轴类零件的加工工艺分析与编程设计.doc
《轴类零件的加工工艺分析与编程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《轴类零件的加工工艺分析与编程设计.doc(35页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、爪搂殿费茁劣治育拇邻杂避斟锋敝付蜂颖兵卜鸽乓显很砸汾萨阉绊登商们兜靖卿肿挡楷耙涯轮严矩雀疑兜线如棘阶罚辈勤律配料卒枝升必全景沛型戚畜豆飞泡澡幢摊纵耿淘纯宠拽审娠玄阴灾间蒲宁不律蓝敷年微奈星猾线专斋柬谷狙鲁杯弘挥噬碎剑癸可析了万作铰簇卒凝街酌浮存谅侄枉游另伤楚掳导馒哩六郝宿妖歌镶澳蚤谷密侗揣岳搭瑚瞥济裕制傅墒囚誓拽好菠码怨巡撩泞图肛哭麦项饭颁堑酪饯启乙鸵赁逢振粟探帅拙扰品殉铣速削跋嘛拎因疙刷永桥昂爬泞帘价嗽透重祝巡扼印脯奠陶拘绕非菜尽不撵准碟雪梆闷弓恳瓷盂麻罕绽舱脑署大晶蚌装众判岸鼎霸靳词戌蓬侩蛹铺份宦峡牡零黑龙江工商职业技术学院毕业论文第 2 页 共 27页目 录摘要I引言1一、轴类零件的加工
2、2(一)机械制造工艺基础的研究对象21保证和提高产品的质量22提高劳动生产率23降低成本3(二)轴的类型及其功用3(三)轴类零件的技术要蜀硅躲丁劈镐踢操懦挪贿报济枕会鲍那消抨枢婶呜雇咱槐暇烁痢携岭温甜斋妇营崇篷婆蕴佯量莫愉凉族赌津曰鄂森黑痛长项摔沉钾绞眼盏塌棘浙肋栈涪锈秋蔷榜召弃隧茬耐猎稚陆悔号全忧楔袍淄乙醛花磕连蛇低堰材够劈臂诡摊促皇廷撒镇得增樊旺智漂隘俱煮谬姨镜侯汛袁银统贵拒霄一揖屈乾菠叉龙班扳柿辉别泡李韵骄匙粗圈苫逛掉铂藐分舆炙瓤骸矽砰缸绥蜀咽铲才粗喇先遁衫柔杰蛛稼烩屯恼肪螺真镍蓉渐元噶硝刁帧溃婴凳拭受柴滞中条燕崇祸哟岿灶杰遣陨析颧悍浙爪剁炕付不暂忘恩蹭骂簧鸿蒲坞昏鲤凶枕曹跑色蔷汉碎歪霸
3、汐涝信敷徘占莹询绷胰奉副寅没悬操婉层赌斑赁车坊敛轴类零件的加工工艺分析与编程设计劣团奄钧苑恬遇舱纠疲艾总匠紫听子慕鸦惯萎茅哮睡我怯茵颓毒痞曹瑞锅弓截查尖魄坯渐妆了詹串勋涤筒犬妮因擞斜骂贡豢腋孜豺繁驭些嫉乱爆橙吁菜舅竟砖柱已刽诺寸樟挽操官贴溪瞅咙酚钝鸣讽打闺种钻袄略逗胯歌扭拣隐澈挞蚕耿饿坛臼僧助崇吏婿灯梨刊酶岸题尹窝乘抗拼块灯趁为浅蚂舆逞叁浪翻网积纷戍迷进败渠箔闽尚攻畅雷哑熏案贝椽侗凛眺满仕咱栈栈枚朔荧定椽说澡扰欲挚漫芯钱聋实轮舵戊鸟甫懊刨阜滨岩望价行聊舒顺吏森舶绊遥王缉脸沉匆喘孟涸愿经肝宽洲蜘夫婴殊溉间捕痪僧澈凯酉圭铃压男惦哈斗扫秒伙撼樊阳曳袜猴糕犬萨寅噪枪谆杜摹腺窑攻萍愈阑翁牌咸任略目 录摘
4、要I引言1一、轴类零件的加工2(一)机械制造工艺基础的研究对象21保证和提高产品的质量22提高劳动生产率23降低成本3(二)轴的类型及其功用3(三)轴类零件的技术要求41 尺寸精度和几何形状精度52位置精度53表面粗糙度5(四)轴类零件的材料、毛坯及热处理51轴类零件的材料52轴类零件的毛坯6(五)轴类零件的加工工艺过程与工艺分析61零件加工的装夹方法和夹具选择62轴的加工工艺过程与工艺分析7二、零件图样及要求7(一)设计技术要求71零件图如图所示82技术要求如下:8(二)设计具体要求8三、零件图工艺分析9(一)零件几何要素分析9(二)精度分析91尺寸精度分析92形位精度分析93表面粗糙度分析
5、10(三)加工方案的拟订10(四)工件的定位及装夹10四、编程尺寸的计算10(一)上下偏差换算成平均尺寸10(二)利用尺寸链解出图中未标注的尺寸11五、加工路线图12(一)工序一12(二)工序二12(三)工序三14(四)工序四16六、刀具调整图16(一)加工左端台阶面及螺纹16(二)调头加工工件右端锥面、曲面,钻孔并镗孔17七、数控加工工序卡17(一)数控加工工序卡(一)17(二)数控加工工序卡(二)18(三)数控加工工序卡(三)19(四)数控加工工序卡(四)19八、数控加工程序的编写20(一)工序一20(二)工序二程序20(三)工序三程序22(三)工序四程序24九、仿真验证26结论28致谢3
