轴类零件数控加工工艺与编程综合设计

《轴类零件数控加工工艺与编程综合设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴类零件数控加工工艺与编程综合设计（52页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、*大学本科毕业论文专 业数控技术姓 名准考证号论文题目轴类零件数控加工工艺与编程综合设计年 月曰 目录毕业设计任务 :轴类零件数控加工工艺与编程综合设计 摘要1Abstract2绪论4一 选择本课题的目的与意义 4二 数控机床与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正文7一 零件图的审查 71.1 合理的标注尺寸 71.2 零件图的完整性与正确性 7二 轴类零件加工工艺分析 82.1 轴类零件加工概述 81 ）类零件功能和结构特点 82 ）轴类零件技术要求 82.2 零件的材料分析 9轴类零件毛坯 92.3 轴类零件加工主要工艺问题 101 ）

2、定位基准选择 102 )表面加工方法 113) 轴类零件与热处理 13三 工艺设备的选择 143.1 机床的选择 143.2 量具与辅助用具的选择 153.3 零件的安装 153.4 选择夹具 153.5 刀具的选择 16加工刀具卡片 17四 切削用量的选择 184.1 主轴转速的确定 184.2 进给速度的确定 204.3 背吃刀量的确定 21五 对刀点与换刀点的确定 22六 加工路线的确定 23七 加工中的难点与解决方案 23八 数控车床操作注意事项 24九 工艺卡 25十 . 轴类零件检验 29十一 螺纹数值计算 30十二 加工工序卡片 31十三 编写程序 33结论44致谢 46参考文献

3、 47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，即所谓的数字化设备，数控技术的应用不但给传统 制造业带来了革命性的变化，是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他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。运用数控原理 .数控工艺 .数控编程 .专业软件等专业知识并绘制零件图 和数控机床实际操作的一次综合联系，能让我感触到当代科学的前沿，体 验数控魅力，为人们的生

4、活带来方便，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。关键词：数控技术；车削加工；加工工艺；数控编程AbstractNC technology is with digital information on machinery movement and work process for control of technology ， NC equipment is to NC technology or representative of technologies on traditional manufacturing industry and emerging m

5、anufacturing of penetration formed of electromechanical inte gration producs ， that so-called of digital equipment ， NC technology of application not only to traditional manufacturing brings has revolutionary of changes，makes manufacturing becameindustrialized of symbol ， and as NC technology of not

6、 only development and application area of expanded he on return meter livelihood of some important industry（ IT，and car ，and medical ，and light ） Is playing an increasingly important role in the development ， because digital equipment needed in these industries is a modern trend of development 。Usin

7、g digital control theory ，numerical control processing ， CNC programming ， software expertise and hands-on exercises of CNC machine tools ， makes me feel modern science frontiers ， experieneed CNC charm brought convenience to peoples lodernscience frontiers， experienced CNC charm brought convenience

8、 topeoples lives , improveunderstandingoftechnology ， skilled in CNC machine tool operation NC inherent potential for development。Key words ：numerical control， master CNC ，； machining ； NCnumerical control technology technology ； NC programming绪论一、 选择本课题的目的与意义目的： 通过这次设计可以使我们学会对相关学科中的基本理论，基 本知识进行综合运用

9、，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，培养和提高综合分析问题和解决问 题的能力，以与培养科学的研究和创造能力。意义：随着社会经济的快速发展，人们对生活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

10、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。机械工业是国民经济各部门的装备军，而数控加工在机械行业占有领 头羊的地位，因此国民经济各部门的生产技术水平和所取得的经济效益， 在很大程度上取决于机械行业和数控行业中所能提供的机械装备的技术 性能，指令和可靠性。因此数控加工技术水平和生产规模是衡量一个国家 科技水平和经济实力的重要标志。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 典型零件数控工艺加工分析，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

11、制造质量， 实际生产具有一定的意义 二、 数控机床与数控技术的应用与发展（一）数控机床的应用与发展随着电子信息技术的发展世界机床已经进入了以数字化制造技术为 核心的机电一体化时代，其中数控机床就是其代表机床之一。数控机床是 制造业的加工母机和国民经济的重要基础。随着科学技术不断发展，数控 机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高性能，高精度，高速度，高柔 性化和模块化方向发展。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存在一定的 差距，主要表现在：可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能力 差。为了缩小与世界先进水平的差距，有关专家建议机床企业应有一下六 个方面着力研究：1）加大力度

