轴类零件的加工工艺规程设计毕业设计(编辑修改稿)

轴类零件的加工工艺规程设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

次装夹中尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位， 然后再换另一把刀加工其他部位，在专用数控机床和加工中心中常用这种方法，在一 个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量。 工步的划分 工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑，在一个工序内往往要采用不同刀 具和切削用量，对不 同表面进行加工。 为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内 又细分为工步。 加工方案 由图 1可知， 该 零件属于回转体 球轴类零件， 其长度为 145 mm，最大外圆直径 为 52 mm。 它是由圆柱面、圆锥面、圆 弧面、内外螺纹、中心孔、和槽组成，零件图和标注都很完整，尺寸公差和形位公差以及表面粗糙度都符合工艺要求。 零件的毛坯选 45 号钢，尺寸为  60 150 的棒料。 1． S 52177。 为最大外径，表面粗糙度为 Ra＝ ，考虑到此零件一端为 球面，装夹较困难，故将此加工工序放在最后。 2． M30 26g 的螺纹加工，其长度为 30mm，装夹不够稳定，可将  0  的外 圆与其安排在同一工序中加工。 3． M30 26g 的螺纹孔，其车身尺寸容易保证，孔轴由三爪卡盘自行确定，表面 粗糙度为 Ra＝。 4． 3－  的切槽，加工时 X 轴进刀，保证其宽度为 3mm。 5． 根据加工方法的经济精度及机床所能达到的精度，该零件没有很难的加工表面 积各种要求的成型面。 上述各表面的技术要求采用常规的加工工艺均可以保证。 加工 时还应注意  36 与  45 外圆的同轴度。 进行工艺路线的确定 华中工型数控车削系统具有多种粗车循环和车螺纹循环，对该零件通过简单计算兵正确使用编程指令，数控系统会自行确定其进给路线，无需人为确 定粗加工路线，但精车路线要依照零件表面轮廓从右至左加工。 加工工序 1． 车端面，毛坯伸出三爪卡盘卡持长度约为 65mm，校正，夹紧，用合金外圆车刀加工端面。 2． 用外圆端面车刀粗车  30 外圆，每处均留 的精加工余量。 3． 用外螺纹车刀加工 M30 26g 的螺纹。 4． 工件换边安装，用软爪或护套夹 M30 26g 的外螺纹。 5． 车端面，保证总长 145177。 6． 钻孔，钻孔前先用 A3 中心钻 钻定位中心孔，再用  25mm 的 麻花钻 钻孔，孔深为 32mm。 7． 镗孔，用内孔车刀将孔精车至  ，孔深为 32mm。 8． 用内螺纹车刀加工 M30 26g 的内螺纹。 9． 用外圆车刀 (刀尖角 035 )精车  45 外圆及各处。 10． 用切槽刀加工  45 外圆上的三条直槽，至槽外圆为  39mm。 (11)用外圆车 刀 (刀尖角 035 )加工  3  37外圆、 R8 和 S 52 圆球以及圆锥。 对刀点和换刀点的确定 在进行数控加工编程时，往往是将整个刀具浓缩视为一个点，那就是“刀位点”。 对刀操作就是要测定出在程序起点处刀具刀位点 (即对刀点，也称起刀点 )相对于机床原点以及工件原点的坐标位置。 对有原点预置功能的 CNC 系统，设定好后，数控系统即将原点坐标储 存起来。 即使你不小心移动了刀具的相对位置，也可很方便的令其返回到起刀点处。 有的还可分别对刀后，一次预置多个原点，调用相应部位的零件加工程序时，其原点自动换刀。 对刀点 在编程时，应正确的选择“对刀点”的位置，其大致选择原则： 1． 便于数学处理和简化程序编制； 2． 在机床上找正容易，加工中便于检查； 3． 引起的加工误差小。 对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。 对于以孔定位的零件，可以取孔的中心点作为对刀点。 换刀点 换刀点则是指加工过程中需要换刀时 刀具的相对位置点。 换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件和其它部位为准。 在机床上，则以刀架远离工件的行程极限点为换刀点。 本零件为单件小批量生产， 为保证零件具有较好的综合力学性能，且尽可能的节约成本，毛坯材料选择价格较便宜的 45 钢，并经过适当的正火调质处理，使硬度值在 24至 28HRC 范围之内，毛坯的制造类型为热轧圆钢料。 结合零件的结构特点，该零件为轴类零件，故选择毛坯为圆柱型棒料，依据毛坯尺寸的确定原则： 1． 为切削加工留下足够的加工余量； 2． 尽可能的节省材料。 经过 对 图 1 的分析，该零件径向余量取 5mm，轴向余量取 8mm，在保证一定加工余量的基础上加以取整，故选择毛坯直径为Φ 60mm，总长度为 150mm。 粗加工后的要求精度达到 IT9，表面粗糙度为 aR ＝。 选择机床 考虑到是单件小批量生产，应尽量选择在满足优质、高效、低成本和工艺的前提下能加工出该零件的机床。 1． 此零件时轴类零件。 2． 有特殊曲线（椭圆）的成型面，而且涉及到退刀槽、螺纹、圆弧成型面等复杂加工表面，应采用数控车床。 3． 又因为其配合零件有孔，那么我们也应该考虑有孔加工的机床，而此孔在圆柱面上，因为套筒，所以也应该选择数控车床，在尾座上安装钻头，镗刀等所需刀具。 4． 在加工各段轴如  0  mm 圆柱成型面时，其粗加工精度为 IT9，精加工精度为 IT7，精度较高，所以从此方面考虑仍可选择数控车床进行加工。 