螺纹轴类零件的工艺设计及编程
A n h u i Vo c a c t i o n a l & Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y & Tr a d e
毕 业 论 文
螺纹轴类零件的工艺设计及编程
Process design and programming of screw
thread parts
所在系院： (机械工程系）
专业班级： （机械制造及自动化2班）
学生学号： （2012490243）
学生姓名： （张云锋）
指导教师： （王小燕）
2015年2月 14 日
A n h u i Vo c a c t i o n a l & Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y & Tr a d e
毕业设计说明书
螺纹轴类零件的工艺设计及编程
Process design and programming of screw
thread parts
所在系院： (机械工程系）
专业班级： （机械制造及自动化2班）
学生学号： （2012490243）
学生姓名： （张云锋）
指导教师： （王小燕）
2015年 2 月 14 日
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
Abstarct
The numerical control turning processing scheme shall formulate turning procedure is one of the important contents of the design, according to the numerical control turning processing technique, the arrangement of the process, determine the sequence of tool selection and design of cutting parameter selection. According to the design thought summarizes some of the numerical control turning processing technology, combined with the principles of comprehensive designing and machining of threaded axis, design and analysis.
CNC screw shaft frequently encountered in the process of a thread, axial parts processing, on the basis of the analysis of nc machining process, compiling and various process inspection CNC programming, the correctness of such parts for CNC processing provides very meaningful reference.
Key words ：CNC lathe The numerical control turning processing Threaded processing The analysis of the technology
1
目录
摘要（中文） (Ⅰ)
摘要（英文） (Ⅱ)
引言 (1)
1. 螺纹简述和工艺分析与设计 (2)
1.1螺纹的简述 (2)
1.2数控加工工艺分析与设计 (2)
2. 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)
3. 典型螺纹轴类零件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)
4. 螺纹轴类零件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。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件零件工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。
1
1.螺纹简述和工艺分析与设计
1.1 螺纹的简述
在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
1.2 数控加工工艺分析与设计
零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件零件工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。
