麗職院機(jī)電信息分院畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)電學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)汽車軸套零件加工 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 班級(jí) 機(jī)電（3+2）1003 專業(yè)名稱 機(jī)電一體化 論文提交日期2012年5月 15日 論文答辯日期 2012年5月28日 2012年5月15日摘 要數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。加工汽車軸套零件是通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。數(shù)控車床零件加工首先要看懂圖紙，再對零件進(jìn)行加工分析，怎么樣選擇毛胚，刀具，夾盤，要確定切削用量，定位基準(zhǔn)。做好這些準(zhǔn)備先對刀，對刀對好再編程序，再數(shù)控的系統(tǒng)里輸入程序，通過數(shù)控軟件進(jìn)行校對。正確就直接到數(shù)控車床上進(jìn)行加工。關(guān)鍵詞：汽車軸套零件、加工工藝分析、數(shù)控編程目 錄一 引言.5二 加工前的準(zhǔn)備.6 2.1零件三維圖實(shí)體62.2設(shè)計(jì)方案72.3工序劃分的主要原則82.4數(shù)控機(jī)床的選擇82.5裝夾方式和夾具的選擇82.6刀具的選擇92.7切削用量的選擇92.7.1確定進(jìn)給速度9 2.7.2確定主軸轉(zhuǎn)速92.7.3確定背吃刀量10三 零件的加工工藝分析113.1 零件圖工藝分析113.1.1毛胚的選擇113.1.2確定裝夾具方案123.2確定加工路線及進(jìn)給路線123.3選擇刀具123.4選擇切削用量123.5計(jì)算螺紋尺寸133.6編制工藝文件13四 數(shù)控編程 144.1零件圖1程序見附錄144.2零件圖2程序見附錄154.3程序編好導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床，經(jīng)校對正確，開始車零件15小結(jié).16 致謝.17 參考文獻(xiàn).17 附錄一 引言數(shù)控機(jī)床是按照編制好的加工程序自動(dòng)地對工件進(jìn)行加工的高效自動(dòng)化設(shè)備，數(shù)控程序的質(zhì)量是影響數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量和使用效率的重要因素。裝配工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或部件裝配工藝規(guī)程和操作方法等的工藝文件,是制訂裝配計(jì)劃和技術(shù)準(zhǔn)備,指導(dǎo)裝配工作和處理裝配工作問題的重要依據(jù)。它對保證裝配質(zhì)量,提高裝配生產(chǎn)效率,降低成本和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等都有積極的作用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)題目是：汽車軸套零件加工 。我先是設(shè)計(jì)出總體的設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行工藝加工分析，在進(jìn)行加工零件。但由于設(shè)計(jì)的需要，我仔細(xì)研究了零件圖，但在設(shè)計(jì)過程中，因自己經(jīng)驗(yàn)不足，遇到了很多實(shí)際問題，使我體會(huì)到了在現(xiàn)場實(shí)習(xí)調(diào)研僅證明可不可以實(shí)干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師、操作指導(dǎo)老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導(dǎo)下問題得到了全面解決，同時(shí)受到各位老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響，培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實(shí)事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)，并樹立了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。二 加工前的準(zhǔn)備2.1零件三維圖實(shí)體 零件1 零件22.2設(shè)計(jì)方案在自動(dòng)編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。 所以我們在加工進(jìn)行過程中要充分考慮以下4條：1數(shù)控車的規(guī)格、控制系統(tǒng)、機(jī)床精度、機(jī)床輔具；2毛坯尺寸大小、材料、材料的熱處理狀態(tài)；3對整體優(yōu)勢的夾緊采用手動(dòng)式四爪夾盤；4使用的刀具已指定了品種和數(shù)量；2.3工序劃分的主要原則1、保證加工質(zhì)量；2、合理使用設(shè)備；3、先粗后精；4、先主后次；5、先基準(zhǔn)后其他；6、盡量減少換刀次數(shù)；2.4數(shù)控機(jī)床的選擇初步選用普通數(shù)控機(jī)床本機(jī)床適用于成批、小批及單件生產(chǎn)加工圓柱體。 可采用軸向進(jìn)給（垂直進(jìn)給）的方法加工出圓柱體。 本機(jī)床是采用手動(dòng)徑向進(jìn)給的方法進(jìn)行加工。本機(jī)床加工圓柱體時(shí)機(jī)床調(diào)整及加工方法與加工圓柱體時(shí)一樣。 刀架采用快速電機(jī)和手動(dòng)調(diào)整。 