轴类零件毕业设计

轴类零件毕业设计（通用8篇）

1.轴类零件毕业设计 篇一

宜宾职业技术学院

说 明 书

姓名：张淞

学号：201212145

班级：机电

112033

第一章 设计概述

设计题目： 数控机床轴类零件加工工艺分析

设计意义： 本次毕业综合实训实践项目为轴类零件的加工及工艺分析，用所学理论知识和实际操作知识，在工作中分析问题、解决实际问题的能力同时达到对我们基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。加强对在加工机械零件时的零件工艺分析、加工精度、刀具机床的选用、刀具补偿，工件的定位与装夹的分析等。同时提高我们编写技术文件、编写数控程序、仿真数控机床操作的独立工作能力。

设计概述（观点）：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但发展和应用领域的扩大，对归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.发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.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，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、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。

选这个题目的目的是它能体现出对所学知识的掌握程度和灵活 规范的运用所学知识，用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、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、机床的熟练操作。运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。

第二章 零件图车削加工工艺分析

零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。零件如下图所示：

图

1.1零件图

技术要求：

1.以小批量生产条件编程。2.不准用砂布及锉刀等修饰表面。3.未注倒角0.5×45°。4.未注公差尺寸按 GB1804-M。

（说明：零件图中英文字母可根据实际情况定数据，为方便设计。A取19mm.B取29mm.）

mm.C取17mm.D取21mm.E取232.1数控加工工艺基本特点

数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

在编程前一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图1.1要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选 4 择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф

mm,轴线长度的精度如5±0.04mm，mm。可控制球面形状27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sф精度30°的锥度等要求。

经分析，可以采用以下几点工艺措施：

（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、фmm，轴向长度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述坐标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）]（2）在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与R17mm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），R17与Sф29（11.210，-20.791），Sф29-37.739），R5mm与ф2

3mm的切点坐标为

mm与R5mm的切点为（12.271，mm的切点坐标为（11.5，-40.406）。[注：上述坐标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）。]（3）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱 5 ф28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф30×120mm。

2.2设备选择

根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。选择数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。

2.3确定零件的定位基准和装夹方式

2.3.1粗基准选择原则

（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。

（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。（3）粗基准应避免重复使用。

（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

2.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；（2）基准统一原则；（3）自为基准原则；（4）互为基准原则。

2.3.3定位基准

综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。

2.3.4装夹方式

数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的ф23mm，然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面，加工另一 7 端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：

图2.3.1 加工螺纹的装夹图

图2.3.2 加工圆弧的装夹图

2.4加工方法的选择和加工方案的确定 2.4.1加工方法的选择

加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm，ф29

mm，ф2

3mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。

2.4.2加工方案的确定

零件上精度比较高的表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。

2.5工序与工歩的划分 2.5.1按工序划分

工序划分有三种方法： ①按零件的装夹定位方式划分工序 ；②按粗、精加工划分工序 ；③按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。

2.5.2工歩的划分

因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，ф21×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→ф2

3×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。

②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧R17mm─→球ф29→ф23×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm

mm─→圆弧R5mm─ 2.6确定加工顺序及进给路线

2.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行

先加工基准面，为后面的加工提供精基准面，所以应先选平右端面作为基准面。

（2）先主后次

由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左依次加工MD×1.5mm，ф28mm，ф23后一次加工R5mm，ф29

mm，ф23

mm等。

mm螺纹调头（3）先粗后精 先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。

（4）先面后孔 由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。

2.6.2进给路线

在数控加工中，刀具对好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。（4）确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面，具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析，确定该零件的进给路线有两步。如下图所示：

图2.6.1 零件轮廓

第一步: 车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形ф21mmm、ф28mm、ф2

3mm到槽5±0.04mm的左端面处后，精车外形路线同粗车一样，再换刀切削5×1.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图2.6.2螺纹加工路线。

图2.6.2 螺纹加工路线 第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、R17mm、ф29mm到ф2

3mm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图2.6.3螺纹加工路线。

图2.6.3 圆弧加工路线

2.7刀具的选择

刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、硬度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，结合零件轮廓相对还是较复杂。所以具体选刀如下：

1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀，粗车、精车时在这里选择一把硬质合金右端面外圆车刀，为防止在进行圆弧切削 13 时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉，副偏角应选择Kr′大一点的，取Kr′=40°右端面外圆车刀。

