基数控加工技术十字滑块联轴器设计
摘
次设计求加工十字滑块联轴器伴科技快速进步旧式加工设施加工方式已满足社会产业元化高生产率高精度需求达成需求市面涌现出动化水准相高机床称作数控机床数控机床种运综合网络通讯技术制造技术微电子技术计算机技术讯息处理技术现代控制技术传感器技术机械技术体动化机床够较处理旧式机床外观繁琐部件法加工加工精确度较低弊端现代工业加工制作中数控技术够普遍应
篇文章十字滑块联轴器作探索研究目标十字滑块联轴器应两轴进行连接机器日常工作运转时两轴会分离机械轴系传动中联轴器起十分重作联轴器种类十分丰富应广泛机械设备传动系统中着举足轻重作
关键词：数控技术图纸分析工艺分析设计方案
ABSTRACT
The design required to process the cross slider coupling With the rapid progress of science and technology oldstyle processing facilities and processing methods can hardly meet the needs of today＇s society for industrial diversification high productivity and high precision In order to achieve the above requirements there are some machines with a fairly high level of automation known as CNC machine tools CNC machine tool is an automatic machine tool that uses integrated network communication technology manufacturing technology microelectronics technology computer technology message processing technology modern control technology sensor technology and mechanical technology It can better handle the appearance of old machine tools The drawbacks of tedious parts that cannot be processed and processed with low precision Therefore CNC technology can be widely applied in modern industrial processing and production
In this article the crossslider coupling is used as a research object The crossslider coupling is mainly used to connect two axes so that the two axes do not separate when the machine is in daily operation The coupling plays a very important role in the mechanical shafting transmission The types of couplings are very rich and widely used They play a decisive role in the transmission system of different mechanical equipments
KEYWORDS numerical control technologydrawing analysisprocess analysisdesign scheme
目录
前言6
第章 概述6
11数控机床功特点6
111数控机床组成6
112数控机床功7
113数控机床特点7
12国数控加工技术发展状况7
13选题背景意义7
第二章 零件结构工艺性分析9
21零件图分析9
22零件毛坯材料分析9
221 毛坯种类确定9
222材料选择10
23零件加工设备选择10
第三章 确定定位基准零件装夹11
31定位基准概念分类11
32定位基准选择原理11
33基准终确定12
34夹具选择12
35装夹方案12
第四章 加工工艺路线确定13
41加工方案确定13
42安排确定加工工序13
43工序划分14
44加工序安排15
45加工余量确定15
第五章 刀具切削量选择16
51刀具选择原理16
52数控加工刀具求16
521数控加工刀具求16
522刀具材料16
523刀具角度选择16
53切屑量选择确定17
54铣削量选择确定19
总结21
致谢22
参考文献23
前言
年国济发展迅速数控加工技术领域取巨发展针高技术产品旧没较强核心竞争力状况中国数控领域必然新超越目前国家工业全面势力直接通国家数控技术开展程度体现数控机床中国十年成长开展较迟致国外等发达国家相中国数控技术已极度滞特性精确度层面欧美国家存相距离市场中国高端型数控机床绝部分外国企业制作数控机床然中国企业制作数控机床低档次济型意味着中国数控技术缺乏
第章概述
11 数控机床功特点
数控机床通程序命令操控机床刀具指定活动速率切割线路零件实施动切割机床
图11数控机床
111 数控机床组成
数控机床通常机床体检测反馈设备伺服驱动系统数控设备输入输出设备构成
图111数控机床组成框图
112数控机床功
1）坐标操控
2）达成样函数插补
3）实施代码转变
4）加工选取类加工反复加工凹凸加工镜等
5）机会话工写入数切割程序写入设置改动
6）完成类补偿功螺距误差转动间隙刀具长度半径进行补偿
7）够进行障诊断
8）LCDCRT显示完成轨迹图形字符表示等
9）网络信息功运
113数控机床特点