分析零件，技术要求包括5个方面：
（1）加工表面的尺寸精度，该零件图的表面尺寸精度要求较高；
（2）主要加工表面的形状精度，该零件主要加工的形状为外圆弧表面；
（3）主要加工表面的相互位置精度；
（4）加工表面的粗糙度和机械物理性能；
（5）热处理及其它要求。
该零件有端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、退刀槽等，故为典型轴零件，最适合数控车床加工，选择FANUNC的Oi系列机床。
（1）确定工件的加工部位和具体内容
确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序联系。
①工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量
等。
②前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。
③本工序要加工的部位和具体内容。
（2）确定工件的装夹方式
根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可以采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，因它在生产厂已通过了严格的平衡，具有高转速（极限转速可达4000～6000 r/min）、高夹紧力（最大推拉力为2000～8000 N）、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件，软爪弧面由操作者随机配制，可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力，可改变卡盘夹紧力，以满足夹紧各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03 mm。
由于螺纹轴是一个普通轴类零件，所以采用三爪卡盘进行定位装夹。加工时以右端面为定位基准，取工件的左端面中心为工件坐标系的原点。
（3）走刀路线的确定标准
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：
①寻求最短加工路线；
②最终轮廓一次走刀完成；
③选择切入切出方向；
2. 螺纹轴车削加工工艺及编程
2.1 螺纹加工概念及加工工艺
螺纹加工是在圆柱上加工出特殊形状螺旋槽的过程，螺纹的常见的用途是连接紧固、传递运动等。螺纹常见的加工方法有：滚丝或螺纹成型、攻丝、铣削螺纹、车削螺纹等。CNC车床可加工出高质量的螺纹，本章主要用CNC车床车削螺纹的工艺编程方法。
车削螺纹加工是在车床上，控制进给运动与主轴旋转同步，加工特殊形状螺旋槽的过程。螺纹形状主要由切削刀具的形状和安装位置决定。螺纹导程由刀具进给量决定。如图2.1所示的螺纹车削加工。
图2.1 车削螺纹加工
CNC编程加工最多的是普通螺纹，螺纹牙形为三角形，牙型角为60°，普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。粗牙普通螺纹的螺距是标准螺距，其代号用字母“M”及公称直径表示，如M16、M12等。细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直径×螺距表示，如M24×1.5、M27×2等。
普通螺纹加工刀具刀尖角通常为60°，螺纹车刀片的形状跟螺纹牙型一样，螺纹刀切削不仅用于切削，而且使螺纹成型。
机夹式螺纹车刀如图2.2所示，分为外螺纹车刀和内螺纹车刀两种。可转位螺纹车刀是弱支撑，刚度与强度均较差。
图2.2 车削螺纹加工
装夹外螺纹车刀时，刀尖应与主轴线等高 (可根据尾座顶尖高度检查)。车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，装刀时可用样板来对刀。
一个螺纹的车削需要多次切削加工而成，每次切削逐渐增加螺纹深度，否则，刀具寿命也比预期的短得多。为实现多次切削的目的，机床主轴必需恒定转速旋转，且必须与进给运动保持同步，保证每次刀具切削开始位置相同，保证每次切削深度都在螺纹圆柱的同一位置上，最后一次走刀加工出适当的螺纹尺寸、形状、表面质量和公差，并得到合格的螺纹。
图2.3螺纹加工路线
如图2.3，编程中，每次螺纹加工走刀至少有4次基本运动(直螺纹)。
运动①：将刀具从起始位置X向快速（G00方式）移动至螺纹计划切削深度处。
运动②：加工螺纹——轴向螺纹加工(进给率等于螺距)。
运动③：刀具X向快速（G00方式）退刀至螺纹加工区域外的X向位置。
运动④：快速（G00方式）返回至起始位置。
（1）螺纹切削起始位置
螺纹切削起始位置，既是螺纹加工的起点，又是最终返回点，必须定义在工件外，但又必须靠近它。X轴方向每侧比较合适的最小间隙大约为2.5mm，粗牙螺纹的间隙更大一些。
