目录
1概述...................................................................................................................... - 1 -
1.1国内外数控发展概况 ........................................................................................... - 1 -
1.1.1数控机床的产生 ........................................................................................ - 1 -
1.1.2数控机床的发展趋势.................................................................................. - 2 - 2工艺方案分析 ......................................................................................................... - 3 -
2.1零件图.............................................................................................................. - 3 -
2.2零件图分析........................................................................................................ - 4 -
2.3加工方案........................................................................................................... - 5 -
2.4确定加工工艺路线 .............................................................................................. - 5 -
2.5制定加工工艺卡片 .............................................................................................. - 6 -
2.6数值处理........................................................................................................... - 6 - 3工件的装夹............................................................................................................. - 6 -
3.1定位基准的选择 ................................................................................................. - 6 -
3.2定位基准选择的原则 ........................................................................................... - 7 -
3.3确定零件的定位基准 ........................................................................................... - 7 -
3.4装夹方式的选择 ................................................................................................. - 7 -
3.5数控车床常用装夹方式........................................................................................ - 7 -
3.6确定合理的装夹方式 ........................................................................................... - 7 - 4刀具和切削用量的选择............................................................................................. - 8 -
4.1数控机床对刀具的要求........................................................................................ - 8 -
4.2 数控刀具材料的选择........................................................................................... - 8 -
