數(shù)控技師論文

1、江蘇省國家職業(yè)資格鑒定數(shù)控車工二級技師論文題目偏心件的孔軸配合加工專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)與機械加工班級 08數(shù)控技師（本）學生姓名張賽健學號 07指導(dǎo)教師王磊 吳艷2012 年5 月摘要隨著社會的需要和科學技術(shù)的快速發(fā)展產(chǎn)品的競爭愈來愈激烈， 學習數(shù)控 技術(shù)的人不斷增長， 而真正掌握這項技術(shù)的人必定是少數(shù)。 科學水平的不斷發(fā) 展，也使社會生產(chǎn)力得到了空前的進步， 不斷催生而出的新的加工制造業(yè)越來 越多的應(yīng)用于生產(chǎn)實踐之中， 并對社會進步發(fā)揮著巨大的推進作用。 數(shù)控加工 就是其中最具代表性的技術(shù)之一。機械傳動中，由回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)運動，往往是由偏心軸和曲軸來完成 的。機械的開會和縮緊也往由偏心零件來完

2、成的， 可見偏心零件在機械制造中 運用的非常廣泛。本課題來源于生產(chǎn)實踐，充分利用所學的機械制圖、機械設(shè) 計及機械制造等課程，了解針對偏心工件的特點，通過CAD軟件，利用該軟件制圖功能， 完成偏心工件類零件偏心外圓車組合夾具的設(shè)計。通過分析偏心工件類零件傳統(tǒng)加工手段和三爪微調(diào)車削法 , 得出了加工困難、 效率低、 互 換性差及精度不易保證的結(jié)論 , 針對其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件類 零件的工藝方案組合夾具車削法。在課題的研究設(shè)計階段， 首先從眾多的零件中選擇一個作為設(shè)計夾具的零 件。針對該零件的結(jié)構(gòu)特點，制定該零件的加工工藝。其次要了解夾具的相關(guān) 知識，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點選擇需要的夾具元

3、件，設(shè)計出夾具的大體結(jié)構(gòu)。為 了保證夾具組裝精度， 需要學習了解工件定位原理。 根據(jù)這些原理結(jié)合零件的 結(jié)構(gòu)特點確定零件在夾具中以軸外圓作為定位，計算夾具的定位精度與夾緊力保證零件在夾具上的加工精度。關(guān)鍵詞： 數(shù)控技術(shù) 偏心 加工工藝 工件定位目錄第一章前言 4第二章偏心工件的車削加工簡介2.1 、偏心工件的車削加工方法 52.2 、傳統(tǒng)加工手段分析 52.3 、專用夾具車削法 72.4 、加工原理 82.5 、偏心墊厚度計算 9第三章零件圖的分析3.1 、零件造型 143.2、偏心工件零件的工藝分析 163.3 、工藝規(guī)程 163.4 、生產(chǎn)類型的確定 17第四章毛胚的選擇4.1、選擇毛胚時

4、的考慮因素 174.2 、毛胚種類的選擇 174.3 、毛胚是結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸的選擇 17第五章加工心軸是定位與加工工藝的選擇5.1 、定位基準的選擇 185.2 、心軸的定位方法 185.3 、加工方法的選擇 195.4 、加工順序的安排 205.5 、工序設(shè)計 205.6 、機床與工藝設(shè)備的選擇 205.7 、刀具材料的選擇 215.8 、切削用量的選擇 23第六章完成心軸的加工6.1 、心軸的切削加工 256.2 、零件程序編制 256.3 、工藝卡片 27第七章小結(jié) 30謝辭 31參考文獻 31第一章 前言數(shù)控車床又稱為 CNC 車床，即計算機數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量 最大，覆

5、蓋面最廣的一種數(shù)控機床，約占數(shù)控機床總數(shù)的25%。數(shù)控機床是集機械、 電氣、 液壓、 氣動、 微電子和信息等多項技術(shù)為一體的機電一體化產(chǎn)品。 是機械制造設(shè)備中具有高精度、 高效率、 高自動化和高柔性化等優(yōu)點的工作母 機。數(shù)控機床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機床產(chǎn)量和總擁有量的百分 比是衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標志之一。 數(shù)控車 床是數(shù)控機床的主要品種之一， 它在數(shù)控機床中占有非常重要的位置， 幾十年 來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。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

