轴套类零件数控车削工艺分析及制定毕业设计(编辑修改稿)

轴套类零件数控车削工艺分析及制定毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

长春职业技术学院毕业论文（设计）专用纸 5 第 3 章 确定加工余量、工序尺寸和公差以及工艺尺寸链计算 加工余量的 确定 确定加工余量的方法有 3种：分析计算法、经验估算法和查表修正法。 （ 1）分析计算法 本方法是根据有关加工余量计算公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析和综合计算来确定加工余量。 用这种方法确定加工余量比较经济合理，但必须有比较全面和可靠的试验资料。 目前，只在材料十分贵重，以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。 （ 2）经验估算法 本方法是根据工厂的生产技术水平，依靠实际经验确定加工余量。 为防止因余量过小而产生废品，经验估计的数值总是偏大，这种方法常用于单件小批量生产。 （ 3）查表修正法 此法是根据各工厂长期的生产实践与试验研究所积累的有关加工余量数据，制成各种表格并汇编成手册，确定加工余量时，查阅有关手册，再结合本厂的实际情况进行适当修正后确定，目前此法应用较为普遍。 确定工序尺寸及其公差 机械加工过程中，工件的尺寸在不断地变化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后达到设计要求的尺寸。 在这个变化过程中，加工表面本身的尺寸及各表面之间的尺寸都在不断地变化，这种变化无论是在一个工序内部，还是在各个工序之间都有一定的内在联系。 应用尺寸链理论去揭示它们之间的内在关系，掌握它们的变化规律是合理确定工序尺 寸及其公差和计算各种工艺尺寸的基础，尺寸链的计算方法有两种：极值法与概率法。 极值法是从最坏情况出发来考虑问题的，即当所有增环都为最大极限尺寸而减环恰好都为最小极限尺寸，或所有增环都为最小极限尺寸而减环恰好都为最大极限尺寸，来计算封闭环的极限尺寸和公差。 事实上，一批零件的实际尺寸是在公差带范围内变化的。 在尺寸链中，所有增环不一定同时出现最大或最小极限尺寸，即使出现，此时所有减环也不一定同时出现最小或最大极限尺寸。 概率法解尺寸链，主要用于装配尺寸链。 长春职业技术学院毕业论文（设计）专用纸 6 极值法解工艺尺寸链的基本计算公式。 尺寸链的计算方法有 两种：极值法与概率法。 极值法是从最坏情况出发来考虑问题的，即当所有增环都为最大极限尺寸而减环恰好都为最小极限尺寸，或所有增环都为最小极限尺寸而减环恰好都为最大极限尺寸，来计算封闭环的极限尺寸和公差。 事实上，一批零件的实际尺寸是在公差带范围内变化的。 在尺寸链中，所有增环不一定同时出现最大或最小极限尺寸，即使出现，此时所有减环也不一定同时出现最小或最大极限尺寸。 概率法解尺寸链，主要用于装配尺寸链，其计算方法在装配中讲授。 这里只介绍极值法解工艺尺寸链的基本计算公式。 （ 1）封闭环的基本尺寸 式中 K为增环的环数， m为组成环的环数（下同）。 （ 2）封闭环的极限尺寸 = = （ 3）封闭环的极限偏差 ES ＝ （ 4）封闭环的公差 T T＝ ES－ EI＝ （ 5）封闭环的平均尺寸 L L = 式中 —— 增环的平均尺寸 —— 减环的平均尺寸。 组成环的平均尺寸 工序尺寸及其公差的确定 长春职业技术学院毕业论文（设计）专用纸 7 （ 1） 基准重合时工序尺寸及公差的确定 当零件定位基准与设计基准（工序基准）重合时，零件工序尺寸及其公差的确定方法是：先根据零件的具体要求确定其加工工艺路线，再通过查表确定各道工序的加工余量及其公差，然 后计算出各工序尺寸及公差；计算顺序是：先确定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐个工序推算，即由工件上的设计尺寸开始，由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸。 （ 2） 测量基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的计算 在加工中，有时会遇到某些加工表面的设计尺寸不便测量，甚至无法测量的情况，为此需要在工件上另选一个容易测量的测量基准，通过对该测量尺寸的控制来间接保证原设计尺寸的精度。 这就产生了测量基准与设计基准不重合时，测量尺寸及公差的计算问题。 （ 3） 定位基准与设计基准不重合时工序尺寸计算 在零件加工过程中有时 为方便定位或加工，选用不是设计基准的几何要素作定位基准，在这种定位基准与设计基准不重合的情况下，需要通过尺寸换算，改注有关工序尺寸及公差，并按换算后的工序尺寸及公差加工。 以保证零件的原设计要求。 （ 4） 中间工序的工序尺寸及其公差的求解计算 在工件加工过程中，有时一个基面的加工会同时影响两个设计尺寸的数值。 这时，需要直接保证其中公差要求较严的一个设计尺寸，而另一设计尺寸需由该工序前面的某一中间工序的合理工序尺寸间接保证。 为此，需要对中间工序尺寸进行计算。 （ 5） 保证应有渗碳或渗氮层深度时工艺尺寸及其公差的计 算 a）渗碳 b）磨外圆 c）尺寸链 零件渗碳或渗氮后，表面一般要经磨削保证尺寸精度，同时要求磨后保留有规定的渗层深度。 这就要求进行渗碳或渗氮热处理时按一定渗层深度及公差进行（用控制热处理时间保证），并对这一合理渗层深度及公差进行计算。 长春职业技术学院毕业论文（设计）专用纸 8 第 4 章 数控编程 数控车床的编程特点 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。 通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。 车削中心 可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 由于这些零件的径向尺寸，无论是测量尺寸还是图纸尺寸，都是以直径值来表示的，所以数控车床采用直径编程方式，即规定用绝对值编程时， X为直径值；用相对值编程时，则以刀具径向实际位移量的二倍值为编程值。 对于不同的数控车床、不同的数控系统，其编程基本上是相同的，个别有差异的地方，要参照具体机床的用户手册或编程手册。 下面为一数控车床照片 :数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。 通 过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。 车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 由于这些零件的径向尺寸，无论是测量尺寸还是图纸尺寸，都是以直径值来表示的，所以数控车床采用直径编程方式，即规定用绝对值编程时， X 为直径值；用 相对值编程时，则以刀具径向实际位移量的二倍值为编程值。 对于不同的数控车床、不同的数控系统，其编程基本上是相同的，个别有差异的地方，要参照具体 机床的用户手册或编程手册。 加工路线的确定 加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。 因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。 下面将具体分析： （ 1）加工路线与加工余量的关系 在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。 如必须用数控车床加工时，则要注长春职业技术学院毕业论文（设计）专用纸 9 意程序的灵活安排。 安排一些子程序对余量过多的部位先 作一定的切削加工。 ① 对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线 图 42所示为车削大余量工件的两种加工路线，图（ a）是错误的阶梯切削路线，图（ b）按 1→5 的顺序切削，每次切削所留余量相等，是正确的阶梯切削路线。 因为在同样背吃刀量的条件下，按图（ a）方式加工所剩的余量过多。 图 42 根据数控加工的特点， 还可以放弃常用的阶梯车削法，改用依次从轴向和径向进刀、顺工件毛坯轮廓走刀的路线（如图 43 所示） 图 43 ② 分层切削时刀具的终止位置 当某表面的余量。