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配合件的工艺与编程模板.doc

上传人:天**** 文档编号:2588027 上传时间:2024-06-01 格式:DOC 页数:38 大小:593.04KB 下载积分:12 金币
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西安········学院 毕 业 设 计(论 文) 论文题目:配合件工艺和编程 所属系部: 航空制造工程系 指导老师: 职 称: 讲师 学生姓名: 班级、学号: 专 业: 西安········院 年 月 日 毕业设计(论文)任务书 题目: 配合件工艺和编程 任务和要求: 1、对工件工艺分析及加工路线制订,手工编制加工程序,加工工件并进行废品分析。 2、绘制手工图纸(A3),采取放大百分比关键是为了方便答辩使用。 3、正文编写内容:(字数1万左右,含图25页以上)。 时间: 年 11 月25 日 至 12月 15日 共 3 周 所属系部: 学生姓名: 学 号: 专业: 机械设计和制造 指导单位或教研室: 西安··················学院 指导老师: 职 称: 讲师 西安·········院 年 月 日 毕业设计(论文)进度计划表 日 期 工 作 内 容 执 行 情 况 指导老师 签 字 11.25-11.27 熟悉零件图 11.28-12.2 完成零件工艺性分析,确定毛坯类型、制造方法和机械加工工艺规程并编制出零件加工工艺卡片 12.3-12.4 完成零件加工方案设计 12.5-12.6 完成零件图绘制 12.7-12.9 查找并整理资料 12.10-12.14 整理并完成设计说明书编写 12.14-12.15 完成图纸和说明书输出打印 老师对进度计划实施情况总评                   署名                       年 月 日 本表作评定学生平时成绩依据之一。 摘要 数控机床加工工艺和一般机床加工工艺在标准上基础相同,但数控加工整个过程是自动进行。数控加工工序内容比一般机床加工工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂工序,甚至是在通用机床上难以完成那些工序。数控机床加工程序编制比一般机床工艺规程编制复杂。这是因为在一般机床加工工艺中无须考虑问题,如工序内工步安排、对刀点、换刀点及走刀路线确实定等问题,在数控加工时,这一切全部无例外地全部变成了固定程序内容,正因为这个特点,促进对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫差错,不然加工不出合格零件。 关键词:轴类零件;数控车削;工艺设计 Abstract:The numerical control machine processing technology and common machine processing technology in the same basic in principle, but the whole process of nc machining is automatic. Nc machining process of the content of the machine tool than normal processing process content complex. This is because the numerical control machine tool is expensive, if only simple processing of working procedure, in economic not worthwhile, so on the nc machine more complex process is arranged normally, even in general in machine tool of the difficult to complete the process. Numerical control machine tool than regular programming machine process planning of complex. This is