6、擴大， 他對國計民生 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， 因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。 而且隨著世界制造業(yè) 的轉(zhuǎn)移，中國正逐步成為世界加工廠，美國，韓國，英國等國家已經(jīng)進入工業(yè) 化發(fā)展的高科技密集時代與微電子時代，鋼鐵，機械，化工等重工業(yè)正逐步向 發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移， 我國正處于重工業(yè)發(fā)展中期， 所以數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對發(fā)展中 國家的發(fā)展尤為重要。本課題來源于偏心工件零件的生產(chǎn)制造， 在設(shè)計加工傳動機構(gòu)中偏心工件 時，首先要清楚偏心工件在傳動機構(gòu)中所起到的作用。 偏心工件是傳動機構(gòu)完 成往復(fù)運動相互轉(zhuǎn)換的功能，它根據(jù)機械傳動的要求，按往復(fù)線

7、程的長短，偏 心工件能夠很好的完成功能轉(zhuǎn)換。 它對機器的工作性能， 可靠性和耐久性有很 大的影響。因此在生產(chǎn)時可靠的生產(chǎn)加工工藝和組裝工藝是非常重要的。在本設(shè)計的前半部分花 了比較長的篇幅講了有關(guān)偏心工件方面的加工工 藝，為本次設(shè)計作一個詳盡的前期準備工作。夾具設(shè)計必須滿足工藝要求，結(jié) 構(gòu)性能可靠，使用安全，操作方便，有利于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動 條件，提高標準化、通用化、系列化水平。在設(shè)計時還應(yīng)盡量采用有關(guān)的國家 標準、 行業(yè)標準、 企業(yè)標準。 這些都是一個好的夾具產(chǎn)生之前必不可少的條件。第二章偏心工件的車削加工的簡介2.1偏心工件的車削加工方法在傳動機構(gòu)中，一般常用偏心工件或曲軸等

8、偏心件來完成回轉(zhuǎn)運動與往復(fù) 運動相互轉(zhuǎn)換的功能，因此偏心件在機械傳動中應(yīng)用的十分廣泛。偏心件加工工藝水平的高低（特別是大型偏心工件）可以反映出一個企業(yè)的機械加工工藝 能力。偏心類工件是軸線與軸線平行但不重合的工件，其中外圓與外圓偏心的工件稱為偏心工件，內(nèi)孔與外圓偏心的工件稱為偏心套，軸線之間的距離稱為偏心距。車削加工偏心類工件的方法很多，如三爪自定心卡盤車削法、四爪單動卡盤車削法、雙重卡盤車削法、花盤車削法、偏心卡盤車削法、兩頂尖車削法和專用夾具車削法。偏心工件工件在機械加工中比較常見，屬于軸類零件中比較難加工的，常見的車削加工方法有三爪車削法、四爪車削法、花盤車削法、三爪微調(diào)車削法和專用夾具

9、車削法。2.2傳統(tǒng)加工手段分析傳統(tǒng)加工手段車削加工偏心工件類工件，工件裝夾有一定的難度，要求具有較強的操作技能。在單件或小批量加工偏心工件類零件時，傳統(tǒng)的加工手段一般有三爪車削法、四爪車削法和花盤車削法等方法。（1）三爪車削法圖1-1三爪車削法示意圖三爪車削法車削加工偏心工件類工件 , 適用車削加工單件小批量、 小偏 心距、 精度要求不高的工件。 這種加工方法需要數(shù)學計算 , 要求操作者有較高 的專業(yè)理論知識。 三爪車削法車削加工偏心工件類工件 , 在三爪卡盤的其中 1 個卡爪上墊 1 個墊塊 （ 見圖 1-1）, 墊塊厚度 X 的計算方法如下 : X = 1 . 5e+ k , 式中 : X

