轴套零件的机械加工工艺规程及夹具设计数控编程

轴套零件的机械加工工艺规程及夹具设计数控编程内容摘要：

精车外圆轮廓、端面 粗镗刀 YT15 60176。 刀尖 粗镗内孔 精镗刀 YT15 45176。 刀尖 精镗内孔 内切槽刀 YT15 3mm刀宽 切内直槽 联系 Q709604208 获取 成型槽刀（内） YT15 专用刀具 切内梯形槽 中心钻 高速钢 162。 2mm 钻中心孔 麻花钻 硬质合金 162。 钻 3162。 9底孔 铰刀 硬质合金 162。 9 铰 3162。 9孔 立铣刀 硬质合金 162。 14mm 铣沉孔 麻花钻 硬质合金 162。 钻 162。 10底孔 铰刀 硬质合金 162。 10 铰 162。 10孔 麻花钻 硬质合金 162。 5 钻斜孔 162。 5 麻 花钻 硬质合金 162。 9 钻斜孔 162。 9 量具的选择 该零件属于中批量生产，因此选用通用量具进行测量，外圆尺寸可直接采用游标卡尺测量；内孔 162。 107  和 162。 93 选用内径表进行测量；梯形槽底径选用内径卡爪进行测量；各孔选用专用量具进行测量。 具体请参见第三章量具设计说明书。 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量 ap、主轴转速 n或切 削速度 vc（用于恒线速度切削）、进给速度 vf或进给量 f。 这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 切削用量的选用原则 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量 ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量 f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度 vc。 增大背吃刀量 ap 可使走刀次数减少，增大进给量 f有利于断屑。 精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。 选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此 基础土尽量提高生产率。 因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。 切削用量的选取方法 ① 背吃刀量的选择 粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。 也可分多次走刀。 精加工的加工余量一般较小，可一次切除。 在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达 8～ 10mm；半精加工的背吃刀量取 ～ 5mm；精加工的背吃刀量取 ～。 联系 Q709604208 获取 ② 进给速度（进给量）的确定 粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主 要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。 精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。 进给速度 νf 可以按公式 νf =fn 计算，式中 f表示每转进给量，粗车时一般取 ～ ／ r；精车时常取 ～ ；切断时常取 ～。 ③ 切削速度的确定 切削速度 vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。 实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。 粗加工或工件材料 的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。 精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时，宜选用较高的切削速度。 切削速度 vc确定后，可根据刀具或工件直径（ D）按公式 n=l000vc/πD 来确定主轴转速 n（ r/min）。 在工厂的实际生产过程中，切削用量一般根据经验并通过查表的方式进行选取。 常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见表 1表 2为常用切削用量推荐表，供参考。 表 1 硬质合金刀具切削用量推荐表 刀具材料 工件材料 粗 加 工 精 加 工 切削速度（ m／ min 进给量（ mm／ r） 背吃刀量 mm 切削速度（ m／ min 进给量（ mm／ r） 背吃刀量 mm 硬质合金或涂层硬质合金 碳钢 220 3 260 低合金刚 180 3 220 高合金钢 120 3 160 铸铁 80 3 120 不锈钢 80 2 60 钛合金 40 150 灰铸铁 120 2 120 球墨铸铁 100 2 120 铝合金 1600 1600 表 2 常用切削用量推荐表 联系 Q709604208 获取 工件材料 加工内容 背吃刀 ap／ mm 切削速度 vc／ mmin 1 进给量f/mmr l 刀具材料 碳素钢σb600MPa 粗加工 57 60～ 80 ～ YT 类 粗加工 23 80～ 120 ～ 精加工 26 120～ 150 ～ 碳素钢σb600MPa 钻中心孔 500～800rmin 1 钻中心孔 W18Cr4V 钻孔 25～ 30 钻孔 切断（宽度5mm） 70～ 110 ～ 切断（宽度5mm） YT 类 铸铁 HBS200 粗加工 50～ 70 ～ YG 类 精加工 70～ 100 ～ 切断（宽度5mm） 50～ 70 ～ 切断（宽度5mm） 50～ 70 ～ 切断（宽度5mm） 选择切削用量时应注意的几个问题 主轴转速 应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工 性质等条件所允许的切削速度来确定。 切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经验确定，需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。 根据切削速度可以计算出主轴转速。 综上所述，该零件的切削用量选择见工序卡片。 