轴类零件加工工艺分析和精度检测

1、哈尔滨使用职业技术学院毕业设计标题：轴类零件加工工艺分析及精度检测学生姓名：王建鑫系部：机械工程系专业：数控技术指导教师：王海燕起止时间：2011-6-20TOC o 1-5 h z摘要1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document ABSERACT2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 引言3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第1章零件图及简介4I.IAutoCAD图样4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.

2、2零件介绍：5第2章.零件加工工艺分析6 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2.1工艺路线选择6 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2.1.1加工顺序的安排.6. HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.1.2工序集中的选择.走刀路线的确定6. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.2工件工艺分析7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2

3、.3刀具切削参数92.4刀具、夹具、量具、材料选择10 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第3章程序编写11 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 3.1程序编写介绍11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document G代码指令：11 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document M代码指令：11 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 3.2程序编辑12 HYPERLINK l

4、bookmark34 o Current Document 第4章零件精度检测及误差分析16 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 4.1误差分析164.1.1误差来源分析164.1.2测量误差16 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 4.2测量结果17 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.2.1计量器选择依据17 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 4.2.2加工工件的部分重要尺寸检测结果17 HYP

5、ERLINK l bookmark44 o Current Document 4.3如何避免误差18总结20 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 参考文献21致谢22在数控车削加工中，加工工艺指导整个加工过程。加工工艺的不同不同，必然引起加工工艺工序的不同。合理的选择加工工艺可以提高数控车床的加工效率，选择合理的加工路亦是可以事半功倍。本文将从走刀路线、程序的编制等细节出发，分析在数控车削中程序的编制方法及合理的加工工序，并将加工的零件进行检测。关键词:加工工艺加工工序精度检测AbseractInthenumericalcontrolturnin

6、gprocessing,processingtechnologyguidesthemachiningprocess.Processingcraftdifferentdifferent,mustcausethedifferentprocessingprocess.ThechoiceofreasonableprocessingtechnologycanimprovetheefficiencyoftheCNClatheprocessing,choiceofthereasonableprocessingroadisalsocanbeeasier.Thispaperfromtheswordgoline,

7、programming,andotherdetails,theauthoranalyzesthenumericalcontrolturningintheprogrammingmethodandthereasonableprocessingoperations,andwilltestthepartsprocessing.Keywords:processprocessingprecisiontestingprocess.引言近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛使用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。随着科学技术不断发展，

8、数控机床的发展也越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。本文利用F-Oi数控车床进行加工，经过对工件进行工艺分析、拟定加工方案、合理选择刀具后，针对两件的加工特点选择合理的切削用量，并在加工过程中控制好精度要求，使其达到良好的加工效果。第1章零件图及简介1lAutoCAD图样本文加工的工件图样如下：1108-0ffl寸0EcmaJ益图1-1件一注：A、B点标注：A(36,-35)B(46,-40)00.02ca01:怡矽1W寸豈J1.5-J-Jn1r060+0.05图1-2件二1.2零件介绍：该零件是俩个轴类零件的配合件，工件起到连接的作用，承受一定的载荷量

9、；件1加工时就要从左端往右端加工，无需调头加工，但是内孔加工时要掉头加工的，内孔加工时要注意不要打刀；件2是一个简单的轴类零件，只要从右端加工，加工后的右端的倒角可以手动加工，也可以调头加工，无论是什么加工方法，都要在料端做个和件2配合的螺纹内孔，不要直接夹持螺纹端；零件加工后的精度检测是检验零件的合不合格的标准，不符合要求要及时改正。第2章零件加工工艺分析2.1工艺路线选择2.11加工顺序的安排机械加工顺序的安排1）先粗后精2）先近后远3）先内后外4）先次后主热处理的工序的安排1）预备热处理2）最终热处理辅助工序的安排检验、试验、去磁、去毛刺、清洗除2.1.2工序集中的选择单件小批量的生产应

10、该采用工序集中的，工件一次性装夹中就可以加工较多的表面，缩短生产周期，以提高生产效率。2.1.3走刀路线的确定确定走刀路线时应该注意的几点：a）寻求最短加工路线b）最终轮廓走刀一次完成c）选择切入切去方向d）选择使工件的加工后变形小的路线件1和件2的走刀路线如下图:rSx.nSoftCNC2.2工件工艺分析（1）一号工件（图1-2）：该零件为轴类零件，因此在设计工序时，应先进行粗车，去除毛刺后再进行精车加工。此工件有通孔，所以要预钻（p18的孔，长度为65mm。在选择加工时要合理安排加工工序，保证精度。选工件左端为装夹面，外圆加工步骤如下：1）用35外圆刀加工，并采用一次性装夹完成的方法，即先

