A(TW)325182軸數(shù)控加工論文

1、目錄摘要 2第 1 章數(shù)控車床 31.1 概述 31.2 數(shù)控車床分類和結(jié)構(gòu)特點 31.3 廣州數(shù)控車床 GSK980TD41.4廣州數(shù)控車床 GSK980T的參數(shù)51.4.1 機床操作仿真功能 51.4.2 界面和其它功能 6第2章A(TW>P32518-2軸的數(shù)控加工62.1 軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求 62.2 A(TW>P32518-2 軸的加工技術(shù)要求 82.3 刃量具的選擇 8第3章A(TW>32518-2軸的具體加工過程103.1 軸的裝夾 103.2 校表 103.3 對刀 113.4 A(TW>32518-2 軸的加工工藝 123.5 零件圖

2、133.6 程序 14第 4章零件的后處理與檢驗 154.1 后處理 15結(jié)論：15致謝： 16參考文獻(xiàn) 16A（TW>32518-2 軸的數(shù)控加工摘要本次畢業(yè)設(shè)計主要是制造 A（TW>32518-2 軸，此軸材料為鋼材， 該軸的特點是：精 度高，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。主要利用 GSK980TD 數(shù)控車床進(jìn)行加工。本數(shù)控機床適用于各種鋼材，鑄鐵和有色金屬中小型零 件的加工，機床功率大，剛性好。適用于強力或高速切削，車削各種工件的內(nèi)外圓，端 面以及公英制螺紋等。并可承擔(dān)鉆孔，鏜孔等工藝。批量加工，效率高。機床整體造型 美觀，易操作，安全可靠。關(guān)鍵詞：

3、 軸數(shù)控加工工藝第 1 章數(shù)控車床1.1 概述數(shù)控車床在國內(nèi)數(shù)量最多，應(yīng)用最廣，約占數(shù)控機床總數(shù)的 25%左右。數(shù)控車床與 普通車床相似，即由床身，主軸箱，刀架，進(jìn)給系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)喝潤滑系統(tǒng)等部分組 成。但數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)是直接利用伺服電動機通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實現(xiàn)進(jìn) 給運動，因此大大簡化了進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。從生產(chǎn)批量上看，數(shù)控車床一般適用于多品種 和中小批量的生產(chǎn)。但隨著數(shù)控車床制造成本的降低，目前不論是國外國內(nèi)，使用數(shù)控 機床進(jìn)行大批量生產(chǎn)也越來越普遍。1.2 數(shù)控車床分類和結(jié)構(gòu)特點數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通 機床相比，數(shù)控機床有如下特點：

4、1. 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；2. 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件；3. 加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間4. 機床本身的精度高、剛性大 ,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高 <一般為普通機床的 35倍）5. 機床自動化程度高，可以減輕勞動強度6. 對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。 數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成：1. 主機：他是數(shù)控機床的主題，包括機床身、立柱、主軸、進(jìn)給機構(gòu)等機械部件。他 是用于完成各種切削加工的機械部件。2. 數(shù)控裝置：是數(shù)控機床的核心，包括硬件 印刷電路板、 CRT 顯示器、鍵盒、紙帶 閱讀機等）以及相應(yīng)

5、的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù) 據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。3. 驅(qū)動裝置：他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給單元、主 軸電機及進(jìn)給電機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進(jìn)給 驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。4. 輔助裝置：指數(shù)控機床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機床的運行，如冷 卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù) 控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。5. 編程及其他附屬設(shè)備：可用來在機外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。1

6、.3 廣州數(shù)控車床 GSK980TD本數(shù)控機床適用于各種鋼材，鑄鐵和有色金屬中小型零件的加工，機床功率大，剛 性好。適用于強力或高速切削，車削各種工件的內(nèi)外圓，端面以及公英制螺紋等。并可 承擔(dān)鉆孔，鏜孔等工藝。批量加工，效率高。機床整體造型美觀，易操作，安全可靠。加工特點： 整體鑄造床身，剛性好；床身須用樹脂砂造型高強度鑄件，經(jīng)高頻淬火及精密磨 削處理，耐磨性和精度保持性好，承載能力強。 主軸精度高：主軸采用三點支承，進(jìn)口 NSK軸承，回轉(zhuǎn)精度高，岡性好。 恒線切削；主軸采用二檔無級調(diào)速，切削端面時實現(xiàn)恒線速切削。 自動間歇潤滑裝置；各潤滑點能夠間歇充分潤滑，避免了因人為造成的潤滑不充 分。從

