芯軸組合件加工工藝分析數(shù)控車床畢業(yè)設計論文

1、岳陽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）2013屆 題 目 芯軸組合件加工工藝分析學 院 岳陽職業(yè)技術學院 專 業(yè) 數(shù)控技術 班 級 數(shù)控高職（3）10-1班 學 號 201023052106 學生姓名 周祁林 指導老師 付瓊芳(副教授) 上交日期 2012年11月9日 摘要：隨著計算機應用的不斷發(fā)展數(shù)控加工也得到迅速的發(fā)展和廣泛的使用，同時也使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結構的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變，因為他為人類提供了實現(xiàn)機械加工自動化的理想手段。數(shù)控加工就是采用數(shù)控程序控制機床進行零件加工的一種加工方法，數(shù)控加工具有工序集中、加工自動化、柔滑性高、加工能力強、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化等一系列優(yōu)點。關鍵詞：加

2、工 程序 工序課題：芯軸組合件加工工藝分析 目 錄1.初步分析41.1 裝配圖分析41.2 加工工藝方法41.3.加工工藝路線51.3.1 先加工基準面51.3.2 劃分加工階段52. 芯軸四件套組合體加工62.1芯軸圖分析62.1.1零件輪廓62.1.2尺寸標注62.1.3技術要求72.2 加工工藝路線72.2.1 工藝路線方案一72.2.2 工藝路線方案二82.3 工藝方案的比較與分析82.5 手動編程102.5.1加工左端外圓102.5.2加工偏心處102.5.3加工右端外圓112.5.4外螺紋加工122.5.5鏜內(nèi)孔122.5.6加工r19.88圓弧122.6 偏旋蓋加工工藝路線142

3、.7底座加工工藝路線152.8 基體加工工藝路線162.9芯軸組合體件裝配要求183結 論184總 結195致 謝196參考文獻20 1.初步分析圖1-11.1 裝配圖分析 該組合件由四個零件組成，其中包括偏旋蓋、芯軸、基體、底座，表面由圓柱順、逆圓弧、圓錐、槽、偏心圓、內(nèi)孔、內(nèi)外螺紋等面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45#鋼，尺寸分別為：70mm52mm、70mm103mm、70mm54mm、70mm44mm，無熱處理和硬度要求。1.2 加工工藝方法 在ck6140數(shù)控車床上加工組合體時，最重要的就是能夠達到組合體中各個零件的精度要求。只有保證了組合體中各個零件的精度，才能保證組合體的裝配精

4、度，而組合體中的基準件更是重中之重，所以加工組合體時應注意以下幾項：（1） 加工組合體時，應首先加工基準零件，然后按裝配順序，依次加工組合體中的其它零件。（2） 在加工各個零件時，必須達到各個零件的精度要求。軸類零件加工后的尺寸應盡可能的接近下偏差，孔類零件加工后的尺寸應盡可能的接近上偏差，以保證孔與軸配合后能在尺寸不超差的情況下，獲得最大間隙。這樣有利于克服各個零件的形位誤差給加工與裝配造成的困難，因為形狀精度和位置精度直接影響配合精度。 （3） 孔軸螺紋配合時，要保證螺紋的同軸要求，加工螺紋時，應盡可能加工到接近最小極限尺寸;加工內(nèi)螺紋時，應盡可能加工到接近最大極限尺寸，以保證內(nèi)外螺紋配合

5、時獲得最大間隙。以克服內(nèi)外螺紋的形狀誤差和位置誤差給加工與裝配造成的困難。（4） 加工錐體時安裝車刀時，車刀的刀尖必須嚴格對準工件中心，如果車刀沒有對準工件中心，加工的錐體會出現(xiàn)曲面而達不到錐體的精度要求。（5） 加工套類工件時，因套類工件壁厚較薄，應注意工件的裝夾變形。套類工件裝夾墊上開口套，用來分散卡爪的夾緊力、增加工件的剛性，避免裝夾變形。1.3.加工工藝路線 機械加工工藝規(guī)程的制定，大體可分為兩個步驟。首先是擬定零件加工的工藝路線，然后再確定每一道工序尺寸、所用設備和工藝裝備及切削規(guī)范、工時定額等。這兩個步驟是互相聯(lián)系的，應進行綜合分析。工藝路線的擬是制定工藝過程的總體布局，主要任務是

