軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、煙 臺(tái) 工 程 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院數(shù)控技術(shù) 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 機(jī)制12501 級(jí)題 目:軸類零件的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)與編程姓名:張鉑林 學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師（簽名）:二一六年五月八日煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)誠 信 承 諾 書本人鄭重承諾：我所撰寫的設(shè)計(jì)（論文） 軸套類配合件工藝分析與數(shù)控加工是在老師的指導(dǎo)下自主完成，絕對(duì)沒有剽竊或抄襲他人的論文或成果。如有剽竊、抄襲，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名)： 2016年5月 8 日目 錄摘要4前言41零件圖數(shù)控加工工藝分析61.1讀圖 審圖61.2零件圖結(jié)構(gòu)工藝分析72定位基準(zhǔn)

2、的選擇83零件表面加工方法的選擇 （機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)）84選擇數(shù)控機(jī)床85.1確定機(jī)械加工余量 （機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)）95.2 確定毛坯及尺寸95.3 設(shè)計(jì)毛坯圖105.3.1 確定毛坯尺寸公差105.3.2 確定毛坯熱處理105.3.3本軸零件毛坯圖如5.3.2-1116. 工序設(shè)計(jì)116.1 制訂工藝路線116.2 選擇加工設(shè)備與工藝裝備126.3選擇刀具136.4 量具的選擇136.5 確定工序尺寸146.5.1 確定圓柱面的工序尺寸156.5.2 確定軸向工序尺寸156.5.3 確定工序尺寸196.5.5 確定工序尺寸 、 、 、 及走刀路線20如圖6.5.5-1207

3、確定切削用量217.2 工序車端面 粗 半精 精車右端各部249數(shù)控加工程序單3210總結(jié)33軸類零件的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)與編程摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮的作用越來越大，而軸套類零件是零件加工中經(jīng)常遇到的典型軸類零件之一。軸套類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋以及相應(yīng)的端面組成。軸類零件的位置精度要求比較高,應(yīng)該保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支撐軸頸的同軸度要求,否則會(huì)影響傳動(dòng)件的傳動(dòng)精度,產(chǎn)生噪音影響使用壽命。在加工過程中應(yīng)該根據(jù)不同的的工作條件和要求來選用不同的材料并采取不同的熱處理來獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性,來提高零件的使用壽命，節(jié)約材料創(chuàng)造良好的效

4、益。本設(shè)計(jì)通過對(duì)數(shù)控加工的工藝特點(diǎn)、加工零件工藝性等進(jìn)行分析，選擇合適的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：加工工藝、軸類零件、數(shù)控加工、刀具前 言 現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，機(jī)械加工行業(yè)日新月異。在當(dāng)今世界，普通車床已經(jīng)逐漸退出歷史舞臺(tái)，數(shù)控機(jī)床的普及率已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平，使得機(jī)械制造業(yè)越來越發(fā)達(dá)。同時(shí)運(yùn)用大型CAD、CAE、CAM設(shè)計(jì)軟件輔助產(chǎn)品的研發(fā)，產(chǎn)品的周期越來越短，產(chǎn)品的質(zhì)量越來越高，勞動(dòng)力大大減小。在任何時(shí)代，數(shù)控機(jī)床都會(huì)不斷發(fā)展，無論在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域都將得到廣泛應(yīng)用。中國作為一個(gè)發(fā)展中國家，更要不斷發(fā)展機(jī)械工業(yè)，作為一名

5、數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)者，要與時(shí)俱進(jìn)，不斷發(fā)展，提高自身水平。通過在煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)系5年的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我已經(jīng)能夠獨(dú)立地完成常見軸類零件的圖紙識(shí)讀、工藝分析、程序編制、運(yùn)行加工以及尺寸和表面質(zhì)量的保證。在此臨近畢業(yè)之際，我選擇了軸類零件的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)與編程課題。1零件圖數(shù)控加工工藝分析零件圖1.1讀圖 審圖該軸零件形狀比較復(fù)雜,它包括外圓、圓錐面、端面、型面、外螺紋、倒角、退刀槽、圓弧等表面的加工。所注尺寸詳細(xì)、正確，符合數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)。表面粗糙度Ra1.6um，提高零件的表面的質(zhì)量和加工精度，公差等級(jí)為中級(jí)以上，可對(duì)該零件進(jìn)行雙面或多面的順序加工。采用零件輪廓或兩頂尖、輔助工件等基準(zhǔn)

