设计题目：圆盘类零件的机械加工工艺分析及数控加工程
序编程说明书
2012年6月16日
目录
一零件的工艺分析 1 1.1零件的作用 2 1.2 零件图分析 3 1.3 零件的材料分析 4 二定位基准的选择 5 2.1 车床加工基准与定位 6 2.2钻床加工基准7 2.3加工中心的基准与定位8 2.4夹紧方案9 三加工工艺路线的拟定10 3.1 制定零件机械加工工艺路线12 3.2 制定加工路线13 3.3加工阶段的划分14 3.4以下是对该零件的简要部位进行加工阶段的划分15 3.5加工顺序的安排16 3.6零件加工的过程17 3.7工序的安排18 四设备及工艺装备的选择19 4.1机床的选用20 4.2工艺装备的选择21 五加工余量和加工尺寸的确定
5.1切削用量的确定
六普通车床加工工序卡片
七机械加工工艺卡
八绘制数控加工程序
8.1 Mastercam介绍
8.2 绘制加工模型
8.3设定走刀路线8.4设定加工参数九程序模拟仿真加工十专周设计设计总结
设计目的
1、能熟练运用专业课中学到的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确解决一个零件在数控机床上加工的定位，夹紧，工艺路线的安排工艺装备配置，保证零件的加工质量。
2、通过课程设计全面掌握《数控技术》的课程内容，主要掌握《数控加工工艺与装配》、《数控编程》以及制图软件的应用，并在数控机床操作和使用中有更深刻具体的认识。
3、要求运用课程中所学的数控加工程序编制的理论和方法，对较为复杂的零件进行数控加工的工艺过程设计，使用mastercam软件绘图，加工、生成刀路，最后导出程序。然后使用仿真系统加工。
一零件的工艺分析
1.1 零件的作用
主要起连接，其直径为85公差等级为9的圆与一种轴配合属于过盈，是过盈配合的配合表面。直径为95公差等级为7的圆也与另一工件产生配合来连接在一起，并用M4的螺纹孔固定在一起使其在工作时不产生脱落，直径为195公差等级为9的圆也与其他的工件产生配合，并用直径为12偏差等级为7的孔来进行配合使其工件工作时不发生相对转动。
1.2 零件图分析
1）从零件的尺寸及轮廓来看，轴向尺寸L远小于径向尺寸D,且最大外圆直径比最小内孔直径大得多，属于盘套类零件。主要轮廓由孔、圆弧曲面、凸台、外圆面等组成。
2）绝大部分尺寸公差为中等等级，10个Ф16及Ф12孔的孔尺寸精度为7级，2个M4螺纹孔尺寸精度较高为6级。表面粗糙度值最高为3.2属于中等精度加工。
3）工件周边R53的圆弧分布有较高的角度公差要求，外延为300的圆盘面厚度较薄仅为6.5mm，圆盘上U型凸台结构壁厚也较薄，加工时需特别注意。
4）Ф85孔的轴线与Ф95圆柱凸台端面有0.04mm的垂直度要求，Ф95外圆面的轴线与Ф85孔轴线有Ф0.08mm的同轴度要求，Ф195外圆面与Ф85孔轴线有Ф0.11mm的同轴度要求。
1.3 零件的材料分析
44-ＧＢ７０９－８８／４５－ＧＢ７１１－８８，查资料得，零件的材料为优质碳素结构钢。这类钢因有害杂质较少，其强度，塑性，韧性均比碳素结构钢好，主要用于制造较重要的机械零件，其牌号是以钢中平均碳质量分数的万倍来表示的，该材料的牌号为４０的具有较高的强度，加工性良好，冷变形时塑性中等，焊接性差，焊接前须预热，焊接后应热处理，多在正火和调质状态下使用，用于制造轴，曲柄，活塞杆等。为４５的具有强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴，传动轴，齿轮，蜗杆，键，销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油中淬火。两种材料都要求加工的时候调质处理，所以我们的这个零件也要求了调质处理。
二定位基准的选择
2.1 车床加工基准与定位
在普通机床上的定位，以直径95的圆柱的端面为定位基准，加工直径85的孔；以直径85的孔为定位基准加工直径95的外圆柱面和直径195的外圆柱面，加工直径195的那面的部位在普通机床上进行加工，以外轮廓定位，三爪卡盘夹紧。。
2.2钻床加工基准
在钻床加工的孔有尺寸精度，采用三爪卡盘来定位夹紧。
2.3加工中心的基准与定位
加工中心加工时，利用加工出的盲孔底端的一个平面作为一个定位面（限制三个自由度），已经加工好的中心圆和一个小圆共同限制三个自由度，这样的定位属于完全定位。其中中心圆的定位元件是短圆柱销，小圆的定位元件是削边销。夹紧时采用开口垫圈和螺母（方便装夹、拆卸）。夹紧时垫圈、螺母刚好压在工件上表面的一个小凸台上。
这两个定位元件设计为两个轴。轴上最大的圆用于轴在夹具体上的定位。轴一上相应的凸圆都相应地在夹具体和工件上起着定位作用。为减少生产时间，应更多地考虑使用标准件。标准件最大的开口垫圈是M36的，所以轴上两头的螺纹为M36。轴一与夹具体的夹紧采用标准件平垫圈和相应的螺母。轴二与夹具体的连接情况与轴一类似。安装轴二时，应注意削边销的位置，避免出现过定位。另外为了让轴更好地装入夹具体，同时也方便工件在轴上的装夹，所以在每个接触的地方都加工有退刀槽。
