螺纹套筒的加工工艺分析
【摘要】本论文以螺纹套筒的数控加工工艺为例，详细的介绍了数控加工工艺的基本步骤和要点。根据螺纹套筒的图纸及其技术要求，对螺纹套筒进行了全面的加工工艺分析和数字计算。根据分析的结果，对该零件的加工制定了合理的工艺设计方案，确定了零件的毛坯选择、选用的加工方法、装夹方式、刀具选择、加工顺序安排、切削用量及设备的选用等。并编制零件的数控加工刀具卡片、数控加工工序卡。最后对零件的数控加工进行编制程序。加工完后对零件的尺寸和其他技术要求进行检测，并分析加工中遇到的问题和加工的误差。
目录
引言 1
一、毛坯确定 2
（一）零件分析 2
（二）材料的选择 2
（三）.毛坯的选择 3
二、加工设备选择 3
三、夹具选择与装夹 3
四、刀具的选择及切削用量的确定 4
五、零件的加工工艺 5
（一）工序一 6
（二）工序二 7
六、操作注意事项 8
七、加工质量缺陷分析 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
该零件采用的数控技术加工是一种自动化的加工技术，它综合运用了计算机知识、自动化控制技术、电气传动技术、测量检测和机械制造等内容，通过这些多种学科知识的结合从而演变成了数控技术。由于技术水平的提高，人类的要求也越高，为了提高效率加工出更多更复杂型的零件，数控技术得以产生并得到广泛的运用。采用数控技术控制的系统称为数控系统，采用数控系统运作的机床称作为数控机床。
数控机床是一种高效率易操作的数控自动化加工设备，它与普通机床最大的区别，就是它可以严格按照人们设定的加工程序进行加工。而普通机床的加工过程只能根据图纸及其技术书要求，通过我们手工操作来完成。另外数控机床还具有适应性强；高精度，质量稳定；高效率，劳动强度低的优点。因此，通常适合数控机床加工的零件主要有：多品种小批量零件，几何形状较为复杂的零件，精度较高必须严格控制公差的零件等。
本次以螺纹套为课题，对其进行了加工工艺分析，里面涉及到了数控车床的操作，与学校学习的二轴数控编程与操作实习内容相符，所以此次的课题研究既可以加固学
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
校学习的内容，也可以在加工过程中对数控车床的操作及编程进行深层次的了解。 另外，在加工过程中学会了采用合理的加工工艺，满足加工要求，并提高加工的经济性和生产率。
一、毛坯确定
零件形状、尺寸及相关技术要求如图11和12所示。
图11 （3D图）
图12 （零件图）
（一）零件分析
零件由Φ45 0 0.039mm、Φ470 0.039mm的外圆柱面，Φ23mm、Φ30+0.052 0mm的内孔，R15mm，R5mm的内圆弧面，120°的内圆锥面，M27*1.5的内螺纹，倒角C1两处组成，其中，Φ45 0 0.039mm、Φ470 0.039mm的外圆柱面，Φ30+0.052 0mm的内孔和M27*1.5的内螺纹为重要表面。另外零件需要两头加工。选择合理的切削参数及刀具可以获得表面粗糙度Ra值3.2μm。
（二）材料的选择
根据图纸得知该零件采用的是45的钢，45的钢是加工轴类零件常用的一种材料，因为它的价格便宜，市场资源丰富，并且经过正火后，会具有略高的硬度和较好的韧性的优点。其淬火后硬度可达到45~52HRC。
（三）.毛坯的选择
由于螺纹套属于一般轴类零件，所以我们选择锻件，因为锻件毛坯组织比较细密、强度较高。如今的机械制造发展趋势，是选择与零件形状及尺寸较接近的毛坯，从而减少机械加工量，节约成本，做到接近无屑加工。但是随着科技进步，生活水平的提高，我们要求零件加工的尺寸精度越来越高，加工的表面质量也越来越苛刻。所以在毛坯选择时某些特定的部位仍需留有一定的余量，以便在后续的机械加工中达到图纸上所要求的技术要求。所以在最后的毛坯选择时，形状和尺寸尽量接近成品的形状。
所以此零件的加工根据上述要求，毛坯尺寸可以选择Φ50*85。
二、加工设备选择
选用济南第一机床产的CK6136I水平床身数控机床作为加工设备，此机床是整体车床，刚性较好，性价比高，适合一般零件的大批量生产。如图21所示。
