【正文】 的加工 T2 400 2 5 螺紋的加工 T4 450 第三章 花鍵軸的數(shù)控加工工藝路線設計 26 編制 朱紅朵 審核 批注 共 頁 第 頁 說明 : 螺紋牙深 h=(分 5 次切削分別為 ， ， ， ， （并最后進行 2次光整加工 ) 工序 3：卸下工件，用專用夾具在銑床上加工鍵槽 刀對零件上的鍵槽進行粗加工（主軸轉(zhuǎn)速為 1000r/min，每轉(zhuǎn)進給F=） 刀對零件上的鍵槽進行精加工（主軸轉(zhuǎn)速為 1200r/min，每轉(zhuǎn)進給F=） 工序 3：裝夾零件右端，加工零件左端 工 廠 數(shù)控加工 工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材 料 零件圖號 花鍵軸 軸類 45 鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 設備名稱 車 間 1 專用夾具 XK7130 制造車間 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 每齒進給量（ mm/z） 背吃刀量(mm) 備注 1 粗銑鍵槽 T5 1200 ******學院畢業(yè)論文 27 2 精銑鍵槽 T5 1600 1 編制 朱紅朵 審核 批準 共 頁 第 頁 工序 4：卸下工件，用專用夾具在花鍵銑床上加工花鍵 在萬能銑床上用專門的成形銑刀直接銑出齒間輪廓 ,用分度頭分齒逐齒銑削 ,如不用成形銑刀 ,也可 用兩把盤銑刀同時銑削一個齒的兩側(cè) ,逐齒銑床好后再用一把盤銑刀對底徑稍修整 .不過此法生產(chǎn)率和精度較低 ,主要用于單件小批生產(chǎn)中加工以外徑定心的花鍵軸和粹硬前的粗加工 . 本次對花鍵的加工主要是在普通銑床上加工，找準對刀點，然后手動進給到規(guī)定的長度，抬刀。 用 2號刀切槽，割完后暫停 2秒。 用 1號刀采用 G01進行零件左端面的輪廓循環(huán)粗加工。（割槽時需開切削液） 工序 1：裝夾零件左端，加工零件右端外型面 工 廠 數(shù)控加工 工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材 料 零件圖號 花鍵軸 軸類 45 鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 設備名稱 車 間 1 O1001 三爪自定 心卡盤 CA6140 型數(shù)控車床 制造車間 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 進給速度（ mm/r） 背吃刀量 (mm) 備注 1 車平左端面 T1 800 2 手動 ******學院畢業(yè)論文 23 2 粗車外輪廓 T1 650 3 自動 3 精車外輪廓 T1 850 4 退刀槽的加工 T2 400 2 5 越程槽的加工 T3 400 3 編制 *** 審核 批注 共 頁 第 頁 工序 2：掉頭裝夾零件右端，加工零件左端外型面 第三章 花鍵軸的數(shù)控加工工藝路線設計 24 卸下工件，用銅皮包住已加工過的 φ 20 的外圓 ,棒料伸出 卡盤外約 120mm,找正后加緊。 用 2 號刀切槽，割完后暫停 2秒。 用 1 號刀采用 G01進行零件右端面的輪廓循環(huán)粗加工。 根據(jù)實際生產(chǎn)加工快速、簡潔的需要采用如下工步。 花鍵軸的工藝路線的制定 工序 1：裝夾零件左端，加工零件右端外型面 下料 ,用切割機切 φ 40的 45熱軋圓鋼 ，長度為 190mm。 第三章 花鍵軸的數(shù)控加工工藝路線設計 22 由此，花 鍵軸加工的加工工序依據(jù)裝夾次數(shù)劃分，可劃分四道工序，即工序1為裝夾零件左端，加工零件右端外型面。工序如下： 左外輪廓 →螺紋→右外輪廓 →螺紋→鍵槽→花鍵鍵槽 花鍵軸加工順序的安排 順序的安排應根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位安裝與夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。 有上分析可知：由于花鍵軸是多階梯軸，加工需要掉頭，同時由于鍵槽、花鍵的出現(xiàn)，需要更換機床，加工較為繁雜，所以采用分散加工的原則。什么零件宜采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，也要根據(jù)實際情況合理確定。對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡 要進行粗、精加工的都要將工序分開。對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的工件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)?；ㄦI鍵槽采用 花鍵專 用銑床 Y613K 和 花鍵磨床 M1432A。 3 為軸承端蓋，用來密封軸承， 4為滾動軸承，5 為操作手柄， 6 為分度盤， 8分別為定位銷，螺釘，保證分度盤在夾具體上的定位和加緊， 9 為夾具體， 10 為撥盤， 11 為夾具小軸， 12 為雞心夾頭，用來加緊工件 圖 210分度裝置 花鍵軸加工設備的選用 根據(jù)被加工零件的外形、材料與加工精度等條件分析，由于花鍵軸是多階梯軸，并且圖紙要求精度較高，經(jīng)過分析決定，采用 CKA6140 數(shù)控系統(tǒng)的車床進行主要加工。并由它帶動花鍵軸實現(xiàn)分度轉(zhuǎn)位， 再用頂尖頂住工件的一端面 如圖 2 210所示 。要用 V型塊和定位支釘?shù)亩ㄎ患庸ゆI槽，如圖 28所示。一夾一頂裝夾工件的安裝剛性好，軸向定位正確，且比較安全，能承受較大的軸向切削力。 該零件要用到數(shù)控車床、銑床，所以不同的機床需要選擇不同的夾具 由于零件的尺寸比較長，所以為了加工時的穩(wěn)定性，故使用“一夾一頂”的裝夾方案。的外螺紋 車刀 1 車螺紋 自動 6 T05 B=6mm 鍵 槽刀 1 銑鍵槽 自動 第二章 花鍵軸的加工工藝 18 7 T06 成形銑刀 1 銑花鍵 手動 外圓車 刀 切槽刀 螺紋車刀 鍵槽刀 成形銑刀 編制 審核 批準 共 1頁 第 1 頁 威海職業(yè)學院畢業(yè)設計 19 花鍵軸夾具的選擇與裝夾方案的確定 由于夾具確定了零件在機床坐標系中的位置，即加工原點的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機床坐標系中的正確坐標方向，同時協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。 