1）适应性强 适应性成柔性指数控机床生产象变化具强适应性
2）加工精度高质量稳定
3）生产效率高生产准备周期短
4）实现复杂运动
5）动化程度高减轻劳动强度改善劳动条件
6）利实现制造业生产理现代化
12国数控加工技术发展状况
国数控机床企业够运提升数控优化功元件专业化制造筛选国国情相符创新途径够运国际公司起合作买入关公司创建条新途径方提高数控机床技术企业竞争力国际西方发达国家较中国机床加工技术未需进步发展中国项技术种类性产量皆存许足方外中国该技术发展旧具许足该技术三缺状况低问题等中国该技术三缺包括发展台缺乏数参数缺乏理指导缺乏低指该技术整体效率超低述问题皆导致公司技术进步方面发展障碍造公司良形象提升公司竞争优势需增数控机床率应提升数控机床实技术水
13选题背景意义
新中国改革开放伴中国济水告诉发展产品技术更新速度愈愈快制造装备求愈愈高尤国机械制造业产业实施技术变革已变国政府十分重视问题希提升国机械制造业制造效率品质先需做规模推数控技术实际增加关该技术科学研究投入力度该项技术够极提升机械制造效率促进国机械工业力获持续提升
篇文中数控加工十字联轴器程研究设计该项机构外观起十分繁杂该项机构做加工工艺设计实非易事第步需工件图纸实施工艺性分析确立工件切削尺寸加工轨迹编程尺寸采合适刀具机床型号然进行程序编写次设计够技术学进步提高学三年中学机械制造技术进步解熟练数控编程语言熟悉基础机械加工知识具备设计通工件加工工序力想实现次设计完成求利UG制图工具独进行零件图纸设计项容够提高身图纸绘制力时锻炼分析处理问题力
第二章 零件图纸分析
21零件图分析
零件半轴器典型轴类零件外圆孔凹槽三部分构成具体形状图21示
图21半轴器零件图纸
通绘制分析零件部分尺寸标注清晰完整技术求合理
22零件毛坯材料分析
221 毛坯种类确定
常见毛坯种类铸件锻件型材焊接件毛坯
1）铸件：针外形较繁琐毛坯通常采取铸造方式生产现铸件数砂型铸造砂型铸造包括手工造型机械造型手工造型毛培余量精度低生产效率低般单件批量生产型复杂零件尺寸精度求较高批量生产型铸件采特种铸造特种铸造包括离心铸造熔模铸造压力铸造精密铸造永久型铸造等方法
2）锻件：受力复杂机械强度求高零件般求锻造
3）型材截面形状分圆钢（）方钢（）扁钢六角棒余特横断面样式根制作方式包括冷拉热轧两种类
4）焊接件：焊接件铆焊方式形成组立部件通常适型零件批量制造单部件样机试制
5）毛坯：开诉4种毛坯压件粉末冶金件冷挤件塑料压制件等毛坯
222材料选择
选择毛坯时候应根毛坯外形尺寸求进行选择减少肥头耳毛坯余量加工时间缩短材料消耗减少形状接成品减少机械加工劳动量时恰毛坯选部件成生产效率机械生产工艺起着非常作综述结合图纸规定尺寸毛坯尺寸选φ80X50mm45钢型材 图221示
工件毛坯图222
23零件加工设备
机床选取：
1）确保生产部件技术求生产合格零件
2）力减少加工成
3）提升加工效率
联轴器回转体选取机床时应该数控车床先数控车床现阶段应普遍数控机床通常适轴类部件者盘类部件外圆柱面锥角外圆锥面复杂回转外曲面圆柱圆锥螺纹等切削加工进行切槽钻孔扩孔铰孔镗孔等
参头工件图部件形状粗糙度尺寸毛培类材料等素结起思考选择广州数控GSK980TD卧式数控车床
第三章 确定定位基准零件装夹
31定位基准概念分类
确定工艺程中定位基准正确选择加工零件否达求尺寸精度相互位置精度求影响纬基准正确选择十分重工艺问题基准工件确定确定点线面位置点线面作基准分设计基准工艺基准两类
设计基准
设计基准指设计图纸采基准
工艺基准
工艺基准指实际加工程中采基准工艺基准根处迥异区分装配基准测量基准定位基准工序基准
32定位基准选择原理
选择定位基准时需格外注意定位基准合理选择直接影响零件加工形状尺寸位置精度生产效率等方面定位基准分粗基准精基准
选择粗基准时考虑加工表面充足余量加工表面符合图纸求接序工序提供精基准具体选择时应考虑列原：
1）符合相互位置求
2）选加工表面粗基准
3）合理分配表面加工余量
4）避免粗基准重复
5）选表面整加工面积较面作粗基准
精基准选取重点应思考确保加工精确度前提需装夹便利牢架构简单选择原：
1）基准重合原
2）基准统原
3）基准原
4）互基准原
5）便装夹原
33基准确定
加工零件半轴器根基准统原选择工件中心轴线定位基准
34夹具选择
确保工件加工精度数控机床加工零件时必须工件位固定合理位置然固定住种定位固定程称工件装夹
数控车床加工端面外圆面圆锥面螺纹等根特性车床夹具分两类：第类安装车床轴夹具类夹具车床轴连接带动工件轴起选择第二类安装床身滑轨夹具
1）三爪定心卡盘车床夹具三爪定心卡盘般需工件进行找正装夹速度快装夹方便应广泛夹紧力较适规外形工件装夹常装夹轴类盘套类工件
2）四爪单动卡盘四爪均单独移动安装工件时需进行找正拥较夹紧力适规外形工件非圆柱体等工件加工
3）顶尖适长度较长工序轴类零件加工两顶尖装夹工件需找正切安装精度高
4）心轴装夹分圆锥心轴装夹圆柱心轴装夹中圆锥心轴装卸方便承受较切削力适精加工圆柱心轴夹紧力适粗加工
5）花盘附件起适合外形规工件切需仔细找正
分析决定采三爪卡盘工件进行装夹三爪定心卡盘装夹工件般情况需工件进行找正切装夹速度快常见半轴器常见轴类零件进行外圆孔加工时均采三爪定心卡盘进行装夹
35装夹方案
数控车床外圆孔加工均采三爪定心卡盘装夹夹住毛坯左端加工出φ32x30mm外圆φ18孔掉头加持加工完成φ32x30加工φ70x12mm外圆凹槽加工数控铣床进行样适三爪卡盘进行装夹加持加工完成φ32x30mm进行凹槽加工
第四章 加工工艺路线确定
41 加工方案确定
加工零件需保证定精度时通常仅道工序达加工零件精度标准道工序步步达加工零件精度求通常情况分4加工夹断
1）粗加工阶段该部分加工掉毛坯较加工余量快速加工出工件形状轮廓
2）半精加工阶段阶段介粗加工精加工间完成次表面加工时留定加工余量序精加工做准备
3）精加工阶段阶段加工余量确保加工表面达图纸求加工精度表面粗糙度求
4）光整加工阶段阶段应工件表面粗糙度求尺寸精度求高工件
终述保证加工质量合理设备情况完成半轴器加工根表41选择工件加工方案
加工方案表41
序号
加工方法
加工精度
表面粗糙度Raum
适范围
1
