数控车-技师论文.doc

江苏省国家职业资格鉴定江苏省国家职业资格鉴定 数控车工二级技师论文数控车工二级技师论文 题题 目目 偏心件的孔轴配合加工 专专 业业 数控技术与机械加工 班班 级级 08 数控技师（本） 学生姓名学生姓名 张 赛 健 学学 号号 0 7 指导教师指导教师 王磊 吴艳 2012 年 5 月 江苏省扬州技师学院技师论文 - 2 - 摘摘 要要 随着社会的需要和科学技术的快速发展产品的竞争愈来愈激烈，学习数控技 术的人不断增长，而真正掌握这项技术的人必定是少数。科学水平的不断发展， 也使社会生产力得到了空前的进步，不断催生而出的新的加工制造业越来越多 的应用于生产实践之中，并对社会进步发挥着巨大的推进作用。数控加工就是 其中最具代表性的技术之一。 机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的。 机械的开会和缩紧也往由偏心零件来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用 的非常广泛。 本课题来源于生产实践，充分利用所学的机械制图、机械设计及 机械制造等课程，了解针对 偏心工件 的特点，通过 CAD 软件，利用该软件制 图功能， 完成偏心工件类零件 偏心外圆车组合 夹具的设计。 通过分析偏心工 件类零件传统加工手段和三爪微调车削法 , 得出了加工困难、 效率低、 互 换性差及精度不易保证的结论 ,针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类 零件的工艺方案 组合夹具车削法。 在课题的研究设计阶段，首先从众多的零件中选择一个作为设计夹具的零件。 针对该零件的结构特点，制定该零件的加工工艺。其次要了解夹具的相关知识， 结合零件的结构特点选择需要的夹具元件，设计出夹具的大体结构。为了保证 夹具组装精度，需要学习了解工件定位原理。根据这些原理结合零件的结构特 点确定零件在夹具中以 轴外圆作为定位，计算夹具的定位精度与夹紧力保证零 件在夹具上的加工精度。 关键词：关键词：数控技术 偏心 加工工艺 工件定位 江苏省扬州技师学院技师论文 - 3 - 目目 录录 第第一一章章 前言4 第第二二章章 偏心工件的车削加工简介 2.1、偏心工件的车削加工方法 5 2.2、传统加工手段分析 5 2.3、专用夹具车削法 7 2.4、加工原理 8 2.5、偏心垫厚度计算 9 第第三三章章 零件图的分析 3.1、零件造型 14 3.2、偏心工件零件的工艺分析 16 3.3、工艺规程 16 3.4、生产类型的确定 17 第第四四章章 毛胚的选择 4.1、选择毛胚时的考虑因素 17 4.2、毛胚种类的选择 17 4.3、毛胚是结构形状和外形尺寸的选择 17 第第五五章章 加工心轴是定位与加工工艺的选择 5.1、定位基准的选择 18 5.2、心轴的定位方法 18 5.3、加工方法的选择 19 5.4、加工顺序的安排 20 5.5、工序设计 20 5.6、机床与工艺设备的选择 20 5.7、刀具材料的选择 21 5.8、切削用量的选择 23 第第六六章章 完成心轴的加工 6.1、心轴的切削加工 25 6.2、零件程序编制 25 6.3、工艺卡片 27 第第七七章章 小结 30 谢辞31 参考文献 31 江苏省扬州技师学院技师论文 - 4 - 第一章第一章 前言前言 数控车床 又称为 CNC 车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最 大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机 械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。 是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母 机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分 比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车 床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年 来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业 化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的 一些重要行业（ it、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因 为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。