通心階梯軸加工設(shè)計(jì)編程及加工

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)課題名稱課題名稱 通心階梯軸加工設(shè)計(jì)、編程及加工通心階梯軸加工設(shè)計(jì)、編程及加工 姓 名 xxxx 學(xué) 號(hào) xxxxxxxxxx所 在 系機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)年級(jí) xxxxxxxx 指導(dǎo)教師 xxxx 職 稱 講 師 二 0 一四 年 五 月 二十四號(hào)日山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 0 頁 共 34 頁 目錄目錄摘要摘要 .4緒論緒論 .5第一章第一章 通心階梯軸的結(jié)構(gòu)分析通心階梯軸的結(jié)構(gòu)分析.61.1 確定毛坯.7第二章第二章 通心階梯軸的機(jī)械加工工藝分析通心階梯軸的機(jī)械加工工藝分析.82.1 零件的工藝分析 .82.2 工件基面的選擇與

2、夾緊方案 .8 2.3 粗基準(zhǔn)的選擇 .82.4 夾具的選擇與用法 .92.5 制訂工藝路線 .9 2.6 選擇加工設(shè)備機(jī)床 .112.7 機(jī)械加工工藝卡片 .14第三章第三章 零件的詳細(xì)數(shù)控加工過程零件的詳細(xì)數(shù)控加工過程 .15 3.1 車端面 .153.2 外輪廓的粗加工 .163.3 外輪廓半精加工 .163.4 外輪廓精加工 .173.5 切槽加工 .173.6 鉆孔.173.7 擴(kuò)孔 .193.8 切退刀槽.193.9 內(nèi)輪廓精加工 .203.10 加工內(nèi)螺紋 .203.11 軸的整體加工路徑 .213.12 車端面 .22山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂

3、線第 1 頁 共 34 頁3.13 外輪廓的粗加工 .223.14 外輪廓精加工 .233.15 切槽加工 .243.16 加工外螺紋 .243.17 擴(kuò)孔 .253.18 軸的右端整體加工路徑 .26第四章零件的加工程序第四章零件的加工程序 .264.1 主軸的數(shù)控仿真 .28設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) .31參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .31致謝致謝 .32山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 2 頁 共 34 頁 摘要摘要 軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)

4、孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。 此次的設(shè)計(jì)的任務(wù)是通心階梯圓弧軸類零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制及加工。先利用 CAD 畫出二維零件圖，再用 UG 軟件畫出三維圖形，之后再設(shè)計(jì)出 23 個(gè)加工方案。首先要對(duì)通心階梯軸的結(jié)構(gòu)與要求進(jìn)行分析，確定公差等級(jí)，然后初定方案，初定方案的關(guān)鍵在于以生成最佳的刀具路徑、最短的時(shí)間內(nèi)加工出零件,且加工工序最優(yōu),加工出來的零件的工藝符合設(shè)計(jì)圖紙的要求.根據(jù)這些要求選擇最佳的方案，在最佳方案的基礎(chǔ)上確定加工先后順序，加工方法，加工參數(shù)，夾具和刀具參數(shù)等。最后根據(jù)最佳方案編寫程序和填寫工藝卡。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:

5、 :加工工藝 程序 數(shù)控 加工山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 3 頁 共 34 頁 緒論緒論 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。 數(shù)控加工技術(shù)是典型的機(jī)電一體化技術(shù)。CAD/CAM 技術(shù)的推廣和成熟運(yùn)用，為數(shù)控加工技術(shù)帶來了前所未有的全新的思維模式和解決方案，國內(nèi)各類加工制造企業(yè)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)及數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用日益普及，CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用水平

