畢業(yè)設(shè)計(jì)(典型軸類零件)說(shuō)明書.

1、1. 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)大學(xué)三年基礎(chǔ)知識(shí)的總結(jié)以及自己實(shí)際掌握情況的體現(xiàn)， 我的畢 業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要偏向于機(jī)械制造。大學(xué)期間我的主要課程是AUTO-CA機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、公差測(cè)量與分析、機(jī)械設(shè)計(jì)以及數(shù)控加工。輔修課程是電路基礎(chǔ)、 PLC、單片機(jī)、CAM和數(shù)控編程。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求 , 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書針對(duì)軸類零件的加工工藝的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō) 明。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行的工藝技術(shù)文 件，按照它來(lái)組織生產(chǎn)，就可以使各工序科學(xué)的銜接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低能耗。本設(shè) 計(jì)主要內(nèi)容包括進(jìn)行零件的工藝性審查， 進(jìn)行毛坯的選擇， 選擇基準(zhǔn)，擬定機(jī)械加工 工藝路線的，確定機(jī)械加工

2、余量、工序尺寸及公差，選擇機(jī)床及工藝設(shè)備，確定切削 用量（確定背吃刀量、進(jìn)給量、切削速度、主軸轉(zhuǎn)速） ，填寫工藝文件，填寫機(jī)械加 工工藝卡片。第 1 頁(yè) 共 23 頁(yè)2數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀和前景數(shù)控是現(xiàn)代機(jī)床的核心技術(shù)傳統(tǒng)的機(jī)床延伸了人的體力成為工作母機(jī)而數(shù)控技 術(shù)賦予機(jī)床一個(gè)大腦使機(jī)床變得越來(lái)越“聰明”。 數(shù)控技術(shù)已經(jīng)從被動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)指令 發(fā)展到能夠“感知”機(jī)床的溫度、振動(dòng)、能耗等工況并加以調(diào)整和控制在線測(cè)量工件 尺寸、刀具破損和預(yù)測(cè)刀具壽命以及防止刀具和運(yùn)動(dòng)部件干涉甚至為操作者進(jìn)行語(yǔ)音 導(dǎo)航或發(fā)送短消息。數(shù)控機(jī)床具備智能化功能可以保證機(jī)床自動(dòng)適應(yīng)加工環(huán)境的變化 從而使機(jī)床操作更加便利精度更加穩(wěn)定

3、效率更加提升。五軸聯(lián)動(dòng)大大拓展了機(jī)床的加工范圍使得復(fù)雜形狀和空間曲面零件的加工成為 可能為各類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和優(yōu)化提供了廣闊的前景和空間。復(fù)合加工可以將復(fù)雜零件在一臺(tái)機(jī)床全部加工完成避免了工序間的工件搬運(yùn)和多次裝夾縮短了加工鏈提高 了加工質(zhì)量。高速加工大幅度提高了加工效率高效加工除了關(guān)注高效率外還考慮高能 效和高效益?；遄詣?dòng)交換、機(jī)器人裝卸、柔性制造單元和系統(tǒng)等自動(dòng)化系統(tǒng)集成是 進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率重要措施是機(jī)床產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。直線電動(dòng)機(jī)和直接驅(qū)動(dòng)大大簡(jiǎn)化了機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。 機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)都直接由伺服電 動(dòng)機(jī)提供明顯提高了機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能使“零傳動(dòng)”機(jī)床成為現(xiàn)實(shí)更加能夠

4、適應(yīng)高速、 高精加工需要。數(shù)控系統(tǒng)的前瞻控制和軌跡平滑處理技術(shù)、位置與速度精確控制技術(shù)、 工廠總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯著提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和控制精度保證了數(shù)控機(jī)床的高速化、 高精度和多軸聯(lián)動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀近年來(lái)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展迅速國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床已完全能 滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要。高性能的臥式車削中心和車銑復(fù)合中心通過(guò)合資、引進(jìn)技術(shù)和自主開(kāi)發(fā)某些產(chǎn)品已能滿足部分國(guó)內(nèi)高端用戶要求。但是臥式車銑復(fù)合加工中心、帶丫軸或C軸的臥式車削中心、雙主軸臥式車削中心和高精度臥式車削中心仍然主要依靠 進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)立式加工中心在技術(shù)上比較成熟技術(shù)性能與國(guó)際水平接近生產(chǎn)廠家較多并 具有一定批量得到了國(guó)內(nèi)用戶認(rèn)可

