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1、1.绪论本次毕业设计的课题是60拖拉机半轴套管的试制编制数控FANUC卧加及平面、平面上的连接孔、两端搪孔的程序。60拖拉机半轴套管是很典型的回转体类零件，结构一般、精度要求高、要加工的孔多、工序很长且具有较广泛的代表性，通过本次课题的完成，使其熟悉实际生产中工程图的全貌和具体要求，其次熟悉实际生产中工艺设计的全方法。对FANUC-0i系统和台中精机卧式加工中心的加工工艺特性也有了一定的了解。通过本课题的完成，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产中的程序设计过程及方法，再次要会三维造型，还要设计的O0001程序对60拖拉机半轴套管的试制有指导意义，最后学会独立分析解决问题、编
2、写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。在数字化制造技术中，计算机数控技术和数控编程技术是最重要的技术之一，它直接面对加工对象和操作者，数控及其编程技术的熟悉和掌握程度也直接影响到制造系统的成效。目前以数控机床和加工中心为重要组成部分的柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）已越来越多，数控机床的应用已渗透到机械制造业的各个领域。数控加工工艺与工装课程设计则是学生学完了机械制造工艺与装备课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养。通过该课程的设计，使学生达到以下目的
3、：能合理的编写机械加工工艺过程、数控加工工序卡片、数控加工刀序卡片等工艺文件，能合理的确定加工工序的定位与夹紧方案。课程设计的基本要求 （1） 主要任务学生应该在指导教师的指导之下独立的完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。 （2） 知识要求学生在课程设计工作中，应该综合运用多学科的理论知识与技能，分析与解决工程问题。 （3） 能力要求学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生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；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析
4、与解决工程实际问题的能力。 （4） 综合素质要求通过课程设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严禁求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。 通过该课程设计,初步掌握编制机械加工工艺规程的方法，学会查阅有关资料；掌握设计的基本原理的方法，能根据加工要求独立设计完成一项给定的设计任务提高结构设计能力。在课程设计工作中,综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；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
5、写技术文件的能力；掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼分析与解决工程实际问题的能力。通过课程设计，树立正确的设计思想；培养严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。工艺设计包括零件的工艺分析、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。通过该课程设计，达到以下目的：初步设计掌握编制机械加工工艺规程的方法，学会查阅有关资料；掌握设计机床专用夹具的基本原理
6、的方法，能根据加工要求设计出相应的夹具，提高结构设计能力等2正 文2.1.1 60拖拉机半轴套管的产品用途60拖拉机半轴套管主要用于连接机身和轮胎，它要担负全部机器的压力，所以也是一个非常重要环节，这一环节出现问题那么它安全就没有保正。其次，它机身配合也要求非常严格的，如果间隙大的话，它的稳定性就没了保正，间隙是一方面因为半轴套管内有轴，所以同轴度一定不可轻视。所以虽说它只是起连接作用，但一个至关重要的前提。2.1.2 60拖拉机半轴套管的产品工艺流程 首先从原材料进厂，在进时要对铸造件进行检查，看是否有太多的孔，如果有则不能用，然后在车床上对它基本的尺寸进粗加工，后对要在加工中心上装夹用到的
7、面进精加工。在这两道工序后就可以到加工中心上加工了。2.1.3 60拖拉机半轴套管的产品技术要求主要求有与机相连接的外径，还有轴承孔、密封圈孔的同轴度。次要的有两个连接面及连接孔。连接的外径在上加工中心前必需要做相当清确，而四个孔则在加工中心加工，所它精度，同轴度都可轻松的解决，其次孔面的光洁度则由刀的材料再决了，我通常选用合金刀片，在表面要求及高时则要用钻石刀，所以这点也是要做一定的考虑，做到经济性，高效力性。刚才说到的次要的做到它的要求。2.1.4 60拖拉机半轴套管的产品加工工艺 做什么都有个先主后次，这里我们加工套管时也必需考虑。我先尽可能的复杂的、精度要高的放在前加工、能一次性加工好