4.3切削用量的选择 ................................................................................................. - 8 -
4．3．1主轴转速的确定.................................................................................... - 9 - 4．3．2进给速度的确定.................................................................................... - 9 - 4．3．3背吃刀量确定....................................................................................... - 9 - 5零件的程序........................................................................................................... - 10 -
【参考文献】.......................................................................................................... - 10 -
致谢....................................................................................................................... - 21 -
轴套类零件车削及加工工艺
宋星星
【摘要】数控加工是机械行业一门新的专业，数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。
本篇设计是对轴、套类零件的工艺设计，其中包括加工方法的选择，加工顺序的安排，毛坯的选择，刀具的类型及选用，切削用量的选择，数控加工中数值计算等。在零件的加工过程中要注意切削用量的选择正确，加工顺序的安排等，有关工步工序的计算相对较复杂。
本设计从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制等内容以及数控加工时应注意的问题做了一一的说明。
【关键词】：数控机床工艺设计程序编制
1概述
1.1 国内外数控发展概况
1.1.1数控机床的产生
社会需求是推动生产力发展最有力的因素。二十世纪四十年代，由于航空航天技术的飞速发展，对飞行器的加工提出了更高的要求，这些零件大多形状非常复杂，材料多为难加工的合金。用传统的机床和工艺方法进行加工，不能保证精度，也很难提高生产效率。为了解决零件复杂形状表面的加工问题，1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六个时代：1）数控（NC）阶段（1952年～1970年）
早期的计算机运算速度低，不能适应机床实时控制的要求，人们只好用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，这就是硬件连接数控，简称数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段经历了三代，即1952年的第一代——电子管数控机床，1959年的第二代——晶体管数控机床，1965年的第三代——集成电路数控机。
2）计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）
1970年，通用小型计算机已出现并投入成批生产，人们将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入计算机数控阶段。这个阶段也经历了三代，即1970年的第四代—
—小型计算机数控机床，1974年的第五代——微型计算机数控系统，1990年的第六代——基于PC的数控机床。
随着微电子技术和计算机技术的不断发展，数控技术也随之不断更新，发展非常迅速，几乎每5年更新换代一次，其在制造领域的加工优势逐渐体现出来。
1.1.2 数控机床的发展趋势
数控机床的出现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发展和应用领域的扩大，它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，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前世界上数控机床的发展呈现如下趋势：
(1）高速度、高精度化
速度和精度是数控机床的两个重要技术指标，它直接关系到加工效率和产品质量。对于数控机床，高速度化首先是要求计算机数控系统在读入加工指令数据后，能高速度处理并计算出伺服电机的位移量，并要求伺服电机高速度地做出反应。此外，要实现生产系统的高速度化，还必须谋求主轴转速、进给率、刀具交换、托盘交换等各种关键部件也要实现高速度化。
提高数控机床的加工精度，一般是通过减少数控系统的误差和采用补偿技术来达到。在减少数控系统误差方面，一般采取三种方法：①提高数控系统的分辨率、以微小程序段实现连续进给；②提高位置检测精度；③位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制。在采用补偿技术方面，除采用间隙补偿、丝杠螺距补偿和刀具补偿等技术外，还采用了热变形补偿技术。
