主轴套筒毕业设计(共46页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要机床主轴是机床的核心功能部件，传统机床主轴是通过中间的传动装置，如皮带、齿轮等带动主轴旋转而进行工作的。电主轴又称内装式电机主轴单元，其主要特征是电机置于主轴内部，通过驱动电源直接驱动主轴进行工作。由于电主轴将机床主轴的高精度与高速电机的电磁功能有机地结合在一起，省去复杂的中间传动环节，具有调速范围广、振动噪声小，便于控制，能实现准停、准速、准位等功能，不仅拥有极高的生产效率，而且能显著地提高零件的表面质量和加工精度。在机械制造业不断向高速、高精度、高智能化发展的今天，高速高精度电主轴已经得到了广泛的应用。本论文主要是主轴套筒的加工工艺及制造，主要涉及主轴套筒的切

2、削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序，结合数控加工等，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。在设计中主要用CAD以及Mastercam来体现了主轴套筒的三维造型以及加工过程。并且通过Mastercam的自动生成程序来减少实际生产过程的工艺设计时间。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。关键词：

3、主轴套筒 工艺设计 数控加工 ABSTRACT The spindle is the core of the machine tool functional unit, spindle is traditional through intermediate transmission device, such as leather belt, gear, etc and the spindle drive to work. Electric spindle and said loading in motor spindle unit, its are main the feature is mo

4、tor spindle, through the drive in internal power supply direct driving spindle. Because electric spindle of machine tool spindle will high accuracy and high speed motor of the electromagnetic function together efficiently, save in the middle of the complex transmission links with speed, scope, the n

5、oise is small, easy to control the vibration, can realize must stop, accurate speed, allowed a, and other functions, not only with the high production efficiency, but also can improve the surface quality of parts and machining accuracy. In mechanical manufacturing to keep the high speed, high precis

6、ion, high intelligent development today, high speed and high precision electric spindle has been widely used. This thesis mainly is the processing technology of the spindle sleeve and manufacturing, mainly involves the spindle sleeve of selection of cutting parameter, also the positioning clamping,

7、processing order, with CNC processing etc, are for process scheme analysis, the choice of the machine tool, cutting tool processing route, the determination of numerical control programming, and finally form can guide the production process documents. In the whole process of the design process, thro

8、ugh the analysis to determine the best, process scheme, making parts processing, the selection of the lowest cost of reasonable positioning clamping style, making parts processing convenient, positioning precision, rigid, reasonable choice of cutting tool and cutting parameters, makes parts processi

9、ng in guarantee the accuracy of the parts, processing efficiency is the highest, cutting tool consumption minimum. In the design of the main use CAD and Mastercam to reflect the spindle sleeve of 3 d modeling and process. And Mastercam through the automatic generation of program to reduce the actual

10、 process of production process design time. We finally formed process documents to complete, and can guide practical production.Keywords: spindle sleeve machining process design nc目 录第一章 绪 论4第二章 主轴套筒零件的加工工艺设计52.1 主轴套筒零件图52.2零件的结构工艺性分析62.3毛坯的确定72.4主要加工表面方法的确定82.5定位基准和夹紧方案的确定102.6工艺路线的拟定14第三章 主轴套筒的数控加

11、工工序设计163.1加工余量的确定163.2切削用量的确定163.3刀具的选择183.4夹具的选择193.5加工设备的选用203.6工序与工步的划分21第四章 主轴套筒的数控加工程序26第五章 结论37参 考 文 献38致 谢39附表1 机械加工工艺过程卡片40附表2 数控加工工序卡片41附表3 数控加工工序卡片42附表4 数控加工工序卡片43附表5 数控加工工序卡片44附表6 数控加工工序卡片- 45附表7 数控加工工序卡片- 46 第一章 绪 论 电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术

12、，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。 电主轴所融合的技术： 高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限； 高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡； 润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定

