轴类零件数控加工工艺及编程分析

毕业论文

题目：轴类零件数控加工工艺及编程

轴类零件数控加工工艺及编程

摘要：数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂，这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂，这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。

关键词：轴类零件数控车削工艺设计

一、零件加工工艺分析

1.零件图分析

如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面：内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成，其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求，适合数控车削加工；球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用；零件材料为45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性；无热处理和硬度要求。

图1.1

2.工艺分析

(1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。

(2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。

(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6，宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。

(4)在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。

(5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工，为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。

3.编程原点选择

零件在加工中需要二次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系的编程原点均应选在零件装夹后的右端面（精加工面）,如图1.2、1.3所示。

1.2 第一次装夹工件原点 1.3 第二次装夹工件原点

二、零件毛坯选择

由图1.1可知该零件为45钢，生产类型为单件小批量生产。根据上述原始资料以及加工工艺，确定毛坯尺寸如下：该零件最大外圆直径为Ф52mm，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手

册》）表2.2得毛坯直径为Ф55mm，长度尺寸为145±0.08。

三、加工方法选择

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度

的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。

1. 数控车削加工外圆回转体零件与端面加工方法的选择

(1)φ52、φ42和φ35的尺寸精度等级为IT7，并且φ52和φ35外圆柱表面粗糙度Ra为1.6，参考《数控加工工艺简明教程》表3-14可知加工这些圆柱时宜采用粗车→半精车→精车三步加工。

(2)零件左端外圆尺寸精度以及表面粗糙度要求不高，所以可以采用粗车→精车加工工艺以缩短工时。由于零件左端有螺纹需要加工并且螺纹精度要求较高，为了达到螺纹加工的精度要求，所以在加工零件左端外圆时须将外圆尺寸加工为Ф29.8mm。

(3)对于圆锥面采用衡线速度进给切削，以保证圆锥尺寸精度。

2. 数控车削加工内圆回转体加工方法的确定

Ф28+00.04 盲孔:孔的精度要求在IT8～IT9之间,参考《数控加工工艺简明教程》表3-16，获知宜采用钻→扩→铰加工工艺,以保证尺寸和表面粗糙度的要求。参考《工艺手册》表2.3-9以及2.3-12确定工序尺寸及余量为钻孔:Ф26.0mm；扩孔:Ф27.8mm ，2Z=1.8mm；铰孔:Ф

28+00.04mm，2Z=0.2mm。

3.数控车削加工螺纹加工方法的确定

由于该零件中螺纹加工精度要求较高,为了保证其螺距和牙深的精度故采用G92螺纹加工指令进行加工。

四、机床与刀具的选择

1.机床的选择

从实际零件的特点考虑加工的经济性，选择数控车床,其型号为SSCK20/500，装配FANUC-OTC系统。

（1）SSCK20/500数控车床的用途

SSCK20/500数控车床主要用于加工轴类零件和盘类零件的内外圆柱表面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、镗孔和车端面、切槽、倒角等加工。（2）SSCK20/500数控车床布局

SSCK20/500数控车床为两坐标联动控制的卧式车床。床身采用向后倾斜45°，使刀具的调整及操作更为方便安全。导轨采用直线滚动导轨或镶钢导轨，摩擦系数小，从而增加了耐磨性和精度的保持性，提高了刀架的快移速度并延长机床使用寿命。主轴采用普通电动机、变频调速，主轴卡盘和尾座。在结构设计上均采用液压控制，压力的大小可分别用减压阀进行调整。倾斜滑板上安装有回转刀架，设有6个工位。滑板上分别安装有X轴和Z轴的进给传动装置。根据用户的要求，主轴箱前端面上可以安装对刀仪，用于数控车床的对刀。

（3）SSCK20/500数控车床主要技术参数

表3.1

机身上最大回转直径Ф400mm

夹盘直径Ф200mm

最大切削直径Ф200mm

最大切削长度500mm

主轴转速范围24r/min~2400r/mm(连续无级)