(2）多功能化
一机多能的数控机床，可以最大限度地提高设备的利用率。为了提高效率，新型数控机床在控制系统和机床结构上也有所改革。例如，采取多系统混合控制方式，用不同的切削方式（车、钻、铣、攻螺纹等）同时加工零件的不同部位等。目前，国产数控系统控制轴数多达16轴，同时联动的轴数已达到9轴。
(3）智能化
数控机床应用高技术的重要目标是智能化。智能化技术主要体现在以下几个方面：
①引进自适应控制技术
自适应控制技术是要求在随机的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。
②附加人机会话自动编程功能
建立切削用量专家系统和示教系统，从而达到提高编程效率和降低对编程人员技术水平的要求。
③具有设备故障自诊断功能
数控系统出了故障，控制系统能够进行自诊断，并自动采取排除故障的措施，以适应长时间无人操作环境的要求。
（4）小型化
蓬勃发展的机电一体化设备，对数控系统提出了小型化的要求，体积小型化便于将机、电装置揉合为一体。日本新开发的FS16和FS18都采用了三维安装方法，使电子元器件得以高密度地安装，大大地缩小了系统的占有空间。
（5）高可靠性
数控系统比较贵重，用户期望发挥投资效益，因此要求设备具有高可靠性。特别是对在长时间无人操作环境下运行的数控系统，可靠性成为人们最为关注的问题。由于采取了各种有效的可靠性措施，现代数控机床的平均无故障时间（MTBF）可达到10000～36000h。
2工艺方案分析
2.1零件图
图一
图二
2.2零件图分析
该零件表面由圆柱、逆圆弧、椭圆、槽、内孔、等表面组成的配合工件（如下图），尺寸标注完整，选用毛坯为45号钢，Φ55mm ×168mm ，无热处理和硬度要求。
在数控车削加工中，零件属于非圆曲面和外圆配合的零件加工。零件的轮廓较复杂，为了保证互相配合，必须有严格的尺寸要求，所以加工难度大，而且零件的轨迹精度和精工精度要求高。零件总体结构主要包括圆柱面、圆弧面、沟槽、内外配合圆柱面、内外配合椭圆面等。
在数控车削加工中，零件1重要的径向加工部位有两处Φ0
019.053-mm ，圆柱段（表面
粗糙度为Ra=1.6μm ）、左端Φ0019.053-mm 圆柱段（面上连续两个12.00
4+mm 沟槽，两处底槽直径为Φ0
1.045-mm ）、R10mm 与R20mm 的圆弧面相切部分、内椭圆曲面（表面
粗糙度Ra=1.6μm ）、Φ025.0024+内孔（表面粗糙度为Ra=1.6μm ），其余表面粗糙度均
为Ra=3.2μm 。零件2重要的径向加工部位有Φ0
019.053-mm 圆柱段（表面粗糙度为
Ra=3.2μm ）、Φ0
1.041-mm 圆柱段（表面粗糙度为Ra=1.6μm ）、Φ0021.026-mm 圆柱段
（表面粗糙度为Ra=1.6μm ）、Φ0
021.024-mm 圆柱段（表面粗糙度Ra=1.6μm ），其余
表面粗糙度均为Ra=3.2μm 。零件重要的轴向加工部位为R10mm 的凹圆弧面、内椭圆
曲面和Φ025.0'
024+mm 内孔部分，零件的其他轴向加工部位也应根据尺寸精度进行加工。 零件材料为#45钢，毛坯规格为Φ55×168mm ，无热处理硬度要求。
2.3加工方案
（1）装夹方案 使用三爪自定心卡盘加持零件的毛坯外圆，零件1的外轮廓在一次装夹中完成，应确定零件伸出适合的长度（应将零件切断的长度及机床的限位距离考虑进去），卡盘的限位安全距离5mm ；零件2的加工需调头，加工时左右两端互为基准。
（2）定位基准 零件轴向的定位基准选择在毛坯的外圆表面，以体现定位基准是轴的中心线。
（3）位置点
1）换刀点。零件原点设在零件的右端面，为防止换刀时刀具与零件或尾座相碰，换刀点可以设置在（X100，Z100）的位置。
2）起刀点。零件材料的毛坯尺寸为Φ55×168mm ，为了减少循环加工的次数，循环的起刀点可以设置在（X55，Z2）的位置。
2.4确定加工工艺路线
（1）先加工零件1
1）加紧零件毛坯，伸出卡盘90mm ，加工零件。
2）钻孔Φ20mm ，深度约为55mm 。
3）粗、精加工左端内轮廓至要求尺寸。
4）粗车零件的左端外轮廓。
5）精车零件的左端外轮廓，利用外径千分尺保证尺寸精度要求。
6）切工艺槽2×12.004+mm 至尺寸要求。
7）检测、校核。
（2）再加工零件2
1）加紧零件毛坯，伸出卡盘38mm ，加工零件左端。
2）粗车零件左端外轮廓至Φ53mm ×31mm 处。
3）精车零件左端外轮廓，利用外径千分尺保证尺寸精度要求。
4）调头装夹，使用铜皮加紧Φ53的外圆，校正，加工右端。
5）粗车零件右端外轮廓。
6）精车零件右端外轮廓，与零件1配做，保证配合精度要求。
7）检测、校核。
2.5制定加工工艺卡片
（1）刀具卡（见表1）
（2）工序卡（见表2）
2.6数值处理
1）设定编程原点，以右端面与
主轴的交点为编程原点建立工件坐
标系。
2）计算各基点位置坐标值，零件
尺寸如图所示。
①R10mm与R20mm圆弧交点坐
标的计算：
画辅助线如图所示。图中两个三
角形为相似三角形，运用相似三角
形对应边成比例求未知边。有
AD/AB=AE/AC与20mm圆弧的
交点坐标（X37，Z-44.93）。
②椭圆计算公式：
长度变量公式为：
x2/a2+z2/b2=1
式中a—椭圆的长半轴；
b—椭圆的短半轴。
3工件的装夹
3.1定位基准的选择
在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位的基准有着十分中的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。
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
