圓錐螺母數(shù)控加工

1、摘要本文主要是寫關(guān)于利用數(shù)控車床加工圓錐螺母套的一些加工工藝分析、加工方法、注 意事項，以及加工所需的機床、刀具、切削參數(shù)。關(guān)鍵詞，數(shù)控車床，工藝分析，數(shù)控加工，編程AbstractThis paper is writte n about using CNC lathe mach ining of coni cal nut some process ing, process ing method and some matters n eedi ng atte nti on, and process ing mach ine tool for cutt ing parameters, andKe

2、ywords, nu merical con trol lathe, craft, parameters,第一章前言3第二章零件圖的分析及工藝路線42.1零件的工藝分析42.2、粗糙度的要求52.3毛坯的選擇52.4確定加工路線62.5基準(zhǔn)的選擇7第三章數(shù)控加工工序的設(shè)計93.1、機床的選擇93.2刀具的選擇93.3切削用量的選擇與計算 93.4零件的加工線路 93.5填寫工藝卡片 10第四章程序的編寫10第五章小結(jié)12參考文獻14謝詞15工廠為了提高機器的某些性能或者降低成本，需要找機械加工廠定做的零 件，常常會因為設(shè)備、技術(shù)或者工藝規(guī)程制定的不是很好，加工出來的部件無 法滿足使用要求。本課

3、題主要研究軸類零件加工過程，加工工藝注意點及改進的方法，通過總結(jié)求，所以需要一次次的總結(jié)，改進加工工藝，從而完善產(chǎn) 品。經(jīng)過總結(jié)了生產(chǎn)上出現(xiàn)的問題，寫下了這篇論文 。軸套類零件是機器中廣泛的一種零件，通常使用于支承傳動零件（如齒輪、 帶輪等），傳遞扭矩和承受載荷，構(gòu)成軸類零件的表面主要有圓柱面、圓錐面、 螺紋表面、花鍵、和溝槽等，按其表面類型和結(jié)構(gòu)特征的不同，軸類零件可分 為光軸、階梯軸、半軸、空心軸、花鍵軸、凸輪軸、偏心軸、曲軸等。主運動為回轉(zhuǎn)運動的各種金屬切削機床的主軸，是軸類零件中具有代表性 的零件。主軸的精度要求精度高，加工難度大。如果對主軸加工中遇到一些重 要問題，如基準(zhǔn)的選擇、工藝

4、路線的擬定等，出正確的分析和解決，則其他軸類零件的加工就能迎刃而解。第二章圓錐螺母套零件圖的分析及工藝路5OSIS0$2&-00&+SG9 婆0,2.1零件的工藝分析1、定位基準(zhǔn)的選擇 主軸主要表面的加工順序，在很大的程度上取決于定 位基準(zhǔn)。軸類零件本身的結(jié)構(gòu)特征和主軸上各主要表面的位置精度要求都決定 了以軸線為定位基準(zhǔn)是最理想的。這樣既基準(zhǔn)統(tǒng)一，又使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn) 重合，一般多以外圓為粗基準(zhǔn)，以軸兩端頂尖孔位精基準(zhǔn)，具體選擇時還要注 意以下幾點：各加工表面間相互位置精度要求較高時，最好在一次裝夾中完成各個表面 的加工。粗加工或不能用兩端頂尖孔定位時，為提高工件時工藝系統(tǒng)的

5、剛度可只用 外圓表面定位或用外圓表面和一端中心孔作為定位基準(zhǔn)。在加工過程中應(yīng)交替 使用軸的外圓和一端中心孔作為定位基準(zhǔn)，以滿足相互位置精度要求。2、 熱處理工序的安排在主軸加工的整個工藝過程中，應(yīng)安排足夠的熱 處理工序，以保證主軸力學(xué)性能及加工精度要求，并改善工件加工性能。一般為主軸毛坯鍛造后，首先安排正火處理，在粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理， 半精加工后，除了表面外，其他表面均已達到設(shè)計尺寸。3、 加工順序的安排機加工順序的安排依據(jù)“基準(zhǔn)先行，先粗后精，先 主后次”的原則進行，對主軸零件準(zhǔn)備好的中心孔后，先加工外圓，再加工內(nèi) 孔，并將粗精加工分開進行。在安排主軸工序的次序時應(yīng)注意：亡宀仝、'

6、機亠:總畢業(yè)設(shè)計用紙 外圓表面的加工順序應(yīng)先加工大直徑外圓然后加工小直徑外圓，以免開 始就降低了工件的剛度主軸上的表面加工宜安排在主軸局部淬火后進行，以免由于淬火后的變 形而影響螺紋便面和支撐軸頸的同軸度。工序的劃分（1）工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一道工序的加 工內(nèi)容卻比較多；工序分散則相反，整個工藝過程中工序數(shù)量多，而每一道工 序的加工內(nèi)容卻比較少。工序集中還是工序分散，主要取決于生產(chǎn)的規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù) 要求。在一般情況下，單件小批量生產(chǎn)時，多采用工序集中。（2）零件的加工質(zhì)量要求較高時，都應(yīng)劃分加工階段。一般劃分為粗加工、 半精加工、精加工三個階段。粗加工階