根據(jù)用戶的特殊要求可配置西門子數(shù)控系統(tǒng)，完成圓柱體個(gè)形和鉆孔的加工，還可以將機(jī)床加高、加長擴(kuò)展機(jī)床的加工范圍。通過對加工零件圖紙進(jìn)行分析后，最后確定采用加工中心對零件進(jìn)行加工 。2.5裝夾方式和夾具的選擇夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：1、盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。2、在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。3、裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。4、夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。夾具的類型 控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。工件裝夾方法的選擇 數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：1、力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。2、盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。綜合以上分析可選用：平口鉗。2.6刀具的選擇選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。2.7切削用量的選擇2.7.1確定進(jìn)給速度 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100一200mm/min范圍內(nèi)選取；在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20一50mm/min范圍內(nèi)選??；當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取；刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。2.7.2確定主軸轉(zhuǎn)速n = 1000V /d式中n主軸轉(zhuǎn)速,r/min;v切削速度,m/mind工件待加工表面直徑;mm計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。數(shù)控車削切削條件參考數(shù)11車削時(shí)的切削速度表12工件材料硬度/HBS高速鋼車刀v/(m/min)硬度合金車刀v/(m/min)45#鋼<2251842661502253251236541203254256213675主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計(jì)算公式為:n=1000v/D式中:v切削速度，單位為m/m動(dòng)，由刀具的耐用度決定;n一一主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min,D工件直徑或刀具直徑，單位為mm。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。2.7.3確定背吃刀量 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5mm,總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。三、零件的加工工藝分析3.1 零件圖工藝分析根據(jù)零件圖（附錄圖5-1）我們可以看出它是由兩個(gè)零件裝配而成的。那我們第一步就是要先把兩個(gè)零件用木棍數(shù)控車把它做出來，再把這兩個(gè)零件裝配成我們要的零件。那么我們首先來看該零件是由圓柱、圓錐、孔、圓弧及雙線螺紋等表面組成。3.1.1毛胚的選擇從圖（附錄圖5-1）我們可以看出，零件所要加工部位明確，幾何元素之間關(guān)系描述清楚完整，根據(jù)零件的實(shí)際尺寸與熱處理的工藝性見（表格21）能我選擇75mm的45鋼作為毛胚。合金結(jié)構(gòu)鋼的熱處理工藝性能213.1.2確定裝夾具方案根據(jù)零件圖形我確定坯件軸線和左端面為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊、右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式。3.2確定加工路線及進(jìn)給路線加工順序應(yīng)該按照由粗車刀精車、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的順序原則確定。即就是先從右刀左進(jìn)行粗車（留0.25mm精車余量）然后從右到左進(jìn)行精車，最后在車削螺紋和孔。3.3選擇刀具1、車選用硬質(zhì)合金60外圓車刀，副偏角不能太小，以防止與工件輪廓發(fā)生干涉，所以現(xiàn)在我們?nèi)r=35.2、精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀。3、割斷面和槽我們選用厚度為5mm的硬質(zhì)合金刀和2mm厚的硬質(zhì)合金刀。4、鉆頭、內(nèi)槽車刀、通孔車刀、盲孔車刀。3.4選擇切削用量削速度v（m/min）可參照表3-1 表3-1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考值工件材料熱處理狀態(tài)ap=0.32mmap=26mmap=610mmf=0.080.3mmf=0.30.6mmf=0.61mmV/(m/s)低碳鋼熱扎2.333.01.672.01.171.5易削鋼中碳鋼熱扎2.172.671.51.831.01.33調(diào)質(zhì)1.672.171.171.50.831.17合金結(jié)構(gòu)鋼熱扎1.672.171.171.50.831.17調(diào)質(zhì)1.331.830.831.170.671.01、粗車循環(huán)時(shí)的背吃到兩，確定為Ap=3mm；精車時(shí)Ap=0.25mm。