13、的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。 冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。 内置脉冲编码器：为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。 自动换刀装置：为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等； 高速刀具的装卡方式：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不

14、适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。 高频变频装置： 要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。本设计的零件为主轴套筒，它是用于主轴上的一个连接件，从其外形特征来看，它是一个典型的套类零件。本文根据该零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工编程和自动编程的方式编制了该零件的数

15、控加工程序。第二章 主轴套筒零件的加工工艺设计2.1 主轴套筒零件图技术要求： 1 铸件粗加工后须经时效处理 2.铸件不得有疏松，夹砂，砂眼，气泡等铸造缺陷 3.190js5尺寸保证与件31003A过盈0.010.02配合 4.未注倒角1X45。.密封圈沟槽尖角倒圆r0.10.2 5.130JS5与150JS5尺寸组合镗 6.检查任意处硬度均不得小于HB190 以上所示为主轴套筒的零件图，其材料为HT300，毛坯尺寸为254mmX424mm（直径*长），小批量生产2.2零件的结构工艺性分析 在制订零件的机械加工工艺规程时，首先要对零件图进行分析，着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。该零件的

16、加工必须符合以下原则：（1）要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品。（2）提高生产率。（3）降低生产成本。 图所示零件是主轴套筒，其结构特点如下：主轴套筒中间安装机床主轴，在两端130mm与150mm孔内安装轴承，轴承内孔与主轴轴颈相配合用来支承主轴并保证主轴的回转精度；在套筒的圆表面上铣出齿条与主轴箱中的齿轮相啮合，由齿轮带动齿条，使主轴套筒与主轴实现进给运动；主轴套筒外圆与抽轴承相配合，要求主轴套筒既能在横向运动时无阻滞，以要求在主轴旋转时不产生晃动，以保证主轴的回转精度。所以130mm与150mm孔的外圆是该零件的主要加工的表面。此外，该零件全长420mm，两端内孔的形状和位置公差是

17、不易掌握的，将直接影响到零件的加工精度，套筒的主要面的粗糙度Ra数值要求不太高，但是很多孔和外圆的同轴度要求较高，需要在加工时注意，总之该零件的主要加工表面必须经过多道加工，才能逐步提高精度以达到要求。2.3毛坯的确定 在制定工艺规程时，正确地选择毛坯有着重大的技术意义。毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯制造的工艺、而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也都有很大的影响。因此，正确选择毛坯，需要毛坯制造和及机械加工零方面的工艺人员紧密配合，以兼顾冷、热加工两方面的要求。机械加工中常见的毛坯（1）铸件：形状复杂的毛坯，宜采用铸造方法制造。 （2）锻件：锻件有自由锻造锻件和模锻件两种（

18、3）型材：机械制造中的型材按截面形可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢和其他特殊截面形状的型材。（4）组合毛坯：将铸件、锻件、型材或经局部机械加工的半成品组合在一起，也可作为机械加工的毛坯，组合的方法一般是焊接。毛坯选择的的两种不同 一种是毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近，零件制造的大部分劳动量用于毛坯，机械加工多为精加工，劳动量和费用都比较少；另一种是毛坯的形状及尺寸与零件相差较大，机械加工切除较多材料，其劳动量及费用也较大。毛坯选择应考虑的因素1 零件材料的工艺特性及零件材料组织和性能的要求2 零件的结构形状与外形尺3 生产纲领的大小4 现有生产条件 主轴套筒的材料为HT300，而且各

19、外圆直径尺寸相差不大，所以选择毛坯类型为铸件，成品外形尺寸为250mm420mm，所以 主轴套筒选择毛坯尺寸为254mm424mm。2.4加工表面方法的确定根据加工表面的精度和表面粗糙度要求，查表2.4外圆表面的加工方案，表2.5 孔加工方案，表2.6 平面加工方案，可得各加工表面的方案，详见下面的总结。表2.4 外圆表面的加工方案序号加工方案经济加工精度等级（IT）加工表面粗糙度Ra适用范围1粗车11125012.5适用于淬火钢以外的各种金属。2粗车半精车8106.33.23粗车半精车精车671.60.84粗车半精车精车液压（抛光）560.20.0255粗车半精车磨削670.80.4主要用于

