帶輪軸工藝設(shè)計(jì)與編程
帶輪軸工藝設(shè)計(jì)與編程,輪軸,工藝,設(shè)計(jì),編程
江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 帶輪軸的加工工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控編程江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)帶輪軸的加工工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控編程 班 級: 專 業(yè): 數(shù)控技術(shù) 教學(xué)學(xué)院: 機(jī)電工程學(xué)院 指導(dǎo)老師: 完成時間2014年10月7日至2015年5月23日前 言隨著科技的進(jìn)步,機(jī)械制造業(yè)也正日新月異地變化著,對機(jī)械產(chǎn)品的要求也日趨嚴(yán)格,特別是在加工精度方面。為了保證產(chǎn)品的精度要求,必須協(xié)調(diào)產(chǎn)品加工中的每一個方面,因?yàn)槿我环矫娴恼`差累積起來,將對產(chǎn)品的精度產(chǎn)生間接的影響。制造業(yè)中尤其是機(jī)械制造業(yè),在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中按照特定工藝,不論其生產(chǎn)規(guī)模如何,都需要種類繁多的工藝裝備,而制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本無不與工藝裝備有關(guān)。隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。高效率、高精度加工是數(shù)控機(jī)床加工最主要特點(diǎn)之一。數(shù)控加工取代傳統(tǒng)加工占據(jù)生產(chǎn)制造的主導(dǎo)地位已成為一種趨勢,但由于歷史的原因,傳統(tǒng)的加工設(shè)備與先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床并存,是目前乃至今后很長一段時期內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀。如何從工藝的角度根據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來合理地進(jìn)行產(chǎn)品工藝方案設(shè)計(jì),充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的加工效率,使企業(yè)設(shè)備資源與人力資源得到充分利用,需要從多個方面來探討。其中數(shù)控編程系統(tǒng)正向集成化,網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們在大學(xué)校園里的最后一堂課、最后一項(xiàng)測試,它既是一次鍛煉,也是一次檢驗(yàn)。在整個設(shè)計(jì)過程中,我受益匪淺。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次綜合性設(shè)計(jì),無論是設(shè)計(jì)本人的紕漏還是經(jīng)驗(yàn)上的缺乏都難免導(dǎo)致設(shè)計(jì)的一些失誤和不足,在此,請老師和同學(xué)們給以指正。摘要此設(shè)計(jì)主要講述了帶輪軸零件的加工工藝過程的設(shè)計(jì)及數(shù)控程序的編寫。首先對零件圖紙進(jìn)行分析,根據(jù)零件圖在對其材料、精度、形狀等進(jìn)行詳細(xì)陳述;再確定加工工藝路線;根據(jù)其要求與加工工藝方案選擇適合的加工設(shè)備、刀具、熱處理方法及、切削用量等;最后完成加工工藝過程卡和加工工序卡的填寫,并編寫數(shù)控加工程序。關(guān)鍵詞:帶輪軸 工藝分析 工藝方案 工藝路線 數(shù)控編程37目錄1、零件分析11.1 零件作用11.2 零件的工藝分析12、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1毛坯的選擇32.2基準(zhǔn)的選擇32.3刀具的選擇32.4機(jī)床的選用42.5工藝路線的制定42.6 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差53、確定切削用量74、基本工時225、編程26結(jié)束語35致 謝36參考文獻(xiàn)371、零件分析如圖1所示帶輪軸零件圖,此零件主要由軸、環(huán)槽、內(nèi)孔以及螺紋孔組成,螺紋孔主要起定位作用,其中內(nèi)孔需要與其它軸類零件配合,所以要求加工精度較高,加工路線應(yīng)為粗鏜精鏜,外圓表面需與其它套類零件相配合,所以要求的加工精度較高,加工路線應(yīng)為粗車半精車精車。此外的內(nèi)孔與外圓、外圓表面有同軸度要求,所以加工內(nèi)孔時,應(yīng)以外圓或者外圓表面為精基準(zhǔn)。圖1 帶輪軸零件示意圖1.1 零件作用本零件是典型的軸類零件,主要起支撐傳動零部件,內(nèi)孔與外圓、外圓表面有同軸度要求1.2 零件的工藝分析 其中左端面、右端面精度要求均為IT10,精度要求較低,所以只需粗車半精車即可達(dá)到其加工要求。的外圓外圓表面精度要求為IT6,精度要求較高,所以需要粗車半精車精車方可達(dá)到其加工要求,且的外圓表面需要作為精基準(zhǔn),為了保證其位置精度,所以應(yīng)粗精加工分開。的內(nèi)孔精度要求為IT7,精度要求較高,所以需要粗鏜半精鏜精鏜,在做鏜工序之前應(yīng)先用鉆頭鉆孔。