JX01305-飛輪的數(shù)控加工工藝及編程
JX01305-飛輪的數(shù)控加工工藝及編程,jx01305,飛輪,數(shù)控,加工,工藝,編程
綜合實(shí)踐報(bào)告
姓名： 學(xué)號：
我于2010年3月11進(jìn)入公司，職別為“數(shù)控學(xué)徒”，主要任務(wù)是學(xué)習(xí)數(shù)控銑床操作，崗蠻自由輕松，學(xué)習(xí)內(nèi)容廣，對于實(shí)習(xí)生來說是個(gè)好地方。
從學(xué)校到工廠，從學(xué)生到職工，我的人生又開始邁向另一步——事業(yè)。一切都在改變，在轉(zhuǎn)折。
進(jìn)入工廠上班就得學(xué)會適應(yīng)，對眼前的一切是那樣的新奇，工廠里擺放著很多零件，也不明白是怎樣做出來的。第一天我是在觀看中度過，看師傅們加工甚是有趣，自從跟上師傅起我也就有了方向，不在迷茫，聽從師傅的教導(dǎo)，安排。
“學(xué)徒”顧明思義，開始那幾天是最閑的看著師傅干活，不懂的想知道的盡管問就是，太多太多……大約一個(gè)星期后，終于可以站在銑床面前動(dòng)手加工了，經(jīng)過師傅的細(xì)心調(diào)教，慢慢地我在熟悉。
經(jīng)過半年來的銑床操作，現(xiàn)在我已能熟練的操作數(shù)控銑床了，并能夠自己獨(dú)立完成一些簡單的零件調(diào)試及編程。
下面來介紹一下，此次實(shí)習(xí)過程中我所加工的最多的一個(gè)零件，此產(chǎn)品的零件名稱叫飛輪，飛輪是一個(gè)慣性儲能零件,拿四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來說,進(jìn)氣,壓縮,爆燃,排氣,這是個(gè)沖程之間只有爆燃沖程是對外做正功的,其他三個(gè)沖程都是為了這個(gè)爆燃沖程所做的準(zhǔn)備工作,這三個(gè)沖程的能量就是飛輪提供的,飛輪的能量是爆燃沖程積攢下來的,當(dāng)然這是少部分能量,大部分都變成動(dòng)力對外輸出了。
其零件圖及實(shí)體圖如圖1和圖2所示。
圖1 零件圖
圖2 零件實(shí)體圖
該零件屬于中批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)時(shí)制作了一套專用夾具，此夾具主要用于在數(shù)控插床上加工鍵槽。其夾具如圖3所示。
圖3 插鍵槽時(shí)的夾具
該零件的加工工藝路線如下所述：
工序1 鑄造毛坯，如圖3.1所示。
工序2 清砂。
工序3 熱處理，對零件進(jìn)行人工時(shí)效。
工序4 細(xì)清砂。
工序5 噴漆，在非加工表面上涂上一層防銹漆。
工序6 裝夾Ф100外圓表面，車削加工，內(nèi)容包括：車右端面，控制右端面至孔底的深度為22.5；車外圓Ф200至圖樣尺寸；鉆車內(nèi)孔38mm至尺寸要求；倒角2×45°。
工序7 掉頭裝夾Ф200外圓表面，內(nèi)容包括：車左端面，保證尺寸110mm；車Ф100外圓表面，保證尺寸95mm。
工序8 劃線，在Ф100端面上劃10±0.018mm鍵槽線。
工序9 在插床上插削鍵槽。
工序10 以200的外圓及其一端面定位，用鍵槽定向，鉆4-Ф20的孔。
工序11 零件靜平衡檢查。
工序12 按照圖紙要求，檢查各部分尺寸要求。
工序14 入庫。
實(shí)習(xí)體會
此次實(shí)習(xí)使我學(xué)到了很多書中無法學(xué)到的東西。它使我懂得觀察生活，勇于探究生活，也為我多方面去認(rèn)識和了解生活提供了一個(gè)契機(jī)。它是生活的一種動(dòng)力，促進(jìn)我知、情、意、行的形成和協(xié)調(diào)的發(fā)展，幫助自我完善。任何理論和知識只有與實(shí)習(xí)相結(jié)合，才能發(fā)揮出作用。而作為思想可塑性大的我，不能單純地依靠書本，還必須到實(shí)踐中檢驗(yàn)、鍛煉、創(chuàng)新。去培養(yǎng)科學(xué)的精神，良好的品德，高尚的情操，文明的行為，健康的心理和解決問題的能力。此次的實(shí)習(xí)讓我深刻地明白“紙上得來終覺淺，投身實(shí)踐覽真知”的含義。
感謝學(xué)校給于了我們這么一個(gè)平臺讓我有幸能夠到****公司去實(shí)習(xí)，同時(shí)也感謝***公司給于我這么一個(gè)學(xué)習(xí)的崗位，更感謝悉心教導(dǎo)我的師傅***，是你們讓我在此次實(shí)習(xí)過程中得到成長，讓我的知識從理論上升到了實(shí)踐，不僅學(xué)習(xí)了許多專業(yè)知識，同時(shí)也培養(yǎng)了我良好的職業(yè)道德，并懂得了一些做人的道理。
在今后的人生道路上我會以更加積極的心態(tài)去走向社會，將來做個(gè)社會有用的人呢。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 飛輪的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 論 文