11、粗车（p48的外圆，再精车外圆，在M42x2的外螺纹处先去掉0.2mm的余量，为螺纹加工做准备。2）用60外螺纹车刀加工螺纹，分粗、精加工（精加工修正牙形）。3）用刃宽3mm的外沟槽刀在45mm处割出沟槽，完成外圆加工。孔的尺寸精度要求较高，粗糙度值较小，选择内孔精车到时，刀杆既要尺寸适合、强度高；又要和孔壁间有较充裕的排屑空间，防止铁削拉伤孔壁。此外，选择合理的车刀角度、选择合理的切削速度并辅以适当的切削液是车好内孔的重要保证1内孔加工步骤如下：1）用内镗刀先粗车内孔，加工长度在原尺寸的60mm长度上加出1mm，实际加工长度为61mm，目的是为了以下割断做准备，使工件左端内孔边缘好去毛刺。再

12、精加工内孔。2）用梯形螺纹刀粗、精加工内梯形螺纹。内孔加工结束。割断加工步骤如下：1）用刀宽为3mm的沟槽刀割断，并在工件左端割45，长度为1mm的工艺倒角。（2）二号工件（图1-3）：以件二左端为装夹面进行加工，步骤如下：1）用90外圆车刀粗加工外圆，加工长度为原尺寸60mm的长度上加5mm，实际加工长度为65mm，为以下割断程序做准备。然后精加工外圆，在螺纹处去除0.2mm的余量，为以下螺纹程序做准备。2）用外梯形螺纹刀加工外梯形螺纹。3）用外沟槽刀割断，并在工件左端割长度为1mm的45工艺倒角。2.3刀具切削参数（1）切削速度空n(m/min)式中：D工件或刀具的外径（mm）；n工件或刀

13、具的每分钟转速（转/每分）。（2）吃刀深度Pn二Dd/2式中：D待加工表面直径（mm）d已加工表面直径（mm）切削参数的合理选择直接影响工件的精度，本文所选用的参数如下表:工序号工序内容刀具号主轴转速进给速度背吃到量备注1粗车外圆1S1000F0.31.52精车外圆1S1500F0.10.153割槽3S600F0.14外三角螺纹2S600F0.25内孔粗车4S600F0.21.26内孔精车4S800F0.10.157内梯形螺纹5S400F0.18外梯形螺纹6S400F0.22.4刀具、夹具、量具、材料选择所需刀具：外圆刀，外割槽刀，外梯形螺纹刀，外螺纹刀，内孔镗刀，内梯形螺纹刀。所需量具：游标

14、卡尺、外径千分尺、深度尺、内经百分表、杠杆百分表、量规。毛坯选择：选料为050的45钢，长100mm的毛坯料，数量X2。所用夹具：选用三爪自定心卡盘、顶尖第3章程序编写3.1程序编写介绍本文运用的G代码和M代码指令的部分介绍如下:3.1.1G代码指令:代码名称和功能简述：G00快速定位G01直线插补G02顺时针方向圆弧插补G03逆时针方向圆弧插补G71切削循环加工G90绝对尺寸G91相对尺寸G94进给率，每分钟进给G95进给率，每转进给3.1.2M代码指令：M代码和功能简述：M00程序停止M01条件程序停止M02程序结束M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M08冷却开M09冷却关M30程

15、序结束并返回程序头3.2程序编辑程序编辑如下表格:00001件1的外形加工toioi外圆车刀，1号刀具，1号刀补m03sl000主轴正转，转速1000r/mmg00 x50.z5.循环起始点x50.z5.g71u1.r3.G71循环加工g71p1q2u1.w0.5f0.3进给0.3n1g01x36.m08打开切削液z0 x42.z-3.z-15.x36.w-3.z-35.g02x46.z-40.r5.g01x48.n2z-60.g00 x50.m09切削液关闭z5.t02022号刀割断刀m03s600g00 x55.z-55.g01x42.f0.1x55.w5.x42.x55.z200.t08

16、088号是螺纹刀M03s400g00 x42.z2.g92x42.Z-20.f2.G92螺纹循环加工X41.5X41.X40.X39.7X39.5X39.4G00 x50.z50.退刀x50.z50.M05主轴停止M30程序停止并返回00002t0303镗刀m03s600g00 x0.z5.g71ul.r3.G71循环加工g71plq2ul.W0.5f0.3n1g01x32.z0 x26.z-20.x24.w-1.x20.w-16.25x20.n2z-60.g00z50.t0404内割刀（刀宽4mm）m03s800g00 x5.z5.g01z-41.25f0.1x34.x5.z50.t0505