Z轴方向的间隙需要一些特殊考虑。在螺纹刀接触材料之前，其速度必须达到100％编程进给率。由于螺纹加工的进给量等于螺纹导程，所以需要一定的时间达到编程进给率。如同汽车在达到正常行驶速度以前需要时间来加速一样，螺纹刀在接触材料前也必须达到指定的进给率，确定前端安全间隙量时必须考虑加速的影响，故必须设置合理的导入距离。导入距离一般为螺纹导程长度的3～4倍。同理，螺纹切削结束前，存在减速问题，故必须合理设置的导出距离。
在某些情况下，由于没有足够空间而必须减小Z轴间隙，惟一的补救办法就是降低主轴转速(r／min)——不要降低进给率。
（2）从螺纹退刀
为了避免损坏螺纹，刀具沿Z轴运动到螺纹末端时，必须立即离开工件，退刀运动有两种形式——沿一根轴方向直线离开(通常沿X轴)，或沿两根轴方向斜线离开(沿XZ 轴同时运动)，如图2.4所示。
（a)直线退出 (b)斜线退出
图2.4 螺纹退刀
通常如果刀具在比较开阔的地方结束加工，例如退刀槽或凹槽，那么可以使用直线退出，车螺纹Z向终点位置一般选在退刀槽的中点，使用快速运动G00指令编写直线退出动作，如：
N63 G32 Z-20 F2 （螺纹加工程序）
N64 G00 X50
如果刀具结束加工的地方并不开阔，那么最好选择斜线退出，斜线退出运动可以加工出更高质量的螺纹，也能延长螺纹刀片的使用寿命。斜线退出时，螺纹加工G代码和进给率必须有效。退出的长度通常为导程，推荐使用的角度为45°，退出程序如下：
……
N63 G32 Z-20 F2；（螺纹加工程序）
N64 U4 W2； (斜线退出，螺纹加工状态)
N65 G00 X50； (快速退出)
（3）螺纹加工直径和深度
由于螺纹不能一次切削加工出所需深度，所以总深度必须分成一系列可操控的深度，每次的深度取值，不仅要考虑螺纹直径，还要考虑加工条件：刀具类型、材料以及安装的总体刚度。
螺纹加工中随着切削深度的增加，刀片上的切削载荷越来越大。对螺纹、刀具或两者的损坏可以通过保持刀片上的恒定切削载荷来避免。要保持恒定切削载荷，一种方法是逐渐减少螺纹加工深度。
每次切削深度的计算并不需要复杂的公式,但需要一些常识和经验。螺纹加工循环在控制系统中建立了自动计算切削深度的算法，手动计算的逻辑是一样的。有关螺纹加工的一些数值可由下面列出经验计算方法得到：
外螺纹小径=外圆直径－2×牙高；
螺纹牙高=0.61343P ≈0.6P
走刀次数=2.8P +4；
走刀次数牙高
最大切深=
走刀次数最大切深
最小切深=
式中：P 为螺纹导程，单线螺纹导程与螺距相同
车三角形外螺纹时，由于受车刀挤压会使螺纹大径尺寸胀大，所以车螺纹前大径一般应车得比基本尺寸小约0.1P 。车削三角形内螺纹时，内孔直径会缩小，所以车削内螺纹前的孔径要比内螺纹小径略大些，可采用下列近似公式计算：
车外螺纹前外圆直径=公称直径D －0.1P ；
车削塑性金属的内螺纹底孔直径≈公称直径d —P
车削脆性金属的内螺纹底孔直径≈公称直径d 一1.05P
（4）主轴转速以及进给率
螺纹加工时将以特定的进给量切削，进给量与螺纹导程相同，CNC 在螺纹加工模式
下控制主轴转速与螺纹加工进给同步运行。螺纹加工是典型高进给率加工，比如加工导程为3 mm的螺纹，进给量则是3mm／r。
螺纹加工的主轴转速直接使用恒定转速（r/min）编程，而绝不是恒线速度(CSS)，这就意味着准备功能G97必须与地址字S一起使用来指定每分钟旋转次数，例如“G97 S500 M03”，表示主轴转速为500r／min。那么如果加工导程为3mm的螺纹，其进给速度计算如下：
F＝700r／min×3mm／r＝2100mm／min
为保证正确加工螺纹,在螺纹切削过程中，主轴速度倍率功能失效,进给速度倍率无效。
2.2 G32螺纹切削指令应用
G32是Fanuc控制系统中最简单的螺纹加工代码，该螺纹加工运动期间，控制系统自动使进给率倍率无效。
2.2.1 G32螺纹切削指令
指令格式：
G32 X(U)～Z(W) ～ F～ Q～；(等螺距螺纹切削指令)
X(U) Z(W) ——为直线螺纹的终点坐标；
F——为直线螺纹的导程，如果是单线螺纹，则为直线螺纹的螺距；
Q——为螺纹起始角，该值为不带小数点的非模态值，其单位为0.001°，如果是单线螺纹，则该值不用指定，这时该值为0；
2.2.2 G32螺纹切削编程实例
试用G32指令,编写图2.5所示工件的螺纹加工程序。
图2.5 螺纹加工工件
（1）相关工艺
设计螺纹切削导入距离6mm；刀具退出的方式为45°斜线，长度为导程1.5mm。如图2.6（a）所示。
图2.6 示例工件螺纹加工相关设计
车外螺纹前外圆直径＝公称直径D－0.1P＝24－0.1×1.5＝23.85；
螺纹牙高=0.61343P≈0.61343×1.5≈0.92；
外螺纹小径=外圆直径－2×牙高＝23.85－2×0.92＝22.01；
设计螺纹分五次切削加工出所需深度，第一刀切深0.32mm，然后，每刀逐渐减少螺纹加工深度，最后精加工切深0.045mm.。分层切削染余量分配如图2.6（b）所示。
拟定主轴转速使用恒定转速500r/min, 进给量则是导程1.5mm／r。