6、定位。加工工序較集中，尺寸集中標(biāo)注方法，利于編程、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。1.2零件圖結(jié)構(gòu)工藝分析該軸零件為鍛件，有圓弧表面R36,以及外圓柱表面R36，外圓 ，加工圓錐錐度8.5°，切溝槽，公稱直徑46，導(dǎo)程為3，螺距1.5的右旋普通粗牙外螺紋，旋合長度為16，退刀槽為5×2，外螺紋倒角1×45°；公稱直徑為30，螺距為1.5的右旋細(xì)牙內(nèi)螺紋，退刀槽為4×2內(nèi)螺紋加工深度為32，內(nèi)螺紋倒角為2×45°。加工最大外圓 。1.3材料分析技術(shù)要求表面粗糙度該軸零件加工的部位較多，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的

7、可切削性能。內(nèi)外螺紋裝配時(shí)應(yīng)該滿足的要求，強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸零件的材料。45鋼的化學(xué)成分中含0.42% 0.50%，Si0.170.37%，Mn0.50 0.80%，P0.035%，S0.035%，Cr0.25%，N0.25%，Cu0.25%。45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB。45鋼的機(jī)械性能：335，600，40%，Ak47J。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具的要求也合理，45鋼

8、用途廣泛，主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)零件制造齒輪、軸活塞銷等零件，。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。技術(shù)要求：端面可以打中心孔，不要求保留中心孔的零件，故采用60°A型中心孔。軸狀原料最小直徑在80120，D=2.5，D1=5.30，L1=2.42，t=2.2。如圖所示：表面粗糙度：由于加工過程中刀具和零件表面之間的摩擦，切削分離時(shí)表面金屬層的屬型變形以及工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等原因形成的。加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，對(duì)摩擦和磨損、配合、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、耐腐蝕性都有很大的影響。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1031-1995規(guī)定的參數(shù)值系列選取，優(yōu)先采用第一系列的

9、參數(shù)值。工作表面、滾動(dòng)摩擦表面、軸的圓角、溝槽、配合表面、螺紋表面等的粗糙度選取參數(shù)值為Ra1.6um。2定位基準(zhǔn)的選擇本零件是軸類的裝配工件。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，采用兩頂尖、三爪自定心卡盤。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于本軸零件全部表面都需加工，應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。3零件表面加工方法的選擇 （機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)）(1) 外圓面，公差等級(jí)IT9級(jí)，表面粗糙度Ra1.6 um，需要粗車、精車。2。 外圓面，公差等級(jí)IT11級(jí)，表面粗糙度Ra1.6 um，需要粗車、半精車、精車。(2)R36圓弧面，公差等級(jí)IT12級(jí)，表面粗糙度Ra1.6

10、 um，需要粗車、半精車、精車。(3)切槽 ，內(nèi)外螺紋退刀槽，槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT13和IT14，表面粗糙度Ra1.6 um，采用切槽刀，粗切、精車。(4)端面，本軸零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度可以要求不高，表面粗糙度為Ra3.2 um，(5)鉆、擴(kuò)， 26、 28的內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度Ra1.6 um，因?yàn)槊鲿r(shí)孔為鍛出，加工方法先鉆孔、擴(kuò)、絞的先后順序進(jìn)行。(6)M30×1.5、M46×1.5的內(nèi)外螺紋加工公差帶分別為6h、7H，表面粗糙度Ra1.6 um4選擇數(shù)控機(jī)床數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面和

11、直錐螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、鉸等的工作。根據(jù)本人設(shè)計(jì)的軸零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)形成開環(huán)伺服系統(tǒng)，采用法納克（FAVNC）數(shù)控系統(tǒng)。此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。按照加工軸類零件的裝夾和定位基準(zhǔn)的要求，選擇卡盤頂尖式數(shù)控車床，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)。數(shù)控車床剛性好、制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。由于數(shù)控車床的恒線速切削功能，可以選用最佳線速度來切削錐面