粗车
IT11～IT13
12550
适淬火钢外种金属
2
粗车半精车
IT8～IT10
3263
3
粗车半精车精车
IT7～IT8
0816
4
钻孔
IT11～IT13
63125
淬火钢外种材料毛坯铸孔锻出孔
5
钻孔半精镗
IT9～IT10
63125
6
钻孔半精镗精镗
IT7～IT8
0816
7
粗铣
IT11～IT13
520
适淬火钢外种金属
8
粗铣半精铣
IT8～IT11
2510
9
粗铣半精铣精铣
IT6～IT8
06316
表知：选择粗车半精车精车方式φ70mmφ32mm外圆进行车削选择钻孔半精镗精镗加工方式φ17mm孔孔径进行加工选择粗铣半精铣精铣铣削方式进行凹槽加工
42 安排确定加工工序
1零件加工工序设计需：先加工基准面先粗加工精加工先加工部位加工次部位先加工面加工孔原进行
2热处理加工工序安排分两类：预备热处理终热处理
3辅助工序设计基项：毛刺表面处理倒角倒棱边检验防锈清洗等
数控机械加工应种复杂形状工件加工毛坯材料种样生产数量唯等原制定实际零件加工工序时需实际零件情况进行分析灵活设计方加工效率化收益高
次半轴器加工程中基准先行先粗精先次先面孔原进行工件加工
43工序划分
工序划分存2类样原类工序集中制工序分散制
工序集中制保证工件道工序中加工完成加工总工序变少般数控生产加工中均采工序集中原划分工序方法操作者求较高特点：
生产加工中完成零件表面加工次安装中样工件相互位置精度效保证时减少工操作时间缩短生产周期
2）工序集中生产零件机床总数减少时减少工节省车间面积降低生产成简化生产程
3）采工序集中生产加工采具高效率数控机床高度动化生产线生产效率提高
4）采专业设备初始投资变调试维修复杂加工前生产准备工作变
工序分散原采部件加工分配工序次加工工序部分少方法操作者水求较低特点：
1）机床设备工艺装置简单易工调整维修降低生产准备工作需时间
2）利采合理切削量减少加工基时间
3）工序分散需更设备工件进行加工机加工员增提高工成
综述考虑次加工工件半轴器工件采工序集中原工件进行工序划分具体安排：
1）夹持工件毛坯端先加工φ32x30mm外圆作第道工序
2）夹持加工完成φ32x30mm外圆加工φ70x12mm外圆φ18mm通孔第二道工序
3）夹持工件φ32x30mm外圆加工宽20mm凹槽第三道工序
4）第4道工序零件做热处理
44加工路线确定
数控机械加工环节加工路线长短直接影响工件生产效率零件表面质量外应考虑零件加工数值计算简单走刀路线量短提高效率等精加工加工路线围绕形状基完成工件进行确定加工路线确定粗加工路线进行具体操作规划：
1）准备圆棒毛坯料尺寸φ80x45mm
2）圆棒料端夹紧进行端面加工车削φ32x30mm外圆
3）掉头夹持已加工φ32mm外圆加工φ70x12mm外圆钻孔镗孔
4）铣床进行20mm凹槽加工
5）热处理已完成工件检验
45加工余量确定
加工表面切金属层厚度称加工余量确定加工余量采3种方式：查表修正法验估值法分析计算法文加工中选择分析计算法进行加工余量运算具体数值请分析：
1车削：端面进行余量38mm粗加工端面进行余量02mm精加工车削总余量4mm
2车削：φ32x30mm外圆粗加工选择475mm余量外圆进行精加工车削余量05mm车削总余量48mm
3车削：加工外端φ72x12mm端面进行余量38mm粗加工端面进行余量02mm精加工总车削余量4mm
4 车削：φ70x12mm外圆进行粗车车削余量95mmφ70x12mm外圆进行精加工车削余量05mm车削总余量25mm
5钻孔φ16mm通孔精镗φ18通孔总加工余量2mm
6铣削：凹槽粗加工尺寸宽20mm深5mm余量45mm底面铣削余量195mm侧面铣削凹槽精加工余量05mm槽底铣削余量05mm侧面铣削铣削总余量侧面20mm底面5mm
5 量具刀具切削量选择
51量具选择
批量单件数控加工制造中通常选择通测量工具百分尺标尺游标卡尺等工件批量制造中应采种量规更高效专检具量仪等
52刀具选择原
加工工具选需机床加工水切削力零件表面粗糙度求数控加工工序零件材料性等条件合理选取刀具刀柄选取应符合安装调整方便安全济合适刚性原选取刀具需顾工具夹持安装调试方便伸展度刚性精度高耐保证加工标准基础刀具探出长度量短进刀具刚性提高
521数控加工刀具求
非数控机床较数控加工刀求更高仅需达高精度刚性求时需保证尺寸稳耐磨排屑排屑力高需装配调整便捷够数控机床完成高效率加工
522 刀具材料
数控机床刀具刀具身制造选择原材料够分列种：陶瓷高速钢聚晶金刚石立方氮化硬质合金目前工厂生产制造中数控机床选择广泛材质硬质合金材料该种刀具刀片优良加工性广泛应工厂数控车床加工中高速钢般型坯原料韧性硬质合金材料耐磨性硬度红硬性低硬质合金硬度较高材料加工适合高速加工适合零件镗孔凹槽外圆加工时选择硬质合金材料刀具孔加工中选择高速钢材料刀具
523刀具角度选择
机械切削工艺参数速查手册中提供数够发现毛坯型材言加工工件外形选刀具表523
数控加工刀具卡片表 表522
产品名称代号
十字滑块联轴器
零件名称
半轴器
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
硬质合金端面车刀：45°
1
端面加工
手动
2
T02
菱形外圆车刀90°
1
工件左端外圆粗加工
动
3
T03
菱形外圆车刀55°
1
工件左端外圆精加工
动
4
T04
中心钻 A3
1
中心钻孔
动
5
T05
钻头Φ16
1
通孔加工
动
6
T06
镗孔刀
1
孔精加工
动
7
T07
键槽铣刀6mm
1
槽加工
动
编制
审核
批准
1页
第1页
53 切削量选择
切削量包括切削速度进量吃刀量切削量正确设定否完美施展机床性刀具加工性降低成提高质量提高产量安全生产具关键作关加工进量设置存项总规：程度挑选背吃刀量二设置单次加工量三设置快切削速度加工量设置需满足工件精度表面粗糙度求完美施展刀具加工性确保刀具寿命加工量设置需顾某条件终方获取合适方案
轴转速切削速度设置
家通切削速度运算公式：vπdn1000中够v相加工速度（mmin）n轴转动速度（rmin）d该刀具工件尺寸（mm）通公式够发现加工速度根工件（刀具）尺寸机床轴转速求