5、。由于在性價(jià)比上具有優(yōu)勢(shì)保質(zhì)期過(guò)后維修服務(wù)費(fèi) 用較低基本可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。當(dāng)前的關(guān)鍵是大力提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性加 強(qiáng)售前和售后服務(wù)。國(guó)產(chǎn)臥式加工中心雖能滿足市場(chǎng)部分需要但在精度和性能上與國(guó) 外同類產(chǎn)品相比還有一定差距。國(guó)外臥式加工中心大多都裝有溫度補(bǔ)償系統(tǒng)定位精度 較高而且精度保持性好。因此近年臥式加工中心進(jìn)口較多。 在高速加工中心、五軸加 工中心方面國(guó)內(nèi)各企業(yè)都開(kāi)發(fā)出不少新產(chǎn)品。 但是多數(shù)產(chǎn)品還沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生產(chǎn)考 驗(yàn)難以取得用戶的普遍認(rèn)可僅個(gè)別品種進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。關(guān)鍵在于需要經(jīng)過(guò)不同類 第2頁(yè)共23頁(yè)型用戶的生產(chǎn)考核并加以不斷改進(jìn)和完善。高精度亞微米級(jí)和納米級(jí)加工中心我國(guó)基 本上

6、處于空白狀態(tài)絕大部分依賴國(guó)外進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)數(shù)控齒輪機(jī)床的性能已與國(guó)際水平大體相當(dāng)除個(gè)別高精度數(shù)控齒輪加工機(jī)床 DIN 56級(jí)和高精度數(shù)控齒輪磨床DIN 23級(jí)仍 需進(jìn)口外已能大部分替代進(jìn)口產(chǎn)品。第#頁(yè)共23頁(yè)3軸類零件軸(shaft)是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分 是方型的。軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。 一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又 可分為：轉(zhuǎn)軸，工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩，是機(jī)械中最常見(jiàn)的軸，如各減速器 中的軸等。心軸，

7、用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有 些心軸則不轉(zhuǎn)動(dòng)，如支承滑輪的軸等。傳動(dòng)軸，主要用來(lái)傳遞扭矩而不承受彎矩，軸 的材料主要采用碳素鋼合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。 軸的工作能力一般 取決于強(qiáng)度和剛度，轉(zhuǎn)速高時(shí)還取決于振動(dòng)穩(wěn)定性。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分 布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運(yùn)輸，對(duì)軸的變形 等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)者可根據(jù)軸的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，必要時(shí)可做幾個(gè)方案進(jìn)行比較， 以便選出最佳設(shè)計(jì)方案，以下是一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

8、則：1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀；2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整；3、采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施；4、便于加工制造和保證精度。第5頁(yè)共23頁(yè)4.零件的工藝分析4.1零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、 帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、 錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等。它主要用來(lái)支承傳 動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由 同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所

9、組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同, 軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。深圳市瑞昌斯精密五金有限公司第#頁(yè)共23頁(yè)4.2 主要技術(shù)要求軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度， 軸 向一般要求不高。 幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度， 一般要求限制在直徑公差范圍 之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度， 是軸類零件位置精度的普遍要求之一。 圖為特殊零件， 徑向和軸向公差和表面精度要 求較高。4.3 加工表面及其要求幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其 誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)， 對(duì)于精密軸， 需在

10、零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀 精度。相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì) 軸心線的垂直度、端面間的平行度等。表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求， 一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái) 確定。4.4 零件材料軸類零件材料常用45鋼，精度較高的軸可選用 40Cr、軸承鋼GCr15彈簧鋼 65Mn也可選用球墨鑄鐵；對(duì)高速、重載的軸，選用 20Mn2B 20Cr等低碳合金鋼或 38CrMoAI氮化鋼。45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好 的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45 52HRC40Cr 等

11、合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬 火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)5058HRC并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。因其屬于一般傳動(dòng)軸，故選 45鋼可滿足其要求。第 7 頁(yè) 共 23 頁(yè)5 零件的毛坯的選擇5.1 確定毛坯類型及制造方法5.1.1 毛坯類型常用圓棒料和鍛件。 毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后， 可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分 布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自 由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。5.1.

