毕业设计(论文)-CA6140车床主轴加工工艺及数控编程(全套图纸)(26页).doc
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1、-毕业设计(论文)-CA6140车床主轴加工工艺及数控编程(全套图纸)-第 24 页摘 要 本篇毕业设计是CA6140车床主轴加工工艺及数控编程,CA6140车床主轴零件的主要加工表面是各外圆面的车削加工及内孔的车削加工以及2-直孔的钻、绞削加工和M10螺纹孔的钻、攻加工等。一般化来讲,保证平面的加工精度相比较与保证孔系的加工精度,平面加工的精度相对来说还是比较容易的。该CA6140车床主轴零件通过数控机床对其进行车削、镗削、钻、铰削加工,由于数控机床的加工精度比普通机床要高,生产加工效率要好,所以能够满足设计要求。 文章的重点在于对CA6140车床主轴的工艺性和力学性能分析,对加工工艺规程进
2、行合理分析,对CA6140车床主轴进行加工工艺的规程设计,包括了CA6140车床主轴的数控加工,并且介绍了数控加工工艺及数控编程,以此CA6140车床主轴进行数控的加工工艺编制和数控编程的设计,经过实践证明,最终可以加工出合格的CA6140车床主轴零件。关键词:CA6140车床主轴、工艺规程、普通编程、零件目 录 摘要I 第一章 零件结构工艺分析1 1.1 零件的分析2 1.1.1 零件的作用2 1.1.2 零件的工艺分析4 1.2 零件的主要技术要求5 1.2.1 内孔的精度及位置精度6 1.2.2 外圆面的精度及位置精度7 1.2.3 其他要求8 第二章 工艺规程设计9 2.1 选择定位基
3、准9 2.2 制定工艺路线10 2.3 选择加工设备和工艺设备11 2.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定11 第三章 确定切削用量及基本工时12 3.1 工序10:粗铣A面至尺寸13 3.2 工序20:粗车左端72、75、8594外圆面14 3.3 工序30:粗车左端A处沟槽15 3.4 工序40:粗车左端内孔16 3.5 工序50:粗镗直径24的孔至直径24,长度为6717 3.6 工序60:粗车右端D处沟槽17 3.7 工序70:精车左端72、75、8594、外圆面17 3.8 工序80:精车左端A处沟槽17 3.9 工序90:半精车右端133、77.02外圆面、内孔17 3.10
4、工序100:精车右端D处沟槽17 3.11 工序110:粗镗、精镗内孔17 3.12 工序120:粗镗、精镗内孔18 3.13 工序130:铣10X50、10X25键槽19 3.14 工序140:铣2-11凹台20 3.15 工序150:钻、铰2-直孔21 3.16 工序160:钻、攻11-M10螺纹孔22 3.17 时间定额计算及生产安排24 第四章 零件编程25 4.1 半精车右端内孔26 4.2 粗镗、精镗内孔27 4.3 钻、铰2-直孔28 第五章 加工仿真30 结论31 参考文献32 致谢33全套图纸,加153893706第一章 零件结构工艺分析本文对CA6140车床主轴的零件进行分
5、析,通过对CA6140车床主轴的研究和分析,描述了CA6140车床主轴的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸等的确定,以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率,与指导老协商后,感觉用数控编程比较合适。在这次毕业设计中,根据课题所给的零件图、技术要求,通过查阅相关资料和书籍,了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤,并运用这些方法和步骤进行了数控编程与仿真加工设计。整个设计得指导思想“简便、效率高、非常经济”。 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用题目给出的零件是CA6140车床主轴。CA6140车床主轴主要是传递扭矩的作用,一个设备的正常运行离不
6、开动力装置的执行以及一些传动零件,例如轴、轴承等一些传动零件和传动机构。故CA6140车床主轴零件的加工精度和表面光洁度影响着传动的精度和效率,可以说,一个加工精度高的CA6140车床主轴与加工精度的低的CA6140车床主轴相比,其传动效果很明显。 下图即为CA6140车床主轴的零件图和毛坯图: 图1 CA6140车床主轴零件图图2 CA6140车床主轴毛坯图 1.1.2 零件的工艺分析 由CA6140车床主轴零件图可知,CA6140车床主轴的表面以及内孔都需要进行加工,此外还需要加工一个螺纹孔和键槽的加工。因此加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下: (1)以主视图为主要加工面的加