12、实施质量工程，提高数控机床的无故障率；2）跟随国际水平，使数控机床向着高效高精方面发展；3）加大成套设计开发能力上求突破；4）发挥服务优势，扩大市场占有率；5）多品种制造，满足不同层次的用户需求；6）模块化设计，缩短开发周期，快速响应市场。 数控机床使用范围越来越大，国内国际市场容量也越来越大，但竞争也会 加剧，我们只有紧跟先进技术进步的大方向，并不断创新，才能赶超世界 先进水平。（二） 数控技术的应用与发展 数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。 它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种，小批量和复杂零件加工以与生产过程自动化问题。随着计算机，自动控制技术的飞速发展，数控

13、技术已广泛应用于数控机床，机器人以与各类机电一体化设备上。同时，社会 经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的 发展和提高。零件图的审查xO.S /:ZI 锄3*15L16-冈也呢I尹辰帛恂1.1合理的标注尺寸零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。零件图上标注的尺寸便于用卡尺或样板测量。1.2零件图的完整性与正确性零件长度为250mm,从左到右依次为：长18mm、公称直径为24mm、 并在其表面切出1个3mm 深1.5mm 的槽，有1.5mm 的45 倒角的普 通螺纹；倒角C1，长18mm,公称直径为30mm;并在其表面切

14、出1个3mm 深0.5mm 的槽，还有一长16mm 宽8mm 深4mm的键槽；倒角C1，长 54mm 直径为35的圆柱面，并在其表面切出1个3mm 深0.5mm 的槽； 长为4mm 直径为44mm 的圆柱面；倒角 C1，长31mm,公称直径为 52mm 的圆柱面，倒角 C1，;长52mm,公称直径为46mm 的圆柱面；并在其表面切出 1 个 3mm 深 0.5mm 的槽，还有一长 ,36mm 宽 14mm 深 5.5mm 的键槽；长 52mm, 公称直径为 35mm; 并在其表面切出 1 个 3mm 深0.5mm 的槽，倒角 C1 ;长16mm、公称直径为24mm、并在 其表面切出 1 个 3

15、mm 深 1.5mm 的槽有 1.5mm 的 45 倒角的普通螺纹， 还有一长16mm 宽,6mm 深3.5mm 的槽。该零件视图正确，表达直观、 清楚，绘制符合国家标准，尺寸、公差、表面粗糙度以与技术要求的标注 齐全、合理。二、 轴类零件加工工艺分析2.1. 轴类零件加工概述1 ）轴类零件功能和结构特点轴类零件是机械加工中常见的典型零件之一，它是机械中主要用于支 承齿轮， 带轮， 联动轴器等零件， 以传递运动和动力。 按结构形式的不同， 轴类零件一般可分为光轴，阶梯轴，曲轴，空心轴，凸轮轴以与各种丝杠 等。轴类零件是回转体零件，其长度大于直径。主要的加工表面通常有 内外圆柱面，内外圆锥面，次

16、要的加工表面有键槽，螺纹，退刀槽，横向 孔等。2）轴类零件技术要求 根据功用和工作条件不同，轴类零件的技术要求主要包括以下几个 方面。IT7 IT5 ,与各类传动（1 ） 尺寸精度。与轴承内圈配合的外圆轴颈，与支承轴颈，用于确 定轴的位置并支撑轴，尺寸精度要求较高，通常为轴类零件数控加工工艺与编程综合设计件配合的轴颈，与配合轴颈，尺寸精度稍低，通常为IT9_IT8. 轴向尺寸一般要求较低。（2）几何形状精度。几何形状精度主要指轴颈等主要表面的圆度，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。（3 ） 相互位置精度。相互位置精度主要指配合轴颈相对