2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm，材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm 刀宽即可。

3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀，为了保证螺纹牙深，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε，Rε=0.15～0.2mm。

使用刀具如表7-1所示：

表2.7.1 数控车加工刀具卡片

刀具规

序号 刀具号

格名称 1 2 3 4 T01 T02 T03 T04

数量 加工表面 备注

90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀 1 高速钢切槽刀 1 60°高速钢外螺纹车刀

平端面、粗车轮廓 精车轮廓 切槽 车削螺纹

右偏刀 右偏刀

2.8切削用量选择

切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工是一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工是应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

2.8.1背吃刀量的选择

零件轮廓粗车循环时选ap=2mm，精加工时选ap=0.2mm，螺纹粗车时选ap=0.4mm，逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1mm。

2.8.2主轴转速的选择

粗车直线和圆弧时n=800r/min，精车时n=1500r/min，切槽时n=600r/min，切螺纹时n=300r/min，精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取应具体问题具体分析。

2.8.3进给速度的选择

粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。

综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表2.8.1 数控车削加工工艺卡片（1）

工序号 001 工步号 程序编号

工步内容

夹具名称 三抓卡盘

刀具规

刀具号

使用设备 华中数控CK6140

零件图号 GDSKC020114

主轴转速/进给速度/背吃刀量

备注 对刀、平端面及试切外圆 T01 从右至左

T02 粗车轮廓 从右至左 T02 精车轮廓 4 切槽 T03 5 粗车螺纹 T04 6 精车螺纹

T04 工步号 工步内容 加工面 对刀平端面及试切ф30mmr外圆 毛坯表面 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面 粗车фMD×25mm Ф21的圆柱面 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱表面 ф28的圆柱表面 粗车ф30°的锥面 °30锥面 6 粗车ф23×10mm ф23的外圆柱表面 精车倒角1.5×45°mm 倒角面 精车фMD×25mm Ф21的圆柱面 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 10 精车ф28×13.169mmф28的圆柱表面

格/mm

（r·min-1）（mm·min-1）/mm 25×25 500 50 手动 25×25

800

150

自动

25×25 1000 50 0．2 自动

25×25 800 8 1.5 min/

r 自动

25×25 300

自动 25×25

300

主轴转进给速

刀具刀具规格速度/

号 /mm /(r/min（mm/

背吃刀量/mm 备注）min)T01 25×25 500

手动

25×25

800

2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 800 150 2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02 25×25 1000 50 0.2 自动 T02

25×25

1000

0.2

自动 11 12 13 14 15 002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 的圆柱表面 精车30°的锥面 精车ф2330°锥面 的外圆柱表面

T02 25×25 T02 25×25 T03 T04 T04 T01 T02 T02

25×25 25×25 25×25

25×25 25×25 25×25

1000 50 1000 50 800 300 300 800 800 800 800 800 800 50 50 50 150 150 150 150 150

0.2 0.2 2 2 2 2 2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

自动 自动 自动 自动 自动

手动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 ×10mm ф23切槽5×1.5mm 粗车фMD×1.5mm 精车фMD×1.5mm ф18的外圆柱表面 фMD×1.5螺纹面 фMD×1.5螺纹面

平右端面 右端面 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 粗车R17mm 的圆弧 R17 的曲面 粗车Sф29mm的车Sф29R5的曲面 ф23的圆柱面 的球面

T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T02 25×25 T03 25×25 球面

粗车R5mm的圆弧 粗车ф×23×4.406mm 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 精车R17mm 的圆弧 R17 的曲面 精车Sф29mm的Sф29的球面

1000 50 1000 50 1000 50 1000 50 1000 50 800 球面

精车R5mm的圆弧 精车ф23×4.406mm 切槽5±0.04mm R5的曲面 ф23的圆柱面

Ф19.5的圆柱表面

表2.8.2 数控车削加工工序卡片（2）

2.9编程误差及其控制 2.9.1编程误差

编程阶段的误差是不可避免的，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。因为这是经过笔算的数值，存在着较大的误差。2.9.2误差控制

为了尽可能的减少笔算误差，采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，其精度达到0.001级，这样能有效地将误差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值内。

第三章.编程中工艺指令的处理

3.1常用G指令代码功能表

3.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）

代码 *G00 G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 组 意义 代码

快速点定位 G28 直线插补 G29 01 顺圆插补 *G40 逆圆插补 G41 螺纹切削 G42 00 暂停延时 G43 16 虚轴设定 G44 单段允许 *G49 07 单段禁止 *G50 XY加工平G51 面

