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1、综合性实验 目录1、 三维建模. 12、 工艺安排. 5 1、零件图样分析 .52、活塞杆机械加工工艺过程卡 63、工艺分析.73、 数控加工. 8 1 新建制造文件. 8 2 设置单元模版. 8 3 导入参考模型. 8 4 新建工件. 8 5 粗车右端. 9 6 精车右端/轮廓车削. 16 7 粗车左端. 19 8 精车左端/轮廓车削. 22 9 车槽. 23 10 车右端螺纹. 27 11 车左端螺纹. 29 12 车切断凹槽车削.29 13 其余加工. 29 4、 心得体会.295、 参考文献.296、 附录一 数控代码.30 1、 区域车削.30 2、轮廓车削.35 3、区域车削.35
2、 4、轮廓车削.40 5、凹槽车削.40 6、螺纹车削.41 7、螺纹车削.42 8、凹槽车削. 42一 三维CAD实体造型我建的模型是活塞杆，如下图所示：技术要求1、1:20锥度接触面积不少于80%。2、50mm部分氮化层深度为0.20.3mm，硬度6265HRC。3、材料38CrMoALA。图1 零件图 建模过程：总的建模过程如下图所示图2 模型树 1 旋转1（1） 在右工具箱的“基准特征”中点击“旋转”，进入“旋转”的操作面板。图3 旋转的操作面板 （2） 单击“旋转”操作面板中的“位置”/“定义”，在弹出的“草绘”对话框中选择“FRONT面”作为草绘平面，“TOP面”作为参照，单击“草
3、绘”，进入草绘模式绘制一天中心线及如下图所示的的截面。（3） 单击“拉伸”操作面板中的“确定”的按钮，就旋转好了。图4 草绘截面 2 阵列1/拉伸1（1） 拉伸 a 在右工具箱的“基准特征”中点击“拉伸”，进入“拉伸”的操作面板。图5 拉伸的操作面板 b 单击“拉伸”操作面板中的“位置”/“定义”，在弹出的“草绘”对话框中选择“曲面F5（旋转-1）”作为草绘平面，“TOP面”作为参照，单击“草绘”，进入草绘模式绘制一天中心线及如下图所示的的截面。确定后退出草绘模式。图6 草绘截面 C 单击“拉伸”操作面板中的“移除材料”的按钮，点击确定，就拉伸好了。（2） 阵列 a 在右工具箱的“编辑特征”中
4、点击“阵列”，进入“阵列”的操作面板。图7 阵列的操作面板 b 单击“阵列”操作面板中的选择“轴阵列”，弹出“选取基准轴、坐标系轴来定义阵列中心”，选择之前的中心轴“A-1”，设定阵列个数和角度分别为：660。确定后退出阵列的控制面板。3 倒角 a 在右工具箱的“基准特征”中点击“倒角”，进入“倒角”的操作面板。图8 倒角的操作面板 b 选择实体两个端面的圆，然后在“倒角”的操作面板设置倒角的“D*D”为2。确定后退出倒角模式。4画螺纹剪切 标识668 a 在上工具箱的“插入”中“螺旋扫描”点击“切口”，弹出“剪切：螺旋扫描”和“菜单管理器”的对话框。 图9 螺旋扫描对话框 图10 菜单管理器
5、对话框 b 选择“常数”“穿过轴”“右手定则”，点击“完成” c 弹出“设置平面-选取”，选择“TOP面”作为草绘平面，绘制如下图所示的扫描轨迹。图11 轨迹 并单击草绘工具栏上的“确定”结束扫描轨迹的绘制。d 弹出“输入节距值”，输入：2，完成之后系统进入螺旋扫描截面绘制状态e 在扫描轨迹的起始点的上方绘制如下图所示的截面，截面的尺寸可通过查表或者计算得到，也可以执行“工具”、“关系”命令，自动计算得到，对应公式如下图所示。单击草绘工具栏上的“确定”结束截面的绘制。图12 截面 f 单击如下图所示“螺旋扫描”对话框中的“确定”，完成螺旋扫描的创建，如下图所示。图13 螺旋扫描对话框 图14
6、螺旋扫描后的图形 5 穿件另一个螺纹剪切 标识2148由于这个螺纹和上一个螺纹的参数是一样的，只是所在的位置不一样（分别在零件的两端）。用和上面同样的方法画出这个螺纹。 用上述的过程就能创建出零件图所示的活塞杆的三维模型。2、 工艺安排1 零件图样分析1）50mm770mm自身圆度公差为0.005mm。2）左端M392-6g螺纹与活塞杆50mm中心线的同轴度公差为0.05mm。3）1:20圆锥面轴心线与活塞杆50mm中心线的同轴度公差为0.02mm。4）1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm。5）1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80%。6）50mm770mm表面渗氮，渗氮层深度0.