6、也迅速地提高。軸類零件加工的主要工藝是如何保證各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之間的相互位置精度。工藝路線一般是先確定毛坯車削外圓車退刀槽螺紋加工等。 從軸類零件表面加工類型看，要注意外圓表面的圓維面、圓弧面、端面、倒角、臺(tái)階、螺紋及鍵槽等之間的位置關(guān)系。 用數(shù)控車床加工是根據(jù)曲面軸零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序輸入機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中，以控制工件和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之加工出合格零件的方法。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，必需對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時(shí)要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質(zhì)上，將控制介質(zhì)上的信息輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，

7、由數(shù)控裝置控制機(jī)床完成零件的全部加工。 通過設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，使我能對(duì)機(jī)械加工制造有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。更全面了解工件加工過程，更好掌握機(jī)械制造中的基本工藝能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識(shí)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力。學(xué)會(huì)用數(shù)控加工技術(shù)與機(jī)械加工基本技術(shù)的結(jié)合數(shù)控加工工序的工藝要求；能夠規(guī)范、實(shí)施零件加工的數(shù)控加工工藝。山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 4 頁 共 34 頁 第一章第一章 通心階梯軸通心階梯軸的結(jié)構(gòu)分析的結(jié)構(gòu)分析 通過熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件，并根據(jù)機(jī)械加

8、工對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求和裝配、維修對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求。零件的材料要求是 45 鋼調(diào)制處理硬度是180200HBW。 零件圖如圖 1-1 所示： 圖 1-1 通心軸零件全剖圖 上圖零件為孔軸類零件，總長(zhǎng) 150MM；最大外徑80 MM；有外三角螺紋 M461.5 -6H 長(zhǎng) 15-2=13MM，臺(tái)階多個(gè)，退刀槽多個(gè)和圓弧一個(gè)； 圖中以50 軸心線為基準(zhǔn)，尺寸58 與尺寸50 的同軸度公差要求為0.015；右端尺寸52 與60 的同軸度公差要求為0.02。山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 5 頁 共 34 頁 圖中以左端50 軸心線為基準(zhǔn)，外徑45 的兩槽與軸心線的垂直度

9、公差為0.015。 工件內(nèi)部有：多個(gè)臺(tái)階孔。內(nèi)三角螺紋 M401.5-6H。1.1.1 1 確定毛坯確定毛坯 通過熟悉零件圖，并根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的要求。零件的材料要求是 45 鋼，鋸料。軸毛坯的尺寸是：長(zhǎng)度為 165MM，直徑 90MM的棒料。 由于零件是小批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，同時(shí)從提高生產(chǎn)率、保證加工精度方面考慮，所以直接從廠家訂購。 山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 6 頁 共 34 頁第二章第二章 通心階梯軸通心階梯軸的的機(jī)械機(jī)械加工工藝加工工藝分析分析2.12.1 零件的工藝分析零件的工藝分析 通過熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件，并根據(jù)零

10、件結(jié)構(gòu)的要求。分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)條件及要求，確定主要加工表面。 現(xiàn)分述如下： 該零件無外螺紋端為左端，有螺紋端為右端. 因?yàn)橛叶擞型饴菁y，所以先車左端，加工該軸 50，58 的表面。加工 R6 的圓弧。加工 R25 外圓弧最大外徑為 80。車 2 條 45，長(zhǎng)度為 5MM的兩條槽，再根據(jù)精度要求，這組表面加工方案應(yīng)為：粗加工半精加工精加工。較為突出的問題是如何保證各部位的尺寸公差，精車完后用粗車刀倒角，棒料伸出四爪卡盤 100MM裝夾工件。 鉆孔，內(nèi)孔為通孔，最小半徑 25，另有 28 ，32 的兩個(gè)孔，1 個(gè)推刀槽，1 個(gè)螺紋。這組表面加工要：鉆通孔，鏜孔，絞孔， （因粗糙度要求所以需要絞