ZX加工平G24 02 面

YZ加工平*G25 面

08 英制单位 G68

组 00 09

意义 回参考点 参考点返回 刀径补偿取消 刀径左补偿 刀径右补偿 刀长正补偿

03

05

代码

组

意义

局部坐标系设定 机床坐标系编程 工件坐标系1～6选择 工件坐标系设定 宏指令调用

G52

00

G53 *G54～G59 G92 G65 00

04 注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

3.2常用M指令代码功能表

表3.1.2 常用M指令代码

代码 作用时作用时作用时组别 意义 代码 组别 意义 代码 组别 意义 间 间 间

程序暂主轴准★ ★ M00 00 M06 00 自动换刀 M19

停 停

程序结条件暂★ 开切削液 M30 ★ M01 00 M07 # 00 束并返

停

回

程序结更换工b 开切削液 M60 ★ ★ M02 M08 # 00 束 件 M03 M04 M05 # # ★ 主轴正

M09 转 a 主轴反M10

转 主轴停

M11 转

★

c

松开

关切削液 M98 夹紧

M99

00 00

子程序调用 子程序返回

注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

第四章 程序编制及模拟运行、零件加工或程序段号 001 N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 N31 N32 N33

精度自检

程序内容 程序注释

%0001

；程序起始行 T0101

；右端面外圆车刀 M03S800

；主轴正转 G00X35Z3

；循环起点 M08

；开切削液 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150

；粗车轮廓 G00X18Z3S1000

；快速定位 G01Z0F50

；精车起点 X21Z-1.5

；精车倒角 Z-25

；精车ф21的外圆 X28

；精车ф28的端面 Z-38.169

；ф28的外圆表 X23.05Z-47.5

；30°的锥面 G01W-10

；фE的外圆面 G00X100

；退刀快速定位 Z100

；退刀快速定位 T0202

；换切槽刀 G00X32Z-25

；快速定位 G01X18F10

；切槽至ф18 G04P3

；暂停修光 G00X25

；快速定位 W1.5

；快速定位 G01X21

；倒角起点 X18W-1.5

；倒角1.5 G04P3

；暂停修光 G00X100

；退刀快速定位 Z100

；退刀快速定位 T0303

；换外螺纹车刀 G00X30Z3S300

；车螺纹循环起点 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5

；车螺纹

G00X100Z100

；退刀快速定位 M09

；关切削液 M05

；主轴停转 20 N34 002 N01 N02 N03 N04 N05 N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 M30 %0001 T0101 M03S800 G00X30Z3 M08 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

；程序结束并返回

；右端面外圆车刀 ；主轴正转 ；循环起点 ；开切削液 ；粗车轮廓 ；快速定位 ；精车起点

；精车R5的圆弧 ；精车R17的圆弧 ；精车ф29的圆弧 ；精车R5的圆弧 ；фE的外圆面 ；退刀快速定 ；退刀快速定位 ；换切槽刀 ；快速定位 ；切槽至ф19 ；暂停修光 ；退刀 ；快速定位 ；切槽至ф19 ；暂停修光 ；退刀 ；退刀 ；关切削液 ；主轴停转

；程序结束并返回

4.1程序编制

注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

4.2模拟运行

数控加工程序编制好后将其输入数控车床，然后对刀，在将机床锁住进行程序校验，仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象，若有应及时对程序错误处进行修改，修改后保存，再次 调出修改后的程序进行校验，直到程序万无一失，没有任何错误的情况下方可进行自动加工。

（注：这个环节是必不可少的，否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况，直接影响机床的加工精度及寿命，更严重的是存在人身安全隐患。）

4.3零件加工

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。

4.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

总结

=大学生活即将结束，但在这段时间里面觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面，曾经为解决技术上的问题，而去翻所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多，也感到了很多。

在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙，非常感谢！同学都是那么认真投入，相互支持和鼓励的奋进，想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。

附 录

主要仪器设备： 数控车床

2游标卡尺：

2.轴类零件毕业设计 篇二

工艺分析是数控加工编程的前期工艺准备工作,无论是手工编程还是自动编程,在编程之前均需对所加工的零件进行工艺分析。如果工艺分析考虑不周,往往会造成工艺设计不合理,从而引起编程工作反复,工作量成倍增加,有时还会发生推倒重来的现象,造成一些不必要的损失,严重者甚至还会造成数控加工差错。因此,全面合理的工艺分析是进行数控编程的重要依据和保证。