12、和端面，使車削后的表面粗糙度值既小又一致。能夠加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)本人設(shè)計(jì)的軸類零件的加工是非常有利。5確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 設(shè)計(jì)毛坯圖5.1確定機(jī)械加工余量 （機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)）鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按JB3835-85確定，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量，加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由表6.5.1-1可查得除孔以外各表面的加工余量。(1)鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品重量3.25Kg，估算為4.15Kg。(2)加工精度 零件各表面為一般加工精度F1。(3)該鍛件的最大直徑為100,長1

13、35。 m外輪廓包容體=×13.5×7.85g=8.319Kg m鍛件=4.15 Kg =4.15/8.319=0.499(4)機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件重量、F1 、S 2查表5.1-1 由此查得直徑方向?yàn)?.72.2，水平方向?yàn)?.72.2 ,即鍛件各外徑的單面余量為1.72.2，各軸向尺寸的單面余量為1.72.2。5.2 確定毛坯及尺寸 鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸，因?yàn)樵摿慵A梯軸相差較大，故采用鍛件。在分析本軸零件其各表面皆為Ra1.6um，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。毛坯如表5.1

14、-1表 5.1-1 軸零件毛坯尺寸()零件尺寸單邊加工余量鍛件尺寸480-0.022 52960-0.022 100360-0.022 405.3 設(shè)計(jì)毛坯圖5.3.1 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件重量、形狀復(fù)雜系數(shù)及鍛件精度等級(jí)從有關(guān)的表中查得。本零件鍛件重量4.15 Kg，形狀復(fù)雜系數(shù)S2，45鋼含碳量為0.42% 0.50%，其最高含碳量為0.50%。，鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1，鍛件為普通精度等級(jí)，則毛坯公差可從表5.3.1-2查得。 本零件毛坯尺寸允許偏差如表5.1-2。毛坯同軸度錯(cuò)差允許值為0.8，殘留飛邊為0.8。表5.3.1-2軸毛坯尺寸允許偏差 ()鍛件尺寸偏差根據(jù) 52

15、表2.2-13 100 405.3.2 確定毛坯熱處理鋼質(zhì)軸零件毛坯鍛造后應(yīng)安排正火。以消除殘留的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過重新結(jié)晶而得細(xì)化均勻的組織，從而改善了加工性。5.3.3本軸零件毛坯圖如5.3.2-1圖5.3.2-16. 工序設(shè)計(jì)6.1 制訂工藝路線 工序 車左端面 粗 半精 精車左端各部、倒角、切外螺紋退刀槽工步1 車端面工步2 粗車外輪廓工步3 半精車外輪廓工步4 精車外輪廓工步5 倒角 工步6 切外螺紋退刀槽 工步7 車外螺紋工序 左端面打中心孔 工步1 車左端面中心孔工序 左端鉆孔 工步1 鉆孔工序 擴(kuò)孔工步1 擴(kuò)孔工步2 倒角工序 切內(nèi)退刀槽及內(nèi)螺紋工步1 車內(nèi)退刀

16、槽工步2 車內(nèi)螺紋工序掉頭車右端面 粗車 半精車 精車右端各部和切槽工步1車端面工步2 粗車外輪廓工步3 半精車外輪廓工步4 精車外輪廓 工步5 切槽 工序 清洗工序 熱前檢查6.2 選擇加工設(shè)備與工藝裝備(1)工序、工序主要是車外圓柱各輪廓表面，由于該軸零件中有圓弧、錐度、切槽、圓弧槽、倒角、外螺紋退刀槽以及外螺紋。數(shù)控車床具有加工精度高，能夠作直線和圓弧插補(bǔ)，能夠加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，能比較方便的車削錐面，能保持加工精度、提高生產(chǎn)效率，故選用數(shù)控車床CAK6140，最大加工直徑 310，最大工件車削長度300，主軸孔直徑76，主軸錐度莫氏6號(hào)，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為無級(jí)

17、，轉(zhuǎn)速范圍353500r/min，工作精度圓度0.008，粗糙度Ra1.6um，主軸功率15Kw，刀架轉(zhuǎn)為速度0.6s，控制系統(tǒng)為FANUC。(2)工序、選取臥式數(shù)控車床CAK6140型號(hào)，最大鉆孔直徑35，主軸行程200，主軸箱行程200，主軸端面至工作臺(tái)距離0750，主軸軸線至導(dǎo)軌距離300，主軸轉(zhuǎn)速8級(jí)，范圍502000r/min，進(jìn)給量8級(jí)，范圍0.111.6mm/r，電動(dòng)機(jī)功率7.5Kw，工作臺(tái)行程325，工作臺(tái)尺寸450×500。(3)工序、工序，選用臥式數(shù)控車床CAK6140型，最大工件直徑×最大工件長度400 × 750，加工最大長度1000，主軸