表 刀 具卡片 產(chǎn)品名稱或 代號 零件名稱 花鍵軸 零件圖號 序號 刀具編號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 B= 中心鉆 1 鉆中心孔 手動 2 T01 90176。=30，外圓車刀 )； 2號刀：寬 2mm的硬質(zhì)合金焊接切槽刀（用于車零件上的退刀槽）； 3號刀：寬 3mm的硬質(zhì)合金焊接切槽刀（用于車零件右端的越程槽）； 4號孔： 600的螺紋刀（用于車花鍵軸的螺紋） 5號刀： 6mm鍵槽銑刀（銑型號為 6*20 的鍵槽）。需選擇如下刀具： 0號刀： B= 中心鉆。 鍵槽銑刀的材料為 硬質(zhì)合金。這些刀具材料的性能和應用范圍歸類介紹對比，如表 。刀具的類型、規(guī)格和精度等 級應符合加工要求。 刀具的選擇應考慮工件材質(zhì)、加工輪廓類型、機床允許的切削用量和剛性以及刀具耐用等因素。不僅要求精度高、強度大、剛度大、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。 粗銑時： F= 2 1200 =360mm/min 精銑時： F= 2 1600=800mm/min 花鍵軸的刀具選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工序設計的重要 內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。工件剛性差或刀具 強度低時，應取較小值。工件表面粗糙度要求越高， fz越小。工件材料強度和硬度越高， fz越?。环粗畡t越大。 Z 對于銑刀等多齒刀具，通常規(guī)定每齒進給量 fz（ mm），其含義是刀具每轉(zhuǎn)過一個齒，刀具相對于工件在進給運動方向上的位移量。 車螺紋時，粗車進給速度為 450mm/min，精車進給速度為 450mm/min。當鋼的硬度為 44～ 56HRC時，應乘系數(shù)；當鋼的硬度 為57～ 62HRC時，應乘系數(shù) k=。 ，進給量不大于 1mm/r。 r1) 碳 素結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 耐熱鋼 16 25 20 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ ～ － － ～ ～ ～ － － － ～ ～ － － － － － 20 30 25 25 20 40 ～ ～ － ～ － － － － － － 威海職業(yè)學院畢業(yè)設計 15 60 100 400 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ － ～ ～ － － ～ 鑄鐵 銅合金 16 25 20 60 100 400 ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － － ～ ～ － － － － 20 30 25 25 40 60 100 400 ～ ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － ～ ～ ～ － － ～ ～ － － － ～ 注： ，表中進給量應乘系數(shù) k=～ 。 表 金車刀粗車外圓、端面的進給。但刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可以設定盡量 高的進給速度。在保證工作加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進給速度（ 2021mm/min以下）。但實際上由于機床、刀具等的限制，綜合考慮： 粗銑時 cv =80m/min 精銑時 cv =100m/min 代入 2－ 8公式 ： 即粗銑鍵槽時 n粗 =1000*80/*20＝ 1200 r/min 精銑鍵槽時 n粗 =1000*100/*20＝ 1600 r/min 粗銑花鍵時 n粗 =1000*80/*36＝ 707 r/min 精銑鍵槽時 n粗 =1000*100/*36＝ 885 r/min 進給量 f的選擇 刀具在進給運動方向下相對于工件的位移量，稱為進給量，用刀具或工件每 轉(zhuǎn)或每行程的位移量 f來表示，其單位用 mm/r表示。銑削加工的切削速度可從表中選取。其原因是 fZ、ap、 ae和 Z增大時 ，刀刃負荷增加，而且同時工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加、刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。 M25 P＝ ， 將這數(shù)據(jù)代入公式 210得： n≤ 1200/ n≤ 1120 r/min 所以車螺紋時 n =450 r/min，切槽時 n=400 r/min。在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P的大小、驅(qū)動電動機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。 精車時 n=1000*100/*36＝ 884r/min,根據(jù)機床的轉(zhuǎn)速范圍，取 850r/min作為粗車轉(zhuǎn)速。 表 硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值 工件材料 pa ＝ ～ 2 mm pa ＝ 2～ 6 mm pa ＝ 6～ 10 mm f＝ ～ mm/r f＝ ～ mm/r f＝ ～ 1 mm/r Vc/(m/min) Vc/(m/min) Vc/(m/min) 低碳鋼易切削鋼 140～ 180 100～ 120 70～ 90 中碳鋼 130～ 160 90～ 110 60～ 80 100～ 130 70～ 90 50～ 70 合金結(jié)構(gòu)鋼 100～ 130 70～ 90 50～ 70 80～ 110 50～ 70 40～ 60 工具鋼 90～ 120 60～ 80 50～ 70 灰鑄鐵 90～ 110 60～ 80 50～ 70 90～ 110 50～ 70 40～ 60 高錳鋼 10～ 20 銅及銅合金 200～ 250 120～ 180 90～ 120 鋁及鋁合金 300～ 600 200～ 400 150～ 200 威海職業(yè)學院畢業(yè)設計 13 鑄鋁合金 100～ 180 80～ 150 60～ 100 根據(jù)這個表中的背吃刀量 ap，我可以找出車刀的切削速度范圍。切削速度確定后，用公式計算出主軸轉(zhuǎn)速。 （ 1） 數(shù)