轴类零件加工工艺设计
动力轴零件加工工艺设计说明书
课程：机械制造技术
班级：机设zzz
指导老师：zzzzz
第2组：
学号15-27，13人，
组长zzz
副组长-zzzz
2008年11月13日
目录
设计任务书
序言
1 计算生产纲领，确定生产类型
2 审查零件图样的工艺性
3 选择毛坯
4 工艺过程设计
4.1 定位基准的选择
4.2 零件表面加工方法的选择
4.3 制订工艺路线
5 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图
5.1 确定机械加工余量
5.2 确定毛坯尺寸
5.3 设计毛坯图
5.3.1 确定毛皮尺寸公差
5.3.2 确定圆角半径
5.3.3 确定拔模角
5.3.4 确定分模位置
5.3.5 确定毛坯的热处理方式
6 工序设计
6.1 选择加工设备与工艺装备
6.1.1 选择机床
6.1.2 选择夹具
6.1.3 选择刀具
6.1.4 选择量具
6.1.4.1 选择各外圆加工面的量具
6.1.4.2 选择加工孔用量具
6.1.4.3 选择加工轴向尺寸所用量具
6.1.4.4 选择加工槽所用量具
6.1.4.5 选择滚齿工序所用的量具
6.2 确定工序尺寸
6.2.1 确定圆柱面的工序尺寸
6.2.2 确定轴向工序尺寸
6.2.2.1 确定各加工表面的工序加工余量
及L6 6.2.2.2 确定工序尺寸L13、L23、L
5
6.2.2.3 确定工序尺寸L12、L11及L
21
6.2.2.4 确定工序尺寸L3
6.2.2.4 确定工序尺寸L4 6.2.3 确定铣槽的工序尺寸 7 确定切削用量及基本时间（机动时间）
7.1 工序030切削用量及基本时间的确定 7.1.1 切削用量
7.1.1.1 确定粗车外圆mm 054.05.118-φ的切削用量
7.1.1.2 确定粗车外圆mm 5.91φ、端面及台阶面的切削用量
7.1.1.3 确定粗镗孔mm 019
.00
65+φ的切削用量 7.1.2 基本时间
7.1.2.1确定粗车外圆mm 5.91φ的基本时间 7.1.2.2 确定粗车外圆mm 054.05.118-φ的基本时间 7.1.2.3 确定粗车端面的基本时间
7.1.2.4 确定粗车台阶面的基本时间
7.1.2.5 确定粗镗mm 019
.00
65+φ孔的基本时间 7.1.2.6 确定工序的基本时间 7.2 工序040切削用量及基本时间的确定
7.3 工序050切削用量及基本时间的确定 7.3.1 切削用量
7.3.1.1 确定半精车外圆mm 022.0117-φ的切削用量
7.3.1.2 确定半精车外圆mm 90φ、端面、台阶面的切削用量
7.3.1.3 确定半精车镗孔mm 074
.00
67+φ的切削用量 7.3.2 基本时间
7.3.2.1 确定半精车外圆mm 117φ的基本时间 7.3.2.2 确定半精车外圆mm 90φ的基本时间 7.3.2.3 确定半精车端面的基本时间 7.3.2.4 确定半精车台阶面的基本时间 7.3.2.5 确定半精镗mm 67φ孔的基本时间 7.4 工序060切削用量及基本时间的确定 7.4.1 切削用量
7.4.1.1 确定精镗mm 68φ孔的切削用量
7.4.1.2 确定镗沟槽的切削用量
7.4.2 基本时间
7.5 工序070切削用量及基本时间的确定
7.5.1 切削用量
7.5.2 基本时间
7.6 工序080切削用量及基本时间的确定
7.6.1 切削用量
7.6.1.1 确定每齿进给量
f
z
7.6.1.2 选择铣刀磨钝标准及耐用度
7.6.1.3 确定却小速度v和工作台每分钟进给量
f
Mz 7.6.1.4 校验机床功率
7.6.2 基本时间
7.7 工序080切削用量及基本时间的确定（二）
7.7.1 切削用量
7.7.1.1 确定每齿进给量
f
z
7.7.1.2 选择铣刀磨钝标准及耐用度
7.7.1.3 确定却小速度v和工作台每分钟进给量
f
Mz 7.7.2 基本时间
7.8 工序090切削用量及基本时间的确定
7.8.1 切削用量
7.8.1.1 确定进给量f
7.8.1.2 选择钻头磨钝标准及耐用度
7.8.1.3 确定切削速度v
7.8.2 基本时间的确定
8、分析讨论
9、参考文献
附件
1 计算生产纲领，确定生产类型
图7．1—1所示为某产品上的一个齿轮零件。该产品年产量为2000台，其设备品率为10％，机械加工废品率为l％，现制订该齿轮零件的机械加工工艺规程。
N=Qn(1十α％十β％)
=2000×1(1+10％+1％)件／年
=2220件/年
齿轮零件的年产量为2220件，现已知该产品属于轻型机械，根据表1．1—2生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为中批生产。
2 审查零件图样的工艺性
齿轮零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。但基准孔φ68K7mm 要求Ra0．8μm有些偏高。一般8级精度的齿轮，其基准孔要求尺。1．6μm即可。本零件各表面的加工并不困难。关于4个φ5mm的小孔，其位置是在外圆柱面上6mm ×1．5mm的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为3mm。由于加工时，不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求则比较困难。分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高的要求，只要钻到沟槽之内，即能使油路通畅，因此4个φ5mm孔的加工亦不成问题。