18、轉(zhuǎn)速24級(jí)，范圍10 1400，電動(dòng)機(jī)功率7.5 Kw。車螺紋，加工螺紋范圍1 192。6.3選擇刀具(1)在數(shù)控車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金刀具，加工鋼質(zhì)零件采用機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位車刀，為了提高生產(chǎn)率幾何經(jīng)濟(jì)性，可選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.1-85，GB5343.2-85）切槽刀宜選用機(jī)夾式切槽刀。(2)I型中心鉆，d =2.5，l=14，L=35.(GR35-60)；還可以采用不帶護(hù)錐60°中心鉆，d=2.5，D0=8，L=50，l=5.5，（GB35-60）。(3)錐柄擴(kuò)孔鉆，直徑28，總的長度為L=270，加工最大長度=150，莫氏圓錐3號(hào)；直徑30，總的長度為280，

19、加工最大長度=160。(4)鉆頭，硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆，d= 26，L=286，l=165(GB1438-78)。(5)螺紋車刀，60°普通螺紋車刀C110型號(hào)，L=10，B=4，C=3，r=0.5。(6)斷面車刀，45°。6.4 量具的選擇本零件屬于小批量生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種；一是根據(jù)計(jì)量器具的不確定選擇；二是按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇。選擇時(shí)，采用其中的一種方法即可。(1)選擇各外圓加工面的量具。工序、工序精加工外圓 達(dá)到圖紙要求，現(xiàn)按計(jì)量器具的不確定度允許值U1=0.016。根據(jù)表5.1-2，分度值0.02的游標(biāo)卡尺，其不確定度數(shù)值.UU1

20、，不能選用。必須UU1，故應(yīng)該分度值0.01的外徑百分尺（U=0.016）。從表5.2-9中選擇測量范圍為100125，分度值為0.01的外徑百分尺（GB1216-85）即可滿足要求。按照上述方法選擇本零件各外圓加工面的量具。加工 外圓面可用分度值0.05的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，但由于與加工 外圓面是在同一工序中進(jìn)行，故用表中所列的一種量具即可。(2)選擇加工孔用量具， 26、 28擴(kuò)孔經(jīng)鉆削加工?，F(xiàn)按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇其量具。按表5.1-5，精度系數(shù)K=10%，計(jì)量器具測量方法的極限誤差min=KT=0.1×0.02=0.002。查表5.1-6，可選內(nèi)徑百分尺，從表3.2-1

21、0中選分度值0.01，測量范圍1575的內(nèi)徑百分表（GB177-87）即可。(3)選擇加工槽所用量具，槽經(jīng)切槽刀加工，切削后的精度要求不是很高，可選用分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺（GB1214-85）進(jìn)行測量。(4)螺紋測量，螺紋測量分綜合測量和單項(xiàng)測量。因?yàn)楸玖慵庸さ氖瞧胀ǖ?0°內(nèi)外螺紋，所以用普通的螺紋量規(guī)測量即可，又由于普通螺紋量規(guī)分為工作量規(guī)、檢驗(yàn)量規(guī)、校對(duì)量規(guī)，其代號(hào)參照機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表6.5-1，本零件外圓螺紋直徑 46，采用通端螺紋環(huán)規(guī)，代號(hào)T，主要檢查工件外螺紋中徑和小徑；內(nèi)螺紋直徑 30，采用止端螺紋塞規(guī)，代號(hào)Z，檢查工件內(nèi)螺紋的中徑和小徑。（

22、JB3934-83）。6.5 確定工序尺寸 工序尺寸一般的方法是，由表面加工的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注,如圖6.5-1當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一邊面多次的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，毛坯尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。當(dāng)各工序的基本余量和公差確定后，可按下述順序計(jì)算各工序尺寸幾毛坯尺寸。終加工（精加工）工序尺寸B3，尺寸公差T3由零件圖規(guī)定， 精加工的工序尺寸 B2=B3+Zbj3，尺寸公差為T2 半精加工的工序尺寸 B1=B2+Zbj2=B3+Zbj3+Zbj2，尺寸公差為T1 毛坯尺寸 B0=B1+Zbj3+Zbj2+Zbj1，尺寸公差為T0 加