12、2 制造方法傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。表面粗糙度Ra值較小, 故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車一半精車一磨削。5.2 確定毛坯的形狀尺寸及公差本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇160* C60mm勺熱軋圓鋼作毛坯，公差等級(jí)為IT6-IT8 。5.3 毛坯的技術(shù)要求尺寸精度軸類零件的主要為兩類， 一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸， 即支承 軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7 ;另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為 IT6IT第 # 頁(yè) 共 23 頁(yè)6.選擇基準(zhǔn)6.1粗基準(zhǔn)

13、選擇有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對(duì)所有表面都需加工的鑄件軸， 根 據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開(kāi)澆口處。選牢固可靠表面為粗 基準(zhǔn)，同時(shí)，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。6.2精基準(zhǔn)選擇要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng) 一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個(gè)定位基準(zhǔn)。 盡可能使定位基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)重合。 選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。6.3 定位基準(zhǔn)選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。 由于 該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面（Q、P、N、M）及軸肩面（H、G）對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向 圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，

14、它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙 頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。6.4使用到的夾具選擇7 機(jī)械加工工藝7.1 擬定機(jī)械加工工藝路線外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 粗車半精車精車 對(duì)于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 粗車半精車粗磨精磨 對(duì)于黑色金屬材料， 精度要求高和表面粗糙度值要求較小、 零件需要淬硬時(shí)， 其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石車 對(duì)于有色金屬， 用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度， 因?yàn)橛猩?屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 粗車半精粗磨精磨光整加

15、工 對(duì)于黑色金屬材料的淬硬零件， 精度要求高和表面粗糙度值要求很小， 常用 此加工路線。對(duì)于本文所加工的典型軸類零件，將采用“粗車精車”的車削方式，即分別對(duì) 本零件的兩個(gè)端面、外圓、螺紋、外圓錐度、切槽、圓弧、鏜孔七個(gè)步驟進(jìn)行粗加工 和精加工。加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從 右到左進(jìn)行外輪廓粗車，然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車，最后切槽；工件調(diào)頭，工件 左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、 螺紋精加工。7. 2確定機(jī)械加工余量、工序尺寸傳動(dòng)軸磨削余量可取0.5mm半精車余量可選用1.5mm加工尺寸可由此而 定，見(jiàn)該軸加工工藝卡的工

16、序內(nèi)容。7a.呻。廠46、|GCU二 x 寸 Efr910該典型軸類零件長(zhǎng)度為60mm螺紋大徑為14mm長(zhǎng)度為13mm在加工該軸類零件時(shí)，需采用粗車與精車結(jié)合的方法，在粗加工零件表面輪廓時(shí), 必須保證0.5mm的精加工余量，必要時(shí)需使用刀偏表，對(duì)刀具進(jìn)給時(shí)進(jìn)行誤差的控制, 有效地減小誤差，方能確定該零件在加工精度方面的各種要求。7.3 選擇機(jī)床及工藝設(shè)備7.3.1 選擇機(jī)床數(shù)控車床與其他類型的車床相比有下列特點(diǎn)：1）通用性強(qiáng)，生產(chǎn)率高，加工精度高且穩(wěn)定，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度低。2）適合于復(fù)雜零件的加工。3）換批調(diào)整方便，適合于多種中小批柔性自動(dòng)化生產(chǎn)。4）便于實(shí)現(xiàn)信息流自動(dòng)化，在數(shù)控車床基礎(chǔ)上，可實(shí)

17、現(xiàn)CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。CNC6140：D 該車床可以實(shí)現(xiàn)軸類、盤類的內(nèi)外表面，錐面、圓弧、螺紋、鏜孔、 鉸孔加工，也可以實(shí)現(xiàn)非圓曲線加工。FANU公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī) 械的特點(diǎn)7.3.2 選擇工藝7.3.2.1 鏜孔工藝：根據(jù)工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案。在一根鏜桿上安排粗、 精切鏜刀來(lái)分擔(dān)余量的切除， 鏜孔后再倒角。為了不影響 生產(chǎn)節(jié)拍，兩把粗、精切鏜刀需同時(shí)工作。由于是在鏜桿上鉆孔及攻絲，進(jìn)一步削弱 了鏜桿的剛性及強(qiáng)度。 而鏜削余量的不均勻分布使得切削力很大， 兩把鏜刀同時(shí)工作 使機(jī)床功率不足， 因此不可避免地要引起切削振動(dòng)，