（2）螺纹加工程序
编写螺纹加工程序O2001如下：
O2001
G21 G99
………
T0404 (调用第4号外螺纹刀具)
G97S500 M03
N20 G00 X30 Z6 M08 ；(起始点, 导人距离5 mm)
N21 G00 X23.21 ；（刀具从起始位置X向快速移动至螺纹计划切削深度处）N22 G32 Z-21 F1.5 ；（轴向螺纹加工，进给率等于螺距)。
N23 U4 W-2 ；（刀具退出的方式为45°斜线，保持螺纹切削状态）
N24 G00 X30 ；（刀具X向快速退刀至螺纹加工区域外的X30位置）
N25 Z6 ； (快速G00方式返回至起始位置)。
(N21～N25完成螺纹的第一刀切削)
N26 G00 X22.76 ；
N27 G32 Z-21 F1.5 ；
N28 U4 W-2 ；
N29 G00 X30 ；
N30 Z6
(N26～N30完成螺纹的第二刀切削)
………
………
N40 G00 X22.01
N41 G32 Z-21 F1.5；
N42 U4 W-2；
N43 G00 X30；
N44 Z6
(N40～N44完成螺纹的最后切削)
G00 X100 Z100 M09
M05
N41 M30 (程序结束)
2.3 螺纹切削单一固定循环G92
（1）单一循环螺纹加工指令G92简介
由程序O2001可见，用G32编写螺纹多次分层切削程序是比较繁琐，每一层切削要五个程序段，多次分层切削程序中包含大量重复的信息。FANUC系统可用G92指令的一个程序段代替每一层螺纹切削的五个程序段，可避免重复信息的书写，方便编程。
G92指令称单一循环加工螺纹指令，如图2.7，G92螺纹加工程序段在加工过程中，刀具运动轨迹为：
图2.7 G92螺纹切削路线
首先：刀具沿X轴进刀至螺纹计划切削深度X坐标；第二步：沿Z轴切削螺纹；第三步：启动45°倒角螺纹（斜线切出）；第四步：刀具沿X轴退刀至X初始坐标；第四步沿Z轴退刀至Z初始坐标。
在G92程序段里，须给出每一层切削动作相关参数，必须确定螺纹刀的循环起点位置，螺纹切削的终止点位置。
（2）单一循环螺纹加工指令G92格式
指令格式：G92 X(U)～Z(W) ～F～R～；
格式说明：
①X(u)、Z(w)为螺纹切削终点处的坐标；
②F为螺纹导程的大小，如果是单线螺纹，则为螺距的大小；
③45°斜线螺纹切出距离在0.1 L至12.7 L之间指定，指定单位为0.1 L，可通过系统参数进行修改。（L为导程）
④R为圆锥螺纹切削参数。R值为零时，可省略不写，螺纹为圆柱螺纹。
（3） G92编程示例
螺纹加工程序O2001用G92编程可改写成程序O2002
O2002
G21 G99
T0404 (调用第4号外螺纹刀具)
G97 S500 M03
N20 G00 X30 Z6 M08 ； (外螺纹刀具到达切削起始点, 导入距离6 mm)
G92 X23.21 Z-23 F1.5 (完成第一层螺纹切削)
X22.76；(完成第二层螺纹切削)
X22.40；(完成第三层螺纹切削)
X22.10；(完成第四层螺纹切削)
X22.01；(完成螺纹的最后切削)
G00 X100 Z100 M09
M05
N41 M30 (程序结束)
显然用G92编程的程序O2002比O2001简洁多了。
2.4 螺纹切削复合循环G76
（1）复合循环螺纹加工指令G76简介
CNC发展的早期，G92单一螺纹加工循环方便了螺纹编程。随着计算机技术的迅速发展，CNC系统提供了更多重要的新功能，这些新功能进一步简化了程序编写。螺纹复合加工循环G76是螺纹车削循环的新功能，它具有很多功能强大的内部特征。
图2.8 G76螺纹切削路线及有关参数
使用G32方法的程序中，每刀螺纹加工需要4个甚至5个程序段；使用G92循环每刀螺纹加工需要一个程序段，但是G76循环能在一个程序段或两个程序段中加工任何单头螺纹。在机床上修改程序也会更快更容易。
如图2.8所示，表明G76指令的加工动作。G76螺纹加工循环需要输入初始数据。
（2）复合螺纹加工循环指令G76格式
G76指令格式：
G76 P（m r α） Q（最小切深）R(精加工余量)；
G76 X(U) Z（W）P（牙高）Q（最大切深）R（锥螺纹参数）F（导程）；
FANUC 0i复合螺纹加工循环指令G76格式分两个程序段，格式中各参数含义如下表1：
（3） G76外螺纹切削编程示例
螺纹加工程序O2001用G76编程可改写成程序O2003
O2003
G21 G99
T0404 (调用第4号外螺纹刀具)
G97S500 M03
N20 G00 X30 Z6 M08 ； (外螺纹刀具到达切削起始点, 导入距离6 mm)
N30 G76 P011060 Q100 R0.1；（螺纹参数设定）
N40 G76 X22.01 Z-23. P920 Q320 F1.5；
G00 X100 Z100 M09
M05
M30 (程序结束)
显然用G76编程的程序O2003比O2001和O2002又简洁多了。