2 工艺分析要点说明

通常,除按常规分析诸如零件的材料、形状、尺寸、精度、表面粗糙度及毛坯形状、热处理要求外,还应根据数控编程的加工特点,关注以下要点。

2.1 图样尺寸的标注与轮廓参数的确定

在审查与分析零件图样时,尤其应关注合理的尺寸标注与编程原点的选择,以及零件轮廓参数的几何条件必须充分。

一般情况下,零件设计人员在标注尺寸时,因较多考虑装配方面等使用因素,常采用局部分散的尺寸标注方法,这样会给工序安排与数控加工带来某些不便之处,由于数控加工精度及重复定位精度都较高,不会产生较大的积累误差而影响使用性能。因此,建议将局部尺寸的分散标注改为以同一基准引注尺寸或直接注出坐标尺寸。根据数控加工编程的特点,零件图样上应以同一基准引线标注尺寸或直接注出坐标尺寸,这样既便于编程,又利于尺寸间的相互协调,力求使设计基准、工艺基准、测量基准与编程原点(或编程基准点)保持一致性。

编程原点作为编程坐标的起始点和终止点,它的正确选择直接影响到零件的加工精度和坐标点计算的难易,在选择编程原点时应注意以下原则:

(1)编程原点最好与图样上的尺寸基准(设计基准与工艺基准)相重合;

(2)编程原点的选择应有利于编程和数值计算简便;

(3)编程原点所引起的加工误差应最小;

(4)编程原点应易找出,而且测量位置也较为方便。

2.2 零件结构的工艺性分析

(1)避免造成欠切削或过切削现象

在数控车床上加工圆弧与直线、或圆弧与圆弧连接的内外轮廓时,应充分考虑其过渡圆弧半径的大小,因为刀具刀尖半径的大小可能会造成过切削或欠切削的现象,若发现这种情况,可采用刀具刀尖半径自动补偿方法予以解决;用铣刀加工内外轮廓时,刀具的切入点与切出点应选在零件轮廓几何参数的交点处,并应选择合适的切入或切出方向,以免造成欠切削或过切削,影响加工质量。

(2)内槽侧壁之间转角处圆弧半径不宜过小,槽底与侧壁的圆角半径不宜过大。用铣刀加工内槽侧壁间转角处圆弧,其圆弧半径R不宜过小;在铣削零件内槽底平面时,槽底与侧壁的圆角半径r不宜过大。

3 典型轴类零件加工工艺设计分析

以图1所示的轴类零件为例,该毛坯采用材质为LY12,φ40mm×120mm的铝合金棒材,零件综合了多种表面形式的构成,在数控车床上完成此轴类零件的车削,首先要进行工艺分析,确定工艺方案。上述零件的工艺方案如表1所示。

3.1 夹具和装夹的分析

夹具选择方面,可以选择数控车床上的最通用的夹具———三爪卡盘。

由表1的工艺过程分析可知,本方案不需要辅助夹套,可省下车削夹套的材料和时间,但是,在调头装夹后,只装夹了工件的很短的一部分,对于像本例中比较细长的轴类零件的车削,存在装夹不安全的因素,并且由于装夹不可靠,还会在车削过程中引起振动,造成工件同轴度的误差较大。因此,除了使用卡盘,还可以采用顶尖形成一夹一顶的方式,具有较好的安装固定效果的加工质量。

3.2 刀具及对刀点、换刀点的分析

(1)刀具的分析

与普通机床相比,数控加工时对刀具提出了更高的要求,不仅要求刚性好、精度高,而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便,满足数控机床的高效率。

大偏角刀用来车削端面,外圆及圆弧,采用较大的副偏角,可以避免连接圆弧时产生过切现象。镗刀用于内孔的加工,要注意镗刀刀杆不能过长,否则会使刀具刚性较差,并且在车削时产生让刀,使钢尺寸产生偏差。本例中的内切槽刀、内螺纹刀、外切槽刀、外螺纹刀,选用方案相同,在此不再赘述。

(2)对刀点、换刀点的位置分析

工件装夹方式确定后,即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。如果要运行程序来加工工件,必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。