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
实训项目四轴类零件的加工 模块一外圆轮廓加工 课题一单一指令加工 一、实训目的与要求 1．运用单一指令，掌握轴类零件的外圆轮廓车削加工工艺的制定 2．掌握零件加工程序的调试和图形校验 二、实训难点与重点 1．掌握数控车床外圆轮廓车削加工的单一指令的应用 2．能够正确地对零件进行数控车削工艺分析 3．通过对轴类零件外圆轮廓车削的加工，掌握数控车床的编程技巧 三、实训内容 （一）实训内容 编制如图4-1所示零件的加工程序，零件图上的螺纹和切槽不加工。材料为尼龙棒或45钢，毛坯尺寸 40×90mm。 图4-1 （二）工艺分析 1．刀具设置 1号刀：机夹车刀（硬质合金可转位刀片）； 2号刀：机夹车刀（硬质合金可转位刀片）； 2．工艺路线 （1）棒料伸出卡盘外约90mm，找正后夹紧。
（2）用1号刀，进行零件的轮廓粗加工。 （3）用2号刀，进行零件的轮廓精加工。 3．加工工艺卡片 1．FANUC0i mate-TC系统 （1）粗加工程序 O1000 程序名 G54G98G21；采用G54坐标系，分进给，公制单位S600M3；主轴正转，600r/min T0101；换1号外圆粗加工刀 G0X42Z0； G1X-1F100； 车端面 Z2； G0X39； G1Z-80F100；粗车Φ39外圆 X45； G0Z2； G1X31F100；粗车Φ31外圆 Z-40； X45； G0Z2； G1X23F100；粗车Φ23外圆 Z-20； X26； X31Z-40；粗车螺纹右倒角 X45； G0Z2； G1X19F100； G3X23Z-2R11；第一次粗车R11圆弧 X35； G0Z2； G1X15F100； G3X23Z-4R11；第二次粗车R11圆弧 X35； G0Z2； G1X11F100； G3X23Z-6R11；第三次粗车R11圆弧 X35； G0Z2； G1X7F100； G3X23Z-8R11；第四次粗车R11圆弧 X35； G0Z2； G1X3F100； G3X23Z-10R11；第五次粗车R11圆弧 X35； G0X100；快速退刀
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。
电子科技大学学院 实验报告 课程名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工 学生姓名： 学 号： 指导老师： 日 期：
电子科技大学实验报告 学生姓名：学号： 指导教师：实验地点：工程训练中心114实验时间： 一、 实验室名称：工程训练中心 二、 实验项目名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工 实验学时：32 三、 实验原理： 将工艺文件编制成数控加工程序，输入数控车床，加工出零件。 四、 实验目的： 1.熟悉、认识、并掌握基础Mastercam 软件操作及设计工艺流程； 2.了解典型轴类零件的特点、生产过程与工程应用； 3.学习工程制造工艺，学习工程手册的使用，掌握典型零件的毛坯制造、热处理、机 加工方法，将传统加工与现代制造技术有机结合，合理制定数控加工工艺，正确使用数控设备及刀夹量具； 4.培养和提高综合分析轴类零件的问题和解决问题的能力，以及培养科学的研究和创 造能力。 五、 实验内容 (一)数控车床的整体介绍与功能演示； (二)运用Mastercam 进行传动轴的设计； (三)制定毛坯加工工艺； 轴类零件是机器中经常碰到的典型零件之一。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。根据结构外形的不同，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。 轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项： 1)尺寸精度 起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5~IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6~IT9）。 2)几何外形精度 轴类零件的几何外形精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其公差。 3)相互位置精度 轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001~0.005mm。 4)表面粗糙度 一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。 (四)制定毛坯热处理工艺； 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。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。 2. 轴类零件的材料及热处理
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
