軸承端蓋模具的加工設計【說明書+CAD】

軸承端蓋模具的加工設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,軸承端蓋模具的加工設計【說明書+CAD】,軸承,模具,加工,設計,說明書,仿單,cad 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 河南工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 題目： 軸承端蓋模具加工 班 級： 姓 名： 專 業(yè)： 指導教師： 答辯日期： 2008年6月15日 4 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 摘 要 現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具已成為大批量生常各種工業(yè)產(chǎn)品和日用生活的重要工藝設備。應用模具的目的在于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和降低制造成本。因此不但要有合理、正確的模具設計技術，還必須有高效、高質(zhì)量的模具制造技術作為保證。 CAD/CAM/CAE技術在數(shù)控加工中的應用為模具制造提供了高效的基礎和質(zhì)量。CAD/CAM/CAE技術為數(shù)控模具加工提供了捷徑。MasterCAM 集CAD與CAM于一體，使用方便，容易掌握，被廣泛用于機械制造業(yè)和模具行業(yè)中的零件二維繪圖三維制訂、數(shù)控自動編程與加工。用戶還可以將AutoCAD、MDT、Pro/E是參數(shù)化設計，能夠用最短的時間實現(xiàn)產(chǎn)品的設計與制造，靈活性比較高、更新快。采用Pro/E繪圖，然后用Pro/E的數(shù)據(jù)接口將三維圖形調(diào)入MasterCAM中，進行自動加工，生成程序，實現(xiàn)CAD/CAM一體化。 高速切削技術是下一階段的發(fā)展方向，也是提高加工效率和加工精度的方法，高速切削技術的發(fā)展也將會帶來刀具技術的創(chuàng)新，新型的刀具材料和刀具涂層技術是為高速切削提供了條件。同時也將為機床的各方面技術創(chuàng)造了挑戰(zhàn)性。 畢業(yè)設計是畢業(yè)生步入社會生產(chǎn)實踐之前的知識考驗，通過畢業(yè)設計，可以使畢業(yè)生在學校所學的知識、技能的一個書面表面形式的表達。這將是對所學的知識給一個系統(tǒng)的總結(jié)和復習。作好畢業(yè)設計不僅能夠檢驗自己的不足，找出弱點，鞏固要點的機會，更是一次鍛煉個人獨立思考，獨立創(chuàng)作的機會，認真作好畢業(yè)設計，對于每一個畢業(yè)生來說，是學習，也是總結(jié)和檢驗，所以做好畢業(yè)設計對我的意義很大，為以后的工作打下了堅實的基礎，希望能通過本次的設計能夠更進一步的提高我的知識面。 本人希望通過此次的畢業(yè)設計，鞏固自己對工業(yè)設計、制造軟件的學習，提高自己的綜合水平，為將來走向社會打下良好的基礎。 在畢業(yè)設計中得到了黃力剛老師的精心指導和大力支持，在此對他表示衷心的感謝。但由于水平，知識有限，畢業(yè)設計中錯誤和疏漏之處難免，懇請老師和同學指正，提出寶貴意見。 關鍵詞： 銑削 工藝 程序 工序 模具  目 錄 摘 要 1 1 緒 論 3 1.1 本課題的來源、目的及意義 3 1.2 本課題研究的主要內(nèi)容 5 2 工藝分析、沖壓過程確定 6 2.1零件工藝分析 6 2.2 沖壓過程的確定 6 3數(shù)控加工工藝的編制 6 3.1數(shù)控加工工藝的基本特點 6 3.2程編中工藝指令的處理 9 3.3零件的毛坯選擇 9 3.4加工材料及刀具、夾具的準 11 4. 數(shù)控機床的調(diào)整與對刀 11 5. 數(shù)控編程的原則步驟 12 5.1.編程方法 12 5.2.編程步驟 12 5.3.零件的加工程序編寫及校驗 12 6. 編制加工程序 13 6.1．凸模程序 13 6.2．凹模程序 14 7. 有關模具的工藝 23 1. 模具結(jié)構形式的選擇 23 2.裁力、卸料力、推件力計算及初選壓力機 23 3.沖裁模間隙及凹模、凸模刃口尺寸公差計算 23 4.卸料彈簧的選擇 24 5.主要尺寸設計 26 6.校合壓力機 29 7.導柱、導套的尺寸 29 8.卸料螺釘 29 9.推桿 29 8.數(shù)控技術的發(fā)展前景 29 9.設計小結(jié) 32 10. 感謝信 33 11.參考文獻 33 1 緒 論 1.1 本課題的來源、目的及意義 先進制造技術的出現(xiàn)正急劇改變著制造業(yè)的產(chǎn)品機構和生產(chǎn)過程，對模具行業(yè)也是如此。質(zhì)量成本和時間已成為現(xiàn)代工程設計和產(chǎn)品開發(fā)的核心因素，現(xiàn)代企業(yè)大都以高質(zhì)量、低價格、短周期為宗旨來參與市場競爭。模具行業(yè)必須在技術、制造工業(yè)和生產(chǎn)模式等方面加以調(diào)整以適應著這種要求。模具制造現(xiàn)代化正成為國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展的一種趨勢。 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝設備之一。無論是工業(yè)制品的生產(chǎn)，還是新產(chǎn)品的開發(fā)，都離不開模具?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。許多新技術和新設備的生產(chǎn)與應用往往源于模具工業(yè)。從某種意義上說，模具制造技術代表了一個國家的工業(yè)制造的發(fā)展水平。 模具型腔一般是形狀復雜的自由區(qū)曲面，材料硬度高。常規(guī)的加工方法是粗切削加工后進行熱處理，然后進行磨削或電火花精加工，最后手工打磨、拋光，這樣使得加工周期很長。高速切削加工可以達到模具加工的精度要求，減少甚至取消了手工加工，而且采用新新型的刀具材料，高速切削可以加工硬度達到60HRC甚至硬度更高的工件材料，可以加工淬火后的模具。高速銑削加工技術在模具技術引進模具加工將會提高模具的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本，提高模具的質(zhì)量。由于高速切削技術具有很高的加工效率，可以使由模具型腔的三維的實體模型到滿足設計要求的模具快速轉(zhuǎn)化，真正的實現(xiàn)快速制模。 