為滿足零件設(shè)計(jì)要求,設(shè)定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度表面尺寸精度表面粗糙度右端面IT10Ra6.3m左端面IT10Ra6.3m外圓表面IT6Ra1.6m外圓表面IT6Ra1.6m內(nèi)孔IT10Ra6.3m內(nèi)孔IT10Ra6.3m內(nèi)孔IT7Ra1.6m螺紋4-M8IT10Ra6.3m 2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1毛坯的選擇45#是普通低碳鋼,強(qiáng)度低,韌性與塑性好,切削加工性與焊接工藝性能較好,價(jià)格便宜。常在正火之后采用冷擠壓成形方法制造塑料模具,再經(jīng)滲碳或碳氮共滲+淬火、低溫回火處理,使磨具表面呈現(xiàn)很高的硬度與耐磨性,同時心部保持良好的強(qiáng)韌性。由于鋼不含合金原素,所以淬透性低,不適宜制造尺寸較大的塑料磨具。2.2基準(zhǔn)的選擇在軸類零件加工中,為保證各主要表面的相互位置精度,所以在選擇定位基準(zhǔn)時,應(yīng)該盡可能的使用其與裝配基準(zhǔn)重合并使各工序的基準(zhǔn)統(tǒng)一,而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面。粗基準(zhǔn)的選擇原則: 準(zhǔn)選擇:以外圓42表面作為粗基準(zhǔn),澆口、冒口及其他缺陷,(4)自為基準(zhǔn)原則。所以此次加工精基準(zhǔn)的選擇以已加工的外圓表面為精基準(zhǔn)。2.3刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一,它不僅影響機(jī)床的加工效率,而且還會直接的影響加工質(zhì)量。所以在編程時,選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等眾多因素。與傳統(tǒng)的加工相比,數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、高剛度、硬性好、耐用度高,而且要求尺寸應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定、安裝方便,便于調(diào)整,能適應(yīng)高的切削速度和大的切削用量。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造的數(shù)控加工刀具,并優(yōu)選刀具的幾何參數(shù)。選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。根據(jù)零件的分析所選擇的刀具有:主偏角分別為45的外圓車刀,主偏角為45的硬質(zhì)合金鏜刀。2.4機(jī)床的選用為了體現(xiàn)出了數(shù)控車床的高效自動化,全面智能化,高精度,快速度,短周期等功能。更好的適應(yīng)時代發(fā)展的潮流,所以應(yīng)該選擇數(shù)控機(jī)床,選擇專用機(jī)床有利于保證加工精度,方便裝夾,所以在數(shù)控車床上主要加工工序20、工序30、工序40、工序50、工序60、工序70、工序110。在數(shù)控鉆床上加工工序90、工序100。在數(shù)控銑床上加工工序120。表2 根據(jù)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床和加工工藝選擇機(jī)床加工表面機(jī)床名稱機(jī)床型號最大功率(kW)允許最大抗力(N)端面、外圓表面、內(nèi)孔數(shù)控車床CJK61407.851004M8數(shù)控鉆床ZK5462.88830數(shù)控磨床M1420-5201.72.5工藝路線的制定主軸加工工藝過程可劃分為三個加工階段,即粗加工階段(粗車端面、粗車外圓、粗鏜內(nèi)孔、粗銑鍵槽等);半精加工階段(半精車外圓、半精車端面、鉆通孔、半精鏜內(nèi)孔等);精加工階段(精車外圓、精銑鍵槽、精鏜內(nèi)孔、拉鍵槽、攻螺紋等)(1)零件表面加工方法的選擇 端面的加工方法有粗車、粗車半精車、粗車半精車精車 外圓表面的加工方法有粗車、粗車半精車、粗車半精車精車、粗車半精車磨削、粗車半精車粗磨精磨、粗車半精車粗磨精磨超精加工 孔的加工方法有鉆、鉆鉸、鉆鉸精絞、粗鏜、粗鏜半精鏜、粗鏜半精鏜精鏜、鉆粗絞精絞珩磨 平面的加工方法有粗車半精車、粗車半精車磨削、粗銑精銑、粗銑精銑刮研 根據(jù)加工表面的不同可選各加工表面的加工路線:右端面 粗車半精車左端面 粗車半精車、外圓表面 粗車半精車精車內(nèi)孔表面 粗車半精車內(nèi)孔 鉆粗鏜精鏜4-M8螺紋 鉆攻螺紋(2)機(jī)械加工工藝路線的擬定 軸類零件的各主要表面總是循著以下順序進(jìn)行,即時效粗車半精車精車淬火回火(最終熱處理)粗磨精磨10下料85mm x 80mm20車夾持左端,粗車右端面保證尺寸25、粗車70外圓至72,留粗加工余量30車掉頭裝夾,粗車左端面、外圓面80,留粗加工余量40熱調(diào)質(zhì)處理50車半精車右端臺階面、半精車70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面60車鉆24底孔、半精車至尺寸、車倒角70車車67X的環(huán)形槽80車掉頭裝夾,半精車、精車80外圓面至81,留磨削余量,車端面取長60.5,半精車左側(cè)20倒角,車左側(cè)圓角R190車鉆24的底孔100車粗車24、59、65(24留精加工余量)110車半精車到規(guī)定尺寸120車24、59、65內(nèi)孔倒角130鉆孔攻絲鉆左端4M8的螺紋底孔46.8,攻螺紋4M8140鉆孔攻絲鉆右端4M8的螺紋底孔46.8,攻螺紋4M8150磨磨外圓面到尺寸160鉗去除尖角毛刺170熱磷化,高溫上油180檢檢驗(yàn)入庫2.6 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差確定加工余量是為適應(yīng)機(jī)床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力,有利于保證設(shè)備的最大利用化,同時還能保證加工精度,在粗加工階段加工余量較大,所達(dá)到的加工精度較低,精加工階段加工余量較小,所達(dá)到的加工精度較高,能到達(dá)到所要求的精度。