图 21 数控车床
三、夹具选择与装夹
螺纹套属于薄壁套零件，它的壁厚很薄。在加工过程中很容易受到切削力、切削热及夹紧力等因素的影响，导致工件变形，影响到加工的技术要求。所以我们在加工零件时确定工件的定位和装夹方式时要注意：①在工艺分析时，尽量将加工工序集中，避免零件多次加工，增大了误差影响加工精度。②从而减少占机人工调整的时间。③基准之间尽量要统一。④工件装夹时，夹紧点尽量放在零件强度较硬的部位，避免夹紧力过大使得工件变形，影响加工质量。
该零件选用经济型数控车床加工。在加工过程中如果采用普通装夹方式，很可能使工件变形，所以我们可以采用增大工件的支撑面和夹压面积，此工件可以在夹紧部位包层铜皮，增加工件刚性，采用三爪卡盘两次装夹完成，第一次装夹完成钻孔、外圆粗加工精加工、粗精车内孔内圆弧面以及倒角。调头采用三爪卡盘，完成外圆的粗精加工，内孔的粗精车以及内螺纹。如表31所示。
装夹次数
装夹示意图
第一次装夹
第二次装夹
表31 装夹列表
四、刀具的选择及切削用量的确定
数控车床使用的刀具根据不同的内容有着不同的分类。根据切削工艺分类分为车削刀具、钻孔刀具、镗孔刀具、铣削刀具。该零件主要是车外圆，内孔，螺纹及钻孔。所以主要用到车削刀具中的外圆刀、内孔刀、内螺纹刀以及钻孔刀具。分析图纸及技术要求，加工螺纹套这种薄壁套零件时，刀具刃口要锋利，一般采用较大的前角和主偏角，但不能太大，否则会应为刀头体积的减少而引起强度、刚性的下降，散热性变差，从而影响加工精度。该零件加工时所需要用的的刀具有Φ23mm的麻花钻、刀尖角55o的93o外圆车刀、Φ20mm的内孔车刀、Φ20mm的内螺纹刀。制作的数控加工刀具卡片。（见表41）
除了工件夹紧力以外，切削工件时的切削力、工件阻碍刀具时产生的弹性形变和加工时局部温度的升高而导致的热形变，都会影响工件的加工精度。所以零件加工时要注意切削用量的使用。切削用量是主要包括主轴转速、背吃刀量、进给量。选用不同的加工方法时，根据加工精度要求，我们需要选择切削用量也不同。该零件加工时，切削用量应该取较小值，但考虑到积屑瘤的影响，被吃刀量和进给量可取较小值，而切削速度取较大值。因为切削速度增大后，产生的热量会增多，但同时工件和刀具之间的相对运动速度也会提高，使得热量来不及传到工件上，反而被切屑带走。
目录
引言 1
一、毛坯确定 2
（一）零件分析 2
（二）材料的选择 2
（三）.毛坯的选择 3
二、加工设备选择 3
三、夹具选择与装夹 3
四、刀具的选择及切削用量的确定 4
五、零件的加工工艺 5
（一）工序一 6
（二）工序二 7
六、操作注意事项 8
七、加工质量缺陷分析 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
该零件采用的数控技术加工是一种自动化的加工技术，它综合运用了计算机知识、自动化控制技术、电气传动技术、测量检测和机械制造等内容，通过这些多种学科知识的结合从而演变成了数控技术。由于技术水平的提高，人类的要求也越高，为了提高效率加工出更多更复杂型的零件，数控技术得以产生并得到广泛的运用。采用数控技术控制的系统称为数控系统，采用数控系统运作的机床称作为数控机床。
数控机床是一种高效率易操作的数控自动化加工设备，它与普通机床最大的区别，就是它可以严格按照人们设定的加工程序进行加工。而普通机床的加工过程只能根据图纸及其技术书要求，通过我们手工操作来完成。另外数控机床还具有适应性强；高精度，质量稳定；高效率，劳动强度低的优点。因此，通常适合数控机床加工的零件主要有：多品种小批量零件，几何形状较为复杂的零件，精度较高必须严格控制公差的零件等。
本次以螺纹套为课题，对其进行了加工工艺分析，里面涉及到了数控车床的操作，与学校学习的二轴数控编程与操作实习内容相符，所以此次的课题研究既可以加固学
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
校学习的内容，也可以在加工过程中对数控车床的操作及编程进行深层次的了解。 另外，在加工过程中学会了采用合理的加工工艺，满足加工要求，并提高加工的经济性和生产率。
一、毛坯确定
