刀柄套加工工艺分析3

-1-哈尔滨应用职业技术学院毕业设计标题：刀柄套加工工艺分析学生姓名：魏巍系部：机械工程系专业：数控技术指导教师：王海燕起止时间：哈尔滨应用职业技术学院教务处制-2-目录摘要.........................................................-3-1零件的加工工艺分析...........................................-4-1.1零件图的工艺分析..........................................-4-1.2分析零件图纸中的尺寸..........................错误!未定义书签。1.3零件的结构工艺性分析..........................错误!未定义书签。1.4零件毛坯的选择................................错误!未定义书签。1.5零件的安装................................................-7-2数控加工工艺方案的制定.......................................-8-2.1工序与工步的划分..........................................-8-2.2加工机床的选择............................................-9-2.3刀具的选择................................................-9-2.4量具的选择...............................................-11-2.5夹具的选择...............................................-11-2.6冷却液的选择.............................................-12-3切削用量的选择..............................................-13-3.1切削用量的选择原则.......................................-13-3.2背吃刀量的选择...........................................-14-3.3确定主轴转速.............................................-14-3.4进给量或进给速度的选择...................................-15-4数控加工工艺过程卡片........................................-16-4.1确定加工路线.............................................-16-4.2数控加工工艺过程卡片.....................................-17-4.3刀具卡...................................................-18-4.4编写程序数控加工程序.....................................-18-5零件的加工及结果分析........................................-23-5.1对刀.....................................................-23-5.2加工零件.................................................-24-5.3零件加工结果.............................................-24-5.4原因分析.................................................-24-5.3解决方法.................................................-25-总结........................................................-25-参考文献：....................................................-26--3-摘要本文是对典型轴套类零件加工技术的应用及数控加工的工艺性分析，主要内容包括零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、数控加工工艺文件的制定、数控加工程序的编写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。还重点对轴套零件的加工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。关键字：工艺分析加工程序切削用量公差-4-第1章零件的加工工艺分析1.1零件图及工艺分析1.1.1零件图图1-1-5-技术要求：(1)不允许使用纱布和锉刀修饰表面(2)未注明倒角1×45°(3)涂色检查互配部分接触面积不得小于60%图1-2技术要求：(1)不允许使用纱布和锉刀修饰表面(2)未注明倒角2×45°(3)涂色检查互配部分接触面积不得小于60%轴套是各种机器中最常见的零件之一。数控车床加工的轴类零件一般由圆柱面、圆锥面、圆弧面、台阶、端面、内孔、螺纹和沟槽构成，材料为45#。如图1-1、1-2所示的轴套配合件适合采用数控车床加工。通常轴类零件上的圆柱面用于支撑传动零件（如带轮、齿轮等）和传递扭矩，圆锥面有传递扭矩、高精度定心和装卸方面等特点，端面和台阶用来确定装在轴上的零件的轴向位置，螺纹常用于轴或轴上零件的锁紧，沟槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，还可以对轴上的传动零件进行轴向定位。加工如图1-1、1-2所示轴套配合件为该零件未进行热处理前的零件工序图。该零件属于轴套配合件。其主要技术要求为：不许用纱布锉刀修整表面。左端Φ60的外圆对Φ40的槽的同轴度公差为0.01mm，轴套内径与外径的同轴度为0.05mm，Φ60的外径与Φ96外径的垂直度为0.02mm.对数控加工来说，最倾向与以同一基准引注尺寸或直接给坐标尺寸，这就是坐标标注法。