17、内割刀（刀宽1mm）m03s600g00 x5.z5.gO1Z-36.25X24.X27.W-2.x5.z5.t0707内孔螺纹刀m03s400g00 x24.z-18.f0.1g92x24.z-37.25f3.G92螺纹循环加工x23.x22.x21.x20.5x20.2x20.1z30.m05M3000003T0404内割刀（刀宽4mm）m03s600g00 x20.z5.g01z-19.f0.2x20.X26.W-4.x10.z50.m05m3000004t0101外圆车刀m03s1500g00 x40.z5.g71u1.r3.g71p1q2u1.w0.5f0.1n1g01x20.z0

18、x24.w-2.z-25.x25.75x34.5w-20.x36.x38.w-1.n2z-60.g00 x50.t0808外螺纹刀m03s400g00 x24.z2.f0.2g92x24.z-20.f2.x23.x22.x21.7x21.5x21.4m05m30o0005t0101外圆车刀m03s600g0040.z5.g01x36.f0.2z0 x38.z-1.z-15.x50.m05m30第4章零件精度检测及误差分析4.1误差分析4.1.1误差来源分析零件在车削中产生尺寸精度超差；零件在车削中产生锥度，前后尺寸公差不一样；零件在加工完毕后，表面粗糙度不一。外形达到表面粗糙度要求，内孔比较毛

19、糙，达不到粗糙度要求。4.1.2测量误差测量误差的概念由于计量器具本身具有误差和测量条件的限制，任何测量过程都不可避免地存在误差。测量所得的值是被测量的真值，测得值和被测得的真值之间的差异在数值上的表现为测量误差。测量误差可以表示为绝对误差和相对误差。测量误差的来源1）计量器具的误差计量器具的误差是指计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。这些误差的综合反映可以用计量器具的示值精度或不正确来表示。2）标准件误差标准件误差是指作为标准的标准件本身的制造误差和检定误差。3）测量方法误差测量方法误差是指由于测量方法不完善所引起的误差。4）测量环境误差测量环境误差是指测量时的环境条件不符合

20、标准条件所引起的误差。5）人员误差人员误差是指由于测量人员的主观因素所引起的误差。4.2测量结果4.2.1计量器选择依据（1）如何选择计量器在选择计量器具时，要综合考虑计量器具的技术指标和经济性，在保证工件性能质量的前题下还要综合考虑加工和检验的经济性。具体考虑时要注意：1）选择计量器具应和被测工件的外形、位置、尺寸的大小及被测参数特性相对应，是所选计量器具的测量范围能满足工件的要求。2）选择计量器具应考虑精简的尺寸公差，使所选计量器具的测量不确定值既能保证测量要求，又符合经济性要求。（2）本文所涉及的计量器具1）游标卡尺2）外径千分尺3）深度尺4）内径百分表5）螺纹通规、止规6）公法线尺4.

21、2.2加工工件的部分重要尺寸检测结果工件尺寸检测结果:序号标准尺寸上偏差下偏差使用量具测量结果结果判定1048（件一）0-0.039外径千分尺047.98OK2020（件一）+0.0290内径千分尺019.01OK3038（件二）0-0.033外径千分尺038.01NG4M42x2（件一）螺纹环规通规不进，止规不进NG5Tr26x3（件一）+0.085-0.335公法线尺24.52OK610（件一）+0.03-0.03游标卡尺10.01OK760（件一）+0.037-0.037游标卡尺59.99OK860（件二）+0.05-0.05游标卡尺60.06NG980（配合）+0.05-0.05游标卡尺80.04OK上述尺寸超差的解决方法：（1）038的外圆尺寸超差修正方法：修改刀补，使其达到理想值。（2）螺纹M42x2尺寸超差修正方法：通规不进，止规不进。表明其尺寸偏大，需修正螺纹牙顶宽度。（3）60mm长度尺寸超差修正方法：以右端面为基准，夹住工件55mm处，利用外圆车刀对左端面进行端面切削，使其达到理想值。4.3如何避免误差（1）尺寸误差避免措施是：1）要认真看清图纸，看图时要反复多看几遍.2）量具使用前，必须仔细检查和调整零件，正确使用量具。特别是精车时,游标卡尺和千分尺必须配合使用，以防测量时多一圈或少一圈。3）选择刀尖倒棱，