6、選擇各個表面的加工方法，確定各個表面的加工順序，以及整個工藝過程中工序數(shù)目的多少。一般擬定工藝路線的原則:1.3.1 先加工基準面 零件在加工過程中，作為定位基準的表面應首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。稱為“基準先行”1.3.2 劃分加工階段 加工質(zhì)量要求的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。主要是為了保證加工質(zhì)量；有利于合理使用設備；便于安排處理工序；以及便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。(1).對于箱體、支架和連桿等零件應先加工平面后加工孔。這樣就可以以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便。(2).主要表面的光整加工，

7、應放在工藝路線最后階段進行，以免光整加工的表面，由于工序間的轉(zhuǎn)運和安裝而受到損傷。(3).根據(jù)上圖組合件分析應先加工偏旋蓋然后再加工芯軸、基體和底座。2. 芯軸四件套組合體加工2.1芯軸圖分析2.1.1零件輪廓 總體分析零件結構形狀和選定加工基準，確定零件的毛壞的尺寸。 2.1.2尺寸標注 查看零件圖上的尺寸是否合理標注，重要的尺寸應直接標注，還有就是尺寸標注應便于測量不應標注成封閉式，以免產(chǎn)生矛盾。2.1.3技術要求 零件的技術要求包括加工表面的尺寸精；主要加工表面的形狀精度；主要加工表面之間的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求（如動平衡、末注圓角或倒角、尺寸公差等）。

8、2.2 加工工藝路線制定工藝路線的相互發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度要求等技術能得到合理的保證。2.2.1 工藝路線方案一 工序1：三爪卡盤夾持比較平整的一端，伸出卡盤端面約60mm，車端面，打中心孔，車外圓至約67mm； 工序2：鉆10mm通孔在擴20mm孔至61mm處； 工序3：掉頭，伸出卡盤端面約60mm，百分表校正后，夾緊，車端面控制總長101mm； 工序4：粗精加工左端24mm、34mm、45mm、和60mm等外圓； 工序5：卸下，安裝墊片2.25mm，百分表校正水平方向和偏心量，粗精加工30mm偏心處； 工序6：掉頭，伸出卡盤端面約40mm，百分表校正后，夾緊，粗

9、精加工右端45mm、60mm和66mm外圓； 工序7：車螺紋退刀槽，控制尺寸41mm，槽寬度4mm； 工序8：粗精加工m45*1.5-6h外螺紋； 工序9：粗精鏜內(nèi)孔300mm和24mm； 工序10：卸下，夾持左端60mm處，百分表校正后，夾緊，粗精加工r19.88圓弧；2.2.2 工藝路線方案二 工序1：三爪卡盤夾持比較平整的一端，伸出卡盤端面約65mm，車端面，打中心孔，車外圓至約67mm； 工序2：鉆10mm通孔 工序3：掉頭，伸出卡盤端面約60mm，百分表校正后，夾緊，車端面控制總長101mm； 工序4：粗精加工右端45mm、60mm、66mm外圓和r19.88圓弧； 工序5：車螺紋退

10、刀槽，控制尺寸41mm，槽寬度4mm； 工序6：粗精加工m45*1.5-6h外螺紋； 工序7：擴孔，20mm麻花鉆，孔深度61mm； 工序8：粗精鏜內(nèi)孔300mm和24mm； 工序9：掉頭，夾持右端60mm處，粗精加工左端24mm、34mm、45mm、和60mm等外圓； 工序10：卸下，安裝墊片2.25mm，百分表校正水平方向和偏心量，粗精加工30mm偏心處；2.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點是：首先都是運用數(shù)控車床來完成零件的整個加工，其中方案一采用先加工左邊的外圓然后在掉頭在加工右邊的外圓和內(nèi)孔輪廓，最后在加工中間圓弧段。方案二是先加工右邊外圓在加工內(nèi)孔然后掉頭加工左邊外

11、圓?？偨Y：方案一缺點：從工序上可以看出來加工的時間要比方案二久而且裝夾次數(shù)多。優(yōu)點：雖然在加工時間上要長點但是也要考慮到零件的尺寸要求。方案二缺點：加工出來的零件能否達到尺寸要求。優(yōu)點：是加工的時間短裝夾方便。所以最后綜合考慮選擇方案一做為加工路線。2.4 加工工序卡 表2.1加工左端輪廓數(shù)控加工工序卡 工序號程序編號夾具名稱使用設備車間00100011三爪自定心卡盤ck6140數(shù)控車間工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mmxmm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm圖1-11車端面t0120x206501501.5自動2粗車外輪廓余量0.5mmt0120x206501501.5自動3

