異形軸類零件的數(shù)控加工工藝分析

1、異形軸類零件的數(shù)控加工工藝分析摘要：此次設(shè)計(jì)主要是介紹運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來(lái)加工異性軸類零件從毛坯到所加工零件這一過(guò)程中的工藝及其相應(yīng)的工藝分析，關(guān)鍵詞：異性軸類零件、數(shù)控機(jī)床、工藝分析。一、典型軸類零件的加工工藝軸類零件是常見(jiàn)的典型零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸、空心軸等。它們?cè)跈C(jī)器中用來(lái)支承齒輪、帶輪等傳動(dòng)零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。1.1 零件圖樣分析圖1-1 零件圖零件車削工藝分析如圖所示，零件材料為：45鋼。1.2數(shù)控加工工藝基本特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工原則上基本相同，但數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)進(jìn)行加工，有如下特點(diǎn)：數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床

2、的加工內(nèi)容復(fù)雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝編制要復(fù)雜些。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工存在對(duì)刀、換刀以及退刀等特點(diǎn)，這都無(wú)一例外的變成程序內(nèi)容，正是由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對(duì)加工程序正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯(cuò)，否則加工不出合格的零件。1.3 確定主要表面的加工方法1.3.1粗基準(zhǔn)選擇原則（1）為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。（2）合理分配各加工表面的余量，應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。（3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。（4）選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。1.3.2精基準(zhǔn)選擇原則

3、（1）基準(zhǔn)重合原則：選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則: 自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則。1.3.3定位基準(zhǔn)綜合上述，粗、精基準(zhǔn)選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤(pán)裝夾定位，定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上，以毛坯30mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。1.3.4裝夾方式數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床一樣也要全里選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面，避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。裝夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析，我應(yīng)先裝夾毛坯30mm的棒料的一端，夾

4、緊其40mm的長(zhǎng)度加工螺紋。一直加工到零件右端的22mm，然后將棒料卸下。裝夾28mm的圓柱表面，加工另一端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面，且能保證其加工要求。裝夾圖如下：圖1-2 裝夾圖1.4加工方法的選擇和加工方案的確定1.4.1加工方法的選擇加工方法的選擇原則是在保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本。在實(shí)際選擇中，要結(jié)合零件形狀、尺寸大小、熱處理要求和現(xiàn)有生產(chǎn)條件等全面考慮。因?yàn)樵摿慵禽S類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過(guò)對(duì)零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如280.02mm，29mm，23mm等，在普通車床是難以保證其尺寸精度、表面粗糙度，

5、所以應(yīng)該選擇在數(shù)控車床上加工。1.4.2加工方案的確定零件上精度比較高度表面加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。該零件有兩種加工方案：直接用三抓卡盤(pán)裝夾、調(diào)頭加工。用三抓卡盤(pán)裝夾夾緊和自由端活動(dòng)頂尖，經(jīng)試驗(yàn)論證第二種方案裝夾困難，對(duì)刀、退刀及換刀相當(dāng)困難，所以在這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術(shù)要求。1.4.3刀具的選擇表1-1 刀具選擇表零件名稱軸類零件零件圖號(hào)GDSKC 020207刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?0硬質(zhì)合金外圓車刀1平端面，粗車輪廓右偏刀右端面外圓車刀1精車輪廓右偏刀高速鋼切槽刀1切槽60高速鋼外螺紋車刀1車削螺紋審核批準(zhǔn)第1頁(yè)1.4.4零件加工必須遵守

6、的安排原則（1）基面先行 先加工基準(zhǔn)面為后面的加工提供經(jīng)基準(zhǔn)面，所以我應(yīng)線平右端面作為基準(zhǔn)面。（2）先主后次 由于所加工的表面均為重要表面，所以應(yīng)按照順序從右到左，依次加工M201.5mm，28mm，22mm螺紋調(diào)頭后一次加工R5mm，28mm，22mm等。（3）先粗后精 先車削去大部分的金屬余量，再進(jìn)行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。（4）先面后孔 由于該零件沒(méi)有孔，所以在該處不做考慮。 1.4.5進(jìn)給路線在數(shù)控加工中，刀具好刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。編程時(shí)，加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，

7、以減少編程工作量；（3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時(shí)間。（4）確定加路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來(lái)完成所有加工表面，具體綜合上面進(jìn)給線的特點(diǎn)再根據(jù)具體零件具體分析，我確定該零件的進(jìn)給路線有兩步如下圖所示：圖1-3 零件輪廓第一步: 車削帶有的螺紋的一端，從右到左先粗車外形20mmm、28mm、22mm到槽50.04mm的左端面處后，精車外形路線統(tǒng)粗車一樣，再換刀切削51.5mm的槽，最后再換刀切削螺紋。圖1-4 螺紋加工路線第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到左先粗車外形R5mm、R16mm、28mm到22mm后2