7、段主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛 坯在形狀和尺寸上接近零件產(chǎn)品。半精加工階段 達到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主 要的表面的精加工作準(zhǔn)備。精加工階段主要任務(wù)是保證零件各主要表面達到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。 如根據(jù)圖所示及加工精度的要求，以一次加工所能進行的加工作為一道工 序，分粗、精加工完主要輪廓的加工。確定加工順序及進給路線。加工順序按又粗到精，由近到遠(yuǎn)（由右到左） 的原則確定。即先從右到左進行粗車，然后從右到左進行精車，銑鍵槽。2.2、粗糙度的要求表面粗糙度：軸上的表面以支撐軸頸的表面質(zhì)量要求最高，其次是傳動零 件的配合表面或工件表面這是保證軸與軸承以及軸

8、與軸上傳動件正確可靠配合 的正要因素。一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63卩m與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為 Ra0.630.16卩m而孔的要求較高，表面粗糙度為 0.16卩m2.3毛坯的選擇1、軸類零件的毛坯選擇毛坯的制造方法主要與零件的使用要求和生產(chǎn)類型有關(guān)，光軸或直徑 相差不大的階梯軸。一般常用熱軋圓棒毛坯比軸較重要的軸，多采用鍛件毛坯, 由于毛坯加熱鍛打后能使金屬內(nèi)部纖維組織表面均勻分布，從而得到較高的機 械強度，對于某些大型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸等）可采用鑄件毛坯。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

9、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)9兗 W； 加$ ' 需海沖叮了上弋罷卻跌"半 畢業(yè)設(shè)計用紙 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、韌性和耐磨性軸類 零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求來選擇不同的材料并采用不同的熱處理 來獲得足夠的剛性、耐磨性和抗振性。45鋼是軸類零件的常用材

10、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4552HRC40Cr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50 58HRC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，它有熱處理變形很小，

11、硬度更高的特性。所以該零件選用45號鋼即可。2.4確定加工路線工藝路線的擬定是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵，它制訂的合理，直接影響到工藝 規(guī)程的合理性、科學(xué)性。工藝路線的擬定主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法 和加工方案。確定各個表面得加工順序以及工序集中與分散的程度，合理選用 機床和刀具，確定所用夾具的大致結(jié)構(gòu)。1、 表面加工方法的選擇根據(jù)零件圖上所要求加工表面，然后按照各 類表面的經(jīng)濟加工精度和經(jīng)濟的表面粗糙度來選擇表面加工方法中所要考慮分 人問題：表面所要求的加工質(zhì)量，零件的結(jié)構(gòu)、表面特點、材料等。2、 工序的劃分工序的劃分可以按零件裝夾定位方位劃分工序、按粗 精加工劃分工序、按刀具劃分工序、按由哪

12、幾個步驟加工組成即工序集中與分 散。(1) 工序集中的特點：可減少裝夾次數(shù)，便于采用高效生產(chǎn)率的機床，有 利于生產(chǎn)組織和計劃工作，占用生產(chǎn)面積小。(2) 所存在的問題是：機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刀具多，降低了機床的可靠性，影 響加工生產(chǎn)率。設(shè)備過于復(fù)雜，調(diào)整維護不方便，工序分散與之相反。3、工序順序的安排(1) 機械加工工序順序 機械加工工序是工藝規(guī)程的主要內(nèi)容，其加工順 序的安排原則：先基準(zhǔn)后其它，先粗后精，先主后次，先面后孔，先外后里。(2) 熱處理工序的安排淬火處理安排的半精加工表面之后，調(diào)質(zhì)處理 安排在粗車之后，消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理，退火安排在粗加工之前進行，時效處 理安排在粗加工后進行，修復(fù)定為

13、基準(zhǔn)工序，研磨中心孔。(3) 輔助工序的安排4、檢驗工序的安排（1） 中間檢驗安排在粗加工階段后進行；轉(zhuǎn)出車間前關(guān)鍵工序之前和 之后進行，因此關(guān)鍵工序、工時費用高且 易出廢品。（2）特種檢驗 檢查工件材料內(nèi)部質(zhì)量，安排在工藝過程的開始，粗加工 前檢驗工件表面質(zhì)量，檢驗加工后的 表面，要放在所要求表面的技能共加工 之后。（3）總檢驗零件加工完成后進行其它工序的安排 曲毛刺工序，一般安排在鉆銑加工工序后，油封工序， 入庫前或兩道工序之間間隔時間較長安排；洗滌工序，檢驗前；拋光磁粉探傷、 熒光檢驗，研磨等工序之后均要安排洗滌工序。5、工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮，在一個工序內(nèi)往

