畢業(yè) 設(shè)計(jì) 題 目： 醫(yī)療用 定位器加工工藝及程序編制 副 標(biāo) 題： 學(xué) 生 姓 名： 所在 系、專業(yè) ： 機(jī)電工程系、機(jī)電一體化 技術(shù) （ 機(jī)械制造 技術(shù) ） 班 級(jí) ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 日 期： 摘 要 I 摘 要 本文首先進(jìn)行了對(duì)定位器的分析，通過對(duì)加工定位器進(jìn)行分析與研究，闡述了其零件毛坯制造形式、毛坯制造方法、基準(zhǔn)選擇、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定以及切削用量與工時(shí)的計(jì)算 以及定位器部分加工部分的程序編 制 等相關(guān)內(nèi)容；為的是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 在本次畢業(yè) 設(shè)計(jì) 中，根據(jù)所給的剖面圖零件圖和技術(shù)要求，通過查閱有關(guān)書籍，了解和掌握了機(jī)械工藝的一般步驟和方法，并運(yùn)用這些步驟和方法進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是 “簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì) ”生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞 ： 定 位器，機(jī)械加工工藝， 程序 編制 目 錄 I 目 錄 摘 要 . I 目 錄 . I 1、引言 . 1 2、零件的工藝設(shè)計(jì) . 1 2.1 分析零件 . 1 2.1.1 零件的圖樣分析 . 1 2.1.2 定位器的工藝性分析 . 1 2.2 毛坯圖繪制 . 2 2.2.1 確定毛坯類型 . 2 2.2.2 確定毛坯余量和毛坯的熱處理方法 . 3 2.3 確定表面加工方法 . 4 2.4 選擇定位基準(zhǔn) . 5 2.4.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) . 5 2.4.2 工藝基準(zhǔn) . 5 2.4.3 定位基準(zhǔn)的選擇 . 5 2.5 劃分加工階段 . 6 2.5.1 定位器的工藝過程分為以下三個(gè)階段 . 6 2.5.2 熱處理工序及鉗工工序的安排 . 7 2.5.3 擬定工藝路線 . 7 2.6 工序設(shè)計(jì) . 8 2.6.1 確定各表面加工余量，計(jì) 算工序尺寸 . 8 2.6.2 各工序工藝設(shè)計(jì) . 9 2.6.3 各工序工藝計(jì)算 . 11 2.7 填寫工藝卡片 . 15 3、全道工序的數(shù)控程序設(shè)計(jì) . 15 3.1 全道工序數(shù)控工藝卡 . 15 3.2 數(shù)控程序設(shè)計(jì) . 15 3.2.1 編程原點(diǎn)的確定 . 15 3.2.2 走刀路線設(shè)計(jì) . 16 3.2.3 數(shù)控程序編制 . 16 3.3 對(duì)刀 . 18 3.4 程序調(diào)試 . 18 4、總結(jié) . 18 致 謝 . 20 參考文獻(xiàn) . 21 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 1 1、 引言 本文是在實(shí)際操作的基礎(chǔ)上通過了解零件在裝配體中的作用，分析其性能特點(diǎn)，咨詢其工作原理等方面知識(shí)的基礎(chǔ)上完成的。通過對(duì)定位器的實(shí)際加工結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，我在分析零件主要功能的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)零件的加工工藝，并對(duì)主要加工處進(jìn)行必要的數(shù)控加工和程序編制從而進(jìn)一步了解零件在裝配中的作用。 在首件調(diào)試之前， 要對(duì) 定位器 零件 圖樣的 技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容和要求，確定加工方案，選擇適合的機(jī)床并了解機(jī)床主要參數(shù)、選擇合理的刀具和進(jìn)行夾具的分析說明，設(shè)置合理的走刀路線及選擇合理的切削用量并計(jì)算工時(shí)。并在實(shí)際加工的過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決，通過不斷的總結(jié)加工出符合生產(chǎn)要求的合格零件。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，使我能對(duì)制造活動(dòng)有一個(gè)總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、編程及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和 基本知識(shí)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況，初步具備對(duì)制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。 2、 零件的工藝設(shè)計(jì) 2.1 分析零件 本 零件的最大作用是用作醫(yī)療過程中對(duì)口腔的定位從而保護(hù)口腔 。 2.1.1 零件的圖樣分析 圖樣 尺寸 如 圖 2.1 所 示。 Ra3.2Ra3.2Ra3.2Ra3.2IR a 3 . 2R a 3 . 22.1 定位器零件圖 2.1.2 定位器的工藝性分析 以下幾點(diǎn)是我對(duì)定位器的工藝性分析。 