表3 粗車半精車 左端面工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸半精車1.50.033(IT8)94粗車2.50.13(IT11)95.5毛坯498表4 粗車半精車 右端面工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸半精車1.50.039(IT8)90粗車2.50.16(IT11)91.5毛坯494表5 粗車半精車精車 工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸精車0.20.021(IT7)半精車0.90.033(IT8)粗車2.90.13(IT11)毛坯4表6 粗車半精車 工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸半精車1.50.039(IT8)粗車2.50.16(IT11)毛坯4表7 鉆粗鏜精鏜 工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸精鏜0.20.021(IT7)粗鏜1.80.13(IT11)鉆220.21(IT12)毛坯22表8 粗銑精銑 工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸精銑0.60.033(IT8)39.5粗銑3.40.13(IT11)40.1毛坯443.5表9 鉆攻 2-M8工序名稱工序加工余量工序加工精度等級工序尺寸攻螺紋10.005(IT5)鉆50.075(IT11)毛坯6.3、確定切削用量3.2工序20 夾持左端,粗車右端面保證尺寸25、粗車70外圓至72,留粗加工余量1、加工條件(1)選擇刀具1) 選擇直頭焊接式外圓車刀2)依據(jù),根據(jù)表1.1,車床CJK6140的中心高度,所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。3)依據(jù),根據(jù)表1.2,粗車毛坯為45鋼,可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。4)依據(jù),根據(jù)表1.3,車刀幾何形狀如表12表12 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃傾角00倒棱前角-10 -15-10續(xù)表12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度0.4(0.30.8)f10.40.80.5(2)選擇切削用量 1)、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故 ap=2.9mm2)、進(jìn)給量依據(jù),根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿的尺寸為16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直徑小于40mm時, 依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。依據(jù),根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570670MPa, (預(yù)計(jì))時,進(jìn)給力為N。依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.0,故實(shí)際進(jìn)給力為 N由于切削時的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用 3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm(1.01.4),車刀的壽命T=60min。4)、確定切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。3.2工序30 掉頭裝夾,粗車左端面、外圓面80,留粗加工余量1、加工條件(1)選擇刀具1) 選擇直頭焊接式外圓車刀2)依據(jù),根據(jù)表1.1,車床CJK6140的中心高度,所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。3)依據(jù),根據(jù)表1.2,粗車毛坯為45鋼,可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。