because in the processing technology of the conventional machine tools in need not consider of problems, such as the arrangement of the steps in the process of work, the cutting point, change the tools point and go to determine the knife route, in the numerical control processing, it all without exception to all become fixed program content, and because of this feature, for the processing procedures to the correctness and rationality of the highly demanding, there can be no mistake, or processing not qualified parts. Keywords: axial parts; The numerical control turning; Process design 目录 1、 零件工艺分析 6 1.1零件1工艺分析 6 1.1.1零件图分析 6 1.1.2.工艺分析 7 1.2零件2工艺分析 8 1.2.1零件图分析 8 1.2.2.工艺分析 9 2、 加工方法选择 9 2.1 确定加工方法 10 2.1.1 确定零件1加工方案 11 2.1.2 确定零件2加工方案 11 2 1.3.毛坯确实定 11 3、 机床夹具选择 13 3.1 机床常见装夹方法 13 3.2夹具确实定 14 4、 刀具选择 15 4.1选择数控刀具标准 15 4.2选择数控车削刀具 16 5、 工艺路线 17 5.1工序划分 17 5.2 加工次序安排 18 5.3工艺路线确实定 19 6、切削参数选择 21 6.1 切削用量 21 6.2切削用量选择 22 6.3 三角螺纹切削 22 7、程序清单 23 8、废品问题及问题处理 26 8.1 影响加工精度原因 26 8.2加工误差分析 27 8.3造成废品原因 28 致谢: 31 参考文件: 32 1.零件工艺分析 1.1 零件1工艺分析 1.1.1A件图样分析 (1) 零件图 1.1.1零件图分析 该零件加工表面含有锥度7:24,零件加工精度较高,选择毛坯尺寸Φ42mm×50mm,无热处理和硬度要求。 1)精度分析 本零件要求较高尺寸有: 外圆 Φ220-0.021 锥面7:24 长度 9±0.05 1.50-0.03 2)表面粗糙度 本图中加工外圆Φ40,表面粗糙度要求为R1.6um; 外圆Φ220-0.021,表面粗糙度要求为R1.6um。 1.1.2工艺分析 ①确定编程原点、加工起点、换刀点。 编程原点选在棒料左端面中心点处; 加工起点考虑安全原因加工内轮廓时选在(16、4)处,加工外轮廓时选在(60、4)处; 换到点考虑安全原因和刀具实际长度原因故选在(100、200)处 : 1.2 零件2工艺分析 1.1.2B件图样分析 (1) 零件图 图1-2 1.2.1零件图分析 图1-2所表示零件从结构图来看该零件包含内﹑外加工。内表面关键是孔,外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径和宽度尺寸有较严尺寸精度和表面粗糙度等要求,适合数控车削加工。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料为45钢,该材料含有较高强度和很好韧性﹑塑性,可在供给状态和正火状态下使用,制照力学性能要求不高零件;进行调质处理后,制造要求良好力学性能零件。无热处理和硬度要求。零件生产批量为单件大批量。 1)精度分析 本零件要求较高尺寸有: 外圆 Φ480-0.05 Φ31.8+00.06 内孔Φ22H8+00.03 长度97±0.05 6±0.03 2)表面粗糙度 本图中加工内孔Φ22H8+00.03,表面粗糙度要求为R1.6um; Φ18,Φ31外圆,表面粗糙度要求为R1.6um。 1.2.2工艺分析 1)确定编程原点、加工起点、换刀点。 