螺纹轴的加工与分析.
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实习报告一、实习背景及目的近期,我参加了螺纹轴的实习课程,通过这次实习,我对螺纹轴的设计、加工和检验等方面有了更深入的了解。
实习的主要目的是将理论知识与实际操作相结合,提高我的动手能力,加深对螺纹轴相关知识的理解。
二、实习内容及过程实习的第一步是了解螺纹轴的基本概念和设计要求。
通过查阅资料和请教老师,我掌握了螺纹轴的定义、分类、用途以及设计时需要考虑的参数。
同时,我还学习了螺纹轴的加工工艺,包括车削、铣削、磨削等,以及各种加工方法的特点和适用范围。
在实习的第二阶段,我参与了螺纹轴的实际加工过程。
在老师的指导下,我使用数控车床和普通车床对螺纹轴进行了车削、铣削和磨削等操作。
通过实际操作,我熟悉了车床的操作流程,掌握了各种刀具的使用方法,并学会了如何调整切削参数以获得更好的加工效果。
实习的第三阶段是螺纹轴的检验。
我学习了如何使用显微镜、卡尺等测量工具对螺纹轴的尺寸、形状和表面质量等进行检验。
此外,我还了解了螺纹轴的力学性能检验,包括硬度测试、抗拉强度测试等。
通过这些检验,我学会了如何判断螺纹轴的质量,并掌握了不合格品处理的方法。
三、实习收获及体会通过这次实习,我不仅掌握了螺纹轴的设计、加工和检验等方面的知识,还提高了自己的动手能力。
我认识到,理论知识虽然重要,但实际操作同样不可或缺。
只有将二者结合起来,才能更好地应对工程实践中的各种问题。
此外,实习过程中我还学会了如何与团队成员协作,提高了自己的沟通能力和团队意识。
在实际加工过程中,我遇到了许多问题,但在老师和同学的帮助下,我逐一解决了这些问题,这让我明白了团队合作的重要性。
四、实习总结总的来说,这次螺纹轴实习是一次非常宝贵的经历。
通过实习,我将理论知识与实际操作相结合,提高了自己的专业技能和动手能力。
同时,我还学会了团队合作和沟通技巧,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的综合素质,为我国制造业的发展贡献自己的力量。
螺纹轴加工刀具和工具选择一、车刀选择外圆车刀选择原则与短轴加工时的外圆车刀相同用90度外圆车刀,这里就不在赘述。
分析该螺纹零件。
螺纹为M12的三角外螺纹,我选择三角形外螺纹车刀,刀尖角60度。
割槽刀选用3mm宽的外割槽刀。
二、螺纹车刀特点螺纹车刀是成形刀具,其切削部分的形状应和螺纹牙型轴向剖面的形状相符合,车刀的刀尖角应该等于牙型角。
三角形螺纹的牙型角是60°,理论上三角形螺纹车刀的刀尖角也应该是60°。
但实际生产中,只有高速工具钢三角形螺纹车刀的刀尖角是60°,硬质合金三角形螺纹车刀的刀尖角则应为59°30’左右。
这是因为用硬质合金车刀高速切削时,工件材料受到较大的挤压力,会使牙型角增大约0.5°。
三、螺纹车刀种类1.高速工具钢三角形螺纹车刀(图1)的前角一般取5°~15°,粗车刀的纵向前角一般取15°左右,精车刀的前角一般取6°~10°。
2.硬质合金三角形螺纹车刀(图2)的前角和纵向前角一般都取0°,为了增加切削刃的强度,在车削较高硬度的材料时,两切削刃上可磨出负倒棱。
a)粗车到b)精车刀图1高速钢三角螺纹车刀c)焊接式d)机加式图2 硬质合金三角螺纹车刀三、刀具的刃磨三角螺纹车刀刃磨要求:①根据粗、精车的要求,刃磨出合理的前、后角。
粗车刀前角大、后角小,精车刀则相反;②车刀的左右刀刃必须是直线,无崩刃;③刀头不歪斜,牙型半角相等;④内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直;⑤内螺纹车刀后角应适当大些,一般磨有两个后角。
四、割槽刀1)高速工具钢槽刀如图3所示1)前角ϒ0:前角增大能使车刀刃口锋利,切削省力并排屑顺畅,ϒ0=5°~20°;2)主后角α0:可减少车槽刀主后刀面和工件过渡表面间的摩擦,α0=6°~8°;3)副后角α0’:可减少车槽刀两个副后刀面和工件已加工表面间的摩擦,α0'=1~3°。
扎刀1、主要原因(1)车刀的前角太大,机床X轴丝杆间隙较大;(2)车刀安装得过高或过低;(3)工件装夹不牢;(4)车刀磨损过大;(5)切削用量太大。
2、解决方法(1)减小车刀前角,维修机床调整X 轴的丝杆间隙,利用数控车床的丝杆间隙自动补偿功能补偿机床X 轴丝杆间隙。
(2)车刀安装得过高或过低:过高,则吃刀到一定深度时,车刀的后刀面顶住工件,增大摩擦力,甚至把工件顶弯,造成扎刀现象;过低,则切屑不易排出,车刀径向力的方向是工件中心,加上横进丝杠与螺母间隙过大,致使吃刀深度不断自动趋向加深,从而把工件抬起,出现扎刀。
