数控专业—毕业论文—箱体类零件机加工工艺及夹具设计.doc

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1、箱体类零件机加工工艺及夹具设计毕业论文设计说明书目录题目：箱体类零件机械制造加工工艺 绪 论 1数控技术发展趋势及产业化思考.2数控机床的发展史 3数控机床的组成4按功能水平分类.5按伺服系统控制方式分类 第一章 机械工艺方案分析. 1尺寸精度，形状精度和表面质量 2工业路线的拟定. 3表面加工方案的选择 第二章 工序划分. 1、工序顺序的安排 . 2、工艺装备的选择 . 第三章 数控加工工序的确定1、加工内容 . 2、确定零件的装夹方式、定位基准及切削用量. 3、加紧精度分析 4、加工工步划分 5、确定进给路线 第四章 数控加工程序编制.小结.参考文献.绪论1.1数控技术发展趋势及产业化思考

2、装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统

3、制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。 数控技术的产业化思考 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 1高速、高精加工技术及装备的

4、发展趋势好2 轴联动加工和复合加工机床快速发展 3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的在以后的生活中会更加充实我们以后的机械时代 对我国数控技术及其产业发展的基本估计 纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。 a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。 b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。

5、兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。 a.技术水平上，与

6、国外先进水平大约落后1015年，在高精尖技术方面则更大。 b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。 c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。 a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。 b.

7、体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。 d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。 数控机床的发展史数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。特点 数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时

8、只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。 随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。发展简史 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始

9、数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。 当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件；1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和

10、直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。我国于1958年开始研制数控机床，成功试制出配有电子管数控系统的数控机床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC）,使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称

11、MNC），这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4，可靠性也得到极大的提高。 80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。分类 经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。 针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求，开发了各种门类的数控加工机床。数控机床种类繁

12、多，一般将数控机床分为16大类：数控车床(含有铣削功能的车削中心) 数控铣床(含铣削中心) 数控铿床 以铣程削为主的加工中心 数控磨床(含磨削中心) 数控钻床(含钻削中心) 数控拉床 数控刨床 数控切断机床 数控齿轮加工机床 数控激光加工机床 数控电火花线切割机床 数控电火花成型机床(含电加工中心) 数控板村成型加工机床 数控管料成型加工机床 其他数控机床组成 数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统根据控制系统的指令驱动机床，把来自数控装置的脉冲

13、信号转换成机床移动部件的运动指令，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统则是用来检测机床执行件(工作台、转台、滑板等)的位移和速度变化量，并将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据其差别调整机床运动；机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环(能进行各种多次重复加工)、自动换刀(可交换指定刀具)、传动间隙补偿偿机械传动系统产生的间隙误差)等等。数字控制 数控装置包括程序读入装置和由电子线路组成的输入部分、运算部分、控制部分和输出部分等。数控装置按所能实现的控制功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制三类。 点位控制是只控制刀

14、具或工作台从一点移至另一点的准确定位，然后进行定点加工，而点与点之间的路径不需控制。采用这类控制的有数控钻床、数控镗床和数控坐标镗床等。 直线控制是除控制直线轨迹的起点和终点的准确定位外，还要控制在这两点之间以指定的进给速度进行直线切削。采用这类控制的有平面铣削用的数控铣床，以及阶梯轴车削和磨削用的数控车床和数控磨床等。 连续轨迹控制（或称轮廓控制）能够连续控制两个或两个以上坐标方向的联合运动。为了使刀具按规定的轨迹加工工件的曲线轮廓，数控装置具有插补运算的功能，使刀具的运动轨迹以最小的误差逼近规定的轮廓曲线，并协调各坐标方向的运动速度，以便在切削过程中始终保持规定的进给速度。采用这类控制的有

15、能加工曲面用的数控铣床、数控车床、数控磨床和加工中心等。 伺服机构 伺服机构分为开环、半闭环和闭环三种类型。开环伺服机构是由步进电机驱动线路，和步进电机组成。每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。 半闭环伺服机构是由比较线路、伺服放大线路、伺服马达、速度检测器和位置检测器组成。位置检测器装在丝杠或伺服马达的端部，利用丝杠的回转角度间接测出工作台的位置。常用的伺服马达有宽调速直流电动机、宽调速交流电动机和电液伺服马达。位置检测器有旋转变压器、光电式脉冲发生器和圆光栅等。这种伺服机构所能