4)依據(jù),根據(jù)表1.3,車刀幾何形狀如表12表12 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃傾角00倒棱前角-10 -15-10續(xù)表12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度0.4(0.30.8)f10.40.80.5(2)選擇切削用量 1)、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故 ap=2.9mm2)、進(jìn)給量依據(jù),根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿的尺寸為16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直徑小于40mm時, 依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。依據(jù),根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570670MPa, (預(yù)計(jì))時,進(jìn)給力為N。依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.0,故實(shí)際進(jìn)給力為 N由于切削時的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用 3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm(1.01.4),車刀的壽命T=60min。4)、確定切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。3.2工序50 半精車右端臺階面、半精車70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面 1、加工條件(1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)、背吃刀量ap 查,得半精車余量ap=0.9mm1)、進(jìn)給量 依據(jù),根據(jù)表1.6,材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時,。 依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 2)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù),根據(jù)表1.9,選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。3)、切削速度 依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算 故 =158m/min r/min依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =97m/min最后決定切削用量3.3工序70:半精車到規(guī)定尺寸(1)選擇機(jī)床: 由于加工的零件的外廓尺寸不是很大,又屬于回轉(zhuǎn)體,故可以在車床上鏜孔。又因?yàn)榻?jīng)濟(jì)精度的要求不是很高,故可以選擇CJK6140型臥式車床。(2)選擇刀具依據(jù),根據(jù)表1.2,可以選擇YG6型硬質(zhì)合金鏜刀。依據(jù),根據(jù)表1.30,由于C620-1機(jī)床的中心高度,所以可以選擇刀桿的尺寸為BXH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。依據(jù),根據(jù)表1.3,選擇車刀的幾何形狀為平面帶倒棱形前刀面,如表13 表13 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角kr607560副偏角152020前角101510后角688刃傾角000.40.80.5(3)切削用量的計(jì)算 1)決定切削速度 由于加工余量為0.9,故可在一次走刀內(nèi)切完,則 mm 2)決定進(jìn)給量f 依據(jù),根據(jù)表1.5,當(dāng)粗鏜45鋼,鏜刀的直徑為20mm,鏜刀伸出的長度為125mm時,依據(jù),根據(jù)表4.2-9,查得CJK6140型機(jī)床的進(jìn)給量選 3)依據(jù),根據(jù)表1.9,所選擇的鏜刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命T=60min。4)決定切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為 =116m/min r/min 依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =82m/min5)校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù),根據(jù)表1.24,當(dāng),時,。依據(jù)切削用量簡明手冊,根據(jù)表1.29-2,可查得切削功率的修正系數(shù)0.94,1.0。故實(shí)際切削時的功率為。依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,當(dāng),車床主軸所允許的功率,因?yàn)?故所選擇之切削用量可以在C620-1車床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為。3.3.1精鏜1、加工條件 (1)、選擇刀具:車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)、背吃刀量ap mm 1)、進(jìn)給量 依據(jù),根據(jù)表1.6,加工材料為45鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時,。