数控铣削毕业设计说明书.doc

1前言
在当代信息化技术的推动和催化下，传统的制造业和制造技术也通过应用信息技术正向高效率，高精度，高自动化方向发展，数控机床，加工中心和柔性制造单元以及集成制造系统等得到了广泛应用。
数控加工技术已广泛应用于机械加工制造业中，如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等，其中数控铣削是复杂多变零件的主要加工方法。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件，但要达到预期的加工效果，编制高质量的数控程序是必不可少的，这是因为数控加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还包括刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。无论是手工编程或计算机辅助编程，在编制加工程序时，选择合理的工艺参数，是编制高质量加工程序的前提。
UG是Unigraphics的缩写，是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构和实体的加工。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。因此，用UG作为CAD/CAM软件平台，进行的产品创新设计，不仅可以运用机械方面的知识进行产品开发，也可以培养对本软件的操作能力。
随着科学技术的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件加工质量的要求也越来越高。随着社会多产品多样化需求的增强，产品品种增多，产品更新换代加快，这使得数控加工在生产中得到了广泛的应用，并不断地发展。尤其是随着FMS和CIMS的兴起和不断成熟，对机床数控系统提出了更高的要求，现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。
一般认为UG NX是业界中比较有代表性的数控软件。其中UG CAM即加工制造模块，是UG的重要模块之一，具有举足轻重的地位。其主要功能是承担交互式图形数控编程的任务，即针对已有的CAD三维模型所包含的产品表面几何信息，进行数控加工刀位轨迹的自动计算，完成产品的加工制造，从而实现产品设计者的设计构想。
UG CAM由五个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。 
(1) 交互工艺参数输入模块 
通过人机交互的方式，用对话框和过程向导的形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯、零件等工艺参数。 
(2) 刀具轨迹生成模块 UG/Toolpath Generator 
UG CAM最具特点的是其功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。其中铣削主要有以下功能:
① Point to Point：完成各种孔加工； 
② Planar Mill：平面铣削。包括单向行切，双向行切，环切以及轮廓加工等； 
③ Fixed Contour：固定多轴投影加工。用投影方法控制刀具在单张曲面上或多张曲面上的移动，控制刀具移动的可以是已生成的刀具轨迹，一系列点或一组曲线； 
④ Variable Contour：可变轴投影加工； 
⑤ Parameter line：等参数线加工。可对单张曲面或多张曲面连续加工；  
⑥ Rough to Depth：粗加工。将毛坯粗加工到指定深度； 
⑦ Cavity Mill：多级深度型腔加工。特别适用于凸模和凹模的粗加工； 
⑧ Sequential Surface：曲面交加工。按照零件面、导动面和检查面的思路对刀具的移动提供最大程度的控制。  
(3) 刀具轨迹编辑模块UG/Graphical Tool Path Editor 
刀具轨迹编辑器可用于观察刀具的运动轨迹，并提供延伸、缩短或修改刀具轨迹的功能。同时，能够通过控制图形的和文本的信息去编辑刀轨。因此，当要求对生成的刀具轨迹进行修改，或当要求显示刀具轨迹和使用动画功能显示时，都需要刀具轨迹编辑器。动画功能可选择显示刀具轨迹的特定段或整个刀具轨迹。附加的特征能够用图形方式修剪局部刀具轨迹，以避免刀具与定位件、压板等的干涉，并检查过切情况。 
刀具轨迹编辑器主要特点：显示对生成刀具轨迹的修改或修正；可进行对整个刀具轨迹或部分刀具轨迹的刀轨动画；可控制刀具轨迹动画速度和方向；允许选择的刀具轨迹在线性或圆形方向延伸；能够通过已定义的边界来修剪刀具轨迹；提供运动范围，并执行在曲面轮廓铣削加工中的过切检查。 
(4) 三维加工动态仿真模块UG/Verify 
UG/Verify交互地仿真检验和显示NC刀具轨迹，它是一个无需利用机床，成本低，高效率的测试NC加工应用的方法。UG/Verify使用UG/CAM定义的BLANK作为初始的毛坯形状，显示NC刀轨的材料移去过程，检验包括错误如刀具和零件碰撞曲面切削或过切和过多材料。最后在显示屏幕上的建立一个完成零件的着色模型，用户可以把仿真切削后的零件与CAD的零件模型比较，因而他们可以方便地看到，什么地方出现了不正确的加工情况。 
(5) 后置处理模块UG/Postprocessing 
UG/Postprocessing包括一个通用的后置处理器(GPM),使用户能够方便地建立用户定制的后置处理。通过使用加工数据文件生成器(MDFG),一系列交互选项提示用户选择定义特定机床和控制器特性的参数，包括：控制器和机床特征、线性和园弧插补、标准循环、卧式或立式车床、加工中心等等。这些易于使用的对话框允许为各种钻床、多轴铣床、车床、电火花线切割机床生成后置处理器。后置处理器的执行可以直接通过Unigraphics或通过操作系统来完成。
此次设计的主要内容是设计轴承座零件加工工艺及仿真加工。对于进行工艺工装设计有着实际性的作用和意义。另外对于机械专业来说,本课题的设计可以让我们能充分全面地运用自己所学的知识，培养我们独立思考的能力，培养我们搞工艺工装设计的思维能力，培养我们的艺术灵感，为我们今后的发展打下坚实的基础等。