課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前，我國的模具技術有了很大發(fā)展，模具的精密度、復雜程度和壽命都有很大提高。如，主要的汽車模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型、精密的轎車覆蓋件模具；體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面增加；塑料模熱流道技術日漸成熟，氣體輔助注射技術開始采用；壓鑄工藝得到發(fā)展。此外，CAD/CAM/CAE技術得到廣泛應用，高速加工、復合加工等先進的加工技術也得到進一步推廣；快速原型進展很快；模具的標準化程度也有一定提高。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比，仍存在不小的差距，主要體現(xiàn)在： 產(chǎn)需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對模具的需求越來越大。無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達到70％左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專業(yè)化、標準化程度低，生產(chǎn)周期長。另外，設計和制造工藝水平還不能完全適應發(fā)展的需要。 企業(yè)結(jié)構不合理：我國很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機廠的模具分廠或車間內(nèi)，模具的商品化程度低，而國外70％以上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路，因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益俱佳。 產(chǎn)品水平：衡量模具的產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項指標與國外相比的差距都十分明顯。 此外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質(zhì)的模具技術人才缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強。 針對不足和模具市場巨大的潛力，國家制定了模具行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。一方面要繼續(xù)推廣新技術的應用，提高大型、精密、復雜模具的制造水平；另一方面要針對不同模具市場的需求，有針對性的發(fā)展。希望在模具企業(yè)的整體實力有進一步提升，重點、骨干企業(yè)可以達到50%。2008年是8關鍵的一年，如果做不到60%任務的完成，那么計劃就會失敗，而模具失敗了，對整個工業(yè)都會有影響。 近年來，外企進入中國加劇了競爭，也出現(xiàn)一些價格方面的惡性競爭。為了避免因為暫時的利益而損失長遠和整體的發(fā)展，未來一年中，行業(yè)協(xié)會也將加強模具企業(yè)間的組織和協(xié)調(diào)，制定合理的價格水平。同時，研究國際模具價格水平，以對行業(yè)進行指導和信息溝通。 加入世貿(mào)組織后，受影響最大的是汽車制造業(yè)，而汽車制造業(yè)是模具的一大用戶。到2006年，進口轎車的關稅要由目前的80%降到25%，進口零部件關稅要降到10%。我國的汽車工業(yè)規(guī)模小，廠點多，人力、資金、技術分散，100多個整車廠家只生產(chǎn)200多萬輛汽車，僅為美國、日本等國家汽車產(chǎn)量的一個零頭?！叭胧馈焙?，我國汽車工業(yè)面臨的巨大壓力和挑戰(zhàn)，是顯而易見的。目前我國在農(nóng)用車、微型車、載貨卡車、摩托車等方面有比較優(yōu)勢。這幾種車輛所需要的模具，大部分是國內(nèi)模具企業(yè)提供的。所以“入世”后對這類模具的影響不會太大。轎車覆蓋件模具，目前大部分都是進口的，一汽、東風、天汽等汽車模具制造廠家，現(xiàn)在只能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。所以轎車模具面臨的形勢十分嚴峻。我們必須狠抓產(chǎn)品結(jié)構和技術結(jié)構調(diào)整，加大技術改造的力度，通過今后五六年的努力，使轎車覆蓋件模具的設計制造技術和生產(chǎn)能力再上一個臺階，替代一部分轎車模具的進口，增強國產(chǎn)汽車的市場競爭力。 彩電、電冰箱、洗衣機、空調(diào)機等產(chǎn)品，需要的模具量也很大，目前大部分是國內(nèi)生產(chǎn)的。未來，這些產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率不會受太大的影響，甚至可以通過加大自主創(chuàng)新，進一步擴大出口。彩電、電冰箱、洗衣機、空調(diào)器等產(chǎn)品，我國目前的年產(chǎn)量居世界前列?！叭胧馈焙?，這些產(chǎn)品在國內(nèi)市場和國際市場仍然有比較強的競爭力；生產(chǎn)這些產(chǎn)品仍然需要大量的國產(chǎn)模具。 1.2本課題研究的主要內(nèi)容 1. 模具技術 2. 數(shù)控技術的應用. 2.工藝分析、沖壓過程確定 由任務書上的零件圖所知該零件材料是牌號為08號鋼，2.5mm厚的板料。該軸承座可用五套復合模具才能完成。試制定沖壓工藝。 2.1零件工藝分析 軸承座所用材料08號剛厚度2.5mm沖壓成型工藝既保證了強度和剛度，也保證了沖壓件的要求。此軸承座結(jié)構復雜。由4個Ф8.8mm、1個Ф3.5mm、1個Ф53mm的孔，1個拉深高10mm的凸臺。和零件外行落料組成。選沖壓工藝過達到公差要求和形狀要求，選軸承座公差為IT14級。 2.2沖壓過程的確定 ㈠軸承座沖壓工藝方案的確定 ⑴.根據(jù)零件圖對擬定以下幾種方案 方案一：先沖高10mm凸臺，再沖Ф53mm的孔，接著沖4個Ф8.8mm的孔，然后沖Ф3.5mm的孔和R3.5mm的半圓凸臺，最后落料。 方案二：先沖高10mm的凸臺，再沖Ф53mm的孔，接著沖4個Ф8.8mm的孔和Ф3.5mm的孔，然后沖R3.5mm的半圓凸臺，最后落料。 方案三：先沖高10mm的凸臺，再沖4個Ф8.8mm的孔， 接著沖1個 Ф3.5mm的孔，然后沖Ф53mm的孔和 R3.5mm的半圓凸臺，最后落料。 ⑵.方案分析：上述三種工藝比較，沖壓后的零件都可以達到要求，根據(jù)實際經(jīng)驗選擇方案一為此零件的沖壓復合模方案。 