综合以上几点说明，根据车间设备，加工所需达到的要求，尽量选用或改用高效、高精度的机床，由此可以确定选择加工此零件的机床为数控车床。 选择 夹具 根据数控加工的特点对夹具也有两个基本要求：一是保证夹具坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系，除此以外还应考虑以下方面： 1． 当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具和其它通用夹具，以缩短生产准备时间节省生产费用； 2． 零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间； 3． 夹具上各零部件应不妨碍机床对各零件各表面的加工。 根据上述夹具选择原则，经分析图纸可知：此零件的总体形状可近似为圆柱体，且上有一 S 52 的球 面，零件的加工毛坯料是圆柱形的小毛坯，在机床上夹紧后直接车削，三爪卡盘是车削的附件之一，称为通用夹具。 它的用途极广，可达到自动定心及夹紧的目的，且夹紧力大，使用操作简单方便。 因此选用的夹具为三爪卡盘，并且 在尾座上安装钻头及镗刀。 刀具的选择 选用刀具通常要考虑机床加工性能、工序内容和工件材料等内容。 数控加工时，不仅要求刀具的精度高、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。 精车时，选用强度高、耐用度高的刀具，保证加工精度；粗车时，满足大吃刀量、大进给量，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹片刀、夹紧片刀的方法，刀片最好选择硬质合金刀片。 刀片的选择是根据零件的材料的种类、硬度加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何形状 (如刀尖角、进给量、切削速度和刀片型号，具体选择可以参考相关的切削用量手册 )。 由图纸可知所用 刀具为： 1． 粗车选用硬质合金 090 外圆偏刀，装在 1 刀位 T0101 上。 2． 切槽刀（刀宽 3mm） ，装在 2 刀位 T0202 上。 3． 螺纹车刀，装在 3 刀位 T0303 上。 4． 内孔螺纹车刀，装在 4 刀位 T0404 上。 5． 右偏外圆车刀（刀尖角 035 ）。 6． 内孔车刀。 7．  25mm 的 麻花钻（安装在尾座上，不参与编程）。 8． 标准 A3 规格中心钻，材质为高速钢。 （安装在尾座上） 因为零件加工工序全部都安排在车床上，零件加工工序无须借助机床的附件，所以均可选用 YG6 硬质合金车刀、切刀槽和螺纹车刀。 并尽量采用机夹可转位车刀。 另外，工序中有先钻孔后镗孔，所以在此时应先安上  25 的钻头，钻孔加工结束后再装上内孔车刀，镗孔  25mm－  27mm－  ，因加工余量小，则选用高速钢的内孔车刀。 表面粗糙度为 ，精加工工序就可以满足要求，所以无需打磨。 量具的选择 量具的选择时为加工过程保证其尺寸是否准确的检验器具，此零件为轴类阶梯状。 在工艺上，车间所具备的条件上我们应尽量选用通用量具，查看《公差与配合》可知： (0～ 125mm)； (0～ 25mm)、 (25～ 50mm)； 26g 螺纹塞规。 工位器具的选 择 为保证质量，防止工件碰伤、亏损，实施文明生产，要求每工序加工完毕后将工件放入专用车，并排列整齐，避免磕碰。 选择定位基准 定位基准有粗基准和精基准两种。 工件在加工过程中，用未加工过的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。 用已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。 在零件的加工过程中，合理选择定位基准对保证零件的尺寸精度尤其是位置精度，起着决定性的作用。 选择粗基准 粗基准的选择一般应遵循下列原则： ； 原则； ； 基准一般不得重复使用的原则。 此零件为轴类零件，其加工过程中需要对零件调头，所以以零件左端面为粗基准先加工右端面及右端的部分外圆，已达到各加工表面余量均匀。 因  0  和 M3026g 的孔总长为 58mm，比较容易加工定位，可以作为加工另一端面的基准。 精基准的选择 选择精基准时，应有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。 其选择原则是： ； 则； ；。 为保证工件各尺寸要求，应遵循“基准重合”的原则，以 M30 26g 的端面作为轴向尺寸基准，保证其总长度为 145177。 ，防止重复选取尺寸致使精度降低。 拟定工艺路线 由于各表面加工方法及基准已经基本确定，先按照“先粗后精”“先主后次”“先面后槽”“基准现行”的原则，分析零件图纸，选择零件主要表面加工方法。 初步拟定的方案有如下两种： 方案一： 工序一：先平端面车外圆，将此作为精基准，装夹粗车的一端，平端面车外圆，在  0  mm 上切槽，精车  45 的外圆。 工序二：车 M30 26g 的螺纹，粗车为 IT9；精车为 IT7。 工序三：再一次装夹，用三爪卡盘夹持  45 的外圆，粗车右端，再粗车外圆一刀，打中心孔，手动钻  25 的孔，深度为 32mm，保证其长度为 145177。 然后钻孔至  ，再车 M30 26g 的内螺纹，深度为 25mm。 工序四：车外轮廓，加工出 S 52 球面、锥面（锥度为 020 ）以及其它外圆面。 工序五：去毛刺。 工序六：进行自检和测量。 方案二： 工序一：平端面，车外圆。 工序二：夹持另一端，平端面，保证其长度 145177。 ；车外圆，先加工出M30 26g 的外螺纹。 工序三： 夹持 M30 26g 的外螺纹，通过  45。