联系 Q709604208 获取 第二章 第 25号工序夹具设计说明书 该工序的主要内容为钻 162。 10 直孔、 162。 9斜孔、 162。 5 斜孔，其精度等级为 IT12，表面粗糙度为 ，分别设计钻两斜孔的夹具，设计夹具的目的是为了能够有正确的位置加工两斜孔，并保证加工效率。 根据工件的加 工要求，该工件必须限制工件的五个自由度，即： X移动、 X转动、 Z转动、 Y移动、Y转动，为了方便控制刀具的走刀位置，还应控制 Z移动，因而六个自由度均被控制了。 （ 1）加工 162。 5孔时以 162。 107内孔、 162。 9孔、 162。 167下端面为定位基准，以 162。 212上端面限制 Z移动。 （ 2）加工 162。 9孔时以 162。 93内孔、 162。 9孔、零件上端面为定位基准，以 162。 167下端面限制 Z移动。 （ 1）加工 162。 5孔时的定位元件有定位板，在定位板上安装的有 162。 107的定位芯轴和 162。 9的定位销钉。 （ 2）加工 162。 9孔时的定位元件有定位板，在定位板上安装的 有 162。 93的定位芯轴和 162。 9 的定位销钉。 基准不重合误差Δ B=0，基准位移误差Δ Y=。 Δ D=Δ Y=。 所以，Δ D1/3T，满足要求。 （ 1）加工 162。 5孔时，选用压板进行压紧，因此选用的压紧元件有压板、双头螺栓、带肩六角螺母、连接螺母、球头螺栓等。 （ 2）加工 162。 9孔时，选择用盖板压紧的方式进行压紧，所选用的压紧元件有、盖板、双头螺栓、带肩六角螺母、连接螺母、垫片等。 联系 Q709604208 获取 钻 162。 5孔夹具装配图 钻 162。 9孔夹具装配图 联系 Q709604208 获取 第三章 第 15号工序刀具设计说明书 该工序加工精度高，其中梯形槽的加工需要设计成型刀进行车削，其精度等级为 IT6，表面粗糙度。 该刀具完成的是粗车，余量较大，零件材料为 45钢，所选刀具属于成型车刀， 序号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 车刀外行 表 2 27 可换刀片式，梯形槽刀 2 刀片材料 YT15 刀杆材料 45 钢 3 几何角度 表 2 29 Λ s=00 γ o=15176。 、 α o=6176。 κ r=60176。 κ r’=15176。 联系 Q709604208 获取 第四章 第 20号工序量具设计说明书 该工序测量 3162。 9通孔，其中 3162。 9 的精度等级为 IT8，表面粗糙度为。 对于 3162。 9H8孔用光滑塞规进行测量，量具的材料为 T10A，测量面的硬度为 HRC58HRC65。 （ 1）确定工作量规制造公差和位置要素值，因Φ 9H8 的上偏差为 ES=+，下偏差 EI=+，尺寸为Φ 9H8的量规公差为 T=， Z=。 （ 2）计算工作量规的 极限偏差Φ 9js8孔用塞规 通规：上偏差 =ESZ+T/2=++。 下偏差 =ESZT/2=。 止规：上偏差 =EI+T=。 下偏差 =EI=。 联系 Q709604208 获取 联系 Q709604208 获取 第五章 第 1 20号工序数控编程设计说明书 工序 15 该工序主要为数控车削，车削外圆时的公差等级不高，内孔的精度要求较高，达到 IT6，车削时应保证精度为 IT89，表面粗糙度控制为 ，留磨量。 工序 20 该工序为数控铣削，加工的部位主要为孔，其精度等级不高，在数控铣床加工的目的是为了提高加工效率和减少工人的劳动量。 （ 1）夹 162。 212 外圆，以 162。 212 上端面定位，粗车下端面控总长 、 162。 167 外圆至 162。 168，控制长度。 （ 2）粗镗内孔 162。 107  至 162。 106，控制长度 （包括毛坯上端面尺寸）。 （ 3）精镗内孔 162。 107  至 162。 106，留磨量。 （ 4）切直槽。 （ 5）切梯形槽。 （ 6）精车外圆 162。 167及下端面至尺寸要求。 （ 7）切外槽。 （ 8）调头装夹 162。 167外圆，以 162。 212下端面定位，粗、精车零件上端面。 （ 9）粗、精镗内孔 162。 93 ，留磨量。 （ 10）切梯形槽。 （ 11）换数控铣床加工，夹 162。 167外圆，以 162。 167外圆下端面 定位，钻 3162。 9中心孔。 （ 12）钻 3162。 9底孔 162。 （ 13）铰 3162。 9孔。 （ 14）铣 3162。 14沉孔。 刀具的选择 该零件的数控加工中主要为车外圆、镗内孔、切内外槽以及铣床上钻孔，由于该零件属于中批量生产，因此在刀具的选择时采取粗加工、精加工各一把车刀，具体的刀具选择情况表。 表 数控加工刀具卡片 工序号 刀具编号 刀具名称 刀具规格 刀片材料 加工表面 联系 Q709604208 获取 15 T0101 外圆粗车刀 90176。 刀尖 YT15 粗车外圆及端面 T0202 外圆精车 刀 75176。 刀尖 YT15 精车外圆及端面 T0303 粗镗刀 60176。 YT15 粗镗内孔 T0404 精镗刀 45176。 YT15 精镗内孔 T0505 内切直槽 刀宽 3mm YT15 切直槽 T0606 内梯形槽刀 专用刀具 YT15 切梯形槽 T0707 外槽刀 3mm刀宽 YT15 切外槽 20 T01 中心钻 162。 2mm 高速钢 钻中心孔 T02 麻花钻 162。 硬质合金 钻 3162。 9底孔 T03 铰刀 162。 9 硬质合金 铰 3162。 9孔 T04 立铣刀 162。 14 硬质合金 铣 3162。 14沉孔 切削用量的选择 切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率，因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分，根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量如表 所示。 表 数控加工切削用量表 加工表面 刀具号 主 轴 转 速（ r/min） 背吃刀量（ mm） 进给速度（ mm/min） 粗车外轮廓及端面 T0101 500 2 100 精车外轮廓 T0202 800 80 粗镗内孔 T0303 450 80 精镗内孔 T0404 700 60 切直槽 T0505 350 40 切梯形槽 T0606 400 35 切外槽 T0707 350 40。