20、淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工非铁金属。6粗车半精车粗磨精磨560.40.17粗车半精车粗磨精磨超中精加工(轮式超精磨)560.10.0128粗车半精车精车金刚石车560.40.025主要用于要求较高的非铁金属的加工。9粗车半精车粗磨精磨超精磨（镜面磨）5级以上0.025极高精度的钢或铸铁的外圆加工。10粗车半精车粗磨精磨研磨5级以上0.1表2.5 孔加工方案序号加工方案经济加工精度（IT）加工表面粗糙度Ra适用范围1钻111212.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗焅度稍高），孔径小于20mm.2钻铰893.21.63钻粗铰精铰781.60.84钻扩1112.5

21、6.3加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗焅度稍高），孔径大于20mm.5钻扩铰893.21.66钻铰粗铰精铰71.60.87钻扩机铰手铰670.40.18钻（扩）拉（或推）791.60.1大批大量生产中小零件的通孔。9粗镗（扩孔）111212.56.3除淬火钢外的各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔。10粗镗（粗扩）半精镗（精扩）9103.21.611粗镗（粗扩）半精镗（精扩）精镗（铰）781.60.812粗镗（粗扩）半精镗（精扩）精镗浮动镗刀块精镗670.80.413粗镗(扩)半精镗磨孔780.80.2主要用于加工淬火钢，也可用开不淬火钢，不宜用于非铁金属。14粗镗(扩)半精

22、镗粗磨精磨670.20.115粗镗半精镗精镗金刚石镗670.40.05主要用于精度要求较高的非铁金属加工。16钻（扩）粗铰精铰珩磨钻（扩）拉珩磨粗镗半精镗精镗珩磨670.20.025精度要求很高的孔17以研磨代替上述的珩磨560.118钻（粗镗）扩（半精镗）脉滚挤670.1成批大量生产的非铁金属零件中的小孔，铸铁箱体上的孔。表2.6 平面加工方案序号加工方案经济加工精度等级（IT）加工表面粗糙度Ra适用范围1粗车半精车896.33.2端面2粗车半精车精车671.60.83粗车半精车磨削790.80.24粗刨（粗铣）精刨（精铣）796.31.6一般不淬硬的平面（端铣粗糙度可较低）5粗刨（粗铣）精

23、刨（精铣）刮研560.80.1精度要求较高的不淬硬平面，批量较大时宜采用精刨宽刃方案。6粗刨（粗铣）精刨（精铣）宽刃精刨670.80.27粗刨（粗铣）精刨（精铣）磨削670.80.2精度要求较高的淬硬平面或不淬硬平面。8粗刨（粗铣）精刨（精铣）粗磨精磨560.40.259粗铣拉690.80.2大量生产，较小的平面10粗铣精铣磨削研磨5级以上0.1高精度平面由上表确定各表面的加工方法 因为外圆的表面粗糙度要求不高，都在0.8以上，选择“粗车半精车精车”即可内孔的要求在150处最高，粗糙度在0.4以上，所以选择“粗镗(扩)半精镗磨孔” ，其他的内孔要求不高，只需要“点钻镗”即可。2.5定位基准和夹

24、紧方案的确定 在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对保证零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准有精基准与粗基准之分。用毛坯未经加工的表面定位基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准称为精基准。在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用那一组表面作粗基准才能把精基准加工出来 。1精基准的选择原则选择精基准一般应遵循以下几项原则：（1）基准重合原则为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差，如果选择所加工表面的工序基准