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 2 a.零件最大特點(diǎn)圓柱型外圓 。 b.包括 3 個(gè)階梯內(nèi)圓，一個(gè)內(nèi)螺紋 孔及倒角 ， 2 個(gè)盲 孔 ， 2 個(gè) 端面及 倒角 。 c.2mm 盲 孔 需熱處理 。 d.內(nèi)螺紋孔有加工精度要求 。 （ 1） 在定位器零件圖中各表面具體技術(shù)要求 。 1） 未注 倒角為 0.545。 2） 加工部分去毛刺 。 3）未注表面粗糙度 Ra6.3。 零件圖紙上尺寸、表面加工要求均表達(dá)清楚，零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，中批量生產(chǎn)，零件形狀較小，表面加工精度要求不高，一般只要粗車，精車可以達(dá)到技術(shù)要求即可。 2.2 毛 坯 圖繪制 2.2.1 確定毛 坯 類型 （ 1）生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。 定位器年產(chǎn)量為 1000 件。現(xiàn)通過計(jì)算，該零件質(zhì)量約為 2.5Kg。由于定位器機(jī)屬于輕型機(jī)械，且生產(chǎn)綱領(lǐng)大于 500 小于 5000 件，根據(jù)表 2.1 所列的生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 表 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系表 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) /件 /年 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) 5 20 100 小批生產(chǎn) 5 100 20 200 100 500 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 5000 50000 （ 2）零件的毛坯類型 機(jī)械零件的常用毛坯有鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件等。 1）鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜尤其具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如支座、殼體、箱體、機(jī)床床身等。 鑄造方法有砂型、金屬型、離心、壓力、熔模鑄造等。 砂型木模手工造型鑄造較常用，適用于毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小的場(chǎng)合。 金屬型機(jī)器造型適用于毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大的場(chǎng)合。 鑄件的材料有鑄鐵、鑄鋼及鑄銅、鑄鋁等有色金 屬。 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 3 2）鍛件 鍛件適用于制造受力較大、組織致密、質(zhì)量均勻形狀簡(jiǎn)單零件的毛坯，如轉(zhuǎn)軸、齒輪、曲軸和叉桿等。 鍛造方法有自由鍛、胎模鍛和模鍛三種。 自由鍛的毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯。 胎模鍛能制造較為復(fù)雜、中小批量的中小型鍛件。 模鍛的毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高，但成本也高，適用于中小型零件毛坯的大批大量生產(chǎn)。 3）型材：熱軋和冷拉兩種。 型材適合于軸、平板類零件的毛坯。 熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯。 冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 4）焊接件（ 組合毛坯）：根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件 ， 焊接件適合于板料、框架類零件的毛坯。 特點(diǎn)是獲得毛坯簡(jiǎn)單方便，生產(chǎn)周期短，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 5）冷沖壓件 冷沖壓毛坯可以非常接近成品要求。在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。特點(diǎn)是沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn)。 6）粉末冶金件 粉末冶金是通過成形、燒結(jié)等工序獲得零件或毛坯的。其特點(diǎn)是材料利用率和生產(chǎn)率高，制品精度高，適合于制造有特殊性能要求的材料和形狀較復(fù)雜的中、小型零件。如制造減磨材料、結(jié)構(gòu)材料、摩擦材料、硬質(zhì)合金、難熔金屬材 料、特殊電磁性材料、過濾材料等板、帶、棒、管、絲各種型材，以及齒輪、鏈輪、棘輪、軸套類等各種零件。 （ 3）毛坯的選擇原則 毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)械加工。 （ 4）毛坯選擇應(yīng)考慮的因素 毛坯類型的選擇主要考慮零件的材料、零件本身的結(jié)構(gòu)、在產(chǎn)品中的作用、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。 2.2.2 確定毛坯余量和毛坯的熱處理方法 （ 1）定位器零件的毛坯選擇 定位器的材料為 5A03 的不銹鋼鋁合金，零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，零件加工技術(shù)要求不高，考慮到生產(chǎn)效率，根據(jù)毛坯的選擇原則適合用平板冷拉型材。