花鍵軸加工工藝

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1、 結(jié)合子加工工藝說明書 （數(shù)控加工工藝課程設(shè)計） 前 言 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。 數(shù)控加工工藝課程設(shè)計是數(shù)控技術(shù)類專業(yè)同學在學習數(shù)控加工工藝、機械加工實訓及其他有關(guān)課程之后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是第一次較全面的工藝設(shè)計訓練，其目的是培養(yǎng)學生綜合運用數(shù)控加工工藝及其他有關(guān)先修課

2、程的知識去分析和解決工程實際問題的能力，以進一步鞏固、深化、擴展本課程所學到的理論知識，強化工藝設(shè)計能力。通過數(shù)控加工工藝課程設(shè)計，同學應(yīng)進一步提高識圖、制圖和機械設(shè)計的水平；掌握機械加工工藝設(shè)計的方法，學會查閱和運用有關(guān)專業(yè)資料、手冊等工具書；培養(yǎng)獨立思考和工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 此次數(shù)控加工工藝設(shè)計實訓，我們在對結(jié)合子零件的整個設(shè)計過程中，對零件進行工藝分析，擬定其機械加工工藝過程，選擇加工過程中適合的刀具，并撰寫相關(guān)設(shè)計說明書。 數(shù)控加工工藝設(shè)計課程要求我們應(yīng)該像真正在工廠工作一樣的嚴格要求自己，必須以科學務(wù)實和誠信負責的態(tài)度對待自己所做的技術(shù)決

3、定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培養(yǎng)良好的工作作風。 目 錄 一、數(shù)控加工工藝課程任務(wù)書 1.1設(shè)計題目 …………………………………………………4 1.2設(shè)計任務(wù) …………………………………………………4 1.3設(shè)計要求 …………………………………………………4 二、零件加工工藝分析 2.1零件圖工藝分析 …………………………………………6 2.2確定毛坯 …………………………………………………6 2.3確定加工路線 ……………………………………………6 2.3.1確定走刀路線 ………………………………………7 2.4確定裝夾方案

4、 ……………………………………………7 2.5確定加工順序 ……………………………………………7 2.6刀具的選擇 ………………………………………………8 2.7切削用量選擇 ……………………………………………8 2.7.1加工余量 ……………………………………………8 2.7.2切削用量 ……………………………………………8 三、小結(jié) ……………………………………………………………10 四、參考資料 ………………………………………………………11 五、附 ………………………………………………………………11 一、數(shù)控加工工藝課程設(shè)計任務(wù)書 1.1設(shè)

5、計題目 結(jié)合子零件制造工藝設(shè)計 1.2設(shè)計任務(wù) 選擇設(shè)計指導書附錄第113頁結(jié)合子零件，此零件材料為45鋼，為小批量生產(chǎn)類型，需要經(jīng)過熱處理，如下圖1-1所示： （1） 對零件進行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張。 （2） 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張 （3） 擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)程卡（工藝過程卡、工序卡片和刀具卡）1套。工序卡片不得少于5份，數(shù)控工序卡少于5份的用普通加工工序卡補足5份。 （4） 設(shè)計軸類零件的需手工編制數(shù)控車削程序并仿真。 （5

6、） 撰寫設(shè)計說明書1份。 1.3設(shè)計要求 （1） 零件圖盡量采用1：1比例，畫上標準標題欄，原圖如有錯誤或缺線改正。 （2） 設(shè)計說明書要有手寫稿（草稿）和電子稿。 （3） 視圖表達、零件材料、加工規(guī)范等一律采用新標準。 （4） 必須以科學務(wù)實和誠信負責的態(tài)度對待自己所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培養(yǎng)良好的工作作風。 （5） 全部資料完成后打包上交 零件工作圖： 圖1-1 二．零件圖加工工藝 2.1零件圖工藝分析 對于該零件的工藝分析，主要從結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和技術(shù)要求，定位基礎(chǔ)及毛坯等方面進行。該零件形狀復雜，為軸對稱圖形；零件尺寸標注不全，有

