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
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
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
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。（）
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
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
一、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。 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： (一)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）。 (二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、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，应在图纸上标注其允许偏差。 (三)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。 (四)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。 一、概述 (一)、轴类零件的功用与结构特点 1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。 2、2、分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心 轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。
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。
数控轴类零件加工工艺设计毕业论文 目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2 定位基准选择的原则 (4) 3.3 确定零件的定位基准 (4) 3.4 装夹方式的选择 (4) 3.5 数控车床常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (4) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择数控刀具的原则 (5) 4.2 选择数控车削用刀具 (5) 4.3 设置刀点和换刀点 (6) 4.4 确定切削用量 (6) 第5章典型轴类零件的加工 (7) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (7) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (9) 5.3 加工坐标系设置 (11) 5.4 手工编程 (12) 第6章结束语 (15) 第7章致谢词 (16) 参考文献 (17)
第一章前言 在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。 本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工
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GCr 15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn 2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAI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
切削三要素：切削速度，进给量和背吃刀量。 切削速度：与车床主轴转速有关，切削速度=转速×д×工件待加工表面直径/1000。工件材质、工件尺寸、工件是否进行热处理、切削工件的车刀都与转速有关，还需掌握车床转速和中滑板的进给量的调整。 进给量：分为中滑板的进给量和大滑板的进给量。根据滑板的精度和刻度，要正确读数，如：假设大滑板的精度每格0.5mm，中滑板的精度每格0.02mm，如图所示，要将直径35mm、长度88mm的铁棒车成直径30mm、长度85mm 的铁棒，则对刀后大滑板水平进给3mm（大滑板转盘转3mm/0.5mm=6格），中滑板纵向进给（35-30）/2=2.5mm（中滑板转盘转2.5/0.02=12.5格）。 背吃刀量：车削时工件上待加工表面直与已加工表面间的垂直距离。 操作步骤如下： 1、毛坯：材质45# ，直径38mm的铁棒加工成如上图所示的多台阶轴。 2、装夹方法：采用两顶尖装夹保证其位置精度，粗车时采用三爪定心卡盘定位。 3、刀具和量具的选择：1）刀具：45°车刀、90°车刀、切断刀、A形ф4中心钻等。 2）量具：游标卡尺、25-50mm的外径千分尺等。 4、读图：分析采用什么工艺加工此零件，锥度如何计算，测量切断刀厚度。 5、车削顺序 ①用三爪定心卡盘夹持直径为38mm的坯料，用扳手夹紧坯料，夹紧后必须取下扳手，伸出长度不小于100mm，启动车床（事先调好转速和进给量），将手柄向上提，保证主轴正转，车削端面；若轴的径向跳动和轴向跳动度没有具体要求或跳动不大，则车端面后，不需钻中心孔；若跳动度有具体要求或跳动太大，车端面之后需要钻ф4中心孔（查表选用）；车外圆直径由ф38到ф35（作用是去除铁棒表面的锈蚀部分，保证铁棒见光），车削至卡盘处，再车削ф25×10的工艺台阶。 ②调头找正夹牢（扳手操作如上），启动车床将大划板划到工件端面附近，保证大划板整数刻度（如50mm）与刻线对齐，同时保证工件长度不小于85mm，然后向上提手柄，车削端面，截总成至尺寸85mm处，用车刀刻一条线，钻ф4中心孔。 ③一端夹持工艺台阶，一端顶住工件，车削以下尺寸： 大划板（纵向进给）逆时针转动向左，顺时针转动向右， 中划板（横向进给）逆时针转动退刀，顺时针转动进刀， 下滑板 A. 车削外圆直径至ф30mm，车削长度85mm：重新外圆对刀，试车ф33×5的工艺台阶（注意，尽量使工艺台阶车削后，中划板的整数刻度与刻线对齐。如若将ф35车至
电子科技大学。。。。。。学院 实验报告 （实验）课程名称典型轴类零件的数控车削工艺与加工 学生:……… 学号：10 指导教师：//// 日期：6-13周
电子科技大学 实验报告 学生：。。。。。。学号：11 指导教师：、、、 实验地点：工程训练中心114 实验时间：6-13周 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 三、实验学时：32 四、实验原理： 用Mastercam软件设计图形并绘图，运用G代码，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。 五、实验目的： （一）掌握轴类零件的结构特点、实际应用； （二）学习Mastercam软件绘图并进行粗工与精工程序编制； （三）掌握工艺制造工艺，学习对工程手册的使用； （四）掌握典型零件的毛培制造、热处理、机加工方法； （五）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。 六、实验容： （一）、学习轴类零件的功用、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、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。 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）。
南昌航空大学 毕业设计(论文) 专业名称数控技术应用 班级 08级数控本科班 学生姓名辜世奇 指导教师周贤 系主任龚令根 日期 2011 年 10 月 1 日至 2012 年 4 月 16 日 二○一二年四月十六日 南昌航空大学
南昌航空大学毕业论文（设计） 诚信声明 本人在此郑重声明：本人所呈交的大专毕业论文(设计)，是在指导老师的指导下，独立进行毕业论文（设计）研究工作所取得的成果，成果各个环节均不存在知识产权争议，毕业论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表过的作品成果，由此而引发的法律后果完全由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名：辜世奇 2012 年 4 月 16日
毕业设计（论文）任务书 专业名称数控技术应用 班级 08级数控本科班 学生姓名辜世奇 指导教师周贤 系主任龚令根 I、毕业设计(论文)题目：典型轴类零件的加工 II、毕业设计（论文）摘要（300字以内） 本文主要介绍的是在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是另一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看
，材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材，还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。实践证明，受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件，其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。通过磨具主轴加工工艺的分析、阐述了在学校机械加工实习课中如何对典型轴类零件进行工艺分析，从而提高工件质量、劳动生产率。 Ⅳ、主要参考资料： [1]庞浩.金属工艺学. 浙江: 浙江大学出版社，2009.9 [2]艾兴.肖诗纲主编.切削用量手册. 北京：机械工业出版社,2010.4 [3]夏凤芳. 数控机床加工工艺. 江西：高等教育出版社，2008.7 [4]成大先. 机械设计基础. 北京：机械工业出版社,2005.6 [5]余英良. 数控加工编程与操作.江西: 高等教育出版社，2010.8 [6]杜庚星，主编，《车工技能训练》[M]中国劳动社会保障出版社，2005 [7]姚云英. 公差配合与测量技术. 北京: 机械工业出版社2010.6
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 -