題目 飛輪的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號
工作單位
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
時(shí) 間
飛輪的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計(jì)
摘要
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢,是提高制造能力和水平，提高對動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力,是使國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
飛輪是一個(gè)慣性儲能零件,拿四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來說,進(jìn)氣,壓縮,爆燃,排氣,這是個(gè)沖程之間只有爆燃沖程是對外做正功的,其他三個(gè)沖程都是為了這個(gè)爆燃沖程所做的準(zhǔn)備工作,這三個(gè)沖程的能量就是飛輪提供的,飛輪的能量是爆燃沖程積攢下來的,當(dāng)然這是少部分能量,大部分都變成動(dòng)力對外輸出了。
飛輪是發(fā)動(dòng)機(jī)中有重要作用但結(jié)構(gòu)形狀相對簡單的零件之一，本文主要介紹了某發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的數(shù)控加工工藝，從零件圖紙的分析到工藝的制定，再到程序的編制，最終完成該零件的加工。
由于本人水平有限，加之時(shí)間過急，文中有不足之處還望老師加以指點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：零件圖 工藝規(guī)程 數(shù)控刀具 程序設(shè)計(jì)
第 30 頁 共 30 頁
目 錄
前言 3
1 飛輪的作用 3
2 零件圖分析 5
2.1 零件圖 5
2.2、零件的工藝分析 5
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
3.1、毛坯的制造形式 6
3.2、基準(zhǔn)面的選擇 6
3.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇 7
3.2.2、精基準(zhǔn)的選擇 7
3.3、制定工藝路線 7
4、數(shù)控加工工藝分析 8
4.1、數(shù)控加工內(nèi)容 8
4.2、數(shù)控機(jī)床的選擇 8
4.2.1、數(shù)控車床參數(shù) 9
4.2.2、數(shù)控插床參數(shù) 10
4.2.3、數(shù)控銑床參數(shù) 11
4.3、夾具的選擇 13
4.3.1、數(shù)控車床夾具 13
4.3.2、數(shù)控插床夾具 13
4.3.3、數(shù)控銑床夾具 14
4.4、數(shù)控刀具的選擇 14
4.4.1、刀具的材料和性能 15
4.4.2、刀具的選擇 16
4.5、切削用量的選擇 16
5、工藝卡片 18
5.1、機(jī)械加工工藝過程卡片 18
5.2、數(shù)控車削加工工序卡片 19
6、數(shù)控加工程序清單 20
6.1、數(shù)控車床程序 20
6.2、數(shù)控銑床程序 25
致謝 27
參考文獻(xiàn) 28
飛輪的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計(jì)
前言
飛輪是一個(gè)慣性儲能零件,拿四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來說,進(jìn)氣,壓縮,爆燃,排氣,這是個(gè)沖程之間只有爆燃沖程是對外做正功的,其他三個(gè)沖程都是為了這個(gè)爆燃沖程所做的準(zhǔn)備工作,這三個(gè)沖程的能量就是飛輪提供的,飛輪的能量是爆燃沖程積攢下來的,當(dāng)然這是少部分能量,大部分都變成動(dòng)力對外輸出了。
至于冷卻水箱,它是作為發(fā)動(dòng)機(jī)散熱的一個(gè)液體回路,吸收缸體的熱量,防止發(fā)電機(jī)過熱.由于水的比熱容是自然界中最大的,熱導(dǎo)率也相當(dāng)高,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量通過冷卻水這個(gè)液體回路,利用水作為載熱體,再通過大面積的散熱片傳遞給空氣,效率會比較高。而且冷卻效果更均勻(相對直接空氣冷卻)。
1 飛輪的作用
柴油機(jī)上的飛輪看上去就是一塊笨重的鑄鐵圓盤，它到底有什么作用呢?
