橢圓軸數(shù)控加工工藝及車(chē)削編程畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2025-07-12 08:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同 ，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。 2） 軸類(lèi)零件的材料 軸類(lèi)零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 45 鋼是軸類(lèi)零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45～ 52HRC。 40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件，這類(lèi)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。 軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá) 50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。 精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。 45 號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好， 45號(hào)鋼可以淬硬至 HRC42~46。所以如果 需要表面硬度，又希望發(fā)揮 45＃鋼優(yōu)越的機(jī)械性能，常將 45＃鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度 。通過(guò)以上分析選擇加工該橢圓軸的零件的材料為： 45鋼 ,毛坯尺寸為 Φ 50mmX100mm 棒料。 8 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)合理分配加工余量的原則，應(yīng)選 Φ 50mm 外圓表面為粗基準(zhǔn)定位，車(chē)削左端面及轉(zhuǎn)內(nèi)孔，以保證其加工余量均勻。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)選 則時(shí)，重點(diǎn)考慮的是減少工件的定位誤差，保證零件的加工精度和加工表面之間的位置精度，同時(shí)也要考慮零件的 裝夾方便、可靠、準(zhǔn)確。 由零件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)零件左端面和 Φ 20mm 孔中心線，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn) ，即以左端面和 Φ 20mm 孔圓表面 為精基準(zhǔn)。由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是一面兩孔，也符合基準(zhǔn)同一原則。 制定工藝路線 根據(jù)給定的零件圖紙進(jìn)行分析，圖紙給的零件需要鉆孔切螺紋跟鏜孔而卻一次裝夾不能加工零件等等綜上考慮制定如下加工工藝路線： 1） 第一道工序裝夾工件一頭加工圖紙左邊的零件部分。 用 90176。的外圓車(chē)刀車(chē)左端面及粗車(chē)外圓表面，再用 35176。外圓車(chē)刀精車(chē)外圓表面，接著用鉆刀鉆孔、鏜刀鏜孔、內(nèi)割刀切螺紋退刀槽、內(nèi)螺紋刀車(chē)內(nèi)螺紋。 2） 第二道工序。零件掉頭裝夾加工橢圓及外圓表面的切槽。掉頭加工時(shí)已加工工件要套上銅管，這樣就可以在裝夾的時(shí)候不損傷已加工面。 6 選擇的設(shè)備 機(jī)床的選擇 數(shù)控車(chē)床的型號(hào)： CA6140，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為 FANUC0iT. 9 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 mm 400 刀架上回轉(zhuǎn)直徑 mm 210 二頂尖間距離 mm 750 主軸通孔直徑 mm 52/76/80 主軸頭形式 A6； C8； D8 床身導(dǎo)軌寬度 mm 400 床身導(dǎo)軌硬度 RC 52 主電機(jī)功率 kW 技術(shù)參數(shù) 主軸轉(zhuǎn)速范圍 （ 24） r/min 101400 進(jìn)給量范圍（標(biāo)準(zhǔn)） mm/r 進(jìn)給量范圍（細(xì)進(jìn)給） mm/r 進(jìn)給量范圍（加大進(jìn)給） mm/r 加工公制螺紋范圍（ 44種） mm 1192 加工英制螺紋范圍（ 20種） tpi 242 加工模數(shù)螺紋范圍（ 39種） mm 加工徑節(jié)螺紋范圍（ 37種） DP 196 性能描述 本機(jī) 床適用于車(chē)削內(nèi)外圓柱面，圓錐面及其它旋轉(zhuǎn)面，車(chē)削各種 公制、 英制 模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進(jìn)行鉆孔，鉸孔和拉油槽等工作。 夾具的選擇 車(chē)削薄壁工件時(shí)，由于工件的剛性差，在車(chē)削過(guò)程中受切削力和加緊力的作用極易產(chǎn)生變形，影響工件的尺寸精度和形狀精度。因此，合理的選擇裝夾方法是保證加工薄壁零件精度的關(guān)鍵。 此零件屬于批量生產(chǎn)，而且加工精度不是很高，則采用通用夾具裝夾。由于此零件比較薄，選用夾具時(shí)必須考慮在夾緊力作用下易產(chǎn)生變形，從而影響加工精度和尺寸精度 。 我們選擇三爪卡盤(pán)（數(shù)控車(chē)床自帶夾具）。 由于本設(shè)計(jì)加工軸類(lèi)零件，根據(jù) 10 加工要求，我們采用不完全定位裝夾，只需 約束 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和 X、 Y 軸的移動(dòng)自由度。 三爪卡盤(pán)（數(shù)控車(chē)床自帶夾具）。如下圖 圖 61 7 切削用量的確定 1） 車(chē)Φ 50mm 端面。 ① 端面最大加工余量為 3177。 ，由于兩端都要加工，因此端面不必全部加工，而可以留出一部分，待以后加工另一個(gè)端面時(shí)加工掉，分兩次加工，ap= 計(jì)。 ② 確定進(jìn)給量 f：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第 3版）（以下簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表 ，當(dāng)?shù)稐U長(zhǎng)度為 16mmX25mm， ap= 以及工件直徑為Φ 50mm 時(shí) f=~，按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)取 f=。 ③ 確定切削速度：按《切削手冊(cè)》表
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