23、工余量為 Zb0=Zbj1+Zbj2+Zbj3 6.5.1 確定圓柱面的工序尺寸圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面根據(jù)有關(guān)資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將總加工余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差安加工的經(jīng)濟(jì)加工精度確定。本零件各圓柱表面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表6.5.1-1所列。表6.5.1-1 圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 （）加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精2.51.00.56.3 um3.2 um1.6 um2.51.00.56.3 um3.2

24、 um1.6 um2.51.00.56.3 um3.2 um1.6 um461.50.546.5466.3 um3.2 um6.5.2 確定軸向工序尺寸 本零件各工序的軸向尺寸如圖6.5.2-1、6.5.2-2、6.5.2-3所示。圖6.5.2-1 圖6.5.2-2 圖6.5.2-3確定各加工表面的工序加工余量 本零件各斷面的工序加工余量如表6.5.2-2 表6.5.2-2各端面的工序加工余量 （） 工序加工表面總加工余量工序加工余量1221.7=1.5=1.3313222=1.5=0.5=0.54241.71.71.7=1.3=0.4=0.4 6.5.3 確定工序尺寸、= =25 =34 =

25、25 =+ =130+0.4+0.5 = 130.9 =+ =130.9+1.5+1.3 =133.7 6.5.4確定工序尺寸、以及走刀路線如圖6.5.4-1。 圖6.5.4-1=- =130-34-25 =71 =- =71-0.5=70.5 =-+ =70.5-1.5+0.5 =69.5 =+ =25+1.7=26.7=+ =26.7+0.5=27.2 =+ =27.2+1.5=28.76.5.5 確定工序尺寸、及走刀路線如圖6.5.5-1=- =34-0.4=33.6 =-+ =33.6-1.3+0.4=32.7 =+ =25+0.4=25.4 =+=25.4+1.3=26.7 圖6.5

26、.5-16.5.4 確定切槽的工序尺寸 切削槽達(dá)到零件圖樣的要求，該槽的中心與右端面的距離=48（如圖6.5.2-3），切削槽達(dá)到的要求。7 確定切削用量 切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)（第二版 上海科技級(jí)數(shù)技術(shù)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量。7.1.1工序粗 半精 精車左端各輪廓表面、倒角2×45、退刀槽 加工左端各輪廓表面車圓柱面 和 ，圓弧R2、R20、R5，與加工右端面的方法基本相同，只是左端少加工一段錐面。在粗加工、半精加工以及精加工所用到的切削用量、進(jìn)給速度以及轉(zhuǎn)速都

27、跟加工右端輪廓面一樣。7.1.2工序 左端鉆孔 加工孔26，刀具選用硬質(zhì)合金鉆頭，直徑為26，使用切削液為乳化液。機(jī)械加工工藝手冊(cè)(1)確定進(jìn)給量，由于孔徑較大，故采用數(shù)控車床CAK6140，根據(jù)表3.4-2查得=0.260.40/r，選擇=0.35/r。(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表查得鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.81.2，壽命為T=75 min。(3)鉆孔速度，=14，=0.25，=0，=0.4，=0.125 （表3.4-7）（m/min） =28.8 m/min 由表3.4-7知，鉆孔速度的修正系數(shù)，=0.88 =0.75 =×× =19 m/min =232r/min

28、查Z535型鉆床取=195 r/min，實(shí)際切削速度為=16 r/min 。7.1.3工序 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔主要加工28和30，在前面確定刀具時(shí)有介紹。機(jī)械加工工藝手冊(cè)(1)確定進(jìn)給量，根據(jù)表10-72進(jìn)給量為=0.81.2/r，選擇=0.85/r，=47m/min。( 表3 .4-7)(2)擴(kuò)孔鉆磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，擴(kuò)孔磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.50.7，壽命為40min。(3)確定切削速度和轉(zhuǎn)速，由于切削條件的不同，切削速度尚需進(jìn)行修正，=0.88 =1.02 故=×× =42 m/min =477 r/min根據(jù)Z535型鉆床取=400 r/min，實(shí)際擴(kuò)孔速度=35m/min 。7.