主轴直径Ф55mm

滑鞍最大纵向行程 550mm

滑板最大横向行程 200mm

快速移动速度X轴6m/min;Z轴12m/min

刀架工位数 6工位

刀具规格车刀20mm×20mm

工具孔直径Ф32mm

选刀方式顺时针方向

最小输入当量X轴(直径)0.001mm；Z轴0.001mm

尾坐套筒直径Ф70mm

尾座套筒最大行程60mm

顶尖锥孔莫式4号

主电动机功率连续载荷11kw

进给伺服电动机功率X轴AC0.6kw；Z轴AC0.6kw

液压站电动机功率 1.1kw

切削液电动机功率0.0125kw 机床外形尺寸(长×宽×高) 2600mm×12400mm×1715mm 机床净质量 2300kg

2.刀具的选择

将所选刀具参数填如表3.2数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件表面发生干涉，应选择较大副偏角，必要时可以作图检验。如图3.1所示，为一圆弧面过渡到圆柱面时交点的切线与圆柱面的夹角，由图可知在加工这一过渡表面时k r′最小为560。为了使粗加工时候能够切除更多的毛坯余量参考图3.2，确定粗加工刀具最小后角k r′

=430 。

表3.2数控加工刀具卡

产品名称或代号零件名

称

零件图号

序号刀具号刀具规格名称

数

量加工表面

刀尖半

径

备注

1 T01

90°硬质合金外

圆车刀1 车端面及粗车外轮廓0.5

刀具后

角>43°

2 T02 Ф5中心钻 1 钻Ф5mm中心孔

3 T03 Ф25钻头 1 钻孔

4 T04 扩刀 1 扩孔

5 T05 绞刀 1 绞刀

6 T06

90°硬质合金外

圆车刀1 半精车外轮廓0.3

刀具后角为

56°

7 T07

93°硬质合金外

圆车刀1 精车外轮廓0.2

刀具后角为

56°

8 T08

宽度为3mm切槽

刀

1 切槽

9 T09 60°外螺纹车刀 1 车M30螺纹0.1 刀尖角为

59°30′

图3.1 图3.2

五、定位与夹紧方式的确定

经过分析可知此工件必须分两次装夹。由于左端外表面为螺纹，不适于做装夹表面，所以第一次装夹工件左端，加工右端。为了防止由于切削力的作用而产生轴向位移, 必须在卡盘内装一限位支撑或

利用工件的台阶面进行限位。此处利用工件台阶面进行定位。使用

三爪自定心卡盘夹持，考虑到此工序需要加工的零件较长，所以需要在右端面加一顶尖，采取一夹一顶的方式进行装夹。第一次装夹如

图5.1所示，完成Sφ48球面﹑R48圆弧﹑R9圆弧﹑R8圆弧﹑φ35外圆﹑φ52圆﹑圆锥面﹑槽﹑φ28内孔﹑1X45°倒角的粗﹑精加工；第二次装夹如图5.2所示，完成φ30外圆、螺纹﹑2X45°倒角、1X45°倒角的粗精加工。

图4.1 零件的第一次装夹图4.2 零件的第二次装夹

六、加工顺序安排

1.加工顺序的安排

按照加工内容确定加工顺序如下:

（1）第一次装夹时

第一步: 装夹φ55圆柱表面,钻φ5中心孔；

第二步：用顶尖顶紧工件右端面，粗车Sφ48球面﹑R9外圆﹑R8外圆﹑φ35圆柱﹑圆锥面﹑φ52圆柱；

第三步：半精车外圆表面；

第四步：钻φ26孔；

第五步：扩孔至φ27.8；

第六步：铰孔至尺寸要求；

第七步：精车外圆表面。

调头装夹

（2）第二次装夹时

第一步：粗车φ30外圆表面，加工2X450和1X450倒角；

第二步：从左至右精车外圆表面；

第三步：车削M30X2-6g螺纹。

以上工艺过程详见表8.1“数控加工工序卡”所示。

七、走刀路线和工步顺序确定

1. 确定加工顺序和走刀路线

（1）工步顺序的确定

在第一次装夹时，工步顺序的确定按照由内到外﹑由粗到精﹑由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可以先粗、半精加工外圆各表面（考虑到粗加工刀具为了保证刀具的耐用度副角不宜过大，为了避免粗加工时候刀具后刀面与零件发生干涉，使得零件报废，造成不必要的浪费从而确定如图7.1所示粗加工零件轮廓图，调整后尺寸如图所示，其它基本尺寸不变，再加工内孔各表面至尺寸以及表面粗糙度要求，然后再进行外圆各表面的精加工。