25、为精基准，这样可以避免由于基准一重合收起的定位误差。（2）统一基准原则应尽可能选择用同一组精基准加工工序上尽可能多的表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖作为驻的精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。采用统一基准进行加工还有减少夹具种类、降低夹具设计制造费用的作用。（3）互为基准原则当工件上两个加工表面之间的位置精度要比较高时，可以采用两个表面互为基准的方法进行加工。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为定位基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然

26、后再以前、后支承轴颈表面为定位基准磨主轴锥孔，最后达到图样上规定的同轴度要求。（4）自为基准原则一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。2粗基准的选择原则工件加工的第一道工序所用基准都是粗基准，粗基准选择得正与否，不但与第一道工序的加工有关，而且还将对该工件加工的全过程产生重大影响。选择精基准，一般应遵循以下几项原则：（1）保证零件表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工不表面相对于加工表面具有一定的相对位置关系。（2）合理分配加工余量的原则从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作

27、为粗基准。（3）便于装夹的原则为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒、切痕或其他缺陷，并有足够的支承面积。（4）粗基准不重复使用原则粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，所以，粗基准一般不得重复使用。在确定夹紧方案时应注意下列三点：1尽可能作到设计、工艺与编程计算的基准统一；2尽量将工序集中，减少装夹次数，尽量可能做到在一次装夹后就能加工出全部待加工表面；3避免采用占机人工调整装夹方案。 一、选择粗基准和确定夹紧方案根据粗基准的选择原则主轴套筒加工时以250的圆面为粗基

28、准，如图2.1图2.1 主轴套筒的粗基准 二、选择精基准和确定夹紧方案250的轴线是该零件的设计基准，根据精基准的选择原则，主轴套筒加工时的精基准具体选择如下：1. 以190作为车削或磨削各内孔的精基准，如图2.2；2 以250和端面作为铣削或磨削齿条的精基准，如图2.3。图2.2图2.32.6工艺路线的拟定综合数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其他加工工艺衔接好。数控加工工艺路线设计中应特

29、别注意以下几个问题：1工序的划分根据数控加工的特点，数控工序的划分一般可按下列方法进行：（1）以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。（2）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制，机床连续工作时间的限制，各机床负荷率平衡等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难，因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。（3）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。（4）以

30、粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗精加工的过程，都要将工序分开。2顺序的安排顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；（4）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。3数控加工工序与普通工序的衔

31、接数控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如：要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样一来才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。综合上述分析，按照由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就进不久远的原则确定该杯轴的工艺路线如下：下料车左端面粗车外圆精车外圆卸下掉头装夹车右端面粗镗孔精镗孔切槽切T型螺纹加工端面的螺纹孔检验入库。 第三章 主轴套筒零件的数控加

32、工工序设计 3.1加工余量的确定 为了保证加各加工方面都有足够的加工余量，应选择工件余量最小的面为粗基准，故选用250mm的外圆表面作为基准，分粗、半精、精加工接得到，粗加工时为保证半精加工的精度及表面粗造度，留0.5mm的精加工余量。考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度 3.2切削用量的确定切削用量包括主轴转速（切削速度）、进给量、背吃刀量。主轴转速n（单位r/min）n=vc*1000/(*Dc) 注：vc为切削速度为圆周率Dc为刀具直径(mm)进给速度Vf(单位mm/min) Vf=n*z*fz 注：n为轴速

33、（单位r/min） z为刀具齿数 fz为进给率(单位mm/齿，此值由刀具供货商提供)合理选择切削用量能提高生产效率，保证加工质量，降低加工成本，充分发挥刀具和数控机床的效能。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。切削用量选择的基本原则是：(1) 根据工件加工余量和加工要求,确定背吃刀量。(2) 根据工艺系统允许的切削力,确定进给量。(3) 根据刀具耐用度,确定切削速度。(4) 所选定的切削用量应该是数控机床功率允许的。1） 确定背吃刀量粗加工时，在保留精加工余量的前提下，若机床刚性和机床功率允许，应尽可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。一般加工的背吃刀量为1