3數(shù)控加工工藝的編制 3.1數(shù)控加工工藝的基本特點 數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進行的，因而又有其特點。 1? 數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床的加工的工序內(nèi)容復雜。這是因為數(shù)控機床價格昂貴，若只加工簡單的工序，在經(jīng)濟上不合算，所以在數(shù)控機床上通常安排較復雜的工序，甚至是在通用機床上難以完成的那些工序。 2數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝規(guī)程編制復雜。這是因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點、換刀點及走刀路線的確定等問題，在數(shù)控加工時，這一切都無例外地都變成了固定的程序內(nèi)容，正由于這個特點，促使對加工程序的正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯，否則加工不出合格的零件。 3． 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 根據(jù)數(shù)控加工的實踐，數(shù)控加工工藝主要包括以下方面： 1）選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件和確定工序內(nèi)容； 2）零件圖紙的數(shù)控工藝性分析； 3）制訂數(shù)控工藝路線，如工序劃分、加工順序的安排、基準選擇、與非數(shù)控加工工藝的銜接等； 4）數(shù)控工序的設計，如工步、刀具選擇、夾具定位與安裝、走刀路線確定、測量、切削用量的確定等； 5）調(diào)整數(shù)控加工工藝程序，如對刀、刀具補償?shù)龋? 6）分配數(shù)控加工中的容差； 7）處理數(shù)控機床上部分工藝指令。 4．?數(shù)控加工零件的合理選擇 程序編制前對零件進行工藝分析時，要有機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工具、夾具手冊等資料，方能進行如下一些問題的研究。 在數(shù)控機床上加工零件時，一般有兩種情況。第一種情況：有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機床。第二種情況：已經(jīng)有了數(shù)控機床，要選擇適合在該機床上加工的零件。無論哪種情況，考慮的主要因素主要有，毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數(shù)量、熱處理要求等。概括起來有三點，即零件技術要求能否保證，對提高生產(chǎn)率是否有利，經(jīng)濟上雖否合算。 根據(jù)國內(nèi)外數(shù)控技術應用實踐，數(shù)控機床通常最適合加工具有以下特點的零件： （1）多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件； （2）輪廓形狀復雜，對加工精度要求較高的零件； （3）用普通機床加工時，需要有昂貴的工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件； （4）需要多次改型的零件； （5）價值昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件； （6）需要最短生產(chǎn)周期的急零件。 5.數(shù)控加工工藝性分析涉及面很廣，在此僅從數(shù)控加工的可能性和方便性兩方面加以分析。 （1）零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應符合編程方便的原則； A 零件圖樣上尺寸標注方法應適應數(shù)控加工的特點，在數(shù)控加工零件圖上，應以同一基準引注尺寸直接給出坐標尺寸。 B 構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分 在手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標。在自動編程時，要對構成零件輪廓的所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。如果構成零件幾何元素條件不充分，編程時則無法下手。 （2）零件各加工部位的結(jié)構工藝性應符合數(shù)控加工的特點 A 零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。 B 內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應過小。 C 零件銑削底平面時，槽底圓角半徑不應過大，否則銑刀端刃銑削平面的能力差、效率低。 D 應采用統(tǒng)一的基準定位。在數(shù)控加工中，若沒有統(tǒng)一的基準定位，會因工件重新安裝而導致加工后的兩個面年輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。 此外，還應分析零件所要求的加工精度、尺寸公差是否為以得到保證，有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。 6． 加工方法的選擇與加工方案的確定 1）加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。 2）加工方案確定的原則 零件上比較精確表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。 7． 工序與工步的劃分 一般工序劃分有以下幾種方式 1）按零件裝卡定位方式劃分工序 由于每個零件結(jié)構形狀不同，各表面的技術要求也有所不同，故加工時，其定位方式則各有差異。一般加工外形時，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。 2）按粗、精加工劃分工序 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素杰劃分工序時，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先作粗加工再精加工。此時可用不同的機床或不同的刀具進行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其它表面。 3）按所用刀具劃分工序 為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀加工其它部位。 