1、4.1本文总结334.2将来展望33致谢35参考文献36第壹章绪论1.1本课题研究的背景随着计算机技术的飞速发展，数控机床在我国机械加工行业中得到越来越广泛的应用。它不仅解决了普通机床难以解决的许多加工难题，而且提高了加工精度和生产效率，同时也对加工工艺和刀具设计提出了许多新的、更高的要求。数控加工具有自动化程度高、加工零件精度高、质量稳定、加工效率高、柔性好等壹系列优点。编写数控加工程序的过程就是将加工零件的工艺过程、工艺参数（进给速度、主轴转速和背吃刀量等）、位移数据（几何数据和几何尺寸等）及开关命令（换刀、切削液开/关和工件装卸等）等信息用数控系统规定的功能代码和格式按加工顺序编写成加工
2、程序单，且记录在信息载体上，再通过信息载体将数控加工程序输入机床数控装置，从而指挥数控机床按数控程序的内容加工出合格的零件。数控程序编写的如何，直接影响零件加工质量1.2本课研究的内容球头偏心轴串套零件的加工工艺设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的壹定精度、粗糙度等的零件。1.3本论文所做的工作本论文设计的零件为球头偏心轴串套，从其外形特征来见，它是壹个典型的轴类零件。本文根据该零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，根据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式
3、、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，且编制了零件的数控加工工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片，最后，采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。第二章球头偏心轴串套零件数控加工工艺分析2.1球头偏心轴串套零件的零件图1.球头偏心轴串套零件装配图技术要求:圆锥配合接触面大于70材料为45钢1.球头偏心轴2.薄壁偏心套3.多阶套4.双锥螺套图2.1-1球头偏心轴串套零件装配图2.球头偏心轴串套各部零件图图2.1-2球头偏心轴技术要求:锐边去毛刺图2.1-3薄壁偏心套锐边去毛刺。图2.1-4多阶套1.锐边去毛刺。2.圆锥涂色检验，接触面积不低于70%。图2.1-5双锥螺
4、套2.2球头偏心轴串套零件数控加工工艺分析和设计2.2.1球头偏心轴串套零件工艺性分析图2.1-1所示为球头偏心轴串套零件的装配图,该零件主要由球头偏心轴、薄壁偏心套、多阶套、双锥螺套组成。其球头偏心轴的者中心且非在轴线中心，加工时需注意，可是它仍是属于轴类零件，主要有：圆柱面、锥面、孔、槽、圆球面、螺纹等部分组成的。轴肩壹般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各锥面的作用是使零件装配时配合面易于配合；螺纹用于安装锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能和条件，该图详细规定了轴上内、外圆表面的尺寸、位置精度和表面粗糙度值。这些技术要求必须在加工中给予保证。该球头偏心轴串套零件的关键工序是80mm外圆柱面
5、、60mm和62mm等内圆柱面的加工，同时各个内孔深度尺寸也是加工过程中的重点。2.2.2球头偏心轴串套零件毛坯的确定根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯，图纸标定的材料为45钢，即所选材料为45钢。且且根据零件尺寸和各外圆直径尺寸相差不大，故分别选择长度为142mm、45mm、70mm、65mm的100mm45钢棒料的作毛坯。2.2.3球头偏心轴串套零件加工方法的确定该轴大都是回转表面，主要采用车削成形。外圆表面的加工方案可为：粗车精车。内圆表面的加工方案可为：钻孔粗镗精樘。2.2.4球头偏心轴串套零件定位基准的确定合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该偏心