而且随着世界制造业 的转移，中国正逐步成为世界加工厂，美国，韩国，英国等国家已经进入工业 化发展的高科技密集时代与微电子时代，钢铁，机械，化工等重工业正逐步向 发展中国家转移，我国正处于重工业发展中期，所以数控技术的发展对发展中 国家的发展尤为重要。 本课题来源于 偏心工件 零件的生产制造 ，在设计加工 传动机构中偏心工件 时，首先要清楚 偏心工件在传动机构中 所起到的作用。 偏心工件 是传动机构 完成往复运动相互转换的功能 ，它根据 机械传动 的要求，按 往复线程的长短 ， 偏心工件能够很好的完成功能转换 。它对机器的工作性能，可靠性和耐久性有 很大的影响。因此在生产时可靠的生产加工工艺和组装工艺是非常重要的。 在本设计的前半部分花了比较长的篇幅讲了有关偏心工件方面的加工工艺， 为本次设计作一个详尽的前期准备工作。 夹具设计必须满足工艺要求，结构性 能可靠，使用安全，操作方便，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件， 提高标准化、通用化、系列化水平。在设计时还应尽量采用有关的国家标准、 行业标准、企业标准。这些都是一个好的夹具产生之前必不可少的条件。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 5 - 第二章第二章 偏心工件的车削加工的简介偏心工件的车削加工的简介 2.12.1 偏心工件的车削加工方法偏心工件的车削加工方法 在传动机构中 ,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运 动相互转换的功能 , 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。偏心件加工工 艺水平的高低 ( 特别是大型偏心工件 )可以反映出一个企业的机械加工工艺能力。 偏心类工件是轴线与轴线平行但不重合的工件,其中外圆与外圆偏心的工 件称为偏心工件 ,内孔与外圆偏心的工件称为偏心套 ,轴线之间的距离称为偏心 距。车削加工偏心类工件的方法很多 , 如三爪自定心卡盘车削法、 四爪单动 卡盘车削法、 双重卡盘车削法、 花盘车削法、 偏心卡盘车削法、 两顶尖 车削法和专用夹具车削法。偏心工件工件在机械加工中比较常见,属于轴类零 件中比较难加工的 ,常见的车削加工方法有三爪车削法、 四爪车削法、 花盘 车削法、三爪微调车削法和专用夹具车削法。 2.22.2 传统加工手段分析传统加工手段分析 传统加工手段车削加工偏心工件类工件 , 工件装夹有一定的难度 , 要求具有较 强的操作技能。在单件或小批量加工偏心工件类零件时, 传统的加工手段一般 有三爪车削法、 四爪车削法和花盘车削法等方法。 （1）三爪车削法 图 1-1 三爪车削法示意图 江苏省扬州技师学院技师论文 - 6 - 三爪车削法车削加工偏心工件类工件 , 适用车削加工单件小批量、 小偏 心距、 精度要求不高的工件。这种加工方法需要数学计算,要求操作者有较 高的专业理论知识。三爪车削法车削加工偏心工件类工件, 在三爪卡盘的其 中 1 个卡爪上垫 1 个垫块 (见图 1-1), 垫块厚度 X 的计算方法如下 : X = 1 . 5e+ k , 式中: X 为垫块厚度 , e 为工件偏心距 , k 为工件偏心距修正值 (其正负按实测结果确定 ); k = 1. 5e , 式中 e 为试切后的偏心距实测 误差; e= e - e 测,式中 e 测 为试切后实测偏心距。 这样垫块的厚度尺寸虽确定了 , 但值得注意的是垫块轴向长度尺寸 ,其大 小直接影响偏心工件轴线的平行度。实践证明, 垫块轴向尺寸小于 15mm 时, 不能保证偏心工件轴线的平行度 ; 当其大于 30mm 时,容易保证偏心工件的平 行度, 有利于保证偏心工件加工精度。 三爪车削法加工偏心工件类工件 ,从理论上讲非常正确 ,但在实际应用中可 操作性太差 ,具有以下缺陷。 