工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對不同表面進行加工。為了便于分析和描述較復雜的工序，在工序內(nèi)又細分為工步。 總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體零件的結(jié)構特點、技術要求等情況綜合考慮。 8．加工路線的確定 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點： 1）加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高； 2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量； 3）應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時間。 4）此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工以及在銑削加工中是采用順銑還是采用逆銑等。 9．程編誤差及其控制 數(shù)控機床突出特點之一是：零件的加工精度不僅在加工過程中形成，而且在加工前程編階段就已形成，程編階段的誤差是不可避免的，這是由于程序控制的原理本身決定的。在程編階段，圖紙上的信息轉(zhuǎn)換成控制系統(tǒng)可以接受的形式，會產(chǎn)生如下三種誤差：近似計算誤差、插補誤差、尺寸圓整誤差。 在點位控制加工中，程編誤差包含尺寸圓整誤差一項，并且直接影響孔位置尺寸精度。 在輪廓控制加工中，影響輪廓加工精度的主要是插補誤差，而尺寸圓整誤差的影響則居次要地位，所以，一般所就的程編誤差系指插補誤差而言。 因為還有控制系統(tǒng)與拖動系統(tǒng)的誤差，零件定位誤差，對刀誤差，刀具磨損誤差，工件變形誤差等等，所以，零件圖紙上給出的公差，只有一小部分允許分配給程編過程中產(chǎn)生的誤差。一般取允許的編程誤差等于零件公差的0.1~0.2。 10．零件的安裝 　　數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，注意以下兩點： 1）力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。 2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 結(jié)合實際情況來看，我們只能選擇平口虎鉗，作為我們所需要的夾具，它既能滿足要求，也經(jīng)濟實惠，容易實現(xiàn)。 3.2程編中工藝指令的處理 在數(shù)控機床上加工零件的動作都必須在程序中用指令方式事先予以規(guī)定，在加工中由機床自動實現(xiàn)。我們稱這類指令為工藝指令。這類指令有國際標準，即準備功能指令G輔助功能指令M兩大類。在編制加工程序時，必須按程編手冊正確選用和處理。 3.3零件的毛坯選擇 ??? 材料的成形過程是機械制造的重要工藝過程。機器制造中，大部分零件是先通過鑄造成形、鍛壓成形、焊接成形或非金屬材料成形方法制得毛坯，再經(jīng)過切削加工制成的。毛坯的選擇，對機械制造質(zhì)量、成本、使用性能和產(chǎn)品形象有重要的影響，是機械設計和制造中的關鍵環(huán)節(jié)之一。 ??? 通常，零件的材料一旦確定，其毛坯成形方法也大致確定了。例如，零件采用ZL202、HT200、QT600-2等，顯然其毛坯應選用鑄造成形；齒輪零件采用45鋼、LD7等常采用鍛壓成形；零件采用Q235、08鋼等板、帶材，則一般選用切割、沖壓或焊接成形；零件采用塑料，則選用合適的塑料成形方法；零件采用陶瓷，則應選用陶瓷成形方法。反之，在選擇毛坯成形方法時，除了考慮零件結(jié)構工藝性之外，還要考慮材料的工藝性能能否符合要求。 毛坯選擇的原則 ??? 毛坯選擇的原則，應在滿足使用要求的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品在市場上具有競爭能力。 1. 工藝性原則 ??? 零件的使用要求決定了毛坯形狀特點，各種不同的使用要求和形狀特點，形成了相應的毛坯成形工藝要求。零件的使用要求具體體現(xiàn)在對其形狀、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質(zhì)量，和對其化學成分、金屬組織、力學性能、物理性能和化學性能等內(nèi)部質(zhì)量的要求上。對于不同零件的使用要求，必須考慮零件材料的工藝特性（如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能等）來確定采用何種毛坯成形方法。例如，不能采用鍛壓成形的方法和避免采用焊接成形的方法來制造灰口鑄鐵零件；避免采用鑄造成形方法制造流動性較差的薄壁毛坯；不能采用普通壓力鑄造的方法成形致密度要求較高或鑄后需熱處理的毛坯；不能采用錘上模鍛的方法鍛造銅合金等再結(jié)晶速度較低的材料；不能用埋弧自動焊焊接仰焊位置的焊縫；不能采用電阻焊方法焊接銅合金構件；不能采用電渣焊焊接薄壁構件等等。選擇毛坯成形方法的同時，也要兼顧后續(xù)機加工的可加工性。如對于切削加工余量較大的毛坯就不能采用普通壓力鑄造成形，否則將暴露鑄件表皮下的孔洞；對于需要切削加工的毛坯盡量避免采用高牌號珠光體球墨鑄鐵和簿壁灰口鑄鐵，否則難以切削加工。一些結(jié)構復雜，難以采用單種成形方法成形的毛坯，既要考慮各種成形方案結(jié)合的可能性，也需考慮這些結(jié)合是否會影響機械加工的可加工性。 2. 適應性原則 ??? 在毛坯成形方案的選擇中，還要考慮適應性原則。既根據(jù)零件的結(jié)構形狀、外形尺寸和工作條件要求，選擇適應的毛坯方案。 ??? 例如，對于階梯軸類零件，當各臺階直徑相差不大時，可用棒料；若相差較大，則宜采用鍛造毛坯。 形狀復雜和薄壁的毛坯，一般不應采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，通常不采用模鍛、壓力鑄造和熔模鑄造，多數(shù)采用自由鍛、砂型鑄造和焊接等方法制坯。 零件的工作條件不同，選擇的毛坯類型也不同。如機床主軸和手柄都是軸類零件，但主軸是機床的關鍵零件，尺寸形狀和加工精度要求很高，受力復雜且在長期使用過程中只允許發(fā)生很微小的變形，因此要選用具有良好綜合力學性能的45鋼或40Cr，經(jīng)鍛造制坯及嚴格切削加工和熱處理制成；而機床手柄則采用低碳鋼圓棒料或普通灰口鑄鐵件為毛坯，經(jīng)簡單的切削加工即可完成，不需要熱處理。