编程原点选在棒料左端面中心点处; 零件在加工中需要一次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系编程原点均应选在零件装夹后右端面(精加工面),图1-2所表示。 第一次装夹工件原点 第二次装夹工件原点 加工起点考虑安全原因加工内轮廓时选在(16、4)处,加工外轮廓时选在(60、4)处; 换到点考虑安全原因和刀具实际长度原因故选在(100、200)处。 2)图样上给定内孔直径φ22,圆柱尺寸φ48﹑φ42和φ36,宽度尺寸4,取中值作为编程尺寸依据。其它尺寸皆取基础尺寸作为编程尺寸依据; 3)φ48圆柱和φ22孔有较高同轴度要求,加工时必需以同一个定位基准进行加工; 4)φ22配合公差等级为H8表面粗糙度Ra为1.6,宜采取钻→扩→铰进行加工以确保尺寸和表面粗糙度要求; 2、 加工方法选择 2.1 确定加工方法 加工方法选择标准是确保加工表面精度和表面粗糙度要求,因为取得同一级精度及表面粗糙度加工方法通常有很多,所以在实际选择时,要结合零件形状、尺寸大小和形位公差等要求全方面考虑。 图上多个精度较高尺寸,因其公差值较小,所以编程时有取平均值,而取其基础尺寸。 经过以上数据分析,考虑加工效率和加工经济性,最理想加工方法为车削,考虑该零件为大量加工,股加工设备采取数控车床。 依据加工零件外形和材料等条件,选择cjk6032数控机床。 (1)零件1确定加工方案 零件上比较精密表面加工,常常是经过粗加工、半精加工和精加工逐步达成。对这些表面仅仅依据质量要求选择对应最终加工方法是不够,还应正确确实定毛坯到最终成形加工方案。 零件2在加工过程中先夹持左端,根据程序直接加工右端轮廓,外圆加工出来了然后切槽, 最终车螺纹,右端加工好后调头加工左端,加工左端时,要夹持以加工好右端切槽处,既外圆直径为Φ36mm处。加工右端时先用Φ20钻头钻孔,然后槽刀切断,依程序加工。 该经典轴加工次序为: 预备加工---车端面 --粗车左端面轮廓---精车右端面轮廓---切槽---车螺纹---调头---车端面---钻孔---粗车轮廓---精车轮廓---车削内孔。 经过以上数据分析,考虑加工效率和加工经济性,最理想加工方法为车削,考虑该零件为大量加工,股加工设备采取数控车床。 依据加工零件外形和材料等条件,选择cjk6032数控机床。 (2 )确定零件2加工方案 毛坯先夹持右端车左端轮廓58mm处,先车端面然后车外锥面、再车Φ36mm。调头中心钻打中心孔,再用Φ18钻头钻37mm孔,再用镗刀镗Φ23.4mm孔、倒角、加工 Φ36mm孔、倒角,再用内槽刀切Φ26槽,最终内螺纹刀车M24×2螺纹。然后再车R25、R20、R10圆弧、Φ50mm圆柱。 该经典轴加工次序为: 预备加工---车端面---粗车右端面轮廓---精车右端面轮廓---调头---车端面---钻孔---镗孔---切内螺纹退刀槽---粗车内螺纹---精车内螺纹-----粗车左端面轮廓-----精车左端面轮廓。 2.2毛坯确实定 1 常见毛坯种类 机械制造中常见毛坯有以下多个: (1) 铸件形状复杂毛坯,宜用铸造方法制造。依据铸造方法不一样,逐步又可分为以下多个类型。 1) 砂型铸造铸件。这是应用最广泛一个铸件,她又有木模手工造型和金属模机械造型之分。木模手工造型铸件精度低,手工造型生产效率低,适用单件小生产或大型零件铸造。金属模机械造型生产效率高,铸件精度也高,但设备费用高,适应和大批量生产中小型铸件。 2) 金属性铸造铸件。将熔融金属浇注到金属模具中,依靠金属自重充满金属铸造型腔而取得铸件。这种铸件比砂型铸造铸件精度高,表面质量和力学性能好,生产效率高,但需专用金属型型腔模,适适用于大批量生产中尺寸不大有色金属铸件。 3) 其它铸件。如离心铸造铸件、压力铸造铸件、精密铸造铸件等。 (2) 锻件。 机械强度要求高钢制件,通常要用锻件毛坯。锻件有自由锻和模锻件两种。 自由铸造铸件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形锻件。它精度低,加工余量大,生产效率低,适适用于单件小批生产及大型锻件。 模锻件是在锻锤或压力机上,经过专用锻模而锻制成形锻件。它精度、生产率和表面质量均比自由铸造好,但需专用模具,关键适适用于批量加大中小型零件。 (3) 型材 型材按截面形状可分为:圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢、及其它特殊截面型材。型材有冷拉和热轧两种。热轧精度低,价格较冷拉廉价,用于通常零件毛坯。冷拉尺寸较小,精度较高,易于实现自动送料,但价格贵,多用于批量较大在自动机床上进行加工情况。 (4) 焊接件 将型钢或钢板,焊接成所需结构,适于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制造简便,周期短;缺点是焊接件抗震性差。因为内应力重新分布引发变形大,所以在进行机械加工前需时效处理。 (5) 其它毛坯 如冲压件、冷挤压件、粉末冶金件,这些毛坯精度高,通常不需机械加工只需精加工。 2毛坯选择 毛坯种类和制造方法对零件加工质量、生产效率、材料消耗及加工成本全部有影响。提到毛坯精度可降低机械加工劳动量,提升材料利用率,降低机械加工成本,但毛坯制造成本增加,二者是相互矛盾。选择毛坯应综合考虑以下原因: 1) 零件材料及零件力学性能要求。比如,零件材料是铸铁或青铜,只能选择铸铁毛坯,不能用铸造。若材料是钢材,当零件力学性能要求高时,不管形状简单和复杂,全部应选择锻件;当零件力学性能无过高要求时,可选型材或铸钢件。 2) 零件结构形状和外形尺寸。钢质通常见途阶梯轴,若台阶直径相差不大,可用棒料;若台阶直径相差大,则宜用锻件,以节省材料和降低机械加工工作量。大型零件,受设备条件限制,通常只能用自由锻和砂型铸造;中小型零件依据需要可选择模锻和多种优异铸造方法。 3) 生产类型大批大量生产时,应该选毛坯精度和生产率优异毛坯制造方法,使毛坯形状、尺寸尽可能靠近零件形状和尺寸,以节省材料,降低机械加工工作量。单件小批生产时应选毛坯精度和生产率均比较低通常毛坯制造方法,如自由锻和手工木模造型等方法。 4) 生产条件选择毛坯时,应考虑现有生产条件,如现有毛坯制造水平和设备情况,外协可能性等。 5) 充足考虑利用新工艺、新技术科新材料,伴随毛坯制造专业化生产发展,以提升经济效益。 总而言之:因为该配合件为中小批量生产,故决定采取--锻件,模锻件制造。 3 夹具选择 3.1 常见装夹方法 数控车床上零件装夹方法和一般车床一样要尽可能选择已经有专用夹具装夹,且应降低装夹次数,尽可能做到一次装夹中能把零件上所要加工表面全部加工出来。零件定位基准应尽可能和设计基准重合,以降低定位误差对尺寸精度影响。 数控车床多采取三抓子定性卡盘夹持工件,轴类零件还可采取尾坐顶尖支持和工件。因为数控车床主轴转速高,为便于工件加夹紧,多采取液压高速动力卡盘,因它在生产厂家已经过严格平衡,含有高速度(极限转速可达4000-6000r/min)、高夹紧力(最大推压力-8000N)、高精度、调抓方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件,软爪弧面面有操纵者自行调整,可取得理想夹持精度。另外,数控车床加工中还有其它对应夹具,下面关键分析多个常见车床夹具。 (1)三抓自定心卡盘方法。 三爪自定心卡盘是常见车床卡盘,其三个爪是同时运动,能自动定心(定心误差在0.05mm以内),夹持范围大,通常不需要找正,装夹频率比四爪卡盘高,但夹紧力没有四爪卡盘大,所以适适用于夹持外形规则、长度不大中小型零件。 (2)四爪单动卡盘。 四爪单动卡盘,它四个分布卡爪是各自独立运动,所以工件装夹时必需调整工件夹持部位在主轴上位置,使工件加工面回转中心和车床主轴回转中心重合。四爪单动卡盘找正比较费时,只能用于单间小批生产。四爪单动卡盘优点是夹紧力大,但装夹不如三抓自定心卡盘方便,所以适适用于装夹大型或不规则工件。 (3)两顶尖。 对于长度较长或必需经过数次装夹才能加工工件,如细长轴、长丝杠等车削,或工序较多,为确保每次装夹时装夹精度(如同轴度要求),能够用两顶尖装夹。两顶尖装夹不方便,不需找正,装夹精度高。利用两顶尖装夹还能够加工偏心工件。 (4)软爪 软爪是一个含有切削性能夹爪。当成批加工某一工件时,为了提升三爪子定心卡盘定心精度,能够采取软爪结构。即用黄铜或软钢焊在三个卡爪上,然后依据工件形状和直径把三个卡爪夹持部分直接在机床上车出来(定心误差只有0.01-0.02mm),即软爪是在使用前配合被加工工件尤其制造,如加工成弧面、圆锥面或螺纹等形式,可取得理想夹持精度。 3.2夹具确实定 合理地选择夹具, 能够提升定位基准精度从而确保加工精度,提升生产率,减轻工人劳动强度.