12、精車外輪廓t0220x201200800.1自動4粗車偏心t0120x206501001.5自動5精車偏心t0220x201000800.1自動編制審核批準2012年9月25日共 1 頁 第1頁表2.2 加工右端輪廓數(shù)控加工工序卡表工序號程序編號夾具名稱使用設備車間00200012三爪自定心卡盤ck6140數(shù)控車間工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mmxmm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm圖1-11車端面t0120x206501501.5手動2粗車外輪廓t0220x206501501.5自動3精車外輪廓t0220x201200800.1自動4切退刀槽t0320x20350304手

13、動5粗精車螺紋t0425x25600150自動6粗精鏜內(nèi)孔t0265x206501001自動7粗精車圓弧t120x206501200.2自動編制審核批準2012年9月25日共 1 頁 第1頁2.5 手動編程2.5.1加工左端外圓%00011 程序名t0101 1號外圓車刀g0 x70z300 換刀點m3 s650 粗加工轉(zhuǎn)速g0x70z2m8 加工起點g71u2r1p1q2x0.5z0.05f1500 切削深度2，精加工余量0.5，進給速度300g0x70z300m9m5m0 外徑千分尺測量后，平分余量，分兩次加工完成精加工t0101m3s1200 精加工轉(zhuǎn)速g0x70z2m8n1g0x23

14、精加工起點g1z0f100x24z-0.5 倒0.5*45角z-14 控制24mmx33.5 偏心處直徑加工成33.5mmx39g3x45w-3r3 加工圓弧r3g1z-36x60c0.5w-7.5x66w-3w-3n2g0x70 精加工終點g0x70z300m9m30 程序結束2.5.2加工偏心處%00011 程序名t0101 1號車刀g0 x70z300 換刀點m3 s650 粗加工轉(zhuǎn)速g0x33.5z-12m8 加工起點g71u0.5r1p1q2x0.5z0.05f150 切削深度0.5，精加工余量0.5，進給速度150g0x70z300m9m5m0 外徑千分尺測量后，平分余量，分兩次加

15、工完成精加工t0101m3s1000 精加工轉(zhuǎn)速g0x33.5z-12m8n1g0x29 精加工起點g1z0f100x30w-0.5 倒0.5*45角z-30 控制30mmn2g1x33.5 精加工終點g0x70z300m9m30 程序結束2.5.3加工右端外圓 %00012 程序名t0101 1號車刀g0 x70z300 換刀點m3 s650 粗加工轉(zhuǎn)速g0x70z2m8 加工起點g71u2r1p1q2x0.5z0.05f150 切削深度2，精加工余量0.5，進給速度150g0x70z300m9m5m0 外徑千分尺測量后，平分余量，分兩次加工完成精加工t0101m3s1200 精加工轉(zhuǎn)速g0

16、x70z2m8n1g0x42 精加工起點g1z0f100x44.8z-1.5 倒1.5*45角z-15 螺紋m45*1.5-6h的大徑44.8mmx60c0.5 控制尺寸60mmw-10.5x66w-3w-3n2g0x70 精加工終點g0x70z300m9m30 程序結束2.5.4外螺紋加工%00012 程序名t0303 3號車刀g0 x47 z300 換刀點m3 s600 螺紋加工轉(zhuǎn)速g0x47z3m8 螺紋加工起點g76c2a60x43.05z-13u0.05v0.08q0.4f1.5g0z300m9m30 螺紋用環(huán)規(guī)檢查，不符合時每次減x方向磨損值-0.05mm后加工至合格2.5.5鏜內(nèi)

17、孔%00012 程序名t0202 2號刀g0 x20 z300 換刀點m3 s650 粗加工轉(zhuǎn)速g0x20z3m8 鏜孔起點g71u1.5r0.5p1q2x-0.3z0.05f100 切深1.5，精加工余量0.3，進給速度100g0x20z300m9m5m0 內(nèi)徑百分表測量后，均分余量，分兩次完成加工t0404m3s900 精加工轉(zhuǎn)速g0x20z3m8n1g0x31 精加工起點g1z0f80x30z-0.5 控制30mm、孔深度25mmx24z-31.5z-61n2g1x20 精加工終點g0z300m9m30 程序結束2.5.6加工r19.88圓弧%00012 程序名t0101 1號車刀g0

