螺纹轴承加工课程设计.docx
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螺纹轴承加工课程设计
数控机床课程设计指导书
应用专业：
机械设计制造及其自动化
班级机电四班
学号
姓名
目录
1课程设计任务书-2
2绪论3
3零件图分析4
4确定加工顺序及进给路线错误！
未定义书签。
5工艺措施拟定5
6加工路线及进给路线5
7刀具选择6
8数控加工工艺卡10
9数字处理11
10数控加工工序卡12
10三维图14
12综合成绩评定表15
河南质量工程职业学院
机电工程系课程设计任务书
专业
班级
学
号
学生姓名
指导
教师
设计题目
螺纹轴承加工
主
要
设
计
内
容
1、绘制零件图
2、编制零件数控加工工艺规程
3、设计专用夹具
4、道具的选择及确定
5、编制零件数控加工程序
主
要
技
术
指
标
规格指标：
行程范围工作台面尺寸承载能力主轴功率和进给轴扭矩控制轴数和联动轴数
精度指标：
几何精度位置精度定位精度分度精度重复定位精度回零精度
性能指标：
最高主轴转速和最大加速度最高快移速度和最高进给速度分辨率与脉冲当量
工
作
计
划
及
安
排
1、用一至两天完成零件图的绘制
2、用一周到两周进行设计刀具夹具编程加工
3、用一至两天完成整理及打印
主
要
参
考
资
料
及
文
献
1数控编程与操作主编：
荣瑞芳赵长旭
2数控加工工艺设计与程序编制主编：
周虹
3加工中心操作工主编：
彭文润
4机械制造技术与项目训练主编：
金捷刘晓涵
绪论
制造技术和装备就是人类生活的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
大力发展以数控技术为核心先进制造水平已成为世界各发达国家加速经济发展，提高综和国力和国家地位的重要途径。
数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。
也给传统的机械，机电专业的人才带来了新的机遇和挑战。
随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。
我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争，数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可缺少的物资手段。
此课程设计让我们更好的熟悉数控机床，确定加工工艺，学会分析零件，学会简单的程序编程，为走上工作岗位打下基础。
本次课程设计是为了让我们更清晰地理解怎样确定零件的加工方案，对零件进行编程，并在仿真软件上进行模拟加工，这样的课程设计对我们即将走上工作岗位的毕业生来说无疑是对我们所学知识的一次提高和检验。
第二章设计内容
一、零件图分析
1该圆柱表面、圆锥、顺圆弧、逆圆弧、及螺纹等表面组成
2其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等技术要求。
如圆柱面 Φ40+0.01、Φ30，键槽Φ16及逆圆弧sΦ36
3零件尺寸标准注整，轮廓描述清晰，零件结构合理
4零件材料选取：
选用45#钢（热轧），无热处理和硬度要求，材料切削加工性能良好
5道具材料：
各成型表面连续，复杂程度简单，加工连续时间不长，不需用可转为刀片，用硬质合金刀即可
6根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6140
二、确定加工顺序及进给路线
由零件图分析：
加工路线：
1、在普通车床上整外圆平端面，完成轴段Φ40X170
2、加工中从右向左，右端设置中心孔
3、车轴段Φ36X135
4、车轴段Φ20X25圆锥，轴段Φ30X60顺圆弧R18R83.6;逆圆弧sΦ36顺圆弧R83.6R18轴段30X135
5、车Φ16X5槽
6、车削M20X2螺纹
7、去夹持端
三、工艺措施的拟定
1、图样上有特殊的精度要求，取表面精度为七级精度，使用中等精度数控CJK6140即可。