10、 為墊塊厚度 , e 為工件偏心距 , k 為工件偏心距修正值 （ 其正負按 實測結(jié)果確定 ）; k = 1. 5 e , 式中 e 為試切后的偏心距實測誤差 ; e= e - e 測 , 式中 e 測 為試切后實測偏心距。這樣墊塊的厚度尺寸雖確定了 , 但值得注意的是墊塊軸向長度尺寸 , 其大 小直接影響偏心工件軸線的平行度。實踐證明 , 墊塊軸向尺寸小于 15mm 時 , 不能保證偏心工件軸線的平行度；當其大于 30mm時，容易保證偏心工件的平行度 , 有利于保證偏心工件加工精度。三爪車削法加工偏心工件類工件 , 從理論上講非常正確 , 但在實際應(yīng)用中 可操作性太差 , 具有以下缺陷。1）

11、雖明確了墊塊的厚度尺寸和軸向長度尺寸 , 但其材質(zhì)、 加工要求不同 也嚴重影響工件的加工精度 , 多數(shù)滿足不了偏心工件的加工要求 ；2）找正偏心工件類工件軸線平行度時 , 必須找正最高側(cè)面母線或最低側(cè) 母線與主軸軸線平行 , 費時費工又不一定取得很好的效果 ；3）實測偏心距 , 百分表最高側(cè)母線與最低側(cè)母線之間的讀數(shù)差的一半即是偏心距 , 也就是說百分表觸及最高側(cè)母線和最低側(cè)母線的位置誤差直接影響偏心距的測量精度 , 從而直接影響工件的加工精度 ；4）卸下工件再次安裝時卡盤精度和人為安裝因素也直接影響工件的加工 精度 , 很難保證工件精度和互換性。（ 2）四爪車削法和花盤車削法四爪車削法和花盤

12、車削法加工偏心工件類工件, 適用于車削加工單件、偏心距較大、 精度要求不高的工件。這種加工方法雖然不需要數(shù)學計算和專 業(yè)理論知識 , 但要求操作者具有較強的操作技能 , 裝夾工件有一定的難度 , 也能 充分體現(xiàn)操作者的綜合能力。 四爪單動卡盤車削法和花盤車削法加工偏心工件 類工件 , 從理論上講可行 , 但實際操作性很差 , 對操作者操作技能的依賴性很 強 , 也同三爪車削法一樣具有以下缺陷。1）找正偏心工件類工件軸線平行度時，必須找正最高側(cè)面母線或最低側(cè)母線與主軸軸線平行，費時費工又不一定取得好效果；2）實測偏心距，百分表最高側(cè)母線與最低側(cè)母線之間的讀數(shù)差的一半即是偏心距，也就是說百分表觸及

13、最高側(cè)母線和最低側(cè)母線的位置誤差直接影響偏心距的測量精度，人為因素直接影響工件的加工精度；3）工件的找正、測量偏心距比三爪車削法還麻煩、費時；4）卸下工件再次安裝時需重新找正、重新測量偏心距，根本沒有互換性可言。2.3專用夾具車削法偏心工件類零件傳統(tǒng)加工手段和改進三爪車削法雖能完成偏心工件類零件加工的任務(wù)，但其加工困難、效率低、互換性和精度難保證的缺陷是現(xiàn)代高 效高精加工理念所不容的。為了降低工人勞動強度、提高偏心零件加工精度和互換性、提高生產(chǎn)效率，經(jīng)多次與有經(jīng)驗的老師傅探討，針對批量生產(chǎn)提出了高效加工高精度偏心工件類零件的方案 專用夾具車削法。為此，我們以簡單的偏心套和帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖結(jié)合的專

14、用夾具結(jié)構(gòu)作簡單分析,如圖1-2所示,此專用夾具設(shè)計時主要考慮如下內(nèi)容：圖1-2偏心套和帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖結(jié)合的專用夾具車削法示意圖1）偏心套偏心距的確定：偏心套偏心距的基本值與所加工工件的偏心距 致，偏心套偏心距的公差值為所加工工件偏心距公差值的1 /3。2) 偏心套與所加工工件的安裝配合以 H6 /h6 為宜。3) 偏心套的加工主要考慮其公差值的不同而異 , 但偏心套與所加工工件 的配合孔表面光潔度必須達到Ra0 . 8 以上。4) 工件頂緊頂尖必須是帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖。5) 工件加工時將偏心套、 所加工工件按圖 2 所示安裝到車床卡盤上 ,卡 緊適當 , 再用帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖將所加工工件適當緊頂