6、轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线有偏离1mm的距离，所以在选择基准的时候要向靠近自己的方向偏离1mm的距离。但它又是空心轴，所以粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。即可保证零件的技术要求。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，车另壹端面、外圆及螺纹。2.2.5球头偏心轴串套零件工艺路线的制定综合上述分析，按照由右至左、由内到外、先粗后精的原则确定该偏心轴的工艺路线如下：下料车右端面粗车外圆精车外圆切槽切螺纹钻孔粗镗孔精镗孔卸下掉头装夹车右端面粗车外圆精车外圆切槽切螺纹检验。2.2.6球头偏心轴串套零件的切削用量的确
7、定该零件材料切削性能较好，留余壹定的余量给于精加工选择主轴转速和进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度和每齿进给量，然后按式Vc=dn/1000,和Vf=nZfz计算主轴转速和进给速度，可是在实际生产中，经常使用经验值。该零件车削用量的选择，主要参照机械加工工艺手册和切削用量手册选取。具体选取数值参见零件数控加工工序卡片。2.2.7球头偏心轴串套零件的道具选择根据零件特征及加工要求选择道具产品名称或代号零件名称序号道具号道具规格名称数量工艺内容1T193外圆正偏车刀轮廓粗精加工2T2宽4mm的硬质合金焊接切槽刀切槽3T330的梯形螺纹刀螺纹的加工4T4镗孔刀镗孔5T54mm宽的内割刀割槽6
8、T660度内螺纹刀内螺纹的加工7T720、22和25的麻花钻钻孔表2.1球头偏心轴串套零件刀具卡片2.2.8球头偏心轴串套零件的夹具的选择和装夹方案的确定考虑到该零件为典型的轴类零件,形状很规则，在外型上没有什么特殊要求，所以夹具选用三爪自定心卡盘即可。2.2.9球头偏心轴串套零件加工设备的选用根据被加工零件的外形、材料和加工精度等条件,选用大连机床厂生产的CK6140配备FANUC0iMateTB数控系统的机床。第三章球头偏心轴串套零件加工工艺设计3.1球头偏心轴串套零件工艺和工步划分球头偏心轴套零件的加工工序可依据装夹次数划分，可划分俩道工序，即工序1为装夹零件左端加工零件右端内外型面和工
9、序2掉头装夹零件右端加工零件左端内外型面。3.1.1球头偏心轴零件加工工序和工步划分1.球头偏心轴图2.1-2的加工工序、工步划分工序1：下料,用切割机切100的45#热轧圆钢，长度为142mm。工序2：装夹零件左端加工零件右端外型面装夹毛坯左端，加工右端,棒料伸出卡盘外约90mm,找正后夹紧。工步如下:（1）用1号刀采用G71进行零件右端面的轮廓循环粗加工。（主轴转速为600r/min,每转进给F=0.2mm/r）（2）用1号刀采用G70进行零件右端面的轮廓循环精加工。（主轴转速为800r/min,每转进给F=0.0.05mm/r）（3）用2号刀（宽4mm的硬质合金焊接切槽刀）切槽，主轴转速
10、为400r/min,每转进给F=0.05mm/r，割完后暂停2秒。（割槽时需开切削液）（4）用3号刀30度的梯形螺纹刀，采用G92进行螺纹加工循环。（主轴转速为400r/min，螺距为3）工序3：掉头装夹零件右端加工零件左端内外型面卸下工件，用铜皮包住已加工过的60的外圆,棒料伸出卡盘外约77mm,找正后加紧。（1）用1号刀车车圆球面和直径为40的圆柱面且控制总长在138mm内。（主轴转速为500r/min,采用G73每转进给F=0.2mm/r）（2）用1号刀采用G73进行零件左端面的轮廓循环粗加工。（主轴转速为500r/min,每转进给F=0.2mm/r）（3）用1号刀采用G70进行零件左端