依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書可選擇 2)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)切削用量簡明手冊,根據(jù)表1.9,所選擇車刀的后刀面最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min 3)、切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為=0.65,=0.92,=0.8,=1.0,=1.24,故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算 故 =185m/min r/min依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =83m/min最后決定切削用量3.2.2工序110 精車24、59、65內(nèi)孔并倒角 1、加工條件:工件材料為45鋼,。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)選擇切削用量 1)、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.2mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故依據(jù),得精車余量ap=0.2mm 2)、進(jìn)給量依據(jù),根據(jù)表1.6,加工材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時,。 依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。查,根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度,=100m/min(預(yù)計(jì))時,進(jìn)給力為=375N。依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時的修正系數(shù)為,故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm(0.40.6),車刀的壽命T=60min。4)、確定切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,故 =0.94 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為 故 =224m/min r/min依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇 這時實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。3.5工序130、140:鉆左端右端4M8的螺紋底孔46.8,攻螺紋4M8選擇鉆床:ZK546鉆床1、刀具的選擇:選擇高速鋼麻花鉆,其直徑。依據(jù),根據(jù)表2.1及表2.2,可選擇鉆頭的幾何形狀為:標(biāo)準(zhǔn),。2、選擇切削用量1)依據(jù),根據(jù)表2.7,可得鋼的強(qiáng)度,鉆頭的直徑時,。 因?yàn)椋圆恍枰丝咨钚拚禂?shù)。 2)依據(jù),根據(jù)表2.8,根據(jù)鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給力。 3)依據(jù),根據(jù)表2.9,按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(查,表2.35)時,進(jìn)給量為。從以上三個進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書,選擇。查,根據(jù)表2.19,當(dāng),時,查得軸向力。軸向力的修正系數(shù)為:故。查ZK546鉆床的使用說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最大軸向力為,由于,所以可用。(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查,根據(jù)表2.12,當(dāng)時,可取得鉆頭的后刀面最大磨損量取為0.4mm(0.40.6),刀具的壽命T=15min。(3)決定切削速度查,根據(jù)表2.30,可查得,。則。 =查,根據(jù)表2.31,可查得,故: r/min 查,根據(jù)ZK546鉆頭的使用說明書,可以考慮選擇,但因?yàn)樗x轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)較高,會使刀具壽命下降,所以可將進(jìn)給量降一級,即取,也可以選擇較低一級的轉(zhuǎn)數(shù) ,仍用,比較這兩種選擇方案: 1)第一方案 , 2)第二方案 , 因?yàn)榈谝环桨傅某朔e較大,基本工時較少,故第一方案好。這時, 。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 查,根據(jù)表2.20,當(dāng),時,。扭矩的修正系數(shù)為可查得,所以。根據(jù)Z525鉆床的使用說明書,當(dāng)時,。 由于,故選擇之切削用量可用,即 f=0.17mm/r, , 。3.6工序120 磨外圓面到尺寸機(jī)床的選擇:萬能磨床(1)選擇刀具:查,根據(jù)表2.1-72,因?yàn)殂娤鲗挾?,可查得立銑?2)查,根據(jù)表2.1-20,選擇7:24錐柄立銑刀,標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm,標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm,粗齒數(shù)為4。