15、, 以 防工件竄動而影響 其加工精度。6) 工件加工完工后 , 只要將頂尖移開 , 可取下完工工件 ,安裝未加工工件 , 重復(fù)簡單的車工工序即可加工高精度偏心工件工件。專用夾具車削法具有以下優(yōu)點 :1) 操作性強 ;2) 對操作者操作技能的依賴性很低 ;3) 按要求安裝即可進行加工 , 不需找正偏心、工件軸線平行 ,極大降低了 工人勞動強度 ;4) 零件加工精度不受人為因素的影響 ;5) 零件加工精度互換性很好 ;6) 極大提高了生產(chǎn)效率 ;7) 專用夾具成本不高 , 經(jīng)濟性良好。加工精度要求不高、 小偏心距、 單件或小批量偏心工件類零件的車削加 工 ,適合采用三爪車削法 ;加工精度要求不高、

16、偏心距較大、 單件偏心工件類零件的車削加工 ,適合采用四爪車削法和花盤車削法; 加工精度要求比較高、小偏心距、 單件偏心工件類零件的車削加工,適合采用三爪微調(diào)車削法 ; 加工精度要求比較高、 或批量較大的偏心工件類零件的車削加工,適合采用專用夾具車削法。2.4 加工原理即把需要加工偏心部分的軸線找偏心加工原理： 主要是在裝夾方面采取措施， 正到與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合。2.5 偏心墊厚度計算偏心墊厚度可用以下近似公式計算：X=1.5e+kK=1.5 e e=e-e 測式中e工件偏心距 mmmmK偏心距修正值，正負值按實測結(jié)果定 e試切后實測偏心距誤差，mme 測試切后，實測偏心距， mmd 4

17、S母：02器S出ffi寸匚IS袂畫115寸來連衆(zhòng)翌豊冷字nul關(guān)151曲善辛獨45-5XL244XL5阪JJcn11建蠱聲空壽一來45”蛍益寸II暴WT09n寸第三章零件圖的分析3.1零件造型件一實體件二實體件三實體3.2 偏心工件零件的工藝分析在傳動機構(gòu)中 , 一般常用偏心工件或曲軸等偏心件來完成回轉(zhuǎn)運動與往復(fù) 運動相互轉(zhuǎn)換的功能 , 因此偏心件在機械傳動中應(yīng)用的十分廣泛。本次設(shè)計是加工兩心偏心工件 . 兩心偏心工件的結(jié)構(gòu)相對簡單 , 加工定位 的難點在加工偏心外圓上。由于此偏心工件的偏心輪比較大 , 在加工軸大端小 端的時候需要用心軸作為輔助支承。取來毛壞后，檢查是否存在缺陷。銑端面加工中

18、心孔，因為中心孔作為后 續(xù)加工的輔助支承，所以加工時要務(wù)求精準，選用高精度鏜床。加工大端外圓，應(yīng)注重偏心外圓垂直度誤差。在加工時要留有加工余量， 以確保下一步的精加工。加工小端外圓，同樣也應(yīng)注意偏心外圓垂直誤差。加工時應(yīng)使直徑大的余 量大些，以方便在加工出現(xiàn)誤差過大時作適度調(diào)整。偏心工件的加工主要以軸加工表面為基準，中心孔為輔助基準，故先加工 中心孔， 然后以中心軸線和軸表面為定位基準加工其他的表面， 來保證加工基 準和設(shè)計基準的統(tǒng)一，從而達到要求的位置精度。3.3 工藝規(guī)程工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 工 藝規(guī)程的作用：（ 1） 工藝規(guī)程指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文

19、件；（ 2） 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理工作的依據(jù)；（ 3） 工藝規(guī)程是新建、擴建或改建機械制造廠的主要技術(shù)資料。 因此，零件的機械加工工藝規(guī)程是每個機械制造廠或加工車間必不可少的技術(shù) 文件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生 產(chǎn)的檢驗。 工廠或車間的每個工人、 技術(shù)人員和干部都必須按照工藝規(guī)程進行 生產(chǎn)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本和安全生產(chǎn)。零件的機械加工 工藝規(guī)程作用重大，必須認真做好 。3.4 生產(chǎn)類型的確定根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來確定生產(chǎn)類型。 生產(chǎn)類型將直接影響工藝規(guī)程的內(nèi)容和生產(chǎn)的組織形式。偏心工件零件的生產(chǎn)屬于中批生產(chǎn)。因此，工件的互換 性好，