1) 虽明确了垫块的厚度尺寸和轴向长度尺寸 ,但其材质、 加工要求不同 也严重影响工件的加工精度 , 多数满足不了偏心工件的加工要求 ; 2) 找正偏心工件类工件轴线平行度时 , 必须找正最高侧面母线或最低侧 母线与主轴轴线平行 , 费时费工又不一定取得很好的效果 ; 3) 实测偏心距 , 百分表最高侧母线与最低侧母线之间的读数差的一半即是 偏心距, 也就是说百分表触及最高侧母线和最低侧母线的位置误差直接影响偏 心距的测量精度 , 从而直接影响工件的加工精度 ; 4) 卸下工件再次安装时卡盘精度和人为安装因素也直接影响工件的加工精 度, 很难保证工件精度和互换性。 （2）四爪车削法和花盘车削法 四爪车削法和花盘车削法加工偏心工件类工件,适用于车削加工单件、 偏心距较大、 精度要求不高的工件。这种加工方法虽然不需要数学计算和专业 理论知识 ,但要求操作者具有较强的操作技能 ,装夹工件有一定的难度 ,也能充 分体现操作者的综合能力。四爪单动卡盘车削法和花盘车削法加工偏心工件类 工件,从理论上讲可行 ,但实际操作性很差 , 对操作者操作技能的依赖性很强 , 也同三爪车削法一样具有以下缺陷。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 7 - 1) 找正偏心工件类工件轴线平 行度时,必须找正最高侧面母线或最 低侧 母线与主轴轴线平行 , 费时费工又不一定取得好效果 ; 2) 实测偏心距 , 百分表最高侧母线与最低侧母线之间的读数差的一半即是 偏心距, 也就是说百分表触及最高侧母线和最低侧母线的位置误差直接影响偏 心距的测量精度 , 人为因素直接影响工件的加工精度 ; 3) 工件的找正、 测量偏心距比三爪车削法还麻烦、费时 ; 4) 卸下工件再次安装时需重新找正、 重新测量偏心距 ,根本没有互换性 可言。 2.32.3 专用夹具车削法专用夹具车削法 偏心工件类零件传统加工手段和改进三爪车削法虽能完成偏心工件类零件加 工的任务 , 但其加工困难、效率低、互换性和精度难保证的缺陷是现代高效高 精加工理念所不容的。为了降低工人劳动强度、提高偏心零件加工精度和互换 性、 提高生产效率 ,经多次与有经验的老师傅探讨 , 针对批量生产提出了高效 加工高精度偏心工件类零件的方案 专用夹具车削法。 为此, 我们以简单的偏心套和带钢球回转顶尖结合的专用夹具结构作简单分 析,如图 1-2 所示,此专用夹具设计时主要考虑如下内容 : 图 1-2 偏心套和带钢球回转顶尖结合的专用夹具车削法示意图 1) 偏心套偏心距的确定 : 偏心套偏心距的基本值与所加工工件的偏心距一 致,偏心套偏心距的公差值为所加工工件偏心距公差值的 1 /3。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 8 - 2) 偏心套与所加工工件的安装配合以 H6 /h6 为宜。 3) 偏心套的加工主要考虑其公差值的不同而异, 但偏心套与所加工工件的 配合孔表面光洁度必须达到 Ra0 . 8 以上。 4) 工件顶紧顶尖必须是带钢球回转顶尖。 5) 工件加工时将偏心套、 所加工工件按图 2 所示安装到车床卡盘上 ,卡 紧适当, 再用带钢球回转顶尖将所加工工件适当紧顶, 以防工件窜动而影响其 加工精度。 6) 工件加工完工后 , 只要将顶尖移开 , 可取下完工工件 ,安装未加工工件 , 重复简单的车工工序即可加工高精度偏心工件工件。 专用夹具车削法具有以下优点 : 1) 操作性强 ; 2) 对操作者操作技能的依赖性很低 ; 3) 按要求安装即可进行加工 , 不需找正偏心、工件轴线平行 ,极大降低了 工人劳动强度 ; 4) 零件加工精度不受人为因素的影响 ; 5) 零件加工精度互换性很好 ; 6) 极大提高了生产效率 ; 7) 专用夹具成本不高 , 经济性良好。 加工精度要求不高、 小偏心距、 单件或小批量偏心工件类零件的车削加 工,适合采用三爪车削法 ;加工精度要求不高、 偏心距较大、 单件偏心工件类 零件的车削加工 ,适合采用四爪车削法和花盘车削法 ;加工精度要求比较高、 小偏心距、 单件偏心工件类零件的车削加工 ,适合采用三爪微调车削法 ; 加工 精度要求比较高、 或批量较大的偏心工件类零件的车削加工 ,适合采用专用夹 具车削法。 2.42.4 加工原理加工原理 偏心加工原理：主要是在装夹方面采取措施，即把需要加工偏心部分的轴线找 正到与车床主轴旋转轴线相重合。