(2)選擇切削用量1)決定銑削深度 銑削深度由工序決定,因?yàn)槊看蔚你娤魃疃炔淮?,故均可以一次性走完,則粗銑削時為3.4mm。2)決定每齒進(jìn)給量 查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度=12mm時,銑刀的每齒進(jìn)給量,取,所以。3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼立銑刀,粗銑,后刀面的最大磨損限度為0.30.5mm,查,根據(jù)表2.1-76,可選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。4)決定切削速度 查,根據(jù)表2.1-77可查得:=1.18,=1.0,=0.9,=1.2,=1.0,=1.25(銑削余量較小時,) 銑削速度計(jì)算公式: 查,根據(jù)表2.1-77可查得: 所以 m/min r/min 查,根據(jù)表3.30,XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇: 這時實(shí)際切削速度為 m/min3.6.1精銑(1)選擇的機(jī)床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同(2)選擇切削用量1)決定銑削深度根據(jù),可查得精銑=0.6mm。2)決定每齒進(jìn)給量 查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度時,銑刀每齒進(jìn)給量,取,所以 mm/r3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼銑刀,立銑刀,精銑,后刀面的最大磨損限度為0.20.25mm,查,根據(jù)表2.1-76,可查得選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。4)決定切削速度 查,根據(jù)表2.1-77可查得:,(銑削余量較小時,) 銑削速度計(jì)算公式: 查,根據(jù)表2.1-77,可查得: 所以 m/min r/min 查,根據(jù)表3.30, XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇: 這時實(shí)際切削速度為 m/min4、基本工時4.1工序20 夾持左端,粗車右端面保證尺寸25、粗車70外圓至72,留粗加工余量式中,l=32mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量以及超切量,則L=37mm,故 min4.1工序20 掉頭裝夾,粗車左端面、外圓面80,留粗加工余量式中,l=32mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量及超切量為,則L=35.5mm,故 min4.1工序20 半精車右端臺階面、半精車70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面式中,l=32mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量及超切量為,則L=35.5mm,故 min4.2工序30 粗車24、59、65(24留精加工余量)式中,l=45mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量以及超切量為,則L=50mm,故 min4.2.2工序110 半精車到規(guī)定尺寸式中,l=45mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min4.2.1精車24、59、65內(nèi)孔并倒角式中,l=45mm, 根據(jù),根據(jù)表1.26,車削時的入切量以及超切量為,則L=47mm,故 min4.4工序90:鉆右端4M8的螺紋底孔46.8,攻螺紋4M8 式中,l=10mm, 根據(jù),根據(jù)表2.29,車削時的入切量以及超切量為,則L=12mm,故 min4.4工序90: 磨外圓面到尺寸1)確定磨削深度=0.4mm 2)確定進(jìn)給量,取f= 0.05mm/r 3)根據(jù)機(jī)床選n=2667r/min,計(jì)算出= =2093.6m/min 4)基本時間=,故 =0.47min 5) 計(jì)算,查表得輔助時間=0.2min,布置工作地時間=0.3min, 休息與生理需要時間=0.1min, 則=0.47+0.2+0.3+0.1=1.07min 6)小結(jié)綜上所述,機(jī)床為仿形M114W,主軸轉(zhuǎn)速為2667r/min,切削速度2093.6m/min,進(jìn)給量f=0.05mm/r,切削深度0.4mm,機(jī)動時間0.47min,輔助時間0.2min。5、編程 確定加工工藝過程;校對程序及首件試切??傊?,利用一般的計(jì)算工具,通過各種數(shù)學(xué)方法,優(yōu)點(diǎn):(如平面、方形槽)零件的加工,計(jì)算量比較小,程序段數(shù)有限,編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。缺點(diǎn):對于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件,刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣不變,工作量極大,極易出錯,而且很難校對,有些甚至根本無法完成。