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1刀座支架严格按照图中工艺规定要求执行。
2注意孔位的位置度要求。
保证表面粗糙度要求。
3刀座支架表面不得有毛刺,划痕,擦伤等损伤。
4未注公差按GB1804-M执行,未注铸造圆角为R=3-5mm。
5经质保人员检验合格及生产报工后及时转下道工序。
2.2产品实物图
刀座支架零件实物图如图2-2所示。
图2-2产品实物图
2.3零件功能介绍
本零件用于数控车床的主轴与刀具的连接。
2.4零件性能介绍
本零件是和刀具来配合起支撑或导向作用的,刀具是装在主轴上面和主轴一起旋转的,如果主轴和刀具支架”不同心,那么刀具和刀具支架也不会同心,刀具就会和支架发生干涉,或者支架根本就“支”不起刀具。
所以必须保证刀具支架的同轴度。
2.5零件图分析
2.5.1零件尺寸精度分析
刀具支架内圆Ф25公差等级为IT7级,采用基孔制。
止动扁面60、35公差等级为IT7级,公差值为3μm,采用基轴制
其余未注公差尺寸按GB/T1804-m进行控制。
2.5.2零件表面质量分析
零件采用HT200材料加工而成。
弹性模量:
1.13~1.57×
105MPa
剪切模量:
0.45×
105Mpa
泊松比:
0.23~0.27
使用时能增加刀具支座的抗外力性,及稳定导向性。
2.5.3零件几何公差分析
2.5.4零件尺寸标注及结构性分析
本零件图为三个视图,两个剖视图。
正视图为主轴和刀具联接的主要视角,可见安装孔位及位置度要求,主剖视图标示支架内部孔状态.右视图辅助表示安装扁面及内部轴孔位置。
第三章刀具支架零件加工设备选择
3.1XKA5032设备的概况
3.1.1XKA5032铣床设备功能
本机床用于中小批量生产和工具、维修,可用于铣削平面、梯面、斜面、沟槽及钻镗。
配用分度头附件,可以加工螺旋槽和齿轮。
3.1.2XKA5032铣床设备组成及布局
XKA5032立式铣床底座、机身、工作台、中滑座、升降滑座、主轴箱等主要构件均采用高强度材料铸造而成,并经人工时效处理,保证机床长期使用的稳定性。
3.1.3XKA5032铣床设备的结构特点
XKA5032立式铣床立铣头可在垂直平面内顺、逆回转调整±
45°
,拓展机床的加工范围;
主轴轴承为圆锥滚子轴承,承载能力强,且主轴采用能耗制动,制动转矩大,停止迅速、可靠。
工作台X/Y/Z向有手动进给、机动进给和机动快进三种,进给速度能满足不同的加工要求;
快速进给可使工件迅速到达加工位置,加工方便、快捷,缩短非加工时间。
3.2XKA5032铣床设备的系统选用
3.2.1FANUC数控系统
FANUC公司为其CNC系统设计了以下几种工作方式,通常在机床的操作面板上用回转式波段开关切换。
编辑(EDIT)方式手摇
进给或步进(HANDLE/INC)方式手动
连续进给(JOG)方式
存储器(自动)运行(MEM)方式
手动数据输入(MDI)方式
3.2.2FANUC系统特点
日本FANUC公司的数控系统具有高质量、高性能、全功能,适用于各种机床和生产机械的特点,
在市场的占有率远远超过其他的数控系统
(1)系统在设计中大量采用模块化结构。
这种结构易于拆装,各个控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于维修、更换。
(2)具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。
其工作环境温度为0~45℃,相对湿度为75%。
(3)有较完善的保护措施。
FANUC对自身的系统采用比较好的保护电路。
(4)FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。
对于一般的机床来说,基本功能完全能满足使用要求。
(5)提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。
这些丰富的信号和编程指令便于用户编制机床侧PMC控制程序,而且增加了编程的灵活性。
(6)具有很强的DNC功能。
系统提供串行RS232C传输接口,使通用计算机PC和机床之间的数据传输能方便、可靠地进行,从而实现高速的DNC操作。
(7)提供丰富的维修报警和诊断功能。
FANUC维修手册为用户提供了大量的报警信息,并且以不同的类别进行分类。
本零件选取FANUC系统来进行外圆外轮廓,内孔内院精加工是不二选择。
第四章刀具支架零件装夹方案确定
4.1夹具简介
4.1.1夹具的分类
(1)通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如,车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头;
铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性,无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化。
由专业工厂生产,作为机床附件供应给客户。
(2)专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具,具有结构紧凑,操作迅速、方便等优点。
专用夹具通常由使用厂根据自行设计和制造,适用于产品固定且批量较大的生产中。