34、到3mm。通常工件留出一定的精加工余量，通过精加工来实现图样上提出的技术要求。一般精加工的背吃刀量为0.1到0.3mm。2) 进给量的确定车削进给量确定的原则是：(1) 粗加工时，在工艺系统强度允许的前提下，选择大的进给量。(2) 半精加工和精加工时,进给量比粗加工不可太小,否则不仅降低加工效率,而且影响加工质量。(3) 切槽加工时,由于切槽刀刚性较差,应选择较小的进给量。 因为工件的加工量比较大，所以粗加工时背吃刀量要大，为1.5。根据数控加工编程与操作一书P16页查得，硬质合金刀片进给量为进给量F=sf =0.04mm，在此因为表面粗糙度要不高，切削速度取100m/min，因此S=1000

35、v/d=1000100/32=800 (r/min)。3.3刀具的选择刀具的选择是数控加工工序设计的主要内容之一，它不但影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。另外，数控机床主轴转速比普通机床高1-2倍，且主轴输出功率大，因此与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、强度大、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。随着刀具材料性能的提高与结构特性的改善，数控加工用刀具在耐用度、刚度、抗脆性、断屑和调整更换等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂层刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具与金刚石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，从如何加工的角度看，加工刀具类型与工

36、艺方案的合理选择则极为重要。数控机床对所使用的刀具有许多性能上的要求，只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在选择数控机床所用刀具时应注意以下几个方面：1良好的切削性能。现代数控机床正向着高速、高刚性和大功率方向发展，因而所使用刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，这是由于在数控机床上为了保证加工质量，往往实行按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。2较高的精度。随着数控机床、柔性制造系统的发展，要求刀具能实现快速和自动换刀；又由于加工的零件日益复杂和精密，这就要求刀具必须具备较高的形 状精度。对数控机床上所用的整体式

37、刀具也提出了较高的精度要求，有些立铣刀的径向尺寸精度高达5m以满足精密零件的加工需要。3先进的刀具材料。刀具材料是影响刀具性能的重要环节。除了不断发展常用的高速钢和硬质合金钢材料外，涂层硬质合金刀具已在国外普遍使用。硬质合金刀片的涂层工艺是在韧性较大的硬质合金基体表面沉积一薄层（一般57m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韧性高度地结合在一起，从而改善硬质合金刀片的切削性能。在如何使用数控机床刀具方面，也应掌握一条原则：尊重科学，按切削规律办事。对于不同的零件材质，在客观规律上就有一个切削速度（v）、背吃刀量（aP）、进给量（f）三者互相适应的最佳切削参数。这对大零件、稀有金属零件、贵重零件更为重要

38、，应在实践中不断摸索这个最佳切削参数。主轴套筒属于小批量生产的零件，所以在加工过程中尽量选择通用刀具来完成加工1号刀：机夹车刀(硬质合金可转位刀片，副偏角Kr大于50度)；2号刀：机夹镗刀(硬质合金可转位刀片，主偏角Kr大于90度、刀杆直径为50)；3号刀：宽5mm的硬质合金焊接切槽刀；4号刀：60度硬质合金螺纹机夹车刀；铣床上用的刀1号刀：5mm中心钻2号刀：6mm的麻花钻3号刀：6mm的丝锥4号刀: 10mm的麻花钻5号刀：10mm的丝锥6号刀：10mm的立铣刀3.4夹具的选择 在机床上加工工件时，为了保证加工精度，首先需要用夹具来使工件在机床上占有正确的位置，然后将工件夹紧。夹具是机械加