程序起始点或起刀点一般通过对刀来确定,所以,该点又称为对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制;易于找正并在加工过程中便于查找引起的加工误差小。

对刀点可以设置在加工零件上,也可以设置在夹具或机床上。在本例中,工件右端面与轴线的交点作为对刀点,完全符合对刀点的设置原则,对刀点都处理的较好。换刀点的选择,以换刀时不碰工件或其他部件为准。

3.3 切削用量的分析

数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削速度、进给速度及背吃刀量等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。

切削用量的选择原则是保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

(1)切削速度的分析

实际切削速度应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求,考虑工件材料为铝件,粗加工选择转速600 r/min,精加工选择800 r/min车削外圆,考虑细牙螺纹切削力不大,采用400 r/min来车螺纹,而内孔由于刚性较差,采用粗车400 r/min,比较容易达到加工要求,切槽的切削刀较大,采用200 r/min更稳妥。

(2)进给速度的分析

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制,一般粗车选用较高的进给速度,以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则。

(3)背吃刀量的分析

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般取0.2~0.5mm。

4 结语

工艺分析是数控加工的前期准备工作,且直接影响到编程质量的优劣。编程人员必须首先对模具零件进行充分、全面的工艺分析,然后制定出合理的,包括工序划分与加工路线确定,装夹方式与切削刀具选择等内容的工艺设计方案,只有在此基础上才能编制出最佳的数控加工程序。

摘要：数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用,对零件进行编程加工之前,工艺分析具有非常重要的作用。本文通过对典型的轴类零件数控加工工艺的分析,给出了对于一般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指导意义。

关键词：轴类零件,数控加工,工艺设计

参考文献

[1]王凯.数控加工的工艺设计[J].煤炭技术,2006,25(8):32-33.

[2]宋莉莉.数控车床车削加工工艺过程分析及编程[J].河北工业大学成人教育学院学报,2006,21(2):50-55.

[3]潘培道,徐健.基于数控加工的工艺设计[J].工艺与装备,2006,(4):85-88.

[4]左钢.某桨轴类零件数控加工的一些特点[J].CAD/CAM与制造业信息化,2004,(8):41-42.

3.轴类零件毕业设计 篇三

一、装配简图中产品数据模型的建立

1、传动件和辅助联接、定位零件数据模型的建立

传动件主要有齿轮、带轮、链轮等，它们都一些普遍的结构形式。除了结构参数之外，由于力学计算的需要，模型中还包括了传动参数（如齿轮的模数、齿数等）。这些模型的建立可通过与本系统配套的传动件CAD设计模块获得。

辅助联接、定位零件如链键、螺母等大多为标准件，可通过建立标准零件库直接提取。

2、轴的特征库的建立

特征的定义是零件造型的基础，本系统建立以下轴的特征库，可实现特征直接提取，实现最后轴类零件的特征定义。

形状特征：分为主特征和辅特征，主特征又分为圆柱体轴段和圆锥体轴段等；辅特征为轴段上的其它特征，如键槽，花键，螺纹等，根据不同类型可以再往下细分。

材料特征：轴所选取的材料。

精度特征：各种形状公差、位置公差等。

材料特征：材料牌号、热处理方式等。

3、装配关系

装配关系是零件之间实现约束的关键，通过对各种装配关系的功能要求、几何关系方面的分析，将装配关系分类成以下层次结构（只列出部分）：

（1） 定位关系 可分为平面贴合、柱面贴合、平面对齐、直线对齐及相切等。由于轴一般为圆柱体组合，所以传动件与轴的定位关系一般都有柱面或锥贴合关系。轴向定位關系主要属于平面贴合关系，在定义时可从平面贴合关系派生而来，具体归纳为：轴肩定位、轴套定位、圆螺母定位、弹性挡圈、锁紧挡圈及紧定螺钉等定位方式。

（2） 联接关系 可分为螺纹联接、平键联接、花键联接及销联接等。

（3） 运动关系 可分为相对运动和传动。

4、参数的推理机制

由于轴的结构是通过装配简图推算而来，故其结构参数应依存于装配简图中的各原始参数，并在简图数据发生时自动进行相应调整，在此采用参数映射表的方式，实现上述功能。

二、轴类零件设计系统的实现

（1） 在装配简图的定义过程中，主要从产品的功能出发，确定轴系部件的大致组成。

（2） 在装配简图定义结束后，根据传动件、支撑件的定义，可以得到轴的受力情况，从而建立受力模型，供结构设计时参考。

（3） 遍历传动件与轴的装配关系，自动为轴定义与装配关系相对应的特征。主要流程如下：首先判断装配类型，根据装配与特征映射关系选定轴上与其相应的特征，特征参数可以特征库得到，无法得到的由用户自行定义，并与装配关系中相关参数建立参数映射表。同时建立特征与该装配关系的联系，以便在装配关系发生变动时相应特征也相应变化。

