球头手柄件的模拟数控加工的设计Word文件下载.docx

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SR14

1.6

外圆柱

Ø

30f8

3.2

外切槽

17

6.3

外螺纹

M20X1.5

3．毛坯、余量分析

零件一：

采用φ35×

80的毛坯,外圆φ30粗加工后留0.2的余量,外圆φ16的粗车后留0.25的余量,SR14的圆弧粗加工后留0.2的余量.

零件二：

采用φ40×

100的毛坯,外圆φ38粗加工后留0.3的余量,φ30的内孔粗车后留0.25的余量,φ28的内孔镗后留0.3的余量.

4．结构工艺性分析

先夹紧φ35的毛坯面车φ30的圆柱面，再车M20X1.5的圆柱面,切φ17的槽，加工M20X1.5外螺纹，再切断.掉头夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺纹端,车SR14的球和φ16圆柱面。

先夹紧φ40的毛坯面车φ38的圆柱面，镗φ30，φ20.02的孔，再切断，掉头夹φ38的圆柱面镗φ30，φ28的孔，镗R14的圆弧面。

2.2定位基准选择

我所加工的零件是轴,轴类零件本身的结构特征和主轴上各主要表面的尺寸要求都决定了以轴线为定位基准.

根据粗基准选择原则选择外圆为粗基准,再根据基准统一原则选择主轴中心线为精基准

2.3工艺方案拟定

通过查阅《实用机械加工工艺手册》P25,得出各表面的加工方案如下：

零件一:

端面粗车

φ30f8外圆面粗车→半精车

φ16外圆面粗车→半精车→精车

SR14的圆球面粗车→半精车→精车

φ38h8外圆面粗车→精车

φ30G8,φ20.2内孔粗镗→精镗

φ28G8,φ30G8内孔粗镗→精镗

R14的圆弧粗镗→精镗

2.4加工设备选择

根据数控实训中心的数控机床切削性能，我选择FANUC卧式OiT数控车床

数控加工工序分析

共可以分三道工序:

第一道工序是右端加工。

第二道工序是左外圆加工。

第三道工序是按图样要求全部检验。

第一道工序是外圆加工。

第二道工序是内轮廓加工。

3.1加工顺序（工步顺序）

1.工序1：

外圆加工（零件一）

加工的内容有车平端面，先粗车30f8的外圆，车M20X1.5的圆柱面,然后再精车外圆,切φ17的槽，加工M20X1.5外螺纹，切断。

2．工序2：

掉头夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺纹端,先粗车φ28的外圆面，再加工SR14的球和φ16圆柱面。