8、mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削50.04mm的槽。圖1-5 圓弧加工路線1.5工序與工歩的劃分1.5.1按工序劃分工序劃分有三種方法：按零件的裝夾定位方式劃分 按粗、精加工劃分工序 按所用的刀具劃分工序。1.5.2工歩的劃分因?yàn)槊恳话训对诖旨庸さ谋吵缘读恳恢拢诰庸ぶ斜吵缘读肯嗤?，不易劃分工歩，這里選用加工不同的表面來(lái)劃分工序就比較容易：車削螺紋端的工歩為:90外圓車刀平端面2025mm右端面外圓車刀車削1.545的倒角端面28mm圓柱28mm30的錐臺(tái)面2210mm切槽刀切槽51.5mm外螺紋車刀車削M201.5mm。完成圖如3-3。 圖1-3 工序圖1車削圓弧端的工歩為：90外圓

9、車刀平端面右端面外圓車刀圓弧R5mm圓弧R16mm球28mm（完成圖如3-4）圓弧R5mm225mm切槽刀切槽51.5mm。完成圖如3-5。 圖1-4 工序圖2 圖1-5 工序圖31.5.3工藝卡片 以下為工藝卡片表3-2。 表1-2 工藝卡片工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)HNC-6140車間001三爪卡盤(pán)工步號(hào)工步內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/min）背吃刀量/mm備注1對(duì)刀平端面及試切30mm外圓毛坯表面T012525500手動(dòng)2粗車2025mm20的圓柱面25258001502自動(dòng)3粗車倒角1.51.5mm倒角面T0225258001502自動(dòng)4

10、粗車28mm的端面28的端面T0225258001502自動(dòng)5粗車2813.169mm的圓柱表面28的圓柱表面T0225258001502自動(dòng)6粗車30的錐面30的錐面T0225258001502自動(dòng)7粗車225mm22的外圓柱表面T0225258001502自動(dòng)8精車2025mm20的圓柱面T0225251000500.2自動(dòng)9精車倒角1.51.5mm倒角面T0225251000500.2自動(dòng)10精車28mm的端面28的端面T0225251000500.2自動(dòng)11精車2813.169mm的圓柱表面28的圓柱表面T0225251000500.2自動(dòng)12精車30的錐面30的錐面T02252510

11、00500.2自動(dòng)13精車225mm22的外圓柱表面T0225251000500.2自動(dòng)14切槽51.5mm18的外圓柱表面T0325258008自動(dòng)15粗車M201.5mmM201.5螺紋面T04252530050自動(dòng)16精車201.5mm201.5螺紋面T04252530050自動(dòng)0021平右端面右端面T012525800502手動(dòng)2粗車R5mm的圓弧R5的曲面T0225258001502自動(dòng)3粗車R16mm的圓弧R16的曲面T0225258001502自動(dòng)4粗車28mm的球面車28的球面T0225258001502自動(dòng)5粗車R5mm的圓弧R5的曲面T0225258001502自動(dòng)6粗車2

12、24.406mm22的圓柱面T0225258001502自動(dòng)7精車R5mm的圓弧R5的曲面T0225251000500.2自動(dòng)8精車R16mm的圓弧R16的曲面T0225251000500.2自動(dòng)9精車28mm的球面28的球面T0225251000500.2自動(dòng)10精車R5mm的圓弧R5的曲面T0225251000500.2自動(dòng)11精車224.406mm22的圓柱面T0225251000500.2自動(dòng)12切槽50.04mm18的圓柱表面T0325258008自動(dòng)結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)數(shù)控機(jī)床有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)三年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在實(shí)習(xí)中也接觸了一些數(shù)控機(jī)床，知道了理論知識(shí)在實(shí)際中應(yīng)用中往往存在一些各種問(wèn)題。這樣，在論文的寫(xiě)作時(shí)就必須考慮所寫(xiě)得內(nèi)容是否合理，不同的機(jī)床發(fā)生的相識(shí)的現(xiàn)狀，原因是否相同。在本次論文的寫(xiě)作中，使我知道了數(shù)控機(jī)床的參數(shù)數(shù)量之多，內(nèi)容之復(fù)雜。必須認(rèn)真的學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)才能真正的做好一名數(shù)控人員。對(duì)機(jī)床的日常維護(hù)看是簡(jiǎn)單。但是仔細(xì)想來(lái)，這些還要專業(yè)的數(shù)控人員才能做好，因?yàn)槿粘＞S護(hù)對(duì)機(jī)床來(lái)講是非常重要的。它直接影響到機(jī)床的使用壽命的加工工件的精度。無(wú)論怎樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我成功邁向社會(huì)的第一步。參考文獻(xiàn)1 .王愛(ài)玲，白