根據(jù) 零件的生產(chǎn)批量，表面加工余量，表面形狀尺寸，確定毛坯的整體尺寸為 25mm100mm 如圖 2.2 所示。 （ 2）熱處理方法 套類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了套類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、退火及滲氮。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 6-121 本加工材料 5A03 鋁合金 無要求熱 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 4 處理， 接采用 鉗工去毛刺 即可 。以下如圖 2.2 所示為零件毛坯圖。 A - AA圖 2.2 零件毛坯圖 2.3 確定表面加工方法 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還 包括由于基準(zhǔn)不重合而提高對(duì)某些表面的加工要求。根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，首先選擇能保證該要求的最終加工方法，然后確定各工序、工步的加工方法。 選擇加工方法時(shí)應(yīng)考慮各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度范圍、材料的性質(zhì)及可加工性、工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小、生產(chǎn)率要求、工廠或車間的現(xiàn)有設(shè)備與技術(shù)條件。下面將從以上各個(gè)方面考慮并最終確定各表面的加工方法。 （ 1）經(jīng)濟(jì)加工精度 各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度都是在一定的范圍內(nèi)的。任何一種加工方法只要精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇合適的切削用量，其加工精度就可以得到提高 ，其加工表面粗糙度值就可以減少。但是加工精度提高得愈高，表面粗糙度值減少得愈小，則所消耗的時(shí)間與成本也會(huì)愈大，加工的經(jīng)濟(jì)性就會(huì)降低。 生產(chǎn)上經(jīng)濟(jì)加工精度的高低是用其可以控制的加工誤差的大小來表示的。加工誤差小，則加工精度高；加工誤差大，則加工精度低。一般來說，加工誤差和加工成本之間成反比例關(guān)系。 可以看出：對(duì)一種加工方法來說，加工誤差小到一定程度，加工成本提高很多，加工誤差卻降低得很少；加工誤差大到一定程度以后，即使加工誤差增大很，加工成本降低得很少。 因此所謂經(jīng)濟(jì)加工精度是指在正常加工條件下所能保證的加工 精度和表面粗糙度。 （ 2）材料的性質(zhì)及可加工性 本零件的材料采用 5A03 不銹鋁合金，該材料的強(qiáng)度、硬度均不太高，屬于脆性材料，切削加工性較好，可采用普通的切削方法進(jìn)行加工。 （ 3）生產(chǎn)率的要求 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 5 本零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。因而對(duì)生產(chǎn)率要求就相對(duì)的比較高，在加工中應(yīng)盡是采用專用工具來提高生產(chǎn)效率。 綜合以上幾點(diǎn)，再考慮工廠的工藝能力和現(xiàn)有設(shè)備的經(jīng)濟(jì)加工精度，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，對(duì)本零件的各表面的加工方法擬訂如表 2.2 所示 。 表 2.2 加工方法 表 加工表面 表面粗糙度（ Ra） 加工方法 外圓面 6.3 粗車、倒角 A 端面 6.3 粗車、精車、 12mm0.25 3.2 鉆、粗鏜、精鏜 11mm0.25 3.2 粗鏜、精鏜 8mm 3.2 鉆、絞 M161.5-6H 3.2 鉆、粗鏜、精鏜、粗精車螺紋 2 2mm 6.3 鉆 2.4 選擇定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用得十分廣泛的一個(gè)概念，用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素之間的幾何關(guān)系。機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到出廠經(jīng)常要遇到基準(zhǔn)問題：設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注、制造時(shí)工件的定位、檢查時(shí)尺寸的測(cè)量以及裝配時(shí)零、部件的裝配位置等都要用到基準(zhǔn)的概念。 2.4.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸（或角度）的起始位置。簡(jiǎn)言之，設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2.4.2 工藝基準(zhǔn) 零件在加工、測(cè)量和裝配過程中所采用的基準(zhǔn) 稱為工藝基準(zhǔn)。 （ 1）定位基準(zhǔn) 加工時(shí)用于工件的定位的基準(zhǔn)。它又可分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)。另外還有附加基準(zhǔn)。 其中粗基準(zhǔn)是未經(jīng)機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)。