带螺纹轴类零件加工工艺14

《数控加工工艺与编程》课程标准1.课程概述1.1课程性质、地位和任务《数控加工工艺与编程》是机械类和相近类专业的高职学生必修的专业核心课程之一，也是一门教学做一体化课程。

根据数控工艺程序编制和数控机床操作岗位而设立，与之对应的职业资格证书是中级、高级工。

本课程的前导课程为《机械制图与CAD》、《机械设计》、《机械制造》、《互换性测量技术》、《数控机床》。

课程以操作为主，具有很强的实用性。

本课程介绍数控加工编程的基本知识，着重讲解数控程序的编制及数控程序的上机调试过程，让学生充分熟悉数控车床、数控铣床的有关操作，并具备加工中心机床和线切割机床操作、编程的一般知识，学习结束后需通过相关的数控车、数控铣及加工中心中高级证书的考核。

1.2课程设计思路在理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路，采用“以学生为中心以能力为本位”的课程模式，明确以培养“能工巧匠型的大学生”为培养目标，以训练职业能力为本位的新型教育教学模式。

以工作任务及工作过程为依据，整合、序化教学内容，做到技能训练与知识学习并重，通过校企合作，以岗位真实的工作任务为载体，设计课程项目模块；以工作过程为导向，实现“教、学、做”一体化。

每个项目的学习都按实际零件工作任务为载体设计的活动来进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践一体化的教学。

教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。

2.课程目标2.1总体目标通过课程学习应达到的要求：1.合理制订数控加工的工艺方案。

2.合理确定走刀路线、合理选择刀具及加工余量。

3.掌握编程中数学处理的基本知识及一定的计算机处理能力。

4.掌握常用准备功能指令、辅助功能指令、宏功能指令，手工编写一般复杂程度零件的数控加工程序。

5.具有调试加工程序，参数设置、模拟调整的基本能力。

2.2具体目标2.2.1知识目标（1）熟悉数控机床结构和工作原理；（2）掌握数控车床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（3）掌握数控铣床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（4）掌握数控加工中心的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（5）掌握数控电火花线切割的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作。

左旋螺纹的加工方法主要包括以下几个步骤：
1.调整工具位置：将工具放在车床左端的工具架上，调整其高度和角度，保证
工具与工件相切，并保证螺纹的方向正确。

2.确定车刀起始位置：在工件的右端，让车刀贴近工件并调整车床滑板，保证
车刀和工件之间的距离恰当，避免车床震动。

3.开启主轴并开始车削：启动车床主轴，并启动进给机构，开始车削。

过程中
需根据螺纹的要求和切削条件进行调整，如进给深度、车速等，以保证螺纹质量。

4.车削方向：对于左旋螺纹的加工，需要沿着螺旋线的方向从右向左进行车削。

5.车削完成后处理：车削完毕后，需要关闭主轴和进给机构，然后将工件从车
床上取下来。

轴类零件加工工艺过程内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.轴类零件是常见的零件之一。

按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。

它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。

下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

1．零件图样分析图A-1 传动轴图A-1所示零件是减速器中的传动轴。

它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。

轴肩一般用来安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。

这些技术要求必须在加工中给予得到确保。

因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。

2．确定毛坯该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。

本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

3．确定主要表面的加工方法传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。

由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。

外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为：粗车→半精车→磨削。

4．定位基准合理地选择定位基准，对于零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。

螺纹轴的数控加工工艺设计摘要数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一，本设计是根据数控车削加工的工艺方法，安排工序的先后顺序，确定刀具的选择和切削用量的选择等设计的。

根据设计思想总结了数控车削加工工艺的一些综合性的工艺原则，结合螺纹轴的设计加工，提出设计方案，并对比分析。

数控加工中经常遇到螺纹轴的加工，在对某螺纹轴零件进行加工工艺分析的基础上，编写了数控加工程序，检验数控编程及各种工艺的正确性，为该类零件的数控加工提供了很有意义的参考。

关键词数控车床数控车削加工工艺螺纹加工零件图的工艺分析目录引言 ................................................. 错误!未定义书签。

第一章螺纹简述和工艺分析与设计 (3)1.1螺纹的简述 (3)1.2数控加工工艺分析与设计 (4)第二章螺纹轴车削加工工艺及编程 (4)2.1螺纹加工概念及加工工艺 (4)2.2G32螺纹切削指令应用 (8)2.3螺纹切削单一固定循环G92 (11)2.4螺纹切削复合循环G76 (12)2.5内螺纹切削编程示例 (14)第三章典型轴类零件（螺纹轴）的数控加工工艺分析 (16)3.1零件图工艺分析 (16)3.2选择设备 (17)3.3确定零件的定位基准和装夹方式 (17)3.4刀具选择 (17)3.5确定加工顺序及进给路线 (17)3.6切削用量选择 (18)第四章轴类零件（螺纹轴）加工过程中几点说明 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)引言科学技术日新月异，工业生产不断进步，市场对产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。

根据数控车削加工的工艺方法，安排工序的先后顺序，确定刀具的选择和切削用量的选择等设计。

一般生产加工中，螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工艺，随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控系统的产生及其在生产领域的广泛应用，相应的先进加工工艺——螺纹铣削逐渐得以实现，其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的，另外其经济性在某种情况下也更优于传统工艺。