3．工序3：

按图样要求全部检验。

1．工序1：

外圆加工（零件二）

加工的内容有车平端面，先粗车38h8的外圆，然后再精车外圆,切断。

内轮廓加工。

加工的内容有用15的钻头钻15的孔，镗30孔，镗20孔，镗28孔和R14的圆弧面，切5×

21的槽，车M20×

1.5的螺纹。

按图样要求全部检。

3.2装夹方案和夹具的选择

采用基准重合原则选用设计基准为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差

确定坯件的轴线和右端大端面（设计基准）为定位基准。

右端采用三爪自定心卡盘定心夹紧。

能方便加工以及最大限度的限制工件的自由度。

3.3走刀路线的确定

φ38h8外圆面粗车

φ38h8外圆面精车

φ30G8，φ20.2的镗孔粗车

φ30G8，φ20.2的镗孔半精车

φ28G8,φ30G8内孔粗镗

φ28G8,φ30G8内孔精镗

3.4选择刀具

T1号刀——950外圆车刀加工内容：

粗精车Φ38,Φ30，M20X1.5外圆表面。

T2号刀——割槽刀（3mm）加工内容：

分别在长78mm，64mm的地方切断。

T3号刀——φ15mm钻孔加工内容：

在工件上钻φ15mm的通孔。

T4号刀——镗孔刀加工内容：

粗精镗φ30，φ20.02，φ28，R14的圆弧。

T5号刀——内槽刀（5mm）加工内容：

切5×

Φ21的内槽。

T6号刀——内螺纹加工内容：

车M20×

T7号刀——外槽刀加工内容：

Φ17的外槽。

T8号刀——外螺纹刀　加工内容：

1.5的螺纹

T9号刀——外圆车刀　加工内容：

精车SR14的球面和圆柱面

3.5确定工序尺寸

1.由图1再通过查阅《实用机械加工工艺手册》，其工艺路线为Φ30f8外圆的工序尺寸确定：

加工方案：

粗车——半精车

确定经济精度：

粗车：

IT12；

半精车：

IT9

确定加工余量：

粗车余量：

0.2mm

2.Φ16外圆的工序尺寸确定：

粗车——半精车——精车

IT14；

IT10；

精车：

IT8

0.2mm；

3.SR14球面的工序基本尺寸：

4.Φ17槽的工序尺寸确定：

IT10

0.25mm；

1.由图2再通过查阅《实用机械加工工艺手册》，2.其工艺路线为Φ38h8外圆的工序尺寸确定：

0.25mm

2.Φ30G8内孔的工序尺寸确定：

半镗——精镗

3.Φ20.02内孔的工序基本尺寸：

粗镗：

20.02mm

精镗：

4.Φ30G8内孔的工序尺寸确定：

5.Φ28内孔的工序尺寸确定：

0.1；

0.06

0.15mm；

3.6确定切削用量

1．精车外轮廓

所用刀具为T1，95°

外圆车刀，刀具尺寸25×

25，型号是PTGNL2525M16，加工38余量为1mm，因为加工量比较大，所以分2次走刀切除38的全部余量，背吃刀量为2。

根据表面粗糙度要求1.6Ra/μm,要求比较高，查《机械加工切削数据手册》得：

f=0.29mm/r

查《机械加工切削数据手册》得:

切削速度为140mm/min,因此根据公式vc=πdwn/1000求得转速n=1100。

2、钻孔

所用刀具为T3，麻花钻，刀具直径φ15，型号是SD10-15.0-31-10R1，查《机械加工切削数据手册》得:

f=0.25mm/r

切削速度为20mm/min,因此根据公式vc=πdwn/1000求得转速n=550。

3、粗镗螺纹端孔

所用刀具为T4，镗孔刀，刀具尺寸25×

25，型号是DCLNL2525M12，加工36余量为0.3mm、加工30余量为0.3mm。

因为加工量比较小，所以可以一次走刀切除38的剩余余量，再一次走刀切除30的剩余余量，背吃刀量为0.3。

查《机械加工切削数据手册》得：

f=0.18mm/r

切削速度为150mm/min,因此根据公式vc=πdwn/1000求得转速n=900。

4、精镗螺纹端孔

因为加工量比较小，所以可以一次走刀切除36的剩余余量，再一次走刀切除30的剩余余量，背吃刀量为0.3。

切削速度为150mm/min,因此根据公式vc=π

dwn/1000求得转速n=1200。

5、粗镗球端

25，型号是DCLNL2525M12，加工30余量为0.3mm。

因为加工量比较大，所以分8次走刀切除30的全部余量，背吃刀量为2。

切削速度为140mm/min,因此根据公式vc=π

dwn/1000求得转速n=1000。

6、粗镗球端

因为加工量比较大，所以分1次走刀切除30的全部余量，背吃刀量为1.5。

切削速度为140mm/min,因此根据公式vc=πdwn/1000求得转速n=1200。

数控加工程序

根据数控实训中心的数控机床切削性能，我选择SIMENS802S卧式CK7525数控车床。

根据数控加工工序卡和进给路线，编写数控加工程序如下：

零件一的右端加工：

O00001;

T0101;

G00X15

M08;

G54G00G90X40Z3;

G71U2R1;

G71P10Q20U0.2W0F0.2;

（粗车Φ30f8的外圆，M20X1.5的圆柱面）

N10X15.805Z3;

G01X19.805Z-2;

Z-23;

X30;

Z-28;

N20X40;

G70P10Q20F0.1S1200;

（半精车）

G00X40Z20;

T0707;

G00X40;

（切Φ17的槽）

Z-23S500;

G01X17F0.2;

T0808;

G00X20Z3S500;

G92X19.2Z-19F1.5;

（加工M20X1.5的外螺纹）

X18.6;

X18.2;

X18.05;

T0202;

（割断）

Z-67S500;

G01X1F0.08;

M05;

M30;

零件一的左端加工

O00002

T0909;

M03G97S1000;

G71P10Q20U0.2WOF0.2;

（粗车Φ28外圆面）

N10G00X28Z3;

G01Z-36;

G73U10W0R6;

G73P30Q40U0.2W0F0.5;

（粗车SR14的球面，Φ16的圆柱面）

N30G01X0Z0;

G03X28Z-14R14;

G03X16Z-25.5R14;

N40X40;

G70P30Q40S1000F0.1;

（精车）

M05M09;

零件二左端加工

O00003

G00G90G54X40Z3;

（粗车Φ38h8外圆面）

N10G00X38Z3;

G01Z-78;

G70P10Q20S1000F0.08;

T0303;

G00X0Z3S500;

G01Z-80;

（钻Φ15的通孔）

G00Z20;

T0404;

S800;

G71P30Q40U-0.2W0F0.2;

（粗镗Φ30G8,Φ20.2孔）

N30G01X30Z0;

Z-5;

X20.2;

N40Z-33;

G70P30Q40F0.1S1000;

T0505;

（内切5XΦ21槽）

G00XOZ3;

G01X0Z-33;

G01X21F0.1;

G00X0Z20;

T0606;

（加工M20X1.5的内螺纹）

S300;

G00X18Z3;

Z-4;

G92X21Z-29F1.5;

X21.6;

X22;

X40;

（切断，准备调头加工）

G00X40Z-81S500;

零件二右端加工

O00004

M03G97S800;