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 9 - 2.52.5 偏心垫厚度计算偏心垫厚度计算 偏心垫厚度可用以下近似公式计算： X=1.5e+k K=1.5e e=e-e 测 式中 e工件偏心距 mm K偏心距修正值，正负值按实测结果定mm e试切后实测偏心距误差， mm e 测试切后，实测偏心距， mm 江苏省扬州技师学院技师论文 - 11 - 江苏省扬州技师学院技师论文 - 12 - 江苏省扬州技师学院技师论文 - 13 - 江苏省扬州技师学院技师论文 - 14 - 江苏省扬州技师学院技师论文 - 15 - 第三章第三章 零件图的分析零件图的分析 3 3. .1 1 零零件件造造型型 件件一一实实体体 江苏省扬州技师学院技师论文 - 16 - 件件二二实实体体 件件三三实实体体 江苏省扬州技师学院技师论文 - 17 - 3 3.2.2 偏心工件零件的工艺分析偏心工件零件的工艺分析 在传动机构中 ,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运 动相互转换的功能 , 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。 本次设计是加工两心偏心工件 .两心偏心工件的结构相对简单 ,加工定位 的难点在加工偏心外圆上。由于此偏心工件的偏心轮比较大,在加工轴大端小 端的时候需要用心轴作为辅助支承。 取来毛坏后，检查是否存在缺陷。铣端面加工中心孔，因为中心孔作为后续 加工的辅助支承，所以加工时要务求精准，选用高精度镗床。 加工大端外圆，应注重偏心外圆垂直度误差。在加工时要留有加工余量，以 确保下一步的精加工。 加工小端外圆，同样也应注意偏心外圆垂直误差。加工时应使直径大的余量 大些，以方便在加工出现误差过大时作适度调整。 偏心工件 的加工主要以 轴加工表面 为基准， 中心孔为辅助基准， 故先加 工中心孔，然后以 中心轴线 和轴表面为定位基准加工其他的表面，来保证加工 基准和设计基准的统一，从而达到要求的位置精度。 3.33.3 工艺规程工艺规程 工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺 规程的作用： （1） 工艺规程指导生产的主要技术文件； （2） 工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据； （3） 工艺规程是新建、扩建或改建机械制造厂的主要技术资料。 因此，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术 文件。生产前用它做生产的准备，生产中用它做生产的指挥，生产后用它做生 产的检验。工厂或车间的每个工人、技术人员和干部都必须按照工艺规程进行 生产，以确保产品质量，提高生产率，降低成本和安全生产。零件的机械加工 工艺规程作用重大，必须认真做好 。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 18 - 3.43.4 生产类型的确定生产类型的确定 根据零件的生产纲领来确定生产类型。生产类型将直接影响工艺规程的内容 和生产的组织形式。 偏心工件 零件的生产属于中批生产。因此，工件的互换性 好，毛坯多用型材，精度中等，加工余量中等，多采用专用机床、专用夹具 （加工精度基本由其保证）等，并且工艺规程要详细、规范。 第第四四章章 毛毛坯坯的的选选择择 4 4. .1 1 选选择择毛毛坯坯时时的的考考虑虑因因素素 1）零件加工的工艺性能及心轴加工对材料组织和性能的要求； 2）零件的结构形状与外形尺寸 ； 3）零件的生产纲领； 4）现有加工生产条件。 4 4. .2 2 毛毛坯坯种种类类的的选选择择 毛坯的种类分为四种，铸件、锻件、焊接件和型材。上述零件为形状简单， 精度要求高，加工余量小，并且为单件小批生产、生产周期短的小型零件。综 合考虑，应选择型材作为加工零件的毛坯。 4 4. .3 3 心心轴轴毛毛坯坯的的结结构构形形状状与与外外形形尺尺寸寸的的选选择择 为了尽量减少零件的机械加工切除量、劳动量和生产费用，节约能源与金属 材料，我们可以选择一种与该心轴零件的外形尺寸相接近的毛坯，从上面的零 件图中我们可以看出，零件件一可以选择40 的圆钢做毛坯。