17、于支撑轴颈 的同轴度，通常用径向圆跳动来标注，普通精度轴的径向圆跳动为 0.01 0.03mm 。此外，还有重要端面对轴心线的垂直度，端面间的平行度要 求等。（4）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。支撑轴颈的表面粗糙度为Ra1.60.2 gm,配合轴颈为 Ra3.20.8 gm.分析零件图可知30mm 圆柱面、35mm 圆柱面、46mm 圆柱面，35mm 圆柱面， 35mm 圆柱轴肩、 44mm 圆柱轴肩、表面粗糙度 Ra为0.8 g m,键槽和其余表面粗糙度 Ra为3.2 g m。30mm 圆柱面、 46mm 圆柱面， 圆跳动为 0.02mm ，基

18、准为 AB，35mm 圆柱轴肩、 44mm 圆柱轴肩、52mm 圆柱右侧轴肩的面跳动为 0.02mm 基准为A B,两个键槽对称度 都为0.03，基准为A B。尺寸公差等级在IT9 IT10 之间。2.2 零件的材料分析本例属于中，小传动轴，毛坯材料为 45# ，强度、硬度、塑性等力学 性能好，切削性能、热处理性能等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能，60mm的热轧圆钢作为毛坯。毛坯下料为 60mmX265mm轴类零件毛坯轴类零件的毛坯常采用棒料，锻件和铸件等毛坯形式。一般光轴或外 圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料，对外圆直径相差较大或较重要的轴常 采用锻件；对某些大型的或结构复杂的轴（

19、如曲轴）可采用铸件。2.3 轴类零件加工主要工艺问题1）定位基准选择定位基准选择一般遵循以下原则：（1 ） 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 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。(2) 对于空心的轴类零件，在加工出内孔后，可采用带中心孔的锥 堵或锥堵芯轴。(3) 定位精基准中心孔应在各个加工阶段进行修正，目的是提高定 位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。中心孔修整次数越多，精 度越咼，并应逐次加以提咼。粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆；精基准采用两端中心孔，采用双顶尖装 夹方法，实现基准重合，基准统一，保证零件的技

20、术要求。2) 表面加工方法卜三忙甜Ml引a j1轴类零件的表面与其加工包括以下几种：(1 )轴类零件的外圆表面加工。轴类零件的外圆表面加工主要采用车削，分粗车，半精车，磨削三个阶段。粗车的目的是切除大部分余量， 半精车是修整热处理后的变形，精车是保证达到加工要求或为磨削加工做 准备。精度要求高的外圆表面，精加工都是用磨削的方法。（2 ） 空心轴的深孔（长径比大于 5 的孔）加工。单件生产，空心轴 的深孔一般在卧式车 床上用接长的麻花钻加工，批量加大时，空心轴的深孔用深孔钻头加工。（3）螺纹的加工。加工螺纹的方法主要包括车削螺纹（单件小批）， 铣削螺纹（批量大大）、滚压螺纹（大量生产）和磨削螺纹

21、（精密加工）。 传动轴大都是回转表面，主要采用车削，磨削。由于该传动轴的主要表面 M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.08 gm ），车 削后还需要磨削， 故外圆表面的加工方案为粗车半精车磨削。 螺 纹在车床上车削，键槽在铣床上铣削。（ 4）加工阶段划分。该传动轴的加工划分为三个阶段，即粗车（粗车 外圆，钻中心孔等），半精车（半精车各处外圆，轴肩面和修研中心孔与 次要表面等）和磨削（磨削各处外圆和轴肩面）。在半精加工52mm , 44mm 外圆与车螺纹 M24mm 时，同时加工出各退刀槽和倒角。（ 5）顺序安排。阶梯传动轴的加工顺序是：下料车两端面并钻中 心孔粗车

22、各处外圆调质修研中心孔半精车各外圆并车 各退刀槽和倒角车螺纹划键槽和止动垫圈槽加工线铣键槽 和止动垫圈槽修研中心孔磨削检验。 需要注意的是，车螺纹应该在铣键槽，止动垫圈槽之前完成，若车螺纹之 前就铣出止动垫圈槽，将会造成断续切削，即影响质量又易损坏刀具。两 个键槽和止动垫圈槽应在半精车之后，磨削之前铣削，这样可以保证铣键 槽时有效精确的定位基准，又可避免在磨削后铣键槽破坏已精加工的外圆 表面。安排热处理工序在粗加工之后，半精加工之前安排调质处理。3）轴类零件与热处理轴类零件应根据不同的工作情况 ,选择不同的材料 .一般轴类零件常用 中碳钢 ,如 45 钢,经正火 ,调质与部分表面淬火等热处理