3 选择毛坯
齿轮是最常用的传动件，要求具有一定的强度。该零件的材料为45钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，故毛坯可采用模锻成型。
零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。即外形做成台阶形，内部孔锻出。
毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。
4 工艺过程设计
4.1 定位基准的选择
本零件是带孔的盘状齿轮，孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准)，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选 68K7孔及一端面作为精基准。
图7.1-1 零件图
由于本齿轮全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。外圆φ117mm外为分模面，表面不平整有飞边等缺陷。定位不可靠，故不能选为粗基准。
4.2 零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆、内孔、端面、齿面，槽及小孔等，材料为45钢。参考本手册有关资料，其加工方法选择如下：
(1)φ90μm外圆面：为未注公差尺寸，根据GBl800—79规定其公差等级按ITl4，
3．2μm，需进行粗车及半精车(表1．4—6)。
表面粗糙度为R
a
(2)齿圈外圆面：公差等级为ITll，表面粗糙度为Ra3．2μm，需粗车、半精车(表1．4—6)。
6．3μm，粗车即可 (3)φ106.5-0.40mm外圆面：公差等级为ITl2，表面粗糙度R
a
(表1．4—6)。、
0．8μm，毛坯孔已锻出，为 (4)φ68K7mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为R
a
未淬火钢，根据表1．4—7，加工方法可采取粗．镗、半精镗之后用精镗、拉孔或磨孔等都能满足加工要求。由于拉孔适用于大批大量生产，磨孔适用于单件小批生产，故本零件宜采用粗镗、半精镗、精镗。
(5)φ94mm内孔：为未注公差尺寸，公差等级按ITl4，表面粗糙度为R
6．3μm，
a
毛坯孑L已锻出，只需粗镗即可(表1．4—7)。
(6)端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra3．2μm及Ra6．3μm两种要求。要求Ra3．2μm的端面经粗车和半精车，要求Ra6．3μm 的端面，经粗车即可(表1．4—8)。
1．6μm，采用 (7)齿面：齿轮模数为2.25，齿数为50，精度8FL，表面粗糙度为R
a
A级单头滚刀滚齿即能达要求(表1．4—16、表1．4一17)。
(8)槽：槽宽和槽深的公差等级分别为ITl3和ITl4，表面粗糙度分别为Ra3．2μm 和Ra6．3μm，需采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣(参考表1．4—8)。
(9)声5ram小孔：采用复合钻头一次钻出即成。
4.3 制订工艺路线
齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，齿坯加工可按下述工艺路线进行：
工序010：备料，模锻成型毛坯，材料为45钢，含碳量为0.42％～0.50％。
工序020：正火热处理，将工件加热到830-850摄氏度，保温50分钟后，在空气中冷却。碳钢正火后的硬度为156～228（HB）。
工序030：以φ106．5mm处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆φ90mm及台阶面，粗车外圆乒117mm，粗镗孔声68mm。
工序040：以粗车后的φ90mm外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆φ106.5-0.40m m及台阶面，车6mm×1．5mm沟槽，粗镗φ94mm孔，倒角。
工序050：以粗车后的φ106．5—8．4mm外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆声90mm及台阶面，半精车外圆φ117mm，半精镗φ68mm孔，倒角。
加工齿面是以孔φ68K7mm为定位基准，为了更好地保证它们之间的位置精度，齿面加工之前，先精镗孔。
工序060：以φ90mm外圆及端面定位，精镗φ68K7孔，镗孔内的沟槽，倒角。
工序070：以φ68K7孔及端面定位，滚齿。
4个槽与4个小孔的加工安排在最后，考虑定位方便，应先铣槽后钻孔。
工序080：以φ68K7孔及端面定位，粗铣4个槽。
以φ68K7孔、端面及粗铣后的一个槽定位，半精铣4个槽。
工序190：以φ68K7孔、端面及一个槽定位，钻4个小孔。
工序100：钳工去毛刺。
工序110：齿面淬火
工序120：终检。
5 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图
5.1 确定机械加工余量
钢质模锻件的机械加工余量按JB3835—85确定。确定时，根据估算的锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数，由表2．2—25可查得除孔以外各内外表面的加工余量。孔的加工余量由表2．2—24查得。表中余量值为单面余量。