毛坯长度尺寸 为 90mm。件二和件三可以选择 40 的圆钢做毛坯。两件总长度为75 mm 江苏省扬州技师学院技师论文 - 19 - 第第五五章章 加加工工心心轴轴时时定定位位与与 加加工工工工艺艺的的选选择择 5 5. .1 1 定定位位基基准准的的选选择择： 正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。在最初的工序中只能选 择未加工过的毛坯面为定位基准，称为粗基准，用加工过的表面作定位基准称 为精基准。在加工过程中，必须相应的以一个或几个面为依据来加工其他表面， 以达到零件图上的要求。所以在机械加工中要确定正确的定位基准。 偏心工件 粗基准的选择主要遵循粗基准选择的一般原则。粗基准的选择将 会影响各加工面的余量分配和位置精度。在选择偏心工件 的粗基准时，应该 考虑以毛坯件自身作为粗基准，工件外表面不用加工。仍然保持为毛坯面。 对于本工件来说， 先加工中心孔，然后将 毛坏外圆作为粗基准来加工，这 样加工使制造基准和设计基准保持一致。 中心孔的精度要求较高，位子精度要 求也较高，一次加工可能难以保证其精度，而对加工余量不均与引起的误差， 采用多走一刀来修正。 粗基准最好只使用一次，不要重复使用，以免产生较大 的位置误差。 5 5. .2 2 心心轴轴的的定定位位方方法法： 三爪卡盘定位。 零件为简单的轴类零件，加工面为外圆、端面、倒角，零件只在x，z 二 个方向上有加工精度要求，根据定位的基本原理可知，零件的毛坯在机床上用 三爪卡盘定位时应限制 5 个自由度，即沿 x，y 轴方向上的移动和绕 x，y 轴 转动的 4 个自由度和沿 z 轴方向移动的一个自由度。 1） 、限制 x 轴方向上的移动是为了减小心轴加工时，在切削力的作用下， 由于心轴的定位基准面与三爪卡盘的限位基准面不重合而产生的基准位移误差； 2） 、限制 x 轴方向上的转动是为了减小心轴在车外圆面时，在切削力的作 用下，各个外圆面之间的同轴度误差； 3） 、限制 z 轴方向上的移动是为了减小心轴在车削时，由于心轴左右移动 而产生的长度方向上的尺寸精度误差； 4） 、限制 y 轴方向上的移动是为了减小心轴在车削时，由于心轴上下移动 江苏省扬州技师学院技师论文 - 20 - 而产生的圆度误差和同轴度误差； 5） 、限制 y 轴方向上的转动是为了减小心轴在车削时，由于心轴绕y 轴 转动而产生的同轴度误差； 零件加工时用安装在数控车床上的机用三爪卡盘装夹，装夹时，毛坯的表面 应与三爪卡盘的内爪面贴合，利用三爪卡盘的自定心特性定位，由此可知，毛 坯的定位方式为：三爪卡盘限制毛坯的4 个自由度，共限制工件的 5 个自由 度。 5 5. .3 3 加加工工方方法法的的选选择择 零件的加工方法的选择主要取决于加工表面的技术要求，如粗糙度、尺寸精 度，公差等级等，再有，就是和被加工材料、生产类型，技术条件等也有关系。 当明确了上述因素后，就可以根据此来选择加工方法，来满足零件质量、较好 的经济性和较高的生产率的要求。参考 机械制造工艺设计简明手册 ，其加 工方法选择如下： （1）检查工件毛坯是否有影响质量缺陷 ,夹紧后车两端平头，以各待加工 面为基面 ,找正后打中心孔。 （2）先加工大的偏心面 ,然后依次加工轴面 ,从粗到细加工 。 （3）先加工大的偏心面 ,然后依次加工轴面 ,从粗到细加工 。 （4）粗车偏心圆外圆 。 （5）热处理调质达到技术要求 。 （6）夹紧后车两端平头，以各待精加工面为基面,找正后打中心孔 。 （7）先加工偏心圆侧面 ,然后依次加工外圆面 ,从直径大到小加工 ,精度达 到图上要求 。 （8）先加工偏心圆侧面 ,然后依次加工外圆面 ,从直径大到小加工 ,精度达 到图上要求 。 （9）加工偏心圆外圆 。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 21 - 5.45.4 加工顺序的安排加工顺序的安排 偏心工件零件 的加工方法选择完毕后，就要安排加工顺序。一般来说，零 件的加工顺序可划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工 阶段，并依次进行。 但由于本工件毛坏是采用精锻，且工件的要求不是太高， 所以本工件是采用粗车，精加工就可以达到这些要求。为了达到这些要求，工 件的各个加工面的加工顺序就不能随意安排，必须遵照一定的原则。即“先粗 后精、先主后次、先面后孔、先基准后其他”。 （1）作为基准的表面应先加工，因为后续工序中要以它作为定位基准，即 “先基准后其他 ”。本文的工艺过程中， 中心孔作为基本的 辅助定位基准，故 安排其先加工，以保证后续工序的加工精度。 （2）精基准加工完毕后，应对主要加工表面及关键孔进行粗加工、半精加 工和精加工。主要表面的精加工一般放在最后阶段进行，以免受到其它的工序 影响，即 “先粗后精、先主后次 ”。 5.55.5 工序设计工序设计 工序设计的内容是为某一工序选择机床和工装设备，确定进给量，背吃刀量 （切削深度）和切削速度等切削用量，同时选择刀具，量具等设备，以高效、 高质量的完成本道工序。 5 5. .6 6 机机床床与与工工艺艺设设备备的的选选择择： 加工机床的选用：根据心轴的加工精度和加工要求，以及现有的加工设备， 可以选择 FANUC 系统的数控车床； 加工内容机床 铣削端面数控车床 粗车数控车床 半精车数控车床 精车数控车床 江苏省扬州技师学院技师论文 - 22 - 5.75.7 刀具材料的选择刀具材料的选择 材料我们选用硬质合金钢 硬质合金由作为主要组元的难熔金属碳化物和起黏结相作用的金属组成的烧 结材料，具有高强度和高耐磨性。 它是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通 过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧 性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使 在 500的温度下也基本保持不变，在1000时仍有很高的硬度。硬质合金广 泛用 作刀具材料，如车刀，铣刀，刨刀，钻头，镗刀等用于切削铸铁，有色金属， 塑料，化纤，石墨，玻璃，石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢，不锈钢， 高锰钢，工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素 钢的几百倍。 性能特点 硬度高（ 86-93HRA，相当于 69-81HRC）; 热硬性好（可达 900-1000） 耐磨性好 硬质合金刀具比高速钢切削速度提高4-7 倍，刀具寿命高 5-80 倍。制 造模具，量具，寿命比合金工具钢高20-150 倍。可切削 50HRC 左右的硬质 合金材料。但硬质合金脆性打，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体 刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接，粘接，机械夹持等方法。 分类与牌号 钨钴类硬质合金 主要成分是碳化钨（ WC）和粘结剂钴（ CO） 其牌号是由 “YG” （硬，钴两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组 成。 例如， “YG” ，表示平均 WCO=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。 TIC 刀具 江苏省扬州技师学院技师论文 - 23 - 钨钛钴类硬质合金 其主要成分是碳化钨，碳化钛（ Tic）及钴 其牌号由 “YT” （硬，钛两字的汉语拼音首字）和碳化钛平均含量组成 例如，YT15，表示平均 WTi=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钛。 钨钛钽刀具 钨钛钽类硬质合金 主要成分是碳化钨，碳化钛，及钴 其牌号由 “YW” （硬，万两字的汉语拼音首字）加顺序号组成，如YW1 WC 刀具 夹具的选择：由于加工对象为轴类零件，加工时选三爪卡盘作夹具。 江苏省扬州技师学院技师论文 - 24 - 三爪卡盘 量具、检具和量仪的选择：加工对象属于单件小批生产，可以采用游标卡尺 和千分尺作量具。 游标卡尺 千分尺 5 5. .8 8 切切削削用用量量的的选选择择： 1、切削速度的选择： 在车削过程中，车刀在使用过程中发生磨损快慢主要取决于车削速度，为了 保证车刀耐用度和使用寿命的要求，在车削时所用的车削速度不得超过其允许 的最高车削速度。在心轴精加工时，为了提高加工质量，应使用较高的车削速 度，但应低于刀具允许的最高速度Vcmax。