7、數(shù)控車床車螺紋的原理來分析，要做到進(jìn)刀時不產(chǎn)生你說的那種圓圈是不太可能 的，數(shù)控車床接到車螺紋的指令時：1. 快速進(jìn)刀至指定的 X 終點坐標(biāo)2. 等待主軸旋轉(zhuǎn)與絲桿旋轉(zhuǎn)到一定的時間窗口 這個過程與普通車床車螺紋時按下開 合螺母后，拖板不一定會馬上運動，必須等絲桿轉(zhuǎn)到一定位置后，開合螺母才能按得下 去，原理有相似之處）3. 開始車削螺紋4. 至 Z 坐標(biāo)終點位置后立即退刀正是因為有 2這個等待過程，那怕時間很短也會造成外圓上車了一圈，事實上每次進(jìn) 刀車削時等待的時間都不會一樣。尾部不會受到影響，但頭部無論用何種螺紋切削指令都無濟于事。圖1.3廣州數(shù)控機床 GSK980TD1.4廣州數(shù)控車床 GS

8、K980T的參數(shù)機床操作仿真功能1. 能夠做三維仿真，等同于對真正的 CNC機床的。2. 用戶能夠任意設(shè)置機床尺寸。3. 操作編程手冊。4. 提供像放大縮小等觀察參數(shù)的設(shè)置功能。5. 切削中故障報警功能 碰撞、過載等）。6. 采用對話框來簡化刀具和功能的設(shè)置。7. 切削路徑和刀偏路徑可以同時顯示。142界面和其它功能圖界面和其它功能1. 幫助功能對自學(xué)NC編程和機床操作提供了方便2. 監(jiān)控功能能夠通過網(wǎng)絡(luò)檢查進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生狀態(tài)3. DNC傳輸和切削功能4. 屏幕打印功能5. 可實時錄像學(xué)生的操作第2章A(TW>P32518-2軸的數(shù)控加工2.1軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求軸類零件是

9、機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，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。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面 質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾 項：(1>尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高 IT5IT7 ）。裝配傳 動件的軸頸尺寸

10、精度一般要求較低 IT6IT9 ）。（2幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般 應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其 允許偏差。（3相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳 動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.010.03m m,高精度軸如主軸）通常為 0.0010.005mm。（4表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63叩 與軸承

11、相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.630.16 m軸類零件的毛坯和材料（1軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。 對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要 的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。 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)時采用模鍛。（2軸類零件的材料 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45 鋼是軸類零件的

12、常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(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度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC。40Cr 等合金結(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。精密機床的主軸 例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA 氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此 耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理

13、變形很小，硬度更高的特性。2.2 A（TWP32518-2 軸的加工技術(shù)要求檢驗：驗收材料報告，鍛件尺寸檢查車 粗加工）：按簡圖粗車各部，軸兩端倒角至圖，粗糙度全為1.6 焊接：擬定焊接工藝指導(dǎo)書施焊試件和制取試樣檢驗試件和試樣測定焊接 接頭是否具有所要求的使用性能提出焊接工藝評定報告對擬定的焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行 評定。按圖將零件焊接好注：1內(nèi)外圓同心度誤差0.01mm 檢：超聲波探傷。 去毛刺。 熱C:淬火至圖要求，要求：平面彎曲v 0.2mm 噴：齒根噴丸強化。整體噴丸去除氧化皮 車 精加工）：1. 夾緊零件，校正節(jié)圓及端面跳動v0.01mm,車端面均至圖，另一端孔口勾一刀校 表用，倒角。2

14、. 調(diào)面，校正內(nèi)孔及孔口跳動v 0.015m m。車端面至尺寸，倒角。3. 掉頭，按圖加工另一端，保證精度 檢：毛刺去除干凈，零件表面的光滑度， 各部去毛倒棱，保證齒頂齒側(cè)修圓倒角至圖。2.3刃量具的選擇在3A101599 A03齒輪的加工過程中，因為齒輪材料是20CrNi2MoA，噴丸強化后部分較硬，所以通常使用硬質(zhì)合金刀和陶瓷刀具。硬質(zhì)合金是由高硬度，高熔點的金屬 碳化物WC,TiC等）微粉和金屬粘結(jié)劑Co,Ni,Mo等）經(jīng)高壓成型，并在1500°C左右的 高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)8994HRA，耐磨性很好，能切削淬火鋼等硬度高的材料。所以，硬質(zhì)合金刀具已