车削轴类零件的数控加工 摘要；通过对典型数控车削轴类零件加工分析，以数控加工工艺为主线，从数 控加工设备，刀具与夹具的选择，工艺路线的确定加工表面的尺寸精度，形状精度，主要是加工表面之间的相互位置的精度，表面粗糙度和质量、尺寸、公差的要求。到切削用量的设置,拟定加工方案.选择合理刀具.确定切削用量.阐述了数控车的工艺特点,工艺技巧典型零件工艺对比分析及加工工艺的制定,最终确定加工方案,保正加工零件的精度. 关键词：工艺分析加工方案尺寸精度装夹 1、零件工程图及其分析 图1 零件工程图 1.1 确定零件与车削加工方案 零件图纸工艺分析--确定装夹方案--确定工艺方案--确定工步顺序--确定加工的顺序--确定进给路线--确定所用刀具--确定切削参数--编写加工程序。 1.2 零件图纸工艺分析 零件图纸工艺分析采取以下措施：
1）零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务，主要进行尺寸的标注方法分析、 轮廓几何要素以及精度和技术要求的分析，此外还应分析零件结构和加工要求的 合理性、选择工艺基准。 2）分析零件图纸主要进行尺寸标注方法的分析。尺寸标注方法适用数控车床的 加工特点。即便于编程又便于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。 3）该零件表面由内外圆柱面、圆锥面、顺圆弧、外螺纹等表面组成，毛坯为45# 材料，尺寸为φ120*55 的材料。零件图尺寸标注完整，其中多个直径尺寸与轴 线尺寸有较高的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差要求。零件图尺寸标注完整， 符合数控加工尺寸标注的要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45#钢，无热处 理和硬度要求。根据以上分析采取以下几点的措施： ①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，故编程时不必 取平均值，全部取其基本尺寸即可 ②如图所示：根据分析零件图，应该先夹持毛坯的左半部分，车削零件的右半部分，然后调头装夹加工左半部分加工的外圆和内孔。 数控加工刀具卡片 数控加工刀具 卡片代号零件名称材料零件图号001 轴类零件45# 001 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 930外圆车刀 1 加工端面、外圆和椭圆R0.4 自动 2 T02 4mm外割槽 刀 1 割4×3mm槽和5× 1.5mm槽 手动 3 T03 螺纹退槽刀 1 4mm割槽刀自动 4 T04 60°外螺纹刀 1 车削M30×1.5外螺纹R0.4 自动 5 T05 30°劈刀 1 手动 6 T06 A3中心钻 1 打中心孔手动 7 T07 Φ25麻花钻 1 加工深孔手动
课题二车削轴类工件 一、是非题（是画√非画×） 1、900车刀（偏刀），主要用来车削工件的外圆、端面和台阶。（） 2、为了增加刀头强度，轴类零件粗车刀的前角和后角应小些。（） 3、不通控车刀的主偏角应大于900。（） 4、切削运动中，速度较高、消耗切削功率较大的运动是主运动。（） 5、车刀在切削工件时，使工件上形成已加工表面、切削平面和待加工表面。 6、工件上经刀具切削后产生的新表面，叫加工表面。（） 7、车刀上与工件上加工表面相对着的是副后面。（） 8、通过切削刃上某一选定点，垂直于该点切削速度方向的平面称为基面。（） 9、在副截面内，副后刀面与副切削平面之间的夹角叫副后角。（） 10、用负刃倾角车刀切削时，切屑排向工件的待加工表面。（） 11、车外圆时，若车刀刀尖装得低于工件轴线，则会使前角增大，后角减小。 12、为了使车刀锋利，精车刀的前角一般应取大些。（） 13、车端面时，车刀刀尖应稍低于工件中心，否则会使工件端面中心处留有凸台。 14、增大切断刀的前角有利于降低切削力，能有效防止振动。（） 15、刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角，刃倾角是在切削平面内测量的。 16、车刀的基本角度有前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角。（） 17、车刀后角的主要作用是减少车刀后刀面与切削平面之间的摩擦。（） 18、当用刀尖位于主切削刃的最高点的车刀车削时，切屑排向工件待加工表面。 19、当车削的工件为软材料时，车刀可选择较大的前角。（） 20、车刀前角增大，能使切削省力，当工件为硬材料时，应选择较大的前角。 21、粗加工时，为了保证切削刃有足够的强度，车刀应选择较小的前角。（） 22、粗加工时，余量较大，为了使切削省力，车刀应选择较大的前角。（） 23、粗加工时切削力较大，为了减少车刀后刀面与工件间的摩擦，应取较大的后角。 24、精车时，刃倾角应取负值。（） 25、主偏角等于900的车刀一般称为偏刀。（） 26、用偏刀车削外圆时，作用于工件的轴向切削力较小，不容易顶弯工件。（） 27、左偏刀只能用来车削左向台阶和工件的外圆。（） 28、450车刀常用于车削工件的端面和450倒角，也可以用来车削外圆。（） 29、用偏刀车端面时，采用从中心向外圆进给，不会产生凹面。（） 30、用左偏刀车端面时，是利用副切削刃进行切削的，所以车出的表面粗糙度较大。 31、用右偏刀车端面时，如果从中心向外圆进给车削，由于切削力向里，所以不会产生凹面。 32、450车刀的主偏角和刀尖角都等于450。（） 33、主偏角为750的车刀与主偏角为450、、900的车刀相比较，750车刀的散热性能最好。 34、精车刀的前角和后角不能取得太小。（） 35、粗车刀的主偏角愈小愈好。（） 36、车刀的主偏角愈大，它的刀尖强度和散热性能愈好。（） 37、精车刀的副偏角应取小些。（） 38、车削硬度高的金属材料时，应选取较大的前角。（） 39、精车刀的后角应取小些。（） 40、一般外圆粗车刀的后角的数值大约在80～120。