16、达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。 闭环伺服机构的工作原理和组成与半闭环伺服机构相同，只是位置检测器安装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置，故反馈精度高于半闭环控制，但掌握调试的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。闭环伺服机构所用伺服马达与半闭环相同，位置检测器则用长光栅、长感应同步器或长磁栅。 关键零部件 为了保证机床具有很大的工艺适应性能和连续稳定工作的能力，数控机床结构设计的特点是具有足够的刚度、精度、抗振性、热稳定性和精度保持性。进给系统的机械传动链采用滚珠丝杠、静压丝杠和无间隙齿轮副等，以尽量减小反向间隙。机床采用塑料减摩导轨、滚动导轨或

17、静压导轨，以提高运动的平稳性并使低速运动时不出现爬行现象。 由于采用了宽调速的进给伺服电动机和宽调速的主轴电动机，可以不用或少用齿轮传动和齿轮变速，这就简化了机床的传动机构。机床布局便于排屑和工件装卸，部分数控机床带有自动排屑器和自动工件交换装置。大部分数控机床采用具有微处理器的可编程序控制器，以代替强电柜中大量的继电器，提高了机床强电控制的可靠性和灵活性。 随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。发展方向 未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越

18、来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中数控机床的组成（输入装置、数控装置、驱动装置和检测装置、辅助控制装置、床身本体）1输入装置数控加工程序可通过键盘，用手工方式直接输入数控系统。还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。 零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工，另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从存储器中逐段调出进行加工。2数控装置 数控装置是数控机床的中枢。数控装置从内

19、部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置它的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。 零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求。因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动各执行部件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。3驱

20、动装置和检测装置驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的移动部件，以加“出符合图样要求的零件。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。 检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置中。数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按指令设定值运动。4辅助控制装置 辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制

21、包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启停，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。现广泛采用可编程控制器（PLC）作数控机床的辅助控制装置。5床身本体 数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。1.3按功能水平分类数控机床按数控系统的功能水平可分为低、中、高三档。这种分类方式，在我国用的很多。低、中、高档的界限是相对的，不同时期的划分标准有所不同，就目前的发展水平来看，大体可以从以下几个方面区分：项 目 低档 中档 高档 分辨率和进给速度

22、10m 、815m/min 1m 、1524m/min 0.1m 、15100m/min 伺服进给类型 开环、步进电动机系统 半闭环直流或交流伺服系统 闭环直流或交流伺服系统 联动轴数 2轴 35轴 35轴 主轴功能 不能自动变速 自动无级变速 自动无级变速、C轴功能 显示功能 数码管显示、CRT字符 CRT显示字符、图形 三维图形显示、图形编程 内装PLC 无 有 有 主CPU 8bitCPU 16或32bitCPU 64bitCPU1.4按伺服系统控制方式分类（1）开环伺服系统 这种控制方式不带位置测量元件。数控装置根据信息载体上的指令信号，经控制运算发出指令脉冲，使伺服驱动元件转过一定的

23、角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副，使执行机构(如工作台)移动或转动。这种控制方式没有来自位置测量元件的反馈信号，对执行机构的动作情况不进行检查，指令流向为单向，因此被称为开环控制系统。这种控制系统的特点是系统简单，调试维修方便，工作稳定，成本较低。由于开环系统的精度主要取决于伺服元件和机床传动元件的精度、刚度和动态特性，因此控制精度较低。目前在国内多用于经济型数控机床，以及对旧机床的改造。（2）闭环伺服系统 这是一种自动控制系统，其中包含功率放大和反馈，使输出变量的值响应输入变量的值。数控装置发出指令脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺

24、服驱动电动机转动，经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。装在机床工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量最后，反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值，经放大器放大后，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。这种系统称为闭环伺服系统。闭环伺服系统的优点是精度高、速度快。主要用在精度要求较高的数控镗铣床、数控超精车床、数控超精镗床等机床上。（3）半闭环伺服系统 这种控制系统不是直接测量工作台的位移量，而是通过旋转变压器、光电编码盘或分解器等角位移测量元件，测量伺服机构中电动机或丝杠的转角，来间接测量工作台的位移

25、。这种系统中滚珠丝杠螺母副和工作台均在反馈环路之外，其传动误差等仍会影响工作台的位置精度，故称为半闭环控制系统。第一章 机械工艺方案分析尺寸精度、形状精度、表面粗糙度1尺寸精度尺寸公差与配合的选择是机械设计与制造的一个重要环节，它是在基本尺寸已经确定的情况下进行的尺寸精度设计，其内容包括选择基准制、公差与配合的选择是否恰当，对产品的性能、质量、互换性及经济性有着重要的影响。选择的原则是在满足使用要求的前提下能获得最佳的技术经济效益。选择的方法有计算法、实验法和类比法。本零件的尺寸精度有孔的的尺寸精度、轴的尺寸精度。公差等级的选用就是确定尺寸的制造精度。由于尺寸精度与加工的难易程度、加工的成本和

26、零件的工作质量有关，所以在选择公差等级时，要正确处理使用要求、加工工艺及成本之间的关系。选择公差等级的基本原则是，在满足使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级。公差等级的选用常采用类比法，也就是参考从生产实践总结出来的经验质料，进行比较选用。选择时应考虑以下几方面：1）在常用尺寸段内，对于较高精度等级的配合（间隙和过渡配合中孔的标准公差IT8，过盈配合中孔的标准公差IT7）时，由于孔比轴难以加工，选用孔比轴低一级精度，使孔、轴的加工难易程度相同。低精度的孔和轴选择相同公差等级。2）各种加工方法能够到达的公差等级如表1，可供选择参考。3）公差等级的应用范围如表2所示。4）相配零件或部件精度要匹

27、配。如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，如表3所示。再如与齿轮相配合的周的公差等级直接受齿轮的精度影响。5）过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差IT8，轴的标准公差IT7。间隙配合则不受此限制。但间隙小的配合公差等级应较高，而间隙大的公差等级可以低些，例如，选用H6/g11和H6/a5则不合适。6)在非基准配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级2-3级，如图4中箱体孔与轴承端盖的配合。7）应熟悉表5所示常用尺寸公差等级的应用。公差等级应用5级主要用在配合公差，形状公差要求甚小的地方，它的配合性质稳定，一般在机床、发动机、仪表灯重要部位应用。如：与

28、D级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒精密机械及高速机械中轴径等6级配合性质达到居高的均匀性，如：与E级滚动轴承箱配合的孔、轴径：与齿轮蜗轮、联轴器、带轮、凸轮等联接的轴径，机床丝杠轴径；摇臂钻立柱；机床夹具中导向外径尺寸；6级精度齿轮的基准孔，7、8级精度齿轮基准轴径7级7级精度比6级稍低，应用条件与6级基本相似，在一般机械制造中应用较为普遍。如：联轴器、带轮、凸轮等孔径；机床夹盘座孔，夹具中固定钻套，可换钻套；7、8级齿轮基准轴8级在机器制造中属于中等精度。如：轴承座衬套沿宽度方向尺寸，9至12级齿轮基准孔；11至12级齿轮基准轴9级10级主要用于机械制造中

29、轴套外径与孔了；操纵件与轴；空轴带轮与轴；单键与花键11级12级配合精度很低，装配后可能产生很大间隙，适用于基本上没有什么配合要求的场合。如：机床上法兰盘与止口；滑块与滑移齿轮；加工中工序间尺寸；冲压加工和配合件；机床制造中的扳手孔与扳手座的连接综上所诉此箱体零件应选用公差等级IT5。因为IT5主要用在配合公差，形状公差要求甚小的地方，它的配合性质稳定，一般在机床、发动机仪表等重要部位应用。如：与D级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中轴径等，所以本箱体零件应当选用IT5等级公差。要保证加工时尺寸精度就须从以下几个方面（1）精确对刀对于在数控