2 轴承座的工艺性分析
2.1零件作用
设计题目给出的零件是轴承座，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时轴承座分出部分动力将运动传给箱体。轴承座中的主轴是机床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。
2.2零件图样分析

图2.1 轴承座零件图
1）侧视图右侧面对基准C（φ30mm轴线）的垂直度公差为0.03mm。
2）俯视图上、下两侧面平行度公差为0.03mm。
3）主视图上平面对基准C（φ30mm轴线）的平行度公差为0.03mm。
4）主视图上平面平面度公差为0.008mm，只允许凹陷，不允许凸起。
5）铸造后毛坯要进行时效处理。
6）未注明倒角1×45°。
7）材料HT200。
2.3零件工艺性分析
轴承座共有3组主要加工表面。
（1）以Φ30mm/Φ35mm孔为中心的加工表面。
这组加工表面包括：Φ30mm孔和Φ35孔及倒角以及尺寸为38mm与Φ30mm孔轴线垂直的两个端面。还有一个Φ4mm的油孔。
（2）以Φ6mm孔为中心的加工表面。
这组加工表面包括：Φ6mm油孔，两个Φ13mm沉孔，两个Φ9mm通孔，两个Φ8mm配作孔，以及与Φ30mm轴线之间尺寸为mm的Φ6mm孔的外端面。
（3）Φ9mm孔的外端面，即为轴承座的上下平面。
轴承座重要尺寸的检测
（1）两个φ8mm定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。
（2）侧视图右侧面对基准C（φ30mm轴线）的垂直度检查，可将工件用φ30mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。
（3）主视图上平面对基准C（φ30mm轴线）的平行度检查，可将轴承座φ30mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差值。
（4）俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。

3零件毛坯的确定
3.1零件材料
零件材料为HT200，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。
3.2毛坯的选择
3.2.1确定毛坯的类型及制造方法
由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。
模锻加工工艺的几点优势：
（1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂。
（2）锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。
（3）锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；
（4）生产率较高；
（5）操作简单，易于实现机械化；
（6）生产批量越大成本越低。
从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。
3.2.2毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定
根据毛坯的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查《机械制造工艺设计简明手册》可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5，其余为3。绘制毛坯简图，如图3.1所示。

图3.1毛坯简图
（1）确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸
① 轴承座底平面的加工过程如图3.2所示。

图3.2 轴承座底平面的加工余量
② 根据工序尺寸和公差等级，查《平面加工方案》【1】得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表3-1所示。
表3-1轴承座底平面的工序尺寸表
工序
基本尺寸/mm
工序单边余量/mm
公差等级
偏差/mm
尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
毛坯
21.5
3.5
IT14
±1.0
18.5±1.0
25
粗铣
19
2.5
IT12

12.5
精铣
18
1
IT8

3.2
（2) 确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸
① 轴承座上平面的加工过程如图3.3所示。