23、,得到所要求的强度 , 韧性和硬度 .对中等精度的轴 ,可选用合金钢 , 经调质和表面淬火处理 .对高 速 重 载 的 轴 , 选 用 20CrMnTi,20Mn2B,20Cr 等 低 碳 合 金 钢 或 27Cr2Mo1V,38CrMoAl 氮化钢。 不重要或受力较小的轴， 可采用 Q237 ， Q275 等普通碳素钢。形状复杂的轴（如曲轴，凸轮轴等）可采用球墨铸 铁。热处理工序一般包括以下三个工序（1）毛坯热处理。 轴的毛坯热处理一般采用正火， 其目的是消除锻造 应力，并使金属组织均匀，以利于切削加工。（2）预备热处理。 在粗加工之后、 半加工之前安排调质处理， 目的是 获得均匀细密回火素

24、氏体组织，提高工件的综合力学性能。（3）最终热处理。 轴的某种重要表面需经表面淬火， 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三、工艺设备的选择3.1 机床的选择机床选择的原则： 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。 有利于提高生产率。 尽可能降低生产成本 （加工费用 ）。 根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、 工件数量、生产条件等要求，选用 CJK6132 数控车床。由于还要加工键槽，止动垫圆槽，所以还要选用铣床，由于精度高， 还需要磨床。3.2 量具与辅助用具的选择 加工过程中所需量具有：游标卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度样板。辅助用

25、具有：铜片、铜锤等。3.3 零件的安装在数控机床上加工零件时， 安装零件要合理选择定位基准和夹紧方案，为提高数控机床效率，确定定位基准与夹紧方案时应注意：（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一（基准重合原则）；（2 ）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（基准统一原则）； （3）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。（4 ）零件稍长，由于装配有标准件精度高，需要双顶尖装夹工件进行加工。3.4 选择夹具夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的 定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。数控加工的特点对夹具提出了两 个基本要求：一是要保证

26、夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二 是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。根据零件的尺寸、精度要求和生产条件，选择最常用的车床通用的三 爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘可以自动定心，夹持范围大，适用于截面 为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。铣键槽时用 V 型块，压板装夹 半精加工和磨削加工都采用双顶尖装夹3.5 刀具的选择数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的要 求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分 考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具与切削用量。数控刀具有以下特点：刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗 振与热变形小；互换性好，

27、便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、 可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地 断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化、标准化，以利于编程和刀具 管理。数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度 好等要求。数控车床兼作粗精车削，粗车时吃刀深、进给快，要求车刀有 足够的强度，能一次进给车去较多的余量；精车时要达到图样要求的尺寸精度和较小的表面粗糙度，车去的余量较少，要求车刀锋利，切削刃平直 光洁，必要时还可磨出修光刃。为减少换刀时间、方便对刀、提高生产效 率，便于实现机械加工的标准化，在数控车削加工时，应尽量采用机夹刀 和机夹片刀，机夹片刀常采用可转位车刀。刀

28、片材质的选择主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以与切削过程有无冲击和振动，故加工此零件选择硬质合金刀片。根据零件的外形结构，加工需要如下刀具：硬质合金端面车刀、菱形外圆车刀、外切槽刀、外螺纹刀、 5mm中心钻、8mm 立铣刀、14mm 立铣刀、 6mm立铣刀。加工刀具卡片粗车加工刀具表序号刀具号刀具规格名称数量力口工表面1T0145 硬质合金车刀1平端面2T02 5mm中心钻1钻5mm 中心孔3T0380 菱形外圆车刀1车外圆4T043mm外切槽刀1切槽深5T0560 外螺纹刀1加工外螺纹半精车加工刀具表序号刀具号刀具规格名称数量力口工表面1T0655 菱

29、形外圆车刀1半精车零件外轮廓2T033mm外切槽刀1切槽深3T0460 外螺纹刀1加工外螺纹铣床加工刀具表序号刀具号刀具规格名称数量力口工表面1T018mm键槽铣刀1铣键槽2T0214mm键槽铣刀1铣键槽3T036mm键槽铣刀1铣止动垫圈槽四、切削用量的选择数控编程时，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，切削用量包括主轴转速、进给速度与背吃刀量等。切削用量的选择 原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保 证合理的刀具寿命，充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低 成本。4.1 主轴转速的确定（1 ）车外圆时主轴转速 主轴转速应根据允许的切削速度

