【正文】 軸套零件的機械加工工藝規(guī)程、夾具及數(shù)控編程設(shè)計 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈，機械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進生產(chǎn)力的代表，在機械 及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機械制造的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。并繪制零件圖、夾具圖。限于編者的水平有限，對書中的不妥之處，敬請讀者批評指正。 圖 軸套零件圖 零件圖的完整性和正確性 經(jīng)審查，該零件視圖準確、完整，表達直觀 清晰，符合國家標準，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標注齊全、合理。進行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準備。 該零件的尺寸精度要求有： 162。106 ?? 精度等級為 IT 162。110 ?? 精度等級 IT 162。107G6... 的圓跳動為 ；位置精度：端面 A對 162。93G6對 162。93 ?? 表面粗糙度 、 162。5 和 162。164表面為不加工表面，其余表面粗糙度為 。其中內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外槽可在數(shù)控車床上加工；端面孔可在數(shù)控銑床上加工；斜孔在鉆床上加工。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 毛坯余量確定 毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計基準一般同零件圖一致。 根據(jù)該零件的圖紙要求，確定該零件毛坯材料為鑄件，徑向余量為單邊 3mm，長度余量為 12mm（即總長為 145mm）。 毛坯 零件合圖 有毛坯余量確定該零件的毛坯圖如圖 。167外圓控制長度尺寸 下端面、鏜內(nèi)孔 162。 162。93 、內(nèi)槽。9 中心孔。9 底孔 162。9 孔。14 沉孔。10 162。 162。 30 熱處理 局部淬火 。 40 鉗 去毛刺 45 檢驗 檢驗各尺寸。167外圓 粗車（精度等級 IT12，表面粗糙度 ） →精車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ）。107 ?? 內(nèi)孔 粗車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ） →半精車（精度等級 IT8，表面粗糙度 ）→磨削（精度等級 IT6，表面粗糙度 ）。93 內(nèi)孔 粗車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ） →半精車（精度等級 IT8，表面粗糙度 ）→磨削（精度等級 IT6，表面粗糙度 ）。106 ?? 槽 粗車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ） →半精車（精度等級 IT8，表面粗糙度 ）→磨削（精度等級 IT6，表面粗糙度 ）。123 ?? 槽 粗車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ） →半精車（精度等級 IT8，表面粗糙度 ）→磨削（精度等級 IT6，表面粗糙度 ）。110 ?? 槽 粗車（精度等級 IT10，表面粗糙度 ） →半精車（精度等級 IT8，表面粗糙度 ）→磨削（精度等級 IT6，表面粗糙度 ）。9孔 鉆中心孔 →鉆底孔（精度等級 IT12，表面粗糙度 ）→鉸孔（精度等級 IT10，表 面粗糙度 ）。10孔 鉆中心孔 →鉆底孔（精度等級 IT12，表面粗糙度 ）→鉸孔（精度等級 IT10，表面粗糙度 ）。5 斜孔 鉆中心孔 →鉆孔（精度等級 IT12，表面粗糙度 ）。9斜孔 鉆中心孔 →鉆孔（精度等級 IT12，表面粗糙度 ）。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。 定位基準的選擇 （ 1）粗基準的選擇 粗車時以 162。212上端面為粗基準，并加工出精基準。167外圓及 162。 加工階段的劃分 零件加工時，往往不是依次加工完各個表面，而是將各表面的粗、精加工分開進行，為此，一般都將整個工藝過程劃分幾個加工階段，這就是在安排加工順序時所應(yīng)遵循的工藝過程劃分階段的原則。 （ 2）半精加工階段 —— 這階段的作用是為零件主要表面的精加工作好準備，并完成一些次要表面的加工。