球头偏心轴串套零件数控加工工艺设计fnxo.docx
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1、摘要论文根据据球头偏偏心轴串串套零件件的图纸纸及技术术要求,对对该零件件进行了了详细的的数控加加工工艺艺分析,依据分析的结果,对该零件进行了数控加工工艺设计,在工艺设计中充分考虑了加工设备的选用,夹具的选择,加工顺序的安排、工步的划分,走刀路线和切削用量的确定等,并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等,运用手动编制了该零件的数控加工程序,并运用FANUC0iMateTB数控系统车床完成根据球头偏心轴串套零件的加工。关键词:数控加加工工艺艺分析工工艺设计计加工工工序目 录目录摘要I目录III第一章绪绪论11.1本本课题研研究的背背景11.2本本课研究究的内容容11.3本本论文所所做的工工
2、作1第二章球球头偏心心轴串套套零件数数控加工工工艺分分析22.1球球头偏心心轴串套套零件的的零件图图22.2球球头偏心心轴串套套零件数数控加工工工艺分分析与设设计62.2.1 球球头偏心心轴串套套零件工工艺性分分析62.2.2球头头偏心轴轴串套零零件毛坯坯的确定定62.2.3球头头偏心轴轴串套零零件加工工方法的的确定662.2.4球头头偏心轴轴串套零零件定位位基准的的确定662.2.5球头头偏心轴轴串套零零件工艺艺路线的的制定772.2.6球头头偏心轴轴串套零零件的切切削用量量的确定定72.2.7球头头偏心轴轴串套零零件的道道具选择择72.2.8球头头偏心轴轴串套零零件的夹夹具的选选择和装装夹
3、方案案的确定定82.2.9球头头偏心轴轴串套零零件加工工设备的的选用88第三章球球头偏心心轴串套套零件加加工工艺设计计93.1球球头偏心心轴串套套零件工工艺与工工步划分分93.1.1球头头偏心轴轴零件加加工工序序与工步步划分993.2球球头偏心心轴串套套的加工工工艺卡卡133.3球球头偏心心轴串套套零件加加工程序序编制1193.3.1编程程时注意意的事项项31第四章总总结与展展望3334.1本本文总结结334.2将将来展望望33致谢355参考文献献3655绪 论第一章 绪论1.1本本课题研研究的背背景随着计算算机技术术的飞速速发展,数数控机床床在我国国机械加加工行业业中得到到越来越越广泛的的应
4、用。它它不仅解解决了普普通机床床难以解解决的许许多加工工难题,而而且提高高了加工工精度和和生产效效率,同同时也对对加工工工艺和刀刀具设计计提出了了许多新新的、更更高的要要求。数数控加工工具有自自动化程程度高、加加工零件件精度高高、质量量稳定、加加工效率率高、柔柔性好等等一系列列优点。编编写数控控加工程程序的过过程就是是将加工工零件的的工艺过过程、工工艺参数数(进给给速度、主主轴转速速和背吃吃刀量等等)、位位移数据据(几何何数据和和几何尺尺寸等)及及开关命命令(换换刀、切切削液开开/关和工工件装卸卸等)等等信息用用数控系系统规定定的功能能代码和和格式按按加工顺顺序编写写成加工工程序单单,并记记录
5、在信信息载体体上,再再通过信信息载体体将数控控加工程程序输入入机床数数控装置置,从而而指挥数数控机床床按数控控程序的的内容加加工出合合格的零零件。数数控程序序编写的的如何,直直接影响响零件加加工质量量1.2本本课研究究的内容容球头偏心心轴串套套零件的的加工工工艺设计计为本课课题的研研究内容容,对此此研究查查阅的大大量的资资料,首首先明白白机械加加工工艺艺过程就就是用切切削的方方法改变变毛坯的的形状、尺尺寸和材材料的物物理机械械性质成成为具有有所需要要的一定定精度、粗粗糙度等等的零件件。1.3本本论文所所做的工工作本论文设设计的零零件为球球头偏心心轴串套套,从其其外形特特征来看看,它是是一个典典
6、型的轴轴类零件件。本文文根据该该零件的的图纸及及技术要要求,对对该零件件进行了了详细的的数控加加工工艺艺分析,根根据分析析的结果果,确定定了该零零件的加加工方法法、装夹夹方式、定定位基准准、使用用刀具、加加工顺序序安排、工工步划分分,走刀刀路线和和切削用用量等,并并编制了了零件的的数控加加工工艺艺卡片、数数控加工工工序卡卡片和刀刀具卡片片,最后后,采用用手工编编程编制制了该零零件的数数控加工工程序。*学院毕业设计论文第二章球球头偏心心轴串套套零件数数控加工工工艺分分析2.1球球头偏心心轴串套套零件的的零件图图1. 球球头偏心心轴串套套零件装装配图 技技术要求求:圆锥锥配合接接触面大大于700
