轴类零件数控加工工艺设计【XXXX年热卖机械设计】hxyt.docx
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1、目 录录前 言言21零件件图数控控加工工工艺分析析71.1读读图 审审图1.2零零件图结结构工艺艺分析1.3材材料分析析技术术要求表面粗粗糙度2定位位基准的的选择3零件件表面加加工方法法的选择择94选择择数控机机床95确定定机械加加工余量量及毛坯坯尺寸 设计毛毛坯图105.1确确定机械械加工余余量 5.2 确定毛毛坯及尺尺寸5.3 设计毛毛坯图5.3.1 确确定毛坯坯尺寸公公差5.3.2 确确定毛坯坯热处理理6. 工工序设计计126.1 制订工工艺路线线 6.1.1工序序 车左左端面 粗 半半精 精精车左端端各部、倒倒角、切切外螺纹纹退刀槽槽6.1.2工序序 左端端面打中中心孔6.1.3工序序
2、 左左端钻孔孔6.1.4工序序 切切内退刀刀槽以及及内螺纹纹6.1.5工序序掉头车车右端面面 粗车车 半精车车 精车车右端各各部和切切槽6.1.6工序序 清洗洗6.1.7工序序 热热前检查查6.2 选择加加工设备备与工艺艺装备6.3选选择刀具具6.4 量具的的选择6.5 确定工工序尺寸寸6.5.1 确确定圆柱柱面的工工序尺寸寸6.5.2 确确定轴向向工序尺尺寸 6.5.3 确确定工序序尺寸6.5.4 确确定切槽槽的工序序尺寸7 确定定切削用用量2227.1.1工序序粗 半半精 精精车左端端各轮廓廓表面、倒倒角245、退退刀槽7.1.2工序序 左端端钻孔 7.1.3工序序 扩孔孔7.1.4工序序
3、 车内内外螺纹纹退刀槽槽 7.1.5工序序车内外外螺纹及及倒角7.2 工序车端面面 粗 半精 精车右右端各部部8填写数数控加工工工艺卡卡片2998.1数数控加工工工艺过过程卡8.2数数控加工工工序卡卡8.3数数控加工工刀具卡卡8.4刀刀具运动动轨迹及及坐标值值9程序的的编制333结 束 语335参考文献献366后记377前 言言随着科学学技术技技术突飞飞猛进的的发展,机机电产品品更新换换代速度度加快,对对零件加加工的精精度和表表面质量量的要求求也越来来越高,数数控机床床的可靠靠性是数数控机床床产品质质量的一一项关键键性指标标,数控控机床能能否发挥挥其高性性能,高高精度和和高效率率,并获获得良好
4、好的效益益,关键键取决于于其可靠靠性的高高低。221世纪纪的数控控装备将将是具有有一定智智能化的的系统,智智能化的的内容包包括在数数控装备备的各个个方面,为为追求加加工效率率和加工工质量方方面的智智能化,为为提高驱驱动性能能及使用用连接方方面的智智能化,如如前馈控控制,电电动机参参数的自自适应运运算,自自动识别别负载自自动选定定模型等等;为简简化编程程,简化化操作方方面的智智能化,如如智能化化的自动动编程,智智能化的的人机界界面;还还有智能能诊断,智智能监控控等方面面的内容容,以方方便系统统的诊断断和维修修。数控控机床向向柔性自自动化系系统发展展的趋势势是:数数控机床床能方便便地与CCAD、C
5、CAM、CCAPPP及MTTS等联联结,向向信息集集成方向向发展。其其重点是是以提高高系统的的可靠性性,实用用化为前前提,以以易于联联网和集集成为目目标,注注重加强强单元技技术的开开拓和完完善。从从点、线线向面的的方向发发展,另另一方面面向注重重应用性性和经济济性方向向发展。柔柔性自动动化技术术是制造造业适应应动态市市场需求求及产品品迅速更更新的主主要手段段,是各各国制造造业发展展的主流流趋势,是是先进制制造领域域的基础础技术。我选择这这个题目目是因为为此零件件既包括括了数控控车床的的又含有有普通车车床以及及铣端面面打中心心孔机床床的加工工。用到到了铣端端面、钻钻中心孔孔、钻孔孔、扩孔孔、攻螺
