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1、插头铜棒的工艺分析与加工插头铜棒的工艺分析与加工声声 明明本人所呈交的本人所呈交的 插插头铜头铜棒的工棒的工艺艺分析与加工分析与加工，是我在指，是我在指导导教教师师的指的指导导和和查阅查阅相关著作下独立相关著作下独立进进行分析研究所取得的成果。除文中已行分析研究所取得的成果。除文中已经经注明引用的内容外，本注明引用的内容外，本论论文不包含其他个人已文不包含其他个人已经发经发表或撰写表或撰写过过的研究成果。的研究成果。对对本文的研究做出重要本文的研究做出重要贡贡献的个人和集体，均已在文中作了明确献的个人和集体，均已在文中作了明确说说明并表示明并表示谢谢意。意。作者作者签签名：名： 日期：日期：
2、2014 年年 3 月月 20 日日 【摘要】本综合实践报告主要是对插头铜棒的加工工艺的分析和对加工插头铜棒需要的凸轮的设计的研究，其中加工工艺方面主要是对插头铜棒图纸的分析，工艺路线的安排，刀具的选择，加工内容的分析，工艺卡的制作，凸轮设计方面主要是对各把刀所需要的凸轮的设计研究，主要有凸轮的高度和角度的设计研究，这些都需要参考机床厂配置的那本说明书，不然真的是无从下手，这本说明书讲解了凸轮的设计，我把书里的内容都拍成照片放到本综合实践报告里了。经过我半年的努力我终于研究出了凸轮的设计，凸轮的设计还是挺复杂的，但是只要刻苦钻研还是有收获的，只要按照说明书上的设计例来设计凸轮就行了，不然会变的
3、很复杂，自己也会搞不懂了。【关键词】：凸轮设计；工艺分析；加工目录目录引言引言 1 1一、插头铜棒的工艺分析一、插头铜棒的工艺分析 2 2（一）图纸分析 2（二）制定工艺路线 3（三）加工设备选用 3（四）毛胚的选用 5（五）刀具和切削用量选用 6（六）制定工艺卡 9二、插头铜棒的加工二、插头铜棒的加工 1111（一）插头铜棒凸轮的设计 .11（二）插头铜棒凸轮的制作 .22总结总结 2323参考文献参考文献 2424谢辞谢辞 25251引言引言随着工业的发展，自动车床也出现了，它不仅生产产品速度比其它车床快，而且精度也可以保证，唯一的缺点就是做出来的产品表面粗糙度较差，但是这些并不影响自动车
4、床的地位，凸轮式自动车床主要就是凸轮在控制着机床的运作，就是因为凸轮式自动车床受人们喜爱，所以设计凸轮也变得非常重要了，为了设计出自己的产品，我不得不查看机床说明书，研究凸轮的设计，这样才能让自动车床做出我设计出来的产品。要学会凸轮的设计，必须先会产品的工艺分析，然会安排工艺路线，还要学习机床说明书里的凸轮高度的计算，切削速度计算，主轴转数的选择，不生产角度和生产角度的计算，各生产工程所需主轴回转数的计算，进刀量的选择，凸轮展开图的绘画，等等，只要学会了这些你就会凸轮设计了，接下来是我这半年来对凸轮设计的刻苦研究的成果，只要看懂我的成果，相信你也会凸轮设计了。2一、插头铜棒的工艺分析一、插头铜
5、棒的工艺分析（一）图纸分析1.插头铜棒图纸如图 1-1 所示。图 1-1 零件图32.分析图纸插头铜棒的图样见图 1-1，该插头铜棒主要有喇叭口，倒角，滚花，3.0 部位组成。加工内容如表 1-1 所示：表 1-1 加工内容内容要求（mm）喇叭口孔深 7.5（+0.30/-0.30） 口径 4.0（0/-0.10）倒角R2.55总长27.5（0/-0.10）滚花大小4.2（+0.30/0）3.0 部位3.0（+0.10/-0.10）孔大小2.0（+0.03/-0.03）顶高2.05（+0.30/-0.30）E 部位21.8（0/-0.10）（二）制定工艺路线1.备料：5.08*2725 的原料
