顶杆轴的机械加工工艺设计及数控加工.doc

1、摘 要本次设计主要是对顶杆轴零件的机械加工工艺进行分析和零件数控编程与加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为钻头、外圆粗车刀、外圆精车刀、平底刀。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓为阶梯状，零件的里面要在加工过程中，工件需要调头钻孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，为对刀。在机械加工工艺教学中，机械类专业学生都要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括

2、夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成

3、可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。关键字：工艺规程、工序、工步、数控程序、数控加工AbstractThe design includes the NC programming technology and computer-aided software assembly processing, computer-aided sof

4、tware creation and application of CNC technology has played a significant role in promoting.This design were two assembly illustrated NC programming technology, turning programming processing thread linking the two-axle parts, processing surface has circular grooves, cone, thread noodles, which tie

5、in with the pieces Parts of a general complex, so the best use of manual programming.Milling processing programming examples for a typical assembly body parts, the processing side there are holes, U-shaped slot, slot and cavity surface, processing more difficult, in this use of computer-aided softwa

6、re automatically programmed. Design of the basic steps are:Drawing parts drawing, using computer-aided software, component parts, models and test parts for assembly. Determine the processing technology, the preparation of automatic production process simulation system for the importation of spare pa

7、rts processing. Records of operation, complete the design. Key words: NC programming assembly simulation processing目 录摘要前 言11 零件的结构工艺性分析32 数控加工工艺设计22.1 工序设计22.1.1工序准备22.1.2顶杆轴的工序22.2 确定装夹方案和选择夹具32.3 选择刀具32.4 工序余量的安排42.5 加工中心加工切削用量的选择43 顶杆轴实体加工过程63.1 零件的装夹及钻孔63.2 实体切削过程7后 记9致 谢10附录: 机械加工工艺过程卡片和机械加工工艺

8、卡片- I -前 言本设计中根据数控加工应用的特点、专业培养目标和学习要求确定内容安排，力求通过课程的学习，使我们系统掌握数控加工的基本理论知识和常用工艺方法，重点掌握数控编程的方法与技巧，了解先进数控加工技术及发展趋势，具有分析数控加工结构工艺性、提高合理设计数控加工的能力，培养我们具有较强的从事数控加工工艺技术工作和组织数控加工生产管理工作的能力。通过本次数控加工，我们能够较全面地掌握数控加工工艺知识；注重培养我们全面的数控加工的能力，不但掌握数控设备的结构，还要灵活操作使用数控设备。通过学习，能制定出合理的数控加工工艺规程，而且结合数控编程课程学习，能够自己制定加工工艺、自己编制程序、自

9、己动手执行工艺过程并加工出合格的零件。内容包括：数控加工工艺设计，小批量生产典型零件数控加工工艺。 1 零件的结构工艺性分析该顶杆轴的材料为45钢棒料，毛坯为36146mm。由图可知，该零件主要的加工内容为端面、表面、槽、孔，并且端面要倒角，粗糙度全部为0.8m。先在车床上粗精车至尺寸要求，然后在铣床上铣至尺寸要求。图1-1 顶杆轴零件图2 数控加工工艺设计2.1 工序设计按照先粗车，然后精车.步骤如下：2.1.1工序准备 (1) 下料40x150的棒料 (2) 车顶杆轴的左端面车至尺寸要求. (3) 车顶杆轴的右端面车至尺寸要求。 (4) 用13的钻头钻一个深65.97的孔，掉头用2的钻头钻

10、深5.8的孔。 (5) 用夹具夹住一端用粗车刀车至尺寸要求，掉头用粗车刀车至尺寸要求。 (6) 在铣床用分度盘夹住36的一端平底刀铣至尺寸要求，分度盘旋转180铣至尺寸要求。 (7) 用分度盘旋转90，用5钻花钻90的坑，换6钻花钻通孔。2.1.2车顶杆轴的工序（1）加工顶杆轴右边工序一： 工步一：车顶杆轴的右端面 工步二：钻孔. 工步三：粗车轴的表面. 工步四：精车轴的表面 工步四：倒角.工序二： 工步一：去毛刺.(2) 掉头加工顶杆轴左端工序一： 工步一：车顶杆轴的左端面. 工步二：钻孔. 工步三：粗车轴的表面. 工步四：精车轴的表面 工步四：倒角.工序二： 工步一：去毛刺.2.1.3铣顶

11、杆轴的工序(1) 加工加工顶杆轴.工序一： 工步一：粗铣槽. 工步二：钻孔.工序二： 工步一：去毛刺.2.2 确定装夹方案和选择夹具该顶杆轴零件形状较简单.尺寸较小,加工面与非加工面之间的位置精度要求不高,故可选通用三爪卡盘和分度盘。2.3 选择刀具根据加工内容,所需的刀具有钻头 ,平头铣刀，粗车刀，精车刀等,其规格根据加工尺寸选择刀具见下表。表2.1 刀具参数表产品名称零件名称零件图号01程序编号O01-O04工步号刀具号刀具名称刀具补偿值/mm备注直径/mm长度/mm1T01钻头13202T02粗车刀3T03精车刀4T04倒角刀5T05钻头2206T06平底刀10207T07 钻头5308

12、T08钻头630 2.4 工序余量的安排加工余量的大小，对零件的加工质量和生产效率及经济行均有较大的影响。正确规定加工余量的数值，是制定工艺规程的重要任务之一，无论是在车床还是铣床，选好余量尤为重要，在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产率。在数控机床上，在工件表面粗糙度值要求为Ra3.212.5m时，粗车铣后的余量一般取（0.51.0）8 ，而本次设计中工件的表面粗糙度为Ra1.6m，所以粗铣时的余量取0.15mm。2.5 加工中心加工切削用量的选择2.5.1切削用量的确定 切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量（切削深度）、进给量（进给速度）

13、。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。1、切削深度ap（）ap是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸， 主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。由于零件精度要求不高，从“切削用量简明手册”可查得，可以一次净加工余量，即ap等于加工余量，即粗铣时ap=0.5mm。2、切削速度c（m/min），c是指铣刀旋转时的切削速度n=1000c/d0由此公式可算得粗铣外轮廓时 n=800r/min,精铣内外轮廓时n=1600r/min，钻孔时n=600r/min。c）进给量（进给速度）f（mm/min或mm/r） 是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给量数值应选小些，一般在2050mm/min5范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本