7、材料料为455钢 11.球头头偏心轴轴2.薄薄壁偏心心套3.多阶套套4.双双锥螺套套图2.11-1球球头偏心心轴串套套零件装装配图2.球头头偏心轴轴串套各各部零件件图图2.11-2球球头偏心心轴 技技术要求求:锐边边去毛刺刺图2.11-3薄薄壁偏心心套 技术要要求:锐锐边去毛毛刺。图2.11-4多多阶套 技技术要求求:1.锐边去去毛刺。22.圆锥锥涂色检检验,接接触面积积不低于于70%。图2.11-5 双锥螺螺套2.2球球头偏心心轴串套套零件数数控加工工工艺分分析与设设计2.2.1 球球头偏心心轴串套套零件工工艺性分分析图2.11-1所所示为球球头偏心心轴串套套零件的的装配图图,该零零件主要要
8、由球头头偏心轴轴、薄壁壁偏心套套、多阶阶套、双双锥螺套套组成。其其球头偏偏心轴的的者中心心并非在在轴线中中心,加加工时需需注意,但但是它还还是属于于轴类零零件,主主要有:圆柱面面、锥面面、孔、槽槽、圆球球面、螺螺纹等部部分组成成的。轴轴肩一般般用来确确定安装装在轴上上零件的的轴向位位置,各各锥面的的作用是是使零件件装配时时配合面面易于配配合;螺螺纹用于于安装锁锁紧螺母母和调整整螺母。根据工作作性能与与条件,该该图详细细规定了了轴上内内、外圆圆表面的的尺寸、位位置精度度和表面面粗糙度度值。这这些技术术要求必必须在加加工中给给予保证证。该球球头偏心心轴串套套零件的的关键工工序是80mmm外圆圆柱面
9、、60mm和62mm等内圆柱面的加工,同时各个内孔深度尺寸也是加工过程中的重点。2.2.2球头头偏心轴轴串套零零件毛坯坯的确定定根据图纸纸规定的的材料及及机械性性能选择择毛坯,图图纸标定定的材料料为455钢,即即所选材材料为445钢。并且根据零件尺寸与各外圆直径尺寸相差不大,故分别选择长度为142mm、45mm、70mm、65mm的100mm45钢棒料的作毛坯。2.2.3球头头偏心轴轴串套零零件加工工方法的的确定该轴大都都是回转转表面,主主要采用用车削成成形。外圆表面面的加工工方案可可为:粗粗车精车。内圆表面面的加工工方案可可为:钻钻孔粗镗精樘。2.2.4球头头偏心轴轴串套零零件定位位基准的的
10、确定合理地选选择定位位基准,对对于保证证零件的的尺寸和和位置精精度有着着决定性性的作用用。由于于该偏心心轴的几几个主要要配合表表面及轴轴肩面对对基准轴轴线有偏偏离1mmm的距距离,所所以在选选择基准准的时候候要向靠靠近自己己的方向向偏离11mm的的距离。但但它又是是空心轴轴,所以以粗基准准采用热热轧圆钢钢的毛坯坯外圆。即即可保证证零件的的技术要要求。中中心孔加加工采用用三爪自自定心卡卡盘装夹夹热轧圆圆钢的毛毛坯外圆圆,车端端面、钻钻中心孔孔。然后后以已车车过的外外圆作基基准,用用三爪自自定心卡卡盘装夹夹,车另另一端面面、外圆圆及螺纹纹。2.2.5球头头偏心轴轴串套零零件工艺艺路线的的制定综合上
11、述述分析,按按照由右右至左、由由内到外外、先粗粗后精的的原则确确定该偏偏心轴的的工艺路路线如下下:下料车车右端面面粗车外外圆精车外外圆切槽切螺纹纹钻孔粗镗孔孔精镗孔孔卸下掉掉头装夹夹车右端端面粗车外外圆精车外外圆切槽切螺纹纹检验。2.2.6球头头偏心轴轴串套零零件的切切削用量量的确定定该零件材材料切削削性能较较好,留留余一定定的余量量给于精精加工选择主轴轴转速与与进给速速度时,先先查切削削用量手手册,确确定切削削速度与与每齿进进给量,然然后按式式Vc=dnn/10000,和Vff=nZZfz计计算主轴轴转速与与进给速速度,但但是在实实际生产产中,经经常使用用经验值值。该零零件车削削用量的的选择
12、,主主要参照照机械械加工工工艺手册册和切切削用量量手册选选取。具具体选取取数值参参看零件件数控加加工工序序卡片。2.2.7球头头偏心轴轴串套零零件的道道具选择择根据零件件特征及及加工要要求选择择道具产品名称称或代号号零件名称称序号道具号道具规格格名称数量工艺内容容1T1 93外外圆正偏偏车刀1轮廓粗精精加工2T2宽4mmm的硬质质合金焊焊接切槽槽刀1切槽3T330的的梯形螺螺纹刀1螺纹的加加工4T4镗孔刀1镗孔5T54mm宽宽的内割割刀1割槽6T660度内内螺纹刀刀1内螺纹的的加工7T720、22和25的麻麻花钻3钻孔表2.11球头偏偏心轴串串套零件件刀具卡卡片2.2.8球头头偏心轴轴串套零零
13、件的夹夹具的选选择和装装夹方案案的确定定考虑到该该零件为为典型的的轴类零零件,形状很很规则,在在外型上上没有什什么特殊殊要求,所所以夹具具选用三三爪自定定心卡盘盘即可。2.2.9球头头偏心轴轴串套零零件加工工设备的的选用根据被加加工零件件的外形形、材料料与加工工精度等等条件,选用大大连机床床厂生产产的CKK61440配备备FANNUC0iMatteTTB数控控系统的的机床。第三章 球头偏心轴串套零件加工工艺设计第三章 球头头偏心轴轴串套零零件加工工工艺设设计3.1球球头偏心心轴串套套零件工工艺与工工步划分分球头偏心心轴套零零件的加加工工序序可依据据装夹次次数划分分,可划划分两道道工序,即即工序