在第二次装夹时，结合零件的结构特征，首先对零件外圆进行粗、精加工再车M30X2-6g螺纹。

图7.1

(2) 走刀路线的确定

在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动轨迹称为走刀路线。编程时，走刀路线的确定原则主要有以下几点：

①走刀路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高。

②使数值计算简单，以减少编程工作量。

③应使走刀路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。

此外，确定走刀路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工等。

由于该数控车床具有循环功能，只要编程正确，数控系统就会自动确定粗车以及螺纹车削路线。因此，该零件的粗车以及螺纹车削路线不需要人为确定进给路线，我们只要指定零件的精车路线。本工件的精车路线如图7.2所示。由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线。

图7.2

图7.3

说明:如图7.2所示为第一次装夹时外圆精车走刀路线,图中点A(250.0,150.0)为换刀点B( 55.0,7.0)为精车起刀点,点

C(12.735,4.543)为切入点,为切了避免切入时损坏工件故采取圆弧切

切入。图7.3所示为第二次装夹时外圆精车走刀线，图中a点为换刀

点（100.0，100.0），点b为精车起刀点（55.0，5.0），点c精车切

入点(53.985,35)。

八、切削用量的选择

1. 切削用量的选择

切削用量的选择根据被加工表面质量要求﹑刀具材料和工件材

料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度和每转进给量然后根

据式1-1和1-2 计算主轴转速与进给速度，

V C=∏dn/1 000 (1-1) n≤1200/p-k (1-2) 式中 V C—切削速度，单位m/min;

d—切削刃上选定点处所对应的工件或刀具的回转直径,单位mm;

n—工件的转速,单位为r/min;

P—被加工螺纹螺距，单位为mm；

K—保险系数，一般为80。

2. 第一次装夹切削用量计算

（1）钻孔Ф28+00.04mm、钻孔Ф26 ：

①背吃刀量 a p=13mm。

②进给量根据《数控加工工艺简明教程》表6-4，选用f=0.4mm/r。

③切削速度根据《数控加工工艺简明教程》表6-4，选用

V c=20m/min。

④主轴转速由公式1-1得 20=3.14*26n/1 000

求得 n=245r/min 经查表取 n=250r/min

（2）扩孔Ф27.8mm：

①背吃刀量 a p=18.9mm。

②进给量根据《数控加工工艺简明教程》表6-4，选用f=0.4mm/r。

③切削速度根据《数控加工工艺简明教程》表6-4，选用V c=20m/min。

④主轴转速由公式1-1得 20=3.14*27.8n/1 000

求得 n=229r/min 经查表取 n=250r/min

（3）铰孔Ф28+00.04mm：

①背吃刀量 a p=14mm。

②进给量根据《数控加工工艺简明教程》表6-5，选用f=0.5mm/r。

③切削速度根据《数控加工工艺简明教程》表6-5，选用V c=4m/min。

④主轴转速由公式1-1得 4=3.14*28n/1 000

求得 n=45r/min 经查表取 n=50r/min

（4）粗车外轮廓

进给量选择：查表得 f=0.5mm/r。

（5）半精车外轮廓

进给量选择：由于在粗车外轮廓时留了1.1mm的余量,考虑到还需要对零件进行精加工并取精加工余量为0.25mm ,半精车外轮廓进给量为0.85mm,显然进给量过大。综合加工效率方面问题考虑最后取进给量f=0.85/2=0.425mm/r。

（6）精车外轮廓

进给量选择：由于在半精车外轮廓时留了0.25mm的精加工余量，综合加工效率方面问题考虑最后取进给量 f=0.25/2=0.125mm/r。3. 第二次装夹切削用量计算

