套类零件加工工艺设计.docx
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套类零件加工工艺设计
XX学院东校区
毕业设计（论文）
题目：
套类零件的加工及工艺分析
系（部）：
专科教育部系
专业名称：
机械制造与自动化
姓名：
XX号：
班级名称：
提交时间：
摘要
随着科学技术飞速开展和经济竞争的日趋剧烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。
本次设计就是进展套类零件的数控加工工艺，对套类零件的加工工艺分析，并绘制零件图。
其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。
关键词：
套类零件；加工；工艺分析
一、套筒类零件的构造特点及工艺分析…………………………………………1
1.1轴承套加工工艺分析加工…………………………………………………1
1.2液压缸加工工艺分析………………………………………………………2
二、套类零件的加工析……………………………………………………………4
三、套类零件加工刀具的刃磨……………………………………………………43.1麻花钻………………………………………………………………………5
四、套筒类零件加工中的主要工艺问题…………………………………………5
五、套类零件数控车削工艺分析…………………………………………………6
5.1零件图工艺分析……………………………………………………………6
5.2选择设备……………………………………………………………………7
5.3确定零件的定位基准和装夹方式…………………………………………7
5.4确定加工顺序及进给路线…………………………………………………7
5.5刀具选择……………………………………………………………………7
5.6切削用量选择………………………………………………………………8
5.7数控加工工艺卡片拟订……………………………………………………9
六、套类零件加工编程……………………………………………………………9
毕业总结……………………………………………………………………………13
致………………………………………………………………………………14
参考文献……………………………………………………………………………15
套类零件的加工及工艺分析
一、套筒类零件的构造特点及工艺分析
套筒类零件的加工工艺根据其功用、构造形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。
就其构造形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。
它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差异，以下分别予以介绍。
1.1轴承套加工工艺分析加工
如图1-1所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。
1.1轴承套的技术条件和工艺分析
该轴承套属于短套筒，材料为锡青图1-1轴承套简图铜。
其主要技术要求为：
Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。
轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。
内孔的加工顺序为：
钻孔－车孔－铰孔。
由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。
因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。
这样可使加工基准和测量基准一致，容易到达图纸要求。
车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。
图1-1
1.1.2轴承套的加工工艺
表1－1为轴承套的加工工艺过程。
粗车外圆时，可采取同时加工五件的方法来提高生产率。
表1－1轴承套加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
定位与夹紧
1
备料
棒料，按5件合一加工下料
2
钻中心孔
车端面，钻中心孔
调头车另一端面，钻中心孔
三爪夹外圆
3
粗车
车外圆Ф42长度为6.5mm，车外圆Ф34Js7为Ф35mm，车空刀槽2×0.5mm，取总长40.5mm，车分割槽Ф20×3mm，两端倒角1.5×45°，5件同加工，尺寸均一样
中心孔
4
钻
钻孔Ф22H7至Ф22mm成单件
软爪夹Ф42mm外圆
5
车、铰
车端面，取总长40mm至尺寸
车内孔Ф22H7为Ф22
mm
车内槽Ф24×16mm至尺寸
铰孔Ф22H7至尺寸
孔两端倒角
软爪夹Ф42mm外圆
6
精车
车Ф34Js7（±0.012）mm至尺寸
Ф22H7孔心轴
7
钻
钻径向油孔Ф4mm
Ф34mm外圆及端面
8
检查
1.2液压缸加工工艺分析
液压缸为典型的长套筒零件，与短套筒零件的加工方法和工件安装方式都有较大的差异。
1.2.1液压缸的技术条件和工艺分析
液压缸的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。
图1-2所示为用无缝钢管材料的液压缸。
为保证活塞在液压缸内移动顺利，对该液压缸内孔有圆柱度要求，对内孔轴线有直线度要求，内孔轴线与两端面间有垂直度要求，内孔轴线对两端支承外圆〔Φ82h6〕的轴线有同轴度要求。
除此之外还特别要求：
内孔必须光洁无纵向刻痕；假设为铸铁材料时，那么要求其组织严密，不得有砂眼、针孔及疏松。
图1-2
1.2.2液压缸的加工工艺
表1－2为液压缸的加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
定位与夹紧
1
配料
无缝钢管切断
2
车
1．车Ф82mm外圆到Ф88mm及M88×1.5mm螺纹〔工艺用〕
一夹一顶
2．车端面及倒角
三爪夹一端，中心架托Ф88mm处
3．调头车Ф82mm外圆到Ф84mm
三一夹一顶
4．车端面及倒角取总长1686mm〔留加工余量1mm〕
三爪卡盘夹一端，搭中心架托Ф88mm处
3
深孔推镗
1．半精推镗孔到Ф68mm
一端用M88×1.5mm螺纹固定在夹具中，另一端搭中心架
2．精推镗孔到Ф69.85mm
3．精铰〔浮动镗刀镗孔〕到Ф70±0.02mm，外表粗糙度值Ra为2.5μm
4
滚压孔
用滚压头滚压孔至Ф70
mm,外表粗糙度值Ra为0.32μm