7、誤，經(jīng)討論已給予合理尺寸標注；，，和軸向的尺寸精度較高；表面粗糙度較高，均須粗、精加工，后上磨床進行加工；零件有一處花鍵，需要進行熱處理。 2.2確定毛坯 該零件形狀結(jié)構(gòu)復雜，若采用棒料直接加工，不能保證零件加工的切削性能，且不經(jīng)濟，故采用模鍛制成毛坯，可以節(jié)省時間和勞動力，也可提高零件的切削加工性能。 模鍛毛坯簡圖如下: 114x124(mm) 圖1-2 2.3確定加工路線 該零件結(jié)構(gòu)形狀復雜，尺寸精度要求高，可以模鍛一個毛坯，進行正火提高零件切削加工性能，再通過普通車床進行兩端面的加工，上數(shù)控車床進行內(nèi)外輪廓粗加工，后半精車內(nèi)外輪廓，將零件進行調(diào)質(zhì)處理，使

8、其獲得良好的切削加工性能及硬度。該零件有一處花鍵，用數(shù)控銑床加工，并進行表面淬火，再根據(jù)表面粗糙度要求到磨床加工。 2.3.1確定走刀路線 如下圖1-3所示： 圖1-3 2.4確定裝夾方案 在數(shù)控車床加工時，采用邊夾邊加工的方法，先加工右端的端面，以此端面為基準面進行后面尺寸的定位加工，然后調(diào)頭加工左端的端面，加工時，因要求較高同軸度，可采用芯軸定位加工來保證其同軸度。加工3X6時，采用分度頭裝夾鉆孔。內(nèi)徑為40+0.023的花鍵及4-21+0.3槽上數(shù)控銑床加工。零件尺寸基準為右端面，加工時先裝夾左端車右端尺寸，后裝夾右端，車左端。 2.5確定加工順序

9、 按先面后孔，先粗后精的原則，確定其加工順序。該零件為回轉(zhuǎn)體零件，且有多處尺寸精度要求較高，確定加工程序為在數(shù)控車床上粗、精車零件外輪廓，在鏜床完成內(nèi)孔加工，最后在數(shù)控銑床上加工零件左端的槽及3個6的孔，最后上插齒機加工內(nèi)花鍵，為保證表面粗糙度，要進行磨床的加工。 2.6刀具的選擇 在加工內(nèi)外輪廓時，外輪廓表面是臺階，因而車刀的主偏角為90~93;為防止副后刀面與工作表面發(fā)生干涉，應(yīng)選擇較大的副偏角。加工內(nèi)輪廓時用鏜刀鏜3X0.5的退刀槽。加工花鍵時選用成型銑刀，外圓槽用二刃立銑刀。如下表1-1： 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 結(jié)合子 零件圖號 序號

10、 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑/mm 備注 1 T01 93右偏外圓車刀 1 粗精加工零件外輪廓 0.2 25x25 2 T02 內(nèi)圓車刀 1 粗精加工零件內(nèi)輪廓 0.2 25x25 3 T03 鏜刀 1 內(nèi)圓退刀槽 0.4 20x20 4 T04 21mm高速鋼立銑刀 1 4-21mm槽 5 T05 6高速鋼鉆頭 1 3- 6孔 6 T06 拉刀 1 花鍵 7 T07 切槽刀 1 右端外圓槽 3 25x25 8 T08 砂輪 1 表面粗糙度

11、 細砂 編制 蔡無及 審核 批準 09年 1月 4日 共 1 頁 第 1 頁 表1-1 2.7切削用量選擇 背吃刀量在粗、精加工中應(yīng)有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)；精加工時，為保證零件的加工精度和表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1~0.4mm較為合適。進給量和切削速度應(yīng)根據(jù)被加工表面質(zhì)量、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關(guān)資料并結(jié)合機床使用說明書選取。 2.7.1加工余量 該零件毛坯采用模鍛制造，為給后面粗、精加工保證尺寸精度，在制造毛坯時，各邊多留2mm。

12、在粗加工時根據(jù)尺寸要求為半精加工和精加工留一定余量，例如粗加工留0.4，半精加工留0.15，精加工至尺寸要求。見表1-2 2.7.2切削用量 因銑刀直徑較小，為了保證精加工時刀具的強度和剛度，確保零件的要求，故選擇主軸轉(zhuǎn)速為350r/min,進給速度為105mm/min，車床粗車主轉(zhuǎn)速600r/min,車床精車主轉(zhuǎn)速1000r/min，參考設(shè)計任務(wù)書P74~79.見表1-2 刀具 車削 余量 ap f n 外圓車刀 粗車 0.4 1 0.8 800 半精車 0.15 0.4 0.3 1000 精車 0 0.2 0.2 10