39、工中必不可少的工艺装备，夹具的作用具体有便于在工序中正确装夹（安装）工件并保证质量，保证位置精度，还可减少振动，均匀余量，使有利于工序其他要求得到保证。还可以提高劳动生产率，降低劳动强度，扩大或改变原机床的使用范围和缩短新产品试制周期。 正确选用夹具，对保证加工质量和提高生产率，扩大机床使用范围及减轻劳动强度都有重要作用。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题。在选择夹具时，首先要考虑通用夹具是否能满足装夹条件，然后在考虑专用夹具等其他类型夹具。主轴套筒是属小批量生产的零件，所以在选择夹具是应尽量选择通用夹具。具体选择如下：1在车床上进行粗精加工时选用三

40、爪卡盘、顶尖和中心架就能满足加工的需要。2磨削孔时用双V型铁安装工件，且为了削除传动中的扭力，保证工件在V形铁上的旋转自如，工件与头架主轴之间可用传动夹头传动夹头连接，如图2.7所示。3磨削外圆时利用两个60倒角内锥面定位采用锥套心轴来安装工件，如图2.8所示。图2.7 套筒在V形铁上安装图2.8 套筒心轴 3.5加工设备的选用根据被加工零件的外形、材料与加工精度等条件,选用上海西格码机床有限公司生产的，配备FANUC0iMateTC数控系统的SC6150型数控车床和由大连机床生产的加工中心，型号VDF-850。根据被加工零件的外形、材料与加工精度等条件,选用上海西格码机床有限公司生产的，配备

41、FANUC0iMateTC数控系统的SC6150型数控车床。3.6工序与工步的划分该零件加工的加工工序依据装夹次数划分，可划分三道工序，即工序1为通过夹具，加工外圆；工序2装夹外圆，镗内孔，切槽，加工T型螺纹；工序3到加工中心把端面的螺纹孔加工出来具体工序、工步划分如下：工序1：通过夹具，加工外圆 1.下料,用切割机切250mm的热轧圆钢，长度为422mm。 2.利用夹具，夹紧后开始加工。 3.用1号刀车平端面。（主轴转速为800r/min,采用G99每转进给F=0.1mm/r) 4.用1号刀采用G71进行零件左端面的轮廓循环粗加工。（主轴转速为600r/min,采用G99每转进给F=0.15

42、mm/r) 5.用1号刀采用G70进行零件左端面的轮廓循环精加工。（主轴转速为1200r/min,采用G99每转进给F=0.08mm/r)工厂数控加工工序卡产品名称或代号零件名称材 料零件图号SK05554主轴套筒HT300工序号程序编号夹具名称设备名称车 间1O0001三爪自定心卡盘SC6150型数控车床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.r-1）背吃刀量/mm备注1车平左端面T18000.10.52外轮廓粗车加工T16000.1513轮廓精加工T112000.08编制高世泉审核批准工序2：装夹外圆，镗内孔，切槽，加工T型螺纹 6.卸下工件用铜皮包住已加

43、工过的190mm的外圆,帮料伸出卡盘外约50mm,找正后加紧。 7.用1号刀车车端面并控制总长在1120.5mm内。（主轴转速为800r/min,采用G99每转进给F=0.1mm/r) 8.用2号刀采用G71进行零件内孔的粗镗循环加工，X轴的精加工余量应为负值。（主轴转速为600r/min,采用G99每转进给F=0.12 mm/r) 9.用2号刀采用G70进行零件内孔的精镗循环加工。（主轴转速为900r/min,采用G99每转进给F=0.08 mm/r) 10.用3号刀进行切槽加工。（主轴转速为400r/min,采用G99每转进给F=0.05mm/r) 11.用4号刀采用G92进行螺纹加工循环。（主轴转速为300r/min)工厂数控加工工序卡产品名称或代号零件名称材 料零件图号SK05554主轴套筒HT300工序号程序编号夹具名称设备名称车 间2O0002三爪自定心卡盘SC6150型数控车床机加工车间工步号工步内容刀具号主轴转速(r.min-1)进给速度*（mm.r-1）背吃刀量/mm备注1车端面并控制总长在1120.5mm内T1800