15、經(jīng)成為最主要的刀具材料之一。圖2 1硬質(zhì)合金刀陶瓷刀具才材料是以人造的化合物為原料，在高壓下成型和高溫下燒結(jié)而成的，硬 度為9195HRA，耐熱性高達(dá)1200° C，化學(xué)穩(wěn)定性好，與金屬的親和能力小，與硬質(zhì)合 金相比，可提高切削速度 35倍，主要用于對鋼，鑄鐵，高硬度材料 如淬火鋼）進(jìn)行 連續(xù)切削時的半精加工和精加工。圖22陶瓷刀片在3A101599A03齒輪的加工中，常用到諸多量具，如：游標(biāo)卡尺圖23游標(biāo)卡尺外徑千分尺圖24外徑千分尺內(nèi)徑百分表圖25內(nèi)徑百分表第3章A(TW>32518-2軸的具體加工過程3.1軸的裝夾零件裝夾前必須先根據(jù)圖紙尺寸放爪，即將三爪卡盤的卡爪放至略

16、大于零件直徑的 位置。用卡盤扳手夾緊零件后，以防止類似于齒輪的盤類零件從卡盤上掉落，造成人身 危險和設(shè)備的損壞。3.2校表當(dāng)齒輪裝夾完畢后將機床置于空擋位，即開始校表，校表就是利用百分表校正零件 的內(nèi)孔，端面以及節(jié)圓的跳動，以便在加工中保證零件旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)和最終尺寸的精確 度。校表分以下三個步驟：圖3-1百分表底座<1)校正內(nèi)孔的跳動：將底座帶有磁力的百分表底座吸于刀架前方，利用機床面板 上Z軸移動按鍵移動刀架，使百分表表頭順利進(jìn)入齒輪內(nèi)孔，表頭和內(nèi)孔完全接觸，為 了校表方便快捷，表頭不要按入工件太多，手動旋轉(zhuǎn)卡盤，表盤內(nèi)指針旋轉(zhuǎn)最好不要超 過一圈，否則校表難度將加大。四爪卡盤四個卡爪均勻

17、分布，相隔90°校正內(nèi)孔時，防止零件掉落，一般都是校正對點卡爪，手動旋轉(zhuǎn)卡盤時，表盤內(nèi)指針順時針旋轉(zhuǎn)的最大 位置所對應(yīng)的卡爪為壓表點，即為最高點，表針逆時針旋轉(zhuǎn)的最小點相對應(yīng)的卡爪為松 表點，即為最低點， 高點緊，低點松”這是校表的不變原則，即最高點要夾緊，最低點要 微松卡爪，一般如果表針跳動在 60mm時，高點緊30mm或低點松30mm，優(yōu)先緊卡爪，再松對點卡爪，內(nèi)孔校正在 1020mm時即可，因為校正內(nèi)孔是為校節(jié)圓打基礎(chǔ)。校正 后，將四個卡爪夾至微緊準(zhǔn)備校正端面。<2）校正端面跳動：內(nèi)孔校正完畢，將百分表從內(nèi)孔中退出，調(diào)整表的位置，表頭 水平，與齒輪端面成垂直，慢移刀架，使

18、表頭輕壓在靠近齒輪齒根處的端面，旋轉(zhuǎn)卡盤 時，指針旋轉(zhuǎn)最好也不要超過一圈。此時同樣是校正對點，采用高點緊低點松的原則， 但是，校正端面用的是敲，高點處，像里敲擊高點的端面，低點將零件往外敲。對點跳 動不超過5mm就行。<3）校正節(jié)圓：將百分表吸在刀架高處，表頭朝下，移動刀架，表頭移至齒輪齒面 上即可，將節(jié)圓棒 <一般使用直徑符合的中心鉆）放置在相鄰兩齒的間隙中，同樣校正對 點，將表壓下，能與節(jié)圓棒接觸并且指針跳動不超過一圈的位置。高點緊，低點松，兩 組對點跳動校至5mm之內(nèi)即可。校表完成后，將四個卡爪充分夾緊。3.3對刀數(shù)控加工前，對刀是必不可少的一道工序。首先，機床掛低檔，卡盤旋