（1）使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)均勻??飛輪高速旋轉(zhuǎn)，由于慣性作用可貯藏能量，也可放出能量，克服運(yùn)動(dòng)阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。當(dāng)超速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它能把能量貯藏起來，使其緩慢提速，避免猛然高速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成來不及操縱而失去控制；當(dāng)?shù)退龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它能把能量釋放出來，使其慢慢降速，避免猛然低速導(dǎo)致停車。因此可使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)均勻，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
（2）協(xié)助啟動(dòng)??柴油機(jī)是壓縮點(diǎn)火的，啟動(dòng)時(shí)，首先必須快速搖轉(zhuǎn)飛輪，使其具有啟動(dòng)慣性，幫助活塞越過壓縮上止點(diǎn)，達(dá)到啟動(dòng)目的。同時(shí)，在使用中，可使曲軸連桿機(jī)構(gòu)越過不作功的進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)輔助行程，使曲軸能平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
（3）方便校正供油提前角??各種型號的柴油機(jī)，都有不同的供油提前角，如190A柴油機(jī)的供油提前角是在上止點(diǎn)前35度~39度；S195柴油機(jī)的供油提前角是在上止點(diǎn)前16度~20度。供油提前角過大，就會使噴入的柴油提前燃燒，工作粗暴，氣缸有敲擊聲，柴油機(jī)功率下降，啟動(dòng)搖車時(shí)易發(fā)生反轉(zhuǎn)；供油提前角過小，就會啟動(dòng)困難，燃燒不完全，機(jī)溫過高，油耗增大，排氣管冒黑煙和功率下降。但活塞是裝在機(jī)體內(nèi)面的，怎樣才知道供油提前角是多大呢？所以，為了準(zhǔn)確調(diào)整供油提前角，就在飛輪邊緣上刻有供油提前角的記號，校正供油提前角時(shí)，看準(zhǔn)飛輪邊緣上的刻度去校正就行了。
（4）方便調(diào)整氣門間隙??氣門間隙過小，零件受熱膨脹伸長時(shí)，引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣，燃燒不完全，燒壞氣門與氣門座，還有可能發(fā)生活塞頂部與氣門相撞的現(xiàn)象;氣門間隙過大，會使氣門遲開早關(guān)，開啟延續(xù)時(shí)間縮短，氣門開度減小，引起進(jìn)氣不足，廢氣排不干凈，加劇氣門與搖臂的撞擊，增加其磨損。總之，不管是過大還是過小，都會使柴油機(jī)功率下降，油耗上升。因此在飛輪邊緣上打有“0”號的上止點(diǎn)刻線，在校正氣門間隙時(shí)，把飛輪轉(zhuǎn)向壓縮行程上止點(diǎn)，即“0”刻線，對準(zhǔn)機(jī)體上的標(biāo)志，使氣門都處在關(guān)閉的情況下，才可進(jìn)行氣門間隙的調(diào)整。
（5）降低柴油機(jī)溫度??190A型柴油機(jī)的飛輪前端鑄有許多葉片，成為柴油機(jī)的冷卻風(fēng)扇。柴油機(jī)工作時(shí)，飛輪高速旋轉(zhuǎn)，由于離心力作用，使飛輪室中心處的空氣加速流動(dòng)，降低柴油機(jī)、冷卻水的溫度。
2 零件圖分析
2.1 零件圖
圖2.1 零件圖
從零件圖2.1中可以看出該零件屬于盤形零件，該零件主要由圓柱面、孔、鍵槽等特征組成。
2.2、零件的工藝分析
飛輪的零件圖規(guī)定了一些技術(shù)要求，如圖2.1所示。