加工中心的夹具定位元件与夹具体连接时其配合关系是过渡配合，与工件的配合关系是间隙配合（方便拆卸）。
2.4夹紧方案
由压板、开口垫圈和压紧螺母拧紧，夹具设计简单，安装可靠，且便于操作。开口垫片的设计取夹方便，可提高工作效率。
三加工工艺路线的拟定
3.1 制定零件机械加工工艺路线
表面的加工方法：根据零件的技术要求确定分为锻造外形，锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸，形状及改善性能，用以制造机械零件或毛坯的成形加工方法。它是锻造和冲压的总称。锻压不仅是零件成形的一种加工方法，还是一种改善材料组织性能的一种加工方法。与铸造比较，具有强度高，晶粒细，冲击韧性好等优点。与由棒料直接切削加工相比，可节约金属，降低成本。如采用扎制，挤压和冲压等加工方法，还可提高生存率。因此在机械制造叶业中，许多重要零件（如轴类，齿轮，连杆，切削刀具等），都是采用锻造的方法成形的。所以此次的零件毛坯也用锻压。该零件的圆比较多比较适应于车削加工并且若不先加工孔，铣削是就没有定位基准，就不好进行铣削加工，并且车床加工所花费的成本是比较低的，对加工的刀具损伤比较小，所以我们用车床来车削外圆和镗内孔。零件的外形轮廓比较复杂，并且其凹槽有比较多，可以用铣床来铣，但是有要钻孔需要换刀所以我们采用加工中心来铣削轮廓。根据表面粗糙度要求车削分为粗加工和半精加工，铣削也可分为粗加工和精加工。
3.2 制定加工路线
零件的机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。
在拟定工艺路线时，除了首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中与分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题。
直径为85mm 的内孔；由表面粗糙度知道其工艺路线粗镗-精镗
直径为95mm的外圆和端面；由表面粗糙度得知其工艺路线粗车-精车。
直径为195mm的外圆和端面；由表面粗糙度得知其工艺路线粗车-精车，
粗加工阶段---主要任务是切除各表面上的大部分余量，使毛坯的形状和尺寸上接近零件的成品，因此关键问题是提高生产率。
半精加工阶段---完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。
精加工阶段---保证各主要表面达到图样的要求，其主要问题是如何保证加工质量。
3.4以下是对该零件的简要部位进行加工阶段的划分：
零件中直径85mm的内孔，其表面有粗糙度为3.2的要求，将其加工阶段划分为粗镗和半精镗。
直径95mm的外圆柱面，其表面有粗糙度3.2的要求，将其加工阶段划分为粗车和半精车。
其他平面和圆柱面，其中表面粗糙度为3.2的加工阶段分为粗铣和精铣，表面粗糙度为12.5的表面的加工直接粗铣。
3.5加工顺序的安排
a、先粗后精的原则
先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工。
b、先主后次的原则
先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作余量小，又常与主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行进行。
C、先面后孔的原则
对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，
然后再加工孔，这样可使工件定位夹紧可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。
d、基面先行的原则
用作精基准的表面，要首先加工出来。所以第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工，然后再以精基面定位加工其他表面。
3.6零件加工的过程
零件先在普通机床上加工基面B、φ12H7孔和φ85孔，然后在数控机床上加工轮廓、台阶面和孔。加工轮廓、台阶面和孔的走刀路线，走刀路线包括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分的路线。平面内的进给走刀，对外轮廓是从切线方向切入；对内轮廓是从过渡圆弧切入。
在数控铣床上加工时，首先要选定进刀点，由于该零件的毛坯是一个圆盘型的铸件，所以进刀点可以选在毛坯的切线上，刀具根据工件轮廓来回铣削，分层铣削逐渐加深到铣削深度。当刀具达到切削深度的时候，刀具就在XY平面内运动，铣削零件的轮廓。分层铣削到指定深度，留取0.5mm的的加工余量，在精加工的时候铣削掉。
在保证加工平面表面粗糙度要求的同时，还要考虑保证轮廓表面有较高的表面质量，采用顺铣的铣削方式，即从进刀点开始，对外轮廓按顺时针方向铣削，对内轮廓按逆时针方向铣削。