11、孔）車螺紋。 右端和左端基本相同，車外圓、內(nèi)斜面、臺(tái)階面、螺紋。 鏜孔，絞孔，車與內(nèi)孔夾角為 10的斜面。 零件是圓柱體，材料在滿足使用性能的前提下，要求其易加工，加工成本低，且資源豐富，供應(yīng)量大的材料，所選材料要求加工生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、成品率高、制造成本低,所以選擇的毛坯是 45 鋼的圓柱毛胚經(jīng)過調(diào)制處理，經(jīng)過調(diào)制處理后的硬度是180200HBW。2.22.2 工件基面的選擇與夾緊方案工件基面的選擇與夾緊方案 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)出問題，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)的選

12、擇對(duì)保證加工面的位置精度，確定零件加工順序具有決定性影響，同時(shí)也影響到工序數(shù)量、夾具結(jié)構(gòu)等問題，因山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 7 頁 共 34 頁此，必須根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則進(jìn)行選擇。2.32.3 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般的零件而言，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)選取毛坯的底面為粗基準(zhǔn)，用工藝板為夾具，達(dá)到完全。2 2.4.4 夾具的選擇與用法夾具的選擇與用法 四爪卡盤：加工精度要求不高，偏心距較小，零件長(zhǎng)度較短的工件

13、時(shí)，可以采用四爪卡盤進(jìn)行裝夾，四爪卡盤的四個(gè)卡爪是各自獨(dú)立移動(dòng)的，通過調(diào)整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費(fèi)時(shí)，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。 三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具.三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時(shí)的二次裝夾。 三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速，方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時(shí)需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。 比較：四爪卡盤適用于加工精度要求不高，形

14、狀復(fù)雜，數(shù)量較少的工件，而三爪卡盤適用于長(zhǎng)度較短，數(shù)量較多的圓柱與圓錐且定心精度不高的工件，本工件是一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工件量不多，和加工車間的實(shí)際情況，所以我選取的是四爪卡盤。2.2.5 5 制訂工藝路線制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。 ）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論

15、文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 8 頁 共 34 頁果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1）工藝路線方案 工序一 先車左端，車端面。 工序二 粗加工去毛胚。 工序三 半精加工。 工序四 切槽。 工序五 倒角。 工序六 精加工。 工序七 鉆通孔。 工序八 鏜孔。 工序九 絞孔 工序十 車內(nèi)螺紋。 掉頭，車右端 工序一 車端面。 工序二 粗加工去毛胚。 工序三 半精加工。 工序四 切槽。 工序五 倒角。 工序六 車外螺紋 工序七 精加工 工序九 擴(kuò)孔 2）工藝路線方案二 工序一 車右端，車端面。 工序二 粗加工去毛胚。 工序三 半精加工。 工序四 切槽。 工序五 倒角。 工序七 精加工。 工序八

16、 鉆通孔。 工序九 鏜孔。 山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 9 頁 共 34 頁 工序十 絞孔。 掉頭，車左端 工序一 車端面。 工序二 粗加工去毛胚。 工序三 半精加工。 工序四 切槽。 工序五 倒角。 工序六 精加工。 工序七 鏜孔。 工序八 絞孔 工序八 車內(nèi)螺紋。 掉頭，車右端 工序一 車外螺紋。2.5.12.5.1 工藝方案的比較與分析工藝方案的比較與分析 以上兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：第一個(gè)方案工序少、換刀次數(shù)少，并且表面輪廓是一次車完的。而第二個(gè)是分三次加工的，這樣表面的精度比較難達(dá)到，裝夾次數(shù)過多，容易造成人為的誤差。而方案一位置精度較容易保證，并且

17、定位及裝夾等都比較方便。因此決定將工藝方案作一作為加工方案。2.2.6 6 選擇加工設(shè)備機(jī)床選擇加工設(shè)備機(jī)床 加工工件的數(shù)控車削，首先要考慮的是零件的外形尺寸和重量，使其在機(jī)床的允許范圍以內(nèi)。其次考慮數(shù)控機(jī)床的精度是否能滿足工件的設(shè)計(jì)要求。第三，看工件的最大圓弧半徑是否在數(shù)控系統(tǒng)允許的范圍之內(nèi)。根據(jù)以上三條即可確定所要使用的 CA6140 數(shù)控機(jī)床。2.62.6.1.1 選擇刀具與切削用量選擇刀具與切削用量1、粗車 （1）選擇刀具 由于工件是鍛造毛坯，加工余量達(dá) 5MM，而加工要求又 較高（RA1.6M）,故分兩次走刀，粗車取 3MM,半精車加工余量取為 1.5MM，精車取 0.5MM。山東淄

