主轴套筒毕业设计 - 图文

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(2) 根据工艺系统允许的切削力,确定进给量。 (3) 根据刀具耐用度,确定切削速度。

(4) 所选定的切削用量应该是数控机床功率允许的。 1） 确定背吃刀量

粗加工时，在保留精加工余量的前提下，若机床刚性和机床功率允许，应尽可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。一般加工的背吃刀量为1到3mm。

通常工件留出一定的精加工余量，通过精加工来实现图样上提出的技术要求。一般精加工的背吃刀量为0.1到0.3mm。 2) 进给量的确定

车削进给量确定的原则是：

(1) 粗加工时，在工艺系统强度允许的前提下，选择大的进给量。

(2) 半精加工和精加工时,进给量比粗加工不可太小,否则不仅降低加工效率,而且影响加工质量。

(3) 切槽加工时,由于切槽刀刚性较差,应选择较小的进给量。

因为工件的加工量比较大，所以粗加工时背吃刀量要大，为

1.5。根据《数控加工编程与操作》一书P16页查得，硬质合金刀片进给量为进给量F=sf =0.04mm，在此因为表面粗糙度要不高，切削速度取100m/min，因此S=1000v/πd=1000×100/π×32=800 (r/min)。

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3.3刀具的选择

刀具的选择是数控加工工序设计的主要内容之一，它不但影响机床的加工效

率，而且直接影响加工质量。另外，数控机床主轴转速比普通机床高1-2倍，且主轴输出功率大，因此与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、强度大、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。随着刀具材料性能的提高与结构特性的改善，数控加工用刀具在耐用度、刚度、抗脆性、断屑和调整更换等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂层刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具与金刚石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，从如何加工的角度看，加工刀具类型与工艺方案的合理选择则极为重要。

数控机床对所使用的刀具有许多性能上的要求，只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在选择数控机床所用刀具时应注意以下几个方面： 1．良好的切削性能。现代数控机床正向着高速、高刚性和大功率方向发展，因而所使用刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，这是由于在数控机床上为了保证加工质量，往往实行按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。 2．较高的精度。随着数控机床、柔性制造系统的发展，要求刀具能实现快速和自动换刀；又由于加工的零件日益复杂和精密，这就要求刀具必须具备较高的形 状精度。对数控机床上所用的整体式刀具也提出了较高的精度要求，有些立铣刀的径向尺寸精度高达5μm以满足精密零件的加工需要。

3．先进的刀具材料。刀具材料是影响刀具性能的重要环节。除了不断发展常用的高速钢和硬质合金钢材料外，涂层硬质合金刀具已在国外普遍使用。硬质合金刀片的涂层工艺是在韧性较大的硬质合金基体表面沉积一薄层（一般5～7μm）高硬度的耐磨材料，把硬度和韧性高度地结合在一起，从而改善硬质合金刀片的切削性能。

在如何使用数控机床刀具方面，也应掌握一条原则：尊重科学，按切削规律办事。对于不同的零件材质，在客观规律上就有一个切削速度（v）、背吃刀量（aP）、进给量（f）三者互相适应的最佳切削参数。这对大零件、稀有金属零件、贵重

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零件更为重要，应在实践中不断摸索这个最佳切削参数。

主轴套筒属于小批量生产的零件，所以在加工过程中尽量选择通用刀具来完成加工

1号刀：机夹车刀(硬质合金可转位刀片，副偏角Kr′大于50度)；

2号刀：机夹镗刀(硬质合金可转位刀片，主偏角Kr大于90度、刀杆直径为50)； 3号刀：宽5mm的硬质合金焊接切槽刀； 4号刀：60度硬质合金螺纹机夹车刀；

铣床上用的刀

1号刀：φ5mm中心钻 2号刀：φ6mm的麻花钻

3号刀：φ6mm的丝锥

4号刀: φ10mm的麻花钻 5号刀：φ10mm的丝锥 6号刀：φ10mm的立铣刀

3.4夹具的选择

在机床上加工工件时，为了保证加工精度，首先需要用夹具来使工件在机床上占有正确的位置，然后将工件夹紧。夹具是机械加工中必不可少的工艺装备，夹具的作用具体有便于在工序中正确装夹（安装）工件并保证质量，保证位置精度，还可减少振动，均匀余量，使有利于工序其他要求得到保证。还可以提高劳动生产率，降低劳动强度，扩大或改变原机床的使用范围和缩短新产品试制周期。 正确选用夹具，对保证加工质量和提高生产率，扩大机床使用范围及减轻劳动强度都有重要作用。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的

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工艺问题。在选择夹具时，首先要考虑通用夹具是否能满足装夹条件，然后在考虑专用夹具等其他类型夹具。

主轴套筒是属小批量生产的零件，所以在选择夹具是应尽量选择通用夹具。具体选择如下： 1．在车床上进行粗精加工时选用三爪卡盘、顶尖和中心架就能满足加工的需要。

2．磨削孔时用双V型铁安装工件，且为了削除传动中的扭力，保证工件在V形铁上的旋转自如，工件与头架主轴之间可用传动夹头传动夹头连接，如图2.7所示。

3．磨削外圆时利用两个60○倒角内锥面定位采用锥套心轴来安装工件，如图2.8所示。

图2.7 套筒在V形铁上安装

图2.8 套筒心轴

3.5加工设备的选用

根据被加工零件的外形、材料与加工精度等条件,选用上海西格码机床有限公司生产的，配备FANUC 0i Mate TC数控系统的SC6150型数控车床和由大连机床生产的加工中心，型号VDF-850。

根据被加工零件的外形、材料与加工精度等条件,选用上海西格码机床有限

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