Ф200外圓表面粗糙度為Ra3.2um；Ф200外圓右端面粗糙度為Ra12.5um；這些尺寸要求均不高，而圖中中間的Ф38mm內(nèi)孔的尺寸精度與表面粗糙度均有要求，在車削中，應(yīng)重點(diǎn)保證，以及孔中的鍵槽精度要求也較高。由于Ф200外圓表面對基準(zhǔn)面A有同軸度要求，因此該兩部位需要在一道工序內(nèi)完成。該零件中的技術(shù)要求，在數(shù)控車削中能夠?qū)⑵浔ＷC，適合在數(shù)控車削中加工，對于鍵槽也可在插床中得以保證，在插削時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)好工裝夾具。
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1、毛坯的制造形式
零件的材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為1000件以上，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。確定該零件的毛坯零件圖如圖3.1所示。
圖3.1 毛坯圖
3.2、基準(zhǔn)面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）；本設(shè)計(jì)選擇軸的ф100的外圓面作為粗基準(zhǔn)。
3.2.2、精基準(zhǔn)的選擇
按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件可以采用ф200外圓作為精基準(zhǔn)。
3.3、制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線：
工序1 鑄造毛坯，如圖3.1所示。
工序2 清砂。
工序3 熱處理，對零件進(jìn)行人工時(shí)效。
工序4 細(xì)清砂。
工序5 噴漆，在非加工表面上涂上一層防銹漆。
工序6 裝夾Ф100外圓表面，車削加工，內(nèi)容包括：車右端面，控制右端面至孔底的深度為22.5；車外圓Ф200至圖樣尺寸；鉆車內(nèi)孔38mm至尺寸要求；倒角2×45°。
工序7 掉頭裝夾Ф200外圓表面，內(nèi)容包括：車左端面，保證尺寸110mm；車Ф100外圓表面，保證尺寸95mm。
工序8 劃線，在Ф100端面上劃10±0.018mm鍵槽線。
工序9 在插床上插削鍵槽。
工序10 以200的外圓及其一端面定位，用鍵槽定向，鉆4-Ф20的孔。
工序11 零件靜平衡檢查。
工序12 按照圖紙要求，檢查各部分尺寸要求。
工序14 入庫。
4、數(shù)控加工工藝分析
4.1、數(shù)控加工內(nèi)容
① 數(shù)控車削包括端面、內(nèi)外輪廓面、成形表面、螺紋、切斷等工序的切削加工；
② 數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件；
③ 車削中心上可以實(shí)現(xiàn)車削和銑削的復(fù)合加工；
④ 數(shù)控車削工藝靈活多變，其豐富的循環(huán)功能指令、各類刀具的選擇，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。
⑤ 在數(shù)控車床和車削中心上加工的零件，一般采用手工編程，對具有復(fù)雜外輪廓的回轉(zhuǎn)體零件可以采用自動(dòng)編程。
4.2、數(shù)控機(jī)床的選擇
從該零件的圖紙分析可以得出，該零件精度要求一般，選用數(shù)控機(jī)床加工的目的是為了提高生產(chǎn)效率，降低人力勞動(dòng)，從而也能更有效的保證零件的加工精度，根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備。
4.2.1、數(shù)控車床參數(shù)
車床選擇的機(jī)床是CKA340A，其技術(shù)參數(shù)如下所示：
全自動(dòng)變頻調(diào)速主軸系統(tǒng)?型號?CK340A?。
廣州數(shù)控系統(tǒng)?最大工件回轉(zhuǎn)直徑?340mm?。
伺服電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)?刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑?180mm?。