18、博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 10 頁 共 34 頁 1）選擇直頭焊接式外圓車刀。 2）由于 CA6140 車床的中心高為 200MM(表 1.30),故選刀桿尺寸 BH=16MM25MM,刀片厚度為 4.5MM. 3）粗車帶外皮的鍛件毛坯，可選擇 YT5 牌號(hào)硬質(zhì)合金。 4）車刀幾何形狀；選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，KR=60，KR=10, 。=6，。=12，=1.0MM，。=-10B1=0.4.MM。卷屑槽尺寸為 BN=5MM，WBN=5MM.CBN=0.7MM。 （卷屑槽尺寸根據(jù)以后選擇的進(jìn)給量確定） 。 （2 ）選擇切削用量 選擇切屑深度AP。 由于粗加工余量

19、僅為 3MM，可在一次走刀內(nèi)切完，故AP=(90-84)/2MM=3MM。 確定進(jìn)給量F，在粗車鋼料、刀桿尺寸為 16MM25MM、AP=35MM以及工件直徑為60100MM時(shí)F=0.40.7MM/R，按 CA6140 車床說明書選擇F=0.55MM/R 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù) CA6140 車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 FMAX=3530N。 根據(jù)計(jì)算，當(dāng)鋼的強(qiáng)度B=680810MPA，AP4MM，F(xiàn)0.75MM/R，KR=45，VC=65M/MIN(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為 FF=1820N。切削時(shí) FF的修正系數(shù)為KVOF=1.0，KSF=1.0，

20、KKRF=1.11，故實(shí)際進(jìn)給力為 FF=18201.11N=2020N。 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選F=0.55MM/R的進(jìn)給量可用。（3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 車刀后刀面最大磨損量取為 1MM.，車刀壽命 T=60MIN。（4）確定切削速度 VC 切削速度 VC可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金刀加工B=630700MPA鋼料，P7MM，F(xiàn)0.54MM/R，切削速度 VT=109M/MIN。 切削速度的修正系數(shù)為 KTV=0.65，KKRV=0.92，KSV=0.8，KTV=1.0，KKV=1.0(均見表 1.28)，故 VC=VT

21、KV=1090.650.920.8M/MIN=52.1M/MIN ， N=1000VC/D=100052.1/70R/MIN=237M/MIN 根據(jù) CA6140 車床說明書，選擇 NC=230R/MIN山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 11 頁 共 34 頁 這時(shí)實(shí)際切削速度 VC為：VC=DNC/1000=70230/1000M/MIN=51M/MIN切削速度的計(jì)算：VC=242/60(0.2) 4(0.15) 0.55(0.35) 650/7000.650.920.811M/MIN=47.5M/MIN，N=1000V/D=100047.5/70R/MIN=

22、216R/MIN 按 CA6140 車床說明書，切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)B=580970MPA，AP4MM，F(xiàn)0.6MM/R，VC57M/MIN時(shí)，PC=2.9KW。切削功率也可根據(jù)公式計(jì)算，這時(shí) PC=FCVC/610(4)(表 1.29)。式中 FC可由表 1.19查出，當(dāng)B=580970MPA，AP4MM，F(xiàn)0.6MM/R，VR5M/MIN時(shí)，F(xiàn)C=3630N。切削力FC的修正系數(shù)為 KKRFC=0.94，KOFC=1.0(表 1.28)，F(xiàn)C=36300.94N=3412N，故 PC=FCVC/610(4)=2.9KW 根據(jù) CA6140 車床說明書，當(dāng) NC=2