（4） 某些特征（如轴段4等）在步骤（3）中产生不完全，还有一些特征（如倒角等）无法产生，还需由人工对特征进行选取、添加、编辑、修改。

（5） 在特征定义完全后，根据受力模型，进行强度、刚度分析。包括：弯矩、扭矩、合成弯长计算，危险截面判断，安全系数、挠度等的计算。

（6） 强度、刚度分析合格后，生成最后的具体零件图、装配图。

三、实例分析

假设简图包含以下信息：箱体位置确定，包括左右、内外箱壁位置。

联轴器参数选定，在轴上位置已知，定位方式采用左端面用轴端挡板定位，右端面用轴肩定位，与轴联接方式采用普通平键联接。

左支承轴承类型选定，在轴上位置已知，定位方式采用左端面由轴承端盖定位，右端面用套筒定位，与轴联接方式采用过盈配合。

齿轮参数选定，在轴上位置已知，定位方式采用左端面用套筒定位，右端面用轴肩定位，联接方式为普通平键联接。

右支承型号与左支承一致，在轴上位置已知，定位方式采用左端面用轴肩定位，左端面用轴承端盖定位，联接方式为过盈配合。

轴的材料，输入、输出已知。

根据以上数据，产生轴相应特征，得到最小轴径。

按传动件在轴上位置从左至右：

联轴器所在轴段选定轴径（≥最小轴径），根据柱面贴合关系，产生轴段0特征；根据联轴器左端面的轴端挡板定位关系（平面贴合关系），选定轴端挡板参数，同时轴段0产生中心孔0特征；根据联轴器右端面的轴肩定位关系，在与联轴器右端面位置相同处加入轴段1，轴段1的轴径（d1）为轴段0的轴径加上轴肩高度（h1），轴肩高度给出推荐值，同时轴段0的宽度（10）确定（为联轴器与轴配合宽度（b1）减去w1），各参数产生映射关系（d1=d0+h1；10=b1-w1）；根据联轴器与轴的平键联接关系，产生平键特征。结合轴段0直径，选取平键0参数。

左支承根据支承类型，参考左边相邻轴段（轴段1）的轴径（必须大于等于其轴径）为支承选出具体轴承型号。根据轴承与轴的柱面贴合关系，为轴加入轴段2特征，该轴段的轴径（d2）等于轴承的内圈内径（sd1），并产生映射关系（d2=sd1）；根据轴承右端面与套筒定位关系，为轴系加入零件套筒0，其右端面位置确定；根据左端面与轴承端盖的定位关系，为轴系加入轴承端盖0，其主要参数由用户指定。