此次所選用的機(jī)床系統(tǒng)均為FANUC系統(tǒng)因?yàn)閳D1所示的零件幾何形狀比較簡單,沒有復(fù)雜的型腔形狀,所以選擇手動編程。表16 刀具材料及編號序號名稱材料刀具號1外圓車刀硬質(zhì)合金T01012鏜刀硬質(zhì)合金T02023麻花鉆高速鋼T03034立銑刀高速鋼T04045切槽刀(2.7MM)高速鋼T0505表17 編程程序號及所加工工序程序號加工工序O0001工序20、工序30O0002工序40、工序40O0003工序70O0004工序90O0005工序110O0006工序120(1)用G71循環(huán)粗車半精車右端面、至,加工原點(diǎn)如圖2圖2 O0001加工原點(diǎn)O0001N0001 /序列號N10 M43 /啟動N20 M03 S800 /主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速800r/minN30 T0101 /調(diào)用1號刀N40 G0 X85 Z5 /快速定位至,距端面5mm處N50 G71 U1 R0.5N60 G71 P70 Q110 U0.9 F0.48 /采用復(fù)合循環(huán)指令粗加工端面、外圓表面 N70 G01 X0 Z0 S1200 F0.28N80 G01 X70N90 G01 X72 Z-1N100 G01 Z-25N110 X90 N120 P70 Q110 /半精加工端面、外圓表面 N130 G0 X110 Z200 /返回?fù)Q刀點(diǎn)N140 M05 /停主軸M150 M30 / 程序結(jié)束(2)工件調(diào)頭裝夾,用G71循環(huán)車削端面、外圓表面,加工原點(diǎn)如圖3所示圖3 O0002加工原點(diǎn)O0002N10 M43 /啟動N20 M3 S800 /主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速800r/minN30 T0101 /調(diào)用1號刀N40 G0 X90 Z6 /快速定位至,距端面6mm處N50 G71 U1 R0.5N60 G71 P70 Q110 U1.5 F0.48 /采用復(fù)合循環(huán)指令粗加工端面、外圓表面 N70 G01 X0 Z0 S1200 F0.28N80 G01 X82 Z0N90 Z-35N100 G0 X110 Z200 /返回?fù)Q刀點(diǎn)N110 M05 /停主軸N120 P70 Q110 N130 M40 M30 /程序結(jié)束(3)用G71循環(huán)半精車右端臺階面、半精車70g6的外圓到尺寸、車倒角,半精車右側(cè)兩R0.5的圓面,加工原點(diǎn)如圖4所示圖4 O0003加工原點(diǎn)O0003N10 M43 /啟動N20 M3 S800 /主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速800r/minN30 T0101 /調(diào)用1號刀N40 G00 G43 X70 Z0; 半精車外圓N50 G71 U1.5 R0.5;N60 G71 P70 Q110 U4 W1 F10; N70 G00 X110 Z200N80 M05;N90 M40 M30 /程序結(jié)束O0003鉆24底孔、半精車至尺寸、車倒角O0003N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0202 /調(diào)用2號刀N40 G0 X0 Z2N50 G71 U1.0 R0.5 /采用復(fù)合循環(huán)粗加工內(nèi)表面,X正方向留精加工余量0.2mmN60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3N70 G0 X26 Z1 F0.15N80 G1 X22 Z-1N90 Z-4N100 X20N110 G70 P70 Q120 /精鏜循環(huán)指令N120 G0 X110 Z200 /返回程序起點(diǎn)N130 M05 /停主軸N140 M30 /程序結(jié)束工序70 車67X的環(huán)形槽N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0505 /調(diào)用5號刀N40 M03 S200; 切槽(2.7mm)N50 G00 G43 X75 Z-9.2 F10; N60 G01 X67;N70 G01 X75;N80 G00 G40 X110 Z200;N90 M05;N100 M30 /程序結(jié)束(5)掉頭裝夾,半精車、精車80外圓面至81,留磨削余量,車端面取長60.5,半精車左側(cè)20倒角,車左側(cè)圓角R1,加工原點(diǎn)如圖6圖6 O0005加工原點(diǎn)O0005N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0101 M03 S300; 精車外圓N40 G00 G43 X90 Z0;N50 G70 P70 Q110 ;N60 G01 G40 X110 Z200;N70 M05;N80 M30 /程序結(jié)束粗車24、59、65(24留精加工余量)N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0202 /調(diào)用2號刀N40 G0 X0 Z2N50 G71 U1.0 R0.5 /采用復(fù)合循環(huán)粗加工內(nèi)表面,X正方向留精加工余量0.2mmN60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3N70 G1 X69 Z1 F0.15N80 G1 