曲轴的数控加工工艺Word文件下载.docx
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(1)绘图功能、
(2)编辑功能、(3)三维功能、(4)设计中心和工具选项板、(5)输出功能、(6)Internet功能等。
通过使用AutoCAD2008,可以绘制出单拐曲轴的零件图的二维图纸。
2、零件的工艺分析
由零件图得知,该单拐曲轴材料为QT600-2。
QT600-2是球墨铸铁的老牌号,相当于新标准QT600-3。
该牌号铸铁为珠光体型球墨铸铁,具有中高等强度、中等韧性和塑性,综合性能较高,耐磨性和减振性良好,铸造工艺性能良好等特点。
能通过各种热处理改变其性能。
主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件。
曲轴是将直线运动转变成旋转运动,或将旋转运动转变为直线运动的零件。
它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。
曲轴的结构与一般轴不同,它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成,钢性差,易变形,形状复杂,它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作,对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性,因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。
该单拐曲轴主要加工面为主轴颈端面、轴颈、倒圆、倒角以及阶梯部分,连接板侧面部分,连杆轴颈轴颈、倒圆以及阶梯部分,各油孔以及甩油板连接螺纹。
2.1零件结构工艺性分析
曲轴的结构与一般轴不同,它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成,其L/D=818/110=7.44<12,钢性差,易变形,形状复杂,它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作,对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性,因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。
2.2零件技术条件分析
主轴颈、连杆轴颈本身精度:
主轴颈φ110
尺寸公差等级IT6,表面粗糙度Ra为1.25μm,杆轴颈φ110
尺寸公差等级为IT7,表面粗糙度Ra为0.63μm,轴颈长度公差等级为IT13,圆柱度误差0.015,连杆轴颈的圆柱度误差0.015。
位置精度,主轴颈与连杆轴颈的平行度φ0.02,主轴颈的同轴度误差为φ0.02。
2.3毛坯的选择
2.3.1毛坯种类选择
此零件属小批生产,考虑到成本以及工艺可行性,选择铸造毛坯。
2.3.2毛坯制造方法的选择
铸造分普通铸造和特种铸造,该零件结构简单且为小批量生产,故选择普通铸造,采用手工造型沙箱铸造方式。
3、机加工工艺路线确定
3.1加工方法分析确定
该零件是单拐曲轴。
小批量生产。
故选用中心孔定位,它是辅助基准,装夹方便节省找正时间又能保证连杆轴颈的位置精度,连杆轴颈与主轴颈的中心距为120,加工连杆轴颈时,可利用以加工过的主轴颈定位,安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴颈的轴线与转动轴线重合。
3.2加工顺序的安排
先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑车两端面,打中心孔。
该零件的刚性差,应按先粗后精的原则安排加工顺序,逐步提高加工精度。
关键工序加工:
先粗加工主轴颈,再半精加工主轴颈,以此为基准,粗加工连杆轴颈,再磨主轴颈,最后磨连杆轴颈。
3.3定位基准选择
先以主轴颈为基准铣曲轴两端面并打中心孔,再以两顶尖定位方式粗加工主轴颈,再半精加工主轴颈,再用偏心卡盘分度夹具以主轴颈为基准,加工连杆轴颈,再磨主轴颈,以此为精基准,最后磨连杆轴颈。
3.4加工阶段的划分
粗加工阶段
a.毛坯处理清理及时效处理
b.粗加工
目的:
最大限度的切除余量,及时发现毛坯缺陷,采取必要措施。
半精加工阶段
为精加工作最后的准备。
精加工阶段
达到零件图中的全部要求。
4、工序的划分
4.1工序的划分
数控机床体现在加工工序的集中,根据数控机床的加工特点,加工工序的划分有以下几种方式:
1)根据装夹定位划分工序这种方法一般适应于加工内容不多的工件,主要是将加工部位分为几个部分,每道工序加工其中一部分。
如加工外形时,以内腔夹紧;
加工内腔时,以外形夹紧。
2)按所用刀具划分工序为了减少换刀次数和空程时间,可以采用刀具集中的原则划分工序,在一次装夹中用一把刀完成可以加工的全部加工部位,然后再换第二把刀,加工其他部位。
在专用数控机床或加工中心上大多采用这种方法。
3)以粗、精加工划分工序对易产生加工变形的零件,考虑到工件的加工精度,变形等因素,可按粗、精加工分开的原则来划分工序,即先粗后精。
在工序的划分中,要根据工件的结构要求、工件的安装方式、工件的加工工艺性、数控机床的性能以及工厂生产组织与管理等因素灵活掌握,力求合理。
在本次数控加工中工序的划分是根据装夹定位划分工序的。
4.2加工顺序的安排
加工顺序的安排应根据工件的结构和毛坯状况,选择工件定位和安装方式,重点保证工件的刚度不被破坏,尽量减少变形,因此加工顺序的安排应遵循以下原则:
1)基面先行
2)先粗后精
3)先主后次
4)先面后孔
4.3确定加工路线