再如內(nèi)燃機曲軸在工作過程中承受很大的拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)應力，應具有良好的綜合力學性能，故高速大功率內(nèi)燃機曲軸一般采用強度和韌性較好的合金結(jié)構鋼鍛造成形，功率較小時可采用球墨鑄鐵鑄造成形或用中碳鋼鍛造成形。對于受力不大且為圓形曲面的直軸，可采用圓鋼下料直接切削加工成形。 3. 生產(chǎn)條件兼顧原則 ??? 毛坯的成形方案要根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)條件選擇?，F(xiàn)場生產(chǎn)條件主要包括現(xiàn)場毛坯制造的實際工藝水平、設備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性，但同時也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進的毛坯制造方法。 ??? 為此，毛坯選擇時，應分析本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如設備能力和員工技術水平，盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件完成毛坯制造任務。若現(xiàn)有生產(chǎn)條件難以滿足要求時，則應考慮改變零件材料和（或）毛坯成形方法，也可通過外協(xié)加工或外購解決。 因此我們通過以上的分析，結(jié)合我們的實際，我們決定采用鑄件，來做我們的零件所用的毛坯。這樣比較符合我們的這個零件的特點，也便于加工，提高效率。 3.4加工材料及刀具、夾具的準備 ??? 程序準備僅僅是第一步，程序校驗通過以后，接下來就是加工材料及刀具和夾具的準備。這一步工作做得如何，將直接影響到數(shù)控操作的最終效果和學生的學習興趣，因此要認真做好。 ??? 目前，職業(yè)技術學校供數(shù)控機床操作教學用的材料主要是鋁材、尼龍棒、鋼材、石蠟、硬木砧板等，選用的材料要能最大限度地滿足數(shù)控操作教學的要求，同時要考慮經(jīng)濟性。根據(jù)我校的實際情況，我們選擇鋁和石蠟作為車床和銑床的加工材料。刀具的選擇則要根據(jù)被加工材料的表面形狀、材質(zhì)等來選擇，由于我們所選用的這些材料沒有很高的硬度，故對刀具無特別要求，選用普通刀具即可。但在加工時由于零件的形狀和技術要求不同，要選擇不同類型的刀具來加工，例如加工三角形螺紋要選擇三角螺紋車刀，加工圓弧則要選擇圓弧到或者是尖刀來進行加工等，合理的選擇加工刀具是加工好零件的基本保證。夾具的選擇比較簡單，如在數(shù)控車床上加工鋁棒和石蠟棒，鋁棒和石蠟棒直接由三爪自定心卡盤夾緊即可；而在銑床上加工時，只要按普通銑床的要求，用壓板將鋁或石蠟板固定在工作臺上或機用平口鉗夾緊就可以了，夾緊力的控制以在加工過程中工件不發(fā)生移動為宜。 ??? 但是在實際數(shù)控機床加工應用中，要綜合考慮數(shù)控機床的技術要求、夾具的特點、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素來正確選用刀具和夾具，而在學習過程中要求學生把石蠟材料看成是金屬材料來進行加工，用加工金屬材料的切削參數(shù)來加工石蠟材料，在加工過程中合理分配加工余量，將粗加工和精加工進行區(qū)分。通過以上做法，加工出的工件符合圖紙要求，效果良好，達到了數(shù)控機床操作的目的。 4.數(shù)控機床的調(diào)整與對刀 ??? 數(shù)控加工程序編寫完和零件材料準備好以及選擇了恰當?shù)牡毒吆?，要對?shù)控機床進行調(diào)整、潤滑、檢查等工作，確保數(shù)控機床的性能。然后再進行對刀，使數(shù)控機床上每一把刀具的刀位點在刀架轉(zhuǎn)位后或換刀后，每把刀的刀位點的位置都重合在同一點。在對刀完成后即進行零件的試加工，以檢驗程序與對刀的精確性，如果試加工的零件的尺寸精度與形位公差不符合圖紙要求，則要進行刀具偏差的微量修調(diào)，然后再進行試加工，一直到所加工的零件符合圖紙要求。通過試加工以后，就可以對該零件進行批量加工了。一個數(shù)控加工的零件是否合格，數(shù)控機床的對刀起到關鍵的作用，也就是說所加工的零件是否合格的基本保證是對刀要準確。 5.數(shù)控編程的原則步驟 1.編程方法 數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工，以及計算較簡單，程序段不多，編程易于實現(xiàn)的場合等。但對于幾何形狀復雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時計算數(shù)值的工作相當繁瑣，工作量大，容易出錯，程序校驗也較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程。所謂自動編程即程序編制工作的大部分或全部有計算機完成，可以有效解決復雜零件的加工問題，也是數(shù)控編程未來的發(fā)展趨勢。同時，也要看到手工編程是自動編程的基礎，自動編程中許多核心經(jīng)驗都來源于手工 2.編程步驟 拿到一張零件圖紙后，首先應對零件圖紙分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法（如采用的工夾具，裝夾定位方法等），加工路線（如進給路線、對刀點、換刀點等）及工藝參數(shù)（如進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度和切削深度等）。其次應進行數(shù)值計算。絕大部分數(shù)控系統(tǒng)都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點（或切點）的坐標值，得出各幾何元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。最后，根據(jù)計算出的刀具運動軌跡坐標值和已確定的加工參數(shù)及輔助動作，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單，并輸入CNC裝置的存儲器中。 3.零件的加工程序編寫及校驗 ??? 在數(shù)控機床上加工零件，不管數(shù)控機床使用的是何種操作系統(tǒng)，必須要有與數(shù)控機床相適應的數(shù)控加工程序。首先，學生根據(jù)教師給出的零件圖自行編制加工程序。在編寫加工程序的時候先分析零件圖，根據(jù)零件圖的技術要求來分析加工工藝路線，確定加工步驟，合理選擇加工中每一道工序中要使用的刀具以及加工中的切削用量參數(shù)，并進行與數(shù)控加工程序相關的數(shù)學處理。