零件形状、尺寸及相关技术要求如图11和12所示。
图11 （3D图）
图12 （零件图）
（一）零件分析
零件由Φ45 0 0.039mm、Φ470 0.039mm的外圆柱面，Φ23mm、Φ30+0.052 0mm的内孔，R15mm，R5mm的内圆弧面，120°的内圆锥面，M27*1.5的内螺纹，倒角C1两处组成，其中，Φ45 0 0.039mm、Φ470 0.039mm的外圆柱面，Φ30+0.052 0mm的内孔和M27*1.5的内螺纹为重要表面。另外零件需要两头加工。选择合理的切削参数及刀具可以获得表面粗糙度Ra值3.2μm。
（二）材料的选择
根据图纸得知该零件采用的是45的钢，45的钢是加工轴类零件常用的一种材料，因为它的价格便宜，市场资源丰富，并且经过正火后，会具有略高的硬度和较好的韧性的优点。其淬火后硬度可达到45~52HRC。
（三）.毛坯的选择
由于螺纹套属于一般轴类零件，所以我们选择锻件，因为锻件毛坯组织比较细密、强度较高。如今的机械制造发展趋势，是选择与零件形状及尺寸较接近的毛坯，从而减少机械加工量，节约成本，做到接近无屑加工。但是随着科技进步，生活水平的提高，我们要求零件加工的尺寸精度越来越高，加工的表面质量也越来越苛刻。所以在毛坯选择时某些特定的部位仍需留有一定的余量，以便在后续的机械加工中达到图纸上所要求的技术要求。所以在最后的毛坯选择时，形状和尺寸尽量接近成品的形状。
所以此零件的加工根据上述要求，毛坯尺寸可以选择Φ50*85。
二、加工设备选择
选用济南第一机床产的CK6136I水平床身数控机床作为加工设备，此机床是整体车床，刚性较好，性价比高，适合一般零件的大批量生产。如图21所示。
图 21 数控车床
三、夹具选择与装夹
螺纹套属于薄壁套零件，它的壁厚很薄。在加工过程中很容易受到切削力、切削热及夹紧力等因素的影响，导致工件变形，影响到加工的技术要求。所以我们在加工零件时确定工件的定位和装夹方式时要注意：①在工艺分析时，尽量将加工工序集中，避免零件多次加工，增大了误差影响加工精度。②从而减少占机人工调整的时间。③基准之间尽量要统一。④工件装夹时，夹紧点尽量放在零件强度较硬的部位，避免夹紧力过大使得工件变形，影响加工质量。
该零件选用经济型数控车床加工。在加工过程中如果采用普通装夹方式，很可能使工件变形，所以我们可以采用增大工件的支撑面和夹压面积，此工件可以在夹紧部位包层铜皮，增加工件刚性，采用三爪卡盘两次装夹完成，第一次装夹完成钻孔、外圆粗加工精加工、粗精车内孔内圆弧面以及倒角。调头采用三爪卡盘，完成外圆的粗精加工，内孔的粗精车以及内螺纹。如表31所示。
装夹次数
装夹示意图
第一次装夹
第二次装夹
表31 装夹列表
四、刀具的选择及切削用量的确定
数控车床使用的刀具根据不同的内容有着不同的分类。根据切削工艺分类分为车削刀具、钻孔刀具、镗孔刀具、铣削刀具。该零件主要是车外圆，内孔，螺纹及钻孔。所以主要用到车削刀具中的外圆刀、内孔刀、内螺纹刀以及钻孔刀具。分析图纸及技术要求，加工螺纹套这种薄壁套零件时，刀具刃口要锋利，一般采用较大的前角和主偏角，但不能太大，否则会应为刀头体积的减少而引起强度、刚性的下降，散热性变差，从而影响加工精度。该零件加工时所需要用的的刀具有Φ23mm的麻花钻、刀尖角55o的93o外圆车刀、Φ20mm的内孔车刀、Φ20mm的内螺纹刀。制作的数控加工刀具卡片。（见表41）
除了工件夹紧力以外，切削工件时的切削力、工件阻碍刀具时产生的弹性形变和加工时局部温度的升高而导致的热形变，都会影响工件的加工精度。所以零件加工时要注意切削用量的使用。切削用量是主要包括主轴转速、背吃刀量、进给量。选用不同的加工方法时，根据加工精度要求，我们需要选择切削用量也不同。该零件加工时，切削用量应该取较小值，但考虑到积屑瘤的影响，被吃刀量和进给量可取较小值，而切削速度取较大值。因为切削速度增大后，产生的热量会增多，但同时工件和刀具之间的相对运动速度也会提高，使得热量来不及传到工件上，反而被切屑带走。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1208.html