30、和工件（或刀具）直径来选择。其计 算公式为n=1000v/ nd其中 v 切削速度（ m/min ），由刀具寿命决定；n 主轴转速（ r/min ）；d 工件直径或刀具直径（ mm ）。（2）车螺纹时主轴的转速在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P （或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以与螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于 不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床 推荐车螺纹时的主轴转速 n（r/min） 为：n w（1200/P ） - k式中P 被加工螺纹螺距，伽；k 保险系数，一般取为 80。主轴转速 n 最后要根据上述计算值、机床说明书而定，选取机

31、床有的 或较接近计算值的转速。根据数控车削用量推荐表 ,选择合适的切削用量。（ 1 ） 车端面时选择主轴转速为 500r/min ；(2 ) 粗车外圆时，选取 Vc=120m/min ，f=0.2mm/r ，ap=2mm ， 粗加工时直径为 60mm 。贝y：主轴转速：n =1000Vc/ nd=(1000 x 120 /) ( 3.14 x 60)min二636r/min进给速度：F =f x n 二(0.2 1X0836n=127mm/min考 虑 刀 具 强 度 、 机 床 刚 度 等 实 际 情 况 ， 选 择 n=600r/min ， F=150mm/min ，ap=2mm 。(3)

32、 半精车外圆时， 选取 Vc=150m/min ，f=0.1mm/r ，ap=0.2mm ， 精加工时取直径 52mm 。贝y：主轴转速：n =1000Vc/ nd= ( 1000 x 150/)( 3.14 5x2) r/min=918r/min进给速度： F =f x n5=x0.9118mm/min=137mm/min考 虑 刀 具 强 度 、 机 床 刚 度 等 实 际 情 况 ， 选 取 n=920r/min ， F=120r/min ，ap=0.2mm 。(4) 车槽时，选择 Vc=70m/min ，f=0.1mm/r ，车槽时直径为 47mm 。贝y：主轴转速：n =1000Vc

33、/ nd= ( 1000 x 70/)( 3.14 x 47r)/min=474r/min考虑刀具强度、 机床刚度等实际情况， 选取 n=400r/min ，F=30r/min 。(5) 车螺纹时，主轴转速n (1200/P ) k, k为安全系数，一般 取 80 。贝y：n 600Mpa )粗加工23801200.20.4YT类精加工0.2 0.31202 1500.10.2钻中心孔500700W18Cr4V钻孔300.10.2切断（宽度v 5mm ）701100.10.2YT类铸寿铁粗加工50700.20.4(200HBS 以精加工701000.10.2YG类下）切断（宽度v 5mm ）5

34、0700.10.2五、对刀点与换刀点的确定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。如果要运行这一程序来加工工件，必须确定刀具在工件坐标系幵始运动的起 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：（ 1）便 于数值处理和简化程序编制；（ 2）易于找正并在加工过程中便于查找； （3）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，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设 在工件的外部，以能顺利的换刀、不碰撞工件和其他

35、部件为准。本零件将对刀点设在装夹后右端面中心，换刀点设在离对刀点x、z 方向分别为 100 ，100 的位置。六、加工路线的确定 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路 线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束，加工程序所经过的路径，包 括切削加工的路径与刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定原则主要有以下几点：（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。（2）应尽量缩短加工路线，既可以减少程序段，又可以减少刀具空程 移动时间。（3）应使数值计算简单，以减少编程工作量。 此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等 情况，确定是一次走

36、刀，还是多次走刀完成加工。七、加工中的难点与解决方案（1）在左端加工之前，应测量剩余毛坯的长度，保证所需要的尺寸250mm 。(2)用三爪卡盘夹已加工表面 48mm 外圆时，为保护已加工表面精度，应加垫铜片。 夹紧后应用百分表测量同轴度， 用铜锤轻轻敲打校正。( 3)钻孔时，在刀架上装夹钻头不易装正，需要借助工具，夹具辅助( 4)加工螺纹时应分数次进给，参考数控加工与编程表2-2 选择螺纹切削的进给次数与背吃刀量。八、数控车床操作注意事项( 1 )程序输入阶段 程序输入时应正确，避免字母、数字和符号的输入错误。 程序输入应符合系统格式。( 2 )零件加工阶段 检查数控系统是否已回参考点。 安装