此时,应及时调整车刀高度,使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。
在粗车和半精车时,刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直径)。
(3)工件装夹不牢:工件本身的刚性不能承受车削时的切削力,因而产生过大的挠度,改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了),形成切削深度突增,出现扎刀,此时应把工件装夹牢固,可使用尾座顶尖等,以增加工件刚性。
(4)车刀磨损过大:引起切削力增大,顶弯工件,出现扎刀。
此时应对车刀加以修磨。
(5)切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大:根据工件5 导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。
乱扣1、故障现象当丝杠转一转时,工件未转过整数转而造成的。
2、主要原因(1)机床主轴编码器同步传动皮带磨损,检测不到主轴的同步真实转速;(2)编制输入主机的程序不正确;X轴或Y轴丝杆磨损。
3、解决方法(1)主轴编码器同步皮带磨损由于数控车床车削螺纹时,主轴与车刀的运动关系是由机床主机信息处理中心发出的指令来控制的,车削螺纹时,主轴转速恒定不变,X 或Y 轴可以根据工件导程大小和主轴转速来调整移动速度,所以中心必须检测到主轴同步真实转速,以发出正确指令控制X 或Y 轴正确移动。
如果系统检测不到主轴的真实转速,在实际车削时会发出不同的指令给X或Y,那么这时主轴转一转,刀具移动的距离就不是一个导程,第二刀车削时螺纹就会乱扣。
数控车削技术教案教学过程实施仿真模拟()解说演示()各组程序员根据加工方案使用数控仿真软件仿真模拟实现产品加工过程。
要求:()确定工件毛坯的尺寸。
()选择加工的所需刀具。
()完成加工程序的编写与输入。
里忙员将仿真加。
军说产品加工工艺。
a(2)各组由名同学演示仿真加工过程。
4PT:*口艺组由q曰:二。
;:上数控仿真软件的加(1)过程录制视吃壬H SV-I17MMP:!使用数控仿真软件的录屏功能录制加工视频。
ID--/教师通过数控车教学视频,针对教如何婚口工中保证零件的尺寸精度。
:内孔与三角形外螺纹的测量方:内径千分尺的校零与测量。
外径螺纹千分尺的校零与测 —哪加风—学生使用精度控制仿真测试,选取本课题的零件,相互 辩论()各组技术员同学通过视频对比各组加工方案相互辩论,找出其方案所存在的问题。
教师进行点评,并通过刀具磨损动画让学生明白切削中如何使用正确的参数,引导学生改进问题并确定最终加工方案■旦里关sf 通过加工视频对比方案找错。
动画解释切削参数的选择。
方案验证 完成外圆,内孔,外螺纹的测量及磨耗修改,测试成绩被后台记录。
难点 练习()仿真 练习()件进行数控仿真软精度控制 仿真测试数控 仿真软件难点 讲解()视频教学方案实施零件加工)精度检验)任务评价试题自测)总结拓展:)学生将程序通过传输软件传输到数控系统,上机进行带孔螺纹轴的数控加工。
要求:()分钟内独立完成零件加工;()保证零件的尺寸精度;()遵守安全操作规程。
fl监控并到车,HlfD J楼辟;叵画教师使用电子课堂间进行巡褊旨n E ii1■1学生相互测量加工零件的精度写《带孔螺纹轴考核评分表》自动导入到评价系统中。
I*BER3反耶MI吧HUB f”熊4M髀传输软件实现程序传输电子课堂实现车间与机房即时通讯并登录教学平台填在线[见附件),成绩将测试系统学生登录教学平台中的在线测试,选择本课题的相关试题完成自测并提交系统。
在线测试系统教师对本次项目完成的情况进行讲解,总结其中的不足,并布置作业要求学生进行课外拓展,完成其他零件的仿真加工练习教学平台交流拓展附件1:数控车削技术学案课题名称带孔螺纹轴的数控加工上课时间[□□□□]:掌握带孔螺纹轴的工艺分析与精度控制方法。
螺纹加工仿真及误差分析的基本原理和方法
1、螺纹牙型角超差
(1)车刀的牙形角磨削不准确。
应重新刃磨,螺纹车刀的前角磨成大于或小于0度。
前角越大,牙形角误差也越大。
一般车削精度较高的螺纹时,前角宜取0至3度,车削一般精度的螺纹时,前角取小于12度。
车刀刀尖角的值按式:刀尖角=牙型角×cos(前角)选取,同时保证车刀两侧刃有足够的锋利。
(2)车刀安装不正确
不是偏高就是偏低或者左右歪斜,则车得的螺纹牙型也会相应地偏左或偏右。
所以车刀刀尖要对准工件轴线,校正车刀刃形平分角线,使其与工件轴线垂直,正确选用法向或轴向安装车刀。
(3)车刀磨损严重。
应及时换刀,提高刃磨质量,降低切削用量。
2、螺距超差
螺距误差包括周期性的误差和积累误差的超差。
