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1、国内外发展趋势轴承座在我国机械行业、建筑行业和水利水电行业应用及其广泛，自上世纪 90 年代以 来，日本在我国开辟轴承市场之后，紧接着韩国和欧美等国也蜂拥而至，导致我国轴承市场的份额大增。近几年来，我国在轴承座的制造领域和研发领域取得了一定的突破，因产业链和市场的影响，加上政策的支持，大量的工厂和个人加工作坊开始大批量的生产和销售轴承座成品。经调查发现，近几年全 球在轴承座方面的市场容量联创新高，产销规模大幅图增加，价格也居高不下。由此导致的研究领域在开发轴承座产品方面也加快了步伐，各种类型和功能的轴承座产品层出不穷。第1页/共21页论文拟解决问题在市场竞争激烈的情况下，数控车床的应用越来越广
2、泛。为合理地发挥数控车床的加工特点，保证加工质量，如何保证和提高数控车床的加工质量是十分重要的。必须考虑合理的工艺因素，以保证和提高数控车床的加工质量。工艺性分析与工艺处理是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在数控程序编制前完成，因为工艺方案确定之后，编程才有依据。如果工艺性分析不全面，工艺处理不当，将可能造成数控加工的错误，直接影响加工的顺利进行，甚至出现废品。因此数控加工的编程人员首先要把数控加工的工艺问题考虑周全，才进行程序编制。合理进行数控车削的工艺处理，是提高零件的加工质量和生产效率的关键。因此应根据零件图纸对零件进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，确定加工方式和加工路线，选
3、择合适刀具及切削用量等参数。第2页/共21页研究方法与资料来源研究方法、拟解决的关键技术、实验方案及可行性分析1 调研、消化原始资料 收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数；熟悉工厂实际情况，生产车间的加工能力与水平；理化室的检测手段等。以便能密切联系工厂实际，既方便又经济地进行设计工作。根据任务书的研究内容查阅相关专业资料，进行总体和具体的分析、设计和计算，完成该制品的工艺分析及造型设计，包括装配图和零件图绘制，完成零件图、装
4、配图和三维图的制作。2 完成夹具装配图 3 确定工艺方案，制定加工工艺文件；第3页/共21页采取的主要措施 1 参考相关实物 2 在学校图书馆查阅相关资料 3 通过老师的指导和同学的帮助 4 通过因特网上相关的资料 5 通过对相关资料和数据进行理论分析与设计4 完成零件图的制作。完成零件工艺的分析，工艺参数计算与分析，确定最佳工艺方案，对设备的选择及验算，对零件的设计；完成设计书的编写；完成工艺卡片的制作和夹具装配图绘制；完成论文综述和英文资料翻译。通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌
5、握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并能熟练运用二维及三维软件进行设计；定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。第4页/共21页 一、用Cimatron 7.0 画出的轴承座实体图 图1.1第5页/共21页二、数控编程的步骤一般来说，数控编程过程主要包括：分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入数控系统几程序检验。图4.1数控编程过程第6页/共21页三、用Auto CAD画出的轴承座图形第7
