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1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页 共1页目 录第一章 前言3第二章 摘要5第三章 零件结构及毛坯分析6 3.1零件完整性与正确性分析6 3.2材料分析63.3毛坯分析6第四章 零件结构工艺8第五章 选择加工设备与刀、夹、量具10 5.1机床的选择105.2刀具的选择115.3夹具的选择12第六章 加工工艺分析14 6.1 夹紧方式146.2定位基准的选择14 6.3加工顺序的安排156.4切削用量的确定及功率的效核166.5切削液的选择18第七章 数控加工刀具卡20第八章 数控加工工艺卡21第九章 数控加工工序卡23第十章 程序的编制26第十一章 加工步
2、骤29第十二章 参考文献31总结32后记34前言 毕业设计是我们结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业设计是我们大学生才华的第一次显露,是向祖国和人民所交的一份有分量的答卷,是投身社会主义现代化建设事业的报道书。 撰写毕业设计是我们在校最后一次知识的全面检验,是对基本知识,基本理论和基本技能掌握程度的一次总测试。撰写毕业设计中需要将理论运用于实际操作中,并通过自己对知识的掌握和学习将零件的结构分析清楚。并进一步对其进行工艺分析。精密主轴的加工涉及到我们数控知识的很多方面。首先必须能够作到:1:合理选用材料和规定的相应热处理。2:掌握基本指令的综合使用能力。3:掌握综合轴类的加工工艺分析
3、。4:能设计简单的夹具并选择相应的机床。5:能确定各工序有关的切削因素,能对加工质量进行分析处理。6:能熟练掌握基准的选择,掌握保证尺寸精度的技能技巧。此次设计的磨床主轴加工方案的技能点主要在于锥面的加工,带凹槽零件的编程,深孔的加工,内螺纹的加工,外圆的铣扁,高精度磨削。这些都是我们学习三年数控必须掌握的基础知识,也是考验我们是否能学以至用的时候。通过对需要加工的零件,进行结构与技术要求的分析和加工工艺的分析及刀具及机床的选择,使得自己对所学的知识做一次全面的总结。在这个过程中也了解到关于数控技能方面的一些操作规程。零件的结构关系着整个设计方案的设计思路和逻辑思维顺序,而技术要求则是在零件加
4、工过程中要求零件的完整性与正确性,对材料的选择也是需要及其用心分析的。结构工艺则包括精度分析,粗糙度分析,尺寸标注应符号数控加工特点。而工艺规程设计则包括1:基准的选择。2:加工方法的选择。3:划分加工程序。4:热处理。5:辅助工序。6:工艺路线制定分析。而在此过程中选择加工设备与刀,夹,量具是个十分重要的选择环节,加工为成品的零件若要达到预期的尺寸与精度,必须选择与其相应的精确的机床与刀具。而加工之前必须将工件所需要的夹具选定好,并且装夹好。而加工工艺设计则包括工序尺寸及公差计算,切削参数的计算,切削用量的计算,走刀路线的计算和时间定额计算。这些知识得到了充分的利用,也锻炼了我们三年来的运用
5、数控的能力,当然还包括了对我们综合素质的考验,语言组织能力,逻辑思维能力等等。通过这次设计明白了还有很多知识都需要自己去努力学习,所以诚心希望老师多多指导,忠心感谢!摘要通过轴类零件加工工艺分析设计,使我们在拟定工工艺分析方案过程中,得到方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件和查阅技术资料的等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析、结构设计与计算能力,并阐述了在学校机械加工实习课中如何对轴类零件进行工艺分析,从而提高工件质量。【关键词】: 轴类零件、零件图的工艺分析、数控加工工序卡 第三章 零件结构及毛坯分析31 零件完整性与正确性
6、分析3.11 零件的完整性分析 机床主轴一般为精密主轴,它的功用为支承传动件(如齿轮、带轮、凸轮等)、传递转距,除承受交变弯曲应力和扭转应力外,还受冲击载荷作用,因此,对其要求有较高的综合力学性能,以保证装在主轴上的工件或切削工具(如刀具、钻头、砂轮等)具有一定的回转精度。3.12 零件的正确性分析零件加工为成品时其用途是要达到预期效果的,而往往因为各方面的原因,零件的精确度总会受到一定的影响,所以零件的正确性需要在各个因素约束下才能达到。通过加工工艺的调整使零件在加工过程中达到要求的精度,是设计内容中的一个重要部分。32 材料分析.3.21材料分析:毛坯材料为20Cr380x55mm,工件较
7、长属细长轴的加工有一定的难度。需选择合理的机床并采用相应的加工方案,选择合理的切削参数及刀具获得表面粗糙度Ra0.4.零件切削所选择的材料是20Cr,经过正火可以:改善组织结构和切削加工性能。消除内应力。该零件在毛坯锻造后正火可以消除其锻造时产生的内应力,细化晶粒,降低硬度,改善了加工性能。由于粗加工后已切除大部分的余量,工件直径减小,容易淬透,经高温回火使中心层能得到韧性好耐冲击的回火索氏体组织。调质处理又能消除一部分粗加工后引起的内应力,代替了时效处理,且调质后工件产生的变形可以在后道工序中消除。精车后进行高频淬火以提高主轴的强度硬度和耐磨性,起淬火变形可以通过后续工序的磨削加工来消除,故
8、该零件的选材及热处理要求合理。3.22毛坯的制造方法轴套类零件毛坯的形式有棒料,锻件和铸件三种。光轴和直径相差不大的阶梯轴,毛坯一般以棒料为主外圆直径相差较大的轴或重要的(如主轴)宜选用锻件毛坯,既节省材料,减少切削加工的劳动量,又改善其力学性能。结构复杂的大型轴类零件(如曲轴)可以采用铸件毛坯。该零件为外圆直径相差较大的主轴,所以应该选用铸件毛坯。 第四章 零件结构工艺4.1、零件图如图所示:(1)、未注倒角145o,锐角倒钝0.245。(2)、未注公差尺寸按 GB1804-M。(3)、端面允许打中心孔。(4)、毛坯尺寸:(55150)。(5)、材料:45#,调质处理HRC 26364.2.
