弹簧座数控加工工艺与编程走刀分析毕业论文最终.doc

毕业设计用纸摘要本次设计主要是对弹簧座进行的数控加工的工艺与编程走刀的分析弹簧座主要是用于支撑和定位汽车减震器弹簧的汽车冲压件之一主要用途是构成汽车减震器冲压件的重要零件之一通过对本课题的加工工艺的分析，从而确定了加工此零件的设备是选用数控车床和加工中心本课题重点介绍了弹簧座的数控加工与编程走刀此零件结构简单，本论文从工艺分析到成品结束进行了详尽的分析与介绍，包括工艺分析、编程、所用刀具、切削量关键词：弹簧座；加工工艺；数控加工；编程；目录摘要 1关键词：弹簧座；加工工艺；数控加工；编程； 1第一章 前 言 31.1课题背景及其意义 3第二章 弹簧座的加工工艺分析 42.1弹簧座的加工工艺分析 42.1.1表面粗糙度要求 42.1.2尺寸公差要求 42.1.3其他要求 52.1.4加工可行性分析 52.2确定加工方法 52.2.1加工方法的选择 52.2.2加工余量的确定 52.3拟定加工路线 62.3.1毛坯的确定 62.3.2加工顺序的安排 72.3.3夹具的安装和选择 92.3.4加工设备的选择 9第三章 弹簧座的数控加工 113.1刀具的选择 113.2切削用量的选择与计算 123.2.1背吃刀量的安排 133.2.2切削速度的安排 143.3 弹簧座的数控加工路线 143.4填写加工工序卡片 163.5加工过程展示 16第四章 编制弹簧座的加工程序 17第五章 结论 21致谢 22参考文献 23附录A 24附录B 25第一章 前 言1.1课题背景及其意义 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。

自1952年计算机技术用于机床上诞生了第一台数控机床后，传统制造产生了质的变化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与发展经过几十年的发展，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同时针对不同的加工工艺的需求，开发了各种门类的数控机床，对于产品的制造铺就了更为方便的途径而相对于传统机床，数控机床有着以下明显的优越性：1提高生产率数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率采用最佳参数和最佳走刀路线，缩短加工时间，从而提高生产率2数控机床可以提高零件的加工精度，稳定产品质量由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工精度还可以利用软件进行校正及补偿，故可以获得比机床本身精度还要高的精度和重复精度3有广泛的适应性和较大的灵活性通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工4可以实现一机多用一些数控机床，可以自动换刀，一次装卡后，几乎能完成零件的全部加工部位的加工，节省了设备和厂房面积5可以进行精确的成本计算和生产进度安排，减少在制品，加速资金周转，提高经济效益6对于大多数普通零件来说，不需要专用夹具。

采用普通的通用夹具就能满足数控加工的要求节省了专用夹具设计制造和存放的费用7大大减轻了工人的劳动强度由于以上优越性，数控机床所占有的比例逐渐增大同时市场上的调查显示，数控机床的消费比例在逐年增长，也从侧面反映出它对制造业的影响力在此背景下，我选择此课题进行研究，以此来对数控机床的运用得到更深的了解，同时也反映数控机床的简便、高效第二章 弹簧座的加工工艺分析2.1弹簧座的加工工艺分析弹簧座属于盘类零件，其结构特点是轴向尺寸小雨径向尺寸其加工材料为圆钢95-Q235-A，加工尺寸精度和形状精度按照图纸上要求进行制作，是通过数控加工设备（车床、加工中心）来进行保证的此零件主要是进行外廓和内孔的加工，总体来说比较简单，没有加工难度如图2-1：图2.12.1.1表面粗糙度要求 直径90的外圆粗糙度为Ra6.3 其余表面为Ra12.52.1.2尺寸公差要求 在此除图纸上要求之外，尺寸公差要求根据国标公差表进行 大外圆直径90，上偏差0，下偏差-0.1 小外圆直径36，上下偏差均为0.5 总长16，大外圆长10 中心内孔直径20 8个小孔直径均为14,8个内孔辅助圆直径60 大外圆C面倒角1.5*45度 小外圆C面倒圆角半径为1，B面倒角1*45度2.1.3其他要求 其余表面粗糙度为Ra12.5 未注倒角为0.5*45度2.1.4加工可行性分析 此零件是盘类零件，其形状简单不复杂，可以在数控车床和数控加工中心上进行完成。

2.2确定加工方法 廓粗精加工及端面用车床进行加工 孔用加工中心来进行加工2.2.1加工方法的选择 外廓的加工方案：端面——粗车外廓——精车外廓 孔的加工方案：点孔——钻孔——扩孔——铰孔，而针对于本零件来说，扩孔与铰孔可以合并为镗孔，所以加工方案可以为：点孔——钻孔——绞2.2.2加工余量的确定 1、加工余量：为了得到一个合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属 总余量：毛坯尺寸与零件图的相应设计尺寸之差1) 加工余量 工序余量：相邻两道工序的工序尺寸之差2) 影响加工余量大小的因素：a) 生产类型 b) 生产方法c) 零件的形状和尺寸d) 工序3) 加工余量范围的确定 粗车：3-5mm 精车：1-1.6mm加工外圆面 磨削 粗磨：0.3-0.5mm 精磨：0.1mm以下4) 确定加工余量的方法：a) 估算法仅适用单件、小批量生产。