对孔进行加工的时候，应注意先钻中心孔，方便定位，再进行钻孔。钻孔完毕后，取下零件，进行调质处理，要求HRC22—28，热处理完成后，重新装夹工件准备件准备进行精加工，精加工和粗加工不同的地方在于刀具半径、进给速度、背吃刀量和进给量的不同，精加工只进行一次切削，切削量就是粗加工剩余的加工余量。
由于零件的生产纲领是中.小批生产所以采用工序集中来加工，工序集中可以采用高效的机床和工艺装备，生产效率高，减少设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力.物力，减少安装次数，利于保证表面间的位置精度。结合以上原因工序集中是最好的选择。
四设备及工艺装备的选择
4.1机床的选用
确定了工序集中或工序分数的原则后，基本上也就确定了设备的类型。采用工序集中，就应该选用高效自动加工设备。并且机床的精度要与工件的精度相适应，应该机床的精度要高于工件的精度。机床的规格要与工件的外形相适应，工件的外圆形状并不复杂，从经济的角度来应选择普通车床，工件的轮廓加工大多都集中在一个平面上，采用立式加工中心户卧式加工中心都可以，但是立式加工中心比卧式加工中心所花费的成本要低一些。工件的基本外形轮廓采用锻压来制造，锻压与铸造比较，具有强度高，晶粒细，冲击韧性好等优点。与由棒料直接切削加工相比，可节约金属，降低成本，具有较高的经济效益。选择的机床应与现有的加工设备相适应。考虑以上的条件，机床应该选择普通车床和立式数控加工中心。
4.2工艺装备的选择
1.夹具的选择
（1）车床上使用夹具：三爪卡盘或者四爪卡盘、芯轴、压板、螺钉
（2）铣床上夹具：根据此零件，我们设计出500×310×30的夹具。为保证配合，在平面上有一φ85的凸台，在凸台有一螺柱，用于安装垫圈和螺母夹紧毛坯。在另一边有一圆柱削边销，从而利用“一面两孔”定位原则将毛坯夹紧安装。
2刀具
1）镗刀选择
Ф60镗刀，粗镗Ф85内孔
Ф85镗刀，精镗Ф85内孔
2）钻头、扩孔刀及铰刀选择
Ф3中心钻，Ф3麻花钻，Ф11麻花钻，Ф15麻花钻，Ф30麻花钻、Ф3.3H6铰刀，Ф12H7铰孔刀，Ф16铰孔刀
3）其他刀具或工具
锉刀、M4丝锥
4)加工中心刀具
铣轮廓时考虑到有Φ20的内轮廓铣削，所以选用的铣刀直径应该比Φ20小，铣刀刃长应大于工件22.5mm的高度。因此选Φ15的铣刀。钻孔时直接采用Φ16的钻头，选用的钻头长度应大于加工孔深度的8mm。
3量具的选择
长度测量器具——游标卡尺
形位误差测量器具——百分表、岩石平板
表面质量测量器具——表面粗糙度比较样块
五加工余量和加工尺寸的确定
5.1切削用量的确定
切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具的磨损、加工质量和加工成本均有显著的影响。在选择时应在保证加工质量和刀具耐用度前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。
（1）切削用量的选择原则
粗加工切削用量的选择原则：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床的动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
精加工切削用量的选择原则：首先根据粗加工的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选用较高的切削速度。
5.2加工余量的确定
加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有总加工余量和工序余量之分。由毛坯转变成零件的过程中在某加工表面上切除金属层的总厚度，称之为该表面的总加工余量；一般情况下，总加工余量不是一次切除，而是分在各个工序中逐渐切除，故每道工序所切除的金属层厚度称之为该工序加工余量。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，毛坯是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。
车床加工部分：直径为85mm 的内孔；由表面粗糙度知道其工艺路线粗镗-精镗，由查(简明机械制造工艺手册表5-54)表法知道毛坯直径为80mm，查表(简明机械制造工艺手册表5-130)得第一次粗镗余量为80mm，第二次粗镗余量为83mm，精镗余量为84.3mm，工件的公差等级为H11（+0.22）。总得粗镗余量=毛坯余量-精加工余量=-4.3mm。
直径为95mm的外圆和端面；由表面粗糙度得知其工艺路线粗车-精车，由查(简明机械制造工艺手册表5-54)表得知毛坯直径为100mm，端面余量为4mm, 查表(简明机械制造工艺手册表5-120)得精车余量为1.1mm，粗加工余量=毛坯余量-精加工余量=3.9mm，其粗车外圆的公差为0.46mm。查表(简明机械制造工艺手册表5-125)得精车端面的加工余量为0.7mm，粗加工余量=毛坯余量-精加工余量=3.3mm。粗加工外圆尺寸为98.9mm，精加工外圆尺寸为95mm.