(1)锻件质量 根据零件成品重量1．36kg 估算为2．2kg 。 (2)加工精度 零件除孔以外的各表面为一般加工精度F1。
(3)锻件形状复杂系数S
外廓包容体
锻件
m m s =
假设锻件的最大直径为mm 121φ，长68mm
6.138kg 6138g g 85.78.621.122
==??=）（外廓包容体πm
kg 2.2=锻件m 358.0138
.62
.2==
S 按表2．2—10，可定形状复杂系数为S2，属一般级别。
(4)机械加工余量 根据锻件重量、F l 、S2查表2．2—25。由于表中形状复杂系数只列有Sl 和S3，则S 2参考S1定，S4参考S 3定。由此查得直径方向为1.7～2.2mm ，水平方向亦为1．7～2．2mm 。即锻件各外径的单面余量为1．7～2．2mm ，各轴向尺寸的单面余量亦为1．7～2．2mm 。锻件中心两孔的单面余量按表2．2—24查得为2．5mm 。 5.2 确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra ≥1．6μm 。Ra<1．6μm 的表面，余
量要适当增大。
分析本零件，除声68K7孔为Ra0．8μm 以外，其余各表面皆Ra ≥1．6μm ，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可(由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据中的小值。当表面需经粗加工和半精加工时，可取其较大值)。φ68K7孔采用精镗达到Ra0．8μm ，故需增加精镗的加工余量。参考磨孔余量(表2．3一11)确定精镗孔单面余量为0．5mm ，则毛坯尺寸如表7．5—1所示。 5.3 设计毛坯图
5.3.1 确定毛坯尺寸公差
表7.5—1 齿轮毛坯（锻件）尺寸
毛坯尺寸公差根据锻件重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。
，45钢含碳量为0．42％～0．50％，本零件锻件重量2．2kg，形状复杂系数为S
2
其最高
含碳量为0．5％，按表2．2一ll，锻件材质系数为M1，采取平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从表2．2—13、表2．2一16查得。
本零件毛坯尺寸允许偏差如表7．5—2所列。毛坯同轴度偏差允许值为0．8mm，残留飞边为0.8mm(表2．2—13)。
表7.5—1 齿轮毛坯（锻件）尺寸允许偏差
5.3.2 确定圆角半径
锻件的圆角半径按表2．2—22确定。本锻件各部分的H／B皆小于2，故可用下式计算：
外圆角半径 r=0．05H+0．5
内圆角半径 R=2．5r+0．5
为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同数值。以最大的H 进行计算 r=(0．05×32+0．5)mm=2．1mm r 圆整为2．5mm 。
R=(2．5×2．5+0．5)mm=6．75mm R 圆整为7mm 。
以上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量。 5.3.3 确定拔模角
本锻件由于上、下模模膛深度不相等，起模角应以模膛较深的一侧计算。
291.0110
32,1110110====B H B L 按表2．2—23，外起模角α=5°，内起模角β=7°。
5.3.4 确定分模位置
由于毛坯是H 钢质齿轮毛坯经锻造后应安排正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀的组织，从而改善了加工性。 图7．5—1所示为本零件的毛坯图。 6 工序设计 6.1 选择加工设备与工艺装备 6.1.1 选择机床 (1)工序I、Ⅱ、Ⅲ是粗车和半精车。各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的C 620—1型卧式车床即可(表4．2—7)。 (2)工序Ⅳ为精镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙参数值较小需选用较精密的车床才能满足要求。选 C 616A型(表4．2—7)。 (3)工序V滚齿。从加工要求及尺寸大小考虑，选Y3150型滚齿机较合适(表4．2—49)。 (4)工序Ⅵ、Ⅶ是用三面刃铣刀粗铣及半精铣槽，应选卧式铣床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的。X62型能满足加工要求(表4．2—38)。 (5)工序Ⅷ钻4个φ5mm 的小孔，可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z518型立式钻床(表4．2—14)。 6.1.2 选择夹具 本零件除粗铣及半精铣槽、钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前四道车床工序用三爪自定心卡盘，滚齿工序用心轴。 6.1.3 选择刀具 (1)在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用YT 类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YTl5，精加工用YT30。为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀(GB5343.1—85，GB5343.2—85)。