数控技术毕业设计-齿轮油泵主动轴的数控加工

数控技术毕业设计-齿轮油泵主动轴的数控加工内容摘要：

；工序 7：精加工 2 21退刀槽，并且精加工出 M10螺纹； 工序 8：磨外圆，达到各级精度要求； 工序 9：质检。 以上工艺过程详见附表 1–1机械加工工艺过程卡和附表 2–2机械加工工序卡片 机械加工加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 齿轮油泵主动 轴零件材料为 45钢，硬度为 220～ 250HBS毛坯重量约为 10Kg，生产类型为中小批量生产，结合生产条件及其经济性选用 Ф21的形钢作为毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺 ，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 13 寸及毛坯尺寸如下（机械加工余量及其工序尺寸可用反求法计算即从零件的最后一道工序向前推算）： 1．磨削余量查《机加手册》可预留 ～ 2．精加工余量 1 mm； 3．半精加工余量 mm～。 4．粗加工余量 mm～。 从毛坯到成品总的加工余量为 mm～ ，轴的最大直径处为 Ф16 mm。 16＋（ mm～ ）＝ ～ 即毛坯的最小直径 ，毛坯的选择不可满足使用要求。 实 际上 Ф21mm的形钢的氧化皮一般只有 4mm左右，切除 5mm故不影响其使用性能，另外 Ф12mm处只是一个轴肩， Ф16mm处才是传递力的关键部位，因此完全满足使用要求。 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工误差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。 实际加工余量有最大与最小之分。 各工序或工步的真实加工余量及工序尺寸详见工序卡 2－ 2。 确定切削用量及基本工时 工序 车削端面，本工序采用计算法确定切削用量。 工件材料： 45钢正火，硬度 220HBS～ 250HBS，毛坯为 Ф21mm的形钢。 加工要求：车端面，表面粗糙度值为。 机床： CA6140卧式车床。 刀具、 刀片材料为 YT5， 刀杆尺寸为 16mm 25mm， 刀具几何角度： Kr＝ 90176。 、 ro ＝ 15176。 、 ao ＝ 8176。 、 r＝。 （ 1）确定端面最大加工余量：已知毛坯总长 133mm，两端面都应切削且应平均分配，一端面切除 ,即 ap ＝ ，长度公差 IT＝ 13。 （ 2） 确定进给量 f：根据《切削用量简明手册》（以下简称《切削手册》）表 ，当刀杆尺寸为 16mm 25mm， ap ≤ 3 mm以及工件直径为 16 mm时 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 14 f＝ ／ r 按 CA6140车床说明书取 f＝ ／ r （ 3）计算切削速度：按《切削手册》表 ，切削速度的计算公式为（寿命选T＝ 60min） vvvcvxym pcvkT a f= 式中 242vc = ，  ，  ， m= Vk 见《切削用量简明手册》表 1. 44 , 0. 8 , 1. 04 , 0. 81vm s v k v k r vk k k k    所以 m i n/ 242 mmv c  （ 4）确定机床主轴转速 m i n/560m i n/ 11510001000  rd vn w cs  按机床说明书，与 560r/min相近的有 560r/min，现选取 560r/min。 所以实际切削速度 m in/ mdnv  （ 5）切削工时 按《金属切 削原理与刀具》 15公式   rfvaD L At cpm  工序 粗车 Ф16mm外圆柱面 ,同时应校验机床功率及进给机构强度。 工件材料： 45钢正火，硬度 220HBS～ 250HBS，毛坯为Ф 21mm的形钢。 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 15 加工要求：车外圆 Ф16mm，直径余量 1mm，表面粗糙度值为 16um。 尺寸公差 14级。 机床： CA6140卧式车床。 刀具：刀片材料为 YT5刀杆尺寸为 20mm 30mm， Kr＝ 75176。 ， α 0＝ 6176。 γ 0=8176。 2．计算切削用量 （ 1）粗车 Ф16mm的切削用量 A．切削深度 按加工 余量计算的结果粗加工应加工到 Ф 17mm，查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》 Ф 21mmФ 17mm=4mm 故可分为 二 次切削加工即 4pa mm B．进给量 查《机械设计指导》表 219取 rmmrmmf / 之间并结合机床说明书取rmmf /。 C．切削速度 工件材料 45钢正火查《机械设计指导》表 220，并考虑已选的切削深度和进给量得 m i n/ 242 mmv c ， 刀具寿命60minT。 D．确定机床主轴转速 机床主轴转速的计算值为 m i n/668 rd vn w c   对 照 机床 主轴 转速 表取 实际 转速 为 min/710r。 故 实际 切削 速度 为 m i n/ 00 00 mmndv wc   E．