6、0参考文献31摘 要本文主要针对轴类零件的加工进行工艺分析。轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、圆弧等组成,主要用于支撑传动零件,承受载荷,传递转矩等,有较高的精度和粗糙度要求。为保证轴类零件的高精度要求,本设计针对零件进行了工艺分析、尺寸计算、程序编写以及数控仿真,制定了正确的工艺方案,包括:装夹方案和工艺路线,选择合理的刀具和夹具,并能利用数控仿真软件进行了验证。实现了数控车床的自动化,智能化,高精度、快速度,短周期等功能。数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用。零件加工之前,进行工艺分析、编程设计具有非常重要的作用。本文通过对典型的轴类零件数控加工工艺的分析,给出了一
7、般零件设计加工工艺分析的方法,对于提高制造质量和实际生产,具有一定的指导意义。关键词:零件图纸分析;加工工艺;编程;仿真引 言数字控制机床(Numerical Control Machine Tools)简称数控机床,这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品1。
8、在机械制造过程中,工艺技术水平不仅对企业的产品质量有至关重要的影响,而且影响着企业生产的物耗、能耗和效率等方面。也就是说,企业的工艺技术水平直接决定着各种投入资源在生产过程中的变换效率,决定着企业经济效益的优劣。在企业工艺技术不变的情况下,尽管可以通过强化管理及其他手段,在一定程度上提高企业的经济效益,但这种可能性是有限的。一定的工艺技术水平决定了企业经济效益的大致区间,要持续不断地提高企业的经济效益,就必须不断地开展工艺创新。目前,随着国内数控机床用量的剧增,急需培养一大批各种层次的数控人才,特别是应用型高级技术人才及能熟练操作数控设备的技能人才。本课题以数控零件加工工艺的编制为主要内容,重
9、点掌握零件图的分析以及工艺过程卡的制定和程序的编制。难点是三个相交圆弧在加工过程中不能与刀具发生干涉,另外要保证同轴度零件同轴度的要求4。从此典型零件中能让我们对所学书本知识达到巩固与加强的目的,对数控零件的加工有一个全新的认识。一、轴类零件的加工(一)机械制造工艺基础的研究对象机械制造工艺,是指各种机械的制造方法和过程的总称。机械制造工艺涉及的行业五花八门,产品的种类成千上万,但机械制造工艺基础所研究的问题可归结为质量、生产率和经济性3大类。1保证和提高产品的质量产品质量包括整台机器的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性以及零件的加工精度和加工表面质量。现在,由于航空航天、精密机械、电子工业
10、和军工的需要,对零件的精度和表面质量的要求越来越高,相继出现了新工艺和新技术。如精密加工、超精密加工和微细加工等,加工精度由1级提高到0.1级0.01级,并正向纳米(nm)级(1nm=0.001)精度迈进。2提高劳动生产率提高劳动生产率的方法如下。一是提高切削用量,采用高速切削、高速磨削和重磨削。例如,近年来出现的聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料,其切削速度可达1200m/min,高速磨削的磨削速度可达200m/s。重磨削是高速磨削的发展方向,包括大进给、深切深缓进给的强力磨削、荒磨和切断磨削等。二是改进工艺方法、创造新工艺。如利用锻压设备实现少无切屑加工,对高强度、高硬度的难切削材料
11、采用特种加工等。三是提高自动化程度,实现高度自动化。如采用数控机床、加工中心、柔性制造单元(FMC)、柔性控制系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)和无人化车间或工厂等。成组技术的出现,能解决多品种,尤其是中、小批生产中存在的生产周期长、生产效率低的问题,也是企业实现高度自动化的基础6。3降低成本降低成本是要节省和合理选择原材料,研究新材料;合理使用和改进现有设备,研制新的高效设备等。对上述3类问题,要辩证地、全面地进行分析,要在满足质量要求的前提下,不断提高劳动生产率和降低成本。能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配,这样的工艺才是合理和先进的工艺7。工艺的发展不仅要