b) 查表法适用一般的加工生产应用最为广泛c) 计算法适用大批量生产和自动机床及数控加工机床加工 2、切削用量的选择原则1) 粗加工时 首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度2) 精加工时 首先根据粗加工后余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后再保证刀具耐用度的前提下，选取尽可能大的切削速度2.3拟定加工路线工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，是工艺规程制定的总体设计，其主要任务包括加工方法的确定、加工顺序的安排、工序集中与分散等内容拟定过程中应首先确定各次加工的定位基准和装夹方法然后再将所需的辅助、热处理等工序插入相应顺序中，得到机械加工工艺路线2.3.1毛坯的确定 毛坯尺寸的确定主要由某零件的形状、结构、尺寸及加工余量来决定为此，毛坯尺寸的确定应考虑以下几点： （1）该产品零件的加工尺寸及考虑其加工余量 毛坯尺寸的选择应与所加工零件的尺寸接近，以减少机械加工中的劳动量，并力求达到少或无切削加工 （2）该产品零件的加工精度和表面质量要求 因为有些产品的技术要求在未加工之前就能达到，而对于一些产品的技术要求只有通过机械加工才能满足，为此，毛坯的表面尺寸仍需留有一定的加工余量。

（3）考虑毛坯的制造技术及成本 本课题零件材料为圆钢95-Q235-A，圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材，其规格以直径表示圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种热轧圆钢的规格为5.5-250mm其中：5.5-25mm的小圆钢大多以纸条成捆的供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25mm的圆钢，主要用于制造机械零件 根据前面所述毛坯种类及材料的确定，再结合图纸的要求，本课题毛坯选择——圆钢95-Q235-A棒料，尺寸为Ø95*20mm2.3.2加工顺序的安排 工件的加工过程通常包括机械加工工序、热处理工序以及辅助工序在安排加工顺序时，常遵循以下原则：1、机械加工工序的安排（1）基面先行先以粗基准定位加工出精基准，以便尽快为后续提供基准；如基准不统一，则应按基准转换顺序逐步提高精度的原则安排基准面加工2）先粗后精先粗加工，其次半精加工，最后安排精加工和光整加工3）先主后次先考虑主要表面（装配基面、工作表面等）的加工，后考虑次要表面（键槽、螺孔、光孔等）的加工主要表面加工容易产生废品，应放在前阶段进行，以减少工时的浪费由于次要表面加工量较少，而且又和主要表面有位置精度要求，因此一般应放在主要表面半精加工或光整加工之前完成。

4）先面后孔对于箱体、支架、连杆等类零件（其结构主要由平面和孔组成），由于平面的廓尺寸较大，且表面平整，用以定位比较稳定可靠，故一般是以平面为基准来加工孔，能够确保孔和平面的位置精度，加工孔时也较方便，所以应先加工平面，后加工孔5） 就近不就远在安排加工顺序时，还要考虑车间的机床布置情况当类似机床布置在同一区域时，应尽量把类似工种的加工工序就近布置，以避免工件在车间内往返搬运2、热处理工序的安排（1）预备热处理1) 退火、正火和调质处理退火、正火和调质处理的目的是改善工件材料的力学性能和可加工性，一般安排在粗加工以前或粗加工以后、半精加工之前进行，放在粗加工之前可以改善粗加工时材料的可加工性，并可减少车间之间的运输工作量；放在粗加工与半精加工之间有利于消除粗加工所产生的残余应力对工件的影响，并可保证调质层的厚度2) 时效处理时效处理的目的是消除毛坯制造和机械加工过程中产生的残余应力，一般安排在粗加工以后、半精加工之前进行为了减少运输工作量，对于加工精度要求不高的工件，一般把消除残余应力的热处理安排在毛坯进入机械加工车间之前进行；对于机床床身、立柱等结构复杂的铸件，则应在粗加工前、后都要进行时效处理；对于精度要求较高的工件（如镗床的箱体），应安排两次或多次时效处理；对于精度要求很高的精密丝杠、主轴等零件，则应在粗加工和半精加工之间安排多次时效处理。

2、最终热处理1) 普通淬火淬火的目的是提高工件的表面硬度，一般安排在半精加工之后、磨削等精加工之前进行因为工件在淬火后，表面会产生氧化层，而且产生一定的变形，所以在淬火后必须进行磨削或其他能够加工淬硬层的工序2) 渗碳淬火渗碳淬火的目的是改善工件的表面力学性能，高温渗碳淬火工件变形大，加之渗碳时一般渗碳层厚度为0.5~2mm，所以渗碳淬火工序常安排在半精加工和精加工之间3) 渗氮、碳氮共渗处理目的也是改善工件的表面力学性能，可根据零件的加工要求，安排在粗、精磨之间或精磨之后进行3、辅助工序的安排辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁和检验等检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的重要措施除了各工序操作者自检外，在粗加工结束后精加工开始前、重要工序或耗时较长的工序前后、零件换车间前后、零件全部加工结束后，均应安排检验工序根据以上原则，本零件加工顺序为毛坯——外廓粗加工——外廓精加。