根公式计算出粗车两端外圆时切削速度150mmin轴转速700rmin精加工两端表面时切削速度110mmin轴转速800rmin钻孔镗孔切削速度150mmin轴转速2600rmin
进量确定
进量指运动转圈行程时刀具进运动方相工件位移量单位mmrmm次速度求解运算公式：Vfnf该式中f表示刀具进量（mmr）n表示机床轴旋转速度（rmin）
粗加工精加工中进量设定粗加工进量设定机床进运动强度刀具强度刚度加工零件刚性硬度等
精半精加工言进量设定需根加工精度工件表面粗糙度求设定
具体加工制造中进量设定通常操作师傅验设定粗加工言背吃刀量够表531设定
硬质合金车刀粗加工进量参考值 表531
工件材料
车刀刀杆尺寸
工件直径mm
背吃刀量amm
≤3
＞35
＞58
＞812
＞12
进量 mmr
碳素结构钢合金结构钢耐热钢
16x25
20
0304
40
0405
0304
60
0607
0406
0305
100
0810
0507
0506
0405
400
1214
0710
0608
0506
20x30
25x25
20
0304
40
0405
0304
60
0607
0507
0406
100
0810
0709
0507
0507
400
1214
1012
0810
0609
0406
精加工半精加工时进量选择应考虑零件表面粗糙度切削速度刀尖圆弧半径等素进行考虑参考表532
表面粗糙度选择进量参考值表532
工件材料
表面粗糙度um
切削速度范围mmin
刀尖圆弧半径rmm
05
10
20
进量mmr
铸铁青铜铝合金
Ra63
限
025040
040050
050060
Ra32
015025
025040
040060
Ra16
010015
015020
020035
碳钢合金钢
Ra63
＜50
030050
045060
055070
＞50
040055
055065
065070
Ra32
＜50
018025
025030
030040
＞50
025030
030035
035050
Ra16
＜50
010
011015
015022
50100
011016
016025
025035
＞100
016020
020025
025035
表532（续）
面两表中知： 07mmr进量进行端面粗车025mmr进量进行端面精车05mmr进量进行φ32外圆粗车03mmr进量进行φ32mm外圆精车07mmr进量进行外圆φ70粗车055mmr进量进行外圆φ70mm精车01mmr进量进行镗孔钻孔
3背吃刀量确定
生产中加工背吃刀量确定需注意切削加工程中般粗加工半精加工精加工三道工序粗加工时条件允许情况次走刀切余量加工余量造成机床抖动刀具损坏等问题严重影响加工工件加工质量次半轴器加工中考虑数控机床实际性刀具强度加工时背吃刀量易取太样数控机床刀具身起效保护综述终次加工背吃刀量设定次：
设定刀背吃刀量10mm进行端面粗车
设定刀背吃刀量02mm进行端面精车
设定刀背吃刀量30mm进行外圆粗车
设定刀背吃刀量02mm进行外圆精车
设定刀背吃刀量05mm进行精镗孔
54 铣削量选择
进行工件铣削加工时四铣削素需考虑第铣削速度Vc进量f铣削深度ap铣削宽度ac工件铣削加工程中刀具材料刀具情况需铣削素进行具体分析
1） 铣削速度Vc：刀具切削刃某点加工表面基准运动方时速度单位mmin
2） f进量：加工零件铣刀基准运动路程存3类表达方式：
1 f转进量：铣刀运动圈时工件相刀具相位移量单位mmr
2 af齿进量：铣刀旋转1齿时工件铣刀进路径相移动量单位mmz
3 vf进速度：工件单位时间铣刀进方相移动距离单位mmmin
3） 铣削深度ap指铣刀轴线方行测量加工深度尺寸单位mm
4） ac铣削宽度铣刀轴线垂直时工件进方垂直测量加工程度尺寸单位mm
切削量包含背吃刀量进速度轴转动速度等加工方式区造成切削量区凹槽加工时应该铣刀种类彼间铣削宽度设定进量表541
铣削加工进量推荐表 541
铣刀类型
铣刀直径dmm
铣削宽度mm
13
5
8
12
齿进量mmz
带整体刀头立铣刀
1012
1416
1822
0030025
006004
008005
004003
006004
004003
螺旋行刀片立铣刀
2025
3040
5060
012007
018010
020010
010005
012008
016010
010003
010006
012003
008005
010005
012006
查表知进量f取0030025mmz间背吃刀量取1mm左右
铣削加工时铣削速度根铣削速度推荐表542
铣削速度推荐表 542
加工材料
硬度
铣削速度vc
硬质合金刀具
高速钢刀具
低中碳钢
＜220
225290
300425
60150
55115
3575
2040
1535
1015
通表格够发现45钢铣削速度设定60150mmin间然计算公式vcπdn1000算出铣凹槽时铣削速度60mmin轴转速3000rmin
总结
记二零七年年末开始准备毕业设计利书籍网络搜索关资料进行具体设计时出现学中未发现问题指导老师交流身断充实中问题意义处理次毕业设计文撰写中首先分析十字滑块联轴器尺寸形状继加工方案十字滑块联轴器加工方案设计数控加工专业知识进步认识
三四月设计学3年中学容进行整体性复文综合运学专业知识设计程中学许课程中涉深度足容认次设计历未学工作中皆产生非常帮助次毕业设计中出现难处理问题出现抑郁情绪学指导老师帮助重新拾起信心继续努力设计圆满完成该设计已利完成知识水时间足毕业设计中然缺陷问题存恳请位评审老师进行指正工作学中渐渐更加完善
学三年学生生涯中进行系统正规理知识专业知识学思维方式发生许改变培养创新力提高独立处理问题水时种力继续延续生活者工作中皆鼓励努力严谨做事情
参考文献
[1] 关雄飞数控加工工艺编程机械工业出版社201602
[2] 魏恒远机械加工工艺实训教程中国铁道出版社201312
[3] 彭林中机械切削工艺参数速查手册化学工业出版社201001
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基数控加工技术十字滑块联轴器设计