6、页/共21页第8页/共21页技术要求：锐边倒钝、孔口倒角1X45第9页/共21页四、图纸分析 经分析，该零件图纸结构工艺性合理，轮廓几何元素条件充分，精度及技术要求合理。该零件有三个空和六个螺纹孔，需要在钻床上加工，本设计没有叙述该步骤。工件的夹紧用自定心三抓卡盘。加工左右端时均夹紧40mm左右。五、工序分析经分析，轴承座的公差类型有：尺寸公差：内孔76mm的内孔90mm、槽4mm、总长114mm外圆直径120，125其余尺寸公差均为自由公差形状公差有同轴度：76内孔相对基准A；外圆125相对基准A 位置度：3个内孔9相对基准B；3个内螺纹孔M6-6H相对基准A 跳动：90内孔面相对左端内壁；
7、右端面和170右端面相对基准A 粗糙度：90内壁表面粗糙度为1.6；76内壁粗糙度为6.3；170右端、左端内壁、右端面表面粗糙度为3.2；其余粗糙度为12.5。位置度不是数控车能解决的，所以这里就不做介绍了；对数控车来说，半精车就可以达到图纸要求的尺寸公差及粗糙度了（90内壁表面需要进行精磨才能达到图纸要求）；要保证跳动则需要基准和对象一起加工，即孔跟右端为一个工序 第10页/共21页五、刀具的选择切削参数的确定 零件的外圆用粗车刀90车刀，分粗、精加工两把。粗车刀后角小大约5左右，精车刀大点大约15左右。粗车时转速n=700r/min,进给f=60mm/min。精车时转速n=1000r/m
8、in,进给f=40mm/min。车内孔要用到内孔刀1把，主轴转速n=800r/min进 给f=40mm/min；车外圆槽要槽刀一把。由于外圆槽有规定要求，在这里的槽刀刀宽为3mm两个刀尖半径均为R0.1。主轴转速n=500r/min，进给f=20mm/min。车右端内孔槽要弯头右车刀槽刀一把（如下图），槽刀刀宽为5mm便于一次加工。主轴转速n=500r/min，进给f=20mm/min。车端面要一把45车刀。主轴转速800，进给为手动。尽量以低速走刀。弯头右车刀第11页/共21页序号序号加工面加工面刀具号刀具号刀具号刀具号刀具类型刀具类型刀具类型刀具类型主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速n n
9、n nr.minr.min进给速度进给速度进给速度进给速度v v v vmm.minmm.min1 1粗车外圆粗车外圆T0100T01009090 粗车刀粗车刀70070060602 2精车外圆精车外圆T0200T02009090 精车刀精车刀1000100040403 3粗、半精车内孔粗、半精车内孔T0300T0300内孔刀内孔刀80080040404 4车车槽槽宽宽为为4 4和和3mm3mm槽槽T0400T0400切槽刀切槽刀50050020205 5切切 内内 部部 槽槽 宽宽 为为5mm5mm的槽的槽T0500T0500弯头右车刀弯头右车刀50050020206 6车端面车端面T060
10、0T06004545 刀刀.800.800第12页/共21页六、工艺路线的编制 在车削前，手工加工出长度为125的总长 （1）粗车右端外表面 （2）粗车内孔 （3）精车内孔 （4）精车外圆 （5）车槽宽为4及槽宽为3的槽 （6）掉头，粗车出左端面外圆 （7）车出槽宽为5的内槽。（8）精车出外圆。第13页/共21页（一）程序的编制第14页/共21页编程原点如上图所示。其右端程序名为O0001，左端程序名为O0002。O0001程序名T0101一号刀到加工位M03S700F60主轴正转G00X300Z300快速移动到安全点G00X176Z2快速移动到循环起点G71U1R1固定循环G71P10Q20
11、U-0.3W0运行代号10到代号20N10G00X123快速接近工件G01Z0到达切入点X125Z-1切倒角X125Z-60车内外圆X170到达第二个外圆起点N20Z-80切第二个外圆G00X177退刀G00X300Z300快速到达安全点T0202二号刀刀加工位G70P10Q20固定循环程序10到20G00X300Z300快速到达安全点T0303换三号刀第15页/共21页M03S800F40M03S800F40主轴正转主轴正转G00X71Z2G00X71Z2快速到达循环起点快速到达循环起点G71U0.5R1G71U0.5R1固定循环固定循环G71P30Q40U0.3W0G71P30Q40U0.