30、机床上加工的具体工件来说，必须通过移动的方法把工件坐标系原点（实际上时工件左边系原点所在的机床坐标值）体现出来，这个过程称为对刀。对刀的精确度影响着工件的尺寸精度，只有保证对刀的精确度才能有效地保证加工零件的尺寸精度。方法有两种。试切法对刀是利用铣刀与工件相接触产生切屑或摩擦的声音，来找到工件坐标系原点的机床坐标值，它适用于工件侧面要求不高的场合。对于模具或表面要求较高的工件采用工具对刀。通常选用偏心式寻变器或光电式寻边器进行X、Y轴零点的确定；利用Z轴色设定器进行Z轴零点的确定，或刀具长度补偿的设置。Z轴设定器上下表面的距离为50mm的标准值。在使用前，用精度很好的平面块压下圆柱台，使其与上

31、表面等高，调整表盘使指针指在“0”位；在使用时，把Z轴设定器放在工件的上表面，刀具压下圆柱台，指针将旋转，当指针在“0”位时，刀具到工件上表面的轴向距离位50mm。光电式寻边器不偏心式寻边器使用于更高精度的场合（2）刀具磨损切削时，在高温高压下切削刃和前、后刀面将逐步出现磨损，或在机械的、热的冲击下突然破损，乃至丧失切削能力而必须更换刀具。因此刀具磨损及其规律直接影响切削生产率和加工质量，是切削加工的重要物理现象。（3）合适数控加工工艺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。它是机械制造工厂最主要的技术文件。具体作用如下。a工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场

32、生产地依据。对于大批量生产地工厂，由于生产组织严密，分工细致，要求工艺规程比较详细，才能便于组织和指挥生产。对于单件小批生产的工厂，工艺规程可以简单些。但无论生产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。同时，工艺规程也是处理生产问题的依据，如材料质量问题，可按工艺规程来明确各生产单位的责任。按照工艺规程进行生产，便于保证产品质量、获得较高的生产效率和经济效益。b工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。首先，有了工艺规程，在新产品投入生产之前，就可以进行有关生产前的技术准备工作。例如为零件的价格准备机床，设计专用的工、夹、量具等。其

33、次，工厂的设计和调度部门根据工艺规程，安排各零件的投料实际和数量，调整设备负荷，个工作地按工时定额有节奏地进行生产等，使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合，保证均衡地完成生产计划。c工艺规程是新建和改建工厂或车间的基本质料。在新建和改建工厂或车间时，只有依据工艺规程才能确定生产需要的机床和其他设备的种类、数量和规格；车间的面积；机床的布局；生产工人的工种、技术等级及数量；辅助部门的安排。2形状精度零件在机械加工过程中将会产生形状误差（简称形位误差）。形位误差会影响机械产品的工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、噪声和使用寿命等。机床工作表面的直线度、平面度不好，将影响机床刀架的运功

34、精度。若法兰端面上孔的位置有误差，则会影响零件的自由装配。总之，零件的形位误差对其使用性能的影响不容忽视。因此，为保证机械产品的质量和零件的互换性，盈规定形状公差和位置公差(简称形位公差)，以限制形位误差。本箱体零件的有垂直度和同轴度两个形状公差。垂直度：如在公差值前加注，公差值是直径为公差带t且垂直于基准面的两个平行平面之间的区域。该零件的垂直度表示被测面必须位于距离为公差值0.02mm，且垂直于基准平面B的量平行平面之间。同轴度：公差带是直径t的圆柱面得区域，该圆柱面得轴线与基准轴线同轴。该零件的同轴度表示大圆的轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且与公共基准线A-B（公共基准轴线）同轴的

35、圆柱内。（一）垂直孔系的保证垂直孔系的主要技术要求是各垂直孔中心线之间及中心线与基面之间的距离尺寸精度和相互位置精度。生产中常用以下几种方法。1.找正法（划线找正法、心轴和块规找正法、样板找正法、定心套找正法）找正法是在通用机床上，借助辅助工具来找正要加工孔的正确位置的加工方法。这种方法加工效率低，一般只适用于单位小批生产。根据找正方法的不同，找正法又可分为以下几种。（a）划线找正法。加工前按照零件图在毛胚上划出各孔的位置轮廓线，然后按划线一一进行加工。划线和找正时间较长，生产率低，而且加工出来的孔距精度也低，一般在0.5mm左右。为提高划线找正的精度，往往结合试切法进行。即先按划线找正镗出一