14、11为装夹夹零件左左端加工工零件右右端内外外型面和和工序22掉头装装夹零件件右端加加工零件件左端内内外型面面。3.1.1球头头偏心轴轴零件加加工工序序与工步步划分1.球头头偏心轴轴图2.1-22的加工工工序、工工步划分分工序1:下料,用切割割机切1000的45#热轧圆圆钢,长长度为1142mmm。工序2:装夹零零件左端端加工零零件右端端外型面面装夹毛坯坯左端,加加工右端端,棒料伸伸出卡盘盘外约990mmm,找正正后夹紧紧。工步如下下: (1) 用1号刀采采用G771进行行零件右右端面的的轮廓循循环粗加加工。(主主轴转速速为6000r/minn,每转转进给FF=0.2mmm/r)(2) 用1号刀
15、采采用G770进行行零件右右端面的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/minn,每转转进给FF=0.0.005mmm/r)(3) 用2号刀(宽4mmm的硬质质合金焊焊接切槽槽刀) 切槽,主主轴转速速为4000r/minn, 每每转进给给F=00.055mm/r,割割完后暂暂停2秒。(割割槽时需需开切削削液) (4) 用3号刀300度的梯梯形螺纹纹刀,采采用G992进行行螺纹加加工循环环。(主主轴转速速为4000r/minn,螺距距为3)工序3:掉头装装夹零件件右端加加工零件件左端内内外型面面卸下工件件,用铜铜皮包住住已加工工过的60的外外圆,棒料伸伸出卡盘盘外约777mmm,找正
16、正后加紧紧。工步如下下: (1) 用1号刀车车车圆球球面和直直径为440的圆圆柱面并并控制总总长在1138mmm内。(主主轴转速速为5000r/minn,采用用G733每转进进给F=0.22mm/r)(2)用用1号刀采采用G773进行行零件左左端面的的轮廓循循环粗加加工。(主主轴转速速为5000r/minn,每转转进给FF=0.2mmm/r) (3) 用1号刀采采用G770进行行零件左左端面的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/minn,每转转进给FF=0.05mmm/rr)2.薄壁壁偏心套套图2.1-33的加工工工序、工工步划分分工序1:下料,用切割割机切1000的45#热轧圆
17、圆钢,长长度为445mmm。工序2:装夹零零件左端端加工零零件右端端内外型型面装夹毛坯坯左端,加加工右端端,棒料伸伸出卡盘盘外约225mmm,找正正后夹紧紧。工步如下下: (1)用用1号刀采采用G771进行行零件右右端面的的轮廓循循环粗加加工。(主主轴转速速为6000r/minn,每转转进给FF=0.2mmm/r)(2)用用1号刀采采用G770进行行零件右右端面的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/minn,每转转进给FF=0.0.005mmm/r)(3)用用22麻麻花钻。(钻钻孔时需需开切削削液)(4)44号刀镗镗孔刀进进行镗孔孔。采用用G711进行零零件右孔孔的轮廓廓循环粗粗
18、加工。(主主轴转速速为5000r/minn,每转转进给FF=0.1mmm/r)(5)44号刀镗镗孔刀进进行镗孔孔。采用用G70进进行零件件右孔的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/minn,每转转进给FF=0.05mmm/r)工序3:掉头装装夹零件件右端加加工零件件左端内内外型面面卸下工件件用铜皮皮包住已已加工过过的62的外外圆,帮料伸伸出卡盘盘外约115mmm,找正正后加紧紧。工步如下下: (1) 用1号刀车车直径为为62mmm的圆圆柱面并并控制总总长在440mmm内。(主主轴转速速为5000r/minn,采用用G733每转进进给F=0.22mm/r) (2) 用1号刀采采用G
19、773进行行零件左左端面的的轮廓循循环粗加加工。(主主轴转速速为5000r/minn,每转转进给FF=0.2mmm/r) (3)用1号刀采采用G770进行行零件左左端面的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/minn,每转转进给FF=0.05mmm/rr)(4)用用25麻花花钻。(钻钻孔时需需开切削削液)(5)44号刀镗镗孔刀进进行镗孔孔。采用用G711进行零零件右孔孔的轮廓廓循环粗粗加工。(主主轴转速速为5000r/minn,每转转进给FF=0.1mmm/r)(6)44号刀镗镗孔刀进进行镗孔孔。采用用G70进进行零件件右孔的的轮廓循循环精加加工。(主主轴转速速为8000r/min
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