6、螺纹。对对我们学学过的知知识大致致都进行行了个概概括总结结。这份份毕业设设计主要要分为55个方面面:1.抄画零零件图22.工艺艺分析33.工艺艺设计44.计算算编程,55填写工工艺卡片片。零件件图通过过在AUUTOCCAD上上用平面面的形式式表现出出来,更更加清楚楚零件结结构形状状。然后后具体分分析零件件图由那那些结构构形状组组成。数数控加工工工艺分分析,通通过对零零件的工工艺分析析,可以以深入全全面地了了解零件件,及时时地对零零件结构构和技术术要求等等作必要要的修改改,进而而确定该该零件是是否适合合在数控控机床上上加工,适适合在哪哪台数控控机床上上加工,此此零件我我选择在在CAKK61440
7、控车车床上进进行,在在一次安安装中,可以完完成零件件上平面面车锥面面,车圆圆弧以及及圆柱表表面。分分析某台台机床上上应完成成零件那那些工序序或那些些工序的的加工等等。需要要选择定定位基准准;零件件的定位位基准一一方面要要能保证证零件经经多次装装夹后其其加工表表面之间间相互位位置的正正确性,另另一方面面要满足足数控车车床工序序集中的的特点即即一次安安装尽可可能完成成零件上上较多表表面的加加工。定定位基准准最好是是表面已已有的面面或孔。再再确定所所有加工工表面的的加工方方法和加加工方案案;选择择刀具和和切削用用量。然然后拟订订加工方方案确定定所有工工步的加加工顺序序,把相相邻工步步划为一一个工序序
8、,即进进行工序序划分;先面后后孔的加加工顺序序,因为为平面尺尺寸轮廓廓较大,用用平面定定位比较较稳定,先先加工平平面后在在普通车车床上加加工孔。最最后再将将需要的的其他工工序,衔衔接于数数控加工工工序序序列之中中,就得得到了要要求零件件的数控控加工工工艺路线线。工艺艺设计是是通过工工艺分析析划分好好各个工工序,然然后用数数控加工工工件安安装和零零点设定定卡把零零件按工工序加工工的多少少把它表表现出来来使更加加明了。最最后,查查表填写写数控加加工工序序卡、数数控刀具具卡、刀刀具运动动轨迹路路径及坐坐标点、程程序表。抄画零件件图1零件件图数控控加工工工艺分析析1.1读读图 审审图该轴零件件形状比比
9、较复杂杂,它包包括外圆圆、圆锥锥面、端端面、型型面、外外螺纹、倒倒角、退退刀槽、圆圆弧等表表面的加加工。所所注尺寸寸详细、正正确。符符合数控控加工工工艺的特特点。表表面粗糙糙度Raa1.66um,提提高零件件的表面面的质量量和加工工精度,公公差等级级为中级级以上,可可对该零零件进行行双面或或多面的的顺序加加工。采采用零件件轮廓或或两顶尖尖、辅助助工件等等基准定定位。加加工工序序较集中中,尺寸寸集中标标注方法法,利于于编程、设设计基准准、工艺艺基准与与编程原原点的统统一。1.2零零件图结结构工艺艺分析该轴零件件为锻件件,有圆圆弧表面面R366,以以及外圆圆柱表面面R366,外外圆,加加工圆锥锥锥
10、度88.5,切沟沟槽,公公称直径径46,导程程为3,螺距距1.55的右右旋普通通粗牙外外螺纹,旋旋合长度度为166,退退刀槽为为52,外外螺纹倒倒角145;公称称直径为为30,螺距距为1.5的的右旋细细牙内螺螺纹,退退刀槽为为42内内螺纹加加工深度度为322,内内螺纹倒倒角为2245。加工工最大外外圆。1.3材材料分析析技术术要求表面粗粗糙度该轴零件件加工的的部位较较多,刀刀具与工工件之间间的切削削力较大大。工件件材料的的可切削削性能。内内外螺纹纹装配时时应该满满足的要要求,强强度、硬硬度、塑塑性、提提供冷切切削加工工、机械械性能都都跟工件件的材料料有关。所所以选择择45钢钢为该轴轴零件的的材