37、车刀，确认车刀安装的刀位和程序中编程所需的刀号一致。 对刀。 车刀对刀完毕后， 应确认对刀的正确性， 确认精车刀对刀的精确性。 加工前仔细检查和确认是否符合自动加工运行模式。 在数控车间操作机床时要注意安全，严格按照数控机床设备安全操 作规程要求操作。如图所示为减速器中的阶梯传动轴图。阶梯传动轴技术要求与加工特 点如 下：阶梯传动轴的加工表面有外圆柱面、轴肩、螺纹、螺纹退刀槽、止动 垫圆槽、键槽以与倒角cl等；配合轴径p、q对支撑轴颈m、n轴线径向 圆跳动公差为0.2mm ，轴肩G、H、丨对支撑轴颈M、N轴线端面面跳动公差为 0.02mm ;主要 加工表面尺寸粗糙度为Ra0.8um，因此，该传

38、动轴的关键工序是支撑轴颈M、N和配合轴径P、Q的加工。该零件属于结构较简单的阶梯轴，生产纲领为成批生产。九、工艺卡序号工序名称工步工序内容设备1下料棒料， 60mm X265mm用三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外数控车床圆1车右端面2钻中心孔数控车削用尾座顶尖顶住中心孔23粗车46 0.008mm 外圆至48mm，从右端长118mm4粗车右端面35 0.008mm 外圆至37mm，从右端长66mm5粗车M24*1.5 螺纹外圆至26mm ，从右端长14mm掉头，利用二爪自疋心卡盘夹扌寸48mm 处，即46.008mm 外圆6车另一端面，保证总长 250mm7钻中心孔用尾座顶尖顶住中心孔8粗车52m

39、m 外圆至54mm，从轴端起长132mm9粗车35 0.008mm 外 圆至37mm，从轴端起长93mm10粗车30 0.0065mm外 圆至32mm，从轴端起长 36mm11粗车M24*1.5 螺纹外圆至26mm ，从右端起长16mm12检验3热处理调制处理220240HBS4钳工修研两端中心孔卧式车床5数控车削双顶尖装夹数控车床1半精车46 0.008mm 外圆至46.5mm，长 120mm2半精车35 0.008mm 外圆至35.5mm，长 68mm3半精车 M24*1.5 螺纹外圆至 24面膜，长16mm4半精车两个3mm*0.5mm 环槽5半精车3mm*1.5mm 环槽6倒角C1，3

40、处掉头，双顶尖装夹7半精车52mm外圆至尺寸8半精车35 0.008mm 外圆至35.5mm，长 95mm9半精车30 0.0065mm 外圆至30.5mm，长 38mm10半精车 M24*1.5 螺纹外圆至，长18mm11半精车44mm至尺寸，长4mm12车两个3mm*0.5mm 环槽13车3mm*1.5mm 环槽14倒角C1，4处15检验6数控车削双顶尖装夹数控车床1车M24*1.5 6g螺纹至尺寸掉头，双顶尖装夹2车M24*1.5 6g螺纹至尺寸3检验7钳工划两个键槽与一个止动垫圈槽加工 线8铣削用V形虎钳装夹，按线找正立式铣床1铣键槽 14mm*36mm ，保证尺寸40.5mm2铣键槽

41、 8mm*16mm ，保证尺寸26mm3铣止动垫圈槽6mm*16mm ，保正尺寸 20.5mm4检验9钳工修研两端中心孔卧式车床101磨35 0.008mm 外圆（M面）至尺寸2磨轴肩面13磨外圆30 0.0065mm（ Q面）至尺寸外圆磨床4磨轴肩面H掉头，双顶尖装夹5磨46 0.008mm 外圆（P面）至尺寸6磨轴肩面G7磨35 0.008mm 外圆（N面）至尺寸8磨轴肩面FW9检验十、轴类零件检验轴类零件在加工过程中和加工结束后都要按工艺规程的要求按工艺规矩的要求进行检验，检验项目包括硬度、表面粗糙度、尺寸精度、形状 精度、相互位置精度。1）硬度检验在热处理后用硬度计抽检或全检。2）表面

