机械制造装备实训报告轴类3号零件的机械加工及夹具设计.doc

机械制造装备实训报告轴类3号零件的机械加工及夹具设计 航空制造工程学院 机械制造装备实训报告 课程名称：机械制造装备实训 设计课题：NO.3零件的机械加工及夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：090313 姓名：学号：09031311 评分：指导老师：（签字） xx年11月15日 目录 一零件加工工艺1 1.零件工艺分析1 2.毛坯选择1 3.加工方法1 4.工艺路线2 5.工艺装备2 二工序35的定位与夹紧方案2 1.定位基准和定位方案2 2.装夹方案2 3.定位误差2 4.夹具图示2 三数控加工（工序35）3 1.加工路线3 2.切削刀具和切削用量4 3.数控程序4 4.数控仿真加工5 四实训总结6参考文献7 一、零件加工工艺 零件图 1.零件工艺分析 .该零件生产批量为中等批量，尺寸变化不大，因此最好选用自由锻造的圆棒，采用通用夹具。 .零件内含有圆弧状，采用数控车床加工调头装夹，并分两段分别加工。.零件的表面粗糙度有一部分为Ra1.6，其他为3.2，零件需要精加工和螺纹加工，所以精加工时采用双顶尖装夹。 2.毛坯选择 根据零件图可知，毛坯制造方式为锻造，退火处理，毛坯尺寸为50100，材料45圆钢，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。 3.加工方法 （1）选择毛坯，为45#圆钢； （2）用数控车床车削工件的B端面以及近B端两个阶梯轴； （3）停下车床，掉头装夹，车端面； （4）用数控车床加工零件A端面以及近A端三个阶梯轴； （5切槽，再进行螺纹加工； 4工艺路线 05选择毛坯 10车削 15车削 20车削 25车削 30钳工 35车削 40钳工 45检验 5.工艺装备 （1）数控车床、45度弯头车刀、断面车刀、螺纹车刀、锉刀； （2）三爪卡盘，游标卡尺，千分尺、钳台。 二、工序35的定位与夹紧方案 1.定位基准和定位方案 由零件图可知，需要加工的表面为不规则的型面，Ra=1.6，且需要加工外球面及外螺纹，加工精度较高，加工要求高，所以采用双顶尖装夹方案，保证同心度。 2.装夹方案 双顶尖装夹定位，装夹前工件需要加工中心孔，保证同心度。 3.定位误差 此道工序基准与定位基准重合，可认为基准位移误差为零，故定位误差为零。 4夹具图示 三数控加工（工序35） 在选择数控车削加工内容时，应充分发挥数控车床的优势和关键作用。适宜采用数控车削加工工艺内容有： （1）工件上的曲线轮廓，直线、圆弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。 （2）已给出数学模型的空间曲线或曲面。 （3）形状虽然简单，但尺寸繁多、检测困难的部位。 （4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。 （5）有严格尺寸要求的孔或平面。 （6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。 （7）采用数控车削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容。 1.加工路线 先用手工写好零件的数控加工程序，再根据UG绘制好需要加工的轮廓外形，进行加工外轮廓时，车刀沿工件外轮廓右端坐标为（50，3）处开始进给，粗车进给次数次，精加工一次，加工余量为0.6mm，外轮廓加工完成后；换第二把切槽刀，进行槽的车削，加工完成后换第三把刀螺纹刀，进给为四次，加工余量分别为0.5mm，0.5mm，0.5mm，0.2mm；螺纹车削完成。 机械制造装备实训 实训报告 班级:100313 学号:10031303 姓名: 指导老师：柴京富 目录 1.实训任务书 2.绘制零件图 3.设计编制零件的机械加工工序 4.夹具设计 5.编制零件的数控加工程序 6.数控加工 7.实训心得 8.参考文献 附录：槽形凸轮零件图 夹具装配图 3.设计编制零件的机械加工工序 3.1分析零件图 零件材料为45#钢，工件总长为80mm，最大回转直径为60mm的轴类零件，毛坯设定为70100mm。工件坐标系在工件右端面，车床为后置刀架。制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。 3.2方案的分析及安排 轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件左端由公称直径50mm的圆柱面、圆柱面最左端有C2mm的倒角和一个公称直径为60左端有C2mm的倒角，还有直径60mm到40mm的锥面，并且槽的表面粗糙度较小，需要精加工。左端由直径36mm到40mm的锥面，还有一个42的槽和一段直径为40mm的外圆柱面组成，圆柱上均匀分布4个直径为8，深度为5的槽。右端内孔有C1mm的倒角、直径为20mm的内圆柱面组成。 零件采用机床本身标准的三爪卡盘，找正并夹紧，需进行两次装夹。第一次装夹夹住的部分为右端毛坯的外表面，加工左端外轮廓，第二次装夹夹住左端外圆柱面为防止划伤表面，在加工右端时，用铁皮或砂纸包住左端直径50mm外圆柱面找正再进行加工。加工内容如下： 1、粗车左端外轮廓留0.3mm精车余量，左端面为基准，93o外圆车刀。 2、精车左端外轮廓，左端面为基准，93o外圆车刀。 3、倒角左端C2，93o外圆车刀。 4、粗车右端外轮廓留0.3mm精车余量，右端面为基准，93o外圆车刀。 