数控加工技术课程设计

2012级数控加工技术课程设计

根据零件图综合分析，制定了以下加工方案。下面分析这套工艺方案。 先加工心轴左端再加工右端 心轴左端：车端面 倒角C1.5 36.2mm 圆锥面Φ36.2mm

倒角C1

倒角C1 精车Φ30mm

粗车Φ30mm 倒角C1

精车Φ24mm

倒角C1 精车Φ27mm

掉头装夹粗车圆锥面Φ

精车

粗车Φ24mm 切槽3mmX2mm

粗车Φ27mm

此设计采用先粗后精，程序段最少，走到路线最短的加工要求 3.4.2圆锥轴套加工方案

根据零件图综合分析，制定了以下加工方案。 加工方案：装夹右端外圆花钻钻孔 36mm精车Φ36mm精镗内孔Φ27mm

精镗内孔Φ27mm

精车Φ43mm

切断

车端面

Φ2mm中心钻打中心孔粗镗内孔Φ27mm

粗车Φ43mm倒角C1

Φ25mm麻

粗镗内圆锥面Φ36mm 精镗内圆锥面Φ粗车R1mm粗镗内孔Φ27mm

粗车外圆Φ36mm

车左端面

3.4.3 螺母加工方案

根据零件图综合分析，制定了以下加工方案。 装夹左端外圆粗车内螺纹M24mm倒角C1

粗车Φ43mm

车端面

Φ3mm中心钻打中心孔

倒角C1.5

精车Φ36mm

Φ20mm麻花钻钻孔粗车Φ36mm

切断

精车Φ43mm

精车内螺纹M24mm倒角C1

此设计采用先粗后精，程序段最少，走到路线最短的加工要求，选择该方案为该零件的加工方案。

以上就是心轴配合件的加工方案，满足加工精度要求。

3.5工艺装备的选择

3.5.1机床的选择

根据心轴、圆锥轴套、螺母的直径尺寸、加工精度要求及生产类型不同，应采用不同的机床进行加工，此配合零件形状较复杂，又是轴套类零件，根据学校的实际情况考虑，我们学院数控基地有数控加工中心、数控铣床、数控车床、电火花切割。根据加工的需要因此都选择用数控车床加工。如图5所示。

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图5 JCL-4250车床

3.5.2夹具的选择

三部分零件图尺寸要求所需的精度适中，普通夹具可以满足需要。所加工的零件为轴套类零件，所选择的材料为棒料。因此在加工此零件时，以三爪自定心卡盘和尾座顶尖这两种车床中最常用的夹具来装夹毛坯，同时完成粗精加工。

3.5.3刀具的选择

本次课程设计任务材料为45钢，故选取硬质合金作为刀具材料。 (1)螺母的刀具选择

1）粗精车外圆面时，选用900外圆车刀，副偏角350； 2）Φ3mm的中心钻；

3）钻通孔，用Φ20mm的钻头； 4）粗精镗内圆柱面是用内孔镗刀； 5）600的螺纹车刀； 6）3mm的切断刀。

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（2）心轴部分刀具选择

1）粗精车外圆面，选用900外圆车刀，副偏角350； 2）3mm宽的切槽刀； 3)600的螺纹车刀。 （3）圆锥轴套的刀具选择

1)粗精车外圆面，选用900外圆车刀，副偏角350；

2)选择φ3mm中心钻，钻中心孔以利于钻削底孔时刀具找正； 3)φ20mm的标准麻花钻头，钻内孔底孔； 4)粗、精镗内孔选用内孔镗刀； 5)3mm宽的切断刀。 3.5.4 量具的选择

根据所给零件图，本次加工中所选的量具是游标卡尺、千分尺、直尺。 3.5.5切削用量的选择

切削用量的选择主要是根据工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求进行，同时还要兼顾刀具的耐用度、工艺系统的刚度和机床功率等条件。

（1）螺母切削用量的选择

1)粗加工时，在留下精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若余 量过大不能以此切除，也应该先多后少的不等余量法加工；当冲击载荷或工艺系统刚度较差，可适当降低ap，使切削力减小。

2)精加工时，背吃刀量应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，取ap=0.05～0.8mm。

根据以上内容分析得，在车外轮廓时，粗加工时背吃刀量选择2mm ，精加工时背吃刀量选择0.5mm；在加工内轮廓时，粗加工时背吃刀量选择2mm，精加工时背吃刀量选择0.5mm；在加工内螺纹时，背吃刀量选择按表1进行选择。

公制螺纹 9

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螺距 牙深 1次 1.0 0.649 0.7 0.4 0.2 1.5 0.947 0.8 0.6 0.4 0.16 2.0 1.299 0.9 0.6 0.6 0.4 0.1 2.5 1.624 1.0 0.7 0.6 0.4

0.4 0.15

背吃刀量及进给次数 2次 3次 4次 5次 6次 表1 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量

3）确定主轴转速

①车外圆时的主轴转速：1000(r/min) ②车外轮廓及内圆面的主轴转速： 粗车:800(r/min) 精车:1000(r/min)

由于车内孔比车外圆困难，内孔车刀刀杆细而长，刚性差，车削时弹性变形大，而且排削容易、便于观察，因此主轴转速应比车外圆时稍快，粗镗内孔时的主轴转速定为1000r/min，精镗内孔时的主轴转速定为1400r/min，车螺纹时的主轴转速为400r/min。

2）进给量的确定

①粗加工时f一般选取为（0.3～0.8）mm/r。 ②精加工时f一般选取（0.1～0.3）mm/r。

根据以上原则，选择粗车外圆时每转进给量为0.5mm/r，精车时每转进给量0.2mm/r，粗镗内圆时每转进给量为0.3mm/r，精镗时每转进给量为0.15mm/r。

（2）心轴切削用量的确定

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轮廓粗车循环时选背吃刀量为2mm,精车循环时选背吃刀量为0.5mm。 1）主轴转速的确定 ①粗车：800(r/min) ②精车：1200(r/min)

③车螺纹时的主轴转速：400r/min。 2）进给量的确定

先取进给量，粗车f=0.5mm/r，；精车f=0.15mm/r。 （3）圆锥轴套切削用量的确定 1）背吃刀量的选择

粗车外轮廓时ap?1.5mm，精车外轮廓时ap?0.5mm；粗镗内孔时的ap?1mm，精镗内孔时ap?0.15mm。

2）主轴转速的确定

①粗车：800(r/min) ②精车：1200(r/min)

由于车内孔比车外圆困难，内孔车刀刀杆细而长，而且排削容易、便于观察，因此主轴转速应比车外圆时稍快，粗镗内孔时的主轴转速定为1000r/min，精镗内孔时的主轴转速定为1400r/min。

3）进给量的确定

首先是进给量的确定，粗车时一般选取为（0.3～0.8）mm/r，精车时一般取（0.1～0.3）mm/r，粗车时每转进给量0.5 mm/r，精车时每转进给量0.2mm/r。粗镗内圆时每转进给量为0.3mm/r，精镗时每转进给量为0.15mm/r。

3.6对刀点和换刀点的位置的确定

3.6.1对刀点选择

以数控机床加工为例，选择对刀点的如图6所示：

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