图3.3 轴承座上平面的加工余量
② 根据工序尺寸和公差等级，查《平面加工方案》得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表3-2所示。
表3-2轴承座上平面的工序尺寸表
工序
基本尺寸/mm
工序单边余量/mm
公差等级
偏差/mm
尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
毛坯
18
3
IT14
±1.0
18±1.0
25
粗铣
16
2
IT12

12.5
精铣
15
1
IT8

3.2
（3）确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸
① 轴承座左右两侧平面的加工过程如图3.4所示。

图3.4轴承座左右两侧平面的加工余量
② 根据工序尺寸和公差等级，查《平面加工方案》得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表3-3所示。
表3-3轴承座左右两侧平面的工序尺寸表
工序
基本尺寸/mm
工序单边余量/mm
公差等级
偏差/mm
尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
毛坯
88
3
IT14
±1.0
88±1.0
25
粗铣
84
2
IT12

12.5
精铣
82
1
IT8

82
3.2
（4）确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸
① 轴承座前后端面的加工过程如图3.5所示。

图3.5轴承座前后端面的加工余量
② 根据工序尺寸和公差等级，查《平面加工方案》得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔Φ30的一个精基准，因此在此道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表3-4所示。
表3-4轴承座前后端面的工序尺寸表
工序
基本尺寸/mm
工序单边余量/mm
公差等级
偏差/mm
尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
毛坯
44
3
IT14
±1.0
44±1.0
25
粗铣
40
2
IT12

12.5
精铣
38
1
IT8

3.2
（5）确定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸
① 轴承座轴承孔的两侧平面的加工过程如图3.6所示

图3.6轴承座轴承孔两侧面的加工过程
② 根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗、精铣上表面的工序偏差，为方便装夹。轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸见表3-5所示。
表3-5 轴承孔两侧面的工序尺寸表
工序
基本尺寸/mm
工序单边余量/mm
公差等级
偏差/mm
尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
毛坯
46
2
IT14
±1
46±1.0
25
粗铣
42
2
IT12