2、主軸轉(zhuǎn)速車直線和圓弧輪廓時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 查表取粗車的切削速度Ve=90m/min，精車的切削速度Vc=120m/min，根據(jù)坯件直徑（精車時(shí)平均直徑），利用n = 1000V /d計(jì)算并結(jié)合機(jī)床說明書選取：粗車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min；精車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n= 727 r/min。車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速也時(shí)用n = 1000V /d計(jì)算，取主軸轉(zhuǎn)速n= 625 r/min。3、 進(jìn)給速度 先選取進(jìn)給量，然后用公式v=nf計(jì)算。粗車時(shí)，選取進(jìn)給量f=0.4mm/r，精車時(shí)，選取進(jìn)給量f=0.15mm/r，計(jì)算得：粗車時(shí)給速度Vf=160mm/min；精車時(shí)給速度Vf=300mm/min。3.5計(jì)算螺紋尺寸d=D-2P(0.55-0.65)式中d為螺紋小徑 ,單位 mm D為螺紋大徑,單位 mm 其中P為螺距d=32-2x2x0.6=29.6mm3.6編制工藝文件數(shù)控加工工序卡片和數(shù)控加工刀具卡片見附錄四 數(shù)控編程4.1零件圖1程序見附錄 零件1平面圖4.2零件圖2程序見附錄 零件2平面圖4.3程序編好導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床，經(jīng)校對正確，開始車零件數(shù)控加工零件程序順序如下小結(jié)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)在緊張而又繁忙中結(jié)束了，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對數(shù)控技術(shù)又有了更深的認(rèn)識(shí)。需要我們運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析和解決工程問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的收獲不小，使我對該零件的加工過程有了全方面了解，及對它的工藝安排也有了比較清晰的思路，我想以后再碰到相似的零件加工我就不會(huì)再感到陌生了，至少我有過這次數(shù)經(jīng)歷。我有信心把它做好,更能很好的掌握和了解對零件加工工藝的分析很深入，我這次是做數(shù)控設(shè)計(jì)，所以它幫助我發(fā)現(xiàn)了在數(shù)控上的不足。例如在什么誤差內(nèi)的零件才是最完美的、切削用量的選擇、刀具的選擇。不過在老師的指導(dǎo)和自己的努力下，我順利的克服了這些問題并完成了課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，使自己得到更進(jìn)一步的發(fā)展，這樣就讓我對數(shù)控技術(shù)有了更一步的了解。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已結(jié)束，但我們鉆研的精神不能結(jié)束。為把自己培養(yǎng)成對社會(huì)有用的人才而不斷努力。經(jīng)過這幾個(gè)月來的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對資料的搜集、分類整理能力得到了提高，文字組織能力得到了鍛煉，這對我以后的工作和學(xué)習(xí)是很有好處的。同時(shí)，做畢業(yè)設(shè)計(jì)使我的思維更嚴(yán)謹(jǐn)，也培養(yǎng)了我一絲不茍的工作作風(fēng)，并使我對以前的所學(xué)的又有點(diǎn)遺忘的知識(shí)復(fù)習(xí)了一遍，對這些知識(shí)有了更加深刻的理解。我相信只要自己想做就沒有什么做不了的事情。15麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院致謝畢業(yè)論文是在導(dǎo)師 的細(xì)心幫助下完成的。指導(dǎo)老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的制作方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了指導(dǎo)老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向指導(dǎo)老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1 張京輝. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 西安電子科技大學(xué)出版社，20082 蘇建修. 機(jī)械制造基礎(chǔ)（第二版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20063 張安全.數(shù)控加工與編程.北京：中國輕工業(yè)出版社，20084 尚廣慶.數(shù)控加工工藝及編程.上海：上海交通大學(xué)出版社，20075 李華志. 數(shù)控加工工藝與裝備.北京：清華大學(xué)出版社，20056 趙長旭數(shù)控加工工藝 西安： 西安電子科技大學(xué)出版社， 20087 劉魁敏. 計(jì)算機(jī)繪圖（第二版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20078 陳儀先、梅順齊主編 機(jī)械制造基礎(chǔ)：上冊.北京：中國水利水電出版社，2005附錄15