(3)组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上,由一整套预先制造好的,局有各种不同形状、不同规格尺寸的标准化元件和合件,按照组合化的原理,针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
夹具使用完毕后,可以拆卸,留待组装新夹具时使用。
组合夹具的使用范围十分广泛。
它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单元要求。
用组合夹具元件可以组转成各类机床夹具。
数控机床和柔性制造单元的出现,更加推动了组合夹具技术的进步,扩大了组合夹具的应用范围。
(4)拼装夹具是指按某一工件某道工序的加工要求,由标准化、系列化的夹具元。
本零件采用能用夹具四爪卡盘和分度头等通用夹具进行装夹
4.1.2夹具的功能
四爪卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘,是由一个盘体,四个丝杆,一付卡爪组成.的.工作时是用四个丝杠分别带动四爪,因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用.四爪单动卡盘的卡爪只有一种整体爪.这种卡盘的四爪不能联运,需分别扳动,一个卡爪可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件。
4.2刀具支架零件定位
4.2.1定位基准的选择
1、粗基准选择
有没有加工的表面要选择没加工的便面为粗基准。
如果所有表面都需要加工的,依据其加工余留最小的表面找正。
且选取平坦的光滑外面,让开浇口处。
选平稳牢靠的表面为粗基准,同时,粗基准不能反复利用。
2、精基准选择
要正确于基准重合准则,尽力选设计基准或装配基准作为定位基准。
确定基准一样准则。
在大多工序中用同样的定位基准。
使定位基准和测量基准一样。
选取精度高、装配平稳牢靠表面为精基准。
4.2.2刀座支架零件定位基准的选择和零件定位方式确定
(1)通过四爪卡盘装夹Ф60直径,粗铣Ф70底面留1mm加工量,此面做为后
序加工粗基准。
(2)以Ф70底面为基准,将刀座支架装夹在四爪卡盘上,夹紧。
(3)精铣80h7Ф60上平面尺寸,精铣到尺寸要求,以上平面为基准,精镗内径Ф25H7,保证表面光洁度以及尺寸公差。
(4)精铣60h7扁面,保证表面粗糙度及尺寸公差。
(5)精铣35h7扁面,保证表面粗糙度及尺寸公差。
(6)精铣8-Ф6H14孔(按未注公差14级进行),保证孔径及孔位置度。
(7)上侧铣装置,精加工侧面Ф8孔,保证孔位置要求及孔径尺寸
(8)卸下工件,掉头以Ф60侧平面为基准装夹,精铣80h7尺寸,保证尺寸精度及平面度。
第五章刀具支架零件加工刀具选用
5.1车(铣)刀简介
本零件制作过程选用了硬质合金端面铣刀,硬质合镗刀,φ6的高速钢钻头,硬质合金立铣刀。
5.2刀具结构类型的选择
第一步铣外轮廓使用硬质合金端面铣刀,第二步精铣使用硬质合金端面铣刀精铣端面。
5.3刀具材料的选用
铣外轮廓选用硬质合金刀,钻孔选用高速钢钻头,镗孔使用硬质合金立铣刀精加工,保证内外表面的光滑。
5.4刀具角度的选择
90°
端面铣刀,118°
钻头。
5.5刀具卡
表1刀具支架零件刀具卡
刀具名称
零件名称
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
刀尖圆弧半径
1
硬质合金端面铣刀
端面
10mm
2
硬质合金镗刀
镗孔
3
φ6的高速钢钻头
钻孔
6mm
4
硬质合金立铣刀
铣孔及平面
2mm
第六章刀具支架零件切削参数设定
6.1切削用量的选择原则
粗铣时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。
选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap,其次根据机床动力和刚性的限制条件,选取尽可能大的进给量f,最后根据刀具耐用度要求,确定合适的切削速度vc。
增大背吃刀量ap可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。
精铣时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。
选择精铣的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础土尽量提高生产率。
因此,
精铣时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。
6.2刀具支架零件切削参数确定
工步号
工步内容
工艺装备
主轴转速
(r/min)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
切削深度
(mm)
进给次数
用游标卡尺检验所加工铸件是否符合加工余量要求
游标卡尺
通过四爪卡盘装夹Ф60
直径,粗铣Ф70底面留
1mm加工量。
硬质合金端面铣刀,游标卡尺
1000
75
0.1
2.5
精铣Ф70底面,表面粗糙度为3.2
用四爪卡盘夹住电机支座座两侧面,以Ф70底面为定位基准,粗铣上底面,余量为1mm
5
用游标卡尺测量所加工表面,再精铣上底面且粗糙度为1.6,达到尺寸要求
6