摘
次设计求加工十字滑块联轴器伴科技快速进步旧式加工设施加工方式已满足社会产业元化高生产率高精度需求达成需求市面涌现出动化水准相高机床称作数控机床数控机床种运综合网络通讯技术制造技术微电子技术计算机技术讯息处理技术现代控制技术传感器技术机械技术体动化机床够较处理旧式机床外观繁琐部件法加工加工精确度较低弊端现代工业加工制作中数控技术够普遍应
篇文章十字滑块联轴器作探索研究目标十字滑块联轴器应两轴进行连接机器日常工作运转时两轴会分离机械轴系传动中联轴器起十分重作联轴器种类十分丰富应广泛机械设备传动系统中着举足轻重作
关键词：数控技术图纸分析工艺分析设计方案
ABSTRACT
The design required to process the cross slider coupling With the rapid progress of science and technology oldstyle processing facilities and processing methods can hardly meet the needs of today＇s society for industrial diversification high productivity and high precision In order to achieve the above requirements there are some machines with a fairly high level of automation known as CNC machine tools CNC machine tool is an automatic machine tool that uses integrated network communication technology manufacturing technology microelectronics technology computer technology message processing technology modern control technology sensor technology and mechanical technology It can better handle the appearance of old machine tools The drawbacks of tedious parts that cannot be processed and processed with low precision Therefore CNC technology can be widely applied in modern industrial processing and production
In this article the crossslider coupling is used as a research object The crossslider coupling is mainly used to connect two axes so that the two axes do not separate when the machine is in daily operation The coupling plays a very important role in the mechanical shafting transmission The types of couplings are very rich and widely used They play a decisive role in the transmission system of different mechanical equipments
KEYWORDS numerical control technologydrawing analysisprocess analysisdesign scheme
目录
前言6
第章 概述6
11数控机床功特点6
111数控机床组成6
112数控机床功7
113数控机床特点7
12国数控加工技术发展状况7
13选题背景意义7
第二章 零件结构工艺性分析9
21零件图分析9
22零件毛坯材料分析9
221 毛坯种类确定9
222材料选择10
23零件加工设备选择10
第三章 确定定位基准零件装夹11
31定位基准概念分类11
32定位基准选择原理11
33基准终确定12
34夹具选择12
35装夹方案12
第四章 加工工艺路线确定13
41加工方案确定13
42安排确定加工工序13
43工序划分14
44加工序安排15
45加工余量确定15
第五章 刀具切削量选择16
51刀具选择原理16
52数控加工刀具求16
521数控加工刀具求16
522刀具材料16
523刀具角度选择16
53切屑量选择确定17
54铣削量选择确定19
总结21
致谢22
参考文献23
前言
年国济发展迅速数控加工技术领域取巨发展针高技术产品旧没较强核心竞争力状况中国数控领域必然新超越目前国家工业全面势力直接通国家数控技术开展程度体现数控机床中国十年成长开展较迟致国外等发达国家相中国数控技术已极度滞特性精确度层面欧美国家存相距离市场中国高端型数控机床绝部分外国企业制作数控机床然中国企业制作数控机床低档次济型意味着中国数控技术缺乏
第章概述
11 数控机床功特点
数控机床通程序命令操控机床刀具指定活动速率切割线路零件实施动切割机床
图11数控机床
111 数控机床组成
数控机床通常机床体检测反馈设备伺服驱动系统数控设备输入输出设备构成
图111数控机床组成框图
112数控机床功
1）坐标操控
2）达成样函数插补
3）实施代码转变
4）加工选取类加工反复加工凹凸加工镜等
5）机会话工写入数切割程序写入设置改动
6）完成类补偿功螺距误差转动间隙刀具长度半径进行补偿
7）够进行障诊断
8）LCDCRT显示完成轨迹图形字符表示等
9）网络信息功运
113数控机床特点
