畢業(yè)設(shè)計(jì)——內(nèi)螺紋深槽橢圓球頭心軸的加工工藝分析

1、內(nèi)螺紋深槽橢圓球頭心軸的加工工藝分析【摘要】對于內(nèi)螺紋深槽橢圓球心軸的設(shè)計(jì)和加工工藝的設(shè)計(jì)，首先要對零件的參數(shù)和材料進(jìn)行合理的選取進(jìn)行總結(jié)，然后根據(jù)我們所學(xué)的知識和查閱資料等手段，再對所選用的刀具和毛坯進(jìn)行分析確定。運(yùn)用了UG和CAD畫出了零件圖的簡圖。然后再機(jī)床上進(jìn)行仿真加工。最后根據(jù)對該零件加工過程內(nèi)容和過程分析及加工方案的設(shè)計(jì)對改工件進(jìn)行加工。【關(guān)鍵詞】 數(shù)控機(jī)床，加工精度高.UG，CAD目錄引言1一、零件的分析5（一） 零件的圖紙分析5（2） 零件的結(jié)構(gòu)分析.5（3） 數(shù)值的計(jì)算.7（一）加工精度的要求.7（二）裝夾定位基準(zhǔn)的選擇.7（三）刀具的分析與確定.7（四）加工處理7三、數(shù)控車

2、削加工工藝8四、機(jī)床刀具運(yùn)行軌跡圖105、 編寫程序.14六、零件的生產(chǎn)加工.15七、總結(jié).16八、參考文獻(xiàn).17九、謝辭.18引言我寫的內(nèi)螺紋深槽橢圓球新軸的課題來源于蘇州博正公司齒輪加工企業(yè)。該企業(yè)主要加工對二軸零件和數(shù)控加工中心的生產(chǎn)和加工，這次獨(dú)立完成對改題目的畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于在掌握刀具和方法的前提下，運(yùn)用自己知道的知識編寫工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)，編寫程序和再數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工這將對我的工作都會有很大的幫助。第一節(jié)、零件的分析一、零件圖紙分析圖1-1 零件圖二、零件的結(jié)構(gòu)分析該零件結(jié)構(gòu)如圖1.2所示，其中包括了圓柱，圓錐，橢圓球頭，內(nèi)孔及內(nèi)螺紋。在數(shù)控車床進(jìn)行切削加工時(shí)，零件的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，

3、但零件的尺寸精度尤其是零件的尺寸精度和幾何精度要求特別高，其中多個(gè)直徑尺寸和表面有較高的表面粗糙度值等要求。 圖1.2內(nèi)螺紋深槽橢圓球心軸3、 數(shù)值計(jì)算在我們的日常生活中，CAD和UG作為一套專業(yè)的繪圖和仿真加工軟件，在CAD和UG中，我們在把一張圖形完成后就可以打開狀態(tài)欄的捕捉，對象捕捉按鈕，在繪圖中捕捉到我們所要的點(diǎn)。另一方面，在狀態(tài)欄中也能看到我們所需要的點(diǎn)的坐標(biāo)，UG同樣也是如此。第二節(jié)、零件的定位和裝夾一、零件的加工精度要求如圖1.1所示中，零件的重要徑向加工部位有44上偏差0下偏差-0.016的圓柱段。零件中有28上偏差0下偏差-0.016的精度要求和表面粗糙度的要求，零件左端有3

