螺纹接头零件的工艺分析及仿真加工
螺纹接头零件的工艺分析及仿真加工[20200123161901]
日期： 【摘要】
螺纹接头零件在生活中应用广泛，汽车发动机内等很多地方都有用到。本论文介绍了螺纹接头的设计及仿真加工。在工艺分析过程中，主要对零件材料的选择、螺纹接头的加工阶段、加工的基准以及零件的中心孔进行了详细的工艺分析。本论文零件的是以Mastercam软件仿真加工的。程序是仿真加工后处理程序按照机床的需求进行修改得到的程序。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】工艺分析；仿真加工；Mastercam
引言 1
一、数控机床的选择及参数 2
二、数控车床加工工艺 3
（一）数控车床加工工艺特点 3
（二）数控车床加工工艺内容 3
三、零件的加工工艺分析 3
（一）轴材料的选择 3
（二）轴的加工阶段分析 4
（三）基准的选择 4
（四）中心孔的加工 4
（五）内外螺纹的加工 4
（六）夹具的介绍 4
（七）工艺分析 5
（八）工艺设计 5
四、建模及仿真 7
（一）建模过程 7
（二）仿真过程 10
五、程序 15
总结 17
参考文献 17
谢辞 18
引言
螺纹接头零件应用广泛，既可以是做机电设备中的零件，也可以是建筑管道中的连接零件。螺纹接头的市场需求广阔，本论文所介绍的是一种用数控机床加工的一种螺纹接头，它的加工步骤主要有以下几个步骤：
1.选择合适的数控车床，加工该零件选用的是济南第一机床厂制造的数控机床。
2.选择加工本零件所需要的材料，本零件经过分析决定选用铝为加工本零件的材料。对加工图纸进行分析，以及做好工艺设计。
3.根据图纸及分析做好编程，为了跟好的掌握编程，对于加工本零件，我采用的是手工编程。
4.利用仿真软件进行仿真加工，纠正编程中的错误，最后便可以上机加工量。
一、 数控机床的选择及参数
数控技术是为了满足复杂型面零件加工的自动化需要而产生的。采用数控技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机床称为数控车床。本零件选择的数控车床用的是FANUC系统。因此加工零件要选择合适的数控机床，机床如图1-1所示。
图1-1 数控车床
表1-1 机床参数
基本参数
床身上最大回转直径 400mm
托板上最大回转直径 220mm
最大工作长度 1000mm
滑板最大行程（横） 185mm
主传动
主电机功率 5.5kw双速电机
主轴通孔直径 ￠48mm
主要轴承转速范围 25-1600r/mm
尾 座慎行架套筒锥孔 莫氏4#
套筒最大行程 150mm
加工精度
定位精度 0.01mm
重复定位精度 0.005mm
加工椭圆度 0.005mm
加工粗糙度 Ra1.6um
电动刀架
刀位数 4（可选6或8）位
重复定位精度 0.005mm
综合参数
总功率 7kw
输入电源 50HZ 380V
机床重量 1700kg
二、数控车床加工工艺
（一）数控车床加工工艺特点
数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。
（二）数控车床加工工艺内容
1．选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序内容。
2．分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工内容与技术要求。
3．确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。
4．设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。
5．数控加工专用技术档的编写。
三、零件的加工工艺分析
（一）轴材料的选择
根据设计内容和在实习期间的可行性，决定选择材料为铝，毛胚为棒料，这样可以便于在数控车床上的加工
（二）轴的加工阶段分析
根据设计要求，还有结合学校机床精度，决定分三步完成此零件的加工：粗加工、半精加工、精加工
粗加工：截除毛坯多余的部分，车出端面，大致的外形轮廓，并为半精加工留有0.5mm的余量。
半精加工：车外圆和内孔，并给精加工留有0.2的余量。