23、30R/MIN時(shí)，車床主軸允許功率 PE=5.9KW，因PCPE，故所選擇之切削用量可在 CA6140 車床上進(jìn)行。 最后決定的車削用量為 AP=3MM，F(xiàn)=0.55MM/R，N=230R/MIN，VC=51M/MIN。(5)計(jì)算基本工時(shí) TM=L/N 式中 L=LY+，L=280MM，根據(jù)表 1.26，車削時(shí)的入切量及超切量Y+=4.3MM，則 L280+4.3MM=284.3MM，故 TM=284.3/2300.55MIN=2.25MM2.半精車（1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號(hào)選為 YT15,，車刀幾何形狀為：KR=45，KR=5，。=12，。=8，。

24、=3，=0.8MM，。=-5，B=0.3MM。卷屑槽尺寸為 RBN=4MM，WBN=3.5MM，CBN=0.4MM。（2）選擇切削量 1）決定切削深度 AP：AP=84-81/2MM=1.5MM 2) 決定進(jìn)給量F 半精加工進(jìn)給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)表 1.6，當(dāng)表面粗糙度為 RA3.2M，R=1.0MM，V50M/MIN(預(yù)計(jì))時(shí)，=0.3-0.5MM/R。 根據(jù) CA6140 車床說明書，選擇=0.3MM/R。 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4MM，刀具壽命 T=60MIN。 4）決定切削速度 VC ：當(dāng)B=630700MPA，AP

25、1.4MM，0.38MM/R時(shí)，山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 12 頁 共 34 頁VT=156M/MIN，切削速度的修正參數(shù)均為 1，故 VC=156M/MIN。 N=1000VC/D=1000156/62R/MIN=801R/MIN。 根據(jù) CA6140 車床說明書，選擇 NC=770R/MIN 這時(shí)實(shí)際切削速度 VC為： VC=DNC/1000=62770/1000M/MIN=150M/MIN 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 ，當(dāng)B=580970MPA，AP2MM，0.3MM/R，VC162M/MIN時(shí)PC=2.4KW。 根據(jù) CA6140 車床說明書，當(dāng) NC=7

26、70R/MIN時(shí)，主軸允許功率 5.5KW。由于PCPE，故選擇的切削用量可用，即：AP=1MM，=0.3MM/R，N=770R/MIN，VC=150M/MIN。（6）計(jì)算基本工時(shí)：TM=L/N 根據(jù)表 1.26，Y+=2MM，故 L=（280+2）=282MM， TM=282/7700.3MIN=1.22MIN2.72.7 機(jī)械機(jī)械加工工藝卡加工工藝卡片片 表 1-1 通心階梯軸機(jī)械加工工藝卡片順序號(hào)刀 具補(bǔ) 償 切 削 參 數(shù)數(shù) 控 加 工 參 數(shù)刀號(hào)名稱粗精加工加 工 內(nèi) 容刀尖半徑(D)切削速度(V)主軸轉(zhuǎn)速(S)每分鐘給進(jìn)（F)固定循環(huán)X 軸給進(jìn)深度N1T193車刀粗車端面12161

27、0000.55G71-3NT95車刀半精外輪1.15030000.3G73/G70-1.5山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 13 頁 共 34 頁22加工廓5N3T3切槽刀精加工切槽0.2808000.15G75-2.5N4T420內(nèi)孔鏜刀精加工鏜孔 0.15020000.3G90-1.5N5T520螺紋刀精加工內(nèi)螺紋0.1305000.2G92-1.5 第三章第三章 零件的詳細(xì)數(shù)控加工過程零件的詳細(xì)數(shù)控加工過程加工前的準(zhǔn)備： 把圖形的幾何中心點(diǎn)移到坐標(biāo)原點(diǎn)（加工原點(diǎn)） ，圖形右端面中心移到 Z=0，X=0處。根據(jù)最優(yōu)化方案的思路,手工編程好程序后,用宇龍仿真軟