4、8上偏差0下偏差-0.016的圓柱段以及深度為29.5mm內(nèi)孔和M22*1.5的內(nèi)螺紋。零件的右端有橢圓球頭。所以我們根據(jù)上述可以確定，零件的軸向加工尺寸應(yīng)該以左端面為基準(zhǔn)。2、 零件的裝夾與定位基準(zhǔn)的選擇在選擇定位基準(zhǔn)是我們應(yīng)該有基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，便于裝夾原則，便于對刀原則。然后我們在根據(jù)定位基準(zhǔn)選擇原則。該零件左端是44的圓柱，右端為橢圓球頭。加工該零件時(shí)我們以右端毛坯外圓柱作為定位基準(zhǔn)加工零件左端的，再以44上偏差0下偏差-0.016的圓柱作為定位基準(zhǔn)來加工零件的右端面。然后零件的定位采用三抓卡盤定位。零件的軸向定位基準(zhǔn)選擇在44上偏差0下偏差-0.016的圓柱的左端面。3、

5、零件加工刀具的選擇采用硬質(zhì)合金在該零件的數(shù)控車床切削加工中采用硬質(zhì)合金k=90度的外圓車刀，副偏角為60度，這樣切削性能較好。零件中間錐臺處使用硬質(zhì)合金外圓精車車刀，刀尖圓弧半徑為0.2mm，零件中間圓柱槽使用寬8mm的切槽刀。零件內(nèi)孔使用刀柄寬度為15mm的內(nèi)螺紋車刀，刀柄寬度為15mm的主切削刃寬度為5mm的內(nèi)切槽車刀，鏜孔車刀。由零件的加工工藝分析，我們可以確定所使用的設(shè)備，輔助材料如下所示（1） 零件選擇在FANUC數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行（2） 零件毛坯一件，材料為45度剛。尺寸為45*105mm（3） 三抓卡盤進(jìn)行定位（4） 刀具：中心鉆兩支，20鉆頭一支，外圓車刀一把，切槽車刀1把，外圓精

6、車刀一把，鏜孔車刀一把，內(nèi)切槽車刀一把，內(nèi)螺紋車刀一把。四、加工處理在實(shí)際的加工中，所以在加工零件前我們要對某些零件部位進(jìn)行提前的加工，對于該零件我們就應(yīng)該就是在零件的一端鉆孔直徑為，20mm深度為28mm的內(nèi)孔。第三節(jié)、數(shù)控車削加工工藝該零件有尺寸精度和表面粗糙度的要求，當(dāng)零件的加工工藝和走刀路線確定后，就要正確的計(jì)算點(diǎn)的位置和坐標(biāo)。如果有誤差將會導(dǎo)致零件的不合格，同時(shí)我們在編程時(shí)也要把公差考慮進(jìn)去，在對零件加工時(shí)，要合理的選擇切削用量。一、工藝文件內(nèi)容。圖1.1數(shù)控編程任務(wù)書 二、加工零件時(shí)的裝夾方式由于該零件一端為圓柱另一端為橢圓球頭，不能采用兩頂尖安裝，所以分為兩次裝夾來加工該零件。零

7、件的左端外圓尺寸有精度要求，為了保證加工的精度，所以采用墊片裝夾，加工時(shí)采用三抓卡盤，工件安裝和工件設(shè)定原點(diǎn)如下圖所示。 圖1.2零件的裝夾和零點(diǎn)的設(shè)定 三、數(shù)控切削加工工藝由于該零件分為粗精加工，所以我們的工序應(yīng)該這樣制定（1） 使用主偏角為90度的外圓車刀，對零件左端的外圓和右端的橢圓球頭部分進(jìn)行粗加工和精加工。數(shù)控加工工藝卡和選擇的切削用量如圖1.3所示。（2） 便于鏜孔車刀，內(nèi)螺紋車刀，刀刃寬度B=5mm的內(nèi)切槽車刀加工零件的左端內(nèi)孔進(jìn)行粗加工和精加工。數(shù)控加工工藝卡和選擇的切削用量如圖1.3所示。（3） 使用刀刃寬度B=8mm的切槽刀加工零件的圓柱槽和倒斜角。數(shù)控加工工藝卡和選擇的切

