带螺纹轴类零件加工工艺14
教案14§2-3、轴类零件的螺纹加工
第二章 轴类零件加工
梳刀有锥度，加工时各刀齿能同时进行切削， 梳刀有锥度，加工时各刀齿能同时进行切削， 走刀次数少，但加工精度低（ 走刀次数少，但加工精度低（∵梳刀本身的螺距 就有误差），另外， ），另外 就有误差），另外，刀具齿廓与工件的截形有干 涉现象，特别是使用螺旋槽梳刀时， 涉现象，特别是使用螺旋槽梳刀时，梳刀直径与 螺纹截形的误差有很大关系，因此， 螺纹截形的误差有很大关系，因此，如梳刀直径 为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同， 大，为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同，梳刀螺 旋线做成多头的。 旋线做成多头的。
第二章轴类零件加工梳刀有锥度加工时各刀齿能同时进行切削走刀次数少但加工精度低梳刀本身的螺距就有误差另外刀具齿廓与工件的截形有干涉现象特别是使用螺旋槽梳刀时梳刀直径与螺纹截形的误差有很大关系因此如梳刀直径大为保持梳刀螺旋槽升角与工件相同梳刀螺旋线做成多头的
第二章 轴类零件加工
§2-3、轴类零件的螺纹加工 、 概述： 一、概述： 螺纹分为联接螺纹和传动螺纹两种。 螺纹分为联接螺纹和传动螺纹两种。 用于联接的螺纹一般是普通的三角形小螺距 螺纹，加工精度要求不太高。 螺纹，加工精度要求不太高。外螺纹常用车削加 工完成，内螺纹加工除车削外， 工完成，内螺纹加工除车削外，尺寸小的螺孔也 常用丝锥攻制而成。 常用丝锥攻制而成。 用于将旋转运动变成直线运动， 用于将旋转运动变成直线运动，同时进行能量 和力的传递， 和力的传递，或者调整零件的相互位置的螺纹称 传动螺纹。传动螺纹不但精度要求高， 传动螺纹。传动螺纹不但精度要求高，而且在强 耐磨性等方面都有一定要求。 度、耐磨性等方面都有一定要求。
第二章 轴类零件加工
多线砂轮的修整较困难， 多线砂轮的修整较困难，这是造成精度低的主 要原因。 要原因。
轴类零件加工工艺过程
“机械设计师成长之路”
四、选择毛坯、确定毛坯尺寸。
1、该轴选用φ 45钢棒料做为毛坯。
2、毛坯尺寸为φ 50mm×415mm。
五、工艺规程设计 1、选择合理的定位。
粗加工采用毛坯外圆定位，精加工采用两端中心孔定 位 2、零件表面加工方法的确定。
该零件为回转体类零件，粗加工和半精加工采用车床 加工加工外径及各端面最合适，精加工采用磨削，键槽采 用铣床加工。
“机械设计师成长之路”
二、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。下面就以换向器中的传动轴为例 ，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1、零件图样分析，如下图所示：
“机械设计师成长之路”
“机械设计师成长之路”
“机械设计师成长之路”
三、零件的工艺性分析。 1、该轴属于阶梯轴。 2、主要加工的面有φ35 、φ40、φ46、M45×1.5外圆柱面， 10mm键槽、6mm止退槽以及各端面。 3、该轴属精密配合零件，大部分是IT6级。 4、热处理需要调质处理。 5、材质为45钢。 6、多处外径及台阶面有形位公差要求。
“机械设计师成长之路”
六、加工顺序的安排。 1、机械加工工序。 2、热处理工序的安排。 七、该轴加工工艺过程如下图所示。
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谢谢！
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轴类零件的加工工艺过程
“机械设计师成长之路”
一、轴类零件的功能、结构特点及分类 功能---通常用于支撑传动件、传递扭矩或运动、支撑载 荷。 结构的点---大多为回转体类零件，长度大于直径，有圆 柱面、轴肩端面、键槽、螺纹及花键等表面组成。 分类---光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴 、偏心轴和花键轴等）。
《数控加工工艺与编程》课程标准
《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。
左旋螺纹加工方法
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
• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1．功用、结构
功用：将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体，使这些零件保持正确的相对位置，并按一定的传动关 系协调地工作。
结构：形状复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，既有精度要求 较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。
a）
b）
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2．防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
（1）使夹紧力均匀分布，如图a所示 （2）变径向夹紧为轴向夹紧，如图b所示 （3）增加套筒毛坯的刚度，如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
（1）增大刀具的主偏角 （2）内、外表面同时加工，如图c所示 （3）粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关， 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料，孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1．保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工：指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料，四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴，所示。该轴为小 批量生产，材料选择45钢， 淬火硬度40～45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1．结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等，该轴为典型的 阶梯轴结构，有两个支承轴颈。
2．技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra值为0.8μm； 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7，表面粗糙度Ra值为 1.6μm； 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm； 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm， 可保证齿轮平稳传动。
轴类零件加工工艺过程【详解】