应考虑: 1)是否可用机床备有多种通用夹具和附件。 2)生产类型。 3)夹具应尽可能敞开。 4)自动换刀具和换工作台时不能和夹具或工件发生干涉。 总而言之: 1)考虑到加工零件中有孔加工部分; 2)同时圆柱部分加工精度要求较高; 3)所加工轴套类零件为中小批量生产。 故拟采取第四种方案,采取软爪夹持工件。 4 刀具选择 4.1选择数控刀具标准 刀具寿命和切削用量有亲密关系。在制订切削用量时,应首先选择合理刀具寿命,而合理刀具寿命则应依据优化目标而定。通常分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者依据单件工时最少目标确定,后者依据工序成本最低目标确定。 选择刀具寿命时可考虑以下几点依据道具复杂程度、制造和磨刀成原来选择。复杂和精度高刀具寿命应选比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,因为换到时间短,为了充足发挥其切削性能,提升生产效率,刀具寿命可选低些,通常取15-30min对于装刀、换刀和调刀比较复杂多刀机床、组合机床和自动化加工刀具,刀具寿命应选高些,尤其确保刀具可靠性。车间内某一工序生产率限制了整个车间生产率提升时,该工序刀具寿命要选低些,当某工序单位时间内所分担到全厂开支M较大时,刀具寿命也应选低些。大件精加工时,为确保最少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来定。和一般机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高要求,不仅需要刚性好、精度高,而求要求尺寸稳定,耐用度高断和排性能同时要求安装和调整方便,这么来满足数控机床高效率要求。数控机床上所选择道具常采取适应高速切削刀具材料(如高速钢、超细粒质硬质合金)并使用可转位刀片。 4.2 选择数控车削用刀具 数控车削刀常见通常分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件轮廓形状完全由车刀刀刃形状和尺寸决定。数控车削加工中,常见成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽可能少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征车刀。这类车刀刀尖由直线型主副切削刃组成,如90度内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小多种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(关键是几何角度)选择方法和一般车削时基础相同,但应结合数控加工特点(如加工路线、加工干涉等)进行全方面考虑,并应兼顾刀尖本身强度。 1 刀具材料选择基础要求 在材料切削过程中,刀具切削部分承受着较大压力、较高温度和猛烈摩擦,有时还要承受猛烈冲击,所以刀具材料必需含有下列性能: (1)高硬度 刀具要从工件上切除金属层,所以,其切削部分硬度必需大于工件材料硬度。 (2)高耐磨性 刀具材料性含有较高耐磨性,以抵御工件对刀具磨损。 (3)足够强度和韧性 切削时刀具承受着多种应力和冲击。为了预防刀具崩裂和碎裂,要求切削部分材料必需含有足够强度和韧性。 (4)高耐热性 耐热性是在高温下,刀具切削部分材料保持常温时硬度性能,也能够用红硬性或高温硬度表示。 (5)良好工艺性 为了便于制造,刀具切削部分材料应含有良好切削性能,如铸造、焊接、热处理、摩擦加工等。同时,还应尽可能采取资源丰富和价格低廉材料。 2 刀具材料分析 刀具切削部分材料关键有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料等,它们介绍以下: (1)高速钢 高速钢是在合金工具钢中加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素高合金工具钢,其合金元素和碳化物形成高硬度碳化物,使高速钢含有很好耐磨性。钨和碳原子结协力很强,增加了钢高温硬度。钼作用基础和钨相同,并能细化碳化物晶粒,降低钢种碳化物不均匀性,提升钢韧性。 (2)硬质合金 硬质合金使用粉末冶金方法制成一个刀具材料。