切槽刀宜选用高速钢。 (2)滚齿根据表1.4—16，采用A 级单头滚刀能达到8级精度。滚刀的选择按表3.1—53，选模数为2．25mm 的Ⅱ型A 级精度滚刀(GB6083—85)。 (3)铣刀按表3．1—40选错齿三面刃铣刀(GBll28—85)。零件要求铣切深度为15mm ，按表 3.1—28，铣刀的直径应为110～150mm 。因此所选铣刀：半精铣工序铣刀直径d=125mm ，宽L=16mm ，孔径D=32mm ，齿数z=20；粗铣由于留有双面余量3mm(表2.3—22)，槽宽加工到13mm ，该标准铣刀无此宽度需特殊订制，铣刀规格为d=125mm 。L=13mm ，D=32mm ，z=20。 (4)钻φ5mm 小孔，由于带有90°的倒角，可采用复合钻一次钻出。 6.1.4 选择量具 本零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有二种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时，采用其中的一种方法即可。 6.1.4.1 选择各外圆加工面的量具 工序Ⅲ中半精车外圆庐117h11达到图纸要求，现按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具：该尺寸公差T=0.22mm 。按表5.1—1，计量器具不确定度允许值U1=0.016mm 。根据表5．1—2，分度值0.02mm 的游标卡尺，其不确定度数值U=O.02mm ，U>U1，不能选用。必须U ≤U1，故应选分度值0．01mm 的外径百分尺(U=0．006mm)。从表5．2—9中选择测量范围为100～125mm ，分度值为0．01mm 的外径百分尺(GBl216—85)即可满足要求。 按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具如表7．6—1所列。 加工声91.5mm 外圆面可用分度值0.05mm 的游标卡尺进行测量，但由于与加工φ118.5mm 外圆面是在同一工序中进行，故用表中所列的一种量具即可。 6.1.4.2 选择加工孔用量具 φ68K7孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至 mm 19 .0065+φ, 表7．6—1外圆加工面所用量具 (mm) 半精镗至mm 09 .00 67+φ。现按计量器的测量方法极限误差选择其量具。 (1)粗镗孔φ67+0.090mm 公差等级为ITll ，按表5．1—5，精度系数K=10％，计量 器具测量方法的极限误差△lim=KT=O ．1×0．19mm=0．019mm 。查表5．1—6，可选内径百分尺，从表3．2一10中选分度值0．01mm ，测量范围50～125mm 的内径百分尺(GB8177—87)即可。 (2)半精镗孔φ67+0.090mm 公差等级约为IT9，则K=20％，△lim=KT=0．2×0．09mm=0．018mm 。根据表5．1—6及表5．2—18，可选测量范围为50～100mm ，测孔深度为I 型的一级内径百分表(JBl081—75)。 (3)精镗声68K7孔，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。按表5．2—1，根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规(GB6322—86)。 6.1.4.3 选择加工轴向尺寸所用量具加工轴向尺寸所选量具如表7．6—2所示。 表7．6—2加工轴向尺寸所选量具 (mm) 6.1.4.4 选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14；半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。均可选用分度值为0.02mm，测量范围为0～150mm的游标卡尺（GB1214—85）进行测量。 6.1.4.5 选择滚齿工序所用量具滚齿工序在加工时测量工法线长度即可。根据表5.2—15，选分度值0.01mm，测量范围25～50mm的公法线百分尺（GB1217—86）。 6.2 确定工序尺寸 确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 6.2.1 确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量(毛坯余量)，应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。 本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表7．6—3所列。表7．6—3 圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度(mm) 6.2.2 确定轴向工序尺寸 本零件各工序的轴向尺寸如图7．6—1所示。 工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序Ⅲ 6.2.2.1 确定各加工表面的工序加工余量本零件各端面的工序加工余量如表7．6—4所示。 