數(shù)控軸類零件課程設計

1、四川希望汽車職業(yè)學院機械制造基礎課程設計機械加工工藝工序分析學 生 姓 名：王靜學 號：20141769指 導 教 師：鄢明強 所 在 系 部：機電工程系專 業(yè)：數(shù)控技術中國·四川資陽2016年6 月課程設計任務書1、 課程設計原始資料 1.查閱相關資料了解普車、普銑及機械加工工藝； 2.了解典型軸類零件加工的普車、普銑加工過程相關資料；二、課程設計任務及要求 1.繪制零件標準的零件圖一份 2.鍛件機械加工工藝方案 3.零件加工工序卡一份 4.機械制造基礎課程設計說明書一份三、課程設計工作量1設計說明書課程設計說明書應包括下列內(nèi)容：封面、課程設計任務書、中文摘要、英文摘要、目錄、前言

2、、正文、參考文獻、致謝、附錄、論文評定成績，并按順序排列。設計說明書的字數(shù)應在3000字以上，采用A4紙打印。2查閱參考文獻查閱文獻10篇以上，其中查閱與課題有關的外文文獻2篇以上，并將其中的1篇文獻的摘要的原文和譯文附在附錄中。3設計圖紙課程設計圖紙應符合國家有關制圖標準，正確體現(xiàn)設計意圖，圖面整潔，布置勻稱，尺寸標注齊全，字體端正，線型規(guī)范。圖紙全部由計算機繪制。序號圖紙內(nèi)容規(guī)格比例1零件圖A41:12345四、課程設計進度安排序號起止日期設計內(nèi)容16月5日6月6日選擇方案26月7日6月9日機械設計及繪圖36月10日6月13日中期檢查46月14日6月17日課程設計說明書56月18日 6月1

3、9日課程設計答辯66月20日6月25日課程設計整改五、參考資料1.王曉東新編版數(shù)控機床加工工藝與編程操作及故障診斷維修技術實用手冊M北方工業(yè)出版社，2006.6 . 2.陳天祥數(shù)控加工技術及編程實訓M北京：北京交通大學出版社，清華大學出版社2005.9.3.技術協(xié)會金屬切削手冊（第三版）M.上?？茖W技術出版社，上海金屬切削1998.11.4.艾興 肖詩綱 .切削用量簡明手冊(第3版)（M）.機械工業(yè)出版社1994.06.245.陳家芳簡明金屬切削計算手冊(M).江蘇科學技術出版社2007.03.01六、審批意見系主任簽名： 年 月 前言 本次車床加工工藝的課程設計，我們根據(jù)具體零件加工圖樣進行

4、工藝分析，確定加工方案、工藝參數(shù)和夾具。在本次工藝中，要考慮到手工編程、零件精度、效率與加工成本，該零件分為粗精加工即保證了加工質(zhì)量，又提高生產(chǎn)效率和降低成本。通過課程設計的實際操作，它鍛煉了我們分析問題和解決問題的能力,同時也加強了我們的團結合作能力。摘要機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝流程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，

5、每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。技術人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣?？偟膩碚f，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。關鍵詞：加工工藝summaryMachining process is the workpiece or parts manufacturi

6、ng processing steps, using mechanical processing method, directly change the rough shape, size and surface quality, make its become part of the process is known as machining process. For example, a common part of the processing process is rough machining - finishing - assembly - Inspection - packagi

7、ng, is a general process of processing.Mechanical processing technology is on the basis of process, change the production object shape, the size, the relative position and the nature, make it become the finished or semi-finished products, each step, each process is described in detail, for example,

8、said above, rough machining may include blank manufacture, grinding and so on, finish machining may be divided into the car, fitter, milling machine, and so on, each step to detailed data, such as roughness and how to achieve, the tolerance to achieve much.Technical personnel in accordance with the

9、number of products, equipment conditions and the quality of workers, etc., determine the use of the process, and the relevant content of the process document, this document is known as the process. This is more targeted. Each plant may not be the same, because the actual situation is not the same.Ge

10、nerally speaking, the process is a program, the processing technology is the detailed parameters of each step, the process is a plant according to the actual situation of the preparation of the specific processing technology.Key words: Processing Technology - 9 -目錄前言III摘要IVsummaryV設計目標1一 零件圖分析2二、零件的