G71P10Q20U-0.2W0F0.2;

（粗镗Φ28G8，Φ30G8孔及加工R14内圆弧）

N10G01X30Z0;

X28;

Z-27;

G03X15Z-38.8R14;

N20X5;

G70P10Q20F0.1S1000;

（精镗）

M05；

数控加工过程

1、操作过程：

先做长62mm总长，做好总长后，夹毛坯35的外圆，车螺纹端外圆，然后切槽，再加工M20X1.5外螺纹。

掉头，夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺纹端,车球端外圆柱，再车Φ16车圆柱，车SR14的球。

做长78mm总长，做好总长后，夹毛坯40的外圆，车孔端外圆，然后钻15的孔，镗15的孔到20.02，掉头夹38的螺纹端的外圆，镗30和28的孔

2、工件的安装和调整方法：

三爪卡盘安装，调整的标准就是根据工件夹出卡盘的长度是否能满足需加工的长度。

3、刀具的调整方法：

根据刀架上面装刀位置的尺寸和刀具本身尺寸确定刀具的调整方法，一般来说有两种：

把刀具的厚度铣低、在装刀处加垫片。

4、保证加工质量所用的方法：

加工质量的评定标准就是表面粗糙度和尺寸精度，表面粗糙度主要是通过合理的选择切削用量来保证，尺寸精度可以通过调整刀具磨损来保证。

5、零件立体图：

零件图一：

球头手柄

零件图二：

轴套

所加工零件是合格的，所以以上所设计的加工工艺路线是合理的！

结论

毕业设计让我受益非浅，学到了很多新的东西，比如工艺设计的流程，加工的方案，加工的顺序，刀柄刀具的选择，切削用量的选择，以前这些数据都是随便定的，通过这次的实习才知道真正设计的时候都是要通过查阅相关的手册得来的。

我们学习了零件的工艺分析、数控机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。

最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，数控加工工序卡片，工件的定位和夹紧方案草图，数控刀具卡片，数控加工进给路线图。

并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、UG、数控仿真加工、数控机床加工等知识，既完成了课程，又对以往学习的知识进行了完整的复习，可以说是一举多得。

大大提高了我们的专业水平，培养了我们掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；

培养我们掌握实验、测试等科学研究的基本方法；

锻炼我们分析与解决工程实际问题的能力。

给我们树立正确的设计思想和培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

我们即将踏入工作岗位，为我们的未来的打下坚实的基础，让我们更好的适应工作环境，同时也锻炼了我们坚韧不拔，迎难而上的精神。

锻炼了我们发现问题，解决问题的能力。

使我们的专业知识和水平更加的完善.我们要发扬实习期间的能力和精神，成为社会有用的人才就，为自己开创美好的未来。

我的设计老师给了我很大的帮助，我了解到了好多，怎么样去完成一个工件的全部工艺流程，通过查手册，找数据，给设计过程中的所有数据都能有一个详细的标准，这是我的最终学习目的，现在的学习为的就是以后在工作当中的熟练运用，我认为在设计中的合理性、可靠性和使用价值；

在知识和能力方面均受益非浅。

附表机械加工工艺过程卡片

机械加工工艺过程卡片

产品型号

SK073G1

零件图号

SK03G1-001-01

产品名称

数控073G1

零件名称

材料牌号

45

毛坯种类

棒料

毛坯外形尺寸

φ35×

80

备注

工序号

工序名称

工序内容

车间

工段

设备

工艺装备

工时

1

加工螺纹端轮廓

车外圆

实训中心

卧式车床

切槽

加工螺纹

切断

2

加工球面端轮廓

加工球面

3

按图样要求全部检验

编制

审核

批准

共1页

第1页

附表数控加工工序卡

数控加工工序卡片

设备名称

设备型号

程序编号

夹具代号

夹具名称

冷却液

OiT

YL0.MPF

三爪卡盘

工步号

工步内容

刀具号

刀具

量具及检具

主轴转速（r/min）

切削速度（m/min）

进给速度（mm/r）

背吃刀量（mm）

夹φ35表面,粗车外圆尺寸φ30

T1

游标卡尺

1100

0.29

车左端面

900

0.3

粗车M20X1.5外螺纹圆柱面

600

0.20

4

精车圆柱面

T2

千分尺

1200

0.18

5

T7

500

0.15

1.25

6

车外螺纹

T8

止规

795

7

在62mm处切断

T6

400

共2页

YL3.MPF

掉头车SR14球的圆柱面

850

0.2

0.15

精车SR14球面及圆柱面

T9

去毛刺

附表数控加工刀具卡片

数控加工刀具卡片

车球面端外圆

工步号

刀具号

刀具各称

刀具型号

刀片

刀尖半径（mm）

刀柄型号

补偿量（mm）

型号

牌号

直径/mm

刀长mm）

切槽刀

LF123H13-2525-16

N123H2-0400-0003-GM

GC-4025

0.4

120

外圆精车刀

PCLNL2525M12

DNMG150404-PF

GC4015

140