6.2.2.2 确定工序尺寸L13、L23、L 5及L6 该尺寸在工序Ⅱ、Ⅲ中应达到零件图样的要 表7.6—4 各端面的工序加工余量 求，则 mm L 5 .00 1364+=（尺寸公差暂定） mm L mm L mm L 5.2,6,206523=== 6.2.2.3 确定工序尺寸211112L L L 及、 该尺寸只与加工余量有关，则 mm mm z L L 7.64)7.064(131312=+=+= mm mm z L L 4.66)7.164(321211=+=+= mm mm z z L L 20)7.07.020(23132321=-+=-+= 6.2.2.4 确定工序尺寸3L 尺寸3L 需解工艺尺寸链才能确定。工艺尺寸链如图 7.6—2所示。 图中7L 为零件图样上要求保证的尺寸12mm 。7L 为未注公差尺寸，其公差等级按 IT14，查公差表得公差值为0.43mm ，则7L =mm 043.012-。 根据尺寸链计算公式: 323137L L L L --= mm mm L L L L 32)122064(723133=--=--= 323137L L L L ++= 按前面所定的公差mm T 5.013=，而7L =0.43mm ，不能满足尺寸公差的关系，必须缩小13T 的数值。现按加工方法的经济精度确定： mm T 1.013= mm T 08.023= mm T 25.03= 则 73231343.0)25.008.01.0(T mm mm T T T ==++=++ 决定组成环的极限偏差时，留3L 作为调整尺寸，13L 按外表面、23L 按内表面决定其极限偏差，则 mm L 01.01364-= mm L 08 .002320+= 23137L L L 及、的中间偏差为 mm 215.07-=? mm 05.013-=?；mm 04.023+=? 3L 的中间偏差()()()[]mm mm 125.0215.004.005.0723133+=----=?-?-?=? mm mm T ESL 25.0)225 .0125.0(2333+=++?= mm mm T EIL 0)2 25.0125.0(2333=-- ?= mm L 25 .00 332+= 6.2.2.5 确定工序尺寸4L 工序尺寸4L 亦需解工艺尺寸链才能确定。工艺尺寸链如图7.6—3所示。 图7.6—2 含尺寸3L 的工艺尺寸链 图7.6—3 含尺寸4L 的工艺尺寸链 图7.6-2 含尺寸3L 的工艺尺寸链 图7.6-3 含尺寸4L 的工艺尺寸链3所示。 图中8L 为零件图样上要求保证的尺寸33mm 。其公差值按公差等级IT14查表为 0.62mm ，则mm L 062.0833-=。解工艺尺寸链得mm L 52 .00 431+=。 6.2.2.6 确定工序尺寸211211L L L 、、按加工方法的经济精度及偏差入体原则，得 mm L mm L mm L 21 .0021034.012034.01120,7.64,4.66+--===。 6.2.3 确定铣槽的工序尺寸 半精铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽为mm 28 .00 16+；槽深15mm 。粗铣时，为半精铣留有加工余量：槽宽双边余量为3mm ；槽深余量为2mm 。则粗铣的工序尺寸： 槽宽为13mm ；槽深13mm 。 7 确定切削用量及基本时间（机动时间） 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量，在确定切削速度。现根据《切削用量简明手册》（第3版，艾心、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，以与本手册表区别。 7.1 工序030切削用量及基本时间的确定 7.1.1 切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。已知加工材料为45钢，MPa b 670=σ，锻件，有外皮；机床为C620—1型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。 7.1.1.1 确定粗车外圆mm 054.05.118-φ的切削用量 所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》第一部分表*1.1，由于C620—1机床的中心高为200mm （表*30.1），故选刀杆尺寸mm mm H B 2516?=?，刀片厚度为4.5mm 。根据表*3.1，选择车刀几何形状为卷削槽带倒棱型前刀面，前角 。 径，刀尖圆弧半，刃倾角，副偏角主偏角后角mm r k k a r r r 8.001090,6,12s 00=?=?='?=?=?=ελ （1） 确定切削深度p a 由于单边余量仅为1.25mm ，若要考虑模锻斜度及公差，其最大单边余量为2.8mm ，可在一次走刀内切完，故 mm mm a p 25.12 5 .118121=-= （2） 确定进给量f 根据表*4.1，在粗车钢料、刀杆尺寸为 mm a mm mm p 32516≤?、、工件直径100～400mm 时， r /m 2.16.0m f ～= 按C620—1机床的进给量（表4.2—9），选择r mm f /65.0= 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。 根据表*30.1，C620—1机床进给机构允许的进给力N F 3530max =。 根 据 表 * 21.1，当钢料 。时 ，进 给 力 预计，～N F m v k r mm f mm a MPa f r p b 760)(min /6545,/75.0,2,670570==?=≤≤=σ f F 的修正系数为)229.1(17.1,0.1.1.0*0—表===f r f F k f F r k F k k λ，故实际进给力为 N N F f 2.88917.1760=?