11、面的轮廓循环精加工。（主轴转速为800r/min,每转进给F=0.05mm/r）2.薄壁偏心套图2.1-3的加工工序、工步划分下料,用切割机切100的45#热轧圆钢，长度为45mm。装夹零件左端加工零件右端内外型面装夹毛坯左端，加工右端,棒料伸出卡盘外约25mm,找正后夹紧。工步如下：（3）用22麻花钻。（钻孔时需开切削液）（4）4号刀镗孔刀进行镗孔。采用G71进行零件右孔的轮廓循环粗加工。（主轴转速为500r/min,每转进给F=0.1mm/r）（5）4号刀镗孔刀进行镗孔。采用G70进行零件右孔的轮廓循环精加工。卸下工件用铜皮包住已加工过的62的外圆,帮料伸出卡盘外约15mm,找正后加紧。（
12、1）用1号刀车直径为62mm的圆柱面且控制总长在40mm内。（4）用25麻花钻。（6）4号刀镗孔刀进行镗孔。3.多阶套零件图2.1-4的加工工序、工步划分下料,用切割机切100的45#热轧圆钢，长度为70mm。装夹毛坯左端，加工右端,棒料伸出卡盘外约45mm,找正后夹紧。（3）用2号刀宽4mm的硬质合金焊接切槽刀，主轴转速为400r/min,每转进给F=0.05mm/r，割完后暂停2秒,保证槽宽为14mm。（6）采用G70进行零件右端面的轮廓循环精加工。（7）5号刀4mm宽的内割刀割槽。主轴转速为400r/min,每转进给F=0.1mm/r）割完后暂停2秒,保证槽宽为5mm。（8）6号刀60度
13、内螺纹刀。采用G92进行螺纹加工循环。（主轴转速为400r/min，螺距为2）卸下工件用铜皮包住已加工过的80的外圆,帮料伸出卡盘外约40mm,找正后加紧。（1）用1号刀车直径为78mm的圆柱面且控制总长在64mm内。（主轴转速为500r/min,采用G71每转进给F=0.2mm/r）（4）用25麻花钻钻通孔。采用G71进行零件左孔的轮廓循环粗加工。（6）采用G70进行零件左端面的轮廓循环精加工。4.其双锥螺套零件图2.1-5的加工工序、工步划分下料,用切割机切100的45#热轧圆钢，长度为57mm。装夹毛坯左端，加工右端,棒料伸出卡盘外约20mm,找正后夹紧。（3）用20麻花钻钻通孔且且孔的
14、直径要保证。（5）采用G70进行零件右端面的轮廓循环精加工。卸下工件用铜皮包住已加工过的80的外圆,帮料伸出卡盘外约44mm,找正后加紧。（1）用1号刀车直径为80mm的圆柱面且控制总长在57mm内。（2）用1号刀采用G71进行零件左端面的轮廓循环粗加工。（4）用20麻花钻钻孔。（7）采用60度的内螺纹刀加工螺纹。（主轴转速为400r/min,螺距F=3）（8）采用2号4mm的割刀割槽，保证槽宽，割槽时加冷却液，割完后暂停2秒。（主轴转速为400r/min,每转进给F=0.05mm/r）（9）采用3号刀30度的梯形螺纹刀加工外螺纹。（主轴转速为400r/min,螺距为2）3.2球头偏心轴串套的
15、加工工艺卡1.零球头偏心轴件加工工序卡片零件图号2.2-2数控车床工艺卡片机床型号CK6140件壹机床编号01道具表量具表工具表T0外圆正偏刀游标卡尺（0-150mm）对角度样板4mm宽槽刀千分尺（0-25mm）薄紫铜片千分尺（25-50mm）常用车床辅具切削用量备注S（rpmF（mm/rap（mm夹毛坯外圆伸出长度约90mm粗车零件右端面、台阶等留加工余量6000.21.5量单边0.3mm精加工零件右端外轮廓8000.050.5换4mm宽的割刀割4*20的槽4000.3换外螺纹刀粗精车外螺纹0.1螺距为3调头用薄紫铜片装夹右端且校正车端面保证总长为138mm5008粗加工左端外轮廓留余加工余
16、量9精加工左端外轮廓10表3.2-1零球头偏心轴件加工工序卡片2薄壁偏心套零件加工工序卡片2.2-3件二25麻花钻夹毛坯外圆伸出长度约25mm车平零件右端面量粗加工右端外轮廓留余余量02用25麻花钻钻孔钻通孔粗镗右孔留余余量精镗右孔车端面保证总长为40mm粗加工左端外轮廓留余余量11精加工零件左端外轮廓12粗镗左孔留余余量0113精镗左孔表3.2-2薄壁偏心套零件加工工序卡片3多阶套零件加工工序卡片2.2-4件三内割刀60内螺纹刀夹毛坯外圆伸出长度约45mm进行内孔割槽槽宽为5mm粗精加工内螺纹螺距为2车端面保证总长为64mm1415表3.2-3多阶套零件加工工序卡片4双锥螺套零件加工工序卡片2.2-5件四20麻花钻夹毛坯外圆伸出长度约22mm用20麻花钻钻孔车端面保证总长为57mm量单边0.3