（1）粗车Ф30mm外圆柱面

①背吃刀量根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用a p=5mm。

②进给量根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用f=0.5mm/r。

③切削速度根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用

V c=100m/min。

（2）精车Ф30mm外圆柱面

①背吃刀量根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用a p=0.25mm。

②进给量根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用f=0.2mm/r。

③切削速度根据《数控加工工艺简明教程》表4-1，选用

V c=140m/min。

④主轴转速由公式1-1得 140=3.14*30n/1 000

求得 n=1486r/min 经查表取 n=1500r/min

（3）车螺纹M30×2-6g

①背吃刀量刀具寿命T=60min，车削螺纹用G92循环指令,需进行5次切削，每次背吃刀量如下：第一次 a p=0.45mm；第二次 a p=0.3mm；第三次 a p=0.3mm ；第四次 a p=0.2mm；第五次 a p=0.05mm。

②主轴转速的选择

根据式1-2 得 n≦1200/2-0.8 求出n≦1000

由于该数控车床具有循环功能，只要编程正确，数控系统就会

自动确定螺纹车削路线进给量以及切削速度以及车外圆时的主轴转速。因此，该零件的螺纹车削路线不需要人为确定进给量和切削速度，外圆车削不需要给定每次进刀时的主轴转速。

4.计算结果汇总

表8.1 数控加工工序卡

工厂数控加工工序卡产品名称

零件名

称

材料零件图号

工序号程序编号夹具名夹具编号使用设备

专用夹

具

车间

工步号工步内容刀

具

号

刀具

规格/

mm

主轴转

速

/

r·min-1

进给速度

/mm ·min-1

背吃刀

量/mm

备注

1 车削端面

01 255×

2

300 5 手动

2 钻Ф5中心孔 2 Ф5 200 2.5 手动

3 粗车外表面X方向留

1.1mm余量

01

25×

25

400 100 5 自动

4 半精车外表面X向留

0.25mm的精加工余

量

06

25×

25

500 200 3 自动

5 钻孔03 Ф2

6 250 40 13 自动

6 扩孔04 Ф

27.8

250 40 13.9 自动

7 铰孔至尺寸要求05 Ф28 50 20 14 自动

8 精车外表面至尺寸要

求

07

25×

25

600 300 0.25 自动

9 切槽08 3 500 150 0.2 自动

10 调头装夹手动

11 粗车外表面X向留

0.25mm 的精加工余

量

01

25×

25

300 100 5 自动

12 精车外表面至尺寸要

求

07

25×

25

600 300 0.25 自动

13 车削M30X2-6g螺纹09 25×

25

≦1000 150 自动

由于背吃刀量的选择因粗﹑精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，因此，背吃刀量一般取0.1～0.4mm较为合适。将前面分析的各项内容综合成表8.1所示的数控加工工艺卡片，此表是数控加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件，主要内容包括：工步顺序﹑工步内容﹑各工步所用的刀具及切削用量等。

九、对刀点与换刀点的确定

1.对刀点选择

“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点心也叫做“程序起点”或“起刀点”。选择对刀点的原则是：

①要便于数学处理和简化程序编制

②在机床上找正容易

③加工过程中检查方便

④引起的加工误差小

对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或机床

上），但必须与零件的定位基准有一定的尺寸联系，这样才能确定机床坐标系和工件坐标系的关系。为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、端铣刀刀头底面的中心、球头铣刀的球头中心。

对刀点既是程序的起点，也是程序的终点，因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值来校核。所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如，对车床而言，是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。

2.换刀点选择

由于在第一次装夹中需要加工的工件毛坯尺寸为115Xφ55mm，为了避免换刀时发生刀架与毛坯相撞以及考虑到刀具的空行程问题

所以工序一换刀点选定为(100.0,200.0)。

在第二次装夹时需要加工的工件毛坯尺寸为38Xφ55mm，同样为了避免换刀时发生刀架与毛坯相撞以及考虑到刀具的空行程问题

所以工序二换刀点选定为（100.0，100.0）。

十、程序的编制

1. 零件各结点尺寸计算

在计算零件各接点计算时可以采取比较直观便捷的画图法来计

算出编程时各接点的尺寸坐标值如图10.1所示。作图时应注意将零件精度高的基本尺寸换算为平均尺寸。

图10.1

图中点A（0，18.735）为SФ48mm的球面右端的起始点，点B （35.0478，-38.3841）为SФ48mm的球与R=9的圆弧的交点，点C （36.4522，-44.35）为R=8的圆弧与R=9的圆弧的交点，点H（0，-30.415）为钻头钻孔时刀尖点所处的位置，期于各点D（41.758，-65 ）、E（45.3058，-75.06）、F（47.7638，-82.03）、G（50.2218，-89）。

