轴类零件机械加工工艺规程与设计

轴类零件机械加工工艺规程与设计内容摘要：

→加工 3个内孔→车 的外圆→车 Φ22的外圆→换头车螺纹→加工六边形 方案二：下料→先加工右边→车 的外圆→车 Φ22 的外圆→加工3 个内 孔→换头车螺纹→加工六边形 图 22 方案一：下料→先加工右边→车 的外圆→车 的外圆→换头车 的外圆。 方案二：下料→先加工左边→车 的外圆→车 的外圆→换头车 的外圆。 图 23 方案一：下料→先加工右边的孔→换头→加工 Φ3 的外圆→加工 的外圆 →切槽。 方案二：下料→先加工 Φ3 的外圆→加工 的外圆 →切槽→加工右边的孔。 图 24 方案一：下料→先加工外圆（从右边开始）→调头→加工内孔。 方案二：下料→先加工 内孔（左边的）→调头→加工外圆。 有孔的零件尽量先加工孔再加工外圆，如果有多个孔的零件，孔尽量一次性加工完所有的孔，这样才能保证原同心，如果几个孔用分左右两次加工的话，很有可能引起原不同心。 设备的选择 实验室设备：结合零件图分析，该零件有外圆、切槽、还有内孔，为了减少换刀速度，于是选用 CK6430 数控车床进行加工， CK6430 数控车床配置 FANUC 13 0iMC 控制系统，功能全、性能可靠、操作方便。 机床的各进给坐标轴的运动，采用数字式交流伺服驱动，具有转矩脉冲小，低速运转平稳和噪音低等优点。 机床 主要参数见表 41 表 41 机床主要参数表 参数名称 单位 参数值 床身上最大工件回转直径 mm 300 最大工件长度 mm 200 中拖板上最大工件回转直径 mm 100 主轴通孔直径 mm 32 主轴内锥孔 莫氏 5 号短锥 主轴转速范围（无级） r/min 100～ 4500 进给速度范围 Z 轴 mm/min 1~2020 X 轴 mm/min 1~2020 快速 Z 轴 mm/min 8000 X 轴 mm/min 4000 螺纹加工范围 公制 mm 4 英制 牙 /英寸 6 行程 Z 轴 mm 250 X 轴 mm 270 主电机 功率 KW 3 转速 r/min 1480 X 轴的最小进给设定单位 mm Z 轴的最小进给设定单位 mm 14 图 42 CK6430 机床 刀具的选择 首先，刀具的合理选择和使用，对提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期等方面有十分重要的作用。 数控加工对刀具的要求很高，不仅要求其精度高、刚度好、耐用度高，还要求尺寸稳定、安装调整方便。 首先，使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用 和人工费用有大幅度的降低，这正是制造业发达国家所采用的加工策略之一。 其次，应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。 刀具选择的总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。 在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，结合我院实际，采用高速钢刀具加工。 切削用刀具材料应具备的性能如表 43 所示： 15 表 43 切削用刀具材料应具备的性能 希望具备的性能 作为刀具使用时的性能 希望具备的性能 作为刀具使用时的性能 高硬度（常温及 高温状态） 耐磨损性 化学稳定性良好 耐氧化性耐扩散性 高韧性（抗弯强度） 耐崩刃性耐破损性 低亲和性 耐溶着、凝着（粘刀）性 高耐热性 耐塑性变形性 磨削成形性良好 刀具制造的高生产率 热传导能力良好 耐热冲击性 耐热裂纹性 锋刃性良好 刃口锋利表面质量好微小切削可能 数控车床分为这几种到： 外圆车刀 切槽刀 螺纹刀 钻头 挖孔刀 表 44 刀具卡片 刀具号 刀具名称 规格 备注 T01 外圆车刀 20X20 T02 切槽刀 20X20 3MM 的 T03 螺纹刀 20X20 T04  4 mm 钻头 20X20 T05 挖孔刀 20X20 16 量具的选择 根据该零件的实际形状，需采用游标卡尺、千分尺、直尺等量具来测量。 其量具的使用表如表 54 所示 ： 表 45 量具表 名称 规格 用途 量程（ mm） 分度值（ mm） 游标卡尺 0150 主要用于内孔大小 千分尺 025 75100 用于长度测量工具 直尺 0100 1 用来测量工件的长度 冷却液的选择 由于该零件在 CK6430 数控车床 进行加工，须根据其切削用量、刀具的材料以及毛坯的材料等选取冷却液，因为在切削加工过程，被切削金属层的变形，切屑与刀具前刀面的摩擦和工件与刀具后刀面的摩擦等，容易产生大量的切削热。 其中，大量的切削热被工件吸收，大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏，为了提高零件的加工精度，延长刀具的耐用度和使用寿命，在切削加工过程中必须使 17 用冷却液对工件和刀具进行冷却，也能起到良好的排屑和润滑等作用。 从工件材料、冷却液作用和冷却液的价 格综合分析，如表 46 所 表 46 冷却液 冷却液名称 主要成份 主要作用 水溶液 水、防锈添加剂 冷却 乳化液 水、油、乳化剂 冷却、润滑、清洗 切削油 矿物油、动植物油、极压添加 剂或油性 润滑 综合该零件的加工性能、选择机床、切削用量、刀具的材料以及毛坯的材料等，最后确定冷却液使用切削油，选用乳化液是最适宜的。 切削用量选择 数控加工切削用量包括主轴转速 n、背吃刀量 ap 和进给量 f，其确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。 主轴转速的确定 主要根据允许的切削速度 Vc(m/min)选取 n= DVc1000 （ 81） 其中： Vc切削速度 D铣刀的直径（ mm） 由于每把刀计算方式相同，现选取  20 的立铣刀为例说明其计算过程。 D=20mm 根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。 18 理论上讲， cv 的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑 瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。 但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑： 粗n =800r/min 精n =1500r/min 螺纹 =450r/min 切槽 =280r/min 进给速度的确定 切削进给速度 F 时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位 mm/min。 它与铣刀的转速 n、铣刀齿数 z 及每齿进给。