在數(shù)學處理時會出現(xiàn)一些繁瑣的坐標計算問題，為簡化計算和縮短計算時間，我們讓學生在計算機模擬房內(nèi)利用AutoCAD軟件先繪制零件圖，再利用AutoCAD軟件的查詢命令予以解決并記下數(shù)據(jù)。通過工藝分析與數(shù)學計算，再根據(jù)所確定的工藝路線與零件加工步驟來編寫程序。在編寫完數(shù)控加工程序之后，利用數(shù)控機床制造商提供的配套數(shù)控仿真教學軟件在計算機模擬室進行反復校驗和仿真模擬，以檢查程序的正確性，同時，對坐標數(shù)值、進給量、刀補值等參數(shù)進一步處理，以適應實際加工需要。 ??? 為什么要這樣做呢？因為一般職業(yè)技術學校受經(jīng)費等原因限制，數(shù)控機床數(shù)量較少，學生要同時上數(shù)控機床校驗不太可能，況且時間拖得長不利于教學。另一方面，通過校驗還可以使學生在數(shù)控機床操作之前熟悉數(shù)控加工軟件的使用方法以及熟悉數(shù)控機床的操作面板，為下一步的數(shù)控機床操作打好基礎。最后，教師對每個學生編制的加工程序做全面細致的審核，確定最終加工程序。審核的內(nèi)容主要是程序結(jié)構的合理性、走刀線路、主軸轉(zhuǎn)速、進給量、吃刀深度以及刀具的選擇等，在審核的同時為學生提出建設性的修改意見，使學生知道為什么要這樣修改，不改會造成什么后果，程序確定之后，及時將程序記下以備操作。 6.編制加工程序 1．凸模程序 T01粗車外圓車刀 T02半精車外圓車刀 T03精車外圓車刀 % O100 N10 M03 M41； N20 G94 G90； N30 G00 X100 Z100； N40T0101； N50G00 X70 Z5； N60 G79 X0 Z0； N70 G77 X67 Z-62； N80 G71 U2 R2； N90 G71 P100 Q160 V2 W2 F100； N100 G01 X53.035 F80； N110 Z-25； N120 G02 X63.04 Z-30 R5； N130 G01 X63.06 Z-33； N140 X63.06 Z-5； N150 X64.33； N160 Z-60； N170 X100 Z100； N180 T0202； N190 G00 X67 Z0； N200 G71 U2 R2； N210 G71 P220 Q280 V1 W1 F100； N220 G01 X53.035 F8 M42 ； N230 Z-25； N240 G02 X63.04 Z-30 R5； N250 G01 X63.06 Z-33； N260 Z-50； N270 X64.33； N280 Z-60； N290 G00 X100 Z100； N300 T0303； N310 G00 X70 Z0； N320 G70 P220 Q280； N330 G00 X100 Z100； N340 T0100； N350 T0200； N360 T0300； N370 M05； N380 M30； % 2．凹模程序 點孔φ5中心鉆 % O1000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S1200M3 N108G01Z50. N110G99G81Z-4.R50.F100. N112G80 N114M5 N120M30 % 鉆孔φ14麻花鉆 % O2000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S350M03 N108G01Z50.M8 N110G99G83Z-60.R50.Q4.F3.8 N112G80 N114M5 N120M30 % 鉆孔φ20麻花鉆 % O3000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S300M03 N108G01Z50.M8 N110G99G83Z-60.R50.Q4.F3.8 N112G80 N114M5 N120M30 % 鉆孔φ28麻花鉆 % O4000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S300M03 N108G01Z50.M8 N110G99G83Z-60.R50.Q4.F3.8 N112G80 N114M5 N120M30 % 鉆孔φ34麻花鉆 % O5000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S250M03 N108G01Z50.M8 N110G99G83Z-60.R50.Q4.F3.8 N112G80 N114M5 N120M30 % 鉆孔φ40麻花鉆 % O6000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S200M03 N108G01Z50.M8 N110G99G83Z-60.R50.Q4.F3.8 N112G80 N114M5 N120M30 % φ53.42 粗加工 φ12立銑刀 % O1000 N106G01G90X0.Y0.Z50.S800M3F200 N110Z10. N112G1Z-11.429F100. N114G3X10.155Y10.155R10.155F200. N116X0.Y20.31R10.155 N118X-20.31Y0.R20.31 N120X0.Y-20.31R20.31 N122X20.31Y0.R20.31 N124X0.Y20.31R20.31 N126X-10.155Y10.155R10.155 N128X0.Y0.R10.155 N130G1Z-12.857F100. N132G3X10.155Y10.155R10.155F200. N134X0.Y20.31R10.155 N136X-20.31Y0.R20.31 N138X0.Y-20.31R20.31 N140X20.31Y0.R20.31 N142X0.Y20.31R20.31 N144X-10.155Y10.155R10.155 N146X0.Y0.R10.155 N148G1Z-14.286F100. N150G3X10.155Y10.155R10.155F200. N152X0.Y20.31R10.155 N154X-20.31Y0.R20.31 N156X0.Y-20.31R20.31 N158X20.31Y0.R20.31 N160X0.Y20.31R20.31 N162X-10.155Y10.155R10.155 N164X0.Y0.R10.155 N166G1Z-15.714F100. N168G3X10.155Y10.155R10.155F200. N170X0.Y20.31R10.155 N172X-20.31Y0.R20.31 N174X0.Y-20.31R20.31 