X65 Z-1N90 Z-10.5N100 X61N110 Z-11.5N120 X59N130 G70 P70 Q120 /精鏜循環(huán)指令N140 G0 X110 Z200 /返回程序起點(diǎn)N150 M05 /停主軸N160 M30 /程序結(jié)束半精車到規(guī)定尺寸N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0202 /調(diào)用2號刀N40 G0 X0 Z2N50 G71 U1.0 R0.5 /采用復(fù)合循環(huán)粗加工內(nèi)表面,X正方向留精加工余量0.2mmN60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3N70 G0 X26 Z1 F0.15N80 G01 X22 Z-1N90 Z-45N100 X24N110 G70 P70 Q100 /精鏜循環(huán)指令N120 G0 X110 Z200 /返回程序起點(diǎn)N130 M05 /停主軸N140 M30 /程序結(jié)束(6)24、59、65內(nèi)孔并倒角O0003N10 M43 /啟動N20 M3 S1200 /主軸轉(zhuǎn)速1200r/mmN30 T0202 /調(diào)用2號刀N40 G0 X0 Z2N50 G71 U1.0 R0.5 /采用復(fù)合循環(huán)粗加工內(nèi)表面,X正方向留精加工余量0.2mmN60 G71 P70 Q120 U-0.2 W0 F0.3N70 G1 X69 Z1 F0.15N80 G1 X65 Z-1N90 Z-10.5N100 X61N110 Z-11.5N120 X59N130 G70 P70 Q120 /精鏜循環(huán)指令N140 G0 X110 Z200 /返回程序起點(diǎn)N150 M05 /停主軸N160 M30 /程序結(jié)束結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們畢業(yè)在大學(xué)期間所學(xué)知識的一個考驗(yàn),檢查我們幾年大學(xué)生活的所得和其他各個方面的綜合能力。它重在讓我們運(yùn)用所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)、提出問題,并通過查找資料、分析、詢問他人解決問題。經(jīng)過一個月的努力,我的設(shè)計(jì)已完成,通過此次設(shè)計(jì),我對軸套零件的數(shù)控加工工藝有了更深刻的理解,這對我以后的工作有極大的幫助。此外,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還培養(yǎng)了我獨(dú)立工作及與別人團(tuán)結(jié)合作的能力,各方面的綜合能力也有所提高,使我明白做任何事都必須有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度,須知“差之毫厘,謬以千里”。在以后的日子里,我會不斷提高自身的素質(zhì),使自己更適應(yīng)社會的需求。致 謝本課題在選題及研究過程中得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。老師多次詢問研究進(jìn)程,并為我指點(diǎn)迷津,幫助我開拓研究思路,精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風(fēng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度,踏踏實(shí)實(shí)的精神,不僅授我以文,而且教我做人,雖歷時三載,卻給以終生受益無窮之道。我對老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。我還感謝所有幫過我和教過我的老師。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)和做人,在此,我要向諸位老師深深地鞠上一躬。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有可敬的師長、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母,謝謝你們!參考文獻(xiàn)1. 陳洪濤,數(shù)控加工工藝與編程,高等教育出版社,2003.92. 蘇宏林,機(jī)械制造技術(shù),清華大學(xué)出版社,2011.213. 陳立德,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),高等華教育出版社,2004.74. 夏鳳芳,數(shù)控機(jī)床, 高等華教育出版社,2005.15. 隋秀凜,現(xiàn)代制造技術(shù),高等教育出版社,2002.116. 于榮賢等,機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖,機(jī)械工業(yè)出版社,2004.37顧京,數(shù)控加工編程及操作,顧京主編,高等教育出版社,2003 .78趙長明 劉萬菊 ,數(shù)控加工工藝及設(shè)備,高等教育出版社 2005.9
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- 關(guān) 鍵 詞:
-
輪軸
工藝
設(shè)計(jì)
編程
- 資源描述:
-
帶輪軸工藝設(shè)計(jì)與編程,輪軸,工藝,設(shè)計(jì),編程
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