20、毛坯多用型材，精度中等，加工余量中等，多采用專用機床、專用夾具 (加工精度基本由其保證)等，并且工藝規(guī)程要詳細、規(guī)范。第四章 毛坯的選擇4.1 選擇毛坯時的考慮因素1) 零件加工的工藝性能及心軸加工對材料組織和性能的要求2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸；3) 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；4) 現(xiàn)有加工生產(chǎn)條件。4.2 毛坯種類的選擇毛坯的種類分為四種，鑄件、鍛件、焊接件和型材。上述零件為形狀簡單， 精度要求高，加工余量小，并且為單件小批生產(chǎn)、生產(chǎn)周期短的小型零件。綜 合考慮，應(yīng)選擇型材作為加工零件的毛坯。4.3 心軸毛坯的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸的選擇為了盡量減少零件的機械加工切除量、勞動量和生產(chǎn)費用，節(jié)約能源與

21、金 屬材料， 我們可以選擇一種與該心軸零件的外形尺寸相接近的毛坯， 從上面的 零件圖中我們可以看出，零件件一可以選擇40的圓鋼做毛坯。毛坯長度尺寸為90mm件二和件三可以選擇40的圓鋼做毛坯。兩件總長度為75 mm第五章 加工心軸時定位與加工工藝的選擇5.1 定位基準的選擇：正確選擇定位基準是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容。 在最初的工序中只能 選擇未加工過的毛坯面為定位基準， 稱為粗基準， 用加工過的表面作定位基準 稱為精基準。 在加工過程中， 必須相應(yīng)的以一個或幾個面為依據(jù)來加工其他表 面，以達到零件圖上的要求。所以在機械加工中要確定正確的定位基準。偏心工件粗基準的選擇主要遵循粗基準選擇的一般

22、原則。 粗基準的選擇將 會影響各加工面的余量分配和位置精度。 在選擇偏心工件的粗基準時， 應(yīng)該考 慮以毛坯件自身作為粗基準，工件外表面不用加工。仍然保持為毛坯面。對于本工件來說，先加工中心孔，然后將毛壞外圓作為粗基準來加工，這 樣加工使制造基準和設(shè)計基準保持一致。中心孔的精度要求較高， 位子精度要 求也較高，一次加工可能難以保證其精度，而對加工余量不均與引起的誤差， 采用多走一刀來修正。粗基準最好只使用一次，不要重復(fù)使用，以免產(chǎn)生較大 的位置誤差。5.2 心軸的定位方法：三爪卡盤定位。零件為簡單的軸類零件，加工面為外圓、端面、倒角，零件只在x， z 二個方向上有加工精度要求， 根據(jù)定位的基本原

23、理可知， 零件的毛坯在機床上用 三爪卡盤定位時應(yīng)限制 5 個自由度，即沿 x ，y 軸方向上的移動和繞 x，y 軸轉(zhuǎn) 動的 4 個自由度和沿 z 軸方向移動的一個自由度。1）、限制 x 軸方向上的移動是為了減小心軸加工時，在切削力的作用下， 由于心軸的定位基準面與三爪卡盤的限位基準面不重合而產(chǎn)生的基準位移誤 差；2）、限制 x 軸方向上的轉(zhuǎn)動是為了減小心軸在車外圓面時，在切削力的作 用下，各個外圓面之間的同軸度誤差；3）、限制 z 軸方向上的移動是為了減小心軸在車削時，由于心軸左右移動 而產(chǎn)生的長度方向上的尺寸精度誤差；4）、限制 y 軸方向上的移動是為了減小心軸在車削時，由于心軸上下移動而產(chǎn)

24、生的圓度誤差和同軸度誤差；5）、限制 y 軸方向上的轉(zhuǎn)動是為了減小心軸在車削時，由于心軸繞y 軸轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的同軸度誤差；零件加工時用安裝在數(shù)控車床上的機用三爪卡盤裝夾，裝夾時，毛坯的表 面應(yīng)與三爪卡盤的內(nèi)爪面貼合，利用三爪卡盤的自定心特性定位，由此可知， 毛坯的定位方式為： 三爪卡盤限制毛坯的 4 個自由度， 共限制工件的 5 個自由 度。5.3 加工方法的選擇零件的加工方法的選擇主要取決于加工表面的技術(shù)要求， 如粗糙度、 尺寸 精度，公差等級等，再有，就是和被加工材料、生產(chǎn)類型，技術(shù)條件等也有關(guān) 系。當明確了上述因素后，就可以根據(jù)此來選擇加工方法，來滿足零件質(zhì)量、 較好的經(jīng)濟性和較高的生產(chǎn)率