N176X20.31Y0.R20.31 N178X0.Y20.31R20.31 N180X-10.155Y10.155R10.155 N182X0.Y0.R10.155 N184G1Z-17.143F100. N186G3X10.155Y10.155R10.155F200. N188X0.Y20.31R10.155 N190X-20.31Y0.R20.31 N192X0.Y-20.31R20.31 N194X20.31Y0.R20.31 N196X0.Y20.31R20.31 N198X-10.155Y10.155R10.155 N200X0.Y0.R10.155 N202G1Z-18.571F100. N204G3X10.155Y10.155R10.155F200. N206X0.Y20.31R10.155 N208X-20.31Y0.R20.31 N210X0.Y-20.31R20.31 N212X20.31Y0.R20.31 N214X0.Y20.31R20.31 N216X-10.155Y10.155R10.155 N218X0.Y0.R10.155 N220G1Z-20.F100. N222G3X10.155Y10.155R10.155F200. N224X0.Y20.31R10.155 N226X-20.31Y0.R20.31 N228X0.Y-20.31R20.31 N230X20.31Y0.R20.31 N232X0.Y20.31R20.31 N234X-10.155Y10.155R10.155 N236X0.Y0.R10.155 N238G0Z50. N240M5 N246M30 % φ53.42 精加工 φ12立銑刀 % O2000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S800M3 N110Z10. N112G1Z-11.429F100. N114G3X10.355Y10.355R10.355F200. N116X0.Y20.71R10.355 N118X-20.71Y0.R20.71 N120X0.Y-20.71R20.71 N122X20.71Y0.R20.71 N124X0.Y20.71R20.71 N126X-10.355Y10.355R10.355 N128X0.Y0.R10.355 N130G1Z-12.857F100. N132G3X10.355Y10.355R10.355F200. N134X0.Y20.71R10.355 N136X-20.71Y0.R20.71 N138X0.Y-20.71R20.71 N140X20.71Y0.R20.71 N142X0.Y20.71R20.71 N144X-10.355Y10.355R10.355 N146X0.Y0.R10.355 N148G1Z-14.286F100. N150G3X10.355Y10.355R10.355F200. N152X0.Y20.71R10.355 N154X-20.71Y0.R20.71 N156X0.Y-20.71R20.71 N158X20.71Y0.R20.71 N160X0.Y20.71R20.71 N162X-10.355Y10.355R10.355 N164X0.Y0.R10.355 N166G1Z-15.714F100. N168G3X10.355Y10.355R10.355F200. N170X0.Y20.71R10.355 N172X-20.71Y0.R20.71 N174X0.Y-20.71R20.71 N176X20.71Y0.R20.71 N178X0.Y20.71R20.71 N180X-10.355Y10.355R10.355 N182X0.Y0.R10.355 N184G1Z-17.143F100. N186G3X10.355Y10.355R10.355F200. N188X0.Y20.71R10.355 N190X-20.71Y0.R20.71 N192X0.Y-20.71R20.71 N194X20.71Y0.R20.71 N196X0.Y20.71R20.71 N198X-10.355Y10.355R10.355 N200X0.Y0.R10.355 N202G1Z-18.571F100. N204G3X10.355Y10.355R10.355F200. N206X0.Y20.71R10.355 N208X-20.71Y0.R20.71 N210X0.Y-20.71R20.71 N212X20.71Y0.R20.71 N214X0.Y20.71R20.71 N216X-10.355Y10.355R10.355 N218X0.Y0.R10.355 N220G1Z-20.F100. N222G3X10.355Y10.355R10.355F200. N224X0.Y20.71R10.355 N226X-20.71Y0.R20.71 N228X0.Y-20.71R20.71 N230X20.71Y0.R20.71 N232X0.Y20.71R20.71 N234X-10.355Y10.355R10.355 N236X0.Y0.R10.355 N238G0Z50. N240M5 N246M30 % φ64.17粗加工φ12立銑刀 % O1000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S600M3 N108G1Z50. N110Z10. N112G1Z-2.5F100. N114G3X12.843Y12.843R12.843F120. N116X0.Y25.685R12.843 N118X-25.685Y0.R25.685 N120X0.Y-25.685R25.685 N122X25.685Y0.R25.685 N124X0.Y25.685R25.685 N126X-12.843Y12.843R12.843 N128X0.Y0.R12.843 N130G1Z-5.F100. N132G3X12.843Y12.843R12.843F120. N134X0.Y25.685R12.843 N136X-25.685Y0.R25.685 N138X0.Y-25.685R25.685 N140X25.685Y0.R25.685 N142X0.Y25.685R25.685 N144X-12.843Y12.843R12.843 N146X0.Y0.R12.843 N148G1Z-7.5F100. N150G3X12.843Y12.843R12.843F120. N152X0.Y25.685R12.843 N154X-25.685Y0.R25.685 N156X0.Y-25.685R25.685 N158X25.685Y0.R25.685 N160X0.Y25.685R25.685 N162X-12.843Y12.843R12.843 