19、轉(zhuǎn)，利用數(shù) 控面板快移按鍵，將刀具移至靠近零件處，再改用手輪方式，慢搖接觸零件，對端面刀 T2時，利用手輪將刀尖慢慢靠近齒輪齒根處的端面，當(dāng)有輕微鐵屑飛出時，說明刀尖已 經(jīng)與零件接觸，此時，按下系統(tǒng)面板的刀具測量按鍵，設(shè)置當(dāng)前刀尖位置為Z0點。加工0中，為了節(jié)省時間增加效率，2號刀對完后直接進(jìn)行劈端面。110000INCDEH01.HPF|參考值卜號：1MMGxG500/GS4-570.000L2桂.000軸+計算確認(rèn)圖3-2 Z0點的對刀面板因為T2, 2號刀只需劈端面，所以不需要對 X方向。鏜內(nèi)孔所使用的是 T4,4號刀。 同樣利用手輪慢搖方式讓刀具接近工件，當(dāng)4號刀刀尖碰到接近內(nèi)孔的端面

20、時，設(shè)置此時刀尖位置為Z0點。手搖方式下使刀具沿Z向切入零件內(nèi)孔，切深大約1cm即可，沿Z向 退出，卡盤停轉(zhuǎn)，利用游標(biāo)卡尺度量切削的內(nèi)孔直徑值，輸入面板中的測量刀具一欄， 設(shè)置當(dāng)前刀具的X位置。此時，加工中所用的兩把刀具已經(jīng)對好，如果是批量生產(chǎn)，后續(xù)零件裝夾后，只需設(shè)置刀具總體偏移值，不需再重新對刀。3.4A（TW>32518-2軸的加工工藝1蘭片直徑96 >直徑56<0/-0.05） X122.63直徑43.5管，車一端面粗鏜孔直徑 40X2，倒角C0.5,測量尺寸，保證公差在 20 到 30 絲。3. 大頭直徑 46 孔，在反撐大頭的時候不可以過分用力，防止零件的尺寸備撐

21、大，將事先準(zhǔn)備好的工裝把零件固定好，然后悶蓋頂小頭直徑46<±）.03） X12孔，車臺階外圓至直徑56<-0.04 / -0.07）端口倒角1X15°導(dǎo)向，及直徑60.3< ±.2 ） 一刀下保證直徑 60.3< ±.2）長度為152.5，臺階根部直徑 60.3< ±.2），外圓倒角1.5 45°焊道，測量尺 寸。4. 軟爪夾直徑 60.3<±0.2）外圓，在修正軟爪的時候轉(zhuǎn)速不可以太高，一般在200到300左右，防止刀具受損，后定位，將零件固定好，然后打跳動，保證跳動在 10絲以下，車

22、 端面保證直徑 60.3<±0.2）長度為 152，精鏜孔直徑 47<0.0250）深 12<0.10）， 倒各尖角C0.5。在精加工的過程中不可以使零件的直徑超過公差范圍，防止下一步的裝配出現(xiàn)問題，保證直徑96X直徑56<0/-0.05） >12法蘭片能夠正常的插入，測量尺寸。5. 直徑96>直徑56<0/-0.05） 乂2法蘭片，按圖紙焊接。6. 機床主軸孔工裝定位直徑47<0.0250）孔及孔臺階內(nèi)端面，修正軟爪夾直徑60.3<±0.2）外圓，保證同心度 0.05以下，按圖紙車總長 201、臺階長 38、直徑 95

23、、直徑 55<-0.150.3）、直徑 47<0.0250）深<0.10）到位，倒各尖角 C0.57. 銑扁保證圖紙 29.5尺寸8按圖紙鉆各孔，倒各孔口角，功 M6螺紋3.5零件圖3.6程序加工A面劈端面程序：O0001T0202M3 S500 M8G0 X70 Z5G1 Z0 F0.15X-1G0 X100 Z100M30車外圓程序及鏜孔O0002T0202M3 S500G0 X70 Z5G1 X54 Z0 F0.15X55 Z-0.5Z-49X60.3G0 X100 Z100T0404M3 S600G0 X48 Z10G1 Z0 F0.15X47 Z-0.5Z-12X43.5G0 Z100X100M30 加工 B 面