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轴类零件加工课程设计

更新时间:2010-7-7:  来源:毕业论文

轴类零件加工课程设计
第一章:任务书--------------------------------------2 第二章:设计内容------------------------------------3 一、零件图分析--------------------------------------3 二、工艺措施的拟定-----------------------------------6 三、加工路线及进给路线-------------------------------6 四、刀具选择-----------------------------------------7 五、数控加工刀具卡-----------------------------------11 辣、切削用量的选择-----------------------------------11 第三章:数控工艺卡片---------------------------------14 一、数控加工工序卡-----------------------------------11 二、数字处理-----------------------------------------13 三、数控加工程序单-----------------------------------17 第四章:小组总结-------------------------------------20 第五章:参考文献-------------------------------------22 第辣章:个人总结-------------------------------------23

  任务书设计题目:轴类零件加工

  设计零件图:

  材料为45#钢热轧,无热处理及硬度要求及表面质量要求

  设计内容一、零件图工艺分析

  1、零件成型组成表面:零件由圆柱面、圆锥面、顺圆弧、逆圆弧和螺纹等几部分组成,系数控加工可选内容。

  2、零件尺寸标注完整、轮廓表达清晰、零件结构合理。

  3、尺寸精度保证:图形上尺寸均为IT7级,用数控车床自身精度均可保证,编辑时尺寸去基本尺寸即可。

  4、材料的选取:选用45#钢(热轧),无热处理及硬度要求;材料切削加工工艺性良好。

  5、各成型表面连接复杂程度中等,加工连续时间部长,部须用可转位刀片,用一般机夹硬质合金刀即可。

  由零件图分析加工此零件可得两种方案如下:

  加工方案一:

  加工路线:

  1、 在普通机床上整外圆平端面,完成轴段?42×175mm。

  2、 数控加工时,从右向左,右端设置中心孔。平整外圆,再平端面。

  3、 先车?40×175mm轴段。

  4、 车?37轴段

  5、 车?30轴段

  6、 车?20轴段

  7、 车锥面

  8、 车R18、R83.6、S?36圆弧

  9、 车削M20×2螺纹

  10、 车倒角

  11、 切槽

  12、 去夹持端

  加工方案二:

  加工路线:

  1. 在普床上整外圆平端面,完成轴段?40×175mm,左端切槽?16×5(夹持端槽),右端?40。

  2. 加工中,从右向左,?30×5,R18圆弧,R83.6圆弧S?36球面,R83.6圆弧,R18圆弧,?30×5mm。

  3. 从左向右,?20×25 mm,锥面(?20~?30)×30mm.

  4. 车?20轴段的?16×5mm槽

  5. 车M20×2螺纹

  6. 车倒角

  7. 手动切断

  由二种方案比较可得,方案一更易加工,保重产品质量,可行性较方案二,故选方案一

  二、工艺措施的拟定:

  1、图样上没有特别的精度要求,一般取表面精度为七级精度,使用中等精度数控CJK6132即可保证零件的加工要求,编程时不用平均值编程直接用基本毕业论文http://www.751com.cn尺寸代入。

  2、选取毛坯:为符合加工需求,取?42×175mm的热扎45#中碳钢热轧。

  3、数控加工前先在普床上完成外圆的准备加工:先使之获得?42mm的外圆,从而获得工件的回转轴线;然后再平端面,获得工件的长度基准。

  4、装夹方法:左端面采用三爪自定心卡盘定心夹紧,并保留足够的夹持长度(20毫米),右端采用活动顶尖支撑的装夹方式.如下图所示;

  装夹示意图

  5、定位基准: 长度基准设为右端面;回转基准设为轴的轴线;设计基准、定位基准与工艺基准三者要重合,以防基准不重合;在相应加工之前基准端面要先行加工。

  综上所述,首先在普床上平端面、加工外圆去除表面的余量达到要求完成坯料;然后把工件放到数控车床上用三爪自定心卡盘夹持坯料左端,并留有足够的夹持长度(20mm的夹持端),右端用顶尖固定,再由工艺设计内容依此加工圆球、圆弧、圆锥、倒角、退刀槽及螺纹,最后用切割刀切断即可完成。

  三、加工路线及进给路线:

  1、零件的加工顺序: 先平端面,然后遵循先粗后精,从右到左(先近后远)的加工原则;加工时从右到左粗车各面,粗车时留精加工余量0.25mm,由于螺纹系易损面,应后加工,最后用切割刀切断。

  2、进给路线: A、CJK6132车床具有粗车循环及螺纹循环的自动加工功能,加工时依据程序去自动完成循环。加工时,注意螺纹的引入段及延伸段尺寸要足够。

  B、对精加工,依零件外轮廓走刀一次完成精余量的切除。

  C、螺纹走刀次数的确定:分五次走刀,切削深度依次为: 0.9,0.6,0.6,0.4,0.1(最后重复一次去光刀去铁屑)。(引用参考文献 4表4-7)