2.程序的编制

（1）第一次装夹

O0001

N10 G54 G00 X100 Z200; 设置换刀点

N20 T0101；粗加工外圆刀具

N30 M03 S400；

N40 G42 G0 X60 Z5 加刀具补偿

N50 G73 P60 Q140 U1.1 W0.4 F0.25；粗加工循环

N60 G00 X18.735 Z0；

N70 G03 X35.0478 Z-38.3841 R24F0.3；

N80 G02 X36.4522 Z-44.35 R9；

N90 G03 X41.758 Z-65 R8；

N100 G01 Z-65 F0.2；

N110 X37.687；

N120 X52 Z-94；

N130 Z-115；

N140 X58；

N150 G40 G00 X100 Z200；取消刀补，返回换刀点N160 T0606 S500；外圆半精车刀

N170 G42 G00 X55 Z7；加刀具补偿

N180 G73 P190 Q260 U0.25 W0.1 F0.25；半精车循环

N190 G00 X12.735 Z4.5430；

N200G03 X35.0478 Z-38.3841 R24F0.3；

N210 G02 X36.4522 Z-44.35 R9；

N220 G03 X34.885 Z-57 R8；

N230 G01 Z-65 F0.2；

N240 X37.687；

N250 X52 Z-94；

N260 Z-115；

N270 X58；

N280 G40 G00 X100 Z200；取消刀补，返回换刀点N290 T0303 S250；钻头

N300 G00 X0 Z2；

N310 G74 R1；钻孔循环

N320 G74 X0 Z-30.415 Q10 F0.4；

N330 G00 X100 Z200；

典型轴类零件的数控加工工艺设计

典型轴类零件的数控加工工艺设计 1 2020年5月29日

摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。 本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。 经过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 1 2020年5月29日

关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计 2 2020年5月29日

目录 摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27) 3 2020年5月29日

1.引言 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必须品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速发展,提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效 4 2020年5月29日

轴类零件的加工工艺资料

轴类零件的加工工艺 绪论 本课题主要研究轴类零件加工过程，加工工艺注意点及改进的方法，通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本，需要找机械加工厂定做的，常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好，加工出来的部件无法满足使用要求，所以需要一次次的总结，改进加工工艺，从而完善产品。经过总结了生产上出现的问题，写下了这篇论文。 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。 图轴的种类 a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴 h)曲轴 i) 凸轮轴 1 轴类零件的功用、结构特点 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩

和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。 轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。 1.1轴类零件的毛坯和材料 1.1.1轴类零件的毛坯 轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 1.1.2轴类零件的材料 轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 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。 2 轴类零件一般加工要求及方法 2.1 轴类零件加工工艺规程注意点

典型轴类零件数控加工工艺设计

目录 摘要 (3) 绪论 (5) 一、选择本课题的目的及意义 (5) 二、数控机床及数控技术的应用与发展 (5) （一）数控机床的应用与发展 (5) （二）数控技术的应用与发展 (6) 三、对课题任务的阐述 (6) 第二章工艺方案分析 (7) 2.2零件图分析及毛坯的选择 (7) 2.3设备的选择 (8) 2.5确定加工方法 (10) 2.6确定加工方案 (10) 第三章确定零件的定位基准和装夹方式 (12) 1．粗基准选择原则 (12) 2．精基准选择原则 (12) 3．定位基准 (12) 4.装夹方式 (12) 第四章工艺过程 (13) 1．工序与工步的划分 (13) 2．工步的划分 (13) 第五章确定加工顺序及进给路线 (14) 1．零件加工必须遵守的安排原则 (14) 2．进给路线 (14) 第六章刀具及切削用量的选择 (14) 6.1选择数控刀具的原则 (14) 6.2选择数控车削用刀具 (15) 6.3设置刀点和换刀点 (16) 6.4切削用量的选择 (16) 1．背吃刀量的选择 (16) 选择背吃刀量： (16) 2．主轴转速的选择 (17) 3．进给量的选取 (17) 4．进给速度的选取 (17) 7.1轴类零件加工工艺分析 (18) 7.2典型轴类零件加工工艺 (20) 7.3加工坐标系设置 (21) 7.4手工编程 (22) 第八章结束语 (25)