它是由硬度和熔点很高金属碳化物(WC、TiC等)粉末和金属粘结剂(Co、Ni、Mo等),经高压成形,并在1500度左右高温下烧结而成。 (3)金刚石 金刚石分天然和人造两种,全部是碳同素异形体。天然金刚石因为价格昂贵而用极少。人造金刚石是在高温、高压下由石墨转化而来,硬度为10000HV。金刚石刀具能正确切削有色金属及合金、陶瓷等高硬度、高耐磨材料。但它不适合加工铁族材料,当温度达成800度时,在空气中金刚石刀具发生碳化,会产生急剧磨损。 综上关键点可选择刀具材料以下: ①车端面:选择硬质合金93度车刀,粗、精车一把刀完成。 ②粗、精车外圆:(因为程序选择G71循环,所以粗、精选择同一把刀)硬质合金93度放型车刀,Kr=93度,Kr’=60度;E=30度,(因为有圆弧轮廓)以防于零件轮廓发生干涉,假如有必需就用图形来检验。 ③钻孔:选择Ф20碳素结构钢钻头。 ④镗孔:选择90度硬质合金镗刀。 ⑤内槽刀:硬质合金内槽刀。 ⑥内螺纹刀:选择60度硬质合金镗刀。 ⑦槽刀:选择硬质合金车槽刀(刀长12mm,刀宽4mm/7 mm)。 ⑧螺纹刀:选择60度硬质合金外螺纹车刀。 5 工艺路线 5.1 工序划分 (1)工序集中 工序集中是指将工件加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多。工序集中使总工序数降低,这么就降低了安装次数,能够使装夹时间降低,降低夹具数目,并有利于采取高生产率机床。工序集中可采取多刀、多刃、多轴机床、自动机床、数控机床和加工中心等技术方法,也可采取一般机床进行次序加工。 工序集中特点: 1) 采取高效专用设备及工艺装备,生产率高。 2) 工件装夹次数少,易于确保表面间位置精度,还恩能降低工序见运输量缩短生产周期。 3) 工艺数目少,能够降低机床数量,操作工人数和是生产面积,还能够简化生产计划和生产组织工作。 4) 采取结构复杂专用设备及工艺装备,使投资大,调整和维修复杂,生产准备工作量大,转换新产品比较费时。 (2) 工序分散 工序分散是指将工件加工分散在较多工序中进行,每道工序内容极少,最少时每道工序只包含一简单工步。工序分散可使每个工序使用设备、刀具等比较简单,机床调整工作简化,对操作工人技术水平也要求低些。 其特点有: 1) 设备和工艺装备比较简单,调整和维修方便,工人轻易掌握,生产准备工作量少,又易于平衡工序时间,易适应产品更换。 2) 可采取最合理切削用量,降低基础时间。 3) 设备数量多,操作工人多,占用生产面积也大。 4) 因为阀体零件相对较复杂,且各部分公差等级形位要求较小,所以不宜采取工序分散,而采取工序集中方法。 (3)加工工序划分时,除了考虑工序集中和工序分散外,还需考虑以下部分标准: 1)按所用刀具划分 在工件待加工表面较多、机床连续工作时间过长等情况下。加工中心常见这种方法划分。 2)按装夹次数划分 这种方法实用于工件加工内容不多工件。 3)按粗、精加工划分 这种方法实用于加工后变形较大,需粗、精加工分开零件。 4)按加工部位划分 这种方法实用于加工内容较多零件。 在确定工艺路线时,通常单件小批量生产多采取工序集中。大批大量生产可采取工序分散,也可用工序集中。因为工序集中优点较多,和数控加工和柔性制造系统发展,现代化生产多采取工序集中。 依据以上方法及零件是中批量生产标准,在加工中采取工序集中,且按装夹次数来划分工序,这么能够简化生产计划和组织工作。比如,阀体零件在加工左端部分时,将端面粗加工、孔粗加工--半精加工全部列在一道工序内,目标是降低装夹次数,减低装夹误差。右端部分和上端部分加工也是一样。 (4)除必需加工安阶段划分外,辅助工序安排也很关键,其中检验工序安排是每个零件加工过程中必不可少一个工序,所以在阀体零件在加工过程中安排了入库前一最终检验工序,目标是确保加工出来零件合格。 另外,在下列也要单独安排检验工序: ①精加工极端结束后 ②关键工序前后 ③送往外车间前后 ④全部加工工序完成后 5.2 加工次序安排  依据零件功用和技术要求,先将零件关键表面分开,然后着重考虑关键表面加工次序。安排加工次序是:加工精基准-粗加工关键表面-半精加工关键表面-精加工关键表面-光整加工、超精密加工关键表面。次要表面加工窜插在各阶段之间进行。 因为次要表面精度要求不高,通常在粗、半精加工阶段即可完成,但对于那些同关键表面有亲密关系表面,如关键孔周围紧固螺纹等,通常置于关键表面精加工以后完成,方便确保它们位置精度。 