42、粗糙度检验一般用样块比较法检验，杜宇表面粗糙度小的零件，可以用干涉显 微镜进行检验。3）尺寸精度检验在单件小批生产中，一般用千分尺检验轴的直径；在大批大量生产中，常采用极限卡规抽检轴的直径。 长度可用游标卡尺，深度游标卡尺等检验。4）形状精度轴类零件的形状精度包括圆度误差和圆柱度误差两个方面。（1 ）圆度误差。圆度误差是指同一横截面内最大直径与最小直径之差， 可用千分尺测量直径的方法检验。（2）圆柱度误差。圆柱度误差是指同一轴向剖面内最大直径与最小直 径之差，同样可以用千分尺检测5）相互位置精度检验为提高检验精度，缩短检验时间，位置精度多采用专用检具。十、螺纹数值计算螺纹牙型高度：t=0.65

43、P=0.65*1.5mm=0.975mmd 大 二 d -0.1P = 24mm-0.1*1.5mm = 23.85mmd 小=d -1.3P = 24mm-1.3*1.5mm = 22.05mm螺纹加工分为4刀，第1刀：23.0mm ;第2刀：22.40mm ;第3刀:22.10mm ;第 1 刀：22.05mm。常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量（伽）螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598勻匕 冃10.70.80.91.01.21.51.5吃20.40.60.60.70.70.70.8刀30.20.40.60.

44、60.60.60.6量40.160.40.40.40.60.6与50.10.40.40.40.4切60.150.40.40.4削70.20.20.4次80.150.3数90.2十二、加工工序卡片工序号程 序编号零件图号零件名称使用设备产 品名称夹具名称夹具编号材料100001数控车床三爪卡盘145#加工内容刀具号刀具名称刀具规格/mm切削二要素加工余 量/mm备注主轴转速被 吃刀量进给速度r/mi nmmmm/mi n车端面T0145 端面车刀0.8500300自动钻中心孔T02 5mm中心钻1500自动粗车外圆T0380 菱形外圆车刀0.860021500.2自动切槽T04切刀 外槽3400

45、300自动车螺纹T0560 外螺纹刀0.84000自动精55 菱车外T06形外圆0.89200.21200自动圆车刀程 序零件零件使用产 品夹具名夹具工序号材料编号图号名称设备名称称编号铣床V型块245#切削二要素刀具主轴被 吃进给速加工加工刀具刀具号规格转速刀量度余 量备注内容名称/mmmm/mi/mmr/mi nmmn8mm8mm8*11*5T01500300手动键槽立铣刀514m14mm12*16*T02m立铣1500手动键槽刀736mm6止动垫T03mm 立6*8*52600300.2手动圈槽铣刀十三、编写程序粗车加工程序00001;程序名称G54 G21 G40 G98;程序初始化T

46、0101;换1号45。车刀G0 G42 X65.Z5 M8;快速定位，打幵冷却液M03 S500;主轴正传，转速 500r/mi nG94 X0 Z-5. F0.2;端面切削循环Z-10.；G0 X100. Z100.;快速返回换刀点M03 S600;主轴正传，转速 600r/minT0202;换2号中心钻G0 X0 Z2.;快速定位M03 S1500;主轴正传，转速 1500r/mi nG1 Z-4. F0.1;钻中心孔G4 X1;暂停1sZ2.;退刀G0 X100. Z100.;快速返回换刀点T0303;换3号80 菱形外圆车刀S600 ；转速 600r/minG71 U2. R0.5;定

47、义G71粗车循环，背吃刀量，退刀量G71 P10 Q20 U1. W0.5粗车路线N10至N20 ,X轴精余量1mm，F0.2;Z轴精余量0.5mm，进给0.2mm/rN10 GO X19. Z-9.;车削加工轮廓起始行，到倒角延长线G1 X24. Z-11.5 ;车削C1.5倒角Z-28.;车削M24*1.5 螺纹外圆X28.;X30. Z-29.;车削C1倒角Z-48.;车削30 0.0065mm 外圆X33.;X35. Z-49.;车削C1倒角Z-105.;车削35 0.008mm外圆X44.;Z-109.;车削44mm外圆X50.;X52. Z-110.;车削C1倒角N20 Z-165

