轴类零件的加工与设计方案Word文档下载推荐.docx
《轴类零件的加工与设计方案Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴类零件的加工与设计方案Word文档下载推荐.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（1）定位基准
确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。
（2）装夹方法
左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
2、确定加工顺序及进给路线
加工顺序按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。
即先从右到左进行粗车（留0.25㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定其进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。
该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给（见附录3）。
3、切削用量选择
（1）背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；
螺纹粗车时选ap=0.4㎜，逐刀减少，精车ap=0.1㎜。
（2）主轴转速的选择车直线和圆弧时，选粗车切削速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=πdn/1000计算主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工件直径取平均值）：
粗车500r/min、精车1200r/min。
车螺纹时，计算得主轴转速n=320r/min.
（3）进给速度的选择选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r，精车每转进给量为0.15㎜/r，最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为200㎜/min和180㎜/min。
综合前面分析的各项内容，并将其填入数控加工工艺卡片中。
此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。
主要内容包括：
工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。
1.2.2加工方案确定的原则
零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
第二章刀具的选择及对刀点的位置
2.1刀具的选择
与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整方便，满足数控机床的高效率。
1.粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。
2.精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。
3.为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
使用的1号刀为大偏角刀，分别用来车削端面，外圆及圆弧，采用较大的副偏角，可以避免连圆弧时产生过切现象，但是在两种方案中，方案一中间连续的圆弧在一次车削中完成，能保证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆弧通过调头车削来完成，接刀处会产生明显的接刀痕迹，相比方案一有所欠缺。
4号刀为镗刀，用于内孔的加工，由于工件的孔较深，且直径小，对于镗刀的要求较高，故采用了切削刃口（刀夹）位置在镗杆直径为1/2处这样处理，可增大镗杆的直径，从而提高镗刀的刚性。
2号刀外螺纹刀、3号刀切槽刀，5号刀为尖刀是由1号刀改造过来的其它方案相同。
2.2对刀点、换刀点的确定
在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。
“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。
由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。
对刀点的选择原则是：
便于用数字处理和简化程序编制；
在机床上找正容易，加工中便于检查；
引起的加工误差小。
对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或机床上）但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。
为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。
刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。
工厂常用的找正方法是将千分表装在机床主轴上，然后转动机床主轴，以使“刀位点”与对刀点一致。
一致性越好，对刀精度越高。
所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖；
螺纹刀的刀尖；
切槽刀的两端；
尖刀的刀尖。
零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。
在工件坐标系设定后，从对刀点开始的第一个程序段的坐标值；
为对刀点在机床坐标系中的坐标值为（X0，Y0）。
当按绝对值编程时，不管对刀点和工件原点是否重合，都是X2、Y2；
当按增量值编程时，对刀点与工件原点重合时，第一个程序段的坐标值是X2、Y2，不重合时，则为（X1十X2）、Y1+Y2）。
对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。
因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值（X0，Y0）来校核，在本零件加工对刀点说明下。
所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。
例如，对车床而言，是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。
加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。
所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。
该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如车床）。
换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。
其设定值可用实际测量方法或计算确定。
1、常用装夹方法
（1）在三爪自动定心卡盘装夹
三爪自动定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。
三爪自动定心卡盘装夹工件方便、省时、自动定心好，但夹紧力小，适用于装夹外型规则的中、小型工件。
三爪自动定心卡盘可装成正爪或反爪两种形式。
反爪用来装夹直径较大的零件。
数控车床多采用三爪自动定心卡盘夹持工件，轴类工件还可使用尾坐顶尖工作。
如果主轴转速较高，为便于工件夹紧，
多采用液压高速动力卡盘。
（2）在两顶尖之间装夹
对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。
两顶尖装夹方便，
不需要找正，装夹精度高。
但必须在工件的两端面钻出中心孔。
该装夹方式适用于多工序加工或精加工。
2、对刀有关的概念和对刀方法
（1）刀位点：
代表刀具的基准点，也是对刀时的注视点，一般是刀具上的一点。
（2）起刀点：
起刀点是刀具相对与工件运动的起点，即零件加工程序开始时刀位点的起始位置，而且往往还是程序的运行的终点。
（3）对刀点与对刀：
对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点，是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。
对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上，以便建立工件坐标系。
（4）对刀基准（点）：
对刀时为确定对刀点的位置所依据的基准，该基可以是点、线、面，它可以设在工件上或夹具上或机床上。
（5）对刀参考点：
是用来代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内的位置的参考点，也称刀架中心或刀具参考点。
（6）换刀点：
数控程序中指定用于换刀的位置点。
换刀点的位置应避免与工件、夹具和机床干涉。
（7）对刀方法：
主要有试切对刀、机外对刀仪对刀、ACT对刀等.
