套筒类零件加工工艺分析 毕业论文.doc

嘉 兴 南 洋 职 业 技 术 学 院毕 业 论 文（设 计） 论文题目 _套筒类零件加工工艺分析 _系 部 机电工程系 学生姓名 专业名称 数控技术 班级/学号 数控1班/110803101 指导教师 嘉兴南洋职业技术学院教务处印制嘉兴南洋职业技术学院毕业论文（设计）套筒类零件加工工艺的分析摘要高效率、高精度加工是套筒类最主要特点之一。利用套筒零件加工，其产品加工的质量一致性好，尤其在轮廓不规则、复杂的曲线或曲面、多工艺复合化加工和高精度要求的产品加工时，其优点是传统数控零件加工所无法比拟的。 随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行套类零件的数控加工工艺，对套类零件的加工工艺分析，并绘制零件图。其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。 关键词 套筒类零件；结构特点；工艺分析目录目录ii前 言11套筒类零件的特点及工序流程11.1套筒类零件的结构特点11.2轴承套加工工艺分析加工12. 轴承套的加工22.1套筒类零件加工中的主要工艺问题22.2 防止变形的方法32.3备料42.4钻中心孔52.5车床粗加工52.6钻62.7车、铰62.8精车72.9钻72.10数控套筒类零件的程序编程73检验部分84.结 论9致 谢10参考文献11第 11 页 前 言 理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的23倍，要充分发挥数控机床的这一特点，必须在编程之前对工件进行工艺分析，根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。数控加工工艺考虑不周是影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。我选择这个题目是因为此零件既包括了数控车床的又含有普通车床以及铣端面打中心孔机床的加工。用到了铣端面、钻中心孔、钻孔、扩孔、攻螺纹。对我们学过的知识大致都进行了个概括总结。1套筒类零件的特点及工序流程1.1套筒类零件的结构特点套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别。1.2轴承套加工工艺分析加工如图11所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。 1.1.1 轴承套的技术条件和工艺分析 该轴承套属于短套筒，图11轴承套简图铜。其主要技术要求为：34js7外圆对22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔车孔铰孔。 由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。 车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。2. 轴承套的加工2.1套筒类零件加工中的主要工艺问题一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）和防止变形2.1.1保证相互位置精度在一次安装中加工内外圆表面与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的表面的场合。为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转塔车床等工序较集中的机床上加工.其加工工艺过程参见表412.2 防止变形的方法 薄壁套筒在加工过程中，往往由于夹紧力、切削力和切削热的影响而引起变形，致使加工精度降低。需要热处理的薄壁套筒，如果热处理工序安排不当，也会造成不可校正的变形。防止薄壁套筒的变形，可以采取以下措施：（1）减小夹紧力对变形的影响 夹紧力不宜集中于工件的某一部分，应使其分布在较大的面积上，以使工件单位面积上所受的压力较小，从而减少其变形。例如工件外圆用卡盘夹紧时，可以采用软卡爪，用来增加卡爪的宽度和长度，如图2-4所示。同时软卡爪应采取自镗的工艺措施，以减少安装误差，提高加工精度。图2-5是用开缝套筒装夹薄壁工件，由于开缝套筒与工件接触面大，夹紧力均匀分布在工件外圆上，不易产生变形。当薄壁套筒以孔为定位基准时，宜采用涨开式心轴。 采用轴向夹紧工件的夹具。如图2-6所示，由于工件靠螺母端面沿轴向夹紧，故其夹紧力产生的径向变形极小。 在工件上做出加强刚性的辅助凸边，加工时采用特殊结构的卡爪夹紧，如图27所示。当加工结束时，将凸边切去. （2）减少切削力对变形的影响 常用的方法有下列几种： 减小径向力，通常可借助增大刀具的主偏角来达到。 内外表面同时加工，使径向切削力相互抵消，见图27所示粗、精加工分开进行，使粗加工时产生的变形能在精加工中能得到纠正。 （3）减少热变形引起的误差 工件在加工过程中受切削热后要膨胀变形，从而影响工件的加工精度。为了减少热变形对加工精度的影响，应在粗、精加工之间留有充分冷却的时间，并在加工时注入足够的切削液。2.3备料棒料，按5件合一加工下料2.4钻中心孔孔面加工时应遵循先面后孔的原则：即先加工端面的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。以外圆定位，车端面见平，钻中心孔；调头车另一端面，保证长度258mm，钻中心孔（6件合一毛坯）选择车床进行车削工件装夹：外圆找正定位，三爪卡盘夹紧。 选择刀具：硬质合金刀具YG6 整体硬质合金中心钻：A2.5/6.3GB6078.1-1998; 可转位端面车刀图2-8 CA6140车床2.5车床粗加工车外圆42长度为6.5mm，车空刀槽2×0.5mm，取总长40.5mm，车分割槽19×3mm，两端倒角2×45°，车外圆34Js7为35mm，车42mm外圆的右端面 6件同加工，尺寸均相同。 