25、的要求。參考機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ， 其加工方法選擇如下：（ 1）檢查工件毛坯是否有影響質(zhì)量缺陷,夾緊后車兩端平頭，以各待加工面為基面 ,找正后打中心孔。（ 2）先加工大的偏心面 ,然后依次加工軸面 ,從粗到細加工。（ 3）先加工大的偏心面 ,然后依次加工軸面 ,從粗到細加工。（ 4 ）粗車偏心圓外圓。（ 5）熱處理調(diào)質(zhì)達到技術(shù)要求。（ 6）夾緊后車兩端平頭，以各待精加工面為基面,找正后打中心孔。（ 7）先加工偏心圓側(cè)面 ,然后依次加工外圓面 ,從直徑大到小加工 ,精度達 到圖上要求。（ 8）先加工偏心圓側(cè)面 ,然后依次加工外圓面 ,從直徑大到小加工 ,精度達 到圖上要求。（ 9）加工偏心

26、圓外圓。5.4加工順序的安排偏心工件零件的加工方法選擇完畢后，就要安排加工順序。一般來說，零件的加工順序可劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段以及光整加工階段，并依次進行。但由于本工件毛壞是采用精鍛，且工件的要求不是太高， 所以本工件是采用粗車，精加工就可以達到這些要求。為了達到這些要求，工 件的各個加工面的加工順序就不能隨意安排，必須遵照一定的原則。即先粗后精、先主后次、先面后孔、先基準后其他”。（1）作為基準的表面應(yīng)先加工，因為后續(xù)工序中要以它作為定位基準，即 先基準后其他”。本文的工藝過程中，中心孔作為基本的輔助定位基準，故 安排其先加工，以保證后續(xù)工序的加工精度。（2）精基準加工

27、完畢后，應(yīng)對主要加工表面及關(guān)鍵孔進行粗加工、半精加工和精加工。 主要表面的精加工一般放在最后階段進行，以免受到其它的工序影響，即 先粗后精、先主后次 ”。5.5工序設(shè)計工序設(shè)計的內(nèi)容是為某一工序選擇機床和工裝設(shè)備，確定進給量，背吃刀量（切削深度）和切削速度等切削用量，同時選擇刀具，量具等設(shè)備，以高效、 高質(zhì)量的完成本道工序。5.6機床與工藝設(shè)備的選擇：加工機床的選用：根據(jù)心軸的加工精度和加工要求，以及現(xiàn)有的加工設(shè)備，可以選擇FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床；加工內(nèi)容機床銑削端面數(shù)控車床粗車數(shù)控車床半精車數(shù)控車床精車數(shù)控車床5.7 刀具材料的選擇材料我們選用硬質(zhì)合金鋼 硬質(zhì)合金由作為主要組元的難熔金屬碳

28、化物和起黏結(jié)相作用的金屬組成 的燒結(jié)材料， 具有高強度和高耐磨性。 它是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金 屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度 和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500 C的溫度下也基本保持不變，在1000 C時仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車刀，銑刀，刨刀，鉆頭，鏜刀等用于切削鑄鐵，有色金 屬，塑料，化纖，石墨，玻璃，石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼，不 銹鋼，高錳鋼，工具鋼等難加工的材料?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等 于碳素鋼的幾百倍。性能特點 硬度高（86-93HRA，相當于 69

