毕业论文-阶梯轴的工艺规程及工装设计

毕业论文-阶梯轴的工艺规程及工装设计内容摘要：

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。 （ 7）工时在加 ,加工顺序的安排应根据零件 的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。 顺序一般应按下列原则进行： ① 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。 ② 先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。 阶梯轴的工艺规程及工装设计 12 ③ 以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。 ④ 在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。 在数控车床上粗车、半精车分别用一个加工程序控制。 工件调头装夹由程序中的 M00 或 M01 指令控 制程序暂停，装夹后按 “循环启动 ”继续加工。 （ 8）走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹，刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。 由于半精加工和精加工的走刀路线是沿其零件轮廓顺序进行的，所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。 合理确定对刀点 ,对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关 系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。 这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。 轴零件加工工艺 （ 1）确定加工顺序及进给路线 加工顺序按粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。 工件右端加工：既先从右到左进行外轮廓粗车（留 余量精车），然后从右到左进行外轮廓精车，最后切槽；， 粗加工外轮廓、精加工外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工、螺纹精加工。 （ 2）选择刀具 1）粗、精车外圆：（因为程序选用 G71 循环所以粗、精车选用同一把刀）硬质合金 90 度放 型车刀， Kr=90 度 ,Kr＇ =60 度。 E=30 度 ,（因为有圆弧轮廓）以防与工件轮廓发生干涉 ,如果有必要就用图形来检验 . 2) 车槽 : 选用硬质合金车槽刀（刀长 12mm，刀宽 3mm） 3)车螺纹 :选用 60 度硬质合金外螺纹车刀 . （ 3）选择切削用量 阶梯轴的工艺规程及工装设计 13 表 51 切削用量选择 工序 主轴转速 s/(r/min) 进给量 f/(mm/r) 背吃刀量 ap/mm 粗车外圆 800 精车外圆 800 粗车螺纹 70 精车螺纹 70 切槽 115 表 52 刀具卡片 产品名称或代号 零件名称 典型轴 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 T01 硬质合金 90 度外圆车刀 1 粗、精车外轮廓 右偏刀 2 T02 硬质合金车槽刀 1 切槽 3 T03 60 度硬质合金外螺纹车刀 1 粗、精车螺纹 用以上数据编制工艺卡如下： 阶梯轴的工艺规程及工装设计 14 表 53 数控加工工艺卡 （ 4） 工艺规程 零件名称：阶梯轴 材料： 45（钢） 表 54 工艺路线卡 工序号 工序名称 机床类别 备注 05 下料 备料车床 10 正火（热处理） 热处理车间 15 建立绝对坐标编程 数控车床 机加车间 20 下刀 数控车床 机加车间 25 粗车削固定循环 数控车床 机加车间 30 调质（热处理） 热处理车间 单位名称 产品名称或代号 零件名称 零件图号 典型轴 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 001 O1111 三爪自定心卡盘 Cjk6032 数控车间 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速r/min 进给速度 mm/r 背吃刀量 mm 备注 1 粗车外 圆 轮廓 T01 90 度外圆车刀型刀 500 自动 2 精车外圆 轮廓 T01 90 度外圆车刀型刀 800 自动 4 切槽 T02 切槽刀 115 自动 5 车削螺纹 T03 60 度螺纹刀 75 自动 编制 审核 批准 年 月 日 阶梯轴的工艺规程及工装设计 15 35 精车削固定循环 数控车床 机加车间 40 换二号切断刀 数控车床 机加车间 45 车削退刀槽 数控车床 机加 车间 50 换三号螺纹刀 数控车床 机加车间 55 螺纹车削固定循环 数控车床 机加车间 60 换二号切断刀 数控车床 机加车间 65 切断工具 数控车床 机加车间 70 检测 检验台 机加车间 75 去毛刺 钳工台 机加车间 80 磨外圆 磨床 机加车间 85 检验 检验台 机加车间 90 清洗 机加车间 95 入库 机加车间 加工坐标系设置 （ 1）建立工件坐标系 图 51 坐标 的设定 （ 2）试切法对刀 在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀尖点在工件坐标系中的 位置，即通常所说的对刀问题。 