18、無(wú)法滿足工件加工精度和表面粗 糙度要求。在同一根鏜桿上安排粗、 精切鏜刀來(lái)分擔(dān)余量的去除： 其中任何兩把刀都不得同 時(shí)工作。采用該方案雖然可降低切削力， 但鏜桿長(zhǎng)度增加了兩倍， 造成鏜桿剛性不足； 同時(shí)單件加工工時(shí)也增加了一倍，保證不了生產(chǎn)節(jié)拍。安排兩臺(tái)機(jī)床，即增加一臺(tái)半精鏜床來(lái)分擔(dān)余量的精加工。 該方案雖可解決問(wèn)題， 但工件加工成本太高。對(duì)于本零件中的孔， 將采用鏜刀對(duì)其進(jìn)行加工， 并安排粗、 精鏜來(lái)分擔(dān)余量的切 除，鏜孔后再倒角。7.3.2.2. 螺紋加工工藝（ 1 ）普通螺紋的尺寸分析 分析主要包括以下兩個(gè)方面： a. 螺紋加工前工件直徑 考慮螺紋加工牙型的膨脹量， 螺紋加工前工件直徑

19、D/d0.1P ，即螺紋大徑減 0.1 螺距，一般根據(jù)材料變形能力小取比螺紋大徑小 0.1 到 0.5 。b. 螺紋加工進(jìn)刀量第 11 頁(yè) 共 23 頁(yè)螺紋加進(jìn)刀量可以參考螺紋底徑， 即螺紋刀最終進(jìn)刀位置。 螺紋小徑為： 大徑 2倍牙高；牙高=0.54P （P為螺距）螺紋加工的進(jìn)刀量應(yīng)不斷減少，具體進(jìn)刀量根據(jù) 刀具及工作材料進(jìn)行選擇。（2）普通螺紋的編程加工在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有三種加工方法：G32直進(jìn)式切削方法、G76 斜進(jìn)式切削方法和G82直進(jìn)式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成 加工誤差也不同。我們?cè)诓僮魇褂蒙弦屑?xì)分析，爭(zhēng)取加工出精度高的零件。a. G32直進(jìn)

20、式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排削困難，因 此在切削時(shí)，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時(shí)，由于切削深度較大，刀 刃磨損較快， 從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差； 但是其加工的牙形精度較高， 因此一般多 用于小螺距螺紋加工。 由于其刀具移動(dòng)切削均靠編程來(lái)完成， 所以加工程序較長(zhǎng)； 由 于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測(cè)量。b. G76斜進(jìn)式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工 的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單側(cè)刃工作，刀 具負(fù)載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺 距螺紋加工。 由于此加工方法

21、排屑容易， 刀刃加工工況較好， 在螺紋精度要求不高的 情況下，此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時(shí)，可采用兩刀加工完成，既先用G76加工方法進(jìn)行粗車，然后用 G32加工方法精車。但要注意刀具起始點(diǎn)要準(zhǔn)確， 不然容易亂扣，造成零件報(bào)廢。C.G82直進(jìn)式切削方法，螺紋切削循環(huán)同G32螺紋切削一樣，在進(jìn)給保持狀態(tài)下， 該循環(huán)在完成全部動(dòng)作之后再停止動(dòng)作。螺紋加工完成后可以通過(guò)觀察螺紋牙型判斷螺紋質(zhì)量及時(shí)采取措施， 當(dāng)螺紋牙頂 未尖時(shí)， 增加刀的切入量反而會(huì)使螺紋大徑增大， 增大量視材料塑性而定， 當(dāng)牙頂已 被削尖時(shí)增加刀的切入量則大徑成比例減小，根據(jù)這一特點(diǎn)要正確對(duì)待螺紋的切入 量，防止報(bào)廢。本

22、零件中螺紋的切削加工就采用 G82直螺紋切削循環(huán)加工的方法，并且使用粗車 與精車結(jié)合切削方式（精加工余量為 0.5mm，須先倒角后車螺紋。第 13 頁(yè) 共 23 頁(yè)74選擇刀具1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。2）粗、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì) 合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr 7 =60度;E=30度,（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件 輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來(lái)檢驗(yàn)3）車槽：選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長(zhǎng)12mm刀寬3mr）i4）車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀.表3-1刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具