加工次序安排通常标准: (1)基面先行标准 (2)先粗后精标准 (3)先主后次标准 (4)先面后孔标准 5.3 工艺路线确实定 制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。在生产纲领已确定为中批量生产条件下,能够采取通用机车配以专用工夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外,还应考虑经济效果,方便降低生产成本。 相关零件机械加工方案: 数控加工工艺卡片 工序 工歩 加工内容 刀具号 备注 1 1 夹持Ø50×110毛坯右端,车削左端面 T01 手动 2 粗车Ø18外圆、M24螺纹牙顶圆、长径为10短径为6椭圆弧、Ø31外圆、R7.5圆弧、Ø36外圆、Ø48端面,倒C1角 T01 3 精车Ø18外圆、M24螺纹牙顶圆、长径为10短径为6椭圆弧、Ø31外圆、R7.5圆弧、Ø36外圆、Ø48端面,倒C1角 T02 4 切4XØ21退刀槽,切4XØ32槽,倒C1角 T03 5 车螺纹M24X1.5至要求尺寸 T04 2 1 调头夹持Ø36处,手动操作车端面 T01 手动 2 手动操作钻Ø18底孔 Ø18钻头 3 粗车Ø42外圆、R2圆弧、Ø48外圆,倒C1角 T01 4 精车Ø42外圆、R2圆弧、Ø48外圆,倒C1角 T02 5 粗车7:24锥面及Ø22内圆,倒C1角 T05 6 精车7:24锥面及Ø22内圆,倒C1角 T06 3 1 夹持锥面配合件毛坯Φ42mm×50mm左端,车右端 T01 手动 2 粗车Ø22外圆、7:24锥面、Ø31.8外圆、Ø40外圆,倒C1角 T01 3 精车Ø22外圆、7:24锥面、Ø31.8外圆、Ø40外圆,倒C1角、 T02 6 切削参数选择 6.1 切削用量 车削用量三要素:切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。对零件加工关键是对三者数值选择,若选择合理则加工出零件肯定符合加工要求;若不合理则有可能是零加价工程废品,所以三者数值选择对零件加工是很关键。同时数控编程时,编程人员必需确定每道工序切削用量,并以指令形式写入程序中。切削用量包含主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不一样加工方法,需要选择不一样切削用量。切削用量选择标准是:确保零件加工精度和表面粗糙度,充足发挥刀具切削性能,确保合理刀具耐用度,并充足发挥机床性能,最大程度提升生产率,降低成本 6.2 切削用量选择 (1)粗车切削用量选择标准 粗车是毛坯余量较大,工件加工精度和表面粗糙度等技术要求较低,所以应以发挥机床和刀具切削性能、提升生产率和提升到就耐用度,作为选择切削用量关键依据。 车削用量三要素中,切削速度对刀具耐用度影响程度最大,背吃刀量次之,进给量对刀具耐用度影响程度最小。所以在粗车时,不宜选择较高切削速度,通常应选择较大背吃刀量和进给量。 (2)精车时切削用量选择标准 精车时工件加工余量不大,加工精度要求较高、表面粗糙度值要求较小,所以,应以提升加工质量作为选择切削用量关键依据。 在切削用量三要素中,增大背吃刀量和进给量均使切削力上升,加工质量不利。增大切削速度切削力略又变小,有利于加工质量。 所以,精车时应选择较小背吃刀量(但不能太小,不然会增大表面粗糙度值)和进给量,在刀具等条件许可情况下合理选择刀具几何参数,尽可能提升切削速度。 切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工件加工质量和生产效率关键原因。 车削时,工件加工表面最大直径处线速度称为切削速度,以v(m/min)表示。其计算公式: v=πdn/1000(m/min) 式中:d——工件待加工表面直径(mm) n——车床主轴每分钟转速(r/min) 依据零件结构特点,外轮廓用采取93度外圆车刀,轮廓粗加工时留0.5mm精车余量,使用切削液粗加工时选主轴转速为s=800r/min,精加工选择1000 r/min,由公式计算得:切削速度v 粗加工:v=140.672(m/min) ; 精加工:v=175.840(m/min) ; 进给量参数由《金属切削手册》(4-86)查得: 硬质合金刀具切削碳素结构钢工件 车刀刀杆直径B*H(mm) 工件直径D(mm) 切削深度t(mm) 进给量S(mm/r) 16*25 20 3 0.3-0.4 40 3 0.4-0.5 60 3 0.5-0.7 粗加工时选择进给量为0.5mm/r,背吃刀量取1.5 mm换算为分进给为400(m/min) 取F=300(m/min); 精加工时选择进给量为0.3 mm/r,背吃刀量取0.5 mm换算为分进给为300(m/min) 取F=200(m/min)。 