7、20.3mm,表面硬度6265HRC。 材料38CrMoALA是常用的渗氮处理用钢。2 活塞杆机械加工工艺过程卡（表1）表1 活塞杆机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1下料棒料80mm760mm锯床2锻造自由锻成60mm1150mm3热处理退火4划线划两端中心孔线5钳工钻两端中心孔B2.56粗车夹一端，顶尖顶另一端，粗车一端，留的余量1数控机床7精车和粗车一样的轮廓精车，数控机床9粗车倒装，夹一端，中心架支承另一端，粗车，留的余量1数控机床10精车和粗车一样的轮廓精车，数控机床11车槽车削活塞杆上的两个退刀槽数控机床12车右螺纹两顶尖装夹工作，车右端螺纹M392-6g，数控机床1
8、3车左螺纹倒头两顶尖装夹工作，车左端螺纹M392-6g，数控机床14车切断切断数控机床15半精磨两顶尖装夹工件，半精磨50mm770mm，留精磨量0.05mmM143216半精磨两顶尖装夹工件，半精磨1：20锥度，留精磨余量0.05mmM143217热处理渗氮处理50mm770mm，深度为0.250.35mm，渗氮时，工件应垂直吊挂，防止工件变形，另外螺纹部分和六方部分均应安装保护套18铣铣六方至图样尺寸41mm41mmX53K、分度头19精磨两顶尖装夹工作，精磨50mm770mm，至图样尺寸M143220 精磨两顶尖装夹工作，精磨1:20锥度至图样尺寸M143221检验按图样检验各部尺寸22
9、入库涂油包装入库3 工艺分析1）活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，50mm770mm处有密封装置往复摩擦其表面，所以该处要求硬度高又耐磨。活塞杆采用38CrMoALA材料，50mm770mm部分经过调质处理和表面渗氮后，芯部硬度为2832HRC，表面渗氮层深度0.20.3mm，表面硬度为6265HRC。这样使活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。2）活塞杆结构比较简单，但长径比很大，属于细长轴类零件，刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗车、精车分开，而且粗、精车一律使用跟刀架，以减少加工时工件的变形，在加工两端螺纹时要使用中心架。 3）在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部
10、分的相互位置精度，所有的加工工序均采用两中心孔定位，符合基准统一原则。 4）磨削外圆表面时，工件易产生让刀、弹性变形，影响活塞杆的精度。因此，在加工时应修研中心孔，并保证中心孔的清洁，中心孔与顶尖间松紧程度要适宜，并保证良好的润滑。砂轮一般选择：磨料白刚玉 (WA)，粒度60#，硬度中软或中、陶瓷结合剂，另外砂轮宽度应选窄些，以减小径向磨削力，加工时注意磨削用量的选择，尤其磨削深度要小。 5）在磨削50mm770mm外圆和1:20锥度时，两道工序必须分开进行。在磨削1:20锥度时，要先磨削试件，检查试件合格后才能正式磨削工件。 1:20圆锥面的检查，是用标准的1:20环规涂色检查，其接触面应不
11、少于80%。 6）为了保证活塞杆加工精度的稳定性，在加工的全过程中不允许人工校直。7）渗氮处理时，螺纹部分等应采取保护装置进行保护。4、参数1） 粗车外圆切削用量（1）刀具的选择由文献【2】中表2-3查得，车外圆表面选择主偏角为75的车刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为BH=25mm25mm。刀尖半径rB=0.51.0mm，加工时采用0.75mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床车外圆，ap=1.5mm时，切削进给量f=0.550.65mm/r，取f=0.6mm/r；v=7090m/min，则n=1000v/l=418 r/min。2） 半精车外圆切削用量（1）刀具的选择由【4】中表2-3查得，车外圆表面选择主偏角为75的车刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为BH=25mm25mm。刀尖半径rB=0.51.0mm，加工时采用0.5mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床车外圆，ap=0.6mm时，切削进给量f=0.130.18mm/r，取f=0.15mm/r；v=100130m/min，则