23、號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01硬質(zhì)合金端面45度車刀1粗、精車端面2T05硬質(zhì)合金車槽刀1切槽3T0360度硬質(zhì)合金外螺紋車刀1粗、精車螺紋第13頁(yè)共23頁(yè)7.5 確定切削用量數(shù)控編程時(shí)， 編程人員必須確定每道工序的切削用量， 并以指令的形式寫人 程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需 要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是 : 保證零件加工精度和表面粗糙度， 充分發(fā)揮刀具切削性能， 保證合理的刀具耐用度， 并充分發(fā)揮機(jī)床的性能， 最大限度 提高生產(chǎn)率，降低成本。車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由 工人確定；一般可由機(jī)械加工工藝

24、手冊(cè)或切削用量手冊(cè)中選取。7.5.1 背吃刀量在工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床功率允許的情況下， 盡可能選取較大的背吃刀量， 以減少 進(jìn)給次數(shù)。 當(dāng)零件精度要求較高時(shí)， 則應(yīng)考慮留出精車余量， 其所留的精車余量一般 比普通車削時(shí)所留余量小，常取 0.10.5伽。本零件屬于典型軸類零件，其中包含 了螺紋、圓錐、切槽、圓弧、鏜孔等工藝內(nèi)容，其背吃刀量分別為：粗加工表面為 1.5 、精加工表面為 0.1 ，加工圓錐、切槽及圓弧的背吃刀量與加工表面時(shí)一樣，粗 鏜孔為 1 .25 、精鏜孔為 0.25, 螺紋則為：粗車 1.25、精車 0.1 。7.5.2 進(jìn)給量進(jìn)給量 f 的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。

25、在保證工件加工質(zhì)量的 前提下，可以選擇較高的進(jìn)給速度（2000 mm /min以下）。在切斷、車削深孔或精車時(shí)， 應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度。當(dāng)?shù)毒呖招谐烫貏e是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定盡量高的 進(jìn)給速度。粗車時(shí)，一般取 f=0.3 0.8 m/r ，精車時(shí)常取 f=0.1 0.3 m/r ，切斷時(shí) f=0.05 0.2 m/r 。本論文中加工該典型軸類零件采用的進(jìn)給量為： 粗加工表面（圓錐、圓弧、 切槽等）為 0.14、精加工表面為 0.04，粗鏜孔為 0.09、精鏜孔為 0.04，螺紋粗車為 0.08 、螺紋精車為 0.03。7.5.3 主軸轉(zhuǎn)速1. 光車外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 光車外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)

26、零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料 以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。 加工本零件時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為： 粗加工 時(shí) 500、精加工時(shí) 800。2. 車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速 在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P (或?qū)С?大小、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性， 以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響， 故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)， 推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min) 為：n<(1200/P)k式中 P 被加工螺紋螺距，伽； k 保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為 80。加工該典型軸類零件時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為：粗車時(shí) 500、精車時(shí) 800。第 17 頁(yè) 共 2

27、3 頁(yè)7.6 機(jī)械加工工藝卡片在生產(chǎn)過(guò)程中， 那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。 它 包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)和機(jī)器裝配等。而為保證工藝過(guò)程正常 進(jìn)行所需要的刀具、夾具制造，機(jī)床調(diào)整維修等則屬于輔助過(guò)程。在工藝過(guò)程中，以 機(jī)械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、 尺寸、相對(duì)位置和性能等， 直至成為 合格零件的那部分過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。為了便于工藝規(guī)程的編制、 執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理， 需要把工藝過(guò)程劃分為不同層 次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。其中工序是工藝過(guò)程中的基本單 元。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)工序組成。 在一個(gè)工序中可能包含有一

28、個(gè)或幾 個(gè)安裝，每一個(gè)安裝可能包含一個(gè)或幾個(gè)工位， 每一個(gè)工位可能包含一個(gè)或幾個(gè)工步， 每一個(gè)工步可能包括一個(gè)或幾個(gè)走刀。工序 一個(gè)或一組工人， 在一個(gè)工作地或一臺(tái)機(jī)床上對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工 件連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程稱為工序。 劃分工序的依據(jù)是工作地點(diǎn)是否變化和工 作過(guò)程是否連續(xù)。 例如，在車床上加工一批軸， 既可以對(duì)每一根軸連續(xù)地進(jìn)行粗加工 和精加工， 也可以先對(duì)整批軸進(jìn)行粗加工， 然后再依次對(duì)它們進(jìn)行精加工。 在第一種 情形下，加工只包括一個(gè)工序；而在第二種情形下，由于加工過(guò)程的連續(xù)性中斷，雖 然加工是在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行的， 但卻成為兩個(gè)工序。 工序是組成工藝過(guò)程的基本單 元，也是生產(chǎn)