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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。
轴类零件的加工工艺
4.3.1.1 采用两中心孔 这是最常用的一种方式。因为轴类零件各外圆表面、
锥孔、螺纹表面的同轴度以及端面对主轴轴线的垂直度 是其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，轴的中心线的具体具现是两端面 的中心孔，采用两中心孔定位，符合基准重合这一基本 定位原则, 再则，采用中心孔定位，能够最大限度地在 一次安装中加工出多个外圆和端面，完成多道工序的切 削加工，符合基准统一原则。所以，应尽可能采用中心 孔作为轴类零件加工的定位基准面。
4.3 轴类零件的加工工艺
4.3.1.2 采用外圆表面 当加工较粗、较长的轴类零件 ，或为了在粗加工
阶段实现强力切削，则采用轴的外圆表面作为定位基准 面，或是以外圆和中心孔同时作为定位基准面，其目的 是为了提高工件刚度和加工生产率。 4.3.1.3 采用锥堵或锥堵心轴
当工件为通孔轴类零件时，工艺上采用带有中心孔 的锥堵（闷头）或锥堵心轴定位，如图4-34所示。当轴 孔的锥度比较小时，（如某车床的主轴锥孔分别为1： 20和莫氏6号锥度），可使用锥堵；当锥孔的锥度较大 或圆柱孔时，则用带锥堵的锥堵心轴。
4.3 轴类零件的加工工艺
⑴ 用右、左偏刀（90º主偏角）车削端面 右偏刀适于车削带有台阶和端面的工件，如一般的 轴和直径较小的端面。通常情况下，偏刀由外向中心走 刀车端面时，是由副刀刃进行切削的，如果背吃刀量较 大，向里的切削力会使车刀扎入工件，而形成凹面，如 图4-36（a）所示。当然也可反向切削，从中心向外走 刀，利用主切削刃进行切削，则不易产生凹面，如图436（b）所示。切削余量较大时，可用如图4-36（c）所 示的端面车刀车削。 在精车端面时，一般用偏刀由外向中心进刀（背吃 刀量要很小），因为这时切屑是流向待加工表面的，故
螺纹轴的数控加工工艺设计
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。
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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
三．数控加工<工序30）
在选择数控车削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。
适宜采用数控车削加工工艺内容有：
<1）工件上的曲线轮廓，直线、圆弧、螺纹或螺旋曲线、特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。
<2）已给出数学模型的空间曲线或曲面。
<3）形状虽然简单，但尺寸繁多、检测困难的部位。
<4）用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。
<5）有严格尺寸要求的孔或平面。
<6）能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形状。
<7）采用数控车削加工能有效提高生产率、减轻劳动强度的一般加工内容。
适合数控铣削的主要加工对象有以下几类：平面轮廓零件、变斜角类零件、空间曲面轮廓零件、孔和螺纹等。
1.加工路线
先用ug绘制好需要加工的轮廓外形，加工外轮廓时，车刀沿工件外轮廓右端坐标为<40，10）处开始进给，粗车进给次数两次，第一次加工余量为6mm，第二次加工余量6mm,精加工一次，加工余量为0.6mm，外轮廓加工完
成后；换第二把螺纹车刀，进给为六次，加工余量分别为0.9mm ，0.8mm ，0.7mm ，0.6mm ，0.5mm ，0.15mm ；螺纹车削后，在进行切断。
2数控程序<因为零件不复杂，所以手工编程） O0010
N10G92G00X40Z10。
N20G97G99S800T0101M03。
N30G73U6W0R2。
N40G73P50Q210U0.6W0.1F0.2。
N50G00Z0。
N60G01X0M08。
N70G03X20Z-10R10S1000。
N80G02X22Z-13R3。
N90G01X26Z-23。
N100X30Z-25。
N110Z-46。
N120X26Z-48。
N130Z-56。
N140X32。
N150Z-66。
N160X36。
N170Z-75。
N180X32。
N190Z-105。
N200X28Z-107。
N210X50。
N220G70P50Q210。
N230G00X40Z-10T0100M09。
N240S15T0202M03。
N250G00X40Z-23M08。
N260G92X30Z-48F2.5。
N270X29.1。
N280X28.3。
N290X27.6。
N300X26.9。
N310X26.75。
N320G00X40M09。
N330Z10T0200。
N340S600T0303M03。
N350G00X40Z-107M08。
N360G01X0。
N370G00X40M09。
N380Z10。
N390T0300。
N400M30。
四．实训总结
通过这段时间的工艺课程设计进一步巩固、加深和拓宽所学的知识；通过设计工艺，树立了正确的设计思想，增强创新意思和竞争意识，熟悉掌握了机械制造工艺设计的一般规律，也培养了分析和解决问题的能力；通过设计计算、绘图以及对运用技术标准、规范、设计手册等相关设计资料的查阅，对自己进行了一个全面的机械工艺设计基本技能的训练。
在具体做的过程中，从设计到计算，从分析到绘图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有精益求精、追求完美的一种精神。
从开始的传动方案的拟定的总体设计中，让我清楚的了解了自己接下来要完成的任务，也很好的锻炼了自己自主学习的能力；在传动件，轴、轴承、联轴器大量的计算和最终的选择过程中，不但考验了自己计算过程中的细心程度还提高了自己快速资料的一种能力；在最后的绘图过程中，再次锻炼并提高了自己手工绘图的能力。
在这个过程中也遇到了些许的问题，在面对这些问题的时候自己曾焦虑，但是最后还是解决了。
才发现当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当
然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心
态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.。
现在把这个课程做完了才发现自己对以前学的知识点有了更好的理解，知识只有放在实践运用上才能体现他的价值才能更好地被大家接受，所以这门实践课是很有必要开设的，也是大家很有必要去认真做的。
在这个过程中，要谢谢同学对我的帮助，在大家的共同探讨下让我对整个加工过程以及绘图过程有了很好的了解，对我后面的整体的加工和绘图的进行有了很大的帮助。
参考文献
1UGNX7中文标准教程/张瑞萍张晓红主编--北京：清华大学出版社.2018.10
2数控加工编程技术/陈为国主编--北京：机械工业出版社，2018.6
3机械制造工艺设计简明手册/李益民主编--北京：机械工业出版社，1993.6
4车削工艺分析及操作案例/董庆华主编--北京：化学工业出版社，2008.8
5FANUC系统数控车床培训教程/关颖主编--北京：化学工业出版社，2007.3
6CAXA/杨士军主编--北京：国防工业出版，2006.9。