保证零件的加工要求，编程时为保证精度，用平均值编制。
2、选择毛坯:
毛坯分为铸件、锻件、型材、焊接件和冷冲压件。
铸件适用于形状较复杂的零件，毛坯；锻件适用于强度要求高、形状比较简单的毛坯；型材有热轧和冷拉两种。
热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯。
冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯；焊接件是根据需要将型材或钢材等焊接而成的毛坯件；冷冲压件可以加工接件成品的工件。
综上所述：
为符合加工要求，取Φ40x170热轧45#圆钢。
3、数控加工前先在普通车床上完成外圆的准备加工，先使之获得￠40的外圆，从而获得工件的回转线。
然后再平端面。
获得共建的长度基准
3装夹方法：
用三爪自定义卡盘持坐左端，并留有足够的夹持长度（20mm），右端用顶夹固定
4、定位基准：
端面基准设为左端面、回转基准设为轴线;设计基准、定位基准与工艺基准三者要重合，以防止基准不重合，影响加工精度，在相应加工之前基准断面要先行加工
综上所述：
在普通车床上先平端面，加工外圆去除表面的余量达到要求，完成坯料;然后把工件放在数控车床商用三爪自定义卡盘夹持左端，并留有足够的夹持长度（20mm）；右端用顶夹固定再用工艺设计内容依次加工圆柱、圆锥、圆弧退刀槽及螺纹，最后用切割刀割断即可完成。
四、加工路线及进给路线
1、零件的加工顺序：
先车平面然后由粗到精，从右到左（先近后远的加工原则：
加工时从右到左粗车各面，粗车时留有精车加工余量0.25mm，由于螺纹系容易损面，应后加工，最后用切割刀切断）
2、进给路线：
1）CJK6140车床具有粗车循环及螺纹的自动加工功能，加工时依据程序去自动完成
2）循环加工时，依零件外轮廓的引入段及延伸尺寸要足够
3）对精加工，依零件外轮廓走刀一次完成精余量的切除
4）螺纹走刀次数规定：
分四次走刀切削深度循次为0.90、0.606、0.4、0.1（最后重复一次走刀去铁削
3、走刀路线图
1）图a外轮廓走刀路线图
（a）
2）图b为精车走刀路线图
（b）
3）图c为切槽走刀路线图
（C）
4）图d为螺纹切削路线图
（d）
五、刀具选择
1）粗车时循环车削轮廓——取一般硬质合金90°右偏刀、为防止副后刀面与工件轮廓工涉（可用作图法检验）、副偏角的K′r不宜太小、选取K′r=35°、取刀杆直径D=20mmx20mm
2）精车轮廓时——选用硬质合金右偏刀，取K′r=35°，刀杆直径D=20mmx20mm，为保证刀尖圆弧半径小于结构上最小圆弧半径，取r￡=0.15～0.2mm
3）切槽刀——切削刃宽为5mm，取刀柄D=20mmx20mm
4）螺纹刀——使用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀柄D=20mmx20mm
5）切割刀——切削刃宽为5mm，取刀柄D=25mmx25mm
6）将以上所选定的刀具参数填入一下数控加工刀具卡
六、切削用量选取
1）被吃刀量ap
1）粗车循环：
45#钢，经过热轧ap=2-6mm取ap=3mm精车余量ap=0.25
2）螺纹循环：
粗车ap=1.5循环退刀依次减少，精车余量ap=0.2mm
2、主轴转速
该零件加工面由圆柱、圆弧、螺纹等表面组成。
因为工件材料为45#中碳钢，尺寸较大。
为保证表面精度要求选取切削速度范围为Vc=90～160m/min
1）外轮廓加工
粗加工Vc=90+100/2=100m/min降20%
取Vc=80m/min
N=80X1000/3X40=800r/min
精加工：
Vc=130+160/2=145m/min降20%
取Vc=110m/min
n=1000Vc/πd=110X1000/3X28=1200r/min
2）螺纹加工n≤1200/2-80=520r/min
ap粗=1.5逐渐减小ap精=0.2mm
1）端面、切槽
切割加工n=400r/min
3）进给速度Vf的计算——Vf=nf
粗车时一般取f=0.3～0.8mm/r精车时常取f=0.1～0.3mm/r