13、00 內(nèi)圓車刀 粗車 0.4 1 0.8 600 半精車 0.15 0.3 0.2 800 精車 0 0.1 0.2 800 切槽刀 精車 0 0.3 0.3 600 鏜刀 粗鏜 0.12 0.4 0.1 700 精鏜 0 0.2 0.02 900 高速鋼立銑刀 粗銑 0.3 0.2 0.15 500 精銑 0 0.1 0.03 800 高速鋼鉆頭 精鉆 0 0.05 0.08 300 插刀 粗插 0.3 0.1 0.1 300 精 0 0.04 0.05 300 砂輪

14、 磨 0 0.01 0.01 1200 表1-2 三、小結(jié) 能獨立完成此次的數(shù)控加工工藝課程設(shè)計任務(wù)書，我覺得挺不容易。之前從未接觸過此類的設(shè)計，在實訓前就開始擔心能否完成任務(wù)，那時候是什么都不懂，經(jīng)過一周的實訓我能對數(shù)控加工工藝課程有所了解，明白了在數(shù)控專業(yè)中它占有極其重要的位置。我們學習這個就是為了拓寬知識面，增強實踐動手能力，使我們初步具有工程實踐能力和綜合運用知識的能力。 在此次實訓過程中，我們遇到不少的困難，但在老師在幫助下我們都勉強度過了，課后也通過上網(wǎng)查詢相關(guān)內(nèi)容來解決一些問題。數(shù)控加工工

15、藝設(shè)計課程實訓內(nèi)容較多，不但要對相應(yīng)設(shè)計零件要有所了解，還要對該零件生產(chǎn)過程中的加工步驟有合理的設(shè)計安排。真是書到用時方恨少啊，就我們現(xiàn)在學到東西還遠遠不夠呢，就憑現(xiàn)在的基礎(chǔ)我們設(shè)計出來的東西估計都是次品廢品。當然任何一項技術(shù)都是要通過不斷的學習鉆研才可能有所成就。 大學三年的時間轉(zhuǎn)瞬即逝的，如果只是學好了應(yīng)用教材的內(nèi)容，那還是遠遠不夠的。當今社會的就業(yè)形式險峻，悲觀點的想：畢業(yè)之后，前途渺茫。要未雨綢繆，在增加專業(yè)知識，接受系統(tǒng)性的學習的同時，要精益求精，學透鉆透。要記得有一技傍身，以后再社會上才能有碗飯吃啊。 實訓是結(jié)束了，但對知識的學習是永遠不能停止的。大二相比與大一多了些業(yè)余時間，

16、多利用這些空余時間，補補自己的精神空間，豐富專業(yè)知識，提高專業(yè)技能，提升專業(yè)素養(yǎng)，為做一個全面型技術(shù)人才努力！ 四、主要參考資料 1.趙長旭編著，關(guān)雄飛主審，《數(shù)控加工工藝》，西安電子科技大學出版社，出版時間：2006年1月。 2．主編趙長旭，參審沈驊，《數(shù)控加工工藝課程設(shè)計指導書》，西安電子科技大學出版社，出版時間：2007年7年。 3.鄧建新、趙軍編著，艾興主審，《數(shù)控刀具材料選用手冊》，機械工業(yè)出版社，出版時間：2005年8月。 4.主編王愛玲，副主編李清，《數(shù)控機床加工工藝》，機械工業(yè)出版社，出版時間：2006年9月。 5.主

17、編賈鳳桐，《簡明銑工手冊》機械工業(yè)出版社，出版時間：2001年4月。 五、附 一張機械加工工藝卡（表1-3），一張刀具卡（表1-4），五張加工工序卡（表1-5至1-9），一張程序表（表1-10）： 表1-3 麗水職業(yè)技術(shù)學院 產(chǎn)品型號 機械加工工藝過程 零件編號 A001 第 1 頁 零件名稱 結(jié)合子 共 1 頁 材料 名稱 型號及規(guī)格 毛坯種類 毛坯尺寸 毛重/Kg 45號鋼 模鍛 114x124 凈重/Kg 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)