1）适应性强 适应性成柔性指数控机床生产象变化具强适应性
2）加工精度高质量稳定
3）生产效率高生产准备周期短
4）实现复杂运动
5）动化程度高减轻劳动强度改善劳动条件
6）利实现制造业生产理现代化
12国数控加工技术发展状况
国数控机床企业够运提升数控优化功元件专业化制造筛选国国情相符创新途径够运国际公司起合作买入关公司创建条新途径方提高数控机床技术企业竞争力国际西方发达国家较中国机床加工技术未需进步发展中国项技术种类性产量皆存许足方外中国该技术发展旧具许足该技术三缺状况低问题等中国该技术三缺包括发展台缺乏数参数缺乏理指导缺乏低指该技术整体效率超低述问题皆导致公司技术进步方面发展障碍造公司良形象提升公司竞争优势需增数控机床率应提升数控机床实技术水
13选题背景意义
新中国改革开放伴中国济水告诉发展产品技术更新速度愈愈快制造装备求愈愈高尤国机械制造业产业实施技术变革已变国政府十分重视问题希提升国机械制造业制造效率品质先需做规模推数控技术实际增加关该技术科学研究投入力度该项技术够极提升机械制造效率促进国机械工业力获持续提升
篇文中数控加工十字联轴器程研究设计该项机构外观起十分繁杂该项机构做加工工艺设计实非易事第步需工件图纸实施工艺性分析确立工件切削尺寸加工轨迹编程尺寸采合适刀具机床型号然进行程序编写次设计够技术学进步提高学三年中学机械制造技术进步解熟练数控编程语言熟悉基础机械加工知识具备设计通工件加工工序力想实现次设计完成求利UG制图工具独进行零件图纸设计项容够提高身图纸绘制力时锻炼分析处理问题力
第二章 零件图纸分析
21零件图分析
零件半轴器典型轴类零件外圆孔凹槽三部分构成具体形状图21示
图21半轴器零件图纸
通绘制分析零件部分尺寸标注清晰完整技术求合理
22零件毛坯材料分析
221 毛坯种类确定
常见毛坯种类铸件锻件型材焊接件毛坯
1）铸件：针外形较繁琐毛坯通常采取铸造方式生产现铸件数砂型铸造砂型铸造包括手工造型机械造型手工造型毛培余量精度低生产效率低般单件批量生产型复杂零件尺寸精度求较高批量生产型铸件采特种铸造特种铸造包括离心铸造熔模铸造压力铸造精密铸造永久型铸造等方法
2）锻件：受力复杂机械强度求高零件般求锻造
3）型材截面形状分圆钢（）方钢（）扁钢六角棒余特横断面样式根制作方式包括冷拉热轧两种类
4）焊接件：焊接件铆焊方式形成组立部件通常适型零件批量制造单部件样机试制
5）毛坯：开诉4种毛坯压件粉末冶金件冷挤件塑料压制件等毛坯
222材料选择
选择毛坯时候应根毛坯外形尺寸求进行选择减少肥头耳毛坯余量加工时间缩短材料消耗减少形状接成品减少机械加工劳动量时恰毛坯选部件成生产效率机械生产工艺起着非常作综述结合图纸规定尺寸毛坯尺寸选φ80X50mm45钢型材 图221示
工件毛坯图222
23零件加工设备
机床选取：
1）确保生产部件技术求生产合格零件
2）力减少加工成
3）提升加工效率
联轴器回转体选取机床时应该数控车床先数控车床现阶段应普遍数控机床通常适轴类部件者盘类部件外圆柱面锥角外圆锥面复杂回转外曲面圆柱圆锥螺纹等切削加工进行切槽钻孔扩孔铰孔镗孔等
参头工件图部件形状粗糙度尺寸毛培类材料等素结起思考选择广州数控GSK980TD卧式数控车床
第三章 确定定位基准零件装夹
31定位基准概念分类
确定工艺程中定位基准正确选择加工零件否达求尺寸精度相互位置精度求影响纬基准正确选择十分重工艺问题基准工件确定确定点线面位置点线面作基准分设计基准工艺基准两类
设计基准
设计基准指设计图纸采基准
工艺基准
工艺基准指实际加工程中采基准工艺基准根处迥异区分装配基准测量基准定位基准工序基准
32定位基准选择原理
选择定位基准时需格外注意定位基准合理选择直接影响零件加工形状尺寸位置精度生产效率等方面定位基准分粗基准精基准
选择粗基准时考虑加工表面充足余量加工表面符合图纸求接序工序提供精基准具体选择时应考虑列原：
1）符合相互位置求
2）选加工表面粗基准
3）合理分配表面加工余量
4）避免粗基准重复
5）选表面整加工面积较面作粗基准
精基准选取重点应思考确保加工精确度前提需装夹便利牢架构简单选择原：
1）基准重合原
2）基准统原
3）基准原
4）互基准原
5）便装夹原
33基准确定
加工零件半轴器根基准统原选择工件中心轴线定位基准
34夹具选择
确保工件加工精度数控机床加工零件时必须工件位固定合理位置然固定住种定位固定程称工件装夹
数控车床加工端面外圆面圆锥面螺纹等根特性车床夹具分两类：第类安装车床轴夹具类夹具车床轴连接带动工件轴起选择第二类安装床身滑轨夹具
1）三爪定心卡盘车床夹具三爪定心卡盘般需工件进行找正装夹速度快装夹方便应广泛夹紧力较适规外形工件装夹常装夹轴类盘套类工件
2）四爪单动卡盘四爪均单独移动安装工件时需进行找正拥较夹紧力适规外形工件非圆柱体等工件加工
3）顶尖适长度较长工序轴类零件加工两顶尖装夹工件需找正切安装精度高
4）心轴装夹分圆锥心轴装夹圆柱心轴装夹中圆锥心轴装卸方便承受较切削力适精加工圆柱心轴夹紧力适粗加工
5）花盘附件起适合外形规工件切需仔细找正
分析决定采三爪卡盘工件进行装夹三爪定心卡盘装夹工件般情况需工件进行找正切装夹速度快常见半轴器常见轴类零件进行外圆孔加工时均采三爪定心卡盘进行装夹
35装夹方案
数控车床外圆孔加工均采三爪定心卡盘装夹夹住毛坯左端加工出φ32x30mm外圆φ18孔掉头加持加工完成φ32x30加工φ70x12mm外圆凹槽加工数控铣床进行样适三爪卡盘进行装夹加持加工完成φ32x30mm进行凹槽加工
第四章 加工工艺路线确定
41 加工方案确定
加工零件需保证定精度时通常仅道工序达加工零件精度标准道工序步步达加工零件精度求通常情况分4加工夹断
1）粗加工阶段该部分加工掉毛坯较加工余量快速加工出工件形状轮廓
2）半精加工阶段阶段介粗加工精加工间完成次表面加工时留定加工余量序精加工做准备
3）精加工阶段阶段加工余量确保加工表面达图纸求加工精度表面粗糙度求
4）光整加工阶段阶段应工件表面粗糙度求尺寸精度求高工件
终述保证加工质量合理设备情况完成半轴器加工根表41选择工件加工方案
加工方案表41
序号
加工方法
加工精度
表面粗糙度Raum
适范围
1
