西南科技大学网络教育《计算机应用基础》在线作业与自测答案.docx
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1、毕业设计(论文)毕业设计(论文) 题目题目 : 键槽轴类零件加工设计键槽轴类零件加工设计 专 业 : 数控专业 答辩人 : 李剑 指导老师: 周瑜飞 学 号: 201230210104 目录目录 1. 零件图的分析 2. 毛坯的选择 3. 零件的装夹 4. 工艺路线的制订 5. 刀具的选择 6. 切削用量的确定 7. 加工路线 8. 数控加工程序的编写 9. 总结 1. 零件图的工艺分析 1.1 技术要求 主要技术要求为:不许用纱布锉刀修整表面。左端 30 的 外圆对 20 的槽的同轴度公差为 0.01mm ,轴套内径与外 径的同轴度为 0.05mm , 30 的外径与 48 外径的垂直度 为
2、 0.02mm. 因此轴槽宽度的尺寸精度要求较高轴槽的两侧 面在连接中起周向定位和传递转矩的作用主要工作面, ( IT9 级),轴槽两侧面的表面粗糙度值较小( Ra1.63. ( Ra1.63.2um ),轴槽两侧面关高。 1.2 尺寸精度 轴是轴类零件的主要表面,它影响轴的回转精度及工作状态 。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为 IT6 IT9 ,精密 轴颈可达 IT5 。该零件总长度为 76mm ,右端 30 的槽上 偏差为 0 ,下偏差为 0.08 精度要求非常高。右端 40 外圆 的上偏差为 0.02, 下偏差为 -0.02 。最左端外圆直径为 46 。 上偏差为 0.03 ,下偏差为
3、 -0.03 。 1.3 表面粗糙度的要求 根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度 。例如,普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为 Ra1.6 6.3m 。随着机器运转速度的增大和精密度 的提高,轴 类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。 该零件表面粗糙度除了配合处的公差为 1.6m ,另外均为 3.2m 。 2. 零件毛坯的选择 毛坯材料为 45# ,强度、硬度、塑性等力学性能好,切学性 能、没有经过热处理、等加工工艺性能好,便于加工,能够 满足使用性能。轴毛坯下料长为 50mm100mm 。合理的标 注尺寸,零件图上的重要尺寸直接标注,在加工时使用工艺 基准与设计基准重合,并符合尺寸
4、链最短的原则。 3. 零件的装夹 数控车床上零件的安装方法与普通 车床一样,要合理选择定位基准和 夹紧方案,主要注意以下两点: ( 1 )力求设计、工艺与偏程计算 的基准统一,这样有利于提高编程 时数值计算的简便性和精确性。 ( 2 )尽量减少装夹次数,尽可能 在一次装夹后,加工出全部待加工 面。 根据零件的尺寸、精度要求和生产 条件选择最常用的车床通用的三爪 自定心卡盘(图右所示)。三爪自 定心卡盘可以自定心,夹持范围大 ,适用于截面为圆形、三角形、六 边形的轴类和盘类上小型零件。 4. 工艺路线的制订 确定加工方案 经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面 粗糙度要求,作出以下
5、加工方案。 1. 先加工轴,然后对外圆进行加工; 2. 先加工右端 , 然后加工左端; 3. 先加工槽,然后加工螺纹; 4. 然后加工内孔; 5. 最后再加工键槽。 5. 刀具的选择 不仅要求刀具精度高 , 刚性好 , 耐用度高 , 而且要求安装、调 整、刃磨方便 , 断屑及排屑性能好。 在全功能数控车床上 , 可预先安装 8 12 把刀具 , 当被加工工 件改变后 , 一般不需要更换刀具就能完成工件的全部车削加工 . 为了满足要求 , 刀具配备时应注意以下几个问题 . 在可能的范围内 , 使被加工工件的形状、尺寸标准化 , 从而 刀具的种类 , 实现不换刀或少换刀 , 以缩短准备和调整时间
6、. 使刀具规格化和通用化 , 以减少刀具的种类 , 便于刀具管 理 . 尽可能草用可转位刀片 , 磨损后只需更换刀片 , 增加了刀具 的互换性 . 在设计或选择刀具时 , 应尽量采用高效率、断屑及排屑性能 好的刀具 . 5.1 数控车床对刀具的要求数控车床对刀具的要求 车床主要用于回转表面的 加工 , 如内 / 外圆柱面、圆 锥面、圆弧面、螺纹、内孔 加工等的切削加工。 数控车削常用的车刀一般 分为三类 , 即尖形车刀、圆 弧车刀和成形车刀。如右图 所示为常用车刀的种类、形 状和用途 . 综上分析该零件主要以外 圆加工为主。选择硬质合金 车刀,需要 45 车刀、 90 外圆刀、切断刀、螺纹刀、
7、 钻头、内孔车刀。 加工零件为轴类零件,需 要加工内孔,钻头直径 20 。 6. 切削用量的确定 确定切削用量时应根据加工性质、加工要求,工件材料及刀具的尺寸 和材料性能等方面的具体要求,通过查阅切削手册并结合经验加以确 定,确定切削用量时除了遵循一般的原则和方法外,还应考虑以下因 素的影响: ( 1 )刀具差异的影响不同的刀具厂家生产的刀具质量差异很大 ,所以切削用量需根据实际用刀具和现场经验加以修正。 ( 2 )机床特性的影响切削性能受数控机床的功率和机床的刚性 限制,必须在机床说明书规定的范围内选择。避免因机床功率不够发 生闷车现象,或刚性不足产生大的机床振动现象,影响零件的加工质 量、
8、精度和表面粗糙度。 ( 3 )数控机床生产率的影响数控机床的工时费用较高,相对而 言,刀具的损耗成本所占的比重较低,应尽量采用高的切削用量,通 过适当降低刀具寿命来提高数控机床的生产率。 6.1 进给量或进给速度的选择 进给速度 F 是切削时单位时间内零件与铣刀沿进给方向的相对位移量, 单位为 mm/r 或 mm/min 。 进给量或进给速度在数控机床上使用进给功能字 F 表示的, F 是数控机 床切削用量中的一个重要参数,主要依据零件的加工精度和表面粗糙度 要求,以及所使用的刀具和工件材料来确定。零件的加工精度要求越高 ,表面粗糙度要求越低时,选择的进给量数值就越小。实际中,应综合 考虑机床
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