這階段的主要任務(wù)是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度。167 外圓控制長度尺寸 下端面、鏜內(nèi)孔 162。 162。93 、內(nèi)槽 ... 20 3162。9 底孔 162。9孔。14 沉孔。1 。5 。9. 每道工序完成后應(yīng)包子的尺寸成為該工序的工序尺寸。每道工序的工序尺寸都不相同，他們組不向設(shè)計尺寸接近。 工序余量確定后，就可計算工序尺寸。 基準重合時的工序尺寸 加工尺寸 工序余量（單邊） mm 工序尺寸及公差 mm 表面粗糙度 Ra/μ m 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 162。106 162。107?? 162。 162。123 ?? 8 162。123?? 加工尺寸 工序余量（單邊） mm 工序尺寸及公差 mm 表面粗糙度 Ra/μ m 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 ... 162。92 162。93 ?? 162。 162。 工序 20 該工序主要加工孔，選擇在數(shù)控銑床上加工，夾具選用三爪卡盤裝夾，卡爪用軟爪。10，選擇在鉆床上加工，夾具選用鉆床專用夾具。 表 機械加工刀具卡片 刀具名稱 刀具材料 刀具規(guī)格 加工部位 外圓粗車刀 YT15 90176。刀尖 精車外圓輪廓、端面 粗鏜刀 YT15 60176。刀尖 精鏜內(nèi)孔 內(nèi)切槽刀 YT15 3mm刀寬 切內(nèi)直槽 ... 成型槽刀（內(nèi)） YT15 專用刀具 切內(nèi)梯形槽 中心鉆 高速鋼 162。 鉆 3162。9 鉸 3162。14mm 銑沉孔 麻花鉆 硬質(zhì)合金 162。10底孔 鉸刀 硬質(zhì)合金 162。10孔 麻花鉆 硬質(zhì)合金 162。5 麻花鉆 硬質(zhì)合金 162。9 量具的選擇 該零件屬于中批量生產(chǎn)，因此選用通用量具進行測量，外圓尺寸可直接采用游標卡尺測量；內(nèi)孔 162。93 選用內(nèi)徑表進行測量；梯形槽底徑選用內(nèi)徑卡爪進行測量；各 孔選用專用量具進行測量。 數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量 ap、主軸轉(zhuǎn)速 n或切削速度 vc（用于恒線速度切削）、進給速度 vf 或進給量 f。 切削用量的選用原則 粗車時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。增大背吃刀量 ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進給量 f有利于斷屑。選擇精車的切削用量時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)土盡量提高生產(chǎn)率。 切削用量的選取方法 ① 背吃刀量的選擇 粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。 ... ② 進給速度（進給量）的確定 粗加工時，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要根據(jù)機床進給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進給速度。進給速度 νf 可以按公式 νf =fn 計算，式中 f表示每轉(zhuǎn)進給量，粗車時一般取 ～ ／ r；精車時常取 ～ ；切斷時常取 ～ 。實際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和查表的方法來選取。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時，宜選用較高的切削速度。 在工廠的實際生產(chǎn)過程中，切削用量一般根據(jù)經(jīng)驗并通過查表的方式進行選取。 表 1 硬質(zhì)合金刀具切削用量推薦表 刀具材料 工件材料 粗 加 工 精 加 工 切削速度（ m／ min 進給量（ mm／ r） 背吃刀量 mm 切削速度（ m／ min 進給量（ mm／ r） 背吃刀量 mm 硬質(zhì)合金或涂層硬質(zhì)合金 碳鋼 220 3 260 低合金剛 180 3 220 高合金鋼 120 3 160 鑄鐵 80 3 120 不銹鋼 80 2 60 鈦合金 40 150 灰鑄鐵 120 2 120 球墨鑄鐵 100 2 120 鋁合金 1600 1600 表 2 常用切削用量推薦表 ... 