48、.;车削52mm外圆G0 X100. Z100.;快速返回换刀点T0404;换4号槽车刀S400 ;转速 400r/minG0 X28. Z-28.;快速定位G1 X21. F0.1;切槽3*1.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X32.;退刀GO X33. Z-48.;快速定位G1 X29. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X35.;退刀GO X45. Z-105.;快速定位G1 X34. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X36.;退刀GO X100. Z100.;快速返回换刀点T0505;换5号螺纹车刀M03 S400;主轴正传，转速

49、400r/minG0 X26. Z-8.;快速移动至螺纹加工起点G92 X23. Z-26. F1.5;加工螺距为1.5mm的螺纹X22.4;X22.1;X22.05;G0 X100. Z100.;快速退刀至换刀点M0掉头装夹T0101;换1号45。车刀S500:;转速 500r/minG0 X65. Z5 ;快速定位G94 X0 Z-2. F0.2;端面切削循环Z-5.;GO X100. Z100.;快速返回换刀点T0202;换2号中心钻G0 X0 Z2.;快速定位S1500;转速 1500r/mi nG1 Z-4. F0.1;钻中心孔G4 X1;暂停1sZ2.;退刀G0 X100. Z10

50、0.;快速返回换刀点M03 S600;主轴正传，转速 600r/minT0303换3号80 菱形外圆车刀S600 ;转速 600r/minG71 U2. R0.5;定义G71粗车循环，背吃刀量，退刀量G71 P10 Q20 U1. W0.5粗车路线N10至N20 ,X轴精余量1mm，F0.2;Z轴精余量0.5mm，进给0.2mm/rN10 G0 X19. Z-4.;车削加工轮廓起始行，到倒角延长线G1 X24. Z-6.5 F0.3;车削C1.5倒角Z-21.;车削M24*1.5 螺纹外圆X33.;X35. Z-22.;车削C1倒角Z-73.;车削35 0.008mm外圆X44.;X46. Z

51、-74.;车削C1倒角Z-125.;车削46 0.008mm外圆X52.;N20 Z-140.;车削52mm外圆GO X100. Z100.;快速返回换刀点T0404;换4号槽车刀S400 ;转速 400r/minG0 X34. Z-21.;快速定位G1 X21. F0.1;切槽3*1.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X36.;退刀G0 X45. Z-73.;快速定位G1 X34. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X47.;退刀G0 X53. Z-125.;快速定位G1 X45. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X53.;退刀G0 X10

52、0. Z100.;快速返回换刀点T0505;换5号螺纹车刀M03 S400;主轴正传，转速 400r/minGO X26. Z-3.;快速移动至螺纹加工起点G92 X23. Z-19. F1.5;加工螺距为1.5mm的螺纹X22.4;X22.1;X22.05;GO X100. Z100.;退刀至换刀点M5;主轴旋转停止M30;程序停止并返回幵始处半精加工程序00002;程序名称G54 G21 G40 G98;程序初始化T0606;换6号55 菱形外圆车刀G0 X19. Z1.;快速定位，车削加工轮廓起始行，到倒角延长线M03 S920 M8;主轴正传，转速920r/mi n ，打幵冷却液G1

53、X24. Z-1.5F0.12;车削C1.5倒角Z-18.;车削M24*1.5 螺纹外圆X28.;X30. Z-19.;车削C1倒角Z-38.;车削30 0.0065mm 外圆X33.;X35. Z-39.;车削C1倒角Z-95.;车削35 0.008mm外圆X44.;Z-99.;车削44mm外圆X50.;X52. Z-100.;车削C1倒角N20 Z-155.;车削52mm外圆G0 X100. Z100.;快速返回换刀点T0404;换4号槽车刀S300 ;转速 300r/minG0 X28. Z-18.;快速定位G1 X21. F0.1;切槽3*1.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X32.;退刀G0 X33. Z-38.;快速定位G1 X29. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5sG1 X35.;退刀G0 X45. Z-95.;快速定位G1 X34. F0.1;切槽3*0.5G4 X1.5;暂停1.5s