29、-81HRC）; 熱硬性好（可達 900-1000 C） 耐磨性好 硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度提高4-7 倍，刀具壽命高 5-80 倍。制造模具，量具，壽命比合金工具鋼高 20-150 倍?？汕邢?50HRC 左右的硬質(zhì)合 金材料。但硬質(zhì)合金脆性打，不能進行切削加工，難以制成形狀復(fù)雜的整體刀 具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接，粘接，機械夾持等方法。分類與牌號 鎢鈷類硬質(zhì)合金主要成分是碳化鎢（ WC）和粘結(jié)劑鉆（CO） 其牌號是由“ YG ”（硬，鉆兩字漢語拼音字首）和平均含鉆量的百分數(shù)組成。例如，“ YG ”，表示平均 WCO=8% ，其余為碳化鎢的鎢鉆類硬質(zhì)合金TIC刀具 鎢鈦鉆類硬

30、質(zhì)合金其主要成分是碳化鎢，碳化鈦（Tic ）及鉆其牌號由“ YT”（硬，鈦兩字的漢語拼音首字）和碳化鈦平均含量組成 例如，YT15，表示平均 WTi=15%，其余為碳化鎢和鉆含量的鎢鈦。鎢鈦鉭刀具 鎢鈦鉭類硬質(zhì)合金 主要成分是碳化鎢，碳化鈦，及鉆YW1其牌號由“ YW ”（硬，萬兩字的漢語拼音首字）加順序號組成，如WC刀具夾具的選擇：由于加工對象為軸類零件，加工時選三爪卡盤作夾具三爪卡盤量具、檢具和量儀的選擇：加工對象屬于單件小批生產(chǎn)，可以采用游標卡 尺和千分尺作量具。游標卡尺千分尺5.8切削用量的選擇:1、切削速度的選擇：在車削過程中，車刀在使用過程中發(fā)生磨損快慢主要取決于車削速度，為了保證

31、車刀耐用度和使用壽命的要求，在車削時所用的車削速度不得超過其允許的最高車削速度。在心軸精加工時，為了提高加工質(zhì)量，應(yīng)使用較高的車削 速度，但應(yīng)低于刀具允許的最高速度Vcmax。由于大多數(shù)車床的主運動都是由機床主軸旋轉(zhuǎn)完成的，因此，車削速度的確定實際上就是主軸轉(zhuǎn)速的確定，即/ ji dn=1000vcn主軸轉(zhuǎn)速， r/min;vc切削速度， m/min;d回轉(zhuǎn)體的直徑， mm即車刀的切削速度為600=1000vc/3.14 x40 vc=75.36mm/min=1.256mm/min;由于車削該心軸所用刀具為硬質(zhì)合金刀具，查表可得切削速度取 120m/min2、背吃刀量的選擇： 背吃刀量的選擇可

32、根據(jù)切削速度來選擇，在該心軸零件的粗加工階段中， 在機床剛度、 功率和刀具強度以及切削速度允許的條件下， 盡可能選取較大的 背吃刀量，以減少進給次數(shù)，提高效率。在心軸零件的精加工階段中，為了保 證零件的加工精度和表面質(zhì)量，背吃刀量應(yīng)小一些。粗車該心軸，背吃刀量選 1 5mm；半精車該心軸，背吃刀量選 0.5 1mm；精車該心軸，背吃刀量選 0.1 0.5mm；3、進給速度的確定： 進給速度與主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系為： vf=nf粗車 f取 0.3 0.8mm/r;精車 f取 0.05 0.2mm/r;車削的進給速度為粗車 vf=600 x 0.5=30mm/min精車 vf=600 x 0.1=60m

33、m/min第六章完成心軸的加工6.1心軸的切削加工1、裝夾毛坯：松開三爪卡盤，放入毛坯，轉(zhuǎn)動毛坯，同時擰緊三爪卡盤, 盡量使毛坯的外圓面與三爪卡盤的內(nèi)表面貼合，啟動主軸，調(diào)整毛坯與 主軸的同軸度；2、程序輸入：通過手動輸入方式將心軸的數(shù)控加工程序輸入機床；3、裝刀：按照心軸的加工工藝過程，依次將數(shù)控刀具裝入機床；4、對刀：利用試切法對刀；5、心軸加工：按下開始按鈕，加工心軸；6.2零件程序編制O0001車件一右端面00002車件一右端偏心N10 T0101N10 T0101N20 M3 S600 F0.4N20 M3 S600 F0.4N30 GO X100 Z100N30 G0 X100 Z