反之經(jīng)過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。而附加基準(zhǔn)是指零件上根據(jù)零件機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。 （ 2）測(cè)量基 準(zhǔn) 在加工過程中或加工后用來測(cè)量工件的形狀、位置和尺寸誤差所采用的基準(zhǔn)。 （ 3）裝配基準(zhǔn) 在裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)即主要考慮定位基準(zhǔn)的選擇。 2.4.3 定位基準(zhǔn)的選擇 （ 1）一般原則 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 6 a.選最大尺寸的表面為安裝面，選最長(zhǎng)距離的表面為導(dǎo)向面，選最小尺寸的表面為支承面。 b.首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。 c.應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。 d.定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。 下面根據(jù)以上一般原則分別進(jìn)行粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。 （ 2）粗基準(zhǔn)的 選擇 粗基準(zhǔn)的選擇除了應(yīng)考慮以上的一般原則外，還必須考慮以下幾個(gè)原則 。 a.選加工余量小的、較準(zhǔn)確的、光潔的、面積較大的毛面做粗基準(zhǔn)。 b.選重要表面為粗基準(zhǔn)。 c.選不加工的表面做粗基準(zhǔn)。 d.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。 上述的選擇粗基準(zhǔn)的四條原則，每一條都只能說明一個(gè)方面的問題。具體選擇時(shí)應(yīng)綜合以上各個(gè)原則并考慮零件的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 （ 3）精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)的目的是確保零件的加工精度。選擇原則如下。 a.基準(zhǔn)重合原則，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)重合，可使定位誤差最小。 b.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，可減 小裝夾次數(shù)，保證相關(guān)加工面之間的位置關(guān)系。 c.自為基準(zhǔn)原則，保證加工表面具有一致、均勻的加工余量。不能保證加工面與其他面的位置關(guān)系。 d.互為基準(zhǔn)原則，保證具有相互位置要求的表面間的相互位置要求。 精基準(zhǔn)的選擇時(shí)常有矛盾，應(yīng)以保證加工質(zhì)量為前提，以操作方便為依據(jù)加以協(xié)調(diào)。 （ 1）選擇粗 基準(zhǔn) 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則一般選加工余量小的、較準(zhǔn)確的、光潔的、面積較大的毛面做粗基準(zhǔn)粗所以選擇下平面作為定位 器 的粗基準(zhǔn)。 （ 2）選擇精基準(zhǔn) 依據(jù) “基準(zhǔn)重合 ”原則加工外圓面時(shí)選擇 A 面金和中心線為精基準(zhǔn)，加工 A 端面 12mm0.25、 22mm、 8mm、 11mm0.25 時(shí)選擇 B 端面和中心線為精基準(zhǔn)，加工螺紋孔 M16 時(shí)選擇中心線和 A 面為精基準(zhǔn)。 2.5 劃分加工階段 2.5.1 定位器的工藝過程分為以下三個(gè)階段 （ 1）粗加工階段 粗加工階段包括粗車各平面，鉆孔，鏜孔。 （ 2）精加工階段 精加工階段主要是保證主要表面達(dá)到圖樣要求的階段，擬采用精車方式加工外圓面和各個(gè)孔。 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 7 （ 3）輔助加工階段 鉗工加工的圓角和孔的倒角，攻所有面上的螺紋，去毛刺等。 定位器需要加工孔比較多，為了保證個(gè)加工面的相互位置精度，采用 “工序集中 ”的原則。多數(shù)孔在一次裝夾中完成。這樣做不僅可以減少輔助時(shí)間而且有利于保證加工精度。 2.5.2 熱處理工序及鉗工工序的安排 套類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了套類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、退火及滲氮。 本零件不需要熱處理所以不要安排熱處理。需要鉗工處理即可。 本零件 鉗工 給 2mm 的孔 去 毛刺。 2.5.3 擬定工藝路線 （ 1）加工順序安排原則在制定工藝路線時(shí)，要注意如下幾點(diǎn)。 a.保證加工質(zhì)量。 b.合理使用設(shè)備。 c.便于安排熱處理工序。 d.便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 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、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在已確定為 中 批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用夾具，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。 