基于螺紋軸套件的設(shè)計(jì)與加工(編輯修改稿)
2025-07-24 21:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 削與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一 部分的熱量后，工件和刀具會(huì)產(chǎn)生變形，最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過(guò)程中筆削使用冷卻液對(duì)工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。該工件材料為45鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時(shí)主要是以冷卻為主，多采用乳化液作為冷卻液。乳化液是通過(guò)乳化添加劑形成的切削油和水溶液的混合物。通常是由一定比例的油和乳化劑制成的乳化膏。其性能介于水溶液和切削油之間，使用時(shí)根據(jù)需要將乳化膏按重量稀釋成一定濃度的水溶液。低濃度的乳化液主要起冷卻作用，用于粗加工和磨削加工；高濃度的乳化液主要起潤(rùn)滑作用，用于精加工。5 加工工藝方案的確定數(shù)控車床加工工藝設(shè)計(jì)是在制定了工藝路線的基礎(chǔ)上兼顧考慮程序編制的要求，安排數(shù)控車床工序的具體內(nèi)容和工步順序。加工中使用的刀具較多時(shí)，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個(gè)工序（或工步）中。按照工件加工表面的性質(zhì)和要求，先進(jìn)行零件表面的粗加工，然后進(jìn)行零件表面的精加工。按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，先加工簡(jiǎn)單的一端，再加工復(fù)雜的一端。 內(nèi)螺紋件外圓圓弧和螺紋端加工及切槽加工 工藝分析零件材料為45鋼料，該零件由外螺紋、錐面、槽、圓弧等表面組成。結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，加工過(guò)程中一定要保證尺寸和形位精度。 確定裝夾方案為了使工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，又由于該零件是兩頭加工，單段加工對(duì)零件的要求性不高，只需采用三爪卡盤夾緊工件50mm外圓左端面，車削右端面，工件伸出長(zhǎng)度為40mm。在裝夾過(guò)程中，調(diào)整好工件在卡盤內(nèi)的基準(zhǔn)，裝夾定位應(yīng)夾緊可靠。 確定加工方案采用三爪自定心卡盤夾持左端——車右端面——車右端圓弧——粗、精車右端各段——切槽——調(diào)頭裝夾——車左端面——粗、精加工左端——鉆內(nèi)孔——車內(nèi)螺紋。 確定工步順序，進(jìn)刀路線和所用刀具 為了減少工件加工過(guò)程中的變形對(duì)最終精度的影響，內(nèi)外表面要分開進(jìn)行。根據(jù)工步順序和切削加工進(jìn)給路線的確定原則。(1) 粗車外表面選用45度外圓車刀，并用外圓粗切削循環(huán)(G73)進(jìn)行外表面粗車加工。，走刀路線及加工部位入圖51所示。圖51 粗加工外表面由于是粗加工，可選一把刀具將整個(gè)外表面車削成型，其中到角、切槽及加工螺紋等工序暫時(shí)不用考慮，但必須為以后的加工留有足夠的余量。(2) 切槽用寬為5mm的切槽刀進(jìn)行切槽加工。切槽時(shí)，切槽刀的效率是比較高的，但為了保證精度和刀具，一定要將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)低，以保證更好的加工精度和更好的排屑，加工示意圖如圖52所示。圖52 切槽(3) 精車外表面 (錐面、外圓、圓弧)選用55度菱形刀片，精車圖右端的外圓面及圓錐面。由于是精車，各個(gè)部位的精度要求較高，所以加工需要把主軸轉(zhuǎn)速調(diào)高，進(jìn)給速度相應(yīng)也調(diào)低，刀具進(jìn)給路線和加工部位入圖53所示。圖53 精車外表面(4) 加工外螺紋加工螺紋錢前，刀具的選擇很重要，我們可選用專用的外螺紋車刀進(jìn)行加工。用G92螺紋切削循環(huán)加工外螺紋，其切削過(guò)程中，從始點(diǎn)出發(fā)“切入——切螺紋——切出——返回起始點(diǎn)”循環(huán)加工。