一端用螺纹固定在夹具中,另一端搭中心架
5
车
1．车去工艺螺纹，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，以孔定位顶另一端
2．镗内锥孔1°30′及车端面
软爪夹一端，中心架托另一端（百分表找正孔）
3．调头，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，顶另一端
4．镗内锥孔1°30′及车端面
软爪夹一端，顶另一端
二、套类零件的加工
由同一轴线的内孔和外圆为主要要素或加其他构造（如齿、槽等）组成的零件统称套类零件。
套类零件的车削上艺主要是指圆柱孔的加丁工艺，其加工特点是：
①孔加工在工件内部进展，观察、测量较困难，尤其是小孔、深孔的加工；
②受孔径和孔深的限制，刀杆较细、较长，降低了刀杆的刚性；
③排屑困难，切削液不易进入切削区；
④薄壁工件受夹紧力、切削力的作用容易变形。
本章只介绍一般套类零件的车削。
套类零件的主要技术要求是：
①孔和外圆的尺寸精度和外表粗糙度；
②孔和外圆的形状精度，如圆度、圆柱度等；
③孔与其他几何元素间的位置精度。
如图2—1所示的轴承套，形状精度要求有：
φ30H7孔的圆度公差为0．01mm，φ45js6外圆的圆度公差为0．005mm；位置精度要求有：
φ45js6外圆对φ30H7孔的轴线径向圆跳动公差为0．01mm，左端面对φ30H7孔轴线的垂直度公差为0．01mm，φ45js6外圆的右端面对左端面平行度公差为0．01mm。
图2-1
三、套类零件加工刀具的刃磨
刀具的刃磨是车工必须熟练掌握的根本功，车工刀具刃磨技术能大大影响工件的加工质量与加工效率，因此，在课题练习前熟练而准确地掌握刀具刃磨技术是必需的。
下面我们介绍一下与套类零件根本刀具的刃磨相关的知识。
3.1麻花钻
一般的套类零件的加工通常是用钻头在实心的材料上钻孔，再经过扩孔或镗孔来到达图纸的要求，钻头一般用高速钢材料制成。
随着高速切削技术的开展，镶嵌硬质合金的钻头也得到了广泛的应用。
3.1.1麻花钻的组成（图2-2）
（1）柄部麻花钻有直柄和锥柄两种，通常直径小于Φ12mm的麻花钻都作成直柄的。
直径大于田12mm以上的通常作成锥柄的。
钻削时起传递转矩和钻头的夹持定心作用。
（2）颈部直径较大的钻头在颈部标注有商标、钻头直径和材料牌号等内容。
（3）工作局部这是钻头的主要局部，由切削局部和导向局部组成，起切削和导向作用。
3.1.2麻花钻工作局部的几何形状
麻花钻的切削局部可看做是正反的两把车刀，所以它的几何角度的概念与车刀根本一样，但也有其特殊性。
（1）螺旋槽钻头的工作局部有两条螺旋槽，它的作用是构成切削刃、排出切屑和通切削液。
（2）前刀面指螺旋槽面。
（3）主后刀面指钻顶的螺旋圆锥面。
（4）顶角钻头两主切削刃之间的夹角。
顶角大，主切削刃短，定心差，钻出的孔容易扩大。
但顶角大，前角也增大，切削省力些。
顶角小，那么反之。
四、套筒类零件加工中的主要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度〔即保证内、外圆外表的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求〕和防止变形。
1．保证相互位置精度
要保证内外圆外表间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常可采用以下三种工艺方案：
〔1〕在一次安装中加工内外圆外表与端面。
这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。
在这种情况下，影响零件内外圆外表间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。
该工艺方案一般用于零件构造允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的外表的场合。
为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转塔车床等工序较集中的机床上加工。
图31－3所示的衬套零件就是采用这一方案的典型零件。
其加工工艺过程参见表31－3。
表4－1棒料毛坯的机械加工工艺过程
序号
工序内容
定位基准
1
加工端面、粗加工外圆外表，粗加工孔，半精加工或精加工外圆、精加工孔、倒角、切断（见图31－70）
外圆外表、端面（定料用）
2
加工另一端面、倒角
外圆外表
3
钻润滑油孔
外圆外表
4
加工油槽
精加工外圆外表（如要求不高的衬套，该工序可由工序1中的精车代替）
外圆外表
五、套类零件数控车削工艺分析
如图5-1为典型轴套类零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进展数控车削工艺分析〔单件小批量生产〕。
5.1零件图工艺分析
该零件外表由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等外表组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和外表粗糙度要求。
零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，采用以下几点工艺措施。
①对图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取平均值，而取根本尺寸即可。
②左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。
③内孔尺寸较小，镗1：
20锥孔与镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。
图5-1轴承套零件
5.2选择设备
根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。
5.3确定零件的定位基准和装夹方式
①内孔加工
定位基准：
内孔加工时以外圆定位；
装夹方式：
用三爪自动定心卡盘夹紧。
②外轮廓加工
定位基准：
确定零件轴线为定位基准；
装夹方式：
加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置〔见图5-2双点划线局部〕，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
5.4确定加工顺序及进给路线