12、3W0运行程序运行程序3030到到4040N30G00X92N30G00X92快速接近工件快速接近工件G01Z0G01Z0到达切入点到达切入点X90Z-1X90Z-1切倒角切倒角X90Z-111X90Z-111车内孔车内孔X90.5X90.5内孔槽内孔槽Z-114.03Z-114.03车内壁槽车内壁槽X76X76到达另一个内孔起点到达另一个内孔起点N40Z-126N40Z-126车内孔车内孔G00X300Z300G00X300Z300快速到达安全点快速到达安全点G00X71Z2G00X71Z2快速接近工件到达循环起点快速接近工件到达循环起点G70P30Q40G70P30Q40固定循环程序固定循
13、环程序3030到到4040G00X300Z300G00X300Z300快速到达安全点快速到达安全点T0404T0404换四号刀到加工位换四号刀到加工位M03S500F20M03S500F20主轴正转主轴正转G00Z-24.3G00Z-24.3快速到达槽上方快速到达槽上方X126X126快速接近槽快速接近槽第16页/共21页G01X125到切入点G02X124.4Z24R0.3车槽边上的圆弧G01X120开始切槽G00X126快速退刀Z-22.7移动到与槽宽相对应的地方G01X125到达切入点G03X124.4Z-20.3R0.3车槽边上的圆弧G01X120开始切槽G00X128快速退刀G00Z
14、-60快速到达第二个槽上方X125接近工件G01X124切槽G00X128快速退刀G00X300Z300快速到达安全点T0100取消刀补M05主轴停转M30程序停止，返回程序开头O0002程序段号T0101换一号刀到加工位M03S700F60主轴正转G00X300Z300快速运动到安全点G00X176Z2快速运动到循环起点G71U1R1固定循环第17页/共21页G71P10Q20U0.3W0G71P10Q20U0.3W0固定循环运行程序固定循环运行程序1010到到2020N10G00X118N10G00X118快速定位接近工件快速定位接近工件G01Z0G01Z0到达切入点到达切入点X120Z-
15、1X120Z-1切倒角切倒角X120Z-20X120Z-20车出左端外圆车出左端外圆G02X130Z-25R5G02X130Z-25R5车出外圆弧车出外圆弧N20G01X170N20G01X170退刀到工件外部退刀到工件外部G00X300Z300G00X300Z300快速运行到安全点快速运行到安全点T0202T0202换二号刀运行到加工位换二号刀运行到加工位M03S1000F40M03S1000F40主轴正转转速提高进给减小主轴正转转速提高进给减小G00X176Z2G00X176Z2快速运行到循环起点快速运行到循环起点G70P10Q20G70P10Q20固定循环指令固定循环指令1010到到20
16、20G00X300Z300G00X300Z300快速运行到换刀点快速运行到换刀点T0505T0505换五号刀运行到加工位换五号刀运行到加工位M03S500F20M03S500F20主轴正转主轴正转G00X74G00X74快速定位到内部槽的上方轴线上快速定位到内部槽的上方轴线上Z-8Z-8运行到槽上方运行到槽上方X76.5X76.5接近槽接近槽G01X80G01X80切内部槽切内部槽G00X70G00X70快速退刀快速退刀Z-200Z-200先退先退Z Z值值G00X300Z300G00X300Z300到安全点到安全点T0100T0100取消刀补取消刀补M05M05主轴停转主轴停转M30M30程
17、序停止，返回程序开头程序停止，返回程序开头第18页/共21页一、本文首先研究了轴承座的作用及工艺分析，确定轴承座为研究对象。分析其加工参数，为零件加工工序提供依据。二、对零件进行进行工艺的设计，制定工艺流程，并比较选择最优方案，以便作为实际的生产指导与参考三、对零件加工时的切削用量及时间的确定。四、最后对零件的装夹使用的夹具进行设计，以便于零件加工时不易发生移动。七、全文总结八、研究及展望此次的分析相对来说较为简单，没有考虑到实际可能出现的其他影响因素。求解过程也较为容易，这仅仅作为一次对个人能力锻炼的机会，有更多的不确定因素需要我们去学习、去探究确实。在此次分析过程中，还存在些不足之处，并不
18、能完全地反映出实际的应力应变情况。首先，在确定轴承座毛坯尺寸时，其加工余量只是一个等效的估算；其次，计算切削时间时，在查相关数据时不仔细会导致实际的工作过程中，加工出来的零件会有偏差；第三，关于零件夹具的设计，对于夹具限制零件的几个自由度和改采用何种夹具的选择，也是在考验我们对于零件的熟悉度与掌握度。因此，此次的加工是利用所学的理论知识，对零件进行工艺加工分析。在加工工艺的设计上，也有不少的计算分析，但还是有待于完善的地方。希望在今后的工作中能有更多的机会学习相关的工艺设计，以弥补不足之处。第19页/共21页M.主要参考文献1.覃岭，冯建雨.机械制造技术基础京：化学工业出版社，2005.112.陈立德.机械制造技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社，20093.邓文英，郭晓鹏.金属工艺学.上册M.北京：高等教育出版社，2008.44.孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19915.陈于萍，高晓康.互换性与测量技术M.北京：高等教育出版社，2009.16.蔡兰.机械零件工艺性手册M.北京：机械工业出版社，2006.127.艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社8.梁国元.电子机械设计与工艺简明手册M.西安：西安电子科技大学出版社9.刘力.机械制图M.北京：高等教育出版社，第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页