12.5

4工艺规程的设计
4.1定位基准的选择
（1）粗基准的选择
对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：
① 各表面有足够的加工余量。
② 对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀。
③ 各加工表面上的总切削量最小。
④ 尽量以不加工表面为粗基准。
结合本零件的加工情况，选取Φ9mm孔的外端面为粗基准。该表面位置要求较高，要求加工余量分布尽可能均匀。以此加工轴承底座底面以及其它表面，用平口钳夹持Φ30mm两侧面可实现完全定位。
（2）精基准的选择
根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面（Φ13孔外端面）为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。
4.2制定工艺路线
（1）工艺路线方案一
工序1 铸造毛坯;
工序2 检验;
工序3铣Φ30端面,以轴承座底面（Φ13孔外端面）为定位基准；
工序4 掉头铣Φ30端面；
工序5铣轴承座底面（Φ13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准；
工序5 铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；
工序7 掉头铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；
工序8 车孔Φ30、Φ35及端面；
工序9 铣Φ9外端面；
工序10钻孔Φ9、Φ8、Φ6，锪孔Φ13；
工序11钻孔Φ4；
工序12去毛刺；
工序13检查；
(2) 工艺路线方案二
工序1 铸造毛坯;
工序2 检验;
工序3夹轴承孔Φ30两侧毛坯，铣轴承底面，铣82mm两侧面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度，以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准；
工序4以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座两上表面，铣42mm两侧面；
工序5铣Φ30端面；
工序6掉头铣Φ30端面；
工序7钻φ9孔和φ13孔，保证φ13孔深，和8+0.2 0mm；
工序8以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻φ6孔，并保证中心线到前端面的距离为13mm；
工序9以后端面为基准，夹紧两侧面，钻φ4孔，并保证中心线到地面的距离为7mm；
工序10以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车φ30和φ35两孔，并保证孔中心线到底平面的距离为30mm，间接保证上底面到φ30孔中心线的距离及其公差值15+0.05 0mm；
工序11车1×45倒角；
工序12去毛刺；
工序13检查；
（3）两个个工艺方案的比较与分析
以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以轴承座底面（Φ13孔外端面）为定位粗基准铣Φ30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。同时也不能保证端面与孔Φ30轴线的位置要求。如果在工序7车孔Φ30、Φ35及端面，然后再铣其端面，这样可以保证其端面与孔Φ30轴线的位置要求。但增加了装夹时间和装夹次数，延长了加工时间，降低了生产效率。
方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。同时还能保证各个尺寸和位置度的要求，考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示：
工序1 铸造毛坯；
工序2 检查；毛坯为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。
工序3夹轴承孔Φ30两侧毛坯，铣轴承底面，铣82mm两侧面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度，以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准，选用X6132万能卧式铣床。
工序4以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座两上表面，铣42mm两侧面；选用X6132万能卧式铣床。
工序5铣Φ30端面；选用X6132万能卧式铣床。
工序6掉头铣Φ30端面；选用X6132万能卧式铣床。
工序7钻φ9孔和φ13孔，保证φ13孔深，和8+0.2 0mm；选用Z3025钻床。
工序8以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻φ6孔；选用Z3025钻床。
工序9以后端面为基准，夹紧两侧面，钻φ4孔，并保证中心线到地面的距离为7mm；选用Z3025钻床。
工序10以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车φ30和φ35两孔，并保证孔中心线到底平面的距离为30mm，间接保证上底面到φ30孔中心线的距离及其公差值15+0.05 0mm；选用CA6140车床。
工序11车1×45倒角；选用CA6140车床。
工序12去毛刺；
工序13检查；
4.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
轴承座零件材料为HT200钢，硬度为HBS 230-250，生产类型为中批生产。加工轴承座的平面，根据毛坯余量为3mm，所以粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下：
4.3.1铣底平面、侧面及端面
（1）粗铣底平面
① 底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为Ф120x12，机床的型号：X6132万能卧式铣床
② 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取γ＝５ λ＝-10 K=60 =10。
③ 加工要求:粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，《工艺设计简明手册》表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm。
④ 确定每齿进给量，由《切削加工简明实用手册》表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采用的不对称铣，f=0.14mm/z，ap =2mm。
⑤ 计算切削用量
由《切削加工简明实用手册》表3.16，当d=125mm时Z=12, ap<3.5mm,f<0.24mm/z时，Vt=97m/min，nt =248r/min，Vft=333mm/min。
各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89
Ksv=Ksn=Ksv=1
故：Vc=Vt×0.89×1=86.33m/min
n=nt×0.89×1=220.7r/min
Vf=Vft×0.89×1=296.4mm/min
由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min
则 实际切削速度和进给量为：

校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。
由《切削简明手册》表3.24得当174<HBS<207，ae≦100mm，ap≦2.0mm d=125mm，z=12，Vf=475mm/min 切削功率为P=3.8kw<4.5kw
其所消耗量功率小于机床功率，故可用。
⑥ 计算基本工时

（2）精铣底平面
① 刀具和机床不变
② 由《切削加工简明实用手册》表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z，ap =1mm
③ 决定切削速度和进给量
由《切削加工简明实用手册》表3.16，当d=125mm时，Z=12, ap <1.5mm,f<0.1mm/z时，Vt=124m/min，nt =316r/min，Vft=304mm/min。
各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89
Ksv=Ksn=Ksv=1
故：Vc=Vt×0.89×1=110.4m/min
n= nt×0.89×1=281.2r/min
Vf=Vft×0.89×1=270.6mm/min
由机床X52K可得：n=300r/min Vf=300mm/min
则 实际切削速度和进给量为：

④ 计算基本工时

（3）粗铣两直角边
① 选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X6132
② 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。由表3.7得：刀具寿命T=180min。
③ 决定切削速度Vc和进给量f
由《切削简明手册》表3.16当d=125mm，z=12，ap <3.5，fz<0.14mm/z时，Vt=97m/min，nt =248r/min，Vft=333mm/min
各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89
Ksv=Ksn=Ksv=1
故：Vc=Vt×0.89×1=86.33m/min
n=nt×0.89×1=220.7r/min
Vf=Vft×0.89×1=296.4mm/min
由机床X6132机床可得：n=255r/min，Vf=300mm/min
则实际切削速度和进给量为：