9、零件零件结构工艺该零件表面由圆柱面、圆锥面、顺圆弧面、逆圆弧面、螺纹面、沟槽面及内孔面等表面组成.图示零件各几何元素之间关系表达清楚完整,其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度要求.520-0.03的 外圆面、锥面、350-0.03的外圆表面粗糙度为Ra1.6um, 520-0.03的外圆面轴线对280+0.04 的内孔面轴线的同轴度公差为0.025.零件材料为45钢,调质处理26-36HRC,材料的切削加工性能好。 根据上述零件几何结构分析及技术分析,选择棒料,毛坯尺寸为55150。在数控车床上按粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段进行加工。粗加工时,为保证高的表面质量,留余量0.25
10、mm待精加工。依据基准统一原则与重合的原则,精加工时,以外圆为基准,加工轮廓的外形,按“先基准后其他”的加工顺序原则,先加工280+0.04的内孔面。由于工件有硬度要求,粗加工后、精加工之前进行调质处理,加工过程中,应穿插安排检验的辅助工序。第五章 选择加工设备与刀,夹,量具51 加工设备的选择5001500mmZ242高频淬火机床技术参数:淬火轴类件最大长度mm1500淬火轴类件最大直径mm100淬火工件旋转速度r/min1080工件旋转电动机功率kw1.1工件旋转电动机转速r/min3000工件上升速度工件下降速度mm/minmm/min101507工件上下移动电动机功率转速kwr/min
11、1.5750CA6140技术规格:加工最大直径 在床身上 在刀架上400mm210mm加工最大长度1400mm中心距1500mm主轴转速级数24级主轴转速范围 正 反14158001400刀架最大回转角度60度主轴每转刀架进给量 纵横0.081.95 0.040.79主电动机功率7.5KW机床重量2097KG机床外形尺寸3168100119052 刀具刀具切削部分的材料,直接影响刀具的切削性能。刀具的刀杆可以采用45钢或40Cr钢等结构钢材制造,调制后硬度为3040HRC。而刀具的切削部分不仅要承担切削过程中的高温高压及冲击载荷,而且还要受到切屑及工件的强烈摩擦,因此作为刀具的切削部分的材料,
12、必须具备下列性能:1) 硬度必须高于工件材料的硬度。2) 足够的硬度及韧性。3) 较高的耐热性能。4) 较高的耐磨性。5) 良好的工艺性。其中高速钢及硬质合金是目前使用最广的两类刀具材料。1) 高速钢广泛用于各种刀具,特别是切削刃形状较复杂的刀具。2) 目前车刀大都采用硬质合金,其他如钻头.铣刀.丝锥.齿轮刀具等也可以采用镶片或整体结构形式使用。钨钛钴类合金适用于加工钢材,钨钴类适用于加工铸铁及有色金属材料。考虑到以上几个方面,联系到我们所加工的零件,我们选用硬质合金材料的车刀刀片,钻头.丝锥等可以采用高速钢材料。(详细见 (图一)注:加工零件右端外圆柱表面;(图二) 注:加工零件右端3MM直槽(图三)注:精车外圆车刀:刀尖角为35,螺钉压紧式刀尖圆弧半径为0.4mm.(图四)注:精车内孔: 93内孔车刀5.3 夹具1. 车床夹具的主要功能,就是在车削加工工件的过程中,按照正确的位置和方向,稳定可靠的装夹工件。即使工件在加工过程中受到切削力和其它外力影响,仍然始终保持工件被装夹在正确的位置和方向。同时,车床夹具应该保持工件不因受夹紧力影响而造成尺寸精度或形状位置精度超过允许范围