螺纹铣刀的铣螺纹加工详解编辑：洛希尔螺纹刀具随着时代的进步，数控行业在我国大中型机械加工业用得越来越广泛，一些大型零件的螺纹加工，传统的螺纹车削和丝锥、板牙已无法满足生产的需要。

而在数控铣床或加工中心得到广泛应用的今天，采用三轴联动机床进行螺纹加工，改变了螺纹的加工工艺方法，取得了良好的效果。

一、螺旋铣削内孔1.加工范围孔径较大的盲孔或通孔，由于麻花钻加工太慢或不能加工，往往选择螺旋铣削的方式。

而且由于该方式选择的刀具不带底刃，所以更适合小切深、高转速及大进给的加工情况。

2.加工特点螺旋铣削加工孔是建立在螺旋式下刀方法基础上的加工方法，螺旋铣孔时有一个特点：每螺旋铣削一周，刀具的Z轴方向移动一个下刀高度。

3.螺纹铣刀的选择选择16mm 的三刃转位铣刀，刀具转速S=3000r/min，进给量F=2500mm/min。

4.说明这种方法在螺旋铣削内孔上很有特色，其程序编写的实质就是将一个下刀高度作为螺旋线高度编成一个子程序，通过循环调用该螺旋线子程序，完成整个孔的铣削加工。

该方法加工孔不受铣刀规格等因素影响，所以在数控铣床和加工中心上应用比较理想。

5.应用实例及程序编写参考程序编写如下(本文涉及到的参考程序均在FANUC系统中验证使用)。

主程序如下。

%(程序开始符)O0001;(主程序名)T1;(刀具为16mm的立铣刀)G80G40G69 ;(取消固定循环、刀具半径补偿和旋转指令)G90G54G00X0Y0M03S3000;(程序初始化)G01Z0F50;(工进到)M98P100L16;(调用子程序O100，调用次数16 次)G40G01X0Y0;(取消刀补)M05;(主轴停止)M30;(程序结束并返回程序头)%(程序结束符)子程序如下。

%(程序开始符)O100;(子程序)M99;(返回主程序)%(程序结束符)通过螺旋式下刀的方法加工内孔，同时也可以按照这种编程思路加工圆柱类工件。

二、单刃螺纹铣刀加工螺纹1.加工范围同一把螺纹铣刀既可以铣削左旋螺纹又可以铣削右旋螺纹，既可以铣削内旋螺纹又可以铣削外螺纹，同时不受螺距和螺纹规格的影响。

阶梯螺纹轴的数控加工与工艺第1章阶梯螺纹轴的工艺分析1.1阶梯螺纹轴的零件图图1.1阶梯螺纹轴零件图1.1分析图样可知：该零件图为轴类回转体，所要加工的内容主要有圆柱面、半圆球、锥面、螺纹、螺纹退刀槽、内孔等组成，该零件的表面粗糙度、尺寸精度等要求较高，需合理选用切削用量和刀具在加工中予以保证，该零件关键工序是M18的螺纹、Ф18mm至Ф34mm的锥度、内孔及SR6半圆球。

该零件分两次装夹，第一次夹住工件右端车左端，第二次夹住已加工Ф36mm 表面，加工零件右端，加工过程大致应为车两端面、钻中心孔、钻孔、车左端外圆及内孔、平总长、车右端外圆。

1.2毛坯的种类（1）铸件：适用于形状复杂的零件毛坯。

其方法主要是铸造。

（2）锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。

（3）型材：型材有热轧和冷拉两种。

热轧适用于尺寸较大精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。

（4)焊接件：将型材或钢板等焊接成所需要的零件结构，简单方便，生产周期短，但需要经时效处理后才能进行机械加工。

1.2.1毛坯的选择原则在选择毛坯时应考虑下列因素：（1）材料和机械加工性能。

材料能否在加工设备上顺利加工决定其加工的难易程度，而在切削过程中会产生大量切削热致使工件的性能和组织发生改变。

（2）零件的结构形状和外形尺寸。

选择零件的毛坯时其大小，形状尽可能与零件图相近。

(3)生产纲领大小。

当零件产量较大时，应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法。

（4）生产条件。

选择毛坯时，要考虑到毛坯的制造水平，设备加工精度，员工的技术水平经济性等。

(5)充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能。

为节约材料和能源，发展趋势是少切屑、无切屑毛坯制造。

该零件材料为45钢、属于中小传动轴，应选用Ф45mm的圆钢做毛坯。

1.3表面加工方法的确定任何零件都是由一些简单表面如外圆、内孔、平面和成形表面等进行不同组合而形成的，根据这些表面所要求的精度和表面粗糙度以及零件的结构特点，将每一表面的加工方案确定下来，也就确定了零件的全部加工内容。

《数控车削编程与加工技术》课程标准学时：144学分：8适用专业及学制：三年制、数控技术应用、模具制造技术、全日制审定：机电技术教学部一、制定依据本课程是数控类专业核心课程。