11、定位基準和裝夾方式2三、確定毛坯3四、選擇設備4五、刀具的選擇4六、材料的選擇6七、工藝路線的確定61：加工順序62：進給路線7八、切削用量的選擇71、切削用量的選擇原則72、背吃刀量的確定(ap)73、進給量(f)的確定84、主軸轉速的確定9九、制定工藝工序卡片10十、設計總結13參考文獻14致謝15設計目標設計的目的及意義主要由以下幾個方面：1.通過本次的課程設計要達到能對典型零件的工藝分析、工藝過程的擬定于加工，提高學生的設計能力和加工的系統(tǒng)化知識。 2.學會運用有效的資源，提高學生的動手能力和查閱能力、資料的收集能力。 3.根據(jù)零件圖能夠對圖紙的完整性和正確性分析。 4.完整正確分析零

12、件圖的技術要求，并把加工標準達到零件圖的技術要求。 5.學會確定加工余量、工序尺寸及公差的計算。 6.提高自己對零件工藝的綜合能力的分析。7掌握零件圖的工藝分析8熟悉零件各部分結構9了解零件圖各部分尺寸一 零件圖分析圖1 軸類零件圖零件分析：該零件表面有由圓柱、鍵槽、單線螺紋及退刀槽等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴格的尺寸精度和表面粗超度等要求。幾個圓柱都是同心的。零件視圖正確，輪廓描述清楚，符合國家標準，尺寸公差及技術要求的標注、齊全、合理。 零件由5個臺階組成，最大臺階尺寸為25mm，其余兩個一個尺寸為20mm和16mm.兩端都要車螺紋，有四個退刀槽，其中兩個對稱的退刀槽深1mm,其余兩

13、個退刀槽深2mm.最重要的是在從左到右的第二個圓柱形表面上要開個長15mm兩端是圓弧槽。二、零件的定位基準和裝夾方式普車車削加工和普銑加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率、保證加工精度。對于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準；對于套類零件，則以內(nèi)孔為定位基準。夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、平口鉗、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇。 車床確定坯件軸線和右端端面（設計基準）為定位基準。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支撐的裝夾方式。當右端車削完成，用同樣的方法裝

14、夾另一邊。銑床確定坯件軸線為定位基準，采用平口鉗夾中間的圓柱的一邊。三、確定毛坯根據(jù)需要確定毛坯為27mm,長為185mm的鑄鐵棒料,如圖2：圖2 毛坯四、選擇設備(1）軸類零件的工藝過程卡中，從零件所加工的部位來看，該零件需要進行兩種不同方式的加工，即車削和銑削。所以需要不同的夾具，車削時需要三爪卡盤、雙頂尖，裝夾兩次；銑削時需要平口鉗夾持。夾具圖如下圖 平口鉗 V形塊 三爪卡盤(2）該零件的各個加工部位的表面粗糙度都是3.2。五、刀具的選擇刀具的使用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有很大的關系。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是

15、延長刀具壽命，提高生產(chǎn)率的有效措施。（1）選用5mm中心鉆鉆削中心孔（2）粗車及平端面選用90度右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉。（3）精車選用90度右偏刀（4） 車螺紋選用60度外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑。 (5) 切槽刀，為避免撞刀要切退刀槽 (6) 立銑刀，銑槽用的銑刀數(shù)控加工刀具卡加工題目綜合訓練零件名零件圖號序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑/mm數(shù)量加工表面1T010190°粗、精外圓車刀0.41外表面、端面2T02024mm外圓切槽刀1退刀槽3T030360°外螺紋車刀0.21螺紋4T0404中心鉆2.51鉆螺紋中心孔5T0505鍵槽銑刀

16、21銑鍵槽 圖3 刀具簡圖車床刀具 90°外圓車刀 切槽刀 60°螺紋車刀銑床刀具 中心鉆 鍵槽銑刀圖4六、材料的選擇1 工件材料：鑄鐵粗銑精銑高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.100.150.100.250.020.050.020.050.100.150.100.15鑄鐵0.120.200.150.302 刀具材料：考慮到鑄鐵的硬度，應采用硬質(zhì)合金刀具進行切削加工，提高效率。七、工藝路線的確定工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制定過程中的關鍵階段，是工藝規(guī)程制定的總體設計。所擬定的工藝路線合理與否不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且影響到工人、設備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等

17、的合理利用，從而影響成產(chǎn)成本。因此，工藝路線的擬定，應在仔細分析零件圖，合理確定毛坯的基礎上，結合集體生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，并依據(jù)一般性原則來進行。1：進給路線TND360數(shù)控車床粗車循環(huán)功能和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定進給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進給路線(但精車的進給路線需要人為確定)。該零件從右到左零件表面輪廓精車進給路線.右側加工-左側加工-鍵槽八、切削用量的選擇 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量