在工序安排上先加工定位基準(zhǔn)，然后再加粗精加工主要表面，一次裝夾中最后加工孔，符合 “先面后孔 ”的機(jī)械加工工序安排原則，攻絲等次要表面放在最后加工。 （ 2） 擬訂工藝路線 a.加工工藝路線 一 定位器零件加工工藝路線 如表 2.3 所示 表 2.3 加工工藝路線 工序號(hào) 工序名稱 下料，型材 25mm100mm 1 車 以中心線 ,A 面， B 面定位，粗車外圓面到尺寸 22mm 2 鉆 以外圓面和中心線為基準(zhǔn)鉆 A 端面中心孔 3 鉆 打底孔 6mm 尺寸大于零件深度即可 4 鏜 以粗車后的外圓面和中心線為基準(zhǔn)，粗精 鏜 12mm0.25、 鉆、絞 8mm的孔、 11mm0.25 的孔 5 車 調(diào)頭 銅皮包裹外圓面 裝夾 ，以粗車后的 A 面、以及內(nèi)孔 中心定位 ，粗精鏜 14.38mm， 6 車 粗精車 M16 1.5-6H 的螺紋孔 7 銑 平口鉗裝夾，鉆 2 2mm 的孔 8 鉗 去毛刺 9 檢 檢驗(yàn)入庫 b.加工工藝路線二 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 8 加工工藝路線二 主要選擇冷拉型材。 工序 1 用 CK6140 車床加工， 90車刀，三爪卡盤夾 ， 粗精車 B 端面至尺寸 及 倒角 工序 2 粗精車外圓至尺寸 22 0.05.0mm，倒角 工序 3 鉆定位孔，選擇內(nèi)螺紋刀粗精車 M161.5-6H 螺紋孔 工序 4 90車刀，以 B 面和中心線為定位基準(zhǔn)銑削 A 端面至尺寸 工序 5 選擇 WX6012 萬能銑床，選擇 6mm 刀， 粗精銑 12mm0.25 孔 工序 6 同上粗精銑 11mm0.25 孔 工序 7 同上粗精銑 8mm 孔 工序 8 同上，選擇 立銑刀銑 2mm 盲 孔 工序 9 檢驗(yàn)，涂防銹油，入庫 比較以上兩種工藝路線，第一種 體現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和高效性定 可以 采用 。 2.6 工序設(shè)計(jì) 2.6.1 確定各表面加工余量，計(jì)算工序尺寸 定位器零件加工中各個(gè)加工面加工余量及工序尺寸如表 2.42.10 所示。 表 2.4 外圓面 工藝路線 工序雙邊余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 精車 1 22 0.05.0 Ra6.3 粗車 2 23 Ra6.3 毛坯 3 25 Ra 12.5 表 2.5 A 端面 工藝路線 工序雙邊余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 精車 1 00.027.1 6 00.027.1 Ra6.3 粗車 5 5 Ra6.3 毛坯 6 30 Ra 12.5 表 2.6 12mm0.01 孔 工藝路線 工序余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 精鏜 1 12 25.0 Ra3.2 粗鏜 11 11 Ra6.3 毛坯 12 空心 表 2.7 11mm0.01 孔 工藝路線 工序余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 精鏜 1 11 25.0 Ra3.2 粗鏜 10 10 Ra6.3 毛坯 11 空心 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 9 表 2.8 8mm 孔 工藝路線 工序余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面 粗糙度 (um) 鉆 6 6 Ra3.2 絞 8 8 Ra6.3 毛坯 8 空心 表 2.9 22mm 孔 工藝路線 工序余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 鉆 2 2 Ra6.3 毛坯 實(shí)心 表 2.10 M150.75 -6H 孔 工藝路線 工序余量 (mm) 工序尺寸 (mm) 表面粗糙度 (um) 精車 0.12 M161.5-6H Ra3.2 粗車 1.5 M161.5-6H Ra3.2 精鏜 4.38 14.38 Ra6.3 粗鏜 10 10 Ra6.3 毛坯 16-6H 實(shí)心 2.6.2 各工序工藝設(shè)計(jì) 工序 1： 加工外圓面及倒角。 機(jī)床的選擇，讀圖可選擇數(shù)控車床，根據(jù)實(shí)際而定選擇 CA 6140 可以滿足加工要求。 裝夾的選擇，本零件成批生產(chǎn)，零件很短加工很困難所以選擇特殊夾具裝夾。 刀具的選擇，根據(jù)零件材料和表面尺寸查常用 90外圓車刀刀桿尺寸 DH=1625mm刀片厚度為 4.5mm、 Kr=90、 Kr=10。 選擇量具，表面公差較大所以可選擇通用量具，讀數(shù)為 0.01 的游標(biāo)卡尺 。 (1)車削用量的選擇 1）車削深度pa的選擇：當(dāng)表面粗糙度要求不高加工余量較小時(shí)時(shí)，一般通過一 次車削就能達(dá)到尺寸要求。由于選擇的是 90圓車刀，切削深度較大，切削力也大因此選擇一次走刀完成pa=1mm。 2） 每次進(jìn)給量的 f0選擇 : 查切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 17 刀桿DH=1626mm、pa 3mm、工件直徑在 2040mm 車刀車削進(jìn)給量進(jìn)給量為：f0 =0.3mm0.4mm/r。 按 CA6140 機(jī)床切削用量手冊(cè)橫向標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給選擇 =0.3mm/r 合適 。 3）確定切削速度 則實(shí)際切削速度 n=1000v/d 所以 vc =13.5mmin。 4)根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 22 切削過程中實(shí)際切削的功率為cp =0.25kw。 