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,它不但包括了工步的内容,也反映出工步顺序,走刀路线是编写程序的依据之一。
确定走刀路线时应注意以下几点:
1)寻求最短加工路线即减少空行程;
2)最终轮廓一次走刀完成即明确粗精加工;
3)选择切线方向切入与切出;
6、拟定加工零件的工艺卡片
6.1曲轴数控加工工艺
数控加工工序卡
车两端面打中心孔
夹具名称
V形块
设备名称及型号
数控车床
材料名称及牌号
QT600-2
工序名称
1
工序号
1
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
Vc
n
f
编号
名称
01
粗车左右两端面
16m/min
232r/min
0.5mm/r
2
mm
硬质合金车刀
游标卡尺
02
钻中心孔
粗车主轴颈右端
两顶尖
车外圆端面至φ112
59m/min
167r/min
1.3mm/r
90度车刀
车外圆至φ107
粗车主轴颈左端
两顶尖
3
车Φ112外圆
铣连杆轴颈上下端
专用夹具
数控铣床
4
铣刀
精车主轴颈右端
顶尖
5
车外圆端面至φ110.4
120m/min
350r/min
0.1mm/r
车外圆至φ105.4
精车主轴颈左端
顶尖
6
6
车外圆至φ110.4
粗、精车连杆轴颈侧板
分度卡盘
7
7
粗车φ110连杆轴颈侧板
48m/min
150r/min
1.2mm/r
精车φ110连杆轴颈侧板
142r/min
0.25mm/r
4.5
车锥度并倒角
8
8
车锥度
倒角
铣键槽
9
400r/min
0.5
键槽铣刀
钻主轴颈左端油孔并扩孔,锪孔;
钻连杆轴颈油孔并攻螺纹
钻床
10
钻主轴颈左端油孔
22m/min
26r/min
20钻头
扩孔
32
32扩孔钻头
03
锪孔
04
钻连杆轴颈油孔
20
05
攻螺纹M24
丝锥
钻第一侧板油孔并攻螺纹;
钻两侧板下端4—
20孔并攻丝
11
钻
10孔
10钻头
攻M12螺纹
钻4-
20孔
扩孔钻
攻M24螺纹
数控加工工序卡
钻连杆轴颈斜油孔
V形块、专用夹具
12
钻2-
10斜油孔
磨主轴颈右端并圆角
两顶尖、专用夹具
磨床
13
磨外圆至
110
15m/min
120r/min
1mm/r
0.4
千分尺
105
磨主轴颈左端并圆角
14
14
磨连杆轴颈
分度卡盘、V形块
15
15
圆角4-R3
磨锥度
两顶尖、分度卡盘
16
64r/min
0.4mm/r
0.4mm
7、铣床加工曲轴表面程序
%
G90
G00
G17
G54
Z10.0
S15000
M3
(Φ20
)
X-83.641
Y0.0
Z10.0
Z1.0
G01
Z-8.0
F250
Y75.113
F2500
G02
X-81.346
Y81.373I10.013J-0.121
X-80.511
Y82.267
X-80.478
Y82.296
X-79.584
Y83.044
X-73.325
Y85.0I5.97J-8.11
X4.471
X8.942
Y83.889I-0.123J-10.05
X9.836
Y83.386
X13.413
Y81.318
X14.307
Y80.805
X17.884
Y78.737
X17.97
Y78.69
X22.355
Y76.156
X23.249
Y75.642
X25.714
Y74.219
X26.826
Y73.574
X27.72
Y73.061
X28.615
Y72.544
X28.808
Y72.430
X31.907
Y70.642
X32.191
Y70.48
X36.552
Y67.959
X36.662
Y67.898
X40.239
Y65.830
X41.201
Y65.277
X44.71
Y63.249
X45.604
Y62.736
X48.287
Y61.185
X48.945
Y60.806
X49.181
Y60.668
X50.075
Y60.154
X50.493
Y59.912
X53.591
Y58.123
X53.652
Y58.087
X54.546
Y57.573
X55.138
Y57.229
X55.441
Y57.056
X58.237
Y55.441
X59.017
Y54.992
X59.784
Y54.546
X59.912
Y54.475
X63.488
Y52.407
X64.433
Y51.864
X67.065
Y50.343
X67.532
Y50.075
X67.959
Y49.826
X68.854
Y49.312
X71.536
Y47.761
X72.177
Y47.393
X72.430
Y47.244
X73.325
Y46.731
X75.113
Y45.697
X75.276
Y45.604
X76.007
Y45.18
X76.823
Y44.71
X76.902
Y44.663
X77.796
Y44.15
X78.37
Y43.816
X78.69
Y43.633
X83.61
Y35.768I-5.045J-8.627
X83.641
Y34.874
Y-34.874
Y-43.633I-10.004J-0.124
Y-43.816
Y-44.15
Y-44.663
Y-44.71
Y-45.18
Y-45.604
X73.725
Y-46.499
Y-46.731
Y-47.244
Y-47.393
Y-47.761
Y-49.312
Y-49.826
Y-50.075
Y-50.343
X64.383
Y-51.894
Y-52.407
Y-54.475
Y-54.546
Y-54.992
X58.123
Y-55.505
Y-57.056
Y-57.229
Y-57.573
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