G76程序段N30，N40说明：
程序段“N30 G76 P011060 Q100 R0.1；”中：
P011060表示：精加工次数是一次；倒角量为一个导程；刀尖角度60°。
Q100表示：最小切深钳制在半径值100微米
R0.1：表示精加工余量0.1mm
程序段“N40 G76 X22.01 Z-21. P920 Q320 F1.5；”中
X22.01 Z-23.表示：牙底深度X值为X22.01；螺纹切削Z终点Z-23.
P920表示：牙高为半径值920微米
Q320表示：第一刀切深为半径值320微米
F1.5表示：螺距1.5mm
2.5 内螺纹切削编程示例
试编写图2.9所示工件的内螺纹加工程序。
图2.9 内螺纹示例工件及加工相关设计(单位:mm)螺纹加工前的底孔直径≈公称直径d—P＝30－2＝28；
确定工件坐标系如图2.9；
设计螺纹切削循环G76起点在（X24，Z6），选择X24不仅保证刀具X 向与实体的安全间隙，又避免螺纹刀退出时碰撞工件。Z6是螺纹切削导入距离6mm 。如图2.9。
设计螺纹最后一刀切削的终点（与起点相对形成矩形切削区域）坐标是（X30，Z －
35）。X30为内螺纹的牙底直径。Z －35保证刀具足够切出距离，又不至于让刀具碰撞到夹具。如图2.9。
内螺纹的其它切削参数计算如下：
螺纹牙高=0.61343P ≈0.61343×2≈1.22(mm)
走刀次数=2.8P+4≈9；
4.0922
.1===走刀次数牙高
最大切深(mm)
13.09
4.0===走刀次数最大切深最小切深(mm) 拟定主轴转速使用恒定转速400r/min, 进给量则是导程2mm ／r 。
设螺纹底孔已经加工完毕，内螺纹加工程序O2004如下：
O2004；
G21 G99；
T0404 (调用第4号外螺纹刀具)
G97 S400 M03；
N20 G00 X24 Z6 M08 ； (外螺纹刀具到达切削起始点, 导入距离6 mm)
N30 G76 P011060 Q130 R －0.1；（注意：内螺纹精加工余量取负值）
N40 G76 X30 Z-35. P1220 Q400 F2；
G00 X100 Z100 M09；
M05；
M30； (程序结束)
典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)
典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)
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。 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。 关键词：数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计
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需品。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，给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。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。 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经验有限。在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师提出批评和指正。
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
数控轴类零件加工工艺的设计
山东华宇职业技术学 院 毕业论文 题目：数控轴类零件加工工艺设计 姓名：高攀 所在学院：山东华宇职业技术学院 专业班级：机械制造及自动化 学号： 20082410127 指导教师：马合 日期：2010.10.25
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，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 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