手動(dòng)脈沖?最大加工長度?350mm?。
變頻電機(jī)?自動(dòng)刀架工位數(shù)?4?。
四工位電動(dòng)刀架?主軸轉(zhuǎn)速范圍?50-2000r/min變頻調(diào)速?。
精密滾珠絲杠付。
手動(dòng)卡盤?主軸通孔?φ42?。
自動(dòng)潤滑系統(tǒng)?主軸內(nèi)孔錐度?MT6#?。
冷卻系統(tǒng)?尾座套筒行程?110mm?。
手動(dòng)尾座?尾座套筒錐度?MT4#?。
半封閉防護(hù)罩?導(dǎo)軌硬度?HRC52?。
主電機(jī)功率?4KW?。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)?伺服?步進(jìn)?。
X-4N?X-8N?。
Z-6N?Z-12N?。
快速移動(dòng)速度?X-8m/min?X-6m/min?。
Z-8m/min?Z-6m/min?。
刀架重復(fù)定位精度?≤0.005mm?。
X軸重復(fù)定位精度?≤0.010mm?。
Z軸重復(fù)定位精度?≤0.010mm?。
自動(dòng)潤沒間歇時(shí)間?12min/time?。
外形尺寸?1650×950×1400?。
機(jī)床重量?1500KG?。
4.2.2、數(shù)控插床參數(shù)
參數(shù)如下：
型號：SKB5050A
主電機(jī)功率：7500（kw）
工件尺寸范圍：1000*660*1000mm
技術(shù)參數(shù)
滑枕最大工作行程
Max. stroke of the ram
500mm
工作臺最大直徑
Max. diameter of the worktable
1000mm
工作臺橫向行程
Horizontal stroke of the worktable
660mm
工作臺縱向行程
Vertical stroke of the worktable
1000mm
刀具支承面到床身前臂距離（喉伸）
Distance from the bearing surface to front side of body
1000mm
滑枕往復(fù)次數(shù)
Move and return times of ram
9、12.5、18、25、36、50次/分(times /minute)
工作臺縱橫機(jī)動(dòng)進(jìn)給量范圍
Horizontal and vertical device feed quantity?range of worktable
0～1.2mm（無極）/滑枕往復(fù)一次
??????(stepless)/the ram goes and returns one time
工作臺回轉(zhuǎn)最小分度單位
Min. graduation unit of the rotary of worktable
0.001o
最大切削力
Max. cutting force
16000N
主電機(jī)功率
Power of main motor
7.5kw
機(jī)床重量
Net weight of the machine
（約approx.）10T
機(jī)床輪廓（長×寬×高）
Overall dimensions(length*width*height)
3480×2085×3307mm
4.2.3、數(shù)控銑床參數(shù)
根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備，選擇XK714床身式數(shù)控銑床，具體參數(shù)如下：
FANUC-Oi系統(tǒng) 型號XK714 規(guī)格 400*800
技術(shù)參數(shù)：
?
802D
802-S
單位
工作臺面尺寸
400x800
400x800
mm
工作臺T型槽寬x槽數(shù)
18x3
18x3
?
工作臺最大承重
500
500
kg
工作臺最大縱向行程
600
600
mm
工作臺最大橫向行程
400
400
mm
垂向主軸頭上下最大行程
500
500
mm
主軸端面至工作臺面距離
125-650
125-650
mm
主軸中心至垂直導(dǎo)軌面距離
510
510
mm
主軸孔錐度
BT40
BT40
?