以Ф70底面为定位基准,粗镗内孔Ф25,余量为1mm
硬质合金镗刀,游标卡尺
7
用游标卡尺测量加工表面,再精镗Ф25H7内径,达到尺寸要求及表面粗糙度为0.8
硬质合金镗刀,内径千分尺
8
粗铣60扁面,留量1MM,用游标卡尺测量
硬质合立铣刀,游标卡尺
9
精铣60扁面,保证公差要示为h7并保证表面粗糙度为1.6
10
粗铣35扁面,留量1MM,用游标卡尺测量
11
精铣35扁面,保证公差要示为h7并保证表面粗糙度为1.6
12
精钻孔8-φ8+0.03,达到尺寸要求,并保证孔位置度
硬质合金内钻头,游标卡尺
1300
60
0.5
13
利用侧铣头精铣φ8+0.03,
保证孔位置要求
硬质合铣刀,游标卡尺
14
掉头以Ф60侧平面为基准装夹,精铣80h7尺寸,保证尺寸精度及平面度。
第七章刀具支架零件加工方案确定
7.1工艺路线的分析与制订
表2刀具支架加工工艺卡
工序号
工序名称
工序内容
车间
设备
检查
外协毛坯检查
铣削
通过四爪卡盘装夹Ф60直径,粗铣Ф70底面留1mm加工量。
XKA5032铣床
精铣Ф70底面
用四爪卡盘夹住电机支座座两侧面,以Ф70底面为定位基准,粗铣上底面
精铣上底面保证粗糙度,达到尺寸要求
粗镗内孔Ф25,余量为1mm
精镗Ф25H7内径,达到尺寸要求及表面粗糙度为0.8
粗铣60扁面,留量1MM
粗铣35扁面,留量1MM
钻削
第八章刀具支架零件编程
8.1编程
程序内容
程序说明
G90G54G00X0Y0
程序初始化,xy轴回绝对零点
G00G90X-15.996Y-11.5S4000M03
刀具到起始点,主轴正转
Z74
开始下刀
Z45.775
G01Z44.775F1800M08
开始切削,进给速度为1800mm/min
X-6.496
Y2.37
G02X-0.94Y6.495I6.491J-2.37
G01X20.283
G03X15.041Y0.0I1.436J-6.522
G01Y.0.06
Y-22.994
Y-23.
G03X20.283Y-29.495I6.677J0.27
G01X-0.94
G02X-6.496Y-23.237I0.89J6.495
G01Y-11.5
X5.04
Y-5.05
X8.041
Y-22.495
Y-11.5
X-15.996
G00Z74
X91.996
G01Z44.775
X82.496
Y-23.237
G02X76.094Y-29.495I-6.491J2.37
G01X55.717
G03X60.959Y-23I-1.436J6.522
G01Y-22.994
Y-0.06
Y0.0
G03X55.717Y6.495I-6.677J-0.27
G01X55.416Y5.127
G02X59.559Y-0.06I-1.134J-5.154
G02X54.37Y-28.25I-5.278J0.21G01X21.63
G02X16.441Y-22.994I0.88J5.277
G01Y-0.06
G02X21.63Y5.25I5.278J-0.21
G01X54.37
G02X55.416Y5.127I-0.88J-5.277
G01X55.717Y6.495
X76.094
G02X82.496Y2.37I-0.89J-6.495
X75.496
X67.959
Z36.55
G01Z35.55
G02X-0.94Y6.496I6.492J-2.37
G01X17.595
G03X12.358Y-0.01I1.442J-6.522
Z18.1
抬刀
G91Z150.
M05
主轴停转
M09
关闭切削液
M30
程序结束
表3刀具支架零件程序卡
结束语
在本设计中的生产过程中,我深深地体会到一个看似简单的机制,并不像我们想象中的那么简单,它是东西也考虑了很多。
为了提高产品的功能,应该先充分了解,并实现结构分析功能,考虑什么样的结构能实现的功能,什么样的结构更加合理,简单有效。
仔细分析,然后做出适当的改进,不断创新,努力实现按照类似的理解最先进的功能,以最低的成本结构。
最后,根据各部分的结构设计,它应该考虑到部件,材料成本等问题的处理。
在设计过程中,老师给我指导,好的建议,我学到了很多。
同学之间,相互研究,互相帮助,互相学习,让我意识到有价值的团队,了解团队精神的重要性。
设计是最后一次在学校的回答我,我也把它作为我走向社会的第一步。
致谢
本设计编写工作是在我的导师XX的精心指导和悉心关怀下完成的,在设计的编写过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。
在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!
感谢这篇设计所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇设计的写作。
感谢我的同学和朋友,在我进行设计的过程中给予我了很多素材,还在设计的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。
由于我的学术水平有限,方案设计难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!
衷心地感谢在百忙之中评阅本设计和参加答辩的各位专家、老师。
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