18、x200 z-28 m3 s650 粗加工轉(zhuǎn)速g0x68m8 圓弧加工起點g71u1r1p1q2x0.3z0.05f180 切削深度1，精加工余量0.3，進給速度180g0x200m9m5m0 測量r19.88，完成精加工t0101m3s1200 精加工轉(zhuǎn)速g0x68z-28m8n1g0x66 精加工起點g1z-31f150g2x66w-21r19.88 加工圓弧r19.88 n2g0x68 精加工終點g0x200z-28m9m30 程序結束2.6 偏旋蓋加工工藝路線 工序1：三爪卡盤夾持比較平整的一端，伸出卡盤端面約35mm，車端面，打中心孔，車外圓至約69mm； 工序2：鉆10mm通孔在擴

19、30mm； 工序3：掉頭，伸出卡盤端面約30mm，百分表校正后，夾緊，車端面控制總長48mm； 工序4：粗精鏜，內(nèi)孔制尺寸58mm； 工序5：手動車螺紋退刀槽，控制尺寸50mm，槽寬度4mm； 工序6：粗精加工內(nèi)螺紋，m45*1.5-6h； 工序7：車螺紋退刀槽，控制尺寸41mm，槽寬度4mm； 工序8：粗精加工m45*1.5-6h內(nèi)螺紋； 工序9：掉頭，伸出卡盤端面約20mm，百分表校正后，夾緊，鏜內(nèi)孔，控制尺寸67mm；2.7底座加工工藝路線 工序1：三爪卡盤夾持比較平整的一端，伸出卡盤端面約30mm，車端面，打中心孔，車外圓至約67mm； 工序2：掉頭，伸出卡盤端面約30mm，百分表校正

20、后，夾緊，車端面控制總長42mm； 工序3：粗精加工左端外圓； 工序4：粗精鏜內(nèi)孔，控制尺寸45mm，鏜孔深度43mm； 工序5：手動車內(nèi)槽，控制尺寸34mm，槽寬度4mm； 工序6：加工端面圓弧槽和斜槽加工； 工序7：卸下，安裝墊片2.25mm，百分表校正水平方向、偏心量后，夾緊，粗精加工偏心處； 工序8：掉頭，伸出卡盤端面約28mm，百分表校正后，夾緊，粗精加工右端外圓； 2.8 基體加工工藝路線 工序1：三爪卡盤夾持比較平整的一端，伸出卡盤端面約35mm，車端面，打中心孔，車外圓至約69mm； 工序2：鉆20mm通孔； 工序3：掉頭，伸出卡盤端面約28mm，百分表校正后，夾緊，車端面控制

21、總長52mm； 工序4：粗精加工左端47mm、66mm，外圓； 工序5：粗精鏜內(nèi)孔，鏜孔深度29mm； 工序6：掉頭，伸出卡盤端面約35mm，百分表校正后，夾緊，粗精加工右端68mm外圓； 工序7：粗精鏜內(nèi)孔，控制尺寸45mm，鏜孔深度24mm； 工序8：粗精車內(nèi)槽，控制尺寸34mm，槽寬度4mm； 工序9：粗精加工外槽，控制尺寸50mm； 工序10：卸下，安裝墊片2.25mm，百分表校正水平方向、偏心量后，夾緊，粗精加工偏心處直徑30mm； 2.9芯軸組合體件裝配要求 1.組合件裝配，控制總長178mm； 2.底座與基體配合間隙為1mm； 3.基體右端與芯軸左端為緊密配合，無間隙； 4.芯軸

22、右端與偏轉(zhuǎn)蓋左端為螺紋緊密配合，無間隙； 5.底座左端與芯軸左端為緊密配合，無間隙；3結 論 在這次芯軸組合體加工工藝過程中讓我學到了很多數(shù)控加工知識，首先從毛壞選擇、工藝選擇、在到工序的選擇都進行的詳細的分析與考慮最后才選擇最佳方案。但是這其中遇到了很多的困難比如：第一是在切削用量和進給速度上不知道取多少，才能既保證加工質(zhì)量有能以最快的加工效率和最少的刀具磨損完成加工，后來經(jīng)過查閱資料才和加工經(jīng)驗總結才得到解決。第二是在加工偏心軸的偏心時開始不知道怎么辦，但是在老師的講解與分析我明白了，安裝一塊墊片2.25mm，百分表校正水平方向和偏心量，以較少的進給速度切削。第三是加工螺紋時因牙型的膨脹，外螺紋大徑一般要比原來的尺寸大所以在車外圓時就要比基本尺寸小0.2mm0.4mm，來保證好螺紋符合要求。最后是零件的裝配也經(jīng)過認真的分析，一開始零件之間配合太過于緊密不利于拆裝，后來經(jīng)過處理就可以達到要求。4總