29、1.4工序 車內(nèi)螺紋退刀槽 主要先進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔，才能夠車內(nèi)退刀槽，又由于要加工內(nèi)外螺紋，所以選擇在同一車床上加工，即數(shù)控CAK6140車床。刀具為硬質(zhì)合金焊接式內(nèi)螺紋退刀槽。加工程度上刀具、速度等都有嚴(yán)格的要求。根據(jù)表查得速度=32 m/min，故 =339 r/min根據(jù)車床CAK6140轉(zhuǎn)速=320 r/min，實(shí)際速度為30 m/min。7.1.5工序車內(nèi)外螺紋及倒角 車外螺紋M46×3（P1.5），車內(nèi)螺紋M30×1.5，粗車外螺紋時(shí)走刀次數(shù)3次，精車2次，粗車內(nèi)螺紋走刀次數(shù)4次，第一次走刀0.40，最后一次走刀0.013，切削速度2643 m/min。（機(jī)械制造

30、工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表7.1-8）(1)車內(nèi)螺紋并倒角1×45°，確定螺紋速度,內(nèi)螺紋的螺距為=1.5，=65，T=63min，=3，車螺紋的切削速度計(jì)算公式（金屬機(jī)械加工人員手冊(cè) 表10-154）(m/min) =27.3m/min =289.6 r/min 根據(jù)CA6140車床轉(zhuǎn)速要求選擇=250 r/min ，實(shí)際車螺紋速度=23.5 m/min 。(2)車外螺紋，確定外螺紋速度，外螺紋得螺距為=1.5，=65，T=63 min，=4。（金屬機(jī)械加工人員手冊(cè) 表10-154） (m/min) =38.8 m/min =268.4 r/min 根據(jù)數(shù)控CA6140車床轉(zhuǎn)速要求

31、選擇=250 r/min ，實(shí)際車螺紋速度=23.5 m/min 。7.2 工序車端面 粗 半精 精車右端各部在軸零件的右端加工中要車圓錐面8.5°，圓弧面R3、R4、R15、R36，以及圓柱面，表面粗糙度達(dá)到Ra1.6um。7.2.1車端面(a)確定車削深度，由于左右單邊余量分別為1.7和2，但考慮到后面幾道加工工序，所以左端面選擇車削深度為1.3，右端面選擇車削深度為1.5，一次走刀完成。(b)確定進(jìn)給量 ，根據(jù)表10-118，=0.20.3/r，按車端面鉆中心孔機(jī)床的進(jìn)給量要求=0.3/r。(c)確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)表10-107，車削后刀面允許的磨損量0.50.6，其最大磨

32、損量為0.6。(d)確定切削速度，切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出，根據(jù)表。選用YT15硬質(zhì)合金銑刀加工=670鋼材，2，0.3/r，切削速度為5080m/min，根據(jù)車端面刀的車削要求選擇=65m/min。 =r/min =431 r/min按車端面機(jī)床說明書轉(zhuǎn)速=450 r/min，實(shí)際切削速度=68 m/min。7.2.2粗車右端各輪廓表面 (1)粗加工時(shí)選擇的刀具為機(jī)夾式車刀（硬質(zhì)合金車刀）YT5，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-3查得車刀刀桿尺寸25×25，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前角刀面=12°，后角=6°，主偏角=75°，副

33、偏角=10°，刃傾角=0°。刀尖圓弧半徑=0.8。切削深度=2.5，進(jìn)給量為=1.0/r。(2)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度，根據(jù)表2.4-1查得粗車磨損限度為1.01.4，表2.4-2車刀耐用度為3600。(3)切削速度，查表為=136m/min，查表8.4-12進(jìn)行修正，查出修正系數(shù)為=0.82 故 =136×0.82=112 m/min =739 r/min根據(jù)數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速選擇=685 r/min，實(shí)際速度=103m/min。7.2.3半精車右端各輪廓表面所選用的刀具跟粗加工的刀具相同，加工的方法也基本相同，要求表面粗糙度達(dá)到Ra3.2um。機(jī)械加工工藝手冊(cè)(

