割草机内小带轮的加工工艺分析
割草机内小带轮的加工工艺分析[20200123184855]
日期： 2012年10月25日 【摘要】
本课题主要是讨论割草机内小带轮的加工工艺分析，从加工小带轮材料的选择（物理性能、化学性能、力学性能）到小带轮加工工艺的分析(加工的先后顺序，加工的刀具排布，机床参数尺寸的调整、加工程序的编辑及优化)等方面加工出符合厂家要求的割草机小带轮。
数控车床的加工工艺与普通车床的加工工艺有许多相同的地方，也有许多不同之处，在数控机床上加工的零件工艺规程更复杂。在加工之前需要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具形状、切削用量和走到路线等都编入程序。
对于某些零件，并非全部加工工艺过程都适合在数控车床上完成，而往往只是其中的一部分适合数控加工，为此需要对零件图纸进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
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关键字:】数控机床；加工；工艺分析
引言 1
一、零件介绍 2
（一）零件图纸 2
（二）轴类零件的毛坯和材料 4
二、零件加工工艺分析 5
（一）选择切削加工设备 5
（二）确定工件的定位基准和装夹方式 6
（三）制定加工方案 7
（四）加工刀具选择 8
（五）确定切削用量 8
三、零件加工程序的编写 8
（一）程序编写注意事项 8
（二）数控加工程序 8
（三）数控加工成型零件 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
割草机是一种用于切割牧草 、修剪长势过快或过长的草、修剪和平整绿化草坪 的半自动化机械工具，能减轻工作负担，提高工作效率。英国工程师尼古拉奥斯特洛夫斯基在1805年获得了世界第一台割草机的发明专利 。在早期，割草机解决了农民使用手动镰刀来割草，锄头 铲除草等比较耗费体力的低效率工作的问题，但需要柴油 。割草机就是一种切割牧草的机械设备和绿化环保设备。割草机内小带轮的加工，主要涉及几个主要参数的加工，同时通过数控车床的加工工艺与普通车床的加工工艺的对比，发现有许多相同的地方，也有许多不同之处，在数控机床上加工的零件工艺规程更复杂。在加工之前需要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具形状、切削用量和走到路线等都编入程序，需要立足切实情况对小带轮的加工工艺进行合理的分析。数控车床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通车床的2-3倍，所以，要充分发挥数控车床的这一特点，必须全面周到地考虑零件加工的全过程，正确、合理地确定零件的加工方案，生产出符合厂家经济适用的产品。一、 零件介绍
（一）零件图纸
1．零件主图纸
如图1-1所示的小带轮零件图，材料为45钢，毛坯为φ25的棒料，经过适合的工艺分析并采用数控车床加工出符合厂家尺寸精度和产品适用要求的小带轮。
图1-1 小带轮
该零件圆柱长度方向尺寸21.9±0.2mm、内径尺寸分别为φ7mmφ12mm以及外径尺寸φ24mm、有一个高1.5mm台阶、带轮两侧厚度均为1.17±0.1mm、所有侧面由R0.3mm的圆弧过度、φ12mm的孔深为7±0.1mm、φ7mm为通孔。
2．零件齿形局部图
该齿形局部图中，成型刀从左端面进入加工齿形时的过度圆弧尺寸为R0.7mm以及倾斜角度为15°、楔角θ40°、槽间距2.34±0.03mm、槽底宽0.14mm、齿高2.0±0.01mm、齿顶宽0.19mm、齿形度过圆弧度R0.2mm、齿形间表面粗糙度，Ra的上限值为3.2um。
图1-2 小带轮齿形局部放大图
3．零件加工技术要求
（1）表面光滑，边缘无车削毛刺、零件表面不得有任何磕伤及变形现象
（2）螺纹无损伤，旋入灵活
（3）满足ROHS环保要求
（4）未注倒角0.5X45°，未注尺寸公差GB/T1804-F，未注行位公差GB/T1184-H
4．零件加工尺寸精度要求
尺寸精密精密
＞0.5-3±0.05±0.1
＞3-6±0.05±0.1
＞6-30±0.1±0.2
＞30-120±0.15±0.3
＞120-400±0.2±0.5
＞400-1000±0.3±0.8
图1-2 小带轮尺寸精度图表
5．零件的结构
小带轮由轮缘（用于安装小带轮的部分，制有相应的V形轮槽）、轮毂（小带轮与轴相联接的部分）以及轮辐（轮缘与轮毂相联接的部分）三部分组成。根据小带轮直径的大小，我所分析的带轮为实心式，如图1-3所示。
图1-3 典型带轮实心式
当其他条件不变时，带轮的基准直径越小，带传动越紧凑，但带内的弯曲应力增大，导致带的疲劳强度及传动效率下降。选择小带轮基准直径时，一般取d1>dmin,再按传动比计算大带轮的基准直径。
（二）轴类零件的毛坯和材料
1．轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
2．轴类零件的材料 当带轮的圆周速度为25m/s以下时，带轮的材料一般采用铸铁HT150或HT200；速度较高时，应采用铸钢带轮或钢板焊接成的带轮。轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。考虑到批量加工以及成本的计算，45钢是最佳的选择。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。
45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好， 45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。