28、件進(jìn)行加工模擬。為了縮短加工時(shí)間，本零件的加工刀具路徑為車端面粗車外輪廓半精加工外輪廓精加工外輪廓。 軸的輪廓加工（左端）3.13.1 車端面車端面 車端面是指刀具按照指定的平面進(jìn)行加工；車端面是為了使平面達(dá)到精度要求。表 1.2 為工藝和操作清單： 表 1.2 車端面工藝和操作清單 內(nèi)容 主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度 刀具山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 14 頁 共 34 頁 R/MINMM/MIN號(hào)數(shù)類型角度 車端面 1000 501外圓車刀45產(chǎn)生的路徑如圖 1.2 1.2端面路徑圖3.23.2 外輪廓的粗加工外輪廓的粗加工 外輪廓粗加工是指刀具按照指定的輪廓線進(jìn)行

29、加工。表 1.3 為外輪廓粗加工工藝和操作清單： 表 1.3 為外輪廓粗加工工藝和操作清單 刀具 內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度外輪廓粗車20001001外圓車刀45產(chǎn)生的路徑如圖 1.3山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 15 頁 共 34 頁 圖 1.3 外輪廓粗加工3.33.3 外輪廓半精加工外輪廓半精加工 外輪廓半精加工是指刀具按照指定的輪廓線進(jìn)行加工。 表為外輪廓半精加工工工藝和操作清單： 表 1.4 外輪廓半精加工工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑半精車40001001外圓車刀45 產(chǎn)生的

30、路徑如圖 1.4 圖1.4外輪廓半精加工工工藝和操作清單3.43.4 外輪廓精加工外輪廓精加工山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 16 頁 共 34 頁 外輪廓精加工是指刀具按照指定的輪廓線進(jìn)行加工。 表 1.5 為工藝和操作清單： 表 1.5 外輪廓精加工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑半精車70001002外圓車刀45 產(chǎn)生的路徑如圖 圖 1.5 外輪廓精加工路徑圖3.53.5 切槽加工切槽加工 切槽就是將工件上指定區(qū)域內(nèi)的材料切去，按零件圖的需要加工槽深； 表 1.6 為切槽加工工藝和操作清單： 表 1.6 切槽加工工

31、藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑切兩槽1000503切槽刀4 圖 1.6 切槽加工路徑圖 山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 17 頁 共 34 頁3.63.6 鉆孔鉆孔 表 3.6 為工藝和操作清單： 表 1.7 鉆孔工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑鉆孔500205鉆頭25 圖 1.7 鉆孔路徑圖3.73.7 擴(kuò)孔擴(kuò)孔 表 1.8 為工藝和操作清單： 表 1.8 擴(kuò)孔工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度擴(kuò)孔200010001內(nèi)輪廓刀20 產(chǎn)生的路徑如

32、圖 3.7山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 18 頁 共 34 頁 圖 1.8 擴(kuò)孔路徑圖 切退刀槽就是切除多以的材料，方便車螺紋時(shí)退到 表 1.9 為工藝和操作清單： 表 1.9 切退刀槽工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑車退刀槽10001008切槽刀3加工效果圖如圖 1.9 所示 圖1.9 切退刀槽路徑圖3.93.9 內(nèi)輪廓精加工內(nèi)輪廓精加工 表 1.10 為工藝和操作清單： 表 1.10內(nèi)輪廓精加工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度內(nèi)輪廓精加工5000504內(nèi)輪廓刀20加工路徑如圖

33、 1.10 圖 1.10 內(nèi)輪廓精加工路徑圖山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 19 頁 共 34 頁3.103.10 加工內(nèi)螺紋加工內(nèi)螺紋 表 1.11 為工藝和操作清單： 表 1.11 加工內(nèi)螺紋工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度車螺紋500206內(nèi)螺紋刀60工路徑如下圖 1.11 圖 1.11 加工內(nèi)螺紋工路徑3.113.11 軸的整體加工路徑軸的整體加工路徑山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 20 頁 共 34 頁 圖 1.12 軸的輪廓加工（右端）3.3. 1212 車端面車端面 車端面