由《切削简明手册》表3.24得当174<HBS<207，ae≦42mm，ap≦2.0mm d=125mm，z=12，Vf=300mm/min 切削功率为P=1.1kw<4.5kw
其所消耗量功率远小于机床功率，故可用。
④ 计算机工时

（4）精铣两直角边
① 刀具和机床不变。
② 决定切削速度Vc和进给量f
由《切削简明手册》表3.16当d=125mm，z=12，ap <1.5，fz<0.1mm/z时，Vt=124m/min，nt=316r/min，Vft=304mm/min
各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89
Ksv=Ksn=Ksv=1
故：Vc=Vt×0.89×1=110.4m/min
③ 决定机床转速和切削速度
n=nt×0.89×1=281.2r/min
Vf=Vft×0.89×1=270.6mm/min
由机床X6132机床可得：n=300r/min，Vf=300mm/min
则实际切削速度和进给量为：

④ 计算基本工时

(5) 加工端面
① 选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X6132
② 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。刀具寿命T=180min
由于所选择的刀具、机床与铣两直角边的刀具、机床完全相同，所以该工序中的参数大部分完全相同，只有最后的基本工时不相同。故基本工时计算为：
铣轴承孔两侧的面：
==
==
铣轴承孔前后端面：
==
==
4.3.2钻Ф9孔及锪Ф13的沉头孔
本工序加工由钻孔和锪孔两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号：Z3025钻床。
（1）钻Ф9孔
① 确定加工余量
刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=9mm
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。
② 确定进给量
a. 按加工要求决定进给量
根据《切削用量简明手册》表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d0=9mm时f=0.47～0.57mm/r
由于l/d=38/9=4.1=5 故修正系数为0.9
则f=（0.47～0.57）×0.9=0.423～0.513mm/r
b. 按钻头强度决定进给量
根据表2.8，当材料为HT200，时，得钻头强度允许的进给f=1.0mm/r
c. 按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9，当HBS=200，d10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r
故综合所述：进给量f=0.41mm/r
d. 轴向力校核
可由表2.19可查出钻孔时当f=0.41mm/r、d<12mm时，轴向力的修正系数均为0.85故
根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.41mm/r可用。
e. 确定钻头磨钝标准及寿命
由表2.12可得，当d<20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min
f. 确定切削速度
由表2.14，HBS=200，加工属性四类
由表2.13得，f=0.36mm/r 标准 时
V=19m/min
切削速度的修正系数为
见表2.31

根据机床取Nc=630r/min
③ 基本工时计算

（2）锪Ф13孔 保证孔的深度为8
刀具的选择：硬质合金带导柱直柄平底锪钻 d=2.5
由于刀具材料和机床与钻孔时完全一样，则切削速度和进给量与钻孔一致。只有基本工时不同：

① 选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X6132
② 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。刀具寿命T=180min
由于所选择的刀具、机床与铣两直角边的刀具、机床完全相同，所以该工序中的参数大部分完全相同，只有最后的基本工时不相同。故基本工时计算为：
铣轴承孔两侧的边：

铣轴承孔前后的边：

4.3.3钻（铰）Ф8销孔
销孔加工由钻和铰两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号:Z3025。
加工要求:钻、铰Ф8销孔，表面粗糙度为Ra1.6。
(1) 钻Ф8销孔
① 确定加工余量
刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=7.8 L=109 l=69。
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。
② 确定进给量
a. 按加工要求决定进给量
根据《切削用量简明手册》表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d0=7.8时f=0.36-0.44mm/r
由于l/d=15/7.8=1.9 故f=0.36-0.44mm/r
b. 按钻头强度决定进给量
根据表2.8，当材料为HT200，d0=7.8mm时，f=0.86mm/r
c. 按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9，当HBS=200，d<=10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r
可由表2.19可查出钻孔时当f=0.36mm/r、d<10.5mm时F=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故F=2550N
根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.36mm/r可用。
d. 确定钻头磨钝标准及寿命
由表2.12可得，当d<20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min
e. 确定切削速度
由表2.14，HBS=200，加工属性四类
由表2.13得，f=0.36mm/r 标准 d0<=9.6mm时
V=14m/min
切削速度的修正系数为K=1.0 K=1.0 K=0.85
见表2.31
V= V ·K=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/min