29、計(jì)劃的基本單元。 本論文中所加工的典型軸類零件將分五個(gè)工序來(lái)完成 整個(gè)加工過(guò)程。安裝 在機(jī)械加工工序中，使工件在機(jī)床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被 夾緊的過(guò)程， 稱為裝夾。 有時(shí)，工件在機(jī)床上需經(jīng)過(guò)多次裝夾才能完成一個(gè)工序的工 作內(nèi)容。在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進(jìn)行裝夾， 在加工必要時(shí)將采用鉆頭進(jìn) 行輔助加工。工位 采用轉(zhuǎn)位（或移位）夾具、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或在多軸機(jī)床上加工時(shí)，工件在 機(jī)床上一次裝夾后， 要經(jīng)過(guò)若干個(gè)位置依次進(jìn)行加工， 工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè) 位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)， 工件相對(duì)于機(jī)床或刀具每占據(jù) 一個(gè)加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容， 稱為工位。

30、為了減少因多次裝夾而帶來(lái)的裝 夾誤差和時(shí)間損失， 常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、 回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具， 使工件在一次裝 夾中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。工步 在加工表面不變，加工工具不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序 內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為“進(jìn)給” 。整個(gè)工藝過(guò)程由若干個(gè)工序組成。每一個(gè) 工序可包括一個(gè)工步或幾個(gè)工步。 每一個(gè)工步通常包括一個(gè)工作行程， 也可包括幾個(gè) 工作行程。 為了提高生產(chǎn)率， 用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)加工表面的工步， 稱為復(fù)合工 步，也可以看作一個(gè)工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔。走刀 加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。例如軸類 零件如果要切去的

31、金屬層很厚，則需分幾次切削，這時(shí)每切削一次就稱為一次走刀。 因此在切削速度和進(jìn)給量不變的前提下刀具完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)稱為一次走刀。第 # 頁(yè) 共 23 頁(yè)機(jī)自0902機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱軸圖號(hào)1零件名稱典型軸類零件共1頁(yè)第1頁(yè)毛坯種類圓鋼材料牌號(hào)45號(hào)鋼毛坯尺寸& 60mm*160mr序號(hào)工種工步工藝內(nèi)容備注工具夾具刀具量具1下料60x40卡盤游標(biāo)卡尺、千分尺234567891113車床車端面、外圓、倒角粗車一端面、外圓、倒角中心鉆卡盤外圓刀精車一端面、外圓、倒角車圓錐粗車圓錐外圓車刀精車圓錐車螺紋粗車螺紋螺紋刀精車螺紋車槽粗車車槽切槽刀精車車槽精車圓弧鏜孔（精車）第17頁(yè)共23頁(yè)8

32、CNC 程序N10 t0101;N20 g97 g99 s1200 m03;N30 m08;N40 g00 x60 z20;N50 g73 u8 r8;N60 g73 p70 q150 u0.6 w0 f0.15;N70 g00 x12 z5;N80 g01 z0 f0.05;N90 x14 z-1;N100 z-20;N110 x16;N120 x20 z-35;N130 z-46;N140 g02 x28 z-50 r4 f0.3;N150 g01 z-60;N160 g00 x150;N170 z200;N180 m05;N190 m09;N200 m00; 精加工 T0101N10 g

33、97 s1500 m03;N20 m08;N30 g00 x60 z20;N40 g70 p70 q150;N50 g00 x150;N60 z200;N70 m05;N80 m09;N90 m00;螺紋T0303N10 g97 s500 m03;N20 m08;N30 g00 x18 z5;N40 g92 x13.2 z -17.5 f1.25;N50 x12.6;N60 x12.5;N70 x12.5;N80 g00 x150;N90 z200;N100 m05;N110 m09;N120 m00;第 21 頁(yè) 共 23 頁(yè)退刀槽T0505N10 g97 g99 s1000 mo3;N20 m08;N30 g00 x30 z0;N40 z-20;N50 g01 x11.1 f0.05;N60 x30;N70 z-19;N80 x11;N90 z-20;N100 x30;N110 g00 x150;N120 z200;N130 m05;N140 m09;N150 m00;切斷T0505N10 g97 g99 s1000 m03;N20 m08;N30 g00 x35 z0;N40 z-64;N50 g01 x0 f0.05