工件材料 加工內(nèi)容 背吃刀 ap／ mm 切削速度 vc／ mr l 刀具材料 碳素鋼σb600MPa 粗加工 57 60～ 80 ～ YT 類 粗加工 23 80～ 120 ～ 精加工 26 120～ 150 ～ 碳素鋼σb600MPa 鉆中心孔 500～800r切削速度除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經(jīng)驗確定，需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。 綜上所述，該零件的切削用量選擇見工序卡片。10 直孔、 162。5 斜孔，其精度等級為 IT12，表面粗糙度為 ，分別設(shè)計鉆兩斜孔的夾具，設(shè)計夾具的目的是為了能夠有正確的位置加工兩斜孔，并保證加工效率。 （ 1）加工 162。107內(nèi)孔、 162。167下端面為定位基準，以 162。 （ 2）加工 162。93內(nèi)孔、 162。167下端面限制 Z移動。5 孔時的 定位元件有定位板，在定位板上安裝的有 162。9 的定位銷釘。9 孔時的定位元件有定位板，在定位板上安裝的有 162。9 的定位銷釘。 Δ D=Δ Y=。 （ 1）加工 162。 （ 2）加工 162。 ... 鉆 162。9孔夾具裝配圖 ... 第三章 第 15號工序刀具設(shè)計說明書 該工序加工精度高，其中梯形槽的加工需要設(shè)計成型刀進行車削，其精度等級為 IT6，表面粗糙度。、 α o=6176。κ r’=15176。9 通孔，其中 3162。 對于 3162。 （ 1）確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值，因Φ 9H8 的上偏差為 ES=+，下偏差 EI=+，尺寸為Φ 9H8的量規(guī)公差為 T=， Z=。 下偏差 =ESZT/2=。 下偏差 =EI=。 工序 20 該工序為數(shù)控銑削，加工的部位主要為孔，其精度等級不高，在數(shù)控銑床加工的目的是為了提高加工效率和減少工人的勞動量。212 外圓，以 162。167 外圓至 162。 （ 2）粗鏜內(nèi)孔 162。106，控制長度 （包括毛坯上端面尺寸）。107 ?? 至 162。 （ 4）切直槽。 （ 6）精車外圓 162。 （ 7）切外槽。167外圓，以 162。 （ 9）粗、精鏜內(nèi)孔 162。 （ 10）切梯形槽。167外圓，以 162。9 中心孔。9底孔 162。9孔。14沉孔。 表 數(shù)控加工刀具卡片 工序號 刀具編號 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀片材料 加工表面 ... 15 T0101 外圓粗車刀 90176。刀尖 YT15 精車外圓及端面 T0303 粗鏜刀 60176。 YT15 精鏜內(nèi)孔 T0505 內(nèi)切直槽 刀寬 3mm YT15 切直槽 T0606 內(nèi)梯形槽刀 專用刀具 YT15 切梯形槽 T0707 外槽刀 3mm刀寬 YT15 切外槽 20 T01 中心鉆 162。 硬質(zhì)合金 鉆 3162。9 硬質(zhì)合金 鉸 3162。14 硬質(zhì)合金 銑 3162。 表 數(shù)控加工切削用量表 加工表面 刀具號 主 軸 轉(zhuǎn) 速（ r/min） 背吃刀量（ mm） 進 給 速 度（ mm/min） 粗車外輪廓及端面 T0101 500 2 100 精車外輪廓 T0202 800 80 粗鏜內(nèi)孔 T0303 450 80 精鏜內(nèi)孔 T0404 700 60 切直槽 T0505 350 40 切梯形槽 T0606 400 35 切外槽 T0707 350 40 鉆中心孔 T01 1200 2 120 鉆 3162。9 孔 T03 300 40 ... 銑 3162。 數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 （ 1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。對于點位加工或 幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 零件的加工程序清單 （ 1）工序 15的數(shù)控加工程序清單 第一次裝夾時的程序清單 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101（外圓粗車刀） 換 1號刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500 M08 切削液開 G00 X175 Z4 快速運動至切削起點 G01 X99 F120 平端面 退刀 G00 X175 退刀 Z2 快速運動至第二次切削起點