主軸轉(zhuǎn)速范圍
50-8000
50-8000
r/min
主軸電機(jī)功率
5.5/7.5
5.5/7.5
kw
X.Y.Z三軸進(jìn)給速度
20-5000
5-500
mm/min
快速進(jìn)給速度
7500
2500
mm/min
定位精度
±0.01
±0.01
mm
重復(fù)定位精度
±0.01
±0.01
mm
氣源壓力
5.5x105
5.5x105
Pa
機(jī)床外形尺寸
2000x2200x2500
2000x2200x2500
mm
機(jī)床凈重
3000
3000
kg
4.3、夾具的選擇
4.3.1、數(shù)控車床夾具
本題中的零件為回轉(zhuǎn)型零件，切同軸度要求不高。可直接選用機(jī)床的自帶的三爪自定心卡盤裝夾即可。
三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時(shí)的二次裝夾。
三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速、方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時(shí)需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。
4.3.2、數(shù)控插床夾具
由于鍵槽部位的精度要求較高，為了保證其精度要求，并提高生產(chǎn)效率，在插削時(shí)選用專用夾具進(jìn)行裝夾，夾具名稱為B5020，此夾具為組合夾具。夾具如圖4.1和圖4.2所示。
圖4.1 夾具實(shí)體圖
圖4.2 夾具三視圖
4.3.3、數(shù)控銑床夾具
在銑床上主要是用來鉆孔，目的為了提高加工效率，夾具選用鉆床的夾具進(jìn)行裝夾，即選用Z525專用鉆模進(jìn)行裝夾。
4.4、數(shù)控刀具的選擇
4.4.1、刀具的材料和性能
刀具材料的發(fā)展對切削技術(shù)的進(jìn)步起著決定性的作用。切削中所使用的刀具材料有金剛石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬質(zhì)合金、高速鋼等。刀具損壞機(jī)理是刀具材料合理選用的理論基礎(chǔ)，刀具材料與工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料選擇的關(guān)鍵依據(jù)，要根據(jù)刀具材料與工件材料的力學(xué)、物理和化學(xué)性能選擇刀具材料，才能獲得良好的切削效果。
（1）高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的強(qiáng)度和韌性，并且具有一定的硬度和耐磨性。適合各類刀具的要求。高速鋼刀具制造工藝簡單，容易磨成鋒利切削刃，因此盡管各種新型刀具材料不斷出現(xiàn)，高速鋼刀具在金屬切削中仍占較大的比例?？梢约庸び猩饘俸透邷睾辖稹Ｓ捎诟咚黉摼哂幸陨闲阅?，活塞加工中的銑澆冒口、銑橫槽及銑膨脹槽用銑刀、鉆油孔用鉆頭等刀具都為高速鋼材料。
（2）硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金屬粘結(jié)劑(如Co、Ni等)粉末經(jīng)粉末冶金的方法制成。
由于硬質(zhì)合金中都含有大量的金屬碳化物，這些碳化物都有熔點(diǎn)高、硬度高、化學(xué)穩(wěn)定好、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因此，硬質(zhì)合金材料的硬度、耐磨性、耐熱性都很高。常用硬質(zhì)合金的硬度為89～93HRA，比高速鋼的硬度(83～86.6HRA)高，在800～1000℃時(shí)尚能進(jìn)行切削。在540℃時(shí)，硬質(zhì)合金的硬度為82～87HRA，在760℃時(shí)，硬度仍能保持77～85HRA。因此，硬質(zhì)合金的切削性能比高速鋼高得多，刀具耐用度可提高幾倍到幾十倍，在耐用度相同時(shí)，切削速度可提高4～10倍。
4.4.2、刀具的選擇
根據(jù)刀具材料的性能以及零件的材料及熱處理要求，可確定該零件的刀具材料可選擇YT15、YW1、YW2。根據(jù)現(xiàn)場的刀具情況，決定選擇YT15進(jìn)行車削。具體的刀具請參見表4.1。
表4.1 數(shù)控加工刀具卡
加工機(jī)床
刀具號
刀具名稱
刀具規(guī)格
刀具材料
數(shù)控車床
T0101
端面車刀
95°如圖4.3所示
YT15
T0202
外圓車刀
90°
YT15
T0303
麻花鉆
Ф30mm
YT15
T0404
鏜刀
45°
YT15
數(shù)控銑床
T01
中心鉆
Ф5mm
高速鋼
T02
麻花鉆
Ф20mm
YT15
圖4.3
4.5、切削用量的選擇
切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度，并常被稱為切削三要素。其確定原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。
影響切削用量的因素很多，工件的材料和硬度、加工精度的要求、刀具的材料和耐用度，是否使用切削液等都是直接影響到切削用量的大小。在數(shù)控程序中，決定用量的參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，它們兩者的選擇與在普通機(jī)床加工時(shí)的值相似，可以通過查表和計(jì)算得到，也可以查閱金屬切削工藝手冊根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值給定。
本文在這里主要講述車削用量的選擇。
（1）主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計(jì)算公式為：n=1000v/πD
式中