6、。2.车削喇叭口：先车喇叭边再车斜边。3.车削 3.0 部位：先车 3.0 部位外径再车长度。4.插削滚花部位：刀宽和切削一样，一刀切进再退回。5.打孔：半月刀一刀完成打孔。6.压花：滚花刀一刀完成压花。7.倒角：切车刀一刀完成倒角。8.切断：R 刀一刀完成切断。（三）加工设备的选用选用佛山市琦锋机械有限公司生产的 G-1525A 型高速精密自动车床作为加工设备，该机床主轴系采用特殊钢经热处理及精密研磨制成，配有五组刀具，配有微调螺丝使工作物达到高精度，滑板系滑面经特殊处理研磨而成。二轴装置采用电磁离合器，带动攻牙主轴，利用高速回转与机械主轴同方向之回转差而进行攻牙加工，二轴可摇动变换加工，铰
7、孔，钻深孔，攻内，外牙可同时一次加工完成。径切削时使用板凸轮，轴向切削时则使用钟型凸轮，凸轮轴可在中间轴头处分为二，方便更换凸轮，故组合变换可在短时间完成，效能高，可随需要变换为手摇旋转。1.机床主要技术参数机床主要技术参数如表 1-2 所示：4表 1-2 机床主要技术参数表规格G-1525A刀具架数5尾轴数2最大加工直径15mm最大加工长度30mm钻孔最大直径10mm钻孔最大深度30mm攻牙最大直径黄铜 M10*P1.25主轴转速1600-8600rpm主轴回转速度变换数5steps凸轮轴转速1.2-30rpm凸轮轴回转速度变换数15steps主轴马达2HP（1.5KW）切削油泵浦马达1/4
8、HP油槽40L主轴中心高度1080mm车床尺寸L1500*W750*H450mm机械重量850KG包装尺寸L1700*W850*H1600mm2.机床外观 G-1525A 型高速精密自动车床床身如图 1-2 所示。图 1-2 G-1525A 型高速精密自动车床床身图53.机床刀架 G-1525A 型高速精密自动车床刀架如图 1-3 所示。图 1-3 G-1525A 型高速精密自动车床刀架图（四）毛胚的选用1.毛胚介绍选用直径为 5.08mm 长度为 2520mm 的材料为黄铜的棒状毛胚作为原料，切削性能较好。2.毛胚图片 插头铜棒毛胚尾部如图 1-4 所示。5图 1-4 插头铜棒毛胚尾部图6插
9、头铜棒毛胚头部如图 1-5 所示。图 1-5 插头铜棒毛胚头部图 插头铜棒毛胚全身如图 1-6 所示。图 1-6 插头铜棒毛胚全身图（五）刀具和切削用量的选用所有刀具材料都是钨钢刀，所有切削用量都取 0.05mm/rev。1.插刀的介绍插刀是用来切削滚花部位的刀具，是在压花前先用插刀切削，随后再用滚花刀压花。这把刀右上角是切削刃，其它部位都是 0 度。插刀如图 1-7 所示。7图 1-7 插刀图2.3.0 刀的介绍3.0 刀是用来切削喇叭口径和 3.0 部位的刀具，它先切削喇叭口径在切削 3.0部位，刀面有个 60 度的斜角是用来切削喇叭口的斜身的，3.0 刀如图 1-8 所示。图 1-8 3
10、.0 刀图3.半月刀的介绍半月刀是用来钻孔的刀具，刀宽 1.8，头部是尖的，半月刀装在尾座上，用来钻喇叭孔，半月刀如图 1-9 所示。图 1-9 半月刀图74.R 刀的介绍8R 刀这把刀有个 R2.55 的圆弧，是用来切削 R2.55 部位的刀具，它是最后切削的刀具，所以也叫切断刀，R 刀如图 1-10 所示。图 1-10 R 刀图5.切车刀的介绍切车刀是在切断刀切断前进行切削的，它先切掉切断时要切削的一部分材料，防止 R 刀切不动，切车刀切完就是 R 刀切削，切车刀如图 1-11 所示。图 1-11 切车刀图6.滚花刀的介绍滚花刀是用来压花用的，在插刀切削完后它就进行压花，滚花刀如图 1-1
11、2所示。图 1-12 滚花刀图9（六）制定工艺卡1.工序清单插头铜棒工序清单如表 1-3 所示： 表 1-3 插头铜棒工序清单2.工艺卡插头铜棒工艺卡如表 1-4 所示：表 1-4 插头铜棒工艺卡零件号：2工序名称：车削零件工艺流程卡_工序单材料：黄铜页码：2工序号：2夹具：筒夹工位：自动车床刀具参数设置刀具号刀具名称加工内容主轴转速（rpm）进给速度（mm/rev）13.0 刀喇叭口边，3.0 部位55000.052切车刀倒角55000.053滚花刀压滚花55000.054R 刀切断55000.055插刀滚花部位55000.056半月刀钻孔55000.05零件尺寸图工艺流程卡_工序清单零件号