36、孔，在按线将主轴调至第二空中心，试镗出一个比图样要小的孔，若不符合图样要求，则根据测量结果更新调整主轴的位置，再进行试镗、测量、调整，如此反复几次，直至达到要求的孔距尺寸。此法虽比单纯的按线找正所得到的孔距精度高，但孔距精度仍然较低，且操作的难度较大，生产效率低，适用于单件小批生成。(b)心轴和块规找正法。镗第一排孔时将心轴孔内（或直接利用镗床主轴），然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置。校正时用塞尺测定规与心轴之间的间隙，以避免块与心轴直接接触而损伤块规。镗第二排孔时，分别在机床主轴和加工孔中插入心轴，采用同样的方法来校正主轴线的位置，以保证孔心距地精度。这种找正的孔心

37、距精度可达0.3mm。（c）样板找正法。用10-20mm厚的钢板制造样板，装在垂直于各孔的端面上（或固定于机床工作台上）。样板上的孔距精度较箱体孔系的孔距精度高（一般为0.1mm0.3mm），样板上大的孔径较工件孔系大，以便于镗杆通过。样板上孔径尺寸精度要求不高，但要有较高的形状精度和较细的表面粗糙度。当样板准确地装到工件上后，在机床主轴上装一千分表，按样板找正机床主轴，找正后，即换上镗刀加工。此法加工孔系不易出差错，找正方便，孔距精度可达0.05mm。这种样板成本低，仅为镗模成本的1/71/9，单件小批的大型箱体加工常用此法。（d）定心套找正法。2.同轴孔系的保证成批生产中，一般采用镗模加工

38、孔系，其同轴度由镗模保证。单件小批生成，其同轴度用以下几种方法来保证。（a）利用已加工作支承导向（b）利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆这种方法其镗杆系两端支承，刚性好，但此法调整麻烦，镗杆要长，很笨重，故只适于大型箱体的加工。（C）采用调头镗当箱壁相距较远时，可采用调头镗。工件一次装夹下镗好一端后，将镗床工作台回转180，调整工作台位置，使已加工孔与镗床主轴同轴，然后再加工另一端孔。当箱体上有一较长并与所镗孔轴线有平行度要求的平面时，镗床前应先用装在镗杆上的百分表对此平面进行校正，使其与镗杆轴线平行。3表面粗糙度无论是用机械加工还是用其他方法获得的零件表面，都不可能是绝对光滑的。零件表面总会存

39、在着由较小间距俄峰谷组成的微量高低不平的痕迹。它是一种微观几何形状误差。微观几何特性可用它的特征量表面粗糙度来表示。表面粗糙度越小，表面越光滑。通常波距小于1mm的属于表面粗糙度；波距在110mm的属于表面波纹度，波距大于10mm的属于形状误差。要保证加工时的表面粗糙度就要从以下几个方面保证：a 切削用量选择原则 确定切削用量，应是在保证加工质量（表面粗糙度和加工精度）要求以及工艺系统刚性允许的情况下，在充分利用机床功率和发挥刀具切削性能时的最大切削量 粗加工是，毛胚余量大，工件的集合精度和表面粗糙度等技术要求低，因此应以发挥机床和刀具的切削性能，减少机动时间和辅助时间，提高生产率和提高刀具耐

40、用度，作为选择切削用量的主要依据。 精加工时，加工余量不大，加工精度高，表面粗糙度值要求小，因此应以提高加工质量作为选择切削用量的主要依据，然后考虑尽可能提高生产率。b 切削用量的选择切削用量的选择的顺序应是线确定背吃刀量ap，再确定进给量f，最后确定切削数度vc。因为在切削用量三要素中，背吃刀量ap对刀具耐用度的影响最小，而企切削度vc对刀具耐用度的影响最大。2工艺路线的拟定 此箱体零件的整个加工过程要分三次装夹过程；第一次装夹先对箱上体进行加工，主要完成对内腔和沉孔的加工；第二次装夹是要对箱体下盘进行加工，主要是对零件的槽的加工；第三次装夹是对箱体两壁的孔的加工。次加工过程只需要用平口钳就