34、是指刀具按照指定的平面進(jìn)行加工；車端面是為了使平面達(dá)到精度要求。 表 1.13 為工藝和操作清單： 表 1.13 車端面工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度車端面10001001外圓車刀45加工路徑如下圖：1.14 圖 1.14 車端面路徑圖3.133.13 外輪廓的粗加工外輪廓的粗加工山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 21 頁 共 34 頁 外輪廓粗加工是指刀具按照指定的輪廓線進(jìn)行加工。 表 1.14 為工藝和操作清單 表 1.14 外輪廓的粗加工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度面銑2

35、0001001外圓車刀45 加工路徑如下圖 1.15 圖 1.15 外輪廓的粗加工路徑圖 外輪廓精加工是指刀具按照指定的輪廓線進(jìn)行加工，刀尖在輪廓上。 表 1.15 為工藝和操作清單： 表 1.15 外輪廓精加工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度外輪廓精加工70001002外圓車刀20 產(chǎn)生的路徑如圖1.16山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 22 頁 共 34 頁 圖 1.16 外輪廓精加工路徑圖3.153.15 切槽加工切槽加工 切槽就是將工件上指定區(qū)域內(nèi)的材料切去，按零件圖的需要加工槽深； 表 1.16 為工藝和操作清單

36、： 表 1.16 切槽加工工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型直徑切兩槽1000503切槽刀4加工路徑如下圖 1.17 圖 1.17 切槽加工路徑圖3.163.16 加工外螺紋加工外螺紋 車螺紋就是將工件上指定區(qū)域內(nèi)的材料車去，按零件圖的需要加工成螺紋； 表 1.17 為工藝和操作清單： 表 1.17 加工外螺紋工藝和操作清單山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 23 頁 共 34 頁刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度R/MIN號(hào)數(shù)類型角度車螺紋8005004螺紋刀60產(chǎn)生路徑如下圖 1.18: 圖 1.18 加工外螺紋路徑圖3.17

37、3.17 擴(kuò)孔擴(kuò)孔 表 1.18 擴(kuò)孔工藝和操作清單刀具內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速R/MIN進(jìn)給速度MM/MIN號(hào)數(shù)類型角度擴(kuò)孔200010001內(nèi)輪廓刀20產(chǎn)生的路徑如圖 1.19 圖1.20 擴(kuò)孔路徑圖3.183.18 軸的右端整體加工路徑軸的右端整體加工路徑山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 24 頁 共 34 頁 圖 2.21 軸的右端整體加工路徑 山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 25 頁 共 34 頁 第四章第四章 零件的加工程序零件的加工程序右端面右端外輪廓粗車%01237N10 G50N12 G00 G97 S1000 T0000

38、N14 M03N16 M08N18 G00 X41.300 Z100.874N20 G00 X40.419 Z100.874N22 G00 X40.419 Z87.968N24 G00 X40.419 Z82.968N26 G01 X17.419 Z82.968 F10.000N28 G00 X17.419 Z87.968N30 G00 X40.419 Z87.968N32 G00 X40.419 Z81.968N34 G01 X17.419 Z81.968 F10.000N36 G00 X17.419 Z87.968N38 G00 X17.419 Z100.874N40 G00 X41.30

39、0 Z100.874N42 M09N44 M30左端面%01240N10 G50 S10000N12 G00 G97 S800 T0000N14 M03%01234N10 G50 S10000N12 G00 G97 S2000 T0000N14 M03N16 M08N18 G00 X62.980 Z83.309N20 G00 X73.919 Z81.968N22 G00 X51.919 Z81.968N24 G01 X51.919 Z78.468 F10.000N26 G01 X54.919 Z78.468N28 G01 X54.919 Z49.886N30 G01 X54.814 Z49.7