在数控车床上，目前常用的对刀方法为试切对刀法。 阶梯轴的工艺规程及工装设计 16 将工件安装好之后，先用 MDI 方式操作机床，用已选好的刀具将工件端面车一刀，然后保持刀具在纵向（ Z）尺寸不变，沿横向（ x）退刀。 当取工件右端面 O为工件原点时，对刀输入为 Z0，如图用同样的方法，再将工件的表面车一刀，然后保持刀具在横向上的尺寸不变，从纵向退刀，停止主轴转动，再量出工件车削后的直径如图根据长度和直径，既可确定刀具在工件坐标系中的位置。 其他各刀都需要进行以上操作，从而确定每把刀具在工件坐标系中的位置。 图 52 Z轴方向对刀 图 53 x 轴方向对刀 阶梯轴的工艺规程及工装设计 17 （ 3）选择切削用量 表 55 切削用量选择 主轴转速 s/(r/min) 进给量 f/(mm/r) 背吃刀量 ap/mm 粗车外圆 800 精车外圆 800 粗车螺纹 70 精车螺纹 70 切槽 115 为了螺纹容易配合，螺纹 M48 在车削大径时，加工到直径 ，总背吃刀量去 =（ ） mm=. 手工编程 工件右端加工： 主程序： O1234 N10 G98； 建立绝对坐标编程 N20 M03 S600。 N30 T0101。 N40 G00 X100 Z50。 N50 Z5 N60 GO1 X41..8 Z5 F100 mm/min N65 G71 U1 粗车 每次单边背吃刀量为 1mm，退刀量 N70 G71 P80 Q180 S00。 G71 车削固定循环 N80 G01 Z2。 N90 Z1 N100 Z40。 N110 X50。 阶梯轴的工艺规程及工装设计 18 N120 X62 Z115。 N130 X78。 N140 X80 Z116。 N150 Z135。 N160 G03 X80 Z195 R70。 N170 G01 X80 Z205。 N180 X85 Z245。 N181 G0 X100 N182 Z100 N183 M00 程序暂停 M03 S800 精车转速 N190 G70 P80 Q180。 粗、精车循环结束 G00 X100 Z135 G01X80 进到圆弧起点 G03 X80 Z195 R70 N200 G00 X100 Z50。 N210 T0100。 N220 T0202。 换 2 号刀 N230 M00。 N240 G00 X80 Z5。 N250 G01 Z40。 N260 X45。 车削直径 45 的退刀槽 N270 G04 X2。 N280 G01 X80 Z40。 N290 G00 X100 Z50。 N300 T0200。 N310 T0303。 N320 M00 阶梯轴的工艺规程及工装设计 19 N330 G00 Z5。 螺纹车削固定循环 N340 G92 X47 Z38。 F 的意思是螺纹导程 N350 G92 Z38 N360 G92 X46 Z38 N370 G92 Z38 N380 G00 X80 Z38。 N390 X100 Z50 N410 T0202。 N420 M00。 N430 G00 X100 Z248。 切断工件 N440 G01 Z248。 N450 X100。 N460 Z100。 N470 T0200。 N480 M05。 N490 M30 程序结束 阶梯轴的工艺规程及工装设计 20 加工成品三维模型 如图 图 54 阶梯轴三维图 图 55 阶梯轴三维图 阶梯轴的工艺规程及工装设计 21 图 56 阶梯轴三维图 图 57 阶梯轴三维图 阶梯轴的工艺规程及工装设计 22 结 论 经过这最后一个学期的的毕业设计，使我真正懂得了学以致用的道理， 让我更加的明白学习的重要性，在做设计时参考了了大量的书籍，经过各位老师的指点，加上自己对知识的应用、总结、和不断的学习，完成了本设计。 本设计的题目是阶梯轴的工艺规程及工装设计，本设计 是基于轴类零件的特殊加工的基础上，增加了数控仿真、三维建模等 特殊加工来完成毕业任务书的要求 ，此都是在满足设计要求的前提下完成本设计。 在设计过程中，系统 主要以工艺规程的分析、工艺路线的拟定、工装设计等，由于设计时间仓促，资料缺乏，整个设计还存在一些小问题，一些尺寸的精度不够。 在实际应用中是要经过多次调整才能达到预期效果，望各位老师批评指正。 阶梯轴的工艺规程及工装设计 23 致 谢 经过四个月的毕业设计，使我真正的懂得了理论联系实际的重要性。 在整个设计中，充分运用了大学所学的专业知识，查找相关资料，自己的总结等。 这次设计是真正的把理论和实际联系起来，给我们一次在面对工作 前最好的锻炼的机会。 同时我们也体会到了团队合作的重要性，要集思广益才会让设计更完美。 通过这次设计，我们对机械设计的原理，自动控制原理及应用有了进一步的认识，总之，这次设计为我们打开了为以后面向实际应用的大门，为我们以后做好各。