（） 41、外圆精车刀的后角的数值大约在50～80。（）42、车刀的前角、后角和主偏角选得太小，会使工件的尺寸精度达不到要求。 43、黄铜硬度低，车削黄铜工件时，车刀的前角应当选大些。（） 44、车外圆时，如果毛坯在直径方向上余量不均匀，车一刀后测量时会出现圆柱度超差。 45、车床主轴与轴承间隙过大，车削时会产生圆柱度误差。（） 46、车床主轴前顶尖跳动，车外圆时，会产生圆柱度误差。（） 47、车削较长的轴，由于工件刚性不好，车出的工件会产生圆柱度误差。（） 48、车削短轴可直接用卡盘装夹。（） 49、一夹一顶装夹，适用于工序较多、精度要求较高的工件。（） 50、两顶尖装夹，适用于装夹重型工件。（） 51、两顶尖装夹粗车工件，由于支承点是顶尖，接触面积小，不能承受较大的切削力。所以该方 法不好。（） 52、用卡盘装夹工件，夹紧力大，可提高切削用量，装夹和测量方便，能提高生产效率。 53、精车时，必须保证床鞍、中、小滑板包括刀架无间隙松动现象，才能使背吃刀量稳定可靠， 以控制轴向尺寸精度。（） 54、中心孔是轴类工件的定位基准。（） 55、中心孔根据工件的直径（或工件的重量），按国家标准来选用。（） 56、中心孔上有形状误差不会直接反映到工件的回转表面。（） 57、轴类工件各回转表面的形状精度和位置精度，全靠中心孔的定位精度保证。 58、用两顶尖装夹车光轴，经测量尾座端直径尺寸比床头端大，这时应将尾座向操作者方向调整 一定的距离。（） 59、用两顶尖装夹，车削圆度要求较高的工件，如果前顶尖跳动，车出的工件会产生圆度误差。 60、用两顶尖装夹车光轴，车出工件的尺寸在全长上有0.1mm锥度，在调整尾座时，应将尾座按正 确的方向移动0.05mm。（） 61、车床中滑板刻度盘每转过一格，中滑板移动0.05mm，有一工件试切削后尺寸比图样小0.2mm，这时应将中滑板向相反方向转过2格，就能将工件车到图样要求。 62、车床中滑板刻度盘控制的背吃刀量是工件的2倍。（） 63、车外圆时，圆柱度达不到要求的原因之一是由于车刀材料耐磨性差而造成的。 64、车外圆装夹车刀时，刀尖低于工件轴线，这时车刀的主偏角增大，副偏角减小。 65、车外圆时，车刀刀杆的中心线与进给量方向不垂直，这时车刀的前角和后角都发生变化。 66、钻中心孔时不宜选择较高的机床转速。（） 67、中心孔钻得过深，会使中心孔磨损加快。（） 68、工件表面粗糙度直接影响到工件的可靠性和使用寿命。（） 69、适当增大刀具的前角，减小切削层的金属变形，可减小工件的表面粗糙度值。 70、高速钢切断刀切断中碳钢时的前角比切断铸铁时的前角应大些。（） 71、高速钢切断刀切断实心工件时，切入深度应等于工件半径。（） 72、高速钢切断刀的主切削刃宽度与工件的直径成正比。（） 73、横向切削时，背吃刀量等于切断刀的主切削刃宽度。（） 74、精车铸铁材料时，应在车刀的前面磨断屑槽。（） 75、精车塑性金属时，车刀前到面应母出较浅的断屑槽。（） 76、用中等切削速度切削塑性金属时，最容易产生积屑瘤。（） 77、外圆沟槽的槽深不等于它的切入深度。（） 78、切断刀以横向进给为主，因此主偏角等于1800。（） 79、切断实心工件时，切断刀的刀头长度应比工件半径长2～3mm。（）
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）。
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 复杂轴类零件的编程与仿真加工Programming and Simulation of complex shaft parts 系名：装备制造学院 专业班级：机电D132 学生姓名：朱忠康 学号：130104404 指导教师姓名：钱绍祥
指导教师职称：副教授 2016年3月
摘要 摘要 随着科学技术的快速发展，产品的精度越来越高，也越来越复杂。一种新型的机床在这种需求下产生了，数控机床不仅可以满足产品高精度和高复杂度的要求，而且还具有通用性和灵活性。数控机床包括了计算机技术、自动控制技术、伺服驱动技术、自动检测技术、精密机械技术等，是典型的机电一体化产品。数控机床体现了世界机床技术进步的主流，也反映出一个国家在制造和自动化水平技术的高低，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要作用。数控机床自动化程度高、精度高和效率高的特点被广泛应用。 本次设计选用广州数控GSK980TD机床，利用CAD软件完成零件的平面图形绘制，并对零件图进行工艺分析、确定加工路线、工艺流程等，然后手动编程，最后运用斯沃软件进行仿真加工。 关键词：工艺分析；数控编程；加工工艺；数控车削仿真加工；
镇江市高等专科学校毕业设计（论文） Abstract With the rapid development of science and technology, the precision of the products is higher and higher, also more and more complicated.A new type of machine tool is produced under this kind of demand,CNC machine tools can not only meet the requirements of high precision, high complexity, but also has the versatility and https://www.doczj.com/doc/8415571475.html,C machine tools