齿轮1根据柱面贴合关系和轴肩定位关系产生轴段3，轴段4，方法与上述类似，左端面套筒定位，从轴系中已有套筒中选取套筒0，则套筒0右端面位置确定。

右支承与左支承类似。

经过上述设计过程后，即可轻松地设计出零件图及装配图。

四、小结

4.轴类零件的加工说课稿 篇四

周光永

一、教材分析 1.使用教材

选用机械工业出版社出版，任国兴主编的《数控车床加工工艺与编程操作》教材。

教材特色：以培养和提高学生在数控加工过程中的分析能力以及实际加工编程的操作技能为目的。2.教学内容

实训篇

课题六《轴类零件的加工》

3.地位作用

轴类零件是常见的机械零件之一，本节内容起到承上启下，并且对学生职业技能的养成起着十分重要的作用。4.教材处理

根据本专业人才培养方案及教材要求将本节教学内容设计成适合理实一体化教学的四个教学课题。

二、学情分析

学习能力：学生初步具备专业课程的学习能力，形象思维能力较强，具有一定的逻辑思维能力。

知识技能：学生初步具备机械识图和机械制造的基础知识，会进行单个项目的程序编制和车削。

情感态度： 喜爱理实一体化的教学模式，对未来的工作岗位有一定的了解和向往。

三、教学目标 情感目标： 养成严格遵守安全操作规程的职业意识； 2 在加工操作中获得成功的喜悦和乐趣；

3.激发学生探究加工较高技术要求轴类零件的兴趣。知识目标：

1.会正确选用刀具及装夹方式，能制定一般轴类零件的加工工艺路线；

2.具备图形中基点坐标的计算、零件程序编制的能力；

3.具备轴类零件加工质量控制的基础能力。认知目标：

1.能识读一般轴类零件的机械图样；

2.掌握轴类零件加工的基础知识； 3.熟悉轴类零件加工的工艺特点。

四、教学重难点 教学重点：

1、程序编制过程中指令的准 确运用；

2、加工过程中，如何把单个项目进行连贯加工。教学难点：

1、合理选择切削用量，提高加工质量；

2、对工件质量进行分析和处理。

五、教学策略 1.教学模式

采用理实一体化教学模式，教师在“做中教”学生在“做中学”。2.教学方法

3.学习指导

“做中教”，“做中学”

六、教学过程设计（以课题一为例）1.班前教育

2.项目分析，引入任务 3.教师演示，学生模仿 4.实操训练

5.自评、互评、交流讨论、分析总结 6.知识拓展

7.课题小结，布置作业

七、说课小结

5.轴类零件毕业设计 篇五

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。

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：

(1)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）。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

2、轴类零件的毛坯和材料(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。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。

(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。

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。

（二）齿轮

1、齿轮的功用与结构特点

齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。

齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等，如图9-1所示。

在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮(图9-1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时，小齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制，通常只能选用插齿。如果小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不允许加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构，以改善加工的工艺性。

2、齿轮的技术要求

齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。

（1）传递运动准确性

要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。

（2）传递运动平稳性

要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。

（3）载荷分布均匀性

要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。

（4）传动侧隙的合理性

要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。

齿轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于分度传动用的齿轮，主要要求齿轮的运动精度较高；对于高速动力传动用齿轮，为了减少冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求；对于重载低速传动用的齿轮，则要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损；对于换向传动和读数机构用的齿轮，则应严格控制齿侧间隙，必要时，须消除间隙。

B10095?88中对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，从1~12顺次降低。其中1~2级是有待发展的精度等级，3~5级为高精度等级，6~8级为中等精度等级，9级以下为低精度等级。每个精度等级都有三个公差组,分别规定出各项公差和偏差项目

（三）箱体

箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高。以某车床主轴箱，箱体零件的技术要求主要可归纳如下：

1.主要平面的形状精度和表面粗糙度

箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。

一般箱体主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5~0.63μm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。

2.孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度

箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为Ra0.63～0.32μm。其余支承孔尺寸精度为IT7～IT6，表面粗糙度值为Ra2.5～0.63μm。

3.主要孔和平面相互位置精度

6.轴类零件毕业设计 篇六

图1

要绘制此图，我们需要进行一个简单的结构分析：我们可以看出，此零件轴的中心有孔、外圆上有倒角，因此可以用浩辰CAD机械软件中的【轴类零件设计】功能快速绘制主视图，然后由浩辰CAD机械软件【辅助功能】——【创建视图】命令快速由主视图生成左视图——这也是我们绘制图形的思路。

绘图步骤：

1、首先，我们打开浩辰CAD机械软件，依次点击【浩辰机械】——【机械设计】——【轴类设计】，并使用轴类设计功能设计出轴的大概轮廓(如图2)。

图2

2、接着，我们再绘制中心的孔，并对轮廓进行相应的倒角处理，

其中，倒角时可以使用浩辰CAD机械软件当中的【国标倒角】命令，这样更方便更快捷一些(如图3)。

图3

3、依次点击浩辰CAD机械软件中的【辅助工具】——【创建视图】——【孔轴投影】，使用孔轴投影功能由主视图生成左视图(如图4)。

图4

4、点开浩辰CAD机械软件的【中心线】菜单，并通过【过整圆的十字中心线】功能绘制均布的法兰上的孔(如图5)。

图5

5、依次点击【浩辰机械】——【辅助工具】——【创建视图】——【向视图】，创建在正视图中孔的剖视轮廓，最后进行填充(如图6)。

图6

7.轴类零件数控工艺分析 篇七

2 零件图分析

如图1所示, 通过分析, 该图需要加工的要素有圆柱、圆弧、内外螺纹、孔、槽等组成。尺寸清晰完整, 毛坯材料为45号钢, 尺寸大小为Φ65×122 mm, 没有其它要求。