由于大多数车床的主运动都是由机 床主轴旋转完成的，因此，车削速度的确定实际上就是主轴转速的确定，即 n=1000vc/ /d n-主轴转速， r/min; vc-切削速度， m/min; 江苏省扬州技师学院技师论文 - 25 - d-回转体的直 径，mm 即车刀的切削速度为 600=1000vc/3.1440 vc=75.36mm/min=1.256mm/min; 由于车削该心轴所用刀具为硬质合金刀具，查表可得切削速度取120m/min 2、背吃刀量的选择： 背吃刀量的选择可根据切削速度来选择，在该心轴零件的粗加工阶段中， 在机床刚度、功率和刀具强度以及切削速度允许的条件下，尽可能选取较大的 背吃刀量，以减少进给次数，提高效率。在心轴零件的精加工阶段中，为了保 证零件的加工精度和表面质量，背吃刀量应小一些。 粗车该心轴，背吃刀量选 15mm； 半精车该心轴，背吃刀量选0.51mm； 精车该心轴，背吃刀量选 0.10.5mm； 3、进给速度的确定： 进给速度与主轴转速的关系为： vf=nf 粗车-f 取 0.30.8mm/r; 精车-f 取 0.050.2mm/r; 车削的进给速度为粗车 vf=6000.5=30mm/min 精车 vf=6000.1=60mm/min 第第六六章章 完完成成心心轴轴的的加加工工 江苏省扬州技师学院技师论文 - 26 - 6 6. .1 1 心心轴轴的的切切削削加加工工 1、装夹毛坯：松开三爪卡盘，放入毛坯，转动毛坯，同时拧紧三爪卡盘， 尽量使毛坯的外圆面与三爪卡盘的内表面贴合，启动主轴，调整毛坯与主 轴的同轴度； 2、程序输入：通过手动输入方式将心轴的数控加工程序输入机床； 3、装刀：按照心轴的加工工艺过程，依次将数控刀具装入机床； 4、对刀：利用试切法对刀； 5、心轴加工：按下开始按钮，加工心轴； 6.26.2 零件程序编制零件程序编制 O0001 车件一右端面 N10 T0101 N20 M3 S600 F0.4 N30 G0 X100 Z100 N40 X40 Z5 N50 G71 U1 R1 N60 G71 P 70 Q160 U0.5 F0.4 N70 G1 X14 N80 Z0 N90 X16 Z-1 N100 Z-16 N110 X30 N120 Z-52 N130 X36 N140 X38 Z-53 N150 Z-62 N160 X40 N170 G0 X100 Z100 N180 M30 O0002 车件一右端偏心 N10 T0101 N20 M3 S600 F0.4 N30 G0 X100 Z100 N40 X40 Z5 N50 G71 U1 R1 N60 G71 P70 Q110 U0.5 F0.4 N70 G1 X20 N80 Z0 N90 Z-16 N100 X22 Z-17 N110 Z-40 N120 G0 X100 Z100 N130 M30 江苏省扬州技师学院技师论文 - 27 - O0005 车内螺纹 N10 T0303 N20 M3 S500 N30 G0 X100 Z100 N40 X14 Z5 N50 G92 X14.85 Z-13 F1.5 N60 X15.45 N70 X15.85 N80 X16.01 N90 X16.01 N100 G0 Z100 N110 X100 N120 M30 O0004 车件一左端椭圆 N10 T0101 N20 M3 S600 F0.4 N30 GO X100 Z100 N40 X40 Z5 N50 G71 U1 R1 N60 G71 P70 Q160 UO.5 F0.4 N70 G1 X0 N80 Z0 N90 #1=25 N100 #2=15*SQRT1-#1*#1/225 N110 G1 X#2*2 Z#1-25 N120 #1=#1-0.5 N130 IF#1GE 0 GOTO #2 N140 G1 X36 N150 X38 Z-26 N160 X40 N170 GO X100 Z100 N180 M30 O0003 车外螺纹 N10 T0202 N20 M3 S500 N30 G0 X100 Z100 N40 X22 Z5 N50 G92 X15.2 Z-12 F1.5 N60 X14.6 N70 X14.2 N80 X14.04 N90 X14.04 N100 G0 X100 Z100 N110 M30 O0006 车件三右端椭圆 N10 T0404 N20 M3 S600 F0.4 N30 G0 