这种标注法，即便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，保证设-6-计、定位、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员往往在尺寸标注中较多的考虑装配等使用特性要求。而不得不采取局部分散的标注方法，这样会给工序安排与数控加工带来很多不便，事实上，由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会因产生较大的累计误差而破坏使用特性，因而改变局部的分散标注法为集中引注或坐标式尺寸、标注是完全可行的。图1-1、1-2所示即为尺寸标注法,这是基本采用数控设备制造并充分考虑数控加工特点所采取的一种设计原则。1.1.2零件图工艺分析零件的结构工艺性是指在满足使用要求的前提下制造、维修的可行性和经济性。即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证该零件的视图符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；几何元素之间的关系准确；尺寸标注完整、清晰。1、尺寸精度轴是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～IT9，精密轴颈可达IT5。套的外径精度相对于内径精度来说邀相对高一些。该零件总长度为320mm，Φ34的槽上偏差为0，下偏差为0.08精度要求非常高。Φ60外圆的上偏差为0,下偏差为-0.02。最左端外圆直径为60。上偏差为-0.07，下偏差为-0.02。套的总长度为80mm。套的小径为60，上偏差为0.09下偏差为0。套与轴的配合处的公差为正负0.06。2、表面粗糙度的要求根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度。例如，普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra1.6～6.3μm。随着机器运转速度的增大和精密度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。该零件表面粗糙度除了配合处的公差为1.6μm，另外均为3.2μm。3、位置精度的要求位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同-7-轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向同轴度来表示。根据使用要求，规定高精度为0.001～0.005mm，而一般精度的轴为0.01～0.03mm。如图1-1、1-2所示，Φ60mm的同轴度公差为0.05mm，Φ60mm的内径与套的断面的垂直度为0.02mm。1.2毛坯选择及安装1.2.1毛坯选择毛坯材料为45#，强度、硬度、塑性等力学性能好，切学性能、没有经过热处理、等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能。轴毛坯下料长为Φ100mm×320mm。套毛坯下料长为Φ100mm×88mm。合理的标注尺寸零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使用工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。1.2.2零件的安装数控车床上零件的安装方法与普通车床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，主要注意以下两点：（1）力求设计、工艺与偏程计算的基准统一，这样有利于提高编程时数值计算的简便性和精确性。（2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次装夹后，加工出全部待加工面。根据零件的尺寸、精度要求和生产条件选择最常用的车床通用的三爪自定心卡盘（图1-3）。三爪自定心卡盘可以自定心，夹持范围大，适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类上小型零件。图1-3-8-第2章数控加工工艺方案的制定2.1工序与工步的划分确定加工方案经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度要求，作出以下加工方案。1.先加工轴，然后对套进行加工。2.加工套的外圆，然后加工内孔。3.先加工轴的右端，（如图2-1）图2-14.然后加工轴的左端,其走刀路线（如图2-2）图2-25.然后再加工轴套（如图2-3）-9-图2-32.2加工机床的选择○1要保证加工零件的技术要求，能加工出合格的产品。○2有利于提高生产率。○3尽可能降低生产成本即生产费用。根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、现有的生产条件要求。选用CAK6140数控车床（如图2-4）。图2-42.3刀具的选择数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀具及切削用量。数控车床对刀具提出了更高的要求,不仅要求刀具精度高,刚性好,耐用度高,而且要求安装、调整、刃磨方便,断屑及排屑性能好。在全功能数控车床上,可预先安装8～12把刀具,当被加工工件改变后,一般不需要更换刀具就能完成工件的全部车削加工.为了满足要求,刀具配备时应注意以下几个问题.①在可能的范围内,使被加工工件的形状、尺寸标准化,从而刀具的种类,实现不换刀或少换刀,以缩短准备和调整时间.②使刀具规格化和通用化,以减少刀具的种类,便于刀具管理.-10-③尽可能草用可转位刀片,磨损后只需更换刀片,增加了刀具的互换性.④在设计或选择刀具时,应尽量采用高效率、断屑及排屑性能好的刀具.车床主要用于回转表面的加工,如内/外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、内孔加工等的切削加工。数控车削常用的车刀一般分为三类,即尖形车刀、圆弧车刀和成形车刀。如下图（2-5）所示为常用车刀的种类、形状和用途.图2-5综上分析该零件主要以外圆加工为主。选择硬质合金车刀，需要45°车刀、80°外圆刀、切断刀、螺纹刀、钻头、内孔车刀。加工零件为配合件，需要加工内孔，利用如图（2-6）的钻头加工。钻头直径Φ20。-11-图2-62.4量具的选择外圆柱和长度用规格为0～150mm游标卡尺进行测量外圆面、端面的圆跳动用百分表测量，