们必须通过自身的智慧和 技艺来提升我国制造业的发展。我不断勉励自己即使人家都说机械行业苦，机械行业累， 但我们不能因为这些原因就停止

56、我们的脚步。我坚信我们的理想必须通过我们自身的双手 来实现。即将步入社会的我们，我只想激励自己不要放弃，就如同完成这次毕业设计一样 一步一个脚印，最终结果可能会让自己失望，但这次失望不代表以后我们还会失望，最终 我们会得到自己想要的结果。最后在这里也希望我的同学们今后工作能够顺顺利利，一开 心每一天。 参考文献 ［1］ 陆剑中.金属切削原理与刀具［M］.北京：机械工业出版社，2000. ［2］ 于俊一.邹青 机械制造技术基础［M］.北京：机械工业出版社，2009. ［3］ 王先逵.机械制造工艺学［祖.北京：机械工业出版社，2002. ［4］ 金属机械加工工艺人员手册［祖.上海

57、：上海科学技术出版社，2000. ［5］ 陈宏钧.实用金属切削手册［M］.北京：机械工业出版社，2005. ［6］ 纪名冈U.濮良贵.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2001. ［7］ 李洪.机械加工工艺手册［M］.北京：北京出版社，1996. ［8］ 陈宏钧.实用机械加工工艺手册［M］.北京：机械工业出版社，2003. ［9］ 杨叔子.机械加工工艺师手册［M］.北京：机械工业出版社，2001. ［10］ 王光斗.王春福.机床夹具设计手册国］.上海：上海科学技术出版社，2000. ［11］ 赵长旭.数控加工工艺［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2006. ［12］ 李

58、旦.机械加工工艺手册第1卷［M］.北京：机械工业出版社，2006. ［13］ 丛娟.数控加工工艺与编程［M］.北京：机械工业出版社，2007. ［14］ 段晓旭.数控加工工艺方案设计与实施［祖.辽宁：辽宁科学技术出版社，2008. ［15］ 王先逵.机械加工工艺手册第2卷国］.北京：机械工业出版社，2006. 致谢 本次毕业设计的完成是在华征潇老师和赵丽员老师的指导下完成，在此从内心感谢这 两位老师。虽然赵老师和华老师平时工作多，但是在做毕业设计的每个阶段，两位老师都 会抽空给我们讲解我们不会的内容。我的设计比较复杂，但是两位老师依然仔细地纠正我 图纸中的错误。这段时间老师对我

59、的帮助以及对事业的执着追求都让我感到难忘，老师给 我的帮助不仅在这次毕业设计上，他的这种态度时时鞭策我努力学习和工作。同时，我也 很感谢我的同学们，在我遇到困难的时候，他们也会参与进来帮助我 端盖的数字化加工工艺 摘要 现在世界各国家为了加快自身的经济发展，全都大力进行数字化制造技术的发展。数 字化加工工艺就是使用数控机床对零件进行工艺分析。虽然说我国拥有的机床较多，但是 无论从数控系统的稳定性还是数控化率都离德国，日本等国家都有一定差距。数字化加工 的优点主要就是能够提升零件的加工质量，有效的缩短加工时间，减低工人劳动的强度。 本次毕业设计主要对数字化加工的工艺进行合理分析

60、与说明它的加工工艺的规程，工艺的 规程定的好不好能够影响到加工的效率和加工的精度，所以我们需要先了解一定的与一般 的工艺原则然后通过结合数控机床的特点仔细的制作工艺。本次设计主要争对已给出的零 件图，对它进行工艺性的分析，然后选择合理的切削用量，制作数控工艺卡与刀具卡，最 后通过电脑软件进行自动性编程和仿真。 关键词：工艺分析、数字化加工、数控技术 附录1端盖数控加工工艺卡 零件名称 端盖 机械加工工序卡 工序号 10 工序 车 零件图号 名称 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 34

61、1 切5 一 1艺 工步号 工步内容 刀具 量具 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/min) 主轴转速 (r/min) 1 粗车左端面，留 0.5mm精加工余 量。 35°菱形 外圆车刀 游标 卡尺 7 100 70 100 编制 审核 批准 第1页 共11页  零件名称 端盖 相械加丁丁序卡 丁序号 90 工序 零件图号 名称 T土 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 工步号

62、 工步内容 刀具 量具 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/min) 主轴转速 (r/rnin) 1 粗销内孔C,留 1.5mm半精加工余 量。 60°车镯刀 千分 尺 9 70 70 100 2 半精篷内孔C为 ⑦259,留］mm精 镇、细镯加工余量。 60°车销刀 千分 尺 1.5 120 67.5 150 3 粗销⑦326为 0325x28,留 1mm 精加工余量。 60°车车堂刀 千分 尺 8 135 22.5 150 编制 审核 批准 第2页 共1

63、1页  零件名称 端盖 机械加工工序卡 工序号 30 工序 名称 车 零件图号 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 — 洋 — 118 工步号 工步内容 刀具 量具 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/min) 主轴转速 (r/min) 1 粗车右端面保证总 长 117《.14 为 118o 35°菱形 外圆车刀 游标 卡尺 7 100 70 100

64、 2 粗车⑦434h7外圆， 留2mm半精加工余 量。 35°菱形 外圆车刀 游标 卡尺 4.5 100 70 100 3 半精车⑦434h7外 圆为⑦436至B面， 保证26为27,留 1mm精加工余量。 35°菱形 外圆车刀 游标 卡尺 2 120 60 100 编制 审核 批准 第3页 共11页  零件名称 端盖 . 机械加工工序卡 工序号 40 工序 名称 车 零件图号 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 — —

65、 117. 5 . 工步号 工步内容 刀具 量具 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/min) 主轴转速 (r/min ) 1 精车左端面。 35°菱形 外圆车刀 游标 卡尺 0.5 145 45 150 编制 审核 批准 第4页 共11页  零件名称 端盖 和械加丁丁序卡 丁序号 50 工序 车堂 零件图号 —/ J J J U 名称 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 i I

66、 >/// 28-S.CB4 3 — * /// i 工步号 工步内容 刀具 量具 背吃刀量 (mm) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/min) 主轴转速 (r/min) 1 精镯⑦260H6孔， 留0.2mm细镯加工 余量。 60°车篷刀 千分 尺 0.3 135 30 200 2 精密车堂⑦260H6孔 保证 0260+(?032 尺 寸。 60°车镇刀 千分 尺 0.2 150 20 200 3 精车堂⑦326孔为 0326x 28_q 084 o 60°车篷刀 千分 尺 0.5 135 22.5 150 编制 审核 批准 第5页 共11页  零件名称 端盖 机械加工工序卡 工序号 60 工序 名称 车 零件图号 材料牌号 32CrMo 毛坯状态 机床设备 CY6176L 夹具 三爪卡盘 W 涉 \2X45。