轴类零件加工工艺及编程_本科毕业论文(编辑修改稿)

轴类零件加工工艺及编程_本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

的过程称为工艺过程。 它包括毛坯制造、零件加工、热处理、质量检验和机器装配等。 而为保证工艺过程正常进行所 需要的刀具、夹具制造，机床调整维修等则属于辅助过程。 在工艺过程中，以机械加工方法按一定顺序逐步地改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性能等，直至成为合格零件的那部分过程称为机械加工工艺过程。 为了便于工艺规程的编制、执行和生产组织管理，需要把工艺过程划分为不同层次的单元。 它们是工序、安装、工位、工步和走刀。 其中工序是工艺过程中的基本单元。 零件的机械加工工艺过程由若干个工序组成。 在一个工序中可能包含有一个或几个安装，每一个安装可能包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包括一个或几个走刀。 河北工业大学成人高等教育 级 毕业设计 论文 12 ◆ 工序 一个或一组工人，在一个工作地或一台机床上对一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程称为工序。 划分工序的依据是工作地点是否变化和工作过程是否连续。 例如，在车床上加工一批轴，既可以对每一根轴连续地进行粗加工和精加工，也可以先对整批轴进行粗加工，然后再依次对它们进行精加工。 在第一种情形下，加工只包括一个工序；而在第二种情形下，由于加工过程的连续性中断，虽然加工是在同一台机床上进行的，但却成为两个工序。 工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划的基本单元。 本论文中所加工的典型轴类零件将分五个工序来 完成整个加工过程。 ◆ 安装 在机械加工工序中，使工件在机床上或在夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程，称为装夹。 有时，工件在机床上需经过多次装夹才能完成一个工序的工作内容。 在数控车床上加工本零件将采用卡盘进行装夹，在加工必要时将采用钻头进行辅助加工。 ◆ 工位 采用转位（或移位）夹具、回转工作台或在多轴机床上加工时，工件在机床上一次装夹后，要经过若干个位置依次进行加工，工件在机床上所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序就称为工位。 简单来说，工件相对于机床或刀具每占据一个加工位置所完成的那部分工序内容，称为工 位。 为了减少因多次装夹而带来的装夹误差和时间损失，常采用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次装夹中，先后处于几个不同的位置进行加工。 ◆ 工步 在加工表面不变，加工工具不变的条件下，所连续完成的那一部分工序内容称为工步。 生产中也常称为 “进给 ”。 整个工艺过程由若干个工序组成。 每一个工序可包括一个工步或几个工步。 每一个工步通常包括一个工作行程，也可包括几个工作行程。 为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个加工表面的工步，称为复合工步，也可以看作一个工步，例如，组合钻床加工多孔箱体孔。 ◆ 走刀 加工刀具在 加工表面上加工一次所完成的工步部分称为走刀。 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。 加工工序的划分 数控 加工工序 的划分一般可按下列方法进行。 河北工业大学成人高等教育 级 毕业设计 论文 13 （ 1）刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工 序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。 在用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。 这样可减少换刀次数 ,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。 （ 2）以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。 一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。 （ 3）以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、 精加工的都要将工序分开。 综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。 另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。 而本文中的零件则需采用第二种方法，即“以加工部位分序法”，该零件由螺纹、圆锥、槽、圆弧、镗孔五部分组成，分别用不同的加工刀具，所以用这种分序法最为合适。 运用编制加工工艺过程卡与工序卡的方式来叙述本零件的加工，显得简易明了，通俗易懂，是数控加工本零件的必然要求。 编制工艺过程卡 现代制造技术系 机械加工 工艺卡 产品 名称 图号 零件名称 典型轴类零件 共 1 页 第 1 页 毛坯种类 圆钢 材料牌号 45 号钢 毛坯尺寸 ＆ 55mm*100mm 河北工业大学成人高等教育 级 毕业设计 论文 14 序号 工种 工步 工艺内容 备注 工具 夹具 刀具 量具 1 下料 55x100 卡盘 游标卡尺、千分尺 2 车 床 车端面、外圆、倒角 粗车一端面、外圆、倒角 中 心 钻 卡 盘 外圆刀 3 精车一端面、外圆、倒角 4 车圆锥 粗车圆锥 外 圆 车刀 5 精车圆锥 6 车螺纹 粗车螺纹 螺纹刀 7 精车螺纹 8 车槽 粗车车槽 切槽刀 9 精车车槽 10 圆弧插补 粗车圆弧 尖刀 11 精车圆弧 12 镗孔 镗孔（粗车） 镗刀 13 镗孔（精车） 切削用量的确定 背吃刀量 ap的确定 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。 当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一 般比普通车削时所留余量小，常取 ～ ㎜。 本零件属于典型轴类零件，其中包含了螺纹、圆锥、切槽、圆弧、镗孔等工艺内容，其背吃刀量分别为：粗加工表面为 、精加工表面为 ，加工圆锥、切槽及圆弧的背吃刀量与加工表面时一样，粗镗孔为 、精镗孔为 ,螺纹则为：粗车 、精车。 进给量 f（有些数控机床用进给速度 Vf） 进给量 f 的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。 在保证工件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（ 2020 ㎜ /min 以下）。 在切断、车削深孔或精车时，应选择较 低的进给速度。 当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。 粗车时，一般取 f=～ ㎜ /r，精车时常取 f=～ ㎜ /r，切断时 f=～ ㎜ /r。 本论文中加工该典型轴类零件采用的进给量为：粗加工表面（圆锥、圆弧、切槽等）为 、精加工表面为 ，粗镗孔为 、精镗孔为 ，螺纹粗车为 、螺纹精车为。 主轴转速的确定 河北工业大学成人高等教育 级 毕业设计 论文 15 （ 1）光车外圆时主轴转速 光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件 所允许的切削速度来确定。 加工本零件时的主轴转速为：粗加工时 500、精加工时 800。 （ 2）车螺纹时主轴的转速 在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。 大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速 n(r/min)为： n ≤（ 1200/P ）－k (51) 式中 P— — 被加工螺纹螺距，㎜； k—— 保险系数，一般取为 80。 加工该典型轴类零件时的主轴转速为：粗车时 500、精车时 800。 第三 章 加工路线图 刀具加工进给路线的确定： (1)合理安排“回零”路线 在手工编制较复杂轮廓的加工程序时，为使其计算过程尽量简化，既不易出错，又便于校核，编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”（即返回对刀点）指令，使其全都返回到对刀点位置，然后再进行后续程序。 这样会增加走刀路线的距离，从而大大降低生产效率。 因此，在合理安排“回零”路线时，应使 其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短，或者为零，即可满足走刀路线为最短的要求。 (2)切削进给路线短，可有效地提高生产效率，降低刀具损耗等。 在安排粗加工或半精加工的切削进给路线时，应同时兼顾到被加工零件的刚性及加工的工艺性等要求，不要。