目录 第1章前言 (4) 第2章工艺方案分析 (5) 2.1 零件图 (5) 2.2 零件图分析 (5) 2.3 确定加工方法 (5) 2.4 确定加工方案 (6) 第3章工件的装夹 (7) 3.1 定位基准的选择 (7) 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 数控车床常用的装夹方式 (7) 3.6 确定合理的装夹方式 (7) 第4章刀具及切削用量 (8) 4.1 选择数控刀具的原则 (8) 4.2 选择数控车削用刀具 (8) 4.3 设置刀点和换刀点 (8) 4.4 确定切削用量 (9) 第5章典型轴类零件的加工 (10) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (10) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (12) 5.3 加工坐标系设置 (15) 5.4 手工编程 (16)
螺纹连接轴
一、零件设计 该零件属于典型的轴类零件，材料为45钢，可以选用直径为45mm、长度为145mm的圆钢为毛坯。 零件图如下： 图1-1螺纹连接轴零件图 为方便加工，在数控加工前，可先手动平左、右端面，长度加工到140mm，再将毛坯用外圆车刀车削至?40，然后利用尾座使用?16的麻花钻将?16×12的孔钻出来、。在数控加工时，为了保证在加工时零件有一定的刚度，不发生旋转偏心，故先加工零件右端，再加工零件左端，其装夹部位均为?40的轴面，在装夹时可以在工件表面垫衬纸张。 二、工艺分析 1.工件装夹 三爪自定心卡盘 2.加工设备 HNC-21T CJK6032-3
3.量具清单 表2-1量具清单表 4.刀具清单 表2-2刀具清单表 5.加工工序卡 （1）左端加工工序卡 表2-3 左端加工工序卡
（2）右端加工工序卡 表2-4右端加工工序卡
三、加工程序 右端程序： %1 ；程序名 M03 S600 ；主轴600r/min正转 T0101 ；换1号外圆车刀 G00 X46 Z2 ；快速定位 G71 U0.5 R0.5 P10 Q20 X0.1 Z0.05 F60 ；右端轮廓粗加工循环 N10 G00 X0 Z2 ；定位 G01 X0 Z0 G03 X10 Z-5 R5 ；加工SR5的球面 G01 X10 Z-20 ；加工?10的轴 X14 X16 Z-21 ；加工C1倒角
Z-50 ；加工?16的轴 X34 N20 G02 X40 Z-53 R3 ；加工右端R3的圆角 G00 X100 ；退到安全位置 Z100 T0202 ；换2号槽刀 G00 X46 Z-50 ；快速定位 G01 X12 F15 ；加工4x3的螺纹退刀槽X46 G00 X100 ；退到安全位置 Z-100 T0303 ；换3号螺纹刀 G00 X18 Z-18 ；快速定位 G82 X15.5 Z-47 E2 R-1 F20 ；第1次螺纹切削，切削深度0.5 G82 X15.1 Z-47 E2 R-1 F20 ；第2次螺纹切削，切削深度0.4 G82 X14.7 Z-47 E2 R-1 F20 ；第3次螺纹切削，切削深度0.4 G82 X14.4 Z-47 E2 R-1 F20 ；第4次螺纹切削，切削深度0.3 G82 X14.1 Z-47 E2 R-1 F20 ；第5次螺纹切削，切削深度0.3 G82 X13.9 Z-47 E2 R-1 F20 ；第6次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.7 Z-47 E2 R-1 F20 ；第7次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.5 Z-47 E2 R-1 F20 ；第8次螺纹切削，切削深度0.2 G82 X13.4 Z-47 E2 R-1 F20 ；第9次螺纹切削，切削深度0.2
带螺纹轴类零件加工工艺14
目录 一．零件加工工艺 (2) 1.零件工艺分析 (2) 2.毛坯选择 (2) 3.加工方法 (2) 4.工艺路线 (3) 5.工艺装备 (3) 二．工序50的定位与夹紧方案 (3) 1.定位基准和定位方案 (3) 2.装夹方案 (3) 3.定位误差 (3) 4.夹具图示 (4) 三．数控加工<工序30） (5) 1.加工路线 (5) 2.数控程序 (6) 四．实训总结 (7) 附录机械工艺过程卡片 (8) 机械工序卡片 (9) 车削工序卡片 (10) 车端面工序卡片 (11) 钻孔工序卡片 (12) 磨削工序卡片 (13) 参考文献 (14) 一、零件加工工艺
1.零件工艺分析 该零件的工艺路线的特点是工序集中。 1该零件生产批量为中等批量，尺寸变化不大，因此最好选用自由锻造的圆棒。 2因零件的表面粗糙度有一部分为Ra0.8，其他为1.6，因此精加工后还需要磨削处理。 3零件中的螺纹因为尺寸精度要求不高，可以选择车削经简单复合螺纹车削完成。 4因零件需要钻沉头孔，表面粗糙度为3.2，可采用先经普通麻花钻再由平底钻完成。 2.毛坯选择 根据零件图可知，毛坯制造方式为45钢，退火处理，尺寸长宽为120*40圆棒，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。 3.加工方法 <1）选择毛坯； <2）用数控车床按图纸车削工件外形，再车螺纹，再切断； <3）调头装夹，车端面； <4）用钻床按图纸要求加工；
