偏心轴加工

题目：典型偏心轴的加工工艺分析与编程

学院机电工程学院

年级 09级机械班

专业机械制造与自动化

学号 200903050185

学生姓名朱熙

指导教师唐昌建

2011年 5 月 25 日

目录

摘要 (3)

前言 (5)

第一章概述 (6)

1.1 典型轴类零件的加工工艺 (6)

1.2 数控车床概述 (8)

1.3 镗孔工艺 (9)

1.4 螺纹加工工艺 (9)

1.5 分析加工对象.....................................................................11第二章工艺过程卡/加工工序卡 (12)

2.1 数控加工工艺内容的选择 (12)

2.2 工艺过程 (12)

2.3 加工工序的划分 (14)

2.4 编制工艺过程卡 (15)

2.5 切削用量的确定 (15)

第三章加工路线图 (21)

3.1 刀具加工进给路线的确定 (21)

第四章数控刀具表/数控编程基础 (23)

4.1 本零件加工所用刀具 (23)

4.2 编程基础 (23)

总结 (30)

结束语 (32)

参考文献 (33)

一、偏心轴的制造

1、零件的工艺分析

如下图所示，该零件表面由圆柱面、倒角面等表面组成，其中多个直径尺寸精度、表面粗糙度的精度要求较高。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；零件轮廓描述清楚完整；零件材料为45#调质钢，切削加工性能比较好。

通过上述分析，对于偏心轴的加工我们采取以下几点工艺措施：

1）零件图样上的公差尺寸，由于都是小于基本尺寸的公差，可用基本尺寸编程，再用刀具磨损补偿来达到图纸尺寸要求。

2）左、右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前先将左、右端面车出来。

3）掉头加工时车端面保证心轴的长度为61mm。

2、确定加工顺序及装夹方案

工序1：由于左侧外圆及内孔与六边形及外圆偏心，故先采用数控车床三爪自定心卡盘，装夹加工工件右侧，毛坯伸出卡盘52mm，一次加工工件右侧端面及外圆；

工序2：掉头装夹，采用数控车床三爪自定心卡盘以已加工的Ø30mm的外圆表面定位，加工左端面，保证总长为61mm，同时粗车外圆至Ø49。

工序3：在数控铣床上用三爪自定心卡盘装夹，以工件底面和已加工的Ø30mm 的外圆表面定位，在铣床上加工左侧外圆及六边形和Ø16.5的孔。

3、确定走刀路线

加工走刀路线的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在第一次装夹中尽可能加工出比较多的工件表面。结合本零件的结构特征，在数控车床上先粗、精加工外圆各表面，第二次调头装夹只需平左端面，保证工件长为61mm，左侧直径为Ø49，然后在数控铣床上加工，也采用三爪卡盘装夹，先粗加工Ø40圆，再加工正六边形，然后再精加工Ø40圆，最后用中心钻钻定位孔后再用Ø16.5mm的钻头钻孔，走刀路线设计如下。`

毛坯

车右侧端面和外圆

铣左侧圆及六边形

4、刀具的选择

(1)1号刀--选用主偏角93°，副偏角35°硬质合金右偏刀，粗车端面及外圆柱面

(2)2号刀--选用主偏角93°，副偏角10°硬质合金右偏刀，进行精加工

(3)3号刀--Φ16立铣刀，粗铣偏心圆及正六边形

(4)4号刀--Φ12立铣刀，精铣偏心圆

(5)5号刀—Φ3的中心钻，钻中心孔

(6)6号刀--Φ16.5钻头，钻Φ16.5的孔

5、切削用量的选择

根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考工艺手册选取。

根据上述要求，所以该零件的加工切削用量选择如下：

车削加工时：

（1）主轴转速：

粗加工工件右端，主轴转速为400r/min，精加工时主轴转速为1200~1500r/min，用这样的速度，对于所加工的部位，能保证工件表面粗糙度要求。

（2）进给速度

粗加工时进给速度采用0.15 mm/r，精加工采用0.08mm/r

（3）背吃刀量

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能选择较大背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证表面粗造度要求，背吃刀量一般取0.1mm-0.4mm较为合适。

工件毛坯为Φ50*65mm，粗加工时，a

p =1.5mm，精加工时，a

p

=0.25mm 。

铣削加工时：（1）主轴转速：

粗加工主轴转速为700r/min ，精加工主轴转速为1000r/min ，用这样的速度，

对于所加工的部位，能保证工件表面粗糙度要求。 （2） 进给速度

粗加工时进给速度采用300 mm/ min ，精加工采用180 mm/ min 。 （3） 背吃刀量

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能选择较大背吃刀量，以减少进给次数，这里深度方向背吃刀量取1.5mm ；精加工时，为保证表面粗造度要求，深度方向背吃刀量一般取0.1mm-0.5mm 较为合适。

产品名称或代号

建筑提升机导轮 零件名称 偏心轴 零件图号

刀具卡

工序卡

序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 刀尖半径 备注

1 T01 93°右偏刀，副偏角35° 1 粗加工端面及外圆柱面

0.2

2 T02 93°右偏刀，副偏角10° 1

精加工Φ30mm 的外圆

表面

0.2

3 T03 Φ16立铣刀

1

粗铣偏心圆及正六边形

4 T04 Φ12立铣刀 1 精加工偏心圆

5 T05 Φ3的中心钻 1 钻中心孔

6 T06 Φ16.5钻头 1 钻Φ16.5的内孔

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工工步内容 刀刀具转速进给速度背吃刀

工艺简图