精加工：车外圆和内孔至尺寸，再加工内外螺纹。
（三）基准的选择
结合此零件的外形为圆柱形和数控车床的通用夹具为三爪卡盘，决定使用此零件的中心轴线为定位基准。
（四）中心孔的加工
根据零件分析，批量生产首先要将棒料进行钻孔。
（五）内外螺纹的加工
该零件的螺纹尺寸为M36×1.5的外螺纹和一个尺寸为M24×1.5的内螺纹。涉及到螺纹的加工便涉及到螺纹尺寸的计算：对于外螺纹，螺纹底径=d—1.3p；对于内螺纹而言，要注意在加工内孔是应把内孔尺寸做到：d—0.2左右，螺纹底径=d—1.2p。
（六）夹具的介绍
此处选用的夹具为数控车床的通用夹具——三爪卡盘，此夹具有较高的定心性，特别适合加工回转类零件，盘类零件和套类零件。机床夹具如图3-1所示。
图3-1 三爪卡盘
图3-2 零件图
（七）工艺分析
该零件是由一个Sφ38的球面、一个尺寸为M36×1.5的外螺纹、一个尺寸为M24×1.5的内螺纹、两个外割槽和一个内割槽及一些简单的内孔与外圆组成，如图3-2所示。可谓是涉及到数车所能加工的所有类型。对于其尺寸，球面和一些内孔、简单的外圆的尺寸要求比较高，还有此零件的表面质量要求较高，在Ra1.6至Ra3.2之间，所以必须经过粗、半精、精加工三个步骤来完成，才能满足其要求。
（八）工艺设计
1．选择毛坯
毛坯选用φ40×110mm的热轧棒料
2．划分工序
在这里我只选用一台数控车床完成该零件的所有加工，所以只需4道工序：对零件的粗、半精、精加工，还有螺纹的车削。
3．确定加工顺序
加工顺序按照先粗后精、先近后远、先内后外原则进行加工，粗车为半精加工留有0.5mm的余量，半精加工为精加工留有0.2mm的余量，沿轮廓进行加工，最后加工内外螺纹。其加工顺序如下：
（1）粗车外圆，用G71指令进行切削；
（2）观其表面质量要求，决定采用半精加工；
（3）精加工；
（4）割内外槽；
（5）加工螺纹；
（6）割断。
4.确定进给路线
运用循环指令进行粗车和螺纹，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其仅给路线。精车的进给路线是从右到左沿零件表面轮廓进给。
日期： 【摘要】
螺纹接头零件在生活中应用广泛，汽车发动机内等很多地方都有用到。本论文介绍了螺纹接头的设计及仿真加工。在工艺分析过程中，主要对零件材料的选择、螺纹接头的加工阶段、加工的基准以及零件的中心孔进行了详细的工艺分析。本论文零件的是以Mastercam软件仿真加工的。程序是仿真加工后处理程序按照机床的需求进行修改得到的程序。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】工艺分析；仿真加工；Mastercam
引言 1
一、数控机床的选择及参数 2
二、数控车床加工工艺 3
（一）数控车床加工工艺特点 3
（二）数控车床加工工艺内容 3
三、零件的加工工艺分析 3
（一）轴材料的选择 3
（二）轴的加工阶段分析 4
（三）基准的选择 4
（四）中心孔的加工 4
（五）内外螺纹的加工 4
（六）夹具的介绍 4
（七）工艺分析 5
（八）工艺设计 5
四、建模及仿真 7
（一）建模过程 7
（二）仿真过程 10
五、程序 15
总结 17
参考文献 17
谢辞 18
引言
螺纹接头零件应用广泛，既可以是做机电设备中的零件，也可以是建筑管道中的连接零件。螺纹接头的市场需求广阔，本论文所介绍的是一种用数控机床加工的一种螺纹接头，它的加工步骤主要有以下几个步骤：
1.选择合适的数控车床，加工该零件选用的是济南第一机床厂制造的数控机床。
2.选择加工本零件所需要的材料，本零件经过分析决定选用铝为加工本零件的材料。对加工图纸进行分析，以及做好工艺设计。
3.根据图纸及分析做好编程，为了跟好的掌握编程，对于加工本零件，我采用的是手工编程。
4.利用仿真软件进行仿真加工，纠正编程中的错误，最后便可以上机加工量。
一、 数控机床的选择及参数
数控技术是为了满足复杂型面零件加工的自动化需要而产生的。采用数控技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机床称为数控车床。本零件选择的数控车床用的是FANUC系统。因此加工零件要选择合适的数控机床，机床如图1-1所示。
图1-1 数控车床