第三章编制加工工艺卡
单位名称
xxx
产品名称或代号
零件名称
零件图号
典型零件
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
0001
三爪卡盘
360数控车床
数控中心
工卡号
工卡内容
刀具
刀具规格
主轴转速
进给速度
背吃刀量
备注
1
平端面
T01
25x25
500
手动
2
粗车外部轮廓
1000
200
3
自动
精车外部轮廓
180
0.25
4
车螺纹
T02
960
0.4
5
切槽
T03
0.1
6
尖刀粗车轮廓
800
7
尖刀精车轮廓
8
粗车内轮廓
T04
100
9
精车内轮廓
编制
单位
批准
年月日
共页
第页
表3-1加工工艺卡
第四章编制加工工序卡见附本
（一）
工序名称
粗车外圆
刀具号
T0101
表4-1
精车外圆
表4-2
T0202
表4-3
T0303
表4-4
粗车右端外圆
表4-5
T0105
表4-6
粗车镗孔
T0404
表4-7
精车镗孔
表4-8
第五章数值计算
根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算出数控系统所需要的输入数据，称为数控加工的数值计算。
具体地说，数值计算就是计算出零件轮廓上或刀具中轨迹上一些点的坐标数据。
5.1计算各节点相对位置坐标值
如图5-1，圆O1与O的切点为B，圆O与圆O2的切点为A，过A点作圆O1O2的共切线在直线L上，直线斜率为k，已知r=9,r2=24,分别设点的坐标为A（x1,y1）、O（x,y）、B（x2,y2）
则有如下关系式：
①
⇨
②
③
x=
④
由③式可得
则k=
又因为l⊥
，所以：
-
用④式代入得：
即：
同理：
即节点坐标为：
A（
）B（
）
下图为计算锥度的短边
如图5-2，圆O为原点坐标，根据原有图形已
要求CD的长度L
解：
由tan
代入数据tan
⇨L=41.77mm
综上所述由原图右端原点到每个节点的距离依次为31.38，44.33mm，上下距离依次为35.08mm，36.46mm;
锥度的短边为41.77mm
5．2编程
图5-3
O0001
N010G50x100y150
N011G50S1800
N012G96S150T0101
N013M03M08
N014G00x60z0
N015G01z0F70
N016G00z2
N017
x55
N018G71U1R1P22Q28x0.5z0.1F70
N019G00x100z200
N020M05
N021M00
N022G00x26z0
N023G01x30z-2F70
N024
z-33
N025
x50
N026
x52z-34
N027
z-51.5
N028
x41.77z-80.1
N029G00x150z200
N030M05
N031M30
O0002
N010G50x100z150
N011G50S1800
N012G97S150T0202
N014G00x31z0
N015G82x29.2z-25F2
N016G82x28.6z-25F2
N017G82x28.2z-25F2
N018G82x28.0z-25F2
N019G82x28.0z-25F2
N020G00x100z200
N021M05
N022M30
O0003
N012G96S150T0303
N014G00x55z0
N015G01z-56F70
N016
x39
N017G04x1.0
N018G01x55F70
N019M98P0021007
N020G01x60F70
N021
z-148
N022
x30
N023
x0
N024M05
N025M30
子程序
O0007
N100G00W-7.0
N110G98G01x39F70
N120G04x1.0
N130G00x53
N140M99
O0004
N018G71U1R1P22Q23x0.5z0.1F70
N019G00x100z150
N022G00x49z0
N023G01z-65F70
N024G00x100z200T0105
N025G00x38z0
N026G71U1R1P30Q35x0.5z0.1F70
N027G00x100z150
N028M05
N029M00
N030G00x37.47z0
N031G03x35.08z-31.38R24F70
N032G02x36.46z-44.33R9F70
N033G03x35z-57R8F70
N034G01z-65F70
N035
x40
N036G00x100z150
N037M05
N038M30
O0005
N012G96S150T0404
N014G00x26z3
N015G71U1R1P20O24x0.5z0.1F70
N016G00x100z150
N017M05
N018M00
N019M03S800T0202F50
N020G00x30z3
N021G01z0
x28z-1
z-26
N024G01x26
z3
N026G00x100z200
N027M05
N028M30
结束语
在本篇论文中阐述了机械加工工艺，制作工艺卡片和工序卡，在今后将会用的更多，它让工作人员更能清楚的了解其相应图形，给数控加工带来方便，并且数控机床也将会被广泛的运用。
本设计在指导老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着杜老师的心血和汗水，在三年的学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。
在此向指导老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。
正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向现代系的全体老师表示由衷的谢意。
感谢他们三年来的辛勤栽培。
致谢词
本文从拟定题目到定稿，历时数月。
而今论文完成打印之时，我思绪万千，心情久久不能平静。
回忆我在江西冶金职业技术学院学习期间，最令我难忘的恩师，老师治学严谨，学识渊博，品德高尚，平易近人，在我学习期间不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则。
这些都将使我终生受益。
无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到指导老师的悉心指导和帮助。
借此机会我向导师表示衷心的感谢！
同时，我要感谢教育技术学授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。
我也要感谢我的母校江西冶金职业技术学院，是他提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔。
另外，感谢全体同学的帮助和勉励。
同窗之谊和手足之情，我将终生难忘！
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。
我愿在未来的学习和研究过程中，以更加丰厚的成果来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学、和朋友。
学无止境。
明天，将是我终身学习另一天的开始。
参考文献
[1]林洁.数控加工程序编制，[M]北京：
航空工业出版社，1993
[2]毛志康.机械加工工艺学,[M]北京：
航空工业出版社,1999
[3]华茂发.数控机床加工工艺，[M]北京：
机械工来出版社，2000
[4]华中理工大学等院校编画.法几何及机械制图，第5版，[M]北京：
高等教育出版社，2000
[5]华中数控集团编.世纪星数控糸统使用说明书，[M]华中数控，2001
[6]黎广生等.中文版实用指南，[M]清华大学出版社，2001
升级会员 