18、。 1、切削用量的選擇原則 粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定。從刀具的耐用度出發(fā)，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定進給量，最后確定切削速度。 2、背吃刀量的確定(ap) 背吃刀量由機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。確定背吃刀量的原則： （1）在工件表面粗糙度值要求為Ra12.5m25m時，如果數(shù)控加工的加工余量小于5mm6mm，粗加工

19、一次進給就可以達到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分多次進給完成。 （2）在工件表面粗糙度值要求為Ra3.2m12.5m時，可分粗加工和半精加工兩步進行。粗加工時的背吃刀量選取同前。粗加工后留0.5mm1.0mm余量，在半精加工時切除。 （3）在工件表面粗糙度值要求為Ra0.8m3.2m時，可分粗加工、半精加工、精加工三步進行。半精加工時的背吃刀量取1.5mm2mm。精加工時背吃刀量取0.3mm0.5mm。 3、進給量(f)的確定 進給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。工件或刀具每轉一周時，刀具

20、與工件在進給運動方向上的相對位移量。 進給速度vf是指切削刃上選定點相對工件進給運動的瞬時速度。 vf=fn式中vf進給速度（mm/s）； n主軸轉速（r/s） f進給量（mm） 確定進給速度的原則： 1）當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在100200m/min范圍內(nèi)選取。 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在2050m/min范圍內(nèi)選取。 3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在2050m/min范圍內(nèi)選取。 4、主軸轉速的確定 主軸轉速應根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為

21、：n=1000v/D v-切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定； n-主軸轉速，單位為r/min； D-工件直徑或刀具直徑，單位為mm。 計算的主軸轉速n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉速。 總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關的手冊并結合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應.九、制定工藝工序卡片 數(shù)控加工工藝卡片機械加工工藝過程卡零件圖號材料件數(shù)毛坯類型毛坯尺寸軸類件2鑄鐵1鍛件185mm×27mm序號工序名稱工序內(nèi)容機床工 裝1車削1. 粗車零件至圖紙樣（留0.5mm精車）。三爪自定心卡盤,頂尖2. 精車數(shù)控車床

22、外圓車刀3. 切螺紋退刀槽。切槽刀4. 車螺紋螺紋車刀 2銑削銑鍵槽平口鉗，鍵槽銑刀3鉗工去毛刺，飛邊倒鈍臺虎鉗 銼刀4檢驗檢驗零件5入庫涂油入庫零件加工工序卡片車床表6-9機械加工工序卡片（裝夾左端，加工右端）單位機械加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號車間所用設備普車工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號三爪卡盤,頂尖工步號工步內(nèi)容加工部位刀具號刀補量主軸轉速r/min進給量mm/r背吃刀量mm備注1.平端面右端面T015000.312.車外圓粗加工外表面T016000.33精加工外表面T019000.150.53.切退刀槽外表面T023000.124.車螺紋外表面T033000.42編制審

23、核批準年 月 日共 頁第 頁表6-10機械加工工序卡片（裝夾右端，加工左端）單位機械加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號車間所用設備普車工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號三爪卡盤,頂尖工步號工步內(nèi)容加工部位刀具號刀補量主軸轉速r/min進給量mm/r背吃刀量mm備注1.平端面左端面T015000.312.車外圓粗加工外表面T016000.33精加工外表面T019000.150.53.切退刀槽外表面T023000.124.車螺紋外表面T033000.42編制審核批準年 月 日共 頁第 頁表6-12機械加工工序卡片（銑鍵槽）單位機械加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號車間所用設備普銑工藝序號

24、程序編號夾具名稱夾具編號平口鉗（有壓板）工步號工步內(nèi)容加工部位刀具號刀補量主軸轉速r/min進給量mm/r背吃刀量mm備注1銑鍵槽左側第二臺階T56000.22編制審核批準年 月 日共 頁第 頁十、設計總結 通過本次課程設計，使我們對零件的機械加工工藝路線認識更深了一成，同時也使我們認識到我們所學的知識不足以及團隊合作力量。 經(jīng)過這這個學期的學習和該次課程設計，我們基本完成任務，本次老師要求我們的課程設計的內(nèi)容中要有較高的精度等；所以我們選擇的課程的零件是軸類零件，該零件的尺寸不大，但是精度要求較高、有圓弧及螺紋，并且螺紋有精度要求，符合課程設計的內(nèi)容。我們在該次課程設計中遇到了很多困難，比如我們在選擇設計的圖時