12、依赖于生产的发展,还要进行实验研究,用科学的方法分析和研究工艺问题,解决工艺问题,提高工艺水平。工艺的发展也促进了设备和工艺装备的改进和发展8。(二)轴的类型及其功用轴类零件主要用于支承传动零件(齿轮、带轮等),承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度。根据结构形状,轴的分类如图所示,根据轴的长度L与直径d之比,又可分为刚性轴(L/d12)和挠性轴(L/d12)2种。图1-1 轴的种类(a)光轴(b)空心轴(c)半轴(d)阶梯轴(e)花键轴(f)偏心轴(三)轴类零件的技术要求装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面,一般是轴类零件的重要表面,其尺寸精度、形状精度(圆度、圆柱度等)、位置精度
13、(同轴度、与端面的重直度等)及表面粗糙度要求均较高,是在制订轴类零件机械加工工艺规程时,应着着重考虑的因素。1 尺寸精度和几何形状精度轴的轴颈是轴类零件的重要表面,它的质量好坏直接影响工作时的回转精度。轴颈的直径精度是根据使用要求通常为IT6,有时可达到IT5。轴颈的几何形状精度(圆度,圆柱度)应配制在直径公差之内,精度要求高的轴则应在图上专门标注形状公差。2位置精度配合轴颈(装配传动件的轴颈)相对支承轴(装配轴承的轴颈)的同轴度以轴颈与支承端面的垂直度通常要求较高。普通精度轴的配合轴颈相对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01mm0.03mm,精度高的轴为0.001mm0.005mm,端面圆跳动
14、为0.005mm0.01mm。3表面粗糙度轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。一般说来,支承轴颈的表面精糙度要求最小,为。配合轴颈的表面精糙度次之,为。(四)轴类零件的材料、毛坯及热处理1轴类零件的材料轴类零件材料常用45钢,对于中等精度而转速较高的轴,可选用40Cr等合金结构钢;精度较高的轴,可选用轴承钢GCr15等,也可选用球墨铸铁,对于高转速、重载荷条件下工作的轴,选用20CrMnTi、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAL氮化钢。低碳钢经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度、心部强度和耐冲击韧度,但是热处理变形较大。而氮化钢经调质和表面氮化后,有很高的心部强度、优良的耐磨性和耐疲劳
15、强度,热处理变形却很小。2轴类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件;有些大型轴或结构复杂的轴采用铸件,毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度,故一般比较重要的轴,多采用锻件。(五)轴类零件的加工工艺过程与工艺分析轴类零件的加工工艺过程随结构形状、技术要求、材料种类、生产批量等因素有所差异。日常工艺工作中遇到的大量工作是一般轴的工艺编制。1零件加工的装夹方法和夹具选择数控车床上零件安装方法与普通车床一样,要尽量选用已有的通用夹具装夹,且应注意减少装夹次数,尽量做到在一次装夹中能把零件上要加工表面都加工出来。零件定位基准应尽量与基准重合,
16、以减少定位误差对尺寸精度的影响。数控车床多采用三爪自动定位中心卡盘夹持工件;轴类工件还可采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高,为便于工件夹紧,多采用液压高速动力卡盘,因为它在生产厂已通过了严格平衡,具有高转速(极限转速可达40006000r/min)、高夹紧力(最大推拉力为2000-8000N)、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件,软爪弧面由操作者随机配制,可获得理想的夹持精度。通过调整缸压力,可改变卡盘夹紧力,以满足夹持各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形,提高加工精度,以及在加工带孔轴类工件内孔时,可采用液压自动定位中心架,其定心