本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。

二、课程性质《数控车削编程与加工技术》课程是以就业为导向，顺应现代职业教育教学制度的改革趋势，在数控技术应用专业开设的必修课。

该专业课程涉及数控车床的加工工艺、编程和操作核心，全面系统介绍车削加工技术基础、内外轮廓的加工、华中系统数车编程操作等方面知识。

三、课程教学目标本课程是中职数控类专业的一门专业课程。

其主要任务是以生产实践中的莞任务为项目构建课程体系，实现理论与实践的紧密结合。

围绕生产实际工作任务的需要，突出工作任务与知识的关联性，让学生在生产实践活动中学习知识，分析问题，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的学习积极性和主动性。

1.知识目标（1）能适应数控车床操作的工作、学习环境；（2）会手工编制加工阶梯轴的规范程序；（3）能较熟练运用数控车仿真系统或机床模拟仿真实现零件的模拟加工；（4）会车削带曲面轴类零件；（5）会数控车削轴上沟槽；（6）会数控车削普通内外螺纹；（7）能完成中等复杂轴套类零件的编程与加工；（8）能达到数控车中级工（国家职业资格四级）资格水平。

2.能力目标（1）本课程是操作性很强的，对于这种类型的课程，必须加强平时的练习，在重复操作练习中提高熟练程序，并掌握其中的操作原理；（2）能读懂零件图、能根据数控车床加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具、能利用数控车床进行轮廓、螺纹、槽及孔的加工、能对数控机床进行日常的维护保养、上网查找相关资料、全面深入地掌握相关方法；（3）学会举一反三的方法，能在课外摸索一些新的加工工艺，并能学习使用。

3.素质目标（1）培养学生认真细致的学习态度和科学的求学态度，注重动手；（2）培养学生强烈的责任心和良好的敬业精神；（3）培养学生具有互助合作的精神。

轴类零件的加工方法一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。

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、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。

根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴ 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。

⑵ 几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。

其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。

⑶ 相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

⑷ 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。

支承轴颈常为0.2~1.6μm ，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm 。

⑸ 其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。

二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴ 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65M n ，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi 、20Mn2B 、20Cr 等低碳合金钢或38CrMoAl 氮化钢。

⑵ 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。

2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。

轴类零件加工工艺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。

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轴类零件加工工艺知识和内容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。

针对上述要求，现举例说明如下。

一渗碳主轴,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)。

主轴加工工艺过程1、车工序采用设备：CA6140、莫氏3号铰刀、莫氏3 号塞规1：5环规工序内容：按工艺草图车全部至尺寸(1)一端钻中心孔φ2。

(2)1：5锥度及莫氏3#内锥涂色检验，接触面>60%。

(3)各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1注：最后要进行检查2、淬工序内容：热处理S0.9-C593、车工序内容：去碳。

一端夹牢，一端搭中心架(1)车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40(2)修钻中心孔φ5B型(3)调头(4)车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角4、车工序采用设备：CA6140工序内容：一夹一顶(1)车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30+6.0 +5 .0++(2)车φ25至φ25+0.2+0.1长43(3)车φ35至φ353+0.4+0.3(4)车砂轮越程槽5、车工序内容：调头，一夹一顶(1)车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30+0.6+0.5(2)车φ40至φ40+0.6+0.5(3)车砂轮越程槽6、铣工序内容：铣19+0.28二平面至尺寸7、热工序内容：热处理HRC598、研工序内容：研磨二端中心孔9、外磨工序采用设备：M1430A工序内容：二顶尖，(另一端用锥堵)(1)粗磨φ40外圆，留0.1～0.15余量(2)粗磨φ30js外圆至φ30t+0.1+0.08(二处)台阶磨出即可(3)粗磨1:5锥度，留磨余量10、内磨工序采用设备：M1432A工序内容：用V型夹具(ф30js5二外圆处定位)磨莫氏3﹟内锥(重配莫氏3﹟锥堵)精磨余量 0.2～0.25 11、热工序内容：低温时效处理(烘)，消除内应力12、车工序采用设备：Z-2027工序内容：一端夹住，一端搭中心架(1)钻φ10.5孔，用导向套定位，螺纹不攻(2)调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹(3)锪孔口60°中心孔(4)调头套钻套钻孔ф10.5×25(螺纹不改)(5)锪60°中心孔，表面精糙度0.813、钳工序内容：(1)锥孔内塞入攻丝套(2)攻M12–6H内螺纹至尺寸14、研工序内容：研中心孔Ra0.815、外磨工序内容：工件装夹于二顶尖间(1)精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸(2)磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30-0.2-0.3-(3)半精磨ф30js5二处至ф30+0.04+0.03(4)精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85%16、磨工序内容：工件装夹二顶尖间，磨螺纹(1)磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸(2)磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸17、研工序内容：精研中心孔Ra0.418、外磨工序采用设备：M1432A工序内容：(1)精磨、工件装夹于二顶尖间(2)精磨2-φ30-0.003-0.007至尺寸,注意形位公差19、内磨工序采用设备：MG1432A工序内容：工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔(卸堵，以2–ф30js5外圆定位)，涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2”20、普工序内容：清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂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。