34、100N40 X40 Z5N40 X40 Z5N50 G71 U1 R1N50 G71 U1 R1N60 G71 P 70 Q160 U0.5 F0.4N60 G71 P70 Q110 U0.5 F0.4N70 G1 X14N70 G1 X20N80 Z0N80 Z0N90 X16 Z-1N90 Z-16N100 Z-16N100 X22 Z-17N110 X30N110 Z-40N120 Z-52N120 G0 X100 Z100N130 X36N130 M30N140 X38 Z-53N150 Z-62N160 X40N170 G0 X100 Z100N180 M3000003車外螺紋N1

35、0 T0202N20 M3 S500N30 G0 X100 Z100N40 X22 Z5N50 G92 X15.2 Z-12 F1.5N60 X14.6N70 X14.2N80 X14.04N90 X14.04N100 G0 X100 Z100N110 M3000005車內(nèi)螺紋N10 T0303N20 M3 S500N30 G0 X100 Z100N40 X14 Z5N50 G92 X14.85 Z-13 F1.5N60 X15.45N70 X15.85N80 X16.01N90 X16.01N100 G0 Z100N110 X100N120 M3000004車件一左端橢圓N10 T0101N

36、20 M3 S600 F0.4N30 GO X100 Z100N40 X40 Z5N50 G71 U1 R1N60 G71 P70 Q160 U0.5 F0.4N70 G1 X0N80 Z0N90 #1=25N100 #2=15*SQRT1-#1*#1/225N110 G1 X#2*2 Z#1-25N120 #仁 #1-0.5N130 IF#1GE 0 GOTO #2N140 G1 X36N150 X38 Z-26N160 X40N170 GO X100 Z100N180 M30O0006車件三右端橢圓N10 T0404N20 M3 S600 F0.4N30 G0 X100 Z100N40 X

37、40 Z5N50 G73 U5 R5N60 G73 P70 Q170 U0.5 F0.4N70 G1 X0N80 Z0N90 #1=10N100 #2=19*SQRT1-#1*#1/100N110 G1 X#2*2 Z#1-10N120 1= #1-0.5N130 IF #1 GE -6.14 GOTO #2N140 G1 X30 Z-21.14N150 X33N160 X35 Z-22.14N170 X40N180 G0 X100 Z100N190 M306.3機械加工工藝過程卡江蘇省揚州技師學院機械加工工藝過程卡工序號工序名稱工步工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備夾具刃具/、量具01車件一右 端面1端面

38、平整及Z 方向?qū)Φ禖YNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤外 圓 刀千分尺 游標卡尺02車22mm偏心端面2裝夾偏心墊片CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤外 圓 刀千分尺 游標卡尺03切槽3槽寬5和槽寬4CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤切 槽 刀游標卡尺04車外螺紋41.5導(dǎo)程，螺紋長度12CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤螺 紋 刀千分尺 游標卡尺05車件一左 端面橢圓5宏程序加工CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤外 圓 刀千分尺 游標卡尺06件二中心鉆鉆孔6打定位孔方便 鉆頭鉆入CYNC-400TA 臥式

39、數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤中心鉆/07 15mm鉆頭鉆孔7鉆深度50mm的孔CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤15mm鉆頭游標卡尺08鏜30mm孔8鏜長度5mmCYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤鏜 刀千分尺 游標卡尺江蘇省揚州技師學院機械加工工藝過程卡工序號工序名稱工工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備步夾具刃具/、量具09鏜22mm偏心孔09裝夾偏心墊片CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤鏜 刀千分尺 游標卡尺10車22mm偏心端面10裝夾偏心墊片CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤鏜 刀千分尺 游標卡尺11車件二左 端面11端面平整及Z 方向?qū)Φ禖YNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自定心卡盤外 圓 刀千分尺 游標卡尺12切斷12工件長度30處 切斷CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤切 槽 刀游標卡尺13車件二左端面13端面平整及Z 方向?qū)Φ禖YNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤外 圓 刀千分尺 游標卡尺14車內(nèi)槽14槽寬4深度1CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤內(nèi) 槽 刀游標卡尺15車內(nèi)螺紋151.5導(dǎo)程，螺紋長度13CYNC-400TA 臥式數(shù)控車床三爪自 定心卡 盤內(nèi) 螺 紋 刀游標卡尺16車件二右端面16端面平整及Z 方向?qū)Φ禖YNC-400TA