表1-1 机床参数
基本参数
床身上最大回转直径 400mm
托板上最大回转直径 220mm
最大工作长度 1000mm
滑板最大行程（横） 185mm
主传动
主电机功率 5.5kw双速电机
主轴通孔直径 ￠48mm
主要轴承转速范围 25-1600r/mm
尾 座慎行架套筒锥孔 莫氏4#
套筒最大行程 150mm
加工精度
定位精度 0.01mm
重复定位精度 0.005mm
加工椭圆度 0.005mm
加工粗糙度 Ra1.6um
电动刀架
刀位数 4（可选6或8）位
重复定位精度 0.005mm
综合参数
总功率 7kw
输入电源 50HZ 380V
机床重量 1700kg
二、数控车床加工工艺
（一）数控车床加工工艺特点
数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。
（二）数控车床加工工艺内容
1．选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序内容。
2．分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工内容与技术要求。
3．确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。
4．设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。
5．数控加工专用技术档的编写。
三、零件的加工工艺分析
（一）轴材料的选择
根据设计内容和在实习期间的可行性，决定选择材料为铝，毛胚为棒料，这样可以便于在数控车床上的加工
（二）轴的加工阶段分析
根据设计要求，还有结合学校机床精度，决定分三步完成此零件的加工：粗加工、半精加工、精加工
粗加工：截除毛坯多余的部分，车出端面，大致的外形轮廓，并为半精加工留有0.5mm的余量。
半精加工：车外圆和内孔，并给精加工留有0.2的余量。
精加工：车外圆和内孔至尺寸，再加工内外螺纹。
（三）基准的选择
结合此零件的外形为圆柱形和数控车床的通用夹具为三爪卡盘，决定使用此零件的中心轴线为定位基准。
（四）中心孔的加工
根据零件分析，批量生产首先要将棒料进行钻孔。
（五）内外螺纹的加工
该零件的螺纹尺寸为M36×1.5的外螺纹和一个尺寸为M24×1.5的内螺纹。涉及到螺纹的加工便涉及到螺纹尺寸的计算：对于外螺纹，螺纹底径=d—1.3p；对于内螺纹而言，要注意在加工内孔是应把内孔尺寸做到：d—0.2左右，螺纹底径=d—1.2p。
（六）夹具的介绍
此处选用的夹具为数控车床的通用夹具——三爪卡盘，此夹具有较高的定心性，特别适合加工回转类零件，盘类零件和套类零件。机床夹具如图3-1所示。
图3-1 三爪卡盘
图3-2 零件图
（七）工艺分析
该零件是由一个Sφ38的球面、一个尺寸为M36×1.5的外螺纹、一个尺寸为M24×1.5的内螺纹、两个外割槽和一个内割槽及一些简单的内孔与外圆组成，如图3-2所示。可谓是涉及到数车所能加工的所有类型。对于其尺寸，球面和一些内孔、简单的外圆的尺寸要求比较高，还有此零件的表面质量要求较高，在Ra1.6至Ra3.2之间，所以必须经过粗、半精、精加工三个步骤来完成，才能满足其要求。
（八）工艺设计
1．选择毛坯
毛坯选用φ40×110mm的热轧棒料
2．划分工序
在这里我只选用一台数控车床完成该零件的所有加工，所以只需4道工序：对零件的粗、半精、精加工，还有螺纹的车削。
3．确定加工顺序
加工顺序按照先粗后精、先近后远、先内后外原则进行加工，粗车为半精加工留有0.5mm的余量，半精加工为精加工留有0.2mm的余量，沿轮廓进行加工，最后加工内外螺纹。其加工顺序如下：
（1）粗车外圆，用G71指令进行切削；
（2）观其表面质量要求，决定采用半精加工；
（3）精加工；
（4）割内外槽；
（5）加工螺纹；
（6）割断。
4.确定进给路线
运用循环指令进行粗车和螺纹，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其仅给路线。精车的进给路线是从右到左沿零件表面轮廓进给。
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