7、工表面,这组加工表面分别为左端72、75、85、94外圆面的车削加工,其表面粗糙度为Ra1.6。内孔的车削加工、镗削加工,其表面粗糙度为Ra1.6等。 (2)以左视图为主要加工面的加工表面,包括2-直孔的钻、铰削加工,其加工表面粗糙度为,11-M10螺纹孔的钻、攻加工,其加工表面粗糙度为等等。 1.2 零件的主要技术要求 由上面的分析可得,CA6140车床主轴零件的加工表面是外圆表面和孔系。因此,对CA6140车床主轴来说,加工中的主要问题是处理好孔和外圆面之间的关系。 1.2.1 内孔的精度及位置精度 以内孔为主要加工面的表面粗糙度要求分别为:内孔的表面粗糙度为Ra1.6,内孔的表面粗糙度为
8、。 1.2.2 外圆面的精度及位置精度 以主视图为主要加工表面,外圆面的车削加工以及10X50、10X25键槽的铣削加工,其中外圆面的表面粗糙度要求为Ra1.6,10X50、10X25键槽的表面粗糙度为。 1.2.3 其它要求 CA6140车床主轴系加工方案,应该选择能够满足较为复杂类零件外圆表面加工的加工设备,例如数控机床。从加工精度和加工效率各方面考虑之外,还要考虑经济因素。依据零件图我们确定CA6140车床主轴的加工工艺及加工路线,对于关键工序,我们应该在数控机床上面进行加工比较合适,例如数控车床、数控铣床等设备。第二章 工艺规程设计 2.1 选择定位基准 粗基准选择毛坯的外圆表面,精基
9、准选择已经车削好的的外圆面。 2.2 制定工艺路线 本次设计的零件是CA6140车床主轴的加工工艺,根据先面后孔原则,本次先以内孔定位加工CA6140车床主轴零件的各个面,然后再是孔。后续工序安排应当遵则。先粗加工平面,再粗加工孔。对于CA6140车床主轴,需要精加工的是支承孔前后端的平面。按上述原则亦应工孔系,但在实际生产中互垂直。加工工后,将工件清净。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等残留量不大于200mg。根据以上分析过程,现将CA6140车床主轴数控加工工艺路线确定如下:工艺路线一:1 粗车端面、外圆、打中心孔。2 粗车左端72、75、8594外圆面3 粗车左
10、端A处沟槽4 粗车左端内孔5 粗车右端133、77.02外圆面、60内孔6 粗车右端D处沟槽7 精车左端72、75、8594、外圆面8 精车左端A处沟槽9 半精车右端133、77.02外圆面、内孔10精车右端D处沟槽11粗镗、精镗内孔12粗镗、精镗内孔13铣10X50、10X25键槽14铣2-11凹台15 钻、铰2-直孔16 钻、攻11-M10螺纹孔17 终检工艺路线二:1 粗车端面、外圆、打中心孔。2 粗车左端72、75、8594外圆面3 粗车左端A处沟槽4 粗车左端内孔5 粗车右端133、77.02外圆面、60内孔6 粗车右端D处沟槽7 粗镗、精镗内孔8粗镗、精镗内孔9 精车左端72、75
11、、8594、外圆面10 精车左端A处沟槽11半精车右端133、77.02外圆面、内孔精车右端D处沟槽13铣10X50、10X25键槽14铣2-11凹台15 钻、铰2-直孔16 钻、攻11-M10螺纹孔17 终检工艺路线三:1 粗车端面、外圆、打中心孔。2 粗车左端72、75、8594外圆面3 粗车左端A处沟槽4 粗车左端内孔5 粗车右端133、77.02外圆面、60内孔6 粗车右端D处沟槽7 精车左端72、75、8594、外圆面8 精车左端A处沟槽9 半精车右端133、77.02外圆面、内孔10精车右端D处沟槽11铣10X50、10X25键槽12铣2-11凹台13粗镗、精镗内孔14粗镗、精镗内
12、孔15 钻、铰2-直孔16 钻、攻11-M10螺纹孔17 终检 通虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,由于、内孔面粗糙度达不到要求,综合选择方案一:1 粗车端面、外圆、打中心孔。2 粗车左端72、75、8594外圆面3 粗车左端A处沟槽4 粗车左端内孔5 粗车右端133、77.02外圆面、60内孔6 粗车右端D处沟槽7 精车左端72、75、8594、外圆面8 精车左端A处沟槽9 半精车右端133、77.02外圆面、内孔10精车右端D处沟槽11粗镗、精镗内孔12粗镗、精镗内孔13铣10X50、10X25键槽14铣2-11凹台15 钻、铰2-直孔16 钻、攻11-M10螺