粗车
IT11～IT13
12550
适淬火钢外种金属
2
粗车半精车
IT8～IT10
3263
3
粗车半精车精车
IT7～IT8
0816
4
钻孔
IT11～IT13
63125
淬火钢外种材料毛坯铸孔锻出孔
5
钻孔半精镗
IT9～IT10
63125
6
钻孔半精镗精镗
IT7～IT8
0816
7
粗铣
IT11～IT13
520
适淬火钢外种金属
8
粗铣半精铣
IT8～IT11
2510
9
粗铣半精铣精铣
IT6～IT8
06316
表知：选择粗车半精车精车方式φ70mmφ32mm外圆进行车削选择钻孔半精镗精镗加工方式φ17mm孔孔径进行加工选择粗铣半精铣精铣铣削方式进行凹槽加工
42 安排确定加工工序
1零件加工工序设计需：先加工基准面先粗加工精加工先加工部位加工次部位先加工面加工孔原进行
2热处理加工工序安排分两类：预备热处理终热处理
3辅助工序设计基项：毛刺表面处理倒角倒棱边检验防锈清洗等
数控机械加工应种复杂形状工件加工毛坯材料种样生产数量唯等原制定实际零件加工工序时需实际零件情况进行分析灵活设计方加工效率化收益高
次半轴器加工程中基准先行先粗精先次先面孔原进行工件加工
43工序划分
工序划分存2类样原类工序集中制工序分散制
工序集中制保证工件道工序中加工完成加工总工序变少般数控生产加工中均采工序集中原划分工序方法操作者求较高特点：
生产加工中完成零件表面加工次安装中样工件相互位置精度效保证时减少工操作时间缩短生产周期
2）工序集中生产零件机床总数减少时减少工节省车间面积降低生产成简化生产程
3）采工序集中生产加工采具高效率数控机床高度动化生产线生产效率提高
4）采专业设备初始投资变调试维修复杂加工前生产准备工作变
工序分散原采部件加工分配工序次加工工序部分少方法操作者水求较低特点：
1）机床设备工艺装置简单易工调整维修降低生产准备工作需时间
2）利采合理切削量减少加工基时间
3）工序分散需更设备工件进行加工机加工员增提高工成
综述考虑次加工工件半轴器工件采工序集中原工件进行工序划分具体安排：
1）夹持工件毛坯端先加工φ32x30mm外圆作第道工序
2）夹持加工完成φ32x30mm外圆加工φ70x12mm外圆φ18mm通孔第二道工序
3）夹持工件φ32x30mm外圆加工宽20mm凹槽第三道工序
4）第4道工序零件做热处理
44加工路线确定
数控机械加工环节加工路线长短直接影响工件生产效率零件表面质量外应考虑零件加工数值计算简单走刀路线量短提高效率等精加工加工路线围绕形状基完成工件进行确定加工路线确定粗加工路线进行具体操作规划：
1）准备圆棒毛坯料尺寸φ80x45mm
2）圆棒料端夹紧进行端面加工车削φ32x30mm外圆
3）掉头夹持已加工φ32mm外圆加工φ70x12mm外圆钻孔镗孔
4）铣床进行20mm凹槽加工
5）热处理已完成工件检验
45加工余量确定
加工表面切金属层厚度称加工余量确定加工余量采3种方式：查表修正法验估值法分析计算法文加工中选择分析计算法进行加工余量运算具体数值请分析：
1车削：端面进行余量38mm粗加工端面进行余量02mm精加工车削总余量4mm
2车削：φ32x30mm外圆粗加工选择475mm余量外圆进行精加工车削余量05mm车削总余量48mm
3车削：加工外端φ72x12mm端面进行余量38mm粗加工端面进行余量02mm精加工总车削余量4mm
4 车削：φ70x12mm外圆进行粗车车削余量95mmφ70x12mm外圆进行精加工车削余量05mm车削总余量25mm
5钻孔φ16mm通孔精镗φ18通孔总加工余量2mm
6铣削：凹槽粗加工尺寸宽20mm深5mm余量45mm底面铣削余量195mm侧面铣削凹槽精加工余量05mm槽底铣削余量05mm侧面铣削铣削总余量侧面20mm底面5mm
5 量具刀具切削量选择
51量具选择
批量单件数控加工制造中通常选择通测量工具百分尺标尺游标卡尺等工件批量制造中应采种量规更高效专检具量仪等
52刀具选择原
加工工具选需机床加工水切削力零件表面粗糙度求数控加工工序零件材料性等条件合理选取刀具刀柄选取应符合安装调整方便安全济合适刚性原选取刀具需顾工具夹持安装调试方便伸展度刚性精度高耐保证加工标准基础刀具探出长度量短进刀具刚性提高
521数控加工刀具求
非数控机床较数控加工刀求更高仅需达高精度刚性求时需保证尺寸稳耐磨排屑排屑力高需装配调整便捷够数控机床完成高效率加工
522 刀具材料
数控机床刀具刀具身制造选择原材料够分列种：陶瓷高速钢聚晶金刚石立方氮化硬质合金目前工厂生产制造中数控机床选择广泛材质硬质合金材料该种刀具刀片优良加工性广泛应工厂数控车床加工中高速钢般型坯原料韧性硬质合金材料耐磨性硬度红硬性低硬质合金硬度较高材料加工适合高速加工适合零件镗孔凹槽外圆加工时选择硬质合金材料刀具孔加工中选择高速钢材料刀具
523刀具角度选择
机械切削工艺参数速查手册中提供数够发现毛坯型材言加工工件外形选刀具表523
数控加工刀具卡片表 表522
产品名称代号
十字滑块联轴器
零件名称
半轴器
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
硬质合金端面车刀：45°
1
端面加工
手动
2
T02
菱形外圆车刀90°
1
工件左端外圆粗加工
动
3
T03
菱形外圆车刀55°
1
工件左端外圆精加工
动
4
T04
中心钻 A3
1
中心钻孔
动
5
T05
钻头Φ16
1
通孔加工
动
6
T06
镗孔刀
1
孔精加工
动
7
T07
键槽铣刀6mm
1
槽加工
动
编制
审核
批准
1页
第1页
53 切削量选择
切削量包括切削速度进量吃刀量切削量正确设定否完美施展机床性刀具加工性降低成提高质量提高产量安全生产具关键作关加工进量设置存项总规：程度挑选背吃刀量二设置单次加工量三设置快切削速度加工量设置需满足工件精度表面粗糙度求完美施展刀具加工性确保刀具寿命加工量设置需顾某条件终方获取合适方案
轴转速切削速度设置
家通切削速度运算公式：vπdn1000中够v相加工速度（mmin）n轴转动速度（rmin）d该刀具工件尺寸（mm）通公式够发现加工速度根工件（刀具）尺寸机床轴转速求