8、就一次加工好，这样减少装夹误差，在孔加工这块我们更是要明确加工工艺，如果连工艺都不清楚怎么对产品进加，虽说是个孔如果就是瞎做一通，打孔、铰孔不分那么做出来的孔怎么会达到要求呢！比如140-H6的孔就要先铣孔再对其搪孔，这样做出来的孔一般是很容易合格得。2.1.5 60拖拉机半轴套管加工机床的选用 在面床选用方面来说，首先，要保正精度，同轴度，光面光洁度，次就机床的效率如何。在这次加中虽说有得工序可以普通机床加工，但考虑到它的效率，我们做产品就是为了利润，如果效率跟不上，怎么能得丰厚的利润。而轴承孔得方面得就不能在普通机加工，一是精度不易达到要求二光洁度也难保正。在这其中我要解释这两点：普通机床
9、用得是一般和丝杠间隙大且不能自锁，而加工中心用得是滚球丝杠它不但间隙小而且自锁性能好这是第一点要说得。在普通机床上基本是手工摇动，加工中心这类数控机床是电信号通脉冲给电机它比手工要均匀。所以我们精度不是很高的情况下就普通机，在要求高的则用数控机床。2.1.6 课题研究的主要内容：（1）计算任一斜油孔的编程尺寸，并总结出分度坐标的计算通式；用台中精机加工中心的功能，编制铣、搪的程序O0001加工内容（见零件图纸: 60拖拉机半轴套管A）顶面（俯视图1-120轴孔、1-130密封圈孔、1-140轴承孔） A加工内容（见零件图纸: 60拖拉机半轴套管B）底面（俯视图：1-120轴孔、1-130密封圈
10、孔、1-140轴承孔） B加工内容（见零件图纸: 60拖拉机半轴套管C）侧面（左视图：220*220面铣、4-14-H7连接孔） C加工内容（见零件图纸: 60拖拉机半轴套管D）侧面（右视图：220*220面铣、4-14-H7连接孔） D(2)对程序的应用作出必要的说明；(3)选定数控加工所用刀杆，并校对任一刀具组的长度。21.7研究的方法：(1)看图纸发给我们的图纸比较烦琐，所以开始的一段时间，我在图纸上找到与自己设计有关的地方，尽量弄明白，不明白的地方可以问指导老师。1） 60拖拉机半轴套管三维图对三围图各面做一些标记，让看说明书的人能知道机体的大概。+顶面底面 右侧面左侧面2）读解装夹定
11、位方式底面朝下立装：底面295外圆放置在夹具295槽中和85孔放置在85定位销中（见图A1）定位限制五个自由度，用压板压板压Q面限制一个自由度（见图A2），这样6个自由就都被限制了，此时就可以对左面侧面进行加工，这样减少了装夹次数有利于来保证精确度也是最小程度的用夹具同时也提高刀具的抗振性。侧面1 A1Q面 A2 右侧面朝下卧装侧面2-14定位孔对准夹具板上2-14定销放置好，然后通过2-14的连接孔压紧工件，6个自由度都被限制，（见图A2）在P面放一个顶尖来保持平衡。P面右面 A33）选择刀具。根据工件材料，机床性能，刀具材料，选择所需的刀具。（见附表2）4）读解工序卡片（见附表1）看工艺卡
12、片可以知道加工顺序、切削用量、刀具号等工艺参数，在此基础上开始编程。21.8具体步骤和措施：（1）查找资料为了能够搞好毕业设计，我在相关网站上查找了与这次设计有关的资料，也到学校找与设计有关的书籍。（2）编写程序1）加工方法 由工艺卡片(见附表1)中可看出，60拖拉机半轴套管基本形状均以铸出毛坯为原材料，所以所需加工方法有：钻削、镗削、铰削和铣等。针对加工表面的形状，尺寸和技术要求不同，采用不同的加工方案。(见附录A 、B)这次设计中，我主要是编制孔的程序，孔加工固定循环指令格式如下： 73G89XYZRQPFK；其中XY：孔定位数据，取值与G90/G91有关；Z：孔底平面位置，取值与G90/
13、G91有关；R：R点平面位置，取值与G90/G91有关；Q：在G73/G83方式中指每次的加工深度，在G76/G87方式在红指规定的位移量。Q值只取增量值与G90/G91无关；P：在孔底暂停时间，以ms为单位；F：切削进给速度；K：孔加工的重复次数，缺省为1，在G90方式下表示在同一个位置加工K次，在G91方式下表示在一条直线上加工K个孔。上述地址符中只有K为非模态指令，其余的均为模态指令。加工不同的孔所用的工序是不一样的，因此编程时所用的G代码也是不同的，下面我对用来加工孔的G代码做一个简单的说明：G81循环用于正常钻孔，切削进给，快速回退，其加工方式为：进给、孔底、快速退刀。一般钻中心孔时
14、都用G81，粗镗孔时也可用G81。G82循环与G81循环的区别是G82在孔底增加了暂停，所以适合于锪孔和镗阶梯孔，而G81用于一般钻孔，其加工方式为：进给、孔底、暂停、快速退刀。G83循环用于深孔钻削，间歇切削进给到底部，钻孔过程中从孔中排出切屑，其加工方式为：进给、退刀、再进给、再退刀、孔底、快速退刀。G85镗孔循环中，刀具以切削进给加工到孔底，然后又以切削进给返回到R点，所以适用于精镗，其加工方式为：切削进给、孔底、切削进给、R点、快速推刀，我精镗孔时用了G85，铰孔时也用了G85。G89的格式与G85相同，不同点是该循环在孔底执行暂停，其加工方式为：进给、孔底、暂停、快速退刀，我编程时半精镗孔时用的是G89。G80是取消所有的固定循环，执行正常操作。编写程序时需要用到子程序，子程序用于编写程序经常重复进行的加工,比如某一确定的轮廓形状,子程序位于主程序中适当的地方,在需要时进行调用、运行，这样可以避免或尽可能减少出错，简化程序，减少编程工作量。例如：对两侧2-14的连接孔，加工需要钻中心孔-钻孔-倒角-连接孔四个工序，如果不用子程序的话，会使程