= 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的r mm f /65.0=可用。 （3） 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表*9.1，车刀后刀面最大磨损量取为1mm ，可转位车刀耐用度T=30min 。 （4） 确定切削速度v 切削速度v 可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据表*10.1，当用YT15硬质合金车刀加工MPa b 700600～=σ钢料， r mm f mm a p /75.0,3≤≤，切削速度v=109m/min 。 切削速度的修正系数为0.1,15.1,81.0,65.0,8.0======kv Mv Tv k tv sv k k k k k k rv （均为表 *28.1），故 min /8.52min /15.181.065.08.0109m m v =????= min /9.138min /121 5 .5210001000r r d v n =??== ππ 按C620—1机床的转速（4.2—8），选择 s r r n /0.2min /120== 则实际切削速度v=45.6m/min 。 （5） 校验机床功率 由表*24.1，当,970580MPa b ～=σ 。时，，～kw P m v r mm f mm HBS c p 7.1min /46,/75.0,0.2277166=≤≤≤=α 切削功率的修正系数 65.0,8.0,13.1,0.1,17.1=======tPc SPc TPc KPc MPc p r Pc k k k k k k k k c o r （表*28.1），故实际切削 时的功率为 kW P c 72.0= 根据表*24.1，当n=120r/min 时，机床主轴允许功率E c E P P kW P <=。9.5,故所选的切削用量可在C620—1机床上进行。 最后决定的切削用量为 min /6.45/76.0min,/120/0.2,/65.0,28.1m s m v r s r n r mm f mm a p ====== 7.1.1.2 确定粗车外圆mm 5.91φ、端面及台阶面的切削用量 采用车外圆φ118.5mm 的刀具加工这些表面。加工余量皆可一次走刀切除，车外圆φ91.5mm 的mm a p 25.1=，端面及台阶面的mm a p 3.1=。车外圆φ91.5mm 的r mm f /65.0=,车端面及台阶面r mm f /52.0=。主轴转速与车外圆φ118.5mm 相同。 7.1.1.3 确定粗镗孔mm 019 .00 65+φ的切削用量 所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm 的圆形镗刀。 （1） 确定切削深度p a mm mm a p 5.12 62 65=-= （2） 确定进给量f 根据表*5.1，当粗镗钢料、镗刀直径为20mm 、mm a p 2≤，镗刀伸出长度为100mm 时，r mm f /30.015.0～= 按C620—1机床的进给量（表4.2—9），选择r mm f /20.0= （3） 确定切削速度v 按表*27.1的计算公式确定。 v y x p m v k f a T C v v = 式中 ,468.065.08.09.0m in,60,2.0,15.0,2.0,291=??======v v c v k T y x m C 则 min /78min /468.02.05.160291 2 .015.02.0m m v =???= min /382min /65 78 10001000r r D v n =??== ππ 按C620—1机床上的转速，选择 min /370r n = 7.1.2 基本时间 7.1.2.1 确定粗车外圆φ91.5mm 的基本时间 根据表 6.2—1，车外圆基本时间为 i fn l l l l i fn L T j 3211+++== 式中 1 ,/0.2,/65.00,0,290) 32(,203211======?=+= =i s r n r mm f l l mm l k tgk a l mm l r r p ，～ 则 s s T j 172 65.02 201=?+= 7.1.2.2 确定粗车外圆mm 054.05.118-φ的基本时间 i fn l l l l T j 3 212+++= 式中 1,/0.2/65.0,0,4,0,4.14321=======i s r rn mm f l mm l l mm l 则 s s T j 152 65.04 4.142=?+= 7.1.2.3 确定粗车端面的基本时间 3211 32,l l l d d L i fn L T j +++-= = 式中 1 ,/0.2,/52.0,0,4,2,62,943211========i s r n r mm f l mm l mm l mm d mm d 则 s s T j 222 52.04 2163=?++= 7.1.2.4 确定粗车台阶面的基本时间 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。 