11、料。445钢的的化学成成分中含含0.42% 00.500%,SSi0.170.337%,MMn0.50 0.80%,P0.0035%,S0.0035%,Crr0.225%,NN0.225%,CCu0.225%。445钢在在进行冷冷加工时时硬度要要求,热热轧钢,压压痕直径径不小于于3.99,布氏氏硬度不不小于2241HHB,退退火钢压压痕直径径不小于于4.44,布氏氏硬度不不小于1187HHB。445钢的的机械性性能:3355,6000,400%,AAk47JJ。455钢相对对切削性性硬质合合金刀具具1.00,高速速钢刀具具1.00,455钢经济济合理对对加工刀刀具的要要求也合合理,445钢用用
12、途广泛泛,主要要是用来来制造汽汽轮机、压压缩机,泵泵的运动动零件制制造齿轮轮、轴活活塞销等等零件,。根根据以上上数据适适合该轴轴的加工工。技术要求求:端面面可以打打中心孔孔,不要要求保留留中心孔孔的零件件,故采采用600A型中中心孔。轴轴状原料料最小直直径在8801120,D=2.55,DD1=55.300,LL1=22.422,tt=2.2。如如图所示示:表面粗糙糙度:由由于加工工过程中中刀具和和零件表表面之间间的摩擦擦,切削削分离时时表面金金属层的的属型变变形以及及工艺系系统的高高频振动动等原因因形成的的。加工工表面上上具有的的较小间间距和峰峰谷所组组成的微微观几何何形状特特性,对对摩擦和
13、和磨损、配配合、疲疲劳强度度、接触触刚度、耐耐腐蚀性性都有很很大的影影响。按按国家标标准GBB10331-119955规定的的参数值值系列选选取,优优先采用用第一系系列的参参数值。工工作表面面、滚动动摩擦表表面、轴轴的圆角角、沟槽槽、配合合表面、螺螺纹表面面等的粗粗糙度选选取参数数值为RRa1.6umm。2定位位基准的的选择本零件是是轴类的的装配工工件。为为避免由由于基准准不重合合而产生生的误差差,采用用两顶尖尖、三爪爪自定心心卡盘。遵遵循“基准重重合”的原则则。由于于本轴零零件全部部表面都都需加工工,应选选外圆及及一端面面为粗基基准,然然后通过过“互为基基准的原原则”进行加加工。3零件件表面
14、加加工方法法的选择择 (机机械制造造工艺设设计简明明手册)1) 外圆面面,公差差等级IIT9级级,表面面粗糙度度Ra11.6 um,需需要粗车车、精车车。(参参考表11.4-6)22。外外圆面,公公差等级级IT111级,表表面粗糙糙度Raa1.66 umm,需要要粗车、半半精车、精精车。(参参考表11.4-6)2) R36圆弧面面,公差差等级IIT122级,表表面粗糙糙度Raa1.66 umm,需要要粗车、半半精车、精精车。(参参考表11.4-6)3) 切槽,内内外螺纹纹退刀槽槽,槽宽宽和槽深深的公差差等级分分别为IIT133和ITT14,表表面粗糙糙度Raa1.66 umm,采用用切槽刀刀,
15、粗切切、精车车。(参参考表11.4-80)4) 端面,本本轴零件件的端面面为回转转体端面面,尺寸寸精度可可以要求求不高,表表面粗糙糙度为RRa3.2 uum,(参参考表11.4-6)5) 钻、扩, 26、 28的内孔,公差等级为IT7,表面粗糙度Ra1.6 um,因为毛坯时孔为锻出,加工方法先钻孔、扩、绞的先后顺序进行。(参考表1.4-7)6) M301.55、MM461.55的内内外螺纹纹加工公公差带分分别为66h、77H,表表面粗糙糙度Raa1.66 umm4选择择数控机机床数控车床床能对轴轴类或盘盘类等回回转体零零件自动动地完成成内外圆圆柱面、圆圆锥表面面、圆弧弧面和直直锥螺纹纹等工序序