切断时f=0.05～0.2mm/r
1）外轮廓粗车：
f=0.5mm/rVf=0.5X400=200mm/min
精车：
f=0.25mm/rVf=0.2X1200=300mm/min
2）螺纹加工Vf=n·f=520X2=1040mm/min
3）端面切槽：
取f=0.2mm/r
Vf=n·f=400X0.2=80mm/min
切端面时可适当加工f取0.5mm/rVf端面=200mm/min
三、数控工艺卡片
一、数控加工卡片
ap（mm）
N（r/mm）
V（r/min）
f（mm/r）
Vf（mm/min
车削
粗车
精车
3
0.25
400
1200
80
110
0.5
0.2
200
300
螺纹
粗螺纹
细螺纹
1.5
0.2
500
500
1000
1000
切割
1.5
400
0.2
80
切槽
400
0.2
80
切端面
400
0.5
200
二、数字处理
1）将编程原点选取在图形的最右端Op处，避免基准不重合时带来误差而且毋须进行尺寸链换算
2）Φ40±0.01取Φ40
Φ260-0.03取Φ25.985±0.015取基本尺寸=25.985
Φ20+0.02-0.01取Φ20
Φ300-0.02取Φ29.99±0.01取基本尺寸=29.99
确定M20X2mm螺纹牙底平底直径牙深
a、计算螺纹牙底直径及牙深计算
牙深=0.6495p=0.6495X2=1.299mm
螺纹牙底直径=大径-2X牙深=20-2X1.299=17.402mm
b、螺纹走刀次数的确定
分五次走刀，切削深度依次为0.9、0.6、0.6、0.4、0.1（最后重复一次去光刀去铁削）
c、螺纹切削次数参考表
三、数控加工工序卡
零件号
零件名称
零件轴
编制
程序号
O0001
审核
序号
程序内容
程序说明
1
O0001
程序号
2
G50X150.Z50.T0202
设定工件坐标系建立刀具长度补偿，换2号刀
3
G96M03S800
主轴正转
4
G00X45.Z3.S800M08
快速定位，开切削液
5
G71U3.R1.
6
G71P10Q20U0.15W0.05F0.5
粗车进给量为0.5
7
N10G00Z0
开始精车段
8
G01G42X16F0.25S1200
倒角建立刀补设置精车主轴转速
9
X20.Z-2
10
Z-25.
11
G01X29.99Z-55.
12
W-5.
直线补偿
13
G02X25.985W-10.R18.
顺时针圆弧插补
14
X36.W-25.R83.6
倒圆角
15
X30.W-10.R18.
16
G01W-5.
17
X40.
18
N20G01G40Z-155.
19
G00X150.Z50.
定位到安全点
20
T0303
3号螺纹刀
21
G00X45.Z3.
22
X20.
23
G70P10.Q20.
设置螺纹加工参数
24
G00X150.Z50.T0404
快速到循环起点换4号刀
25
G00X25.Z-25.
26
G01X16.F0.2
27
X25.
28
G00X150.Z250.T0505M06
29
S500
30
G00X20.Z5.
31
G92X19.1Z-23.F2.
螺纹切削进给量为1.0mm
32
X18.5
33
X17.9
34
X17.5
35
X17.4
36
X17.4
37
G00X150.Z50.
快速定位到安全点
38
M09
39
M30
主轴停止
河南质量职业学院机电工程系
课程设计综合成绩评定表
姓名
学号
班级
课程名称
设计题目
指导教师评语
指导教师签字：
年月日
设计报告成绩综合评定
项目
标准
成绩
1、计算和绘图能力
10
2、综合运用专业知识能力
20
3、运用计算机能力和外语能力
10
4、查阅资料、运用工具书的能力
10
5、独立完成设计能力
10
6、书写情况（文字能力、整洁度）
10
7、表述能力（逻辑性、条理性）
10
平时考核成绩（20）
设计考核成绩（80）
综合成绩
教研室主任签名：
年月日
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