直径为195mm的外圆和端面；由表面粗糙度得知其工艺路线粗车-精车，由查(简明机械制造工艺手册表5-54)表得知毛坯直径为205mm，端面加工余量为4mm。查表得(简明机械制造工艺手册表5-120)精车余量为1.3mm，粗加工余量=毛坯余量-精加工余量=8.7mm,其粗车外圆的公差为0.6mm。查表(简明机械制造工艺手册表5-125)得精车端面的加工余量为0.8mm，粗车端面的余量=毛坯余量-精加工余量=3.2mm。粗加工尺寸为196.3mm，精加工尺寸为195mm.
5.3切削用量的确定
背吃刀量的选择根据加工余量确定的。切削加工一般分为粗加工.半精加工.精加工几道工序，各工序有不同的选择方法。在车床上我根据零件的表面粗糙度划分了两个工序，粗加工和半精加工。粗加工时，再允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量。中等功率机床，背吃刀量可达8~10mm。但对于加工余量大，一次走刀会造成机床功率或刀具强度不够；或加工余量不均匀，引起震动；或刀具受冲击严重出现打刀的几种情况，需要采用多次走刀。半精加工，被吃刀量一般为0.5~2mm。
直径为85mm的内孔；粗加工的余量为 4.3mm。加工余量不大粗加工可以一次走刀，背吃刀量=4.3mm 查表(简明机械制造工艺手册表5-111)得进给量0.3~1（mm/r），切削速度为40~60(m/min)，由于是悬伸镗削，切削速度为40(m/min)，精加工的余量为1.7mm，精加工可以分一次走刀完成，则其背吃刀量为1.7mm，
直径为95mm的外圆和端面；粗加工外圆余量为3.9mm.加工余量不大，粗加工可以一次完成，背吃刀量=3.9mm.查(简明机械制造工艺手册表5-98)表得进给量为0.6(mm/r)，切削速度为134（m/min）。精加工的余量为1.1mm，精加工可以分一次走刀完成，则其背吃刀量为1.1mm，查(简明机械制造工艺手册表5-100)表得进给量为0.2~0.3(mm/r),切削速度为50~80（m/min）都可以。
直径为195mm的外圆和端面；粗加工外圆余量为8.7mm.加工余量太大，粗加工分三次加工完成，第一次的背吃刀量=4.5mm，第二次的背吃刀量=2.9mm.第三次的背吃刀量为1.3mm，查(简明机械制造工艺手册表5-98)表得进给量为0.6(mm/r)，切削速度为134（m/min）。精加工余量为1.3mm，查(简明机械制造工艺手册表5-100)表得进给量为0.2~0.3(mm/r),切削速度为50~80（m/min）都可以。
六普通车床加工工序卡片
七机械加工工艺卡
八绘制数控加工程序
8.1 Mastercam介绍
Mastercam是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。
mastercam具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM 软件。同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。
8.2. 绘制加工模型
在绘制加工模型前要熟悉常用的指令画圆、直线、倒圆、打断、连接等等。在后面的加工中可以了解到，相同的加工轮廓在Mastercam系统中默认的走刀路线顺序是最先画图画出的外形轮廓。再是按照复制的顺序加工相应的轮廓。这就要求在建立模型时就要选好加工的下刀点。所以在建立这个模型时，相同的外形轮廓都先画最下方的那个，然后再通过“Rotate”旋转指令完成上表面的轮廓。
在建立模型时所有轮廓都需要“Join”这个指令将其连接，否则在后面的确定加工路线时系统只会走一条边的内容。在使用“Break”指令后都需要将节点连接一下。另外有时在执行剪切命令后会在连接处断开一个小口子，这时需要修剪延伸“Trim”，系统会自动地补充连接处的断口。
8.3设定走刀路线
加工中心要求的是工作效率，所以应尽量减少刀具的空行程时间和距离，所以先加工工件的外轮廓，由外到内，刀具的运动方向都是一个固定的方向（顺时针或是逆时针围绕工件运动）。刀具的切入点和切出点都选择在两曲线的交汇处，这样可以保证加工面没有明显的划痕。加工孔时按顺序一次加工。
8.4设定加工参数
将安全高度设为100，加工提刀的高度是50，铣削轮廓的深度是23。
在ulti passes菜单设置粗、精加工参数。设置好后可以试运行一次，如果发现有刀具干涉现象可以减少粗加工的吃刀量。如果存在有没有加工到的地方可以适当增加吃刀量。
在depth cats菜单中设置粗加工的次数、精加工次数、精加工余量等参数。
九程序模拟仿真加工
用数控仿真系统，是为了看加工过程的走刀路线，和真实机床的加工一样，可以看出加工后的工件表面质量，是否会撞刀，是否产生干涉。仿真时，为了装夹方便，选择300mm×300mm×40mm的方块，用平口钳装夹，和现实生活中的加工步骤一样，进行X轴Y轴Z轴的对刀，设置好刀具参数，再倒入程序，进行加工模拟。
十专周设计设计总结
虽然只有短短的一周，但我却学到了很多的东西。零件的加工工艺分析，工艺卡片的制作，mastercam软件的运用，以及仿真系统的加工。也许没有深入的学习，但让我了解了更多的软件，有了一个好的开始，发现了这些软件有许多的共同之处。
在这周前对MasterCAM一点都不知道，只是知道有这么一个软件，从未接触过。在这周用到的时候一下茫然了，通过在图书馆中找到的相关资料，老师耐心的多次讲解，不断和同学们讨论，对MasterCAM有了一定的认识和了解。从MasterCAM的基础建模到工件的仿真加工最后完成整个工件的加工，在此中遇到了很多很多的问题。因为我的英文不好，所以更不上老师的步骤。同时对这软件也不熟悉。
建模的时候很多地方都需要打断，剪切还可以镜像、旋转的，可是画出来的图不是有断裂的就是有多线的，自己弄了半天都没有弄出来，通过和同学的不断讨论和向老师请教最后才找出来什么地方不对。还有加工的时候经常会出现生不出加工路线，加工时也经常出现撞刀，也是在不断尝试和失败努力中找到了正确答案。
对于仿真系统由于平时老师常常让我们练习，因此用时很顺利。
