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带轮轴的加工工艺设计及数控编程
添加时间:2026-07-29

  

带轮轴的加工工艺设计及数控编程(图1)

  随着科技的进步,机械制造业也正日新月异地变化着,对机械产品的要求也日趋严格,特别是在加工精度方面。为了保证产品的精度要求,必须协调产品加工中的每一个方面,因为任一方面的误差累积起来,将对产品的精度产生间接的影响。制造业中尤其是机械制造业,在产品生产过程中按照特定工艺,不论其生产规模如何,都需要种类繁多的工艺装备,而制造业产品的质量、生产率、成本无不与工艺装备有关。随着不规则形状零件在现代制造业中的广泛应用,如何保证这类零件的加工精度就显得尤为重要。

  高效率、高精度加工是数控机床加工最主要特点之一。数控加工取代传统加工占据生产制造的主导地位已成为一种趋势,但由于历史的原因,传统的加工设备与先进的数控机床并存,是目前乃至今后很长一段时期内大多数制造企业的设备现状。如何从工艺的角度根据各企业的设备现状、产品生产规模、零件结构形式与加工精度要求等方面来合理地进行产品工艺方案设计,充分发挥企业现有数控设备与传统设备的加工效率,使企业设备资源与人力资源得到充分利用,需要从多个方面来探讨。其中数控编程系统正向集成化,网络化和智能化方向发展。

  毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试,它既是一次锻炼,也是一次检验。在整个设计过程中,我受益匪浅。

  由于毕业设计是一次综合性设计,无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足,在此,请老师和同学们给以指正。

  此设计主要讲述了带轮轴零件的加工工艺过程的设计及数控程序的编写。首先对零件图纸进行分析,根据零件图在对其材料、精度、形状等进行详细陈述;再确定加工工艺路线;根据其要求与加工工艺方案选择适合的加工设备、刀具、热处理方法及、切削用量等;最后完成加工工艺过程卡和加工工序卡的填写,并编写数控加工程序。

  如图1所示带轮轴零件图,此零件主要由轴、环槽、内孔以及螺纹孔组成,螺纹孔主要起定位作用,其中内孔需要与其它轴类零件配合,所以要求加工精度较高,加工路线应为粗镗—精镗,外圆表面需与其它套类零件相配合,所以要求的加工精度较高,加工路线应为粗车—半精车—精车。此外的内孔与外圆、外圆表面有同轴度要求,所以加工内孔时,应以外圆或者外圆表面为精基准。

  本零件是典型的轴类零件,主要起支撑传动零部件,内孔与外圆、外圆表面有同轴度要求

  其中左端面、右端面精度要求均为IT10,精度要求较低,所以只需粗车—半精车即可达到其加工要求。的外圆外圆表面精度要求为IT6,精度要求较高,所以需要粗车—半精车—精车方可达到其加工要求,且的外圆表面需要作为精基准,为了保证其位置精度,所以应粗精加工分开。的内孔精度要求为IT7,精度要求较高,所以需要粗镗—半精镗—精镗,在做镗工序之前应先用钻头钻孔。为满足零件设计要求,设定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1

  45#是普通低碳钢,强度低,韧性与塑性好,切削加工性与焊接工艺性能较好,价格便宜。常在正火之后采用冷挤压成形方法制造塑料模具,再经渗碳或碳氮共渗+淬火、低温回火处理,使磨具表面呈现很高的硬度与耐磨性,同时心部保持良好的强韧性。由于钢不含合金原素,所以淬透性低,不适宜制造尺寸较大的塑料磨具。

  在轴类零件加工中,为保证各主要表面的相互位置精度,所以在选择定位基准时,应该尽可能的使用其与装配基准重合并使各工序的基准统一,而且还要考虑在一次安装中尽可能加工出较多的面。

  粗基准的选择原则:准选择:以外圆¢42表面作为粗基准,浇口、冒口及其他缺陷,

  (4)自为基准原则。所以此次加工精基准的选择以已加工的外圆表面为精基准。

  刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且还会直接的影响加工质量。所以在编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等众多因素。?

  与传统的加工相比,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、高刚度、硬性好、耐用度高,而且要求尺寸应当稳定、安装方便,便于调整,能适应高的切削速度和大的切削用量。这就要求采用新型优质材料制造的数控加工刀具,并优选刀具的几何参数。?