34、1)根據(jù)加工時(shí)的要求選擇切削深度為=1.0，(2)確定進(jìn)給量，根據(jù)表8.4-2查出的范圍0.350.8/r 按機(jī)床的要求選擇=0.6/r。(3)切削速度，=103m/min，按表8.4-12進(jìn)行修正，查出修正系數(shù)為=0.78故=103×0.78=80.3 m/min =532 r/min根據(jù)選擇的數(shù)控車床MJ460的轉(zhuǎn)速為=520 r/min，實(shí)際速度為=78.4 m/min。7.2.4精車右端各輪廓表面 在精車的過程中，各輪廓表面粗糙度為Ra1.6um，選擇刀具刃傾角參考值表8.2-65，=2°，刀尖圓弧半徑=0.4。車刀刀桿尺寸32×25，=170。表8.2-

35、58，前角=10°，后角=7°，主偏角=30°。進(jìn)給量，根據(jù)表8.2-67查知，最大進(jìn)給量為0.100.35/r，選擇進(jìn)給量為=0.11/r。確定切削速度，查表速度為=115m/min，修正系數(shù)=0.81 故=115×0.81=93.1m/min =617 r/min根據(jù)選擇的數(shù)控車床CAK6140的轉(zhuǎn)速為=910 r/min，實(shí)際速度=93 m/min。7.2.5切槽 切槽，選擇硬質(zhì)合金切槽刀YT5，前角=8°，后角=5°，切削刃形狀為平面刃，副偏角=2°，切刃寬度為5和4，切削用量范圍0.130.22/r，選擇=0.10

36、/r ，=41m/min修正數(shù)為=0.63。=× =25.8m/min =342r/min根據(jù)選擇的數(shù)控車床CAK6140的轉(zhuǎn)速選擇=350 r/min，實(shí)際速度 =26 m/min。產(chǎn)品代號(hào)數(shù)控加工工藝過程卡零（部）件代號(hào)部件名稱備注零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛重/kg凈重/kg每車件數(shù)軸45鋼鍛件350HBS4.15Kg3.25Kg工 序 號(hào)工序名稱及內(nèi)容設(shè)備名稱夾具 刀具量具輔具切削液T單件工時(shí)負(fù)荷/%切兩端面打中心孔臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡盤45°斷面刀。中心鉆0300;0.02深度尺樣板粗、半精、精加工右端各部以及切槽臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡

37、盤機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位外圓車刀以及機(jī)夾式切槽刀分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺，分度值0.01的外徑百分尺乳化液掉頭粗、半精、精加工左端各部 切外螺紋退刀槽臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡盤機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位外圓車刀以及機(jī)夾式切槽刀分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺，分度值0.01的外徑百分尺乳化液鉆孔臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡盤硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆1575的內(nèi)徑百分表乳化液擴(kuò)孔、臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡盤錐柄擴(kuò)孔鉆1575的內(nèi)徑百分表乳化液切內(nèi)螺紋退刀槽臥式數(shù)控車床CAK6140三爪卡盤硬質(zhì)合金焊接式內(nèi)螺紋退刀槽分度值0.01的外徑百分尺乳化液車內(nèi)外螺紋臥式數(shù)控車床CAK61

38、40三爪卡盤螺紋車刀通端螺紋環(huán)規(guī) 止端螺紋塞規(guī)乳化液清洗清洗機(jī)熱前檢查編制審核批準(zhǔn)共 1 頁第 1 頁8填寫數(shù)控加工工藝卡片8.1數(shù)控加工工藝過程卡8.2數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品代號(hào)數(shù)控加工工序卡零（部）件代號(hào)零（部）件名稱工序名稱工序 粗、半精、精加工右端各部以及切槽材料名稱材料牌號(hào)45鋼20CrMnTi機(jī)床名稱機(jī)床型號(hào)數(shù)控車床數(shù)控車床CAK6140夾具名稱夾具編號(hào)三爪卡盤 頂尖切削液乳化液備注工步工作內(nèi)容刀具量具主軸轉(zhuǎn)速S（r/min）背吃刀量進(jìn)給速度F（mm/r）1粗車、半精車、精車圓錐面、圓柱面，圓弧R5、R3機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位外圓車刀 分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺，分