v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；
n-- -主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min；
D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。
綜合公式、機(jī)床說明書及加工經(jīng)驗(yàn),加工粗車主軸轉(zhuǎn)速S=600r/min，精車外表面S=1200r/min，精車內(nèi)輪廓S=800r/min。
（2）進(jìn)給速度
進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具與零件的材料性質(zhì)來選取。當(dāng)加工精度和表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給量應(yīng)選擇的小些。最大進(jìn)給量受機(jī)床剛性和進(jìn)給系統(tǒng)的性能影響，并與數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的大小有關(guān)。
車削加工時(shí)，進(jìn)給量F與進(jìn)給速度之間關(guān)系為：f=v/n
本加工中粗車F=0.2~0.25mm/r；精車F=0.15~0.2mm/r，部分圓角、倒角F=0.1mm/r。
（3）背吃刀量
背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0.2～0.5mm。本加工中粗車背吃刀量為1.5mm，精車被吃刀量為0.5mm。
此外，車削加工中，切削三要素是相互關(guān)聯(lián)的。在粗加工中，為提高效率，一般采用較大背吃刀量，此時(shí)切削速度和進(jìn)給量相對較?。欢诎刖庸ず途庸るA段，一般采用較大切削速度、較小進(jìn)給量和背吃刀量，以獲得加工質(zhì)量。
總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。
5、工藝卡片
5.1、機(jī)械加工工藝過程卡片
材料
45#鋼
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
Ф210×120
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
1
鑄造
鑄造
2
清砂
清砂
3
熱處理
人工時(shí)效
4
清砂
細(xì)清砂
5
涂漆
非加工面涂防銹漆
6
車
夾Ф100mm外圓，車Ф200mm外圓及右端面，保證尺寸22.5mm,鉆車內(nèi)孔38mm至圖樣尺寸要求，倒角2×45°
CAK340A
數(shù)控車床
7
車
調(diào)頭，夾Ф200mm外圓，平左端面保證尺寸110mm和95mm，倒角2×45°
CAK340A
數(shù)控車床
8
劃線
在Ф100mm端面上劃鍵槽10±0.018mm
9
插
以Ф200mm外圓及其右端面定位，按Ф38內(nèi)孔中心找正，插鍵槽
SKB5050A
數(shù)控插床
10
鉆
以Ф200mm外圓及其一端面定位，鉆4個(gè)20的孔
XK714
數(shù)控銑床
11
鉗
零件靜平衡檢查
12
檢驗(yàn)
按圖紙要求，檢查各部尺寸及精度
13
入庫
入庫
5.2、數(shù)控車削加工工序卡片
班級
產(chǎn)品名稱
夾具名稱
使用設(shè)備
姓名
飛輪
三爪自定心卡盤
數(shù)控車床
工序號
工步號
工步內(nèi)容
刀具號
刀具名稱
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速r/mm
進(jìn)給速度mm/r
備注
6
1
平端面，并倒角
T0101
端面車刀
95°
600
0.2
2
粗車外圓
T0202
外圓車刀
90°
600
0.2
3
精車外圓
T0202
外圓車刀
90°
1200
0.15
4
鉆孔
T0303
麻花鉆
300
0.2
5
粗鏜孔
T0404
鏜刀
45°
600
0.15
6
精鏜孔
T0404
鏜刀
45°
800
0.05
7
1
粗車端面
T0101
端面車刀
95°
600
0.2
2
精車端面，并倒角
T0101
端面車刀
95°
1200
0.15
6、數(shù)控加工程序清單
6.1、數(shù)控車床程序
（1）第一次裝夾程序
O0001
T0101(端面車刀)
M03 S600
M08
G00 X212 Z7
G94 X200 Z0 F0.2
X190
X180
X170
X160
X150
X140
X130
X120
X110
X100
X90
X80
X70
X60
X50
X40
X30
X20
X10
X0
G00 X212 Z0 S1200
G01 X0 F0.15
G00 Z2
X300 Z150
T0202(外圓車刀)
M03 S600
G00 X212 Z2
G90 X208 Z-98 F0.2
X206
X204
X202
X200.5
X200 S1200
G00 X196
G01 Z0 F0.2
G01 X200 Z-2 F0.15(倒角)
G00 X300 Z150
T0303(麻花鉆)
M03 S300
G00 X0 Z5
G01 Z-125 F0.2
Z5 F0.5
G00 X300 Z150
T0404(鏜刀)
M03 S600
G00 X28 Z2
G90 X32 Z-125 F0.15
X34
X36
X37.9
X38 F0.05 S800
G00 X42
G01 Z0 F0.15
X38 Z-2 F0.05
G00 X30
Z150
X300
M30
(2)第二次裝夾程序
O0002
T0101
M03 S600
M08
G00 X102 Z7
G94 X90 Z0 F0.2
X80
X70
X60
X50
X40
X38
G00 Z0
G01 X0 F0.1 S1200
G00 Z2
X202
Z-8 S600
G94 X190 Z-15 F0.2