通过这一周的学习，让我明白了很多的东西，不仅仅是书本上的东西，更明白了在学习任何东西的时候，自己应该多去研究，不要总是依赖着他人。思维应该更加的开阔，和实际相联系。做事要认真。
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。
11 找正法、镗模法、坐标法、
、选择题（每小题5分，共10 分）
工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可
高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
《机械制造技术基础》综合训练（三）项目名称：机械零件加工工艺规程方案设计 学生：超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级：机自15-4班 学号： 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师：宏梅 完成时间： 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月
综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法，合理的制定零件的机械加工工艺规程，包括零件工艺性分析、工艺路线拟定，编制零件加工工艺过程卡片。 2．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领：大批大量生产 三、设计工作容（成果形式） 1．零件图1（比例1:1）； 2．机械加工工艺过程卡片1； 3．设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩：（总分 10%） 指导教师：年月日
摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词：加工工艺；加工方法；工艺文件；夹具
模块二典型零件的机械加工(钳工方向) 项目三摇杆零件加工 工作任务: 试拟图5-13所示摇杆零件的工艺路线。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量5000件。 图5-13 摇杆零件图 任务一：选择机床和加工方式 1、车床 卧式车床
(1）车床的功能与型号； 1）车床的功能 车床适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如内外圆柱面、圆锥面 及成形回转表面、车削端面及各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还可以钻孔、 扩孔、铰孔、滚花等工作。 2）车床的型号 通用机床的型号表示方法如下： （△）□（□）△△（△）（□）（/△） 分类代号 类代号 通用特性及结构性代号 组、系代号 主参数或设计顺序号 第二主参数 重大改进顺序号 同一型号机床的变型代号 （2）CA6140车床的组成与技术性能。 1）主要组成部件 主轴箱：支承并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转，实现主运动。 床鞍与刀架：装夹车刀，并使车刀纵向横向或斜向运动。 尾架：用后顶尖支承工件，并可在其上安装钻头等孔加工工具，以进行孔加工。 床身：车床的基本支承件，在其上安装车床的主要部件，以保持它们的相对位置。 溜板箱：把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车 螺纹。其上有各种操作手柄和操作按钮，方便工人操作。 进给箱：改变被誉为加工螺纹时的螺距或机动进给的进给量。 CA6140主要技术性能参数 床身上最大工件回转直径 400mm 最大工件长度（4种规格） 750mm;1000mm;1500mm;2000mm 最大车削长度直 650mm;900mm;1400mm;1900mm 刀架上最大工件回转直径 210mm
机械加工工艺流程详解 1.机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 1.1 机械加工艺规程的作用 (1)是指导生产的重要技术文件 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。 (2)是生产组织和生产准备工作的依据 生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 (3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 1.2 机械加工工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
MasterCAM X版本后置处理及其修改方法详细说明mastercam系统配置的是适应单一类型控制系统的通用后置处理，用户根据数控 机床和数控系统的具体情况，可以对其数据库进行修改和编译，定制出适应某一数 控机床的专用后置处理程序。 mastercam系统默认发那科后置处理文件的扩展名为pst，称为pst文件。（一般该文件在共享文档\shared mcamx5\MILL\Posts\MPFAN.pst）根据本人多年使用经验，初次安装后后处理有以下几点要修改。 （1）默认后处理去掉第四轴A0的输出 用记事本或任意文本编辑器打开MPFAN.pst，然后搜索Rotary Axis Settings，找到rot_on_x:1#SET_BY_MD Default Rotary Axis Orientation #0=Off,1=About X,2=About Y,3=About Z 改成rot_on_x:0#SET_BY_MD Default Rotary Axis Orientation #0=Off,1=About X,2=About Y,3=About Z 就可以关闭四轴，没有A0输出。 （2）去掉程序开头的注释输出 用记事本或任意文本编辑器打开MPFAN.pst，然后搜索"%"，找到 "%",e$ sav_spc=spaces$ spaces$=0 中间略掉 spaces$=sav_spc 改成 "%",e$ sav_spc=spaces$ spaces$=0 *progno$,sopen_prn,sprogname$,sclose_prn,e$ #sopen_prn,"PROGRAM NAME-",sprogname$,sclose_prn,e$ #sopen_prn,"DATE=DD-MM-YY-",date$,"TIME=HH:MM-",time$, sclose_prn,e$#Date and time output Ex.12-02-0515:52 #sopen_prn,"DATE-",month$,"-",day$,"-",year$,sclose_prn, e$#Date output as month,day,year-Ex.02-12-05 #sopen_prn,"DATE-",*smonth,"",day$,"",*year2,sclose_prn, e$#Date output as month,day,year-Ex.Feb.122005 #sopen_prn,"TIME-",time$,sclose_prn,e$#24hour time output-Ex.15:52 #sopen_prn,"TIME-",ptime sclose_prn,e$#12hour time output 3:52PM spathnc$=ucase(spathnc$) smcname$=ucase(smcname$) stck_matl$=ucase(stck_matl$)
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
专业综合实践 说明书 学院名称：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1 姓名： 学号： 12321107 指导教师：施晓芳 2016 年 2 月
目录 第1章太阳花造型训练 (1) 1.1 造型软件AutoCAM简介 (1) 1.2零件造型过程 (2) 第2章太阳花数控加工仿真训练 (5) 2.1 MasterCAM软件特点简介 (5) 2.2 加工工艺方案确定 (5) 2.3 加工造型、加工参数设计及其加工刀具选择 (6) 2.3.1 工序1 (6) 2.3.2 工序2 (9) 2.4 太阳花图标加工轨迹仿真 (100) 第3章太阳花图标的数控加工 (13) 3.1 加工程序生成 (13) 3.2 手工对刀 (16) 3.3 程序传输及加工图形 (17) 参考文献 (18)
第1章太阳花造型训练 1.1 MasterCAM软件简介 MasterCAM软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工，从80年代末起，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。MasterCAM具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。MasterCAM提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。MasterCAM还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。MasterCAM的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。 MasterCAM不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使MasterCAM可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。同时MasterCAM对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。 MasterCAM提供400种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，比如常用的FANUC系统，根据机床的实际结构，编制专门的后置处理文件，编译NCI文件经后置处理后便可生成加工程序。MasterCAM X2是与微软公司的Windows 技术紧密结合，用户界面更为友好，设计更加高效的版本。借助于MasterCAM软件，用户可以方便快捷地完成从产品2D/3D外形设计、CNC编程到自动生成NC代码的整个工作流程，因此被广泛应用于模具制造、模型手板、机械加工、电子、汽车和航空等行业。MasterCAM基于PC平台，易学易用，具有较高性价比，是广大中小企业的理想选择，也是CNC编程初学者在入门时的首选软件。 MasterCAM包括CAD和CAM两个部分，Master cam的CAD部分可以构建2D平面图形、构建曲线、3D曲面和3D实体。CAM包括5大模块：Mill、
目录 1. 零件分析.............................................. 错误！未定义书签。 1.1零件特性.......................................... 错误！未定义书签。 1.2工艺分析.......................................... 错误！未定义书签。 1.2.1确定装夹方案................................ 错误！未定义书签。 1.2.2确定定位方案................................ 错误！未定义书签。 1.2.3孔加工方案的选择............................ 错误！未定义书签。 1.2.4确定加工顺序及走刀路线...................... 错误！未定义书签。 