6.3 三角螺纹切削 (1)硬质合金三角形螺纹车削 硬质合金三角形螺纹车刀在车削较大螺距(P〉2 mm)和硬度较高螺纹时,在车道两个切削刃上磨出宽度为4 mm倒棱。因为在高速切削螺纹时,实际牙型角会增大,所以刀尖角应小于30°。车刀前、后刀面表面粗糙度必需很小。 刃磨硬质合金螺纹车刀时,应注意刃磨次序,通常事先将刀头后面合适粗磨,随即在刃磨两侧面,以免产生刀尖崩裂。在精磨时,应注意预防压力过大而震碎刀片,同时要预防刀具在刃磨时骤冷骤热而损坏刀片。 (2)内螺纹小径确实定 车削三角内螺纹时,因车刀挤压作用,内孔直径会缩小,所以车削内螺纹前孔应比内螺纹小径大,而且内螺纹加工后实际顶径许可大于内螺纹小径基础尺寸。所以实际生产中,一般螺纹车内螺纹前孔径苦役用以下公式近似计算。 车削塑性金属内螺纹:D孔≈D-P 车削脆性金属内螺纹:D孔≈D-1.05P 因为该工件毛坯为45钢,所以其为塑性材料。 则:D孔≈24-1.05×2=21.9 mm 7 程序清单 零件1程序: T0101 M03 S1000 G00 X100 Z200 G41 G00 X43 Z2 D01 G01 G71 U1.5 R0.5 P1 Q2 X0.5 Z0.1 F100 G00 X100 Z200 T0202 (精车) S1500 N01 G00 X43 Z2 G01 X18 Z1 F90 X22 Z-1 Z-9 X26.9875 X31.8 Z-25.5 Z-27 X40 N02 Z-40 G00 X100 Z200 T0303 (切断刀) S600 G00 X43 Z-37 G01 X-1 F90 G40 G00 X100 Z200 M05 M30 零件2程序 T0101 M03 S1000 G00 X100 Z200 G41 G00 X53 Z2 D01 G01 G71 U1.5 R0.5 P1 Q2 X0.5 Z0.1 F100 G00 X100 Z200 T0202 (精车) S1500 G00 X43 Z2 N01 G01X0 Z2 F90 Z0 X18 Z-2 Z-9 X21 X24 Z-10.5 Z-25 N02 X27.5 G40 G00 X50 X53 Z2 G41 G00 X27.5 Z-24 G01 X27.5 Z-25 G01 G71 U1.5 R0.5 P3 Q4 X0.5 Z0.1 F100 G00 X100 Z100 T0202 S1500 G00 X27.5 Z-24 N03 G01 X27.5 Z-25 #1=10 #2=6 #3=6 #4=-2.816 N7 #5=#2*SQRT[#1*#1-#3*#3]/#1 G01 X[2*#5]Z[#3-30] #3=#3-0.1 IF[#3 GE#4]GOTO 7 G01 Z-45 G02 X36 Z-51 R7.5 G01 Z-78 X46 X48 Z-79 N04 X50 G00 G40 X100 Z200 T0303 (槽刀) S800 G00 X36 Z-25 G01 X21 F90 G00 X36 Z-25 G00 X36 Z-59 G01 X32 F90 G00 X36 Z-59 G00 X32 Z-67 G01 X32 F90 G00 X36 Z-67 G00 X36 Z-68 G01 X32 Z-67 F90 G00 X36 Z-67 Z-60 G01 X32 Z-67 F90 G00 X36 Z-67 Z-60 G01 X32 Z-59 F90 G00 X36 Z-67 Z-58 G01 X32 Z-59 F90 G40 G00 X100 Z100 T0404 (螺纹刀) G00 X25 Z-8 G83 X23.4 Z-23 F2 X22.8 Z-23 F2 X22.2 Z-23 F2 X21.8 Z-23 F2 X21.5 Z-23 F2
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