第九章致谢词 (26) 参考文献 (27)

摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。在数控加工中，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状，把毛坯加工成符合精度要求的零件。数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用的刀具主要是车刀。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域得到广泛的应用如航天、汽车、精密机械等。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。已经成为这些行业不可或缺的加工手段。 关键词：数控技术；车削加工；数控加工工艺；数控编程

典型轴类零件的数控加工工艺编制

典型轴类零件的数控加工工艺编制数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行操纵的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。 本次设计确实是进行数控加工工艺设计典型轴类零件，要紧侧重于该零件的数控加工工艺和编程，包括完成该零件的工艺规程，要紧工序工装设计，并绘制零件图、夹具图等。 通过本次毕业设计，对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析咨询题和解决咨询题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 关键词：数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计

摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)

数控技术集传统的机械制造技术、运算机技术、成组技术与现代操纵技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和进展及市场日益繁荣，其竞争也越来越猛烈，人们对数控车床选择也有了更加宽敞的范畴，对数控机床技术的把握也越来越高。随着社会经济的快速进展，人们对生活用品的要求也越来越高，企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的显现实现了宽敞人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度，节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产预备、打算调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。这不但满足了宽敞消费者的目的，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求，同时推动了企业的快速进展，提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直截了当指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它将直截了当阻碍企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析，对零件进行编程加工，给出了关于典型零件数控加工工艺分析的方法，关于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。依照数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分表达了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际体会有限。在设计中会显现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师提出批判和指正。

典型轴类零件加工工艺分析

6.4典型轴类零件加工工艺分析 6.4.1 轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线 1)基本加工路线 外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。 ① 粗车—半精车—精车 对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 ② 粗车—半精车—粗磨—精磨 对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。 ③ 粗车—半精车—精车—金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。 ④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工 对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。 2)典型加工工艺路线 轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。 对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下： 毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。 (1)轴类零件的预加工 轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。 校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值， (2) 轴类零件加工的定位基准和装夹

1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。 2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。 3）以两外圆表面作为定位基准在加工空心轴的内孔时，（例如：机床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。 4）以带有中心孔的锥堵作为定位基准在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准，见图6.9所示。 锥堵或锥套心轴应具有较高的精度，锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。因此必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。在装夹中应尽量减少锥堵的安装此书，减少重复安装误差。实际生产中，锥堵安装后，中途加工一般不得拆下和更换，直至加工完毕。 图 6.9 锥堵和锥套心轴 a)锥堵 b）锥套心轴

典型轴类零件数控加工工艺

典型轴类零件数控加工工艺设计 姓名：邢荣腾 职业：数控车工 身份证号：3723717 鉴定等级：技师 单位：济南铁路高级技工学校 二〇一一年十二月

在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。 为了满足多品种，小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的，通用的，能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。 根据国家标准ＧＢ／Ｔ８１２９－１９９７，对机床数字控制的定义：用数字控制的装置（简称数控装置），在运行过程中，不断地引入数字数据，从而对某一生产过程实现自动控制，叫数字控制，简称数控。用计算机控制加工功能，称计算机数控（computerized numerical ，缩写ＣＮＣ）。 数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件。

一．前言 (2) 二．摘要 (4) 三．零件图工艺分析 (4) 四．数控加工工艺基本特点 (6) 五．设备选择 (6) 六．确定零件的定位基准和装夹方式 (7) 七．加工方法的选择和加工方案的确定 (9) 八．确定加工顺序及进给路线 (10) 九．刀具的选择 (10) 十．切削用量的选择 (11) 十一. 编程误差及其控制 (15) 十二．程序编制及模拟运行、零件加工、精度自检 (15) 结束语 (19)