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 10 粗車外圓面 n=1000v/d =100013.53.1425=267.5rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，與 267.5rmin 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有 250rmin、 320rmin?，F(xiàn)選取 n=267rmin，所以實(shí)際切削速度 n= 250r/s。 最終確定的切削用量為 pa=1 mm =0.3mm/r n=250r/min Vc=13.5mmin。 A 端面的加工 車床與刀具、游標(biāo)卡 尺的選擇與外圓面是一至的。 1） 車削深度pa的選擇：當(dāng)表面粗糙度要求不高加工余量較小時(shí)時(shí)，一般通過一 次車削就能達(dá)到尺寸要求查實(shí)用加工工藝手冊(cè) 1040mm 工件直徑pa=0.5mm。 2） 每次進(jìn)給量 f的選擇 : 查切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 17刀桿 1626mm、pa 3mm、工件直徑在 2040mm 車刀車削端面進(jìn)給量進(jìn)給量為： f0=0.3mm0.4mm/r。 3）確定切削速度： 根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）選擇 n=250r/s。 4） 根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 23 切削過程中實(shí)際切削的功率為cp =0.25kw。 最終確定的切削用量為 pa=0.5mm =0.3mm/r n=250r/min Vc=13.5min 工序 2 粗鏜 12mm0.25 鉆 8mm 的孔、 11mm0.25 的孔 選擇 12mm 為標(biāo)準(zhǔn)刀具選擇特殊鏜孔刀具 6mm，鏜桿長(zhǎng)度 20mm 查切削用量手冊(cè)表 5 可得到。 表面公差較大所以可選擇通用量具，讀數(shù)為 0.01 的游標(biāo)卡尺 1） 車削深度pa的選擇：當(dāng)表面粗糙度要求不高時(shí)，一般通過多 次車削就能達(dá)到尺寸要求查實(shí)用加工工藝手冊(cè)表 5 pa=0.5mm。 2） 每次進(jìn)給量 f 的選擇 : 查切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）刀 桿 10mm 以下f0 =0.12mm0.15/r。 3）確定切削速度 根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）選擇則實(shí)際切削速度 n=1000v/d 所以vc =18.5mmin。 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 粗鏜內(nèi)孔 n=1000v/d =100018.53.1412=265.5rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，與265.5rmin 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有 250rmin、 320rmin。現(xiàn) 選取 n=265rmin，又因?yàn)閷?shí)際加工中粗糙度無要求，所以實(shí)際切削速度 n= 320r/s。 最終確定的切削用量為 pa=0.5mm =0.15mm/r n=320r/min Vc=18.5mmin 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 11 2.6.3 各工序工藝計(jì)算 計(jì)算切削工時(shí)：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)中車削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，車外圓基本時(shí)間 公式如下表 。 Tj=(Ln)i=（ L+La+Lb） ni L-切削加工長(zhǎng)度（ mm ） La-刀具切入長(zhǎng)度（ mm ） Lb-刀具切出長(zhǎng)度（ mm ） -進(jìn)給量（ mm /r） n-機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速（ rs） i-進(jìn)給次數(shù)， i=z/p(z 為單面加工余量 mm） 根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定切入、切出長(zhǎng)度。 （ 1）粗車外圓與端面基本時(shí)間 1）粗車 22 00.050.0_mm 外圓時(shí)間： Tj=(23+1+1） 0.32501=0.1min 2）粗車 A 端面時(shí)間 Tj1=(6+1+1） 0.3250)12.5/0.5=0.8min 本工序基 本時(shí)間 :T= Tj+ Tj1 =0.9min （ 2）粗 鏜 12mm0.25、 8mm 的孔、 11mm0.25 的孔 粗 鏜 12mm0.25 時(shí)間 Tj1=(1+1+1） 0.5320)5.525=2.8min 粗 鏜 11mm0.25 時(shí)間 Tj2=(1+1+1） 0.5320)520=2.5min 鉆 8mm 時(shí)間 Tj3=(1+1+1） 0.35320)(8.72) 16=2.2min 粗加工內(nèi)孔要 T=Tj1+Tj2+Tj3 =7.5min 工序 1 本工序精車（外圓 與 A 端面 ） 工件材料： 5A03 不銹鋼鋁合金 （ 1）加工要求：精車 25 外圓至尺寸 22 00.050.0_mm、精車 30mm 長(zhǎng)毛胚至尺寸。