  3、走刀路线图: ⑴、图A为外轮廓走刀路线图;

  ⑵、图B为精车走刀路线

  ⑶、图C为切槽走刀路线图;

  ⑷、图D为螺纹切削走刀路线图

  (A)粗车外轮廓

  ( B ) 精车外轮廓

  ( C ) 切槽走刀路线

  ( D ) 螺纹切削走刀路线

  四、刀具的选择: 毕业论文http://www.751com.cn

  刀具材料为硬质合金:

  1、粗车时循环车削轮廓——取一般硬质合金93°右偏刀,从右向左依次车外廓,为防止干涉取副偏角为35°,取刀杆直径D=20mm×20mm。

  2、精 车 削 轮 廓——取硬质合金93°右偏刀,副偏角为35°,取刀杆直径 D=20mm×20mm,为保证刀尖圆角半径rε小于结构上最小圆弧半径,取 rε=0.15mm~0.2 mm。

  3、切 槽 刀——切削刃宽为5 mm,取刀柄D=20mm×20mm。

  4、螺 纹 刀——使用60°外螺纹硬质合金刀,取刀柄D=20 mm×20 mm。

  5、切 割 刀——切削刃宽为4 mm,取刀柄D=25 mm×25 mm。

  6、将以上所选定的刀具参数填入如下数控加工刀具卡。

  数控加工刀具卡

  产品名称及代号零件轴

  零件名称

  零件轴

  图号

  A4

  序号

  刀具号

  刀具规格及名称

  数量

  加工表面

  备注 毕业论文http://www.751com.cn

  1

  T01

  93°硬质合金外圆刀

  1

  粗车外表面及平端面

  右偏刀kr’=35°

  2

  T02

  93°硬质合金外圆刀

  1

  精车外表面

  右偏刀kr’=35°3

  T03

  宽度为5 mm的切槽刀

  1

  切退刀槽

  宽5 mm4

  T04

  60°硬质合金外螺纹刀

  1

  车螺纹

  5

  T05

  切割刀1

  切断宽4mm6

  T06

  ?5中心钻1

  打中心孔GB/T4459-5编制

  审核

  孙淮陵

  批准

  共1页

  第1页

  五、切削用量的选取:

  1、背吃刀量ap(查参考文献2:P133表4-2、P136表4-3)

  ⑴、粗车循环:45#钢,经过热扎 ap=2~6 mm,取ap=3 mm。

  精车余量:ap=0.25 mm。

  ⑵、螺纹循环:粗车 ap=0.4 mm, 循环逐刀依次减少。

  精车余量ap=0.1 mm。

  2、主轴转速 (查参考文献2:P136表4-3并参阅机床手册中“主轴转速”)

  该零件的加工面由圆柱、圆锥、螺纹、球面等表面组成,因为工件材料为45#中碳钢热轧,硬度在190~230HB之间,加工成型应能好,工作尺寸较小,为保证表面精度要求选取切削速度范围为:Vc=90~160 m/min (Ra > 1.25~2.5um)

  ⑴、外廓加工:

  粗车加工: 取Vc=65 m/min, Vc=πdn/1000;

  n=65×1000/(3.14×42)=500 r/min

  故取n=500 r/min

  精车加工: 取Vc=130 mm/min, V c=πdn/1000;

  n=130×1000/(3.14×35)=1200 r/min

  故取n=1200 r/min

  ⑵、端面加工:数控端面加工相当于粗加工取n=500 r/min

  ⑶、螺纹加工: S≤1200/2-80=520 r/min(公式引用参考文献1公式5-1)

  取S=520 r/min

  ⑷、退刀槽加工: S=400 r/min ;

  ⑸、切割加工: S=400 r/min

  3.进给速度Vf的计算---Vf=nf(参考文献2:P138表4-4)

  ⑴、外轮廓:

  粗车:取f=0.4 mm/r Vf=500×0.4=200 mm/min

  精车:取f=0.15 mm/r Vf=1200×0.15=180 mm/min

  ⑵、端面加工: Vf=200 mm/min

  ⑶、螺纹加工:Vf=sf=np=(1200/2-80)×2=1040mm/min

  ⑷、退刀槽加工:S=400 r/min

  取f=0.2 mm/r Vf=400×0.2=80 mm/min

  ⑸、切割加工:S=400 r/min

  取f=0.2 mm/r Vf=400×0.2=80 mm/min

  根据上面的计算可得结果表如下:

  ap(mm)

  n(r/mm)

  Vc(m/min)

  f(mm/r)

  Vf(mm/min)

  车

  削

  粗车

  精车

  3

  0.25

  500

  1200

  65

  130

  0.4

  0.15

  200

  180

  螺

  纹

  粗螺纹

  精螺纹

  0.9

  0.1

  520

  520

  1040

  1040

  切割

  1.5

  400

  0.3

  80

  切槽

  1.5

  400

  0.3

  80

  切端面

  0.5

  500

  0.3

  200

  4、综合前面分析的各项内容,并将其填入数控加工工艺卡片

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