<5）按图纸要求磨削； 注：以上的数控车床加工采用的装夹夹具为三爪卡盘，钻床采用平口虎钳，磨削采用外圆磨削专用夹具。 4．工艺路线 10选择毛坯 20热处理 30车削 40车端面 50钻孔 60磨削 70检验 .5工艺装备 <1）数控车床，45度弯头车刀，90度车刀，断面车刀； <2）普通钻床，Φ20麻花钻Φ22平底钻，； <3）三爪卡盘，平口虎钳，游标卡尺。 二、工序50的定位与夹紧方案 1.定位基准和定位方案 由零件图可知，需要加工的表面为沉头孔，Ra=3.2，加工精度较高，加工难度低，用通用平口虎钳夹住可以达到六点定位的要求，工件各个方向的自由度均得到限制，保证装夹的紧固性，工件各面互为基准，且基准统一。 2.装夹方案 虎钳装夹，装夹时装夹外圆表面需要铜皮包裹，以保证装夹面的表面粗糙度。 3.定位误差 此道工序为外圆柱面支承定位，且工序基准与定位基准重合，可认为基准位移误差为零，故定位误差为零。 4．夹具图示 夹具快照
典型轴类零件加工工艺标准规范标准分析
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；
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
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）。
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;
典型零件加工工艺(轴类,盘类,箱体类,齿轮类等
典型零件加工工艺(轴类，盘类，箱体类，齿轮类等 实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 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65Mn，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。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支
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
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
轴类零件加工工艺设计毕业论文
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章工件的装夹 (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 (5) 第4章刀具及切削用量 (6) 4.1 选择数控刀具的原则 (6) 4.2 选择数控车削用刀具 (6) 4.3 设置刀点和换刀点 (6) 4.4 确定切削用量 (7) 第5章典型轴类零件的加工 (9) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (9) 5.1.1技术要求 (9) 5.1.2毛坯选择 (9) 5.1.3定位基准选择 (9) 5.1.4轴类零件的预备加工 (9) 5.1.5 热处理工序 (10)
5.1.6加工工序的划分 (10) 5.1.7加工顺序 (10) 5.1.8走刀路线和对刀点选择 (11) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (11) 5.2.1确定加工顺序及进给路线 (11) 5.2.2选择刀具 (11) 5.2.3选择切削用量 (11) 5.3 加工坐标系设置 (13) 5.3.1建立工件坐标系 (13) 5.3.2试切法对刀 (13) 5.3.3选择切削用量 (14) 5.4 手工编程 (15) 第6章结束语 (18) 第7章致谢词 (19) 参考文献 (20)
第1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；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。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艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。
车床零件加工工艺
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
轴类零件工艺制定实例
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。
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。
轴类零件的工艺路线设计及