41、能满足其精度要求。3面加工方案的选择平面加工方法有刨、铣、磨等，刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。此外还有刮研、研磨、超精加工、抛光等光整加工方法。采用哪种加工过方法较合理，需根据零件的形状、尺寸材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。（1） 刨削刨削是单件小批量生产作常用的平面的加工方法，加工精度一般可达IT9-IT7级,表面粗糙度Ra值为12.5-1.6m。刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行。刨削的主运动是变速往复直线运动。因为在变速时有惯性，限制了切削速度的提高，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。但刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便

42、，调整容易，通用性强。因此在单件、小批生产中特别是加工狭长平面时被广泛应用。（2） 铣削 铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法，利用各种铣床、铣刀和附件，可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特性面。一般经粗铣、精铣后，尺寸精度可达IT9-IT7,表面粗糙度Ra值可达12.5-0.63m（3） 磨削平面磨削与其他表面磨削一样，具有切削速度高、进给量小、尺寸精度易于控制及能获得较小的表面粗糙度值等特点，加工精度一般可达IT7-IT5级，表面粗糙度Ra值可达1.6-0.2m。平面磨削的加工质量不刨削和铣削都高，而且还可以加工淬硬零件，因而多用于零件的半精加工的精加工。生产批量较大时，箱体

43、的平面常用磨削来精加工。在工艺系统刚度较大的平面磨削时，可采用强力磨削，不仅能对高硬度材料的、和淬火表面进行精加工，而且还能对带硬皮、余量较均匀的毛胚平面进行粗加工。同时平面磨削可在电磁工作平台上同时安装多个零件，进行连续加工，因此，在精加工中对需保持一定尺寸精度和相互位置精度的中小型零件的表面来说，不仅加工质量高，而且能获得较高的生产率。第三章 工序划分1工序顺序安排为了使切削过程中切削力和加工变形不过大，以及前次加工所产生的变形（误差）能在后续加工中完全切除，可把加工阶段分得细一些，全部配合孔均经过粗半精精三个加工阶段。 先加工1207070的内腔加工两旁的沉孔箱底的槽两壁的孔3.2工艺装

44、备选择不同类型的零件应在不同的数控机床上加工，要根据零件的设计要求选择数控机床。数控车床适合于加工形状比较复杂的轴类零件盒由复杂曲线回转形成的模具内型腔。数控立式镗铣床盒立式加工中心适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂平面或立体零件、泵体阀体、壳体等。多坐标联动的卧室加工中心还可用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。总之，不同类型的零件要选用相应的数控机床加工，易发挥数控机床的效率和特点。数控铣床加工中心可以加工许多普通铣床难以加工，甚至无法加工的零件。它以铣削加工为主，辅以各种孔加工方式以及螺纹铣削，主要可加工以下种类的零件。1. 平面类零件平面类零件是指加工面平行或垂直于水平

45、面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件。这类加工面可展开为平面。这类零件的数控铣削或孔加工相对比较简单，主要有平面凸轮、齿轮箱体和法兰盘等零件。2. 边斜角零件 变斜角类零件是指加工面与水平面的夹角呈连续的零件，其加工面不能展开为平面，此类零件如飞机上的零件盒移动凸轮等。3. 立体曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其他刀具加工，易采生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法：（1）行切加工法 采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。（2）三坐标联动加工 采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补。如半球形，可用行切加工法加工：也可用三坐标联动的方法加工，这时数控铣床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补，实现球面加工。为确保这些孔加工精度的实现，提高生产率，本例选择鑫泰科技生产的GSVM6540L2数控铣床。机床配有MAZATALCAM-2数控系统，具有3坐标联动，双工作台自动交换，由2机械手自动换刀，传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具等功能。刀库容量为60把。工作台面积630mm630mm，工作