39、度值0.01的外徑百分尺685、910、9101.25、0.5、0.25103、782車左外退刀槽退槽刀分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺4500.2803車左外螺紋螺紋刀采用通端螺紋環(huán)規(guī)，代號(hào)T4004鉆孔錐柄麻花鉆選內(nèi)徑百分尺，選分度值0.01，測量范圍1575的內(nèi)徑百分表（GB177-87）4500.2905擴(kuò)、錐柄擴(kuò)孔鉆選內(nèi)徑百分尺，選分度值0.01，測量范圍1575的內(nèi)徑百分表（GB177-87）4500.2906車內(nèi)退刀槽內(nèi)退槽刀分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺4500.2907車內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋刀采用止端螺紋塞規(guī)，代號(hào)Z4508粗、半精、精車圓錐面、圓柱面、 ，圓弧

40、R3、R36、R15機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位外圓車刀 分度值為0.02，范圍0 100的游標(biāo)卡尺，分度值0.01的外徑百分尺9100.259切槽機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀分度值0.01的外徑百分尺3500.826更改標(biāo)記數(shù)量文件號(hào)簽字日期編制審核批準(zhǔn)日期8.3數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品代號(hào)數(shù)控加工刀具卡零（部）件代號(hào)零（部）件名稱零件名稱零件材料45鋼毛坯種類鍛件零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑mm備注T01端面刀1左右端面T02機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀PCGC12525-09Q1粗車半精以及精加工圓錐面、圓柱面、46、，圓弧R5、R2、R20、R36、R4、R150.8T03車外槽刀1切外槽T04外螺紋刀1外螺紋M

41、46×3T05錐柄麻花鉆1鉆T06錐柄擴(kuò)孔鉆1擴(kuò)、T07 車內(nèi)槽刀1車內(nèi)槽 T08 內(nèi)螺紋刀1內(nèi)螺紋M30×1.5刀具調(diào)整簡圖編制審核批準(zhǔn)年 月 日共 頁第 頁8.4刀具運(yùn)動(dòng)軌跡及坐標(biāo)值工序的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡及坐標(biāo)值四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院刀具運(yùn)行軌跡圖比 例共 2 頁1 : 1第 1 頁零件圖號(hào)2005零件名稱軸程序編號(hào)O0703車床類型數(shù)控CAK6140刀具號(hào)刀具直徑半徑補(bǔ)償?shù)毒唛L度1. 車端面2車錐面錐度為8.5°3. 車圓弧R3、R36、R4、R154. 切槽T012mm60T023mm70T032mm60T044mm60備注該軌跡圖中各點(diǎn)的坐標(biāo)值見續(xù)表9數(shù)控加工程序

42、單主程序： O0703結(jié)合刀具軌跡圖確定軌跡的各基點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值，為了減少編程工作量，提高編程質(zhì)量，運(yùn)用循環(huán)功能，結(jié)合FANUC數(shù)控系統(tǒng)的編程特點(diǎn)，編制出該零件的加工程序如下表。O0703M03S600T0202 G00X105Z2G71U2R1G71P10Q20U0.4W0.2F0.2N10G00X44G01Z0F0.1X46Z-1Z-21X48Z-31G02X54Z-34R3G01X86G03X96Z-39R5N20G01Z-60G00X100Z100M05M00G00X44Z2M03S1000T0202G70P10Q20G00X100Z100M03S400T0303G00X50Z-21G0

43、1X44G00X100Z100T0404G0048Z2G92X46Z-18F1.5X45.2X44.6X44.2X44.04X44.04G00X100Z100車左內(nèi)槽以及內(nèi)螺紋M03S400T0707G00X20Z-16X24G01X34G00X20Z100T0808G00X32Z2G92X30Z-14F1.5X30.4X30.8X31.2X31.4X31.8X31.96X31.96G00X100Z100M05M30掉頭車右端M03S400T0202G00X105Z2G71U2R1G71P3040U0.4W0.4F0.25N30G00X40G01Z0F0.2X48Z-20 Z-26.7 G02X46Z-28.5R3F0.15 X36Z-60.5R36F0.2 G01Z-71 X81 N40G03X96Z-86R15F0.15 GOOX100 Z100 M05 M30 10總結(jié)通過寫這篇論文，我學(xué)到了配合件的圖紙識(shí)讀、工藝分析、程序編制、運(yùn)行加工以及尺寸