第一次数控加工....................................... 错误！未定义书签。 第二次数控加工....................................... 错误！未定义书签。 1.3技术要求.......................................... 错误！未定义书签。 2.实体造型 (3) 2.1绘制矩形 (3) 2.2绘制角上三个突台和中间半圆形突台 (4) 2.3绘制左上角凹槽 (8) 2.4绘制中间花形槽 (10) 2.5绘制孔和球面 (11) 2.5.3绘制球面 (12) 3.零件加工 (15) 3.1设定毛坯 (15) 3.2对刀建立工件坐标系 (15) 3.3粗铣轮廓和挖槽加工 (16) 3.4钻孔加工 (20) 3.4.1直径36的孔加工 (20) 3.4.2 SR30曲面加工 (22) 3.4.3倒圆角为R3的半圆形突台 (23) 3.4.4孔螺纹加工 (24) 3.4.5铰孔 (24)
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
MASTERCAM加工技术说明书 题目：卡通小狗头部凸模零件的计算机辅助设计与制造 班级 学生 学号 ＸＸＸ大学ＸＸＸ学院 2012年5月20日
目录 序言 (2) 一、设计方案 (3) 二、加工工艺分析及规划 (3) 三、三维实体建模 (3) 四、三维模拟加工 (5) 所用刀具及参数 (5) 模拟加工过程 (6) 1.材料设置 (6) 2.粗加工轮廓、去毛坯 (6) 3.二次外形粗加工 (8) 4.初步精加工 (10) 5.三维曲面精加工 (12) 6.三维曲面铣削精加工 (14) 7.清根加工 (15) 五、后处理 (17) 1.曲面粗加工挖槽G代码 (17) 2.曲面粗加工等高外形G代码 (18) 3.曲面精加工等高外形G代码 (19) 4.曲面精加工流线G代码 (20) 5.曲面精加工流线G代码 (21) 6.曲面精加工平行铣削G代码 (22)
序言 狭义CAM指计算机辅助编制数控机床加工指令，广义的CAM指应用计算机进行辅助生产的全过程，它包括用计算机辅助生产前的准备工作，如工艺过程规划、工装清单、数控编程、车间作业计划编制、生产过程控制和质量控制等。 本次设计时间是三天，要求同学们在前面学过CAD/CAM课程的基础，利用有限的时间完成这次三维建模和模拟加工，从而熟悉设计使用的软件、零件造型、机械加工流程以及生成加工程序和代码。这一系列的程序动作是综合学科知识的联系、融合与运用，能独立、认真的完成这次设计将对能力的提高、知识的掌握及灵活的运用起到很大的促进作用。 本次设计将使同学们全面、系统地了解和掌握CAD/CAM技术的基本内容和基本知识，了解数控技术的发展趋势；掌握数控加工的编程方法，并能灵活使用目前使用比较普遍的CAD/CAM软件对较复杂零件进行编程，为以后的工作打下坚实的基础。同时能够极大培养大家的逻辑思维、创新意识、工程意识和实践能力。 本次课程设计的主要目的： 1.学习使用先进的CAD软件对零件进行三维实体建模； 2.学习使用CAM软件对所设计的零件进行数控编程并进行加工仿真； 3.能够根据模拟加工数据生成实际加工程序。
30个机械零件的加工工艺 1、齿轮 图9- 17所示为一双联齿轮， 材料为40Cr ,精度为7-6 — 6级，其加工工艺过程见表 9-6。 从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加 工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。 r H 口 齿号 I n r H 口 齿号 I n 模数 2 2 基节偏差 ± 0.016 ± 0.016 齿数 28 42 齿形公差 0.017 0.018 精度等级 7GK 7JL 齿向公差 0.017 0.017 公法线长度 变动量 0.039 0.024 公法线平均长 度 21.36 0 - 0.05 27.6 0 - 0.05 齿圈径向跳 0.050 0.042 跨齿数 4 5 动 齿轮的主要加工面 1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准 孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准 的齿顶圆柱面。 2 .齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高 的 齿轮常用合金结构钢，如 20Cr ，40Cr ，38CrMoAI , 20CrMnTiA 等。 Bee 督 -—*
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量 等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 三.直齿圆柱齿轮的主要技术要求， 1 ?齿轮精度和齿侧间隙 GBI0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。 其中，1?2级为超精密等级；3—5级为高精度等级；6?8级为中等精度等级；9?12级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差 分为三个公差组（表13—4）。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。 齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离（即法向侧隙），侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。 2 .齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBI0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为6?8级的齿轮， 带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，用作测量基准的齿顶圆直径 公差为IT8 ;基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22卩m之间（分度圆直径不大于400mm的中小齿轮）。 3 .表面粗糙度 齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定 的影响。6?8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0. 8—3. 2卩m基准孔为0. 8 — 1. 6卩m,基准轴颈为0. 4—1. 6卩m,基准端面为 1 . 6?3. 2 卩m,齿顶圆柱面为3. 2卩m= 三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 1 .定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量 基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中（如滚、剃、珩齿等）应选用同一定位基 准，以保持基准统一。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位 基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时， 则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，
mastercam加工说明书
MASTERCAM加工技术说明书 题目：卡通小狗头部凸模零件的计算机辅助设计与制造 班级 学生 学号
ＸＸＸ大学ＸＸＸ学院 2012年5月20日 目录 序言 (2) 一、设计方案 (3) 二、加工工艺分析及规划 (3) 三、三维实体建模 (3) 四、三维模拟加工 (5) 所用刀具及参数 (5) 模拟加工过程 (6) 1.材料设置 (6) 2.粗加工轮廓、去毛坯 (6) 3.二次外形粗加工 (8)
4.初步精加工 (10) 5.三维曲面精加工 (12) 6.三维曲面铣削精加工 (14) 7.清根加工........................................................................15五、后处理 (17) 1.曲面粗加工挖槽G代码 (17) 2.曲面粗加工等高外形G代码 (18) 3.曲面精加工等高外形G代码 (19) 4.曲面精加工流线G代码 (20) 5.曲面精加工流线G代码 (21) 6.曲面精加工平行铣削G代码 (22) 序言 狭义CAM指计算机辅助编制数控机床加工指令，广义的CAM指应用计算机进行辅助生产的全过程，它包括用计算机辅助生产前的准备工作，如工艺过程规划、工装清单、数控编程、车间作业计划编制、生产过程控制和质量控制等。 本次设计时间是三天，要求同学们在前面学过CAD/CAM课程的基础，利用有限的时间完成这次三维建模和模拟加工，从而熟悉设计使用的软件、零件造型、机械加工流程以及生成加工程序和代码。这一系列的程序动作是综合学科知识的联系、融合与运用，能独立、认真的完成这次设计将对能力的提高、知识的掌握及灵活的运用起到很大的促进作用。
例1 ：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 加工工艺过程 序号工序 安装或工 位 工步走刀 1车第一次安 装 1．粗车端 面A； 2．粗车外 圆； 3．钻孔； 4．粗镗 孔； 5．精镗 孔； 6．精车端 面A； 7．精车外 圆； 8．倒角。 1．两 次； 2．两 次； 4．两次；调头安装 1．粗车端面B； 2．精车端面B； 3．倒角 1．两 次 2钻工位1 工位2 工位3 工位4 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 3插安装一次插键槽若干次4磨平面安装一次磨端面B 5滚齿安装一次1．粗滚；2．精滚。 6齿面高淬火 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到 工步)。 齿轮加工工序安排 工 序号 1234567单车端面A、外圆和钻孔插键槽平面磨滚淬
件小批端面B、外圆、内孔齿火 成批车端面A、内孔车端面 B、 外圆 钻孔插键槽滚 齿 淬 火 大量钻五个孔(多轴 钻床) 拉孔、拉 键槽(拉床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 滚 齿 剃 齿 淬 火 若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生 产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 工 序号 工序内容设备 1 车一端面，打中心孔；调头车另一端面，打中心孔车床 2 车大端外圆及倒角；车小端外圆及倒角车床 3 铣键槽；去毛刺。铣床 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 工 序号 工序内容设备1车端面，打中心孔车床 2车另一端面，打中心孔车床 3车大端外圆及倒角车床 4车小端外圆及倒角车床 5铣键槽铣床 6去毛刺钳工台 表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 工 序号 工序内容设备 1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔 机床 2车大端外圆及倒角车床 3车小端外圆及倒角车床 4铣键槽键槽铣床 5去毛刺钳工台 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。
实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。