12、：1工艺版本号：0页码：1页数：2工序号工序内容工位零件号：1版本：01备料（黄铜，直径5.08mm，长 2520mm 棒料）外协零件名称：插头铜棒2车削零件自动车床材料：黄铜材料尺寸：直径 5.08mm*2520mm 棒料更改号更改内容批准日期0110二、插头铜棒的加工二、插头铜棒的加工（一）插头铜棒凸轮的设计机床刀架的配置如表 2-1 所示：表 2-1 机床刀架的配置刀具刀具作用旋回腕挡材料，定长度尾座穿孔、接料一号刀喇叭口外径3.0 部位二号刀倒角三号刀压花四号刀切断五号刀滚花部位1.决定工程顺序筒夹开闭。旋回腕下降。5 号刀切削。1 号刀切削喇叭口边，尾座翻转，旋回腕上升。半月刀前进，
13、1 号刀扫喇叭口边，5 号后退，半月刀钻孔，1 号刀切削3.0 部位。1 号刀扫 3.0 部位长度，3 号刀压花，半月刀后退，旋回腕下降（总长），筒夹开闭，1 号刀后退，尾座翻转。3 号刀后退，旋回腕上升（总长），2 号刀前进，1 号刀长度后退。4 号刀前进，接料管前进接料。2 号刀后退。4 号刀后退，接料管后退。注：写在同一行的基本同时开始进行加工。2.不生产角度及凸轮高度的决定不生产角度：不生产工程的角度。11不生产角度及凸轮高度如表 2-2 所示：表 2-2 不生产角度及凸轮高度表工程顺序工程不生产角度（不生产工程角度）凸轮高度（mm）1筒夹开闭40 度2旋回腕下降10 度35 号刀切削
14、生产工程（10 度）0.5441 号刀切削喇叭口边尾座翻转旋回腕上升生产工程（10 度）参考图 2-2 凸轮图（54 度）10 度1.625半月刀前进1 号刀扫喇叭口边5 号后退半月刀钻孔1 号刀切削3.0 部位20 度生产工程（50 度）10 度生产工程（134 度）生产工程（9 度）2575.546.251.561 号刀扫 3.0部位长度3 号刀压花半月刀后退旋回腕下降（总长）筒夹开闭1 号刀后退尾座翻转生产工程（52 度）生产工程（5 度）10 度10 度40 度10 度参考图 2-2 凸轮图（30 度）7.250.4531.2518.12（1.62mm+5mm*3+1.5mm）18.1
15、2（1.62+1.5+3(凸轮杠杆传动比)*5mm）73 号刀后退旋回腕上升（总长）2 号刀前进1 号刀长度后退10 度10 度参考图 2-1 凸轮图（30 度）10 度7.95(0.45+1.5(凸轮杠杆传比)*5mm)14.251284 号刀切削接料管前进接料生产工程（54 度）40 度（360 度-270 度-10 度=80 度/2=40 度）4.5645（机器固定）92 号刀后退参考图 2-1 凸轮图（25 度）104 号刀后退接料管后退10 度40 度（和前进一样）12.06（4.56+1.5(凸轮杠杆传动比)*5mm）45（机器固定）穿孔工程留到后面算，这里只是先写着不理它 ，每把
16、刀在前进时留出 5mm的空隙。图 2-1 凸轮图图 2-2 凸轮图工程顺序 1 各生产工程凸轮高度的计算 筒夹开闭不用计算凸轮高度。 工程顺序 2 各生产工程凸轮高度的计算旋回腕下降不用计算凸轮高度。工程顺序 3 各生产工程凸轮高度的计算135 号刀切削是为滚花刀压花做切削准备，切削距离=（5.08mm-4.0mm）/2=0.54mm=0.54mm，进刀量=0.05mm/rev（之后的所有进刀量都取0.05mm/rev）。进刀量选取如表 2-3 所示：表 2-3 进到量选取表凸轮高度=0.54X1=0.54mm，凸轮杠杆传动比如表 2-4 所示：表 2-4 凸轮杠杆传动比表工程顺序 4 各生产工程凸轮高度的计算1 号刀切削喇叭口边切削距离=（5.08-4.0）/2=0.54mm，凸轮高度=0.54X3=1.62mm，凸轮