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 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) 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 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； 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; 2016-2017学年第二学期课程论文 《机械制造工艺学》 专业：机械设计制造及其自动化班级：2014级机设1班 学号：201410470129 姓名：夏正懿 成绩： 机械工程学院 轴类零件加工工艺过程分析 摘要:轴类零件是比较常用极其重要的零件之一,好的加工工艺是决定轴类零件表面精度、粗糙度,能缩短生产时间从而降低成本,带来巨大经济效益,本论文从加工路线,刀具选择,切削量等的选用等概要说明了轴类工件的加工工艺。 关键词:数控加工轴类零件加工 1 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、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。 2 轴类零件的毛坯和材料 2.1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。 2.2轴类零件的材料 轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性 和耐磨性。 3 轴类零件加工的定位基准和装夹 3.1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。 3.2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。 4 轴类零件的加工工艺分析 轴类零件的加工顺序安排,数控车床与普通车床基本一样,即遵循“先粗后精,由大到小”的基本原则。先粗后精,就是先后对零件整体进行粗加工,精加工;由大到小,就是先从最大直径处开始车削,然后依次往小直径处加工。在数控车床精车轴类零件时,一般从零件右端开始连续不断地完成整个零件的切削。 4.1分析 如图1所示,这是一个由螺纹.外圆和槽构成的轴类零件,其中ф 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 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。 轴类零件的加工工艺分析与实例 在职业学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。 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。 内圆磨具主轴 针对上述要求，现举例说明如下。一渗碳主轴（如上图），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（如图）。 工艺草图 主轴加工工艺过程 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。 2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。 3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求： ①锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。 ②锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。 ③锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。 4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。 5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不 允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm 去碳层。 6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。 7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外 圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。 8.为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。 9.要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。 当然，实习产品质量的提高还需要学生扎实的基本功。 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。 典型轴类零件数控加工工艺设计 姓名：邢荣腾 职业：数控车工 身份证号：3723717 鉴定等级：技师 单位：济南铁路高级技工学校 二〇一一年十二月 在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。 为了满足多品种，小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的，通用的，能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。 