5、精车右端外轮廓，右端面为基准，93o外圆车刀。 6、钻3mm定位中心孔，3mm钻头。 7、钻20mm孔至左端面20mm处，20mm钻头。 8、车20mm内孔右端倒角。 9、切36mm槽，右端面为基准，2mm宽切槽刀。 10、车右端的螺纹，60o外圆车刀。 11、去毛刺，终检。 3.3毛坯余量的确定 加工余量可以由机械加工工艺手册查到。但是还要考虑到后面为达到各个表面加工的粗糙度要求，为各种加工留下合适的余量等因素，确定下来的毛坯总余量如下： 径向尺寸 初加工余量：2mm 精加工余量：0.3mm 3.4基准的确定 选择粗基准时，必须达到以下两个基本要求：其一，应保证所有加工表面都有足够的加工余量；其二，应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度。 根据粗基准的选择原则选用280mm外圆轴心线，和A面为粗基准。精基准的选用 选择精基准时应参考以下原则：(1)尽可能选择加工表面的设计基准为精基准，即“基准重合”，避免产生基准不重合误差(2)尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“统一基准”，减少设计和制造费用，并减少基准变换所带的定位误差(3)便于装夹，定位准确、稳定、装夹可靠、夹具简单的表面为精基准(4)有些精加工工序，可选择加工表面本身为定位基准， 即“自为基准”(5)对位置精度要求较高的表面，可草原“互为基准”，反复加工，以保证高的位置精度 根据以上原则，选用孔50mm，36mm圆柱面轴心，A面作精基准，它是零件的设计基准，符合“基准重合”的原则。并且便于装夹，定位准确、稳定、装夹可靠。 3.5刀具的选择 刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求，尤其在刚性和寿命方面更为严格。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：既要求精度高、强度大、刚性好、寿命长，又要求尺寸稳定，安装调整方便。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具的刚性。 3.6加工参数的选择 数控加工切削用量的选择与通常机床切削用量的选择基本相同，即是根据切削原理规定中的方法以及机床的性能和舰定的语序切值、刀具耐用度来选择和计算，并结合时间经验确定。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）等等。切削用量的大小对切削力，切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本均有显著影响。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产效率为主，但刀考虑经济性和加工成本；半精加工时，应在保证加工质量的前提下， 3.6.1背吃刀量和侧吃刀量的确定 从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。由于吃刀量对刀具耐用度影响最小，背吃刀量和侧吃刀量的确定只要根据机床、夹具、刀具、工件的刚度和被加工零件的精度要求来决定。如果零件精度要求不高，在工艺系统刚度允许的情况下，最好一次切净加工余量，即背吃刀量或侧吃刀量等于加工余 航空制造工程学院 机械制造装备实训报告 课程名称：机械制造装备实训设计课题：图案2零件的机械加工及夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：090313姓名：戴伟学号：09031308 评分：指导老师：（签字） xx年11月14日 序言 机械制造装备实训是机械设计制造及其自动化专业教学中的组成部分，是一个重要的实践性教学环节。机械制造装备实训教学不但有较强的理论性,也有较强的实践性,理论和实践是紧密相关、相辅相成的。理论指导实践,实践强化对理论的理解,学校为机械类我们开设机械制造装备实训教学环节,就是要给我们一个理论和实际相结合的机会。培养学生综合运用机械制造原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。通过实训，提高我们的动手能力和专业技能水平,最终实现理论与实践相统一，并为以后的就业打下良好的基础。 目录 一零件加工工艺1 1.零件工艺分析1 2.毛坯选择1 3.加工方法1 4.工艺路线2 5.工艺装备2 二工件的定位与夹紧方案2 1.定位基准和定位方案2 2.装夹方案2 3.定位误差2 4.夹具图示3 三数控加工31. 2. 3.加工工序卡4数控仿真加工5数控程序7 四实训总结9参考文献10 一、零件加工工艺 零件图 1.零件工艺分析 零件外部形状为规则的圆柱体，需要加工的表面和轮廓均为规则的形状，无复杂加工面，故零件外表面尺寸通过普通的机械加工就可以获得，外轮廓和内部孔可以通过数控车床加工实现，表面粗糙度均为Ra1.6，需精加工。 零件生产类型为中等批量生产。 2.毛坯选择 根据零件图可知，毛坯制造方式为锻造，退火处理，尺寸为长95直径27毛坯形状为圆柱体，加工方便，省工省料。 3.加工方法 （1）锻造毛坯，并进行退火处理； （2）用数控车床车工件的外轮廓； （4）用数控车床加工内部孔； 注：以上的车加工采用的装夹夹具为三爪卡盘。 4工艺路线 05锻造毛坯 10热处理 15车外轮廓 20钻内孔（数控） 30检验 5.工艺装备 （1）数控车床，螺纹车刀，45外圆车刀，割刀； （2）钻床，