零件毕业设计

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调制和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65MN，经调制和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAlA氮化钢，这种钢经调制和表面氮化后，不仅能获得较高的表面硬度。而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好，与渗碳淬火钢比较，他有热处理变形很小，硬度更高的特性。
1.5.2位置精度………………………………………………………………………………6
1.5.3表面粗糙度……………………………………………………………………………6
1.6基准的选择………………………………………………………………………………7
1.7切削用量选择……………………………………………………………………………8
对于此轴类零件我们选用的是45钢。
1.3轴类零件的毛坯
常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产
多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。
1.4设备的选择及装夹
1.7.1背吃刀量的选择………………………………………………………………………8
1.7.2主轴转速的选择………………………………………………………Fra Baidu bibliotek……………9
1.7.3进给速度的选择………………………………………………………………………9
1.8加工的技术要求…………………………………………………………………………9
1.9处理工艺
（1）锻造毛培在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部品粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善怯薛加工性能。
（2）调制一般安排在粗车之后，半精车之后，以获得良好的物理力学性能。
(3)表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
(4)精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需要进行低温时效处理。
1.9处理工艺…………………………………………………………………………………10
二．工序加工…………………………………………………………………………………10
2.1主要工序加工方法………………………………………………………………………11
2.2零件表面加工方法的选择………………………………………………………………11
(3)φ106.5-0.40mm外圆面：公差等级为ITl2，表面粗糙度Ra6．3μm，粗车即可(表1．4—6)。、
(4)φ68K7mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra0．8μm，毛坯孔已锻出，为未淬火钢，根据表1．4—7，加工方法可采取粗．镗、半精镗之后用精镗、拉孔或磨孔等都能满足加工要求。由于拉孔适用于大批大量生产，磨孔适用于单件小批生产，故本零件宜采用粗镗、半精镗、精镗。
综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。
1.8加工的技术要求
（！）尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，既支承轴承，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常我为iT5~iT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，既配合轴颈，其进度稍低，通常为iT6~iT9.
1.5轴类零件的技术要求
装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的重直度等）及表面粗糙度要求均较高，是在制订轴类零件机械加工工艺规程时，应着着重考虑的因素。
1.5.1 尺寸精度和几何形状精度
轴的轴颈是轴类零件的重要表面，它的质量好坏直接影响工作时的回转精度。轴颈的直径精度是根据使用要求通常为IT6，有时可达到IT5。轴颈的几何形状精度（圆度，圆柱度）应配制在直径公差之内，精度要求高的轴则应在图上专门标注形状公差。
正文……………………………………………………………………………………………3
一．概述……………………………………………………………………………………3
1.1数控加工工艺概述………………………………………………………………………3
1.2轴类零件的材料…………………………………………………………………………4
(3)螺纹的加工
(4)为了保证螺纹大径的精确，在螺纹加工前，在外圆的时候应多削0.1～0.3mm。在加工螺纹的时候，主轴转速和进给都不能太大，背吃刀量也应当逐渐减小。在螺纹加工的最后一步，应重复多走一次，这样螺纹加工完后会更光滑一些。
(5)槽的加工
槽在轴类零件经常的遇见，槽的加工应特别注意转速和进给的调整，实际的转速和进给要根据零件的材料和刀子的质量。
1.5.2 位置精度
配合轴颈（装配传动件的轴颈）相对支承轴（装配轴承的轴颈）的同轴度以轴颈与支承端面的垂直度通常要求较高。普通精度轴的配合轴颈相对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01mm~0.03mm，精度高的轴为0.001mm~0.005mm，端面圆跳动为0.005mm~0.01mm。
1.5.3 表面粗糙度
轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。一般说来，支承轴颈的表面精糙度要求最小
1.6基准的选择
（1）粗基准选择：
有非加工表面，应选非加工表面作为基准。对所有表面都需要加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑的表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准可不重复使用。
（2）精基准选择;
要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则、尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能是定位基准与测量基重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
1.7切削用量选择
切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。
2.3工序顺序安排……………………………………………………………………………12
2.4工艺路线…………………………………………………………………………………12
三．编程………………………………………………………………………………………13
四．附录………………………………………………………………………………………14
附录一…………………………………………………………………………………………15
附录二…………………………………………………………………………………………16
附录三…………………………………………………………………………………………17
总结……………………………………………………………………………………………18
轴类零件一般比较适合在车床是哪个加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度，在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求，只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。所以利用现有资源，我们选择在数控机床HNC-CK6140加工该零件。
数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm，然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。
2.2零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面，槽及小孔等，材料为45钢。参考本手册有关资料，其加工方法选择如下：
(1)φ90μm外圆面：为未注公差尺寸，根据GBl800—79规定其公差等级按ITl4，表面粗糙度为Ra3．2μm，需进行粗车及半精车(表1．4—6)。
(2)齿圈外圆面：公差等级为ITll，表面粗糙度为Ra3．2μm，需粗车、半精车(表1．4—6)。
1.7.2主轴转速的选择
粗车直线和圆弧时n=800r/min，精车时n=1500r/min，切槽时n=600r/min，切螺纹时n=300r/min，精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。
1.7.3进给速度的选择
粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。
1.2轴类零件的材料
轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mｎ，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，可选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧度等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。
合理选择切削用量的原则是：粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
1.7.1背吃刀量的选择
零件轮廓粗车循环时选ap=2mm，精加工时选ap=0.2mm，螺纹粗车时选ap=0.4mm，逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。
二．工序加工
2.1主要工序加工方法
(1)外圆的加工。
(2)外圆车削是粗加工和半精加工外圆表面应用最广泛的加工方法。成批生产时采用转塔车床、数控车床；大量生产时，采用多刀半自动车床、液压仿形半自动车床等。
磨削是外圆表面主要的精加工方法，适于加工精度高、表面粗糙度值较小的外圆表面，特别适用于加工淬火钢等高硬度材料。当生产批量较大时，常采用组合磨削、成形砂轮磨削及无心磨削等高效磨削方法。
1.3轴类零件的毛培…………………………………………………………………………5
1.4设备的选择及装夹………………………………………………………………………6
1.5轴类零件的技术要求……………………………………………………………………6
1.5.1尺寸精度和几何形状精度……………………………………………………………6
致谢……………………………………………………………………………………………19
参考文献………………………………………………………………………………………20
正文
一．概述
1.1数控加工工艺概述
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。数控车床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：（1）数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。（2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。
(2)几何形状精度主要值轴颈表面、外圆周面、锥孔等主要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，须在零件图上另行规定奇几何形状精度。
（3）相互位置精度包括内、外表面、主要周面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
（4）表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。