另外要注意：在車削螺紋時(shí)，刀具沿螺紋方向的進(jìn)給應(yīng)與工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速度比關(guān)系。要考慮到刀具從停止?fàn)顟B(tài)到指定的進(jìn)給速度或從指定的進(jìn)給速度降至零，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須有一個(gè)過(guò)度過(guò)程，沿軸向的加工路線長(zhǎng)度，除保證加工螺紋長(zhǎng)度外，還應(yīng)增加25mm的刀具切入距離和12mm的刀具切出距離，以保證加工正常進(jìn)行，有必要時(shí)最后一刀還必須重復(fù)車幾次，以保證加工質(zhì)量。 確定切削用量根據(jù)加工要求確定切削用量，具體情況如下：(1) 粗切外表面根據(jù)毛坯件伸出的直徑，并結(jié)合機(jī)床的性能的要求選取。根據(jù)計(jì)算取粗車主軸轉(zhuǎn)速為n=750mm/min；進(jìn)給量F=。(2) 切螺紋退刀槽主軸轉(zhuǎn)速S=200r/min；進(jìn)給量F=(3) 半精車、精車外圓柱、外圓錐面、弧面等主軸轉(zhuǎn)速S=1250r/mm；進(jìn)給量F=(4) 外螺紋加工主軸轉(zhuǎn)速S=600800r/mm；進(jìn)給量F=(5) 倒角主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min；進(jìn)給量F= 內(nèi)螺紋件的內(nèi)孔端加工 工藝分析該零件右端面由內(nèi)錐形孔等組成的套類零件。零件結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，需要加工的部位不多，但加工難度還是比較大的，特別是錐形孔及螺紋加工，工步不多，但精度要求高，需要配合的地方難度大。在加工過(guò)程中，應(yīng)密切注意走刀速度及路線，主軸轉(zhuǎn)速一定要合適，背吃刀量要控制，刀具等很重要，要爭(zhēng)取選擇。 確定裝夾方案將其毛坯的右端用三爪卡盤裝夾固定，(裝夾時(shí)用銅片或墊片包好，以免夾傷工件影響表面質(zhì)量)。重新對(duì)刀對(duì)次零件進(jìn)行二次加工，然后車削左端面（可利用尾座上的鉆頭打一個(gè)中心孔，然后用頂針頂住，目的限制自由度。粗精加工后，將刀架移開并用直徑為Ф18mm的鉆頭鉆內(nèi)圓柱面。 確定工步順序，進(jìn)刀路線和所用刀具加工方案 (1) 精車外表面去除頂針，重新調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度，刀具進(jìn)給路線一定要保證正確，保證安全生產(chǎn)，保證精度。精車加工，走刀路線相同，但要確保程序的正確性，達(dá)到表面尺寸的要求加工方法及要點(diǎn)與前面相同。 (2) 鉆孔 表面加工后，選用Ф18mm頂角為120度的鉆頭，進(jìn)行內(nèi)孔加工(鉆孔之前要用中心鉆鉆中心孔), 與內(nèi)孔車刀的切削效率相比，鉆頭效率更高。 (3) 粗精車內(nèi)圓柱面、內(nèi)圓錐面 選用55度菱形刀片進(jìn)行內(nèi)孔粗精加工到所要求的尺寸，走刀路線以切削部位為準(zhǔn)。如圖54所示。圖54 粗精車內(nèi)孔注意：要留有一定的加工余量給精加工，密切注意換刀點(diǎn)要遠(yuǎn)離工件，保證安全生產(chǎn)。(4) 粗精車內(nèi)螺紋，如圖55所示。 確定切削用量 根據(jù)加工要求確定切削用量，具體情況如下：(1)粗車外表面 主軸轉(zhuǎn)速S=750r/mm；進(jìn)給量F=圖55 粗精車內(nèi)螺紋 (2) 精加工外表面 主軸轉(zhuǎn)速S=1250r/mm；進(jìn)給量F= (3) 鉆削內(nèi)孔深度 主軸轉(zhuǎn)速S=200400r/mm；進(jìn)給量F= (4) 粗車內(nèi)孔及半精車其表面 主軸轉(zhuǎn)速S=700r/mm；進(jìn)給量F= (5) 精車內(nèi)表面 主軸轉(zhuǎn)速S=1200r/mm；進(jìn)給量F= 外螺紋的加工下圖56所示為外螺紋件。分析并制定其數(shù)控加工工序的工藝過(guò)程。該零件所需材料為45鋼。毛坯尺寸為Ф50m
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