18、備 工藝裝備名稱與編號 工時定額(小時) 夾具 量具 刃具 輔具 準備 操作 單件 1 備料 模鍛：114x124 2 熱處理 正火 3 車 粗車右端面，外輪廓，各部分保留2~3mm， 后精車至尺寸。 數(shù)控車床CK6132 三爪卡盤 游標卡尺 93外圓車刀 4 車 掉頭裝夾右端，粗、精加工左段 數(shù)控車床CK6132 三爪卡盤 千分尺 內(nèi)外圓車刀 5 鏜 夾右端，粗、精鏜內(nèi)圓輪廓，退刀槽 鏜床 鏜刀 芯軸

19、 6 鉆 鉆3- 6圓 數(shù)控銑床 分度頭 6高速鋼鉆頭 7 熱處理 調(diào)質(zhì)220~240HBS 8 插 插內(nèi)花鍵 插齒機 游標卡尺 插齒刀 9 銑 銑零件圖左端4-21槽 數(shù)控銑床 V型塊 游標卡尺 15高速鋼立銑刀 10 磨 根據(jù)零件圖表面粗糙度要求加工 磨床 11 鉗 去毛刺 12 檢查 按圖樣技術(shù)要求檢查項目 修改記錄 標記

20、 學生班級 學生姓名 指導老師 完成日記 簽名 數(shù)控0806 蔡無及 李立 陳明 表1-4 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 結(jié)合子 零件圖號 02 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑/mm 備注 1 T01 93右偏外圓車刀 1 粗精加工零件外輪廓 0.2 25x25 2 T02 內(nèi)圓車刀 1 粗精加工零件內(nèi)輪廓 0.2 25x25 3 T03 鏜刀 1 內(nèi)圓退刀槽 0.4 20x20 4 T04 15mm高速鋼立銑刀 1 零件左端鍵槽 5

21、T05 6高速鋼鉆頭 1 3- 6孔 6 T06 內(nèi)花鍵插齒刀 1 花鍵 7 T07 寬度為3mm的切斷刀 1 外圓表面2處凹槽 25x25 8 T08 砂輪 1 表面粗糙度 細砂 編制 蔡無及 審核 批準 2009年 1 月 5 日 共 1 頁 第 1 頁 表1-5 麗水職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 結(jié)合子 零件編號 A001 工序名稱 外輪廓加工 工序號 3 設(shè)備 編號 型號 名稱

22、 數(shù)控車床 夾具 編號 名稱 三爪卡盤 定額 每批件數(shù) 1 單件時間 工人級別 學生班級 學生姓名 日期 數(shù)控0806 蔡無及 1.3 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 量具 切削用量 機動時間小時 輔助時間小時 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 ap f vc n 1 粗車右端面； 粗車外圓表面分別至尺寸70.4mm、66mm T01 93右偏外圓車刀 1 千分尺 1 1 0.8 800 2 半精車外輪廓，留余量0.15； 倒圓角，倒斜角

23、T01 93右偏外圓車刀 1 千分尺 1 0.4 0.3 1000 3 精車右端至尺寸 T01 93右偏外圓車刀 1 千分尺 1 0.2 0.2 1000 4 切槽刀加工右端兩處凹槽 T07 切槽刀 1 游標卡尺 1 1 0.3 500 5 掉頭裝夾右端，粗車左端至尺寸110.4mm T01 93右偏外圓車刀 1 千分尺 1 1 0.8 800 6 半精車左端外圓，留余量0.15 T01 93右偏外圓車刀 1

24、 千分尺 1 0.4 0.3 1000 7 精車左端至尺寸 T01 93右偏外圓車刀 1 千分尺 1 0.2 0.2 1000 表1-6 麗水職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 結(jié)合子 零件編號 A001 工序名稱 內(nèi)孔加工 工序號 5 設(shè)備 編號 型號 名稱 數(shù)控車床 鏜床 夾具 編號 名稱 三爪卡盤 定額 每批件數(shù) 1 單件時間（小時） 工人級別 學生班級 學生姓名 日期 數(shù)控0806 蔡無及 1.3 序號 工 步

25、內(nèi) 容 刀具及輔具 量具 切削用量 機動時間小時 輔助時間小時 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 ap f vc n 1 夾右端，粗車內(nèi)圓輪廓，留0.4余量 T02 內(nèi)圓車刀 1 游標卡尺 1 1 0.8 600 2 半精車至尺寸54.6，93.6，29.6 T02 內(nèi)圓車刀 1 游標卡尺 1 0.3 0.2 800 3 粗鏜內(nèi)圓，退刀槽 T03 鏜刀 1 0.1 0.4 700 4 精鏜內(nèi)圓 T03