计算切削工时 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 16 m i i  cpAm fvadlt  F．校验机床功率 查 《 金 属 切 削 原 理 与 刀 具 》 由 表 21 查 得 得 当 比 切 削 功 率6332 .7 / / m in)ucp KW m m   由表 28查得 75rK  时， 1vKFK 。 故切削功率为 61 0 0 0 1 0 0 0vvc u c c f fF k Fp p v a K K                              CA6140型车床电动机功率为 ,转速为 560r/min时传递的最大功率为 满足使用要求 . 查 《 金属切削原理与刀具 》 表 21可知比切削力 219 62 /sk N mm 故主切削力为 : 1962vvv s fF k FF k a fk K                   查表 27当 Kr＝ 75176。 时 / , / V f VF F F F== 因此 0. 4 43 08 15 07fFN   5 430 8 150 7r    若机床进给导轨与溜板磨擦系数为 ,进给机构在纵向进给方向受力为 : ( ) 17 22 0. 1 ( 43 08 15 07 ) 23 03 .5f v rF u F F N      由机床的说明书可知机床允许的最大进给力不低于 . （ 3）粗车 Ф12mm、 Ф10mm的 外圆端面 A．切削深度 按前面加工余量分析，应保留的加工到 Ф15mm，故此步工序切除量为 ： 2115=6mm 查《机械设计指导》表 220又因切削深度直接影响切削力并结合第一步加工 Ф16时的经验，切削深度 pa 取 2mm比校合适。 可分 3次切削。 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 17 B．进给量 查《金属切削原理与刀具》表 46刀杆尺寸为 20mm 30mm以及工件直径 12mm取rmmf /  之间并结合 CA6140机床说明书取 rmmf /。 详见《机械设计指导》表 39。 C．切削速度 工件材料 45钢正火查《机械设计指导》表 220，并考虑已选的切削深度和进给量得 m i n/ 242 mmv c ，刀具寿命min60t。 D．确定机床主轴转速 机床主轴转速的计算值为 min/ 1000661000 rd vn w c   对照机床主轴转速表取实际转速为 min/900rn 。 故实际切削速度为 m i n/741000 mmndv wc   E．计算切削工时 m i   cpm fvapdL At （ 2） 粗 车 Ф10mm的切削用量与 Ф12mm处大同 小异故此不在重复叙述，只是削切工时不同。 详见工序卡片。 工序 4： 半精车轴各部位 工件材料： 45钢正火，硬度 220HBS～ 250HBS，毛坯为Ф 21mm的形钢。 加工要求：半精车阶梯轴外圆柱面，直径余量 ，表面粗糙度值为。 尺寸公差 9级 ，倒圆角 145。 机床： CA6140卧式车床。 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 18 刀具：刀片材料为 YT5刀杆尺寸为 20mm 30mm， Kr＝ 90176。 ， 60a ， 0sl 176。 2．计算切削用量 （ 1）半精车Ф 16的切削用量 A．切削深度 按加工余量计算的结果粗加工应加工到 = 查《机械制造设计指导》表 215可知应分为一次切削加工即 mmap  B．进给量 查《金属切削》表 49切削深度小于 2mm并结合机床说明书取 /f mm r。 C．切削速度 工件材料 45钢调质查《金属切削》表 49，并考虑已选的切削深度和进给量得m in/110 mmvc  ，刀具寿命 60minT=。 D．确定机床主轴转速 机床主轴转速的计算值为 1000 1 0 0 0 1 1 0 6 6 0 / m incwvnrd         对 照 机 床 主 轴 转 速 表 取 实 际 转 速 为 710r/min。 故 实 际 切 削 速m i n/1161000 mnpdv wc  E．计算切削工时 0 . 1 7 m in1000m pcd LAt a fv                            （ 2）半精车 Ф12mm的切削用量以及 Ф10mm等各处与 Ф16mm处大同小异故此不在重复叙述，只是削切工时不同。 详见工序卡片 22。 工序 5：铣键槽 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 19 按铣削用量的 选择原则为保证表面质量增加切削速度减小进给量。 0 。 查《切削手册》表。 3mm min/23mmvc  采用高速钢立铣刀 d=16mm齿数 Z=3则主轴转速为 m i n/ 23100 0100 0 rpd vn w c  现选用 X51立式铣床，根据机床使用说明书取 n=800r/min，故实际切削速度为： 3 . 1 4 2 4 . 6 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnvm          当 n=800r/min时 工作台每分钟进给量 f应为 ：  znff zm 查机床说明书 65 / minnf mm 180 1 .2 3 m in65m。