根公式计算出粗车两端外圆时切削速度150mmin轴转速700rmin精加工两端表面时切削速度110mmin轴转速800rmin钻孔镗孔切削速度150mmin轴转速2600rmin
进量确定
进量指运动转圈行程时刀具进运动方相工件位移量单位mmrmm次速度求解运算公式：Vfnf该式中f表示刀具进量（mmr）n表示机床轴旋转速度（rmin）
粗加工精加工中进量设定粗加工进量设定机床进运动强度刀具强度刚度加工零件刚性硬度等
精半精加工言进量设定需根加工精度工件表面粗糙度求设定
具体加工制造中进量设定通常操作师傅验设定粗加工言背吃刀量够表531设定
硬质合金车刀粗加工进量参考值 表531
工件材料
车刀刀杆尺寸
工件直径mm
背吃刀量amm
≤3
＞35
＞58
＞812
＞12
进量 mmr
碳素结构钢合金结构钢耐热钢
16x25
20
0304
40
0405
0304
60
0607
0406
0305
100
0810
0507
0506
0405
400
1214
0710
0608
0506
20x30
25x25
20
0304
40
0405
0304
60
0607
0507
0406
100
0810
0709
0507
0507
400
1214
1012
0810
0609
0406
精加工半精加工时进量选择应考虑零件表面粗糙度切削速度刀尖圆弧半径等素进行考虑参考表532
表面粗糙度选择进量参考值表532
工件材料
表面粗糙度um
切削速度范围mmin
刀尖圆弧半径rmm
05
10
20
进量mmr
铸铁青铜铝合金
Ra63
限
025040
040050
050060
Ra32
015025
025040
040060
Ra16
010015
015020
020035
碳钢合金钢
Ra63
＜50
030050
045060
055070
＞50
040055
055065
065070
Ra32
＜50
018025
025030
030040
＞50
025030
030035
035050
Ra16
＜50
010
011015
015022
50100
011016
016025
025035
＞100
016020
020025
025035
表532（续）
面两表中知： 07mmr进量进行端面粗车025mmr进量进行端面精车05mmr进量进行φ32外圆粗车03mmr进量进行φ32mm外圆精车07mmr进量进行外圆φ70粗车055mmr进量进行外圆φ70mm精车01mmr进量进行镗孔钻孔
3背吃刀量确定
生产中加工背吃刀量确定需注意切削加工程中般粗加工半精加工精加工三道工序粗加工时条件允许情况次走刀切余量加工余量造成机床抖动刀具损坏等问题严重影响加工工件加工质量次半轴器加工中考虑数控机床实际性刀具强度加工时背吃刀量易取太样数控机床刀具身起效保护综述终次加工背吃刀量设定次：
设定刀背吃刀量10mm进行端面粗车
设定刀背吃刀量02mm进行端面精车
设定刀背吃刀量30mm进行外圆粗车
设定刀背吃刀量02mm进行外圆精车
设定刀背吃刀量05mm进行精镗孔
54 铣削量选择
进行工件铣削加工时四铣削素需考虑第铣削速度Vc进量f铣削深度ap铣削宽度ac工件铣削加工程中刀具材料刀具情况需铣削素进行具体分析
1） 铣削速度Vc：刀具切削刃某点加工表面基准运动方时速度单位mmin
2） f进量：加工零件铣刀基准运动路程存3类表达方式：
1 f转进量：铣刀运动圈时工件相刀具相位移量单位mmr
2 af齿进量：铣刀旋转1齿时工件铣刀进路径相移动量单位mmz
3 vf进速度：工件单位时间铣刀进方相移动距离单位mmmin
3） 铣削深度ap指铣刀轴线方行测量加工深度尺寸单位mm
4） ac铣削宽度铣刀轴线垂直时工件进方垂直测量加工程度尺寸单位mm
切削量包含背吃刀量进速度轴转动速度等加工方式区造成切削量区凹槽加工时应该铣刀种类彼间铣削宽度设定进量表541
铣削加工进量推荐表 541
铣刀类型
铣刀直径dmm
铣削宽度mm
13
5
8
12
齿进量mmz
带整体刀头立铣刀
1012
1416
1822
0030025
006004
008005
004003
006004
004003
螺旋行刀片立铣刀
2025
3040
5060
012007
018010
020010
010005
012008
016010
010003
010006
012003
008005
010005
012006
查表知进量f取0030025mmz间背吃刀量取1mm左右
铣削加工时铣削速度根铣削速度推荐表542
铣削速度推荐表 542
加工材料
硬度
铣削速度vc
硬质合金刀具
高速钢刀具
低中碳钢
＜220
225290
300425
60150
55115
3575
2040
1535
1015
通表格够发现45钢铣削速度设定60150mmin间然计算公式vcπdn1000算出铣凹槽时铣削速度60mmin轴转速3000rmin
总结
记二零七年年末开始准备毕业设计利书籍网络搜索关资料进行具体设计时出现学中未发现问题指导老师交流身断充实中问题意义处理次毕业设计文撰写中首先分析十字滑块联轴器尺寸形状继加工方案十字滑块联轴器加工方案设计数控加工专业知识进步认识
三四月设计学3年中学容进行整体性复文综合运学专业知识设计程中学许课程中涉深度足容认次设计历未学工作中皆产生非常帮助次毕业设计中出现难处理问题出现抑郁情绪学指导老师帮助重新拾起信心继续努力设计圆满完成该设计已利完成知识水时间足毕业设计中然缺陷问题存恳请位评审老师进行指正工作学中渐渐更加完善
学三年学生生涯中进行系统正规理知识专业知识学思维方式发生许改变培养创新力提高独立处理问题水时种力继续延续生活者工作中皆鼓励努力严谨做事情
参考文献
[1] 关雄飞数控加工工艺编程机械工业出版社201602
[2] 魏恒远机械加工工艺实训教程中国铁道出版社201312
[3] 彭林中机械切削工艺参数速查手册化学工业出版社201001
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