N164X0.Y0.R12.843 N166G1Z-10.F100. N168G3X12.843Y12.843R12.843F120. N170X0.Y25.685R12.843 N172X-25.685Y0.R25.685 N174X0.Y-25.685R25.685 N176X25.685Y0.R25.685 N178X0.Y25.685R25.685 N180X-12.843Y12.843R12.843 N182X0.Y0.R12.843 N184G0Z50. N186M5 N192M30 % φ64.17精加工φ12立銑刀 % O2000 N106G01G90X0.Y0.Z50.F200S800M3 N108G1Z50. N110Z10. N112G1Z-1.F100. N114G3X13.043Y13.043R13.043F200. N116X0.Y26.085R13.043 N118X-26.085Y0.R26.085 N120X0.Y-26.085R26.085 N122X26.085Y0.R26.085 N124X0.Y26.085R26.085 N126X-13.043Y13.043R13.043 N128X0.Y0.R13.043 N130G1Z-2.F100. N132G3X13.043Y13.043R13.043F200. N134X0.Y26.085R13.043 N136X-26.085Y0.R26.085 N138X0.Y-26.085R26.085 N140X26.085Y0.R26.085 N142X0.Y26.085R26.085 N144X-13.043Y13.043R13.043 N146X0.Y0.R13.043 N148G1Z-3.F100. N150G3X13.043Y13.043R13.043F200. N152X0.Y26.085R13.043 N154X-26.085Y0.R26.085 N156X0.Y-26.085R26.085 N158X26.085Y0.R26.085 N160X0.Y26.085R26.085 N162X-13.043Y13.043R13.043 N164X0.Y0.R13.043 N166G1Z-4.F100. N168G3X13.043Y13.043R13.043F200. N170X0.Y26.085R13.043 N172X-26.085Y0.R26.085 N174X0.Y-26.085R26.085 N176X26.085Y0.R26.085 N178X0.Y26.085R26.085 N180X-13.043Y13.043R13.043 N182X0.Y0.R13.043 N184G1Z-5.F100. N186G3X13.043Y13.043R13.043F200. N188X0.Y26.085R13.043 N190X-26.085Y0.R26.085 N192X0.Y-26.085R26.085 N194X26.085Y0.R26.085 N196X0.Y26.085R26.085 N198X-13.043Y13.043R13.043 N200X0.Y0.R13.043 N202G1Z-6.F100. N204G3X13.043Y13.043R13.043F200. N206X0.Y26.085R13.043 N208X-26.085Y0.R26.085 N210X0.Y-26.085R26.085 N212X26.085Y0.R26.085 N214X0.Y26.085R26.085 N216X-13.043Y13.043R13.043 N218X0.Y0.R13.043 N220G1Z-7.F100. N222G3X13.043Y13.043R13.043F200. N224X0.Y26.085R13.043 N226X-26.085Y0.R26.085 N228X0.Y-26.085R26.085 N230X26.085Y0.R26.085 N232X0.Y26.085R26.085 N234X-13.043Y13.043R13.043 N236X0.Y0.R13.043 N238G1Z-8.F100. N240G3X13.043Y13.043R13.043F200. N242X0.Y26.085R13.043 N244X-26.085Y0.R26.085 N246X0.Y-26.085R26.085 N248X26.085Y0.R26.085 N250X0.Y26.085R26.085 N252X-13.043Y13.043R13.043 N254X0.Y0.R13.043 N256G1Z-9.F100. N258G3X13.043Y13.043R13.043F200. N260X0.Y26.085R13.043 N262X-26.085Y0.R26.085 N264X0.Y-26.085R26.085 N266X26.085Y0.R26.085 N268X0.Y26.085R26.085 N270X-13.043Y13.043R13.043 N272X0.Y0.R13.043 N274G1Z-10.F100. N276G3X13.043Y13.043R13.043F200. N278X0.Y26.085R13.043 N280X-26.085Y0.R26.085 N282X0.Y-26.085R26.085 N284X26.085Y0.R26.085 N286X0.Y26.085R26.085 N288X-13.043Y13.043R13.043 N290X0.Y0.R13.043 N292G0Z50. N294M5 N300M30 % 7.有關模具的工藝 1.模具結(jié)構形式的選擇 由于是大量生產(chǎn)，故可以考慮級進?；驈秃夏?，但因坯料來源是廢料，對級進模來說送料不方便，因此盡管墊圈的精度和同軸度要求不高，在這里采用復合模更合適。復合模的結(jié)構形式可采用典型的倒裝結(jié)構。此時墊圈孔廢料可從臺面孔漏下；制件采用剛性推件裝置推出；卸料采用彈簧卸料板；采用帶導柱后側(cè)式模架。 2.裁力、卸料力、推件力計算及初選壓力機 采用復合模的機構形式，查得35退火鋼的бb=392∽511 MPa取бb=450Mpa. 沖裁力 F沖=KLtτ=1.3×359.8989×4×450=84003.426Mpa 由表2-37查得K卸=0.03 K推=0.045；由表2-38取得凹模刃口高度h=12mm,故在凹?？谕瑫r存有沖孔廢料的個數(shù)n=h/t=12/4=3個。 卸料力 F卸=K卸F沖=0.03×84003.426=2520.103N 推件力 F推=K推nF沖=0.045×3×84003.426=11340.46N 總力 F總=F沖+F卸+F推=84003.426+2520.103+11340.46=97863.9855N