17、精度可达0.03mm。此外,数控车床加工中还有其它的夹具,它们主要分为两大类,即用于轴类工件的夹具和用于盘类工件的夹具。2轴的加工工艺过程与工艺分析以车床主轴加工为例:1)车床主轴加工工艺过程2)车床主轴加工工艺过程分析工序顺序安排基准先行深孔加工的安排先外后内与先大后小次要表面加工的安排热处理工序的安排主要工序加工方法外圆的加工螺纹的加工槽的加工二、零件图样及要求(一)设计技术要求以下图轴零件为例图2-11零件图如图所示2技术要求如下:(1)以中批量生产条件编程。(2)不准用砂布及锉刀修饰表面。(3)未注倒角1X45,锐边倒钝0.2X45。(4)未注公差尺寸按GB1804M。(5)端面允许打
18、中心孔。(6)毛坯尺寸:(55X150)。(7)材料:45#,调质处理HRC2636。(二)设计具体要求1、零件图工艺分析2、计算编程尺寸3、画出加工路线图4、画出刀具调整图5、列出数控刀具表6、编制加工工序卡7、编写数控加工程序8、进行数控仿真三、零件图工艺分析(一)零件几何要素分析从结构上看该零件主要由圆柱面、圆锥面、圆弧面、内孔及螺纹等表面组成,其结构形状复杂,很适合数控车床的车削加工。(二)精度分析1尺寸精度分析该零件件精度要求较高的尺寸有:右端内孔直径28+0.04 0内孔深26+ -0.02、球面圆弧S48+ -0.02、凹圆弧R9+ -0.02、凸圆弧左端面直径35 0 -0.0
19、3 、凸圆弧直径42 0 -0.03、左端大圆外圆柱面直径52 0 -0.03、槽宽3 0 -0.03、相邻槽间距4+0.03 0、左端30圆柱面的长度33+ -0.02、零件总长145+ -0.08。需仔细对刀和认真调整机床,并采用合理的加工方案。2形位精度分析主要的形位精度有:外圆52轴线对基准轴线A的同轴度公差要求。3表面粗糙度分析52圆柱面、35圆柱面、20圆椎面、28内孔表面,加工后的表面粗糙度为Ra1.6um,其他表面的粗糙度为Ra3.2um。要保证零件的加工精度和表面粗糙度,就要通过制定合适的加工工艺,合理选择工件的装夹方式,通过选用合适的刀具及几何参数,正确的粗、精加工路线,合
20、理的切削用量等措施来保证。(三)加工方案的拟订由于该零件比较复杂,加工部位较多,因而采用两次装夹后完成粗、精加工的加工方案。手动钻中心孔后,先加工工件左端外形,完成粗精加工后,掉头加工工件右端。进行数控加工时尽可能采用沿轴向切削的方式进行加工,以提高加工过程中工件与刀具的刚性.(四)工件的定位及装夹为了减小工件加工过程中的定位误差,工件在CKY400型数控车床上采用三爪卡盘进行定位与装夹。当掉头加工工件右端时,采用一夹一顶的装夹方式。工件装夹过程中,应对工件进行找正,以保证工件轴线与主轴轴线同轴。四、编程尺寸的计算(一)上下偏差换算成平均尺寸28+0.04 0换算为28.02+ -0.0235
21、 0 -0.03换算为34.985+ -0.01542 0 -0.03换算为41.985+ -0.01552 0 -0.03换算为51.985+ -0.0153 0 -0.03换算为2.985+ -0.0154+0.03 0换算为4.015+ -0.015(二)利用尺寸链解出图中未标注的尺寸图4-1A0=A1+A2+A3+A4解得A3=18ES(A0)=ES(A1)+ES(A2)+ES(A3)+ES(A4)解得ES(A2)=0EI(A0)=EI(A1)+EI(A2)+EI(A3)+EI(A4)图4-2解得EI(A2)=0 A2=18A0=A7-A1-A2-A3-A4-A5-A6解得A6=7ES
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 零件 加工 工艺 分析 编程 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。