including computer technology, automatic control technology, servo drive technology, automatic detection technology, precision machinery technology, etc., is a typical mechanical and electrical integration products. CNC machine tool reflects the mainstream of world machine tool technology progress, also reflects a national high and low in manufacturing and automation technology, in flexible production and computer integrated manufacturing and advanced manufacturing technology plays an important role. CNC machine high degree of automation, high precision and high efficiency features is widely used. This design selects Guangzhou GSK980TD numerically controlled machine tool, using CAD software to complete parts of graphic drawing, and of parts for process analysis, determine the processing route, process flow and manual programming. Finally, we use Swansoft software simulation processing. Key words:Technology analysis; CNC programming; Processing technology; NC turning simulation processing;
桂林理工大学 毕业设计 (论文) 题目：轴类零件数控车削加工 工艺过程及编程分析 院（系）：成人教育学院 专业： 学生姓名： 班级： 学号： 指导教师： 年月日
摘要 数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。本文通过以北京凯恩帝数控系统为基础，充分利用计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）的优势，对零件形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料和热处理等技术要求的分析。针对上述对零件的分析，选择加工方案确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削用量参数等，进行数控加工工艺的编制；通过确立坐标系计算零件粗、精加工各运动轨迹，得到刀位数据及轨迹图，进行数控加工的程序编写。 关键词：数控加工数控加工工艺程序编写
Abstract NC machining is the modern manufacturing technology foundation, this invention for the manufacturing industry, it is of epoch-making significance and far-reaching influence. This article through to the Beijing emperor Kaine CNC system as the basis, make full use of computer-aided design / computer-aided manufacturing ( CAD / CAM ) advantage, the part shape, size, accuracy, surface roughness, materials and heat treatment technology on requirement analysis. According to the analysis to the spare parts, selection of process scheme, process sequence processing route, clamping, cutting tools and cutting parameters, CNC machining process planning; through the establishment of coordinate calculation of parts rough, finishing the movement track of cutter location data, receive and track diagram, NC programming. Keywords: CNC Machining NC machining programming
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；
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。