工件装夹：采用双顶尖装夹 选择刀具：硬质合金刀具YG6、3mm宽的切刀 2.6钻钻孔22H7至20mm成单件 工件装夹：软爪夹42mm外圆 选择刀具：20mm标注高速钢麻花钻机床型号: CA61402.7车、铰车右端面，取总长40mm至尺寸 车内孔22H7为220 05 .0+-mm 车内槽24×16mm至尺寸 孔两端倒角 工件装夹：软爪夹42mm外圆 机床型号: CA6140 选择刀具：硬质合金刀具YG6铰孔22H7至尺寸 工件装夹：软爪夹34js7mm外圆。 选择刀具：25mm标注高速钢铰刀机图2-9 Z525钻床2.8精车车34Js7(±0.012)mm至尺寸 工件装夹：采用小锥度心轴装夹 机床型号: CA6140 选择刀具：硬质合金刀具YG62.9钻钻径向油孔4mm 工件装夹：34jsmm外圆及端面 机床型号: Z525 选择刀具：4mm标注高速钢麻花钻2.10数控套筒类零件的程序编程加工图3-1所示的套筒零件，毛坯直径为150mm、长为40mm，材料为Q235；未注倒角1×45°，其余Ra6.3；棱边倒钝%7111 程序名 N10 G92 X160 Z100 设置工件坐标系 N20 M03 S300 主轴正转，转速300r/min N30 M06 T0202 换内孔车刀 N40 G90 G00 X95 Z5 快速定位到95mm直径，距端面5mm处 N50 G81 X150 Z0 F100 加工端面 N60 G80 X97.5 Z-35 F100 粗加工98mm内孔，留径向余量0.5mm N70 G00 X97 刀尖定位至97mm直径处 N75 G80 X105 Z-10.5 F100 精加工112mm N80 G80 X111.5 Z-10.5 F100 粗加工112mm内孔，留径向余量0.5mm N90 G00 X116 Z1 快速定位到116mm直径，距端面1mm处N100 G01 X112 Z-1 倒角1×45° N100 Z-10 精加工112mm内也 N120 X100 精加工孔底平面 N130 X98 Z-11 倒角1×45° N140 Z-34 精加工98mm内孔 N150 G00 X95 快速退刀到95mm直径处 N160 Z100 N170 X160 N175 T0200 清除刀偏 N180 M06 T0101 换加工外圆的正偏刀 N190 G00 X150 Z2 刀尖快速定位到150mm直径，距端面2mm处N200 G80 X145 Z-15.5 F100 加工145mm外圆 N210 G00 X141 Z1 N220 G01 X147 Z-2 F100 倒角1×45° N230 G00 X160 Z100 刀尖快速定位到160mm直径，距端面100mm处 N210 T0100 清除刀偏 N215 M05 主轴停 N220 M02 程序结束3检验部分用千分尺和游标卡尺测量各种数据4.结 论通过这次的毕业设计，使我受益非浅。因为我们从未接触过这样的写作，让我在大学所学到的知识很好的于实践应用了起来。从完成选题，作出开题报告，列出论文提纲，论文初稿，再至定稿直到完成论文。期间，查找资料，老师和同事指导，与同学交流，才完成论文的初稿，经过反复修改，才完成了此次定稿，每一个步骤都是对自己能力的一次磨砺和肯定。 通过半年多的顶岗实习，我掌握了链轮生产制造的基本流程和知识，熟悉了机械的基本情况。此次论文设计我收获很多，比如学会了查找相关资料，分析数据，提高了自己的综合逻辑能力。通过这次设计，真正将所学知识应用到生产过程中，提高了我分析解决问题的能力以及动手操作能力，我相信通过不断的总结学习，不断的提高，我有信心在未来的工作中会做的更好。当然在设计中自己专业基础的薄弱之处也暴露出来。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对工艺过程的掌握不熟练，等等。实习是对自己大学三年所学知识的一次大检阅，知道了自己的知识量还很小和工作薄弱点，各种能力还需要学习提高，虽然要即将离开校园，但是学无止境，在信息日益更新的今天，我还需要通过学习更加丰富自己的头脑，争取做到更好。致 谢本论文和设计是在我的指导刘老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。刘老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，刘老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人。在工作中我还深深的体会到了以前学过的以前许多课程的重要性，比如机械制图，公差配合与测量技术，数控编程等课程。对我现在的帮助非常的大。比如图纸上的工艺尺寸，形位公差的一些特殊符号的使用，还有公差带等等应为以前学过，所以现在方便多了，一看就明白。虽然在大学里有些专业的只是学的不怎么透彻，但是一些基本的只是还是知道的，基本可以把它运用到工作中去。大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的母校南洋学院给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢南洋学院的老师和同学们三年来的关心和鼓励。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。 另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。 参考文献1艾兴,肖诗纲,切削用量简明手册北京：机械工业版社1994。2李益民，机械制造工艺设计简明手册北京；机械工业版社1994。3王少俊机械制造工艺设计手册北京：机械工业版社1994。4赵家齐机械制作工艺学课程设计指导北京：机械工业版社1994。5陆剑中，孙家宁金属切削原理与刀具北京：机械工业版社1994