轴类零件加工工艺规程及编程课程设计

毕业设计（论文）

09 级数控技术

题目：轴类零件的数控加工工艺及编程

学生姓名：于浩

指导教师：罗涛

班级：数控技术09301

二○一一年十月

目录

摘要 (2)

前言 (3)

概述 (4)

一、工艺方案分析 (5)

（一）零件图数控加工工艺分析 (5)

二零件图结构工艺分析 (6)

三、毛坯的设计 (8)

四、零件工艺规程的设计 (9)

五、刀具及数控车床的选择 (17)

六、数控加工程序的编制 (23)

（一）加工坐标系设置 (23)

（二）手工编程 (25)

结束语 (27)

参考文献 (29)

毕业论文（设计）成绩评定表 (30)

摘要

随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程，侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、加工路线图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

关键词：数控加工；工艺过程；加工工序；加工路线

前言

机械制造业在国民经济中起着特殊重要的作用它为各个经济部门提供先进的技术装备，为人民生活提供所需的机械商品，为国防事业提供了现代化的武器，也为各个部门提供了各种机械设备，其中机械设备都是由不同的零件而组成的，这些零件是由不同的工种分别加工出来的。随着科学技术的发展，尽管有一些零件已经用精密的铸造或冷压等方法来制造，但是，绝大多数零件的制造还离不开普通机床的加工。

轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，以实现回转运动并传递转距和动力，如齿轮，车轮，电动机，转子，铣刀等各种作回转运动的零件，都必须安装在轴上，才能实现它们的功用。

轴是代表性的零件之一，加工难度较大，工艺路线较长，涉及轴类零件的加工的许多基本工艺问题，下面通过对轴技术条件的分析和工艺过程的讨论，来说明轴类零件加工的一般规律。

本文主要论述了普通轴加工工艺，有工艺分析定位基准的选择，加工阶段，机械加工工艺过程，轴的材料及热处理和检验等

概述

机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。

在现有的生产条件下，如何采用经济有效的加工方法，合理地安排加工工艺路线以获得符合产品要求的零件，最重要的就是要编制出零件的工艺规程。

一、工艺方案分析

（一）零件图数控加工工艺分析

抄画零件图

1. 读图审图

该轴零件形状比较复杂,它包括外圆、圆锥面、端面、型面、外螺纹、倒角、退刀槽、圆弧等表面的加工。所注尺寸详细、正确。符合数控加工工艺的特点。表面粗糙度Ra1.6um，提高零件的表面的质量和加工精度，公差等级为中级以上，可对该零件进行双面或多面的顺序加工。采用零件轮廓或两顶尖、辅助工件等基准定位。加工工序较集中，尺寸集中标注方法，利于编程、设计基准、工艺基准与编程原点的统一。

二零件图结构工艺分析

该轴零件为锻件，有圆弧表面R36㎜,以及外圆柱表面R36㎜，外圆∅ 0

0.02

48-㎜，加工圆锥锥度8.5°，切沟槽0

0.0224-㎜，公称直径46㎜，导程为3㎜，螺距

1.5㎜的右旋普通粗牙外螺纹，旋合长度为16㎜，退刀槽为5×2㎜，外螺纹倒角1×45°；公称直径为30㎜，螺距为1.5㎜的右旋细牙内螺纹，退刀槽为4×2㎜内螺纹加工深度为32㎜，内螺纹倒角为2×45°。加工最大外圆∅ 0

0.02

96-㎜。

1. 零件的材料分析

（1）零件材料的选用是非常重要的，选材不当制成的零件不能满足使用要，

过早损伤和破坏生产不良影响或经济效益差等。机械零件选材的一般原则是：

首先满足使用性能的要求，同时兼顾公益性、经济性和环抱性。对于轴类零件的选材应具有一下几个要求：

（2）优良的综合力学性能，即要求有高的强度韧性，以防止由于过载和冲压而引起的变形和断裂。

（3）高的疲劳强度，防止疲劳断裂。

（4）良好的耐磨性。

4.在特殊条件工作时还应有特殊要求。

本零件的材料是45号钢。其化学成分为：含碳（C）量是0.42~0.50%，Si 含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量<=0.25%，Ni含量<=0.30%。其力学性能：正火：850 淬火：840 回火：600 抗拉强度：不小于600Mpa 屈服强度：不小于355Mpa 伸长率：16% 收缩率：40% 冲击功：39J 钢材交货状态硬度：不大于未热处理：229HBS 退火钢：197HBS

材料长度的选择：选择长132cm 、φ98的棒料

三、毛坯的设计

（一）毛坯的种类

常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷压件等。

1. 铸件：适用于形状复杂的毛胚。

2. 锻件：适用与零件强度较高，形状较简单的零件。尺寸大的零件因受设

备限制，一般用自由锻；中、小型零选模锻；形状复杂的钢质零

件不宜用自由锻。

3. 型材：热扎型材的尺寸较大、精度低，多用做一般零件的毛坯；热轧型

材尺寸较小、精度较高，多用于毛胚精度要求较高的中小型零件，

适用于自动机床加工。

4. 焊接件：对于大件来说，焊接件简单方便，特别是单件小批生产可以大

大缩短生产周期，但焊接后变形大，需经时效处理。

5. 冷压件：适用于形状复杂的板料零件，大多用于中小零件的大批量生产。

(二)毛坯种类的选择

选择毛坯种类需考虑的因素有以下几点：

1. 根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯。

2. 根据零件的功能选择毛坯。

3. 根据生产类型选择毛坯。

4. 根据具体的生产条件选择毛坯。

(三) 毛坯的形状和尺寸的选择

确定毛坯的形状与尺寸的步骤是：首先选取毛坯的加工余量和毛坯的公差，其次将毛坯加工余量叠加在零件的相应加工表面上，从而计算出毛坯的尺寸，最后标注毛坯吃尺寸与公差。其总的要求是：实现少屑或无屑加工。因此，毛胚形状要力求接近成品形状，以机械加工的劳动量。