45号钢，是GB中的叫法，JIS中称为：S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为：C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格1.0~4.0mm之间。含碳(C)量是0.42~0.50%,Si含量为0.17~0.37%,Mn含量0.50~0.80%,Cr含量≤0.25%,Ni含量≤0.30%， Cu含量≤0.25%。[1] 密度7.85g/cm3,弹性模量210GPa,泊松比0.31。
日期： 2012年10月25日 【摘要】
本课题主要是讨论割草机内小带轮的加工工艺分析，从加工小带轮材料的选择（物理性能、化学性能、力学性能）到小带轮加工工艺的分析(加工的先后顺序，加工的刀具排布，机床参数尺寸的调整、加工程序的编辑及优化)等方面加工出符合厂家要求的割草机小带轮。
数控车床的加工工艺与普通车床的加工工艺有许多相同的地方，也有许多不同之处，在数控机床上加工的零件工艺规程更复杂。在加工之前需要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具形状、切削用量和走到路线等都编入程序。
对于某些零件，并非全部加工工艺过程都适合在数控车床上完成，而往往只是其中的一部分适合数控加工，为此需要对零件图纸进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控机床；加工；工艺分析
引言 1
一、零件介绍 2
（一）零件图纸 2
（二）轴类零件的毛坯和材料 4
二、零件加工工艺分析 5
（一）选择切削加工设备 5
（二）确定工件的定位基准和装夹方式 6
（三）制定加工方案 7
（四）加工刀具选择 8
（五）确定切削用量 8
三、零件加工程序的编写 8
（一）程序编写注意事项 8
（二）数控加工程序 8
（三）数控加工成型零件 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
割草机
（一）零件图纸
1．零件主图纸
如图1-1所示的小带轮零件图，材料为45钢，毛坯为φ25的棒料，经过适合的工艺分析并采用数控车床加工出符合厂家尺寸精度和产品适用要求的小带轮。
图1-1 小带轮
该零件圆柱长度方向尺寸21.9±0.2mm、内径尺寸分别为φ7mmφ12mm以及外径尺寸φ24mm、有一个高1.5mm台阶、带轮两侧厚度均为1.17±0.1mm、所有侧面由R0.3mm的圆弧过度、φ12mm的孔深为7±0.1mm、φ7mm为通孔。
2．零件齿形局部图
该齿形局部图中，成型刀从左端面进入加工齿形时的过度圆弧尺寸为R0.7mm以及倾斜角度为15°、楔角θ40°、槽间距2.34±0.03mm、槽底宽0.14mm、齿高2.0±0.01mm、齿顶宽0.19mm、齿形度过圆弧度R0.2mm、齿形间表面粗糙度，Ra的上限值为3.2um。
图1-2 小带轮齿形局部放大图
3．零件加工技术要求
（1）表面光滑，边缘无车削毛刺、零件表面不得有任何磕伤及变形现象
（2）螺纹无损伤，旋入灵活
（3）满足ROHS环保要求
（4）未注倒角0.5X45°，未注尺寸公差GB/T1804-F，未注行位公差GB/T1184-H
4．零件加工尺寸精度要求
尺寸精密精密
＞0.5-3±0.05±0.1
＞3-6±0.05±0.1
＞6-30±0.1±0.2
＞30-120±0.15±0.3
＞120-400±0.2±0.5
＞400-1000±0.3±0.8
图1-2 小带轮尺寸精度图表
5．零件的结构
小带轮由轮缘（用于安装小带轮的部分，制有相应的V形轮槽）、轮毂（小带轮与轴相联接的部分）以及轮辐（轮缘与轮毂相联接的部分）三部分组成。根据小带轮直径的大小，我所分析的带轮为实心式，如图1-3所示。
图1-3 典型带轮实心式
当其他条件不变时，带轮的基准直径越小，带传动越紧凑，但带内的弯曲应力增大，导致带的疲劳强度及传动效率下降。选择小带轮基准直径时，一般取d1>dmin,再按传动比计算大带轮的基准直径。
（二）轴类零件的毛坯和材料
1．轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
2．轴类零件的材料 当带轮的圆周速度为25m/s以下时，带轮的材料一般采用铸铁HT150或HT200；速度较高时，应采用铸钢带轮或钢板焊接成的带轮。轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。考虑到批量加工以及成本的计算，45钢是最佳的选择。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。
45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好， 45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。
45号钢，是GB中的叫法，JIS中称为：S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为：C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格1.0~4.0mm之间。含碳(C)量是0.42~0.50%,Si含量为0.17~0.37%,Mn含量0.50~0.80%,Cr含量≤0.25%,Ni含量≤0.30%， Cu含量≤0.25%。[1] 密度7.85g/cm3,弹性模量210GPa,泊松比0.31。
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