26、 鏜刀 1 0.02 0.2 900 4 鏜尺寸55有同軸度要求 T03 鏜刀、芯軸 1 游標卡尺 1 0.2 0.2 900 5 磨內(nèi)徑55 T08 砂輪 細砂 1 1200 表1-7 麗水職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 結(jié)合子 零件編號 A001 工序名稱 6孔加工 工序號 6 設(shè)備 編號 型號 名稱 數(shù)控車床 夾具 編號 名稱 回轉(zhuǎn)臺 分度頭 定額 每批件數(shù) 1 單件時間（

27、小時） 工人級別 學生班級 學生姓名 日期 數(shù)控0806 蔡無及 1.3 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 量具 切削用量 機動時間小時 輔助時間小時 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 ap f vc n 1 上回轉(zhuǎn)臺，分度頭裝夾 2 定好角度，鉆3個間隔120的6孔 T05 高速鋼鉆頭 6 1 游標卡尺 1 0.05~0.1 10~18 300 表1-8 麗水職業(yè)技術(shù)學院

28、數(shù)控加工工序卡 零件名稱 結(jié)合子 零件編號 A001 工序名稱 銑鍵槽 工序號 9 設(shè)備 編號 型號 名稱 數(shù)控銑床 夾具 編號 名稱 V型塊 定額 每批件數(shù) 1 單件時間（小時） 工人級別 學生班級 學生姓名 日期 數(shù)控0806 蔡無及 1.3 工序 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 量具 切削用量 機動時間小時 輔助時間小時 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 ap f vc n 1 粗銑4個槽，留0.3余量 T04 立銑刀

29、 15 1 游標卡尺 1 0.2 0.1~0.25 18~42 500 2 精銑4個槽至尺寸 T04 立銑刀 15 1 游標卡尺 1 0.02~0.05 800 3 對槽進行局部淬硬52HRC 4 磨 T08 1200 表1-9 麗水職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 結(jié)合子 零件編號 A001 工序名稱 插內(nèi)花鍵 工序號 8 設(shè)備 編號 型號

30、 名稱 插齒機 夾具 編號 名稱 定額 每批件數(shù) 1 單件時間（小時） 工人級別 學生班級 學生姓名 日期 數(shù)控0806 蔡無及 1.3 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 量具 切削用量 機動時間小時 輔助時間小時 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 編號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 ap f vc n 1 拉刀，加工內(nèi)花鍵 T06 拉刀 1 0.1 0.05 300 2 磨 T08 砂輪 細砂 1 1200

31、 表1-10 程 序 段 號 指 令 及 其 內(nèi) 容 說 明 001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031 032 033 O0001 G21 G40 G97 G99 T0101 M03 S800 G00 X74.0 Z2.0 G71 U1.0 R1.5 G71

32、 P10 Q20 U0.5 W0.2 F0.2 N10 G00 X0.0 G01 Z0.0 X70.0 Z-63.5 G02 X76.0 Z-66.5 R3 G01 X108 X110 Z-68.5 Z-122.0 N20 G01 X115 G00 Z2.0 X74.0 M05 M00 T0202 M03 S500 G00 X74.0 Z2.0 G01 Z-3.0 X68.0 F30 X74.0 F200 G00 Z-26.0 G01 X68.0 F30 X74.0 F200 G00 X74.0 Z2.0 M05 M30 程序名稱 程序初始化 選擇外圓車刀 主軸正轉(zhuǎn)，主軸800r/mim正轉(zhuǎn) 刀具快速定位 外圓粗車循環(huán)，背吃刀量1.0 留余量X0.5，Z0.2，進給量0.2mm/r 進刀 外圓車至63.5mm處 倒R3圓弧 倒2x45斜角 車至115mm，退刀 回到程序初始點 主軸停轉(zhuǎn) 程序暫停 換切斷刀 主軸轉(zhuǎn)動，主軸500r/mim正轉(zhuǎn) 快速定位 刀具慢移至Z3處 切槽，深2mm 退刀 快速移至Z26處 切槽，深2mm 退刀 快速回到程序初始點 主軸暫停 程序停止