主要是设备的问题以及操作失误造成的。
机床主轴或机床丝杠轴向窜动太大,交换齿轮间隙不当。
机床导轨对工件轴线的平行度或导轨的直线度超差等。
应很好地维修检查设备精度。
3、螺纹中径
螺纹中径超差,主要是几何形状超差,造成的主要原因是机床主轴圆柱度超差,工件外圆圆柱度超差或中心架配合太松,应维修机床
主轴使符合要求,提高工件外圆精度,减少配合间隙。
下面通过螺纹零件的实际加工分析,阐述数控车床多头螺纹的加工步骤和方法。
一、螺纹的基本特性在机械制造中,螺纹联接被广泛应用,例如数控车床的主轴与卡盘的联结,方刀架上螺钉对刀具的坚固,丝杠螺母的传动等。
它是在圆柱或圆锥表面上沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽,有外螺纹和内螺纹两种。
按照螺纹剖面形状的不同,主要有三角螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹四种。
按照螺纹的线数不同,又可分为单线螺纹和多线螺纹。
在各种机械中,螺纹零件的作用主要有以下几点:一是用于连接、紧固;二是用于传递动力,改变运动形式。
三角螺纹常用于连接、坚固;梯形螺纹和矩形螺纹常用于传递动力,改变运动形式。
由于用途不同,它们的技术要求和加工方法也不一样。
二、加工方法螺纹的加工,随着科学技术的发展,除采用普通机床加工外,常采用数控机床加工。
这样既能减轻加工螺纹的加工难度又能提高工作效率,并且能保证螺纹加工质量。
数控机床加工螺纹常用G32、G92和G76三条指令。
其中指令G32用于加工单行程螺纹,编程任务重,程序复杂;而采用指令G92,可以实现简单螺纹切削循环,使程序编辑大为简化,但要求工件坯料事先必须经过粗加工。
指令G76,克服了指令G92的缺点,可以将工件从坯料到成品螺纹一次性加工完成。
且程序简捷,可节省编程时间。
在普通车床上进行多头螺纹车削一直是一个加工难点:当第一条螺纹车成之后,需要手动进给小刀架并用百分表校正,使刀尖沿轴向精确移动一个螺距再加工第二条螺纹;或者打开挂轮箱,调整齿轮啮合相位,再依次加工其余各头螺纹。
受普通车床丝杠螺距误差、挂轮箱传动误差、小拖板移动误差等多方面的影响,多头螺纹的导程和螺距难以达到很高的精度。
而且,在整个加工过程中,不可避免地存在刀具磨损甚至打刀等问题,一旦换刀,新刀必须精确定位在未完成的那条螺纹线上。
这一切都要求操作者具备丰富的经验和高超的技能。
然而,在批量生产中,单靠操作者的个人经验和技能是不能保证生产效率和产品质量的。
一、螺纹加工理论知识1. 螺纹的基本加工参数2. 螺纹起点与终点轴向尺寸由于车螺纹起始时有一个加速过程,结束前有一个减速过程。
在这段距离中,螺距不可能保持均匀,因此车螺纹时,两端必须设置足够的升速进刀段(空刀导入量)δ ,和减速退刀段(空刀导出量) σ2。
01、σ2一般按下式选取:3. 螺纹分层切削深度推荐1、大径:d 公称直径)2、中径:d2= d -2×3/8H=d -0.6495P3、牙高:h=0.6495xP4、小径:d1=D-2h=d-2x (0.6495XP )δ≥2x Pδ2≥(1~1.5二、G92 螺纹切削循环指令1. 直螺纹切削循环格式:G92 X(U)_ Z(W)_ F_ ;X(U)、Z(W):螺纹终点坐标值;F_:螺纹导程R_:圆锥螺纹切削起始点与切削终点的半径差。
注:加工圆柱螺纹时,R= 0;加工圆锥螺纹时,当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时,R为负,反之为正。
2. 例:试编写图所示圆柱螺纹的加工程序。
O0001T0101M03S500G00X200Z200G00X35 Z104起刀位置G92X29.2 Z53F1.5螺纹切削循环X28.6 第二刀X28.2第三刀X28.04切削到尺寸G00X200Z200 回换刀点M05M30三、相关知识1. 螺纹车刀2. 螺纹的测量与检测1)大径的测量螺纹大径的公差较大,一般可用游标卡尺或千分尺测量。
2)螺距的测量螺距一般可用金属直尺测量,可以多测量几个,以减少误差。
3)中径的测量三角形螺纹的中径可用螺纹千分尺来测量。
使用方法与一般的外径千分尺相似,有两个和螺纹牙型角相同的触头,一个呈圆锥体,一个呈凹槽。
有一系列的测量触头可供不同的牙型角和螺距选用。
测量时,螺纹千分尺的俩个触头正好卡在螺纹的牙型面上,所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。
4)用螺纹环规或螺纹塞规综合检查三角螺纹。
首先应对螺纹的直径、螺距、牙形和表面粗糙度进行检查,再用环规或塞规测量螺纹的尺寸精度,即通端进而止端不进,说明螺纹精度符合要求。