根据机床取Nc=500r/min
③ 基本工时计算

(2) 铰Ф8销孔至尺寸
① 确定进给量
刀具选择硬质合金铰刀，d0=8
由表2.25可得：a=0.06～0.09mm f=0.2～0.3mm/r
Vc=8～12m/min 切削液：无 f=0.25mm/r
② 确定主轴转速
查表2.30得：C=15.6, Z=0.2, X=0, Y=0.5
T=45 d0=8 a=0.08
利用公式Vc= K=8.7m/min

选取Nc=400r/min
③ 计算基本工时
T= =0.2min
4.3.4钻Ф6油孔和钻Ф4油孔至尺寸
(1) 钻Ф6油孔
① 机床为摇臂钻床，型号：Z3025。
② 确定加工余量
刀具采用高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=6mm
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0mm。
③ 确定进给量
a. 按加工要求决定进给量
根据《切削用量简明手册》表2.7，知当材料为HT200、d0=6时f=0.36~0.44mm/r
由于l/d=15/6=2.5 故f=0.36-0.44mm/r
b. 按钻头强度决定进给量
根据表2.8，当材料为HT200，d0=6mm时，f=0.50mm/r
c．按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9，当HBS=200，d<=10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r
可由表2.19可查出钻孔时当f=0.36mm/r、d<10.5mm时F=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故F=2550N
根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.36mm/r可用。
④ 确定钻头磨钝标准及寿命
由表2.12可得，当d<20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min
⑤ 确定切削速度
由表2.14，HBS=200，加工属性四类
由表2.13得，f=0.36mm/r 标准 d0<=9.6mm时V=14m/min
切削速度的修正系数为KTV=1.0 KCV=1.0 KLV=0.85见表2.31
V= V ·K=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/min

根据机床取Nc=500r/min
⑥ 基本工时计算

（2）钻Ф4油孔至尺寸
① 确定进给量
刀具选择硬质合金铰刀，d=4
由表2.25可得：a=0.03～0.06mm f=0.2～0.3mm/r
V=8～12m/min 切削液：无 f=0.25mm/r
② 确定主轴转速
查表2.30得：C=6.6 Z=0.4, X=0, Y=0.5
T=45 d=4 a=0.04
利用公式V= 11.9 m/min
K=4.7m/min

选取Nc=500r/min
③ 计算基本工时
T= =0.16min
4.3.5粗、精车Ø30，Ø35内圆面
（1）粗车Ø30内圆面
① 确定被吃刀量：ap=0.9 mm
② 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 2mm/r
③ 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/min
④ 确定主轴主轴转速：n=931r/min
根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。
⑤ 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mm
t==0.043 min
（2）半精车Ø30内圆面
① 确定被吃刀量：ap=0.9 mm
② 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 2mm/r
③ 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/min
④ 确定主轴主轴转速：n=931r/min
根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。
⑤ 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mm
t==0.043 min
（3）精车Ø30+0.023 +0内圆
① 确定被吃刀量：ap=0.1 mm
② 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.20~0.30mm/r，所以选用f=0.25mm/r
③ 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v=1.667m/s~2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/min
④ 确定主轴主轴转速：n=1117r/min
根据《工艺手册》表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。
⑤ 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mm
t==0.05 min
（4）精车Ø35内圆面
① 确定被吃刀量：ap=0.1 mm
②确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.20~0.30mm/r，所以选用f=0.25mm/r
③ 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v=1.667m/s~2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/min
④ 确定主轴主轴转速：n=1117r/min
根据《工艺手册》表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。
⑤ 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mm
t==0.05 min

5 轴承座CAM编程
UG软件在现代制造业中的流程为：三维造型（CAD）虚拟装配（Assembly）分析（CAE）工程图（Drafting）加工（CAM）。
本文所采用的加工软件是UG NX6.0，UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。
UG/CAM提供了一整套从钻孔、线切割到5轴铣削的单一加工解决方案。在加工过程中的模型、加工工艺、优化和刀具