13、纹孔17 终检 2.3 选择加工设备和工艺设备 由图样分析,该图样需要车削各台阶外圆,镗内孔,钻孔,攻牙,铣键槽等,在这里我们在车削各台阶外圆时选用外圆车刀,镗刀,钻头,丝攻等等。而钻削加工时我们可以选用麻花钻头,量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺,外径千分尺,游标深度卡尺、螺纹塞规等。 2.4 机械加工余量和工序尺寸以及公差的确定(1)毛坯种类的选择由于零件尺寸不大,结构比较复杂,因此我们采用40Cr钢作为毛坯的制作形式,从而提高劳动生产率,降低成本。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的锻造,查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,“CA6140车床主轴”零
14、件材料采用锻造。材料为40Cr,硬度HB为200240,生产类型为大批量生产,用锻造毛坯。第三章 确定切削用量及基本工时 工序10 粗车端面、外圆、打中心孔 机床:数控车床 本工序为粗车端面、外圆、打中心孔的工序,确定背吃刀量。由于粗加工单边余量为2.5mm可在一次走刀内完成,故2)确定进给量。根据查切削用量简明手册得,刀杆尺寸为,以及工件直径为时按GS980TD车床说明书选择确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验。 根据GS980TD车床说明书,其进给机构允许的进给力。当钢的强度,(预计)时,进给力为。切削时的修正系数为,故实际进给力为 由于切削时的进给力小于车床进给机构允
15、许的进给力,故选的进给量可用。3)确定切削速度 当用硬质合金车刀加工钢料,切削速度4)选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得,车刀后刀面最大磨损量取为1.4mm,因为车刀的材料为硬质合金,所以车刀的寿命T=60min。5)确定车削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表1.27与1.28中公式计算:=8.88m/min; 工序20:粗车左端72、75、8594外圆面已知加工材料为40Cr钢,锻件,有外皮,机床为GS980TD型数控车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。(1)外圆72 粗车。1) 确定背吃刀量。由于粗加工单边余量为1.75mm可在一次走刀内完成,故2)确定进给量。根据查
16、切削用量简明手册得,刀杆尺寸为,以及工件直径为时按GS980TD车床说明书选择确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验。根据GS980TD车床说明书,其进给机构允许的进给力。当钢的强度,(预计)时,进给力为。切削时的修正系数为,故实际进给力为由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故选的进给量可用。3)确定切削速度 当用硬质合金车刀加工钢料,切削速度4)选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得,车刀后刀面最大磨损量取为1.4mm,因为车刀的材料为硬质合金,所以车刀的寿命T=60min。5)确定车削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表1.27与1.28中公
17、式计算: =8.88m/min; 工序30:粗车左端A处沟槽本工序为粗车粗车左端A处沟槽的工序,已知加工材料为40Cr钢,锻件,有外皮,机床为CJK6140型数控车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。(1)粗车左端A处沟槽。1) 确定背吃刀量。由于精加工单边余量为0.3mm可在一次走刀内完成,故2)确定进给量。根据查切削用量简明手册得,刀杆尺寸为,以及工件直径为时按CK6140车床说明书选择确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验。根据CJK6140车床说明书,其进给机构允许的进给力。当钢的强度,(预计)时,进给力为。切削时的修正系数为,故实际进给力为 由于切削时的进给力小于车床进
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