機(jī)床為 CA6140 數(shù)控車床，機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)為： 床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 400mm、刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 210mm、最大加工長(zhǎng)度 /mm： 1000、主軸轉(zhuǎn)速范圍 /(r/mm):10 1400、表面粗糙度 Ra1.6。 刀具：刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，車刀的形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均勻粗車相同。根據(jù)切削用 量簡(jiǎn)明手冊(cè)中車刀切削部分的幾何形狀相關(guān)內(nèi)容，確定車刀幾何形狀為 :Kr=90、 Kr=10、 0=12、 S=0。 （ 2）切削用量的確定 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 12 1)確定精車 22 00.050.0_mm 外圓 確定 p：根據(jù)切削余量的確定， p=12=0.5mm 確定進(jìn)給量 ：根據(jù)切削用量手冊(cè)及按機(jī)床的進(jìn)給量簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表精車外圓與端面的進(jìn)給量，選用 =0.25mmr。 確定切削速度 vc ：根據(jù) 簡(jiǎn)明機(jī)械制造工藝手冊(cè)車削加工的切削速度參考值， ,取 vc =35mmin。 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000Vd=1000353.1423=484rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，現(xiàn)選取 n=560rmin，所以實(shí)際切削速度 Vc=29mmin. 2)確定精車 A 端面 確定 p： p=12=0.5mm 確定進(jìn)給量 ：選用 =0.25mmr。 確定切削速度 vc ：取 vc =31mmin 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000Vd=1000313.142=430rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，現(xiàn)選取 n=450rmin，所以實(shí)際切削速度 Vc=30.8mmin. (3).基本時(shí)間的計(jì)算 計(jì)算切削工時(shí)：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)中車削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，車外圓與 A 端面基本時(shí)間為： 精車 22 00.050.0_mm 外圓時(shí)間 : Tj1=(1+1+1） 0.25560)1=0.1min 精 A 端車時(shí)間 : Tj2=(1+1+1） 0.25450)2=0.25min 本工序基本時(shí)間 :T= Tj+ Tj1 =0.35min 工序 2： 精 鏜 2 個(gè)內(nèi)孔 (1)加工條件 本工序加工條件與上一道工序相同 。 加工要求：精 鏜 12mm0.25、 鉆絞 8mm的孔、 11mm0.25 的孔 。 (2)切削用量的確定 1)確定精 鏜 12mm0.01 確定 p：根據(jù)切削余量的確定， p=12=0.5mm 確定進(jìn)給量 ：根據(jù)切削用量手冊(cè)及按機(jī)床的進(jìn)給量簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表精鏜進(jìn)給量，選用 =0.05mmr。 確定切削速度 vc ：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械制造工藝手冊(cè)車削加工的切削速度參考值， ,取 vc =27.5mmin 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 13 n=1000Vd=100027.53.1412=730rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，現(xiàn)選取 n=710rmin，所以實(shí)際切削速度 Vc=27.8mmin. 2）確定精鏜 11mm0.01 的孔 確定 p： p=12=0.5mm 確定進(jìn)給量 ：選用 =0.05mmr 確定切削速度 vc ：取 vc =27.5mmin 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000Vd=100027.53.1411=743rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，現(xiàn)選取 n=710rmin，所以實(shí)際切削速度 Vc=27.8mmin 3）確定 絞 8mm 的孔 確定 p： p=0.22=0.1mm 確定進(jìn)給量 ：選用 =0.04mmr 確定切削速度 vc ：取 vc =26.8mmin 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000Vd=100026.83.148=772rmin 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，現(xiàn)選取 n=710rmin，所以實(shí)際切削速度 Vc=26.5mmin。 (3)基本時(shí)間的計(jì)算 計(jì)算切削工時(shí)：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)中車削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，車內(nèi)孔基本時(shí)間為： 精 鏜 12mm0.25 時(shí)間 Tj1=(1+1+1） 0.057 10)2=0.15min 精鏜 11mm0.25 的孔時(shí)間 Tj2=(1+1+1） 0.057 10)2=0.15min 絞 8mm 的孔時(shí)間 Tj3=(1+1+1） 0.04710)1=1min 本工序基本時(shí)間 :T=Tj1+Tj2+Tj3=0.4min 工序 3 本工序主要 粗 車 螺紋 M161.5-6H 先人工用普通麻花鉆手工打孔為 M16螺紋孔做準(zhǔn)備根據(jù)上面工序 2可知加工螺紋孔是需要先鏜孔 14.38mm 同理可粗精鏜加工 14.38mm 孔，數(shù)據(jù)省約不寫時(shí)間 T=0.25min。 （ 1）粗車 螺紋 M161.5-6H 車床不變，量具換為三角形齒牙螺紋專業(yè)量具 。 機(jī)械加工工藝 手冊(cè)表 9-96 刀具換為高速鋼 W18Cr 4 V 專業(yè)螺紋車刀已知螺距3mm。 1) 車削深度pa的選擇pa=1.5/2=0.75mm 機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 9-96 三角形齒 牙螺紋 2mm 粗加工 。 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 14 2）每次進(jìn)給量 f 的選擇：根據(jù)精加工內(nèi)空時(shí)的進(jìn)給量 f0=0.1mm/r。 3）確定切削速度： 機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 9-96 加工三角形螺紋 2mm 時(shí)切削速度計(jì)算公式： VL =14.8（ t 11.0 .s 8.0 .pa7.0 ） 注： t-刀具壽命（ s） s-螺距（ mm) pa-切削深度 (mm) 由 機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 9-98 車螺紋的切削用量可知刀具 t=3600s，螺距為 1.5由已知公式可得 。 VL =0.15m/s 根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 27 選擇 n=800r/min 最終確定的切削用量為 ： pa=0.75mm f0=0.1mm/r VL =0.15m/s n=800r/min。 4）基本時(shí)間的計(jì)算 計(jì)算切削工時(shí)：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)中車削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，內(nèi)孔基本 時(shí)間為 。 （ 2）粗車螺紋 M161.5-6H 時(shí)間： Tj1=(3+1+1） 0.1800)2=0.3min 精車 螺紋 M16x1.5-6H 1) 車削深度pa的選擇pa=0.25mm 2）每次進(jìn)給量 f 的選擇：根據(jù)精加工內(nèi)空時(shí)的進(jìn)給量 f0=0.1mm/r。 3）確定切削速度： 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 9.96 加工三角形螺紋小 于 2mm 精加工時(shí)切削速度計(jì)算公式 。 VL =14.8/（ t 18.0 .s 8.0pa45.0 ） VL =0.25m/s 根據(jù)切削用量手冊(cè)（上?？茖W(xué)出版社）表 27 選擇 n=800r/min。 最終確定的切削用量為 pa=0.25mm f0=0.1mm/r VL =0.25m/s n=800r/min。 4）基本時(shí)間的計(jì)算 計(jì)算切削工時(shí)：根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 22 中車削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式，內(nèi)孔基本時(shí)間為 。 精車螺紋 M161.5-6H 時(shí)間： Tj1=(3+1+1） 0.1800)2=0.15min 工序 4 本工序 鉆 22mm 盲孔，量具不變 ，車床選 X6036 銑床，夾具用平口鉗，刀具為2mm 麻花鉆。 因?yàn)?22mm 盲孔無速度、時(shí)間要求，所以加工時(shí)手動(dòng) 鉆 孔到尺寸pa=3mm 即可經(jīng)人工測(cè)定大概花 5min。 醫(yī)療用定位器加工工藝及 程序編制 15 2.7 填寫工藝卡片 工序一、二、三、四工藝卡片具體情況見附錄 。 3、全道工序的數(shù)控程序設(shè)計(jì) 3.1 全 道工序數(shù)控工藝卡 工序卡 具體見附件數(shù)控加工工藝卡附錄 。 3.2 數(shù)控程序設(shè)計(jì) 3.2.1 編程原點(diǎn)的確定 從理論上講編程原點(diǎn)選在零件的任何一點(diǎn)都可以，但實(shí)際上，為了換算尺寸盡可能簡(jiǎn)便，減少計(jì)算誤差，應(yīng)選擇一個(gè)合理的編程原點(diǎn)。 車削零件編程原點(diǎn)的 X 向零點(diǎn)應(yīng)選在零件的回轉(zhuǎn)中心。 Z 向零點(diǎn)一般應(yīng)選在零件的A 端面、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或?qū)ΨQ平面內(nèi)。所以本零件外圓車削的編程原點(diǎn)選在零件回轉(zhuǎn)中心與裝夾中心交點(diǎn)，如圖 3.1 為 工序一、二 編程原點(diǎn) 所示 。 編程原點(diǎn)B 端面A 端面圖 3.1 工序一