根据国家标准ＧＢ／Ｔ８１２９－１９９７，对机床数字控制的定义：用数字控制的装置（简称数控装置），在运行过程中，不断地引入数字数据，从而对某一生产过程实现自动控制，叫数字控制，简称数控。用计算机控制加工功能，称计算机数控（computerized numerical ，缩写ＣＮＣ）。 数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件。 一．前言 (2) 二．摘要 (4) 三．零件图工艺分析 (4) 四．数控加工工艺基本特点 (6) 五．设备选择 (6) 六．确定零件的定位基准和装夹方式 (7) 七．加工方法的选择和加工方案的确定 (9) 八．确定加工顺序及进给路线 (10) 九．刀具的选择 (10) 十．切削用量的选择 (11) 十一. 编程误差及其控制 (15) 十二．程序编制及模拟运行、零件加工、精度自检 (15) 结束语 (19) 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 典型轴类零件加工工艺分 析 Revised final draft November 26, 2020 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（μm），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； ②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同； 江苏省徐州机电工程高等职业学校 毕业论文 （2016届） 题目：轴类零件的加工工艺分析 姓名：张开诚 学号： 系部：数控技术系 班级： 11高职数控6班 指导教师：郁岩 2016年5月 轴类零件的加工工艺分析 张开诚 11高职数控6班 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，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 图1 零件图 技术要求 1 去除毛刺尖角倒钝 2 未注倒角均为1*45° 3 无热处理和硬度要求 一、工艺方案分析 （一）零件图分析 该零件属于抽油机里面的装配零件，表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成。尺寸标注完整，对精度要求较高，我们选用毛坯为45#钢，Φ55mm×150mm。 （二）确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。 图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。 在轮廓线上，有个锥度10度坐标P1、和一处圆弧切点P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29 ，75） P2（35，56.46）。 通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。 根据加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控机床。（三）确定加工方案 零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。 毛坯先夹持左端，车右端轮廓113mm处，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、 R9mm、Φ35mm、锥度为10度的外圆，Φ52mm.调头装夹已加工Φ52mm外圆，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm ×1.5mm. 该典型轴加工顺序为： 预备加工---车端面---粗车右端轮廓---精车右端轮廓---切槽---工件调头 ---车端面---粗车左端轮廓---精车左端轮廓---切退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。 数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM 集成化自动编程质量的关键因素。 数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。 前言 第一章设计概要 (1) 第一节设计题目及目的 (1) 第二节选用设计软件 (1) 第二章实体设计 (2) 第一节 CAXA平面图的绘制 (2) 第二节零件实体的构造 (4) 第三章工艺分析 (7) 第一节零件工艺分析 (8) 第二节刀具的选择 (9) 第三节刀具卡片 (10) 第四节确立工件的定位与夹具方案 (10) 第五节确定走刀顺序和路线 (11) 第六节切削用量的选择 (15) 第七节数控加工工艺文件的填写 (16) 第八节保证加工精度的方法 (17) 第四章数控加工程序 (18) 第五章零件仿真加工 (23) 第一节仿真软件简介 (23) 第二节仿真加工过程 (25) 结论 (30) 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，常常以支典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)
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