X100 Z100 N40 X40 Z5 N50 G73 U5 R5 N60 G73 P70 Q170 U0.5 F0.4 N70 G1 X0 N80 Z0 N90 #1=10 N100 #2=19*SQRT1-#1*#1/100 N110 G1 X#2*2 Z#1-10 N120 1=#1-0.5 N130 IF #1 GE -6.14 GOTO #2 N140 G1 X30 Z-21.14 N150 X33 N160 X35 Z-22.14 N170 X40 N180 G0 X100 Z100 N190 M30 江苏省扬州技师学院技师论文 - 28 - 6.36.3 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡 江苏省扬州技师学院机械加工工艺过程卡 工艺装备工 序 号 工序名称 工 步 工 序 内 容设 备 夹 具 刃 具 量 具 01 车件一右 端面 1 端面平整及 方向对刀 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 外圆 刀 千分尺 游标卡尺 02 车 22mm 偏心端面 2装夹偏心垫片 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 外 圆 刀 千分尺 游标卡尺 03切槽3 槽宽 5 和槽宽 4 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 切槽 刀 游标卡尺 04车外螺纹4 1.5 导程，螺纹 长度 12 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 螺 纹 刀 千分尺 游标卡尺 05 车件一左 端面椭圆 5宏程序加工 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 外圆 刀 千分尺 游标卡尺 06 件二中心 钻钻孔 6 打定位孔 方便 钻头钻入 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 中心 钻 / 07 15mm 钻头钻孔 7 钻深度 50mm 的 孔 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 1 5mm 钻头 游标卡尺 08 镗 30mm 孔 8镗长度 5mm CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 镗刀 千分尺 游标卡尺 江苏省扬州技师学院技师论文 - 29 - 江苏省扬州技师学院机械加工工艺过程卡 工艺装备工 序 号 工序名称 工 步 工 序 内 容设 备 夹 具 刃 具 量 具 09 镗 22mm 偏心孔 09装夹偏心垫片 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 镗刀 千分尺 游标卡尺 10 车 22mm 偏心端面 10装夹偏心垫片 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 镗 刀 千分尺 游标卡尺 11 车件二左 端面 11 端面平整及 方向对刀 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 外圆 刀 千分尺 游标卡尺 12切断12 工件长度 30 处 切断 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 切 槽 刀 游标卡尺 13 车件三左 端面 13 端面平整及 方向对刀 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 外圆 刀 千分尺 游标卡尺 14车内槽14槽宽 4 深度 1 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 内槽 刀 游标卡尺 15车内螺纹15 1.5 导程，螺纹 长度 13 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自 定心卡 盘 内螺 纹刀 游标卡尺 16 车件二右 端面 16 端面平整及 方向对刀 CYNC-400TA 卧 式数控车床 三爪自