轴类零件加工工艺过程分析

2016-2017学年第二学期课程论文 《机械制造工艺学》 专业：机械设计制造及其自动化班级：2014级机设1班 学号：201410470129 姓名：夏正懿 成绩： 机械工程学院

轴类零件加工工艺过程分析 摘要:轴类零件是比较常用极其重要的零件之一,好的加工工艺是决定轴类零件表面精度、粗糙度,能缩短生产时间从而降低成本,带来巨大经济效益,本论文从加工路线,刀具选择,切削量等的选用等概要说明了轴类工件的加工工艺。 关键词:数控加工轴类零件加工 1 轴类零件的功用、结构特点及技术要求 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。 2 轴类零件的毛坯和材料 2.1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。 2.2轴类零件的材料 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。 3 轴类零件加工的定位基准和装夹 3.1以工件的中心孔定位 在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位,符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时, 还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。 3.2以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶) 用两中心孔定位虽然定心精度高,但刚性差,尤其是加工较重的工件时不够稳固,切削用量也不能太大。粗加工时,为了提高零件的刚度,可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。 4 轴类零件的加工工艺分析 轴类零件的加工顺序安排,数控车床与普通车床基本一样,即遵循“先粗后精,由大到小”的基本原则。先粗后精,就是先后对零件整体进行粗加工,精加工;由大到小,就是先从最大直径处开始车削,然后依次往小直径处加工。在数控车床精车轴类零件时,一般从零件右端开始连续不断地完成整个零件的切削。 4.1分析 如图1所示,这是一个由螺纹.外圆和槽构成的轴类零件,其中ф

典型轴类零件的数控加工工艺设计

目录 摘要 (2) 绪论 (3) 一、选择本课题的目的及意义 (3) 二、数控机床及数控技术的应用与发展 (3) （一）数控机床的应用与发展 (3) （二）数控技术的应用与发展 (4) 三、对课题任务的阐述 (4) 正文 (5) 一、零件图的加工工艺性分析 (5) （一）对零件的分析及毛坯的选择 (5) （二）设备的选择 (5) （三）确定零件的定位基准和装夹方式 (6) 1．粗基准选择原则 (6) 2．精基准选择原则 (6) 3．定位基准 (6) （四）装夹方式 (7) （五）工艺过程 (7) 1．工序与工步的划分 (7) 2．工步的划分 (8) （六）确定加工顺序及进给路线 (8) 1．零件加工必须遵守的安排原则 (8) 2．进给路线 (9) （七）选择刀具 (9) （八）切削用量的选择 (10) 1．背吃刀量的选择 (10) 2．主轴转速的选择 (11) 3．进给量的选取 (11) 4．进给速度的选取 (11) （九）编制工艺卡 (12) 编写程序 (13) 结论 (20) 参考文献 (21) 谢辞 (22) 附录 (23)

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。在数控加工中，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状，把毛坯加工成符合精度要求的零件。数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用的刀具主要是车刀。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域得到广泛的应用如航天、汽车、精密机械等。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。已经成为这些行业不可或缺的加工手段。 关键词：数控技术；车削加工；数控加工工艺；数控编程

典型轴类零件加工工艺分析

阶梯轴加工工艺过程分析? 图6—3４为减速箱传动轴工作图样。表6—1３为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为４5热轧圆钢。零件需调质。

（一)结构及技术条件分析??该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P，Q及轴肩Ｇ、Ｈ、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。?

(二)加工工艺过程分析? １．确定主要表面加工方法和加工方案。 传动轴大多是回转表面,主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面Ｍ，N,Ｐ，Ｑ的公差等级较高（IＴ6），表面粗糙度值较小(Ra0.8μm)，最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表３-1４。 ２．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等)，粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3.选择定位基准 轴类零件的定位基面,最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面,这也符合基准统一原则。 但下列情况不能用两中心孔作为定位基面: ?(１)粗加工外圆时,为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。? (２)当轴为通孔零件时,在加工过程中,作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面,工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于２ｍm的60o内锥面来代替中心孔;

车工工艺教案轴类零件的加工工艺分析与实例

轴类零件的加工工艺分析与实例 在职业学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。 轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。 1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。 2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。 3.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。 4.精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 内圆磨具主轴 针对上述要求，现举例说明如下。一渗碳主轴（如上图），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。 工艺草图