16、的切削削加工,并并能进行行切槽、钻钻、扩、铰铰等的工工作。根根据本人人设计的的轴零件件的工艺艺要求,可可以选择择经济型型数控车车床,一一般采用用步进电电机驱动动形成开开环伺服服系统,采采用法纳纳克(FFAVNNC)数数控系统统。此类类车床结结构简单单,价格格低廉。按按照加工工轴类零零件的装装夹和定定位基准准的要求求,选择择卡盘顶顶尖式数数控车床床,这类类车床设设置三爪爪自定心心卡盘、普普通尾座座或数控控液压尾尾座,适适合车削削较长的的轴类零零件。根根据主轴轴的配置置的要求求选择卧卧式数控控车床。数数控车床床具有加加工精度度高,能能做直线线和圆弧弧插补。数数控车床床刚性好好、制造造和对刀刀精度高
17、高,能方方便和精精确地进进行人工工补偿和和自动补补偿,能能够加工工尺寸精精度要求求较高的的零件。由由于数控控车床的的恒线速速切削功功能,可可以选用用最佳线线速度来来切削锥锥面和端端面,使使车削后后的表面面粗糙度度值既小小又一致致。能够够加工轮轮廓形状状特别复复杂的表表面和尺尺寸难于于控制的的回转体体,而且且能比较较方便的的车削锥锥面和内内外圆柱柱面螺纹纹,能够够保持加加工精度度,提高高生产效效率。所所以对本本人设计计的轴类类零件的的加工是是非常有有利。5确定定机械加加工余量量及毛坯坯尺寸 设计毛毛坯图5.1确确定机械械加工余余量(机机械制造造工艺设设计简明明手册)钢质模锻锻件的机机械加工工余量
18、按按JB338355-855确定,根根据估算算的锻件件质量,加加工精度度及锻件件形状复复杂系数数,由表表2.22-255可查得得除孔以以外各表表面的加加工余量量。1) 锻件质量量 根据据零件成成品重量量3.225Kgg,估算算为4.15KKg。2) 加工精度度 零件件各表面面为一般般加工精精度F11。3) 该锻件的的最大直直径为1100,长1135。 m外轮廓廓包容体体=13.57.885g=8.3319KKg m锻锻件=44.155 Kgg =44.155/8.3199=0.4999按表2.2-110可定定形状复复杂系数数为S22,属于于一般级级别。4) 机械加工工余量 根据锻锻件重量量、F
19、11 、SS 2查查表2.2-225 由由此查得得直径方方向为11.72.22,水水平方向向为1.722.2 ,即即锻件各各外径的的单面余余量为11.72.22,各各轴向尺尺寸的单单面余量量为1.722.2。5.2 确定毛毛坯及尺尺寸 钢钢质零件件的锻造造毛坯,其其力学性性能高于于钢质棒棒料和铸铸钢件。该该轴零件件的结构构形状和和外廓尺尺寸,因因为该零零件阶梯梯轴相差差较大,故故采用锻锻件。在在分析本本轴零件件其各表表面皆为为Ra11.6uum,因因此这些些表面的的毛坯尺尺寸只需需将零件件的尺寸寸加上所所查得的的余量值值即可。毛毛坯毛坯坯如表55.1-1表 5.1-11 轴轴零件毛毛坯尺寸寸(
20、)零件尺寸寸单边加工工余量锻件尺寸寸2 522 10002 405.3 设计毛毛坯图5.3.1 确确定毛坯坯尺寸公公差 毛坯坯尺寸公公差根据据锻件重重量、形形状复杂杂系数及及锻件精精度等级级从有关关的表中中查得。本本零件锻锻件重量量4.115 KKg,形形状复杂杂系数SS2,445钢含含碳量为为0.442% 0.50%,其最最高含碳碳量为00.500%。按按表2.2-111,锻锻件材质质系数为为M1,锻锻件为普普通精度度等级,则则毛坯公公差可从从表2.2-113、表表2.22-166查得。 本本零件毛毛坯尺寸寸允许偏偏差如表表5.11-2。毛毛坯同轴轴度错差差允许值值为0.8,残残留飞边边为0
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