X180
X170
X160
X150
X140
X130
X120
X110
X100
G00 Z-15
G01 X100 F0.1 S1200
Z2 F0.1
G00 Z150
X300
T0202(外圓車刀)
M03 S800
G00 X202 Z-15
G01 X196 F0.2
X200 Z-17 F0.1 (倒角)
G00 X300
Z150
T0404(鏜刀)
M03 S800
G00 X42 Z2
G01 Z0 F0.2
X38 Z-2 F0.1（倒角）
G00 X36
Z150
X300
M30
6.2、數(shù)控銑床程序
O0003
T01 M06(中心鉆)
M01
G00 G90 G54 X65 Y0 M03 S1200
G43 H1 Z50 M08
G98 G81 Z-39.5 R-37.5 F120
X0 Y65
X-65 Y0
X0 Y-65
G80 G00 Z150
T02 M06（麻花鉆）
M01
G00 G90 G54 X0 Y-65 M03 S650
G43 H2 Z50
G98 G83 Z-115 R-37.5 F100
X65 Y0
X0 Y65
X-65 Y0
G80 G00 Z150
M30
設(shè)計(jì)總結(jié)
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個(gè)過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。
經(jīng)過這幾周的設(shè)計(jì),成功地完成了飛輪零件的工藝設(shè)計(jì)和編程。通過本次設(shè)計(jì)，我對數(shù)控加工地整個(gè)過程有了較全面的理解。經(jīng)過設(shè)計(jì)中選擇刀具，我對數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)的特點(diǎn)和數(shù)控刀具材料和使用范圍有了較深的了解，基本掌握了數(shù)控機(jī)床刀具的選用方法；經(jīng)過設(shè)計(jì)加工工藝方案，進(jìn)一步了解了工件定位的基本原理、定位方式和定位元件及數(shù)控機(jī)床用夾具的種類與特點(diǎn)，對教材中有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則和數(shù)控加工夾具的選擇方法有了更深的理解；經(jīng)過編制零件的加工程序，基本熟悉數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟、編程的種類、程序的結(jié)構(gòu)與格式，對數(shù)控編程前數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容、基點(diǎn)坐標(biāo)、輔助程序段的數(shù)值計(jì)算有了進(jìn)一步的認(rèn)識。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個(gè)對社會有所貢獻(xiàn)的人，為中國數(shù)控制造業(yè)添上自己的微薄之力。
致謝
本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識，體會到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校具遠(yuǎn)瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。
感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我的關(guān)懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長，找到人生的價(jià)值。
感謝三年來陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂；.感謝您們讓我明白自身的價(jià)值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡耘c錯(cuò)誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。
特別感謝恩師的諄諄教導(dǎo)，他的悉心指導(dǎo)與斧正，對于論文. 架構(gòu)之啟迪，及其內(nèi)容的細(xì)心斟酌與指導(dǎo)，倍極辛勞。
最后感謝三年來陪伴我一起的同學(xué)們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕傲和苦惱，我們曾一起分享；那是我們青春中最燦爛的一頁，最輝煌的回憶，而回憶中的每個(gè)人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財(cái)富。三年時(shí)間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。
參考文獻(xiàn)
（1）. 余英良.數(shù)控加工編程及操作.北京：高等教育出版社，2004年9月
（2）. 趙云龍.先進(jìn)制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，3
（3）. 胡學(xué)林．可編程控制器原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2004
（4）. 倪森壽．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社，2003
（5）. 唐應(yīng)謙．?dāng)?shù)控加工工藝學(xué)．北京：中國勞動(dòng)社會保障出版社，2000
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