主轴加工工艺过程

该轴类零件加工过程中几点说明： 1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。 2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。 3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求： ①锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。 ②锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。 ③锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。 4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。 5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不 允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm 去碳层。 6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。 7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外 圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。 8.为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。 9.要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。 当然，实习产品质量的提高还需要学生扎实的基本功。

轴类零件机械加工工艺规程设计

轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七

摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。

轴类零件数控加工工艺及编程分析

毕业论文 题目：轴类零件数控加工工艺及编程

轴类零件数控加工工艺及编程 摘要：数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂，这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂，这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 关键词：轴类零件数控车削工艺设计

一、零件加工工艺分析 1.零件图分析 如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面：内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成，其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求，适合数控车削加工；球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用；零件材料为45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性；无热处理和硬度要求。 图1.1 2.工艺分析 (1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。 (2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。

(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6，宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。 (4)在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 (5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工，为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。 3.编程原点选择 零件在加工中需要二次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系的编程原点均应选在零件装夹后的右端面（精加工面）,如图1.2、1.3所示。 1.2 第一次装夹工件原点 1.3 第二次装夹工件原点 二、零件毛坯选择 由图1.1可知该零件为45钢，生产类型为单件小批量生产。根据上述原始资料以及加工工艺，确定毛坯尺寸如下：该零件最大外圆直径为Ф52mm，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手

轴类零件机械加工工艺规程制定

轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。

典型轴类零件加工工艺分析

典型轴类零件加工工艺分 析 Revised final draft November 26, 2020

阶梯轴加工工艺过程分析 图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。 （一）结构及技术条件分析该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。（二）加工工艺过程分析1．确定主要表面加工方法和加工方案。 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。 2．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3．选择定位基准 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔； ②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同；

轴类零件加工工艺分析

江苏省徐州机电工程高等职业学校 毕业论文 （2016届） 题目：轴类零件的加工工艺分析 姓名：张开诚 学号： 系部：数控技术系 班级： 11高职数控6班 指导教师：郁岩 2016年5月 轴类零件的加工工艺分析 张开诚 11高职数控6班 摘要：随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民 生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 关键词：工艺分析；加工方案；进给路线；控制尺寸

图1 零件图 技术要求 1 去除毛刺尖角倒钝 2 未注倒角均为1*45° 3 无热处理和硬度要求 一、工艺方案分析 （一）零件图分析 该零件属于抽油机里面的装配零件，表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成。尺寸标注完整，对精度要求较高，我们选用毛坯为45#钢，Φ55mm×150mm。 （二）确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。 图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。 在轮廓线上，有个锥度10度坐标P1、和一处圆弧切点P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29 ，75） P2（35，56.46）。 通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。 根据加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控机床。（三）确定加工方案 零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。 毛坯先夹持左端，车右端轮廓113mm处，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、 R9mm、Φ35mm、锥度为10度的外圆，Φ52mm.调头装夹已加工Φ52mm外圆，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm ×1.5mm. 该典型轴加工顺序为： 预备加工---车端面---粗车右端轮廓---精车右端轮廓---切槽---工件调头 ---车端面---粗车左端轮廓---精车左端轮廓---切退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。

数控机床轴类零件加工工艺分析

数控机床轴类零件加工工 艺分析 Prepared on 22 November 2020

X X X学院 毕业 设计 任务书 论文 机械工程系数控技术专业 XX 班 毕业设计 题目 数控机床轴类零件加工工艺分析论文 专题题目 数控机床轴类零件加工工艺分析 发题日期：2010年11月15日设计、论文自2010年11月20日完成期限：至2010年月日答辩日期：2010年月日 学生姓名： 指导教师： 系主任：

毕业设计版权使用授权书 本人完全了解云南机电职业技术学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存毕业设计；学校有权提供目录检索以及提供本

毕业设计全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交毕业设计的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制毕业设计的部分或全部内容用于学术活动。 作者签名： 年月日 作者签名： 年月日 摘要 世界制造业转移，中国正逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。 由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服系统、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高的高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机械产品。 本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及