14、往需要采用不同的刀具和切削用量。對不同表面進行加工為了便于分 析和描述較復(fù)雜的工序。在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。工步劃分的原則：（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成或全部加工表面按 先粗后精加工分開進行。（2）對于銑面有鏜孔的零件，可先鏜面后鏜孔，使其恢復(fù)一段時間后可減 少由變形引起的對孔的精度的影響。（3） 按刀具劃分工步某些機床工作臺回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短可采用按 刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。（4）在一次裝夾中，盡可能完成所有可能夠加工的表面。2. 5基準(zhǔn)的選擇1、基準(zhǔn)重合原則即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計 基準(zhǔn)不重合，而引起的基準(zhǔn)不重合原則?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原

15、則 應(yīng)采用統(tǒng)一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面。自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序；選擇加工表面 本身作為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)原則。互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工 時，需要兩個表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進行加工，以保證位置精度要求。此外， 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單，操作方便。2、選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意盡快獲得 精基準(zhǔn)。具體選擇時應(yīng)考慮：如果主要要求保證工件上某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗 基準(zhǔn)若主要要求保證加工面與不加工面間的位置要求，則選擇不加工面為粗基 準(zhǔn)。如果零件上每個表面都要加工都

16、要加工，則應(yīng)選加工余量小的表面為粗基 準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整光潔，有一定面積，以使工件定位可靠，夾 緊方便，粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次，因為毛坯面粗糙且精度低，重復(fù) 使用產(chǎn)生較大誤差。無論精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時滿足。有時還是互 相矛盾的。因此，在選擇時應(yīng)根據(jù)具體情況進行分析，權(quán)衡利弊，保證主要的要求。工件的夾緊，在加工過程中，工件將采用受到切削力，離心力，慣性力及 重力等外力的作用。為哦了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持 正確的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)計一定得 夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。3、夾緊裝置的組成和基本要

17、求夾緊裝置的組成：（1）力源裝置（2）中間傳力機構(gòu)（3）夾緊元件與夾緊機構(gòu)夾緊裝置的基本要求：（1）夾緊過程中不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2）夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變, 振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。（3）夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量向適應(yīng)。在 保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，便于制造和維修。（4）夾緊裝置的操作應(yīng)方便、安全、省力。（5）夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證源動力波動或消失以后，仍 保持夾緊狀態(tài)。另外在上述的基礎(chǔ)上還要確定夾緊力。夾緊力的方向的確定應(yīng)由助于定位 穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)指向主要定位基

18、面第三章數(shù)控加工工序設(shè)計3.1 .機床的選擇數(shù)控機床型號：寶雞機床廠CJK6240經(jīng)濟型數(shù)控車床，刀架為4工位回轉(zhuǎn) 試。數(shù)控系統(tǒng)：SIMENS802S.3.1刀具的選擇1、45硬質(zhì)合金端面車刀；2、直徑為4的中心鉆3、直徑31.5的鉆頭4、鏜刀5、直徑32的絞刀&內(nèi)槽車刀7、內(nèi)槽螺紋刀8、93度左手偏刀9、93度右手偏刀3.2切削用量的選擇與計算合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，盡最大 可能的開毛坯。半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效 率、經(jīng)濟性和加工成本。切削用量是切削速度、進給量和背吃刀量三者的總稱。粗車時主軸轉(zhuǎn)速 S1000,進給量一刀

19、車45mm進給速度F0.25 ；精車時轉(zhuǎn)速S1200,進給量為12mm進給速度F0.2;3.3零件的數(shù)控加工路線車平面一鉆中心孔一鏜孔一絞孔一精鏜一粗車外圓一精鏜一螺紋孔一切槽精車外圓3.4零件加工工藝過程卡工 -藝 號程序編號夾具名 稱使用設(shè)備車間101001-01005三爪卡 盤和自 制心軸CJK6240數(shù) 控車 床數(shù)控中心V - ，一p J占 K認(rèn)用F i> 旳二曽:泮 “菩年2承J b , 7可'民中亍字 畢業(yè)設(shè)計用紙公 布公布內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速進給速度背吃 刀量1平端面T0125*2532012 1鉆中心孔T02直徑4：9502(3 1鉆孔T0331.52

20、004鏜孔制尺寸直徑31.9mmT0432040L5 J絞孔至尺寸T05直徑323200.26粗鏜孔斜面T04320400.17粗鏜內(nèi)孔斜面保證尺寸1: 5左右T0420*20320400.88粗車外圓至尺寸直徑71mm光軸T0825*2532019掉頭車另一端面， 保證長度尺寸76mmT0125*2532010粗鏜螺紋底孔至尺寸直徑34mmT0420*20320400.511精鏜螺紋底孔至尺寸直徑34.2mmT0420*20320250.112切5mm內(nèi)孔退刀槽T0616*1632013直徑34.2mm孔邊倒角2*45度T0716*1632014粗車內(nèi)孔螺紋至M36*2-7HT0716*163200.415精車內(nèi)孔螺紋至M36*2-7HT0716*163200.116自右至左車外表面T0825*25320300.217自左至右車外表面T0925*25320300.2第四章程序的編寫程序如下；00000;G54;G90G23;M03;G94;M08;T3D3;G0X150Z150;G0Z78;G0X82.8;G1X47F30;G1Z76;G0X50Z74F100;G1Z61;G2X60Z56I5KO;G3X70Z51I-0K-5;G1Z50;G1X82;T3