8、削用量如圖1.3所示。（4） 使用外圓車刀對零件中間的圓錐部分進(jìn)行粗加工和精加工。數(shù)控加工工藝卡和選擇的切削用量如圖1.3所示。圖1.3數(shù)控加工工藝卡 四、刀具的選擇（如圖1.4所示）TO：中心鉆B=2.5mmT1：鉆頭20mmT2：90度外圓車刀T3：刀刃寬B=8mm的切槽車刀T4：外圓精車車刀T5：鏜孔車刀T6：刀刃寬B=5mm內(nèi)切槽刀T7：內(nèi)螺紋車刀圖1.4刀具的結(jié)構(gòu)明細(xì)表五、加工用量的選擇與確定數(shù)控粗加工中，每次背吃刀量都是2.0，分?jǐn)?shù)次進(jìn)行粗加工后，加工后零件各部位均留精車余量1.0第四節(jié)、機(jī)床刀具軌跡運(yùn)行圖數(shù)控加工左端的外形軌跡圖如圖1.5所示，數(shù)控加工左端內(nèi)孔軌運(yùn)行圖見圖1.6，

9、數(shù)控加工右端的外形軌跡見圖1.7。圖1.5加工零件左端外形軌跡圖圖1.7加工零件右端刀具運(yùn)行軌跡圖 第五節(jié)、編寫程序我們以加工零件右端為例編寫程序 G54 G00 X100 Z100 工件坐標(biāo)系設(shè)定G54M03 S400 F0.0 T0101 設(shè)定進(jìn)給率和選擇刀具M(jìn)08 開啟冷卻液G00 X44.5 Z3.0G01 Z-73.0 粗加工外圓柱 X44.5G01 Z3.0 X44.0 快速定位G01 Z-73.0 S800 F0.1 精加工外圓柱 X45.0 退刀G00 Z3.0 快速定位移動 X44.0 快速定位G71 U2.0 R0.5G71 P10 Q20 U1.0 W1.0 橢圓球頭進(jìn)行

10、粗加工 N10 G00 X0 Z1.5G01 X20.0 Z-2.0 S800 F0.1 X34.0 Z-8.0N20 X42.0 Z-16.5G70 P10 Q20G00 X0 快速定位G00 X100 Z100 End 第六節(jié)、零件的生產(chǎn)加工通過以上一系列的步驟我們可以加工出達(dá)到圖示的尺寸精度和粗糙度要求，然后我們就可以完成對該零件的批量生產(chǎn)加工。在加工過程中，我們做完了也應(yīng)該在這些零件中抽查一些零件，對尺寸精度等進(jìn)行檢查，如不達(dá)標(biāo)，要進(jìn)行修正，必須保證是合格品?？偨Y(jié)在這所大學(xué)三年的時(shí)光匆匆而過有遺憾但同時(shí)也有收獲，在這三年里認(rèn)識了很多同學(xué)和老師，不僅增加了友誼，也加強(qiáng)了自己的交際能力，對

11、以后的工作會有很大的幫助。也體會和懂得了很多，在人生的道路上，我們難免會有磕磕碰碰經(jīng)，可是這些都不算什么。每當(dāng)我看到我寫完的畢業(yè)論文時(shí)，我都會覺得以前遇到的困難都沒有什么，所謂付出就有回報(bào)。在寫畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，我感覺到了自己的創(chuàng)新能力和知識方面的提高，這將大大有助于以后我在工作中的幫助。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)的學(xué)習(xí)生活的終結(jié)，但并不是我們?nèi)松械慕K點(diǎn)，接下來我們才邁開人生中的重要一步。踏入社會，開始工作邁出人生新的篇章。這次的畢業(yè)論文不僅僅是一篇簡單的論文，更大大的提高了我的知識面和思考問題的能力。 因?yàn)樽约旱哪芰Σ蛔?，隨意存在著很多的問題和不足的方面，還希望指導(dǎo)老師指出并改正。參考文獻(xiàn)1熊良山。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。華中科技大學(xué)出版社2012.82吳少華。顧濤