  选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。根据零件的分析所选择的刀具有:主偏角分别为45o的外圆车刀,主偏角为45o的硬质合金镗刀。

  为了体现出了数控车床的高效自动化,全面智能化,高精度,快速度,短周期等功能。更好的适应时代发展的潮流,所以应该选择数控机床,选择专用机床有利于保证加工精度,方便装夹,所以在数控车床上主要加工工序20、工序30、工序40、工序50、工序60、工序70、工序110。在数控钻床上加工工序90、工序100。在数控铣床上加工工序120。

  主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(粗车端面、粗车外圆、粗镗内孔、粗铣键槽等);半精加工阶段(半精车外圆、半精车端面、钻通孔、半精镗内孔等);精加工阶段(精车外圆、精铣键槽、精镗内孔、拉键槽、攻螺纹等)

  外圆表面的加工方法有粗车、粗车—半精车、粗车—半精车—精车、粗车—半精车—磨削、粗车—半精车—粗磨—精磨、粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工

  孔的加工方法有钻、钻—铰、钻—铰—精绞、粗镗、粗镗—半精镗、粗镗—半精镗—精镗、钻—粗绞—精绞—珩磨

  平面的加工方法有粗车—半精车、粗车—半精车—磨削、粗铣—精铣、粗铣—精铣—刮研

  轴类零件的各主要表面总是循着以下顺序进行,即时效—粗车—半精车—精车—淬火—回火(最终热处理)—粗磨—精磨

  半精车右端台阶面、半精车Φ70g6的外圆到尺寸、车倒角,半精车右侧两R0.5的圆面

  掉头装夹,半精车、精车Φ80外圆面至Φ81,留磨削余量,车端面取长60.5,半精车左侧20°倒角,车左侧圆角R1

  确定加工余量是为适应机床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力,有利于保证设备的最大利用化,同时还能保证加工精度,在粗加工阶段加工余量较大,所达到的加工精度较低,精加工阶段加工余量较小,所达到的加工精度较高,能到达到所要求的精度。

  3.2工序20夹持左端,粗车右端面保证尺寸25、粗车Φ70外圆至Φ72,留粗加工余量

  2)依据,根据表1.1,车床CJK6140的中心高度,所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。

  3)依据,根据表1.2,粗车毛坯为45钢,可以选择YT15硬质合金刀具。

  1)、确定切削深度ap由于粗加工余量仅为2.9mm,可在一次走刀内切完,故

  依据,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于40mm时,

  依据,根据表1.21,当钢的强度=570~670MPa,,,,(预计)时,进给力为N。

  依据,根据表1.29-2,切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.0,故实际进给力为

  依据,根据表1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm(1.0~1.4),车刀的寿命T=60min。

  2)依据,根据表1.1,车床CJK6140的中心高度,所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。

  3)依据,根据表1.2,粗车毛坯为45钢,可以选择YT15硬质合金刀具。

  1)、确定切削深度ap由于粗加工余量仅为2.9mm,可在一次走刀内切完,故

  依据,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于40mm时,

  依据,根据表1.21,当钢的强度=570~670MPa,,,,(预计)时,进给力为N。

  依据,根据表1.29-2,切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.0,故实际进给力为

  依据,根据表1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm(1.0~1.4),车刀的寿命T=60min。

  3.2工序50半精车右端台阶面、半精车Φ70g6的外圆到尺寸、车倒角,半精车右侧两R0.5的圆面

  依据,根据表1.9,选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。

  依据,根据表1.28,可查得切削速度的修正系数为=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故

  由于加工的零件的外廓尺寸不是很大,又属于回转体,故可以在车床上镗孔。又因为经济精度的要求不是很高,故可以选择CJK6140型卧式车床。

  依据,根据表1.30,由于C620-1机床的中心高度,所以可以选择刀杆的尺寸为BXH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。

  依据,根据表1.5,当粗镗45钢,镗刀的直径为20mm,,镗刀伸出的长度为125mm时,

  依据《切削用量简明手册》,根据表1.29-2,可查得切削功率的修正系数0.94,1.0。故实际切削时的功率为。

  依据,根据CJK6140车床的使用说明书,当,车床主轴所允许的功率,因为,故所选择之切削用量可以在C620-1车床上进行。

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