40、04N32 G01 X58.677 Z32.321N34 G03 X68.919 Z6.968 I-26.258 K-25.353N36 G00 X73.919 Z6.968N38 G00 X73.919 Z81.968N40 G00 X50.919 Z81.968N42 G01 X50.919 Z77.468 F10.000N44 G01 X53.919 Z77.468N46 G01 X53.919 Z50.154N48 G01 X53.753 Z49.867N50 G01 X57.762 Z31.827N52 G03 X67.919 Z6.968 I-25.343 K-24.859N54

41、G00 X72.919 Z6.968山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 26 頁 共 34 頁N16 M08N18 G00 X25.681 Z132.136 N20 G00 X25.707 Z132.136 N22 G00 X25.707 Z110.807 N24 G00 X25.707 Z105.807 N26 G00 X25.000 Z105.100 N28 G01 X22.000 Z105.100 F100.000 N30 G01 X0.000 Z105.100 N32 G00 X0.707 Z105.807 N34 G00 X0.707 Z110.807

42、N36 G00 X25.707 Z110.807 N38 G00 X25.707 Z105.707 N40 G00 X25.000 Z105.000 N42 G01 X22.000 Z105.000 F100.000 N44 G01 X0.000 Z105.000 N46 G00 X0.707 Z105.707 N48 G00 X0.707 Z110.807 N50 G00 X0.707 Z132.136 N52 G00 X25.681 Z132.136 N54 M09N56 M30N56 G00 X72.919 Z81.968N58 G00 X49.919 Z81.968N60 G01 X4

43、9.919 Z76.468 F10.000N62 G01 X52.919 Z76.468N64 G01 X52.919 Z50.422N66 G01 X52.693 Z50.030N68 G01 X56.849 Z31.329N70 G03 X66.919 Z6.968 I-24.429 K-24.361N72 G00 X71.919 Z6.968N74 G00 X71.919 Z81.968N76 G00 X48.919 Z81.968N78 G01 X48.919 Z75.468 F10.000N80 G01 X51.919 Z75.468N82 G01 X51.919 Z50.690N8

44、4 G01 X51.632 Z50.193N86 G01 X55.919 Z30.901N88 G01 X55.919 Z30.842N90 G03 X65.919 Z6.968 I-23.500 K-23.875N92 G00 X70.919 Z6.968N94 G00 X70.919 Z81.968N96 G00 X47.919 Z81.968N98 G01 X47.919 Z74.468 F10.000N100 G01 X50.919 Z74.468N102 G01 X50.919 Z50.958N104 G01 X50.572 Z50.356N106 G01 X54.919 Z30.7

45、91N322 G01 X43.820 Z48.468N324 G01 X47.919 Z30.023山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文山東淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂線第 27 頁 共 34 頁N326 G01 X47.919 Z27.216N328 G03 X57.919 Z6.968 I-15.500 K-20.248N330 G00 X62.919 Z6.968N332 G00 X62.919 Z81.968N334 G00 X40.419 Z81.9684.14.1 主軸的數(shù)控仿真主軸的數(shù)控仿真 現(xiàn)實(shí)操作和電腦仿真有很多不同的地方。此次的數(shù)控加工仿真利用宇龍數(shù)控加工仿真軟件，廣州系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床加工，用已經(jīng)編程好的程序，先用刀具對(duì)材料進(jìn)行粗加工，再到同樣的刀具對(duì)材料進(jìn)行精加工，然后用開槽刀跟螺紋車刀進(jìn)行開槽跟螺紋加工，具體步驟如下： （1）軟件的選擇 本次加工采用的是宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工，加工采用廣州數(shù)控-980T 車床仿真系統(tǒng)模擬加工。首先進(jìn)入仿真系統(tǒng)界面，在標(biāo)題欄里選擇“選擇機(jī)床”進(jìn)入機(jī)