加工顺序确实定按由内到外、由粗到精、由近到远的原那么确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件外表。
结合本零件的构造特征，可先加工内孔各外表，然后加工外轮廓外表。
由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓外表车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进展〔见图5-3〕。
5.5刀具选择
将所选定的刀具参数填入表5-11轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。
注意：
车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件外表发生干预，应选择较大的副偏角，必要时可作图检验。
本例中选κ=55。
图5-2外轮廓车削装夹方案
图5-3外轮廓加工走刀路线
表5-1轴承套数控加工刀具卡片
5.6切削用量选择
根据被加工外表质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后利用公式vc=πdn/1000和vf=nf，计算主轴转速与进给速度〔计算过程略〕，计算结果填入表5-15工序卡中。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。
粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件外表粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较为适宜。
5.7数控加工工艺卡片拟订
将前面分析的各项内容综合成表5-12所示的数控加工工艺卡片。
表5-2轴承套数控加工工艺卡片
六、套类零件加工编程
O0904
N001G00G97S500T0101
N002M03
N003M08
N004G00x58z2
N005G01z-2F50
N006x25
N007x5
N008x0
N009G00x100z100
N010G00x58z0
N011G71U1R1P016Q024x0.5z0.1F100
N012G00x100z100
N013M05
N014M00
N015G00G97S800T0101
N016G00x58z0
N017G01x26F80
N018z-2
N019G01x30W-2F70
N020G01z-35F100
N021x50F70
N022x52z-36F70
N023z-53F100
N024x41.75z-84F70
N025G00x100
N026z100
N027M05
N028M00
N029G00G97S600T0202
N030M03
N031M08
N032G00z0
N033x29.8
N034G01z-27F70
N035x32F120
N036z0
N037G82x29.2z-27F2
N038G82x28.8z-27F2
N039G82x28.4z-27F2
N040G82x28.2z-27F2
N041G82x28.0z-27F2
N042G82x28.0z-27F2
N043G00x100z100
N043M05
N044M00
N045G00G97S600T0303
N046M03
N047M08
N048G00x53z-33
N049G01x52F100
N050z-61
N051x39F70
N052x52F120
N053z-65
N054x39F70
N055x52F120
N056z-69
N057x39F70
N058x52F120
N059G00x100
N060z100
N061M05
N062M00
N063G00G97S600T0101
N064M03
N065M08
N066G00x57z2
N067G01z-3F120
N068x20F100
N069x5F70
N070x0F50
N071G00x100z100
N072M05
N073M00
N074G00G97S600T0404
N075M03
N076M08
N077G00x57z2
N078G71U1R1P084Q089x0.5z0.1F100
N079M05
N080M00
N081G00G97S600T0404
N082M03
N083M08
N084G00x57z2
N085G01x37.47z2F120
N086G03x35.08z-31.38R24F100
N087G02x36.46z-44.33R9F100
N088G03x35z-57R8F100
N089G01x35z-65F120
N090x42F100
N091G00x100
N092z100
N093M05
N094M00
N095G00G97S600T0105
N096M03
N097M08
N098G00x26z2
N099G71U1R1P103Q108x0.5z0.1F80
N100G00z100
N101x100
N102M05
N103M00
N104G00x30z3
N105G01z0
N106x28z-1
N107z-26
N108G01x26
N109z3
N110G00x100z100
N111M05
N112M30
毕业总结：
在大学的最后一个学期，我过得既充实又繁忙.从选题的那天起，我就开场了我的毕业设计。
在毕业设计的这段时间里，我有很多的感触，它带给我的价值是巨大的，这将对我的以后工作产生重要的影响。
通过这次的设计，对套类零件有了更深刻的了解，根本掌握了类类零件的加工工艺规程及确定加工路线的方法，通过对零件深刻的分析，使得加工出的零件与之技术要求十分紊合，到达了设计所规定的要求。
更重要的是对我们所学习的专业知识有了更清楚的认识，是我不知不觉的喜欢上了我们的专业。
在这里我也深刻的知道，我在实践方面是很不够的，这将在以后的工作中慢慢去领悟、学习。
致
短暂的三年大学生活很快就要完毕了，我曾多么憧憬美好的学生时代，如今当自己临近毕业时，我又留恋已经流逝的三年学生生涯。
本文是在指导教师悉心指导和亲切关心下，并且在实习期间得到数控工厂有关领导的帮助，经过不断的学习和修改完成的。
教师严谨的学风，渊博的学识，谦逊的为人，丰富的实践经历，高瞻远瞩、敏锐的科学眼光，将是我永远学习的楷模；教师乐观、正直、朴实的生活态度，令我深深敬仰。
教师的谆谆教导，将使我终生受益。
在此，谨致以衷心的感谢和崇高的敬意。
再次真诚地感谢所有在我两年读书期间帮助过我的教师、同学和朋友，祝大家一生平安！
参考文献
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