3 加工方法的确定

加工方法选择主要考虑表面质量, 通过分析该零件图的表面粗糙度值达到Ra0.8, 尺寸公差基本都在0.03 mm以内, 尺寸精度较高。形位公差有一个同轴度的要求。通过上面的数据分析, 兼顾加工效率, 选择数控车床加工这个零件较为合适。

4 加工方案的确定

分析该零件先加工左端, 再加工右端, 具体为车端面、粗精车左端外圆、钻孔、镗孔、切内螺纹退刀槽、切内螺纹, 再掉头, 车端面保总长、粗精车右端轮廓、车外螺纹退刀槽、车外螺纹。

5 轴类零件工艺分析

1) 加工工序划分。数控加工工序有几个分法:一是刀具集中法, 即同一把刀具加工的部位集中加工, 主要是减少换刀次数, 减少定位误差。二是加工部位分序法, 即对于零件数量较多的零件, 可以按照这个加工方法, 先面后孔, 先简单后复杂的原则进行加工。三是以粗精加工分法, 即主要针对容易变形的加工零件, 一般粗加工结束后零件容易发生变形需要校正, 需要将粗精加工分开[1]。

2) 加工顺序原则。第一, 互不干涉原则, 即上道工序的加工不能影响下道工序的加工。第二, 先面后孔的加工原则。第三, 装夹次数最少原则, 一次装夹最好能完成多个面的加工, 减少换刀次数。第四, 工序集中原则, 一次装夹多道工序, 注意先后顺序。第五, 走刀路线最优原则, 加工中要避免刀具长时间的空走, 切削轨迹要合理, 起刀点的位置要便于机床更换刀具, 同时要求走刀路线最短[2]。

6 填写工艺卡片

表1为数控加工工艺卡。

7 结语

在数控车削加工中经常会遇到轴类零件的加工, 较好的工艺制定能有效提高零件的加工效率。但是工艺设计中有很多的注意点需要工艺人员仔细研究, 认真制定, 发挥设备的最大功效。数控技术在不断发展, 还有很多加工技术在不断更新, 我们要不断学习, 夯实基础, 勇于创新, 为中国数控事业的发展添砖加瓦。

摘要：以典型轴类零件为例, 分析加工方案, 确定加工方法和工艺。以期数控加工能有效提高加工质量, 缩短产品生产周期, 提升企业市场竞争力。

关键词：轴类零件,数控加工工艺,分析

参考文献

[1]徐嘉元.机械加工工艺基础[M].北京:机械工业出版社, 1989.

8.轴类零件的加工及其工艺分析 篇八

【关键词】 工艺规程 轴类零件 零件图的工艺分析 渗碳主轴

在职业学校机械加工实训中,轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也是最重要的项目,但学生最后完工工件的质量总不是很理想,经过分析,笔者认为主要原因是学生对轴类零件的工艺分析不到位和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,因而在制订机械加工工艺规程中,应注意以下几点:一是零件图工艺分析中,应理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且需要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。二是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。三是粗基准选择上,如果有非加工表面,就应以其作为粗基准。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,且粗基准不可重复使用。四是精基准选择应符合基准重合原则,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。应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(如图1),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2)。

该轴类零件加工过程中应注意以下几点:第一,采用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。第二,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。第三,半精加工、精加工外圆时,采用锥堵,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:一是锥堵具有较高精度,保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。二是锥堵安装后不宜更换,以减少重复安装引起的安装误差。三是锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹,以方便取卸锥堵。四是主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬,对工件不需要淬硬部分发(M30×1.5-6 g左、M30×1.5-6 g、M12-6H、M6-6H)表面留2.5-3 mm去碳层。五是螺纹因淬火后,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须留去碳层。对于内螺纹,在孔口也应留出3mm去碳层。六是为保证中心孔精度,工件中心孔也不允许淬硬,为此,毛坯总长放长6 mm。七是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。八是为消除磨削应力,粗磨后安排低温时效工序(烘)。九是应获高精度外圆,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。

【参考文献】

[1] 蒋增福.车工工艺与技能训练[M].北京:高等教育出版社,2005

[2] 郭溪茗,宁晓波.机械加工技术[M].北京:高等教育出版社,2002