轴类零件的工艺路线设计及NC 编程 主要研究内容 对设计零件的加工细节进行工艺分析及其设计，解决零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写等问题。绘制其加工路线图，最后根据确定下来的工艺对其进行NC 编程，加工出实体零件。 主要技术指标或研究目标 设计中所选轴零件具有代表性，零件材料处理为：钢，45 调制处理HRC26～36。要求具有倒角、圆角和槽等特征要求有数控加工程序和试加工。 用AutoCAD 绘图软件绘制出一个典型轴类零件的图样，使用仿真软件完基本要求成轴类零件的实体加工，各表面粗糙度符合要求，尺寸符合要求并根据零件图确定出加工工艺路线。[1]金捷、刘小菡编《械制造技术与项目训练》[M]. 复旦大学出版社.2010 年主要参考资料及文献[2]周虹主编《加工工艺设计与程序编制》[M].人民邮电出版社.2010 年[3]孙建东、程光主编《机械制图》[M].西安电子科技大学出版社. 2007 年[4]黄应勇主编《数控机床》[M].北京大学出版社.2008 年[5] 李华编《机械制造技术》[M]. 高等教育出版社. 2006 年 I 摘要 本文主要针对回转轴类零件工艺进行数控加工工艺分析，它意义深重，本文将对它进行讲述。零件的工艺设计内容主要包括：零件加工工艺过程设计、加工工序设计、加工路线设计、程序设计，以及机床、刀具、夹具的选择等等。本文重点分析了零件数控加工工艺过程及所采用的加工路线和加工程序。例如合理运用G71、G73、、G70、G90、G92 等常用复合循环指令进行的粗加工、精加工程序的编制。课题贯穿本专业所学到的理论知识及实践操作技术。从分析设计到计算、操作得到成品，同时本次选题提供了自主学习、自主选择、自主完成的机会。毕业设计有实践性、综合性、探索性、应用性等特点。本次选题的目的时检验自己所学专业知识的程度是数控技术专业技能的重要组成部分是运用数控仿真的综合练习。 关键词：关键词：工艺分析，工艺设计、数控加工、程序编制 II ABSTRACT This article mainly aims at to rotate kind parts of nc machining process technology analysis, it a meaning alot, this article will tell to it. Parts of the process design content mainly includes: parts processing process design, processing process design, processing route design, program design, and machine, cutter, jig choice and so on. This article mainly analyzes parts CNC machining process and adopted the processing route and processing procedures. For example, G71 reasonable use of G73, and G70, G90, G92 some compound circulation instructions of rough machining, finish machining procedure formulation. Throughout this specialized subject has learned the theoretical knowledge and practical operation technology. From analyzing the design to calculation, operation get finished goods, while this topic provides of autonomous learning, independent selection, independent completed opportunities. Graduation design is practical, comprehensive and exploratory, applicability etc. Characteristics. The purpose of this topic when inspection praice professional knowledge degree of numerical control technology is an important part of professional skills is to use nc simulation of comprehensive practice. Key words: process analysis and process design, nc machining, programming.