毕业论文花键轴零件加工工艺

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1、襄樊职业技术学院（毕业）论文襄樊职业技术学院（毕业）论文花键轴零件加工工艺专业班级学 生： 学 号：指导教师：教学单位：毕 业 届：2010年6月1日襄樊职业技术学院机械电子信息工程学院毕 业 设 计（论 文）课 题 任 务 书机械电子信息工程学院数控应用技术专业0703班 学生：一、毕业设计(论文)课题：花键轴零件加工工艺二、毕业设计(论文)工作自 2009 年11月 20日起至 2010 年06月 1日止三、毕业设计(论文)进行地点 ：襄樊职业技术学院四、毕业设计(论文)的内容要求：（1）文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。（2）份量要求：理工类不少于3500字（3）图纸要求（工程设计

2、型）：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，寸标注规范，文字注释必须用工程字书写。提倡学生用计算机绘图。（4）曲线图表要求（工程设计型）：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机绘制。（5）编排格式要求：论文外形尺寸以A4纸为准。论文文字排版的字号、字距、行距的大小，以版面清晰、容易辨识和阅读为原则，一般可参考下面要求进行排版：题目和标题用黑体，字号分别用3号和4号；文章段落内容用小4号宋体字，每页32行，每行33字；各级标题序号一律用阿拉伯数字标明；正文中标题一律左顶格。（6）打印份数要求：一律打印2份，1份交指导教师（含

3、电子稿），1份准备答辩用五、教师指定的主要参考文献1. 苏朱勇，数控机床操作与编程.华中师范大学出版社， 2007。2.陈志雄，数控编程，湖北科学技术出版社，2008。3.高虹静，机械制造基础，华中师范大学出版社， 2007。4.刘守勇，机械制造工艺与机床夹具，机械工业出版社，2007. 学生： 指导教师：目 录目 录2摘要3关键词3花键轴，切削用量，工艺路线，刀具选择，数控编程。31. 图例32. 花键轴零件加工工艺分析33.选择装备54.确定零件定位基准和装夹方式55.制定加工方案66.刀具及刀位号67.编写程序68、结束语9参考文献10花键轴零件加工工艺学生：指导教师：摘要在分析了花键轴

4、零件的基础上, 阐述了花键轴零件的加工方法,并对其关键性技术进行了研究。关键词 花键轴，切削用量，工艺路线，刀具选择，数控编程1. 图例图1花键轴零件2. 花键轴零件加工工艺分析（1） 技术要求 图1为花键轴安装滚动轴承，直径公差等级IT7，两外圆同轴度要求较高；轴向右端1.3mm28.6mm沟槽用于安装卡簧，必须保证轴向尺寸公差在0.12mm。 （2）毛坯选择 花键轴直径相差不大，采用直径为36mm热轧圆棒料，在锯床上按250mm长度下料。 （3）花键轴加工时切削用量选择如下表1：表1切削用量选择主轴转速s/(r/min)进给量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆 3000.43.0半

5、精车外圆4600.150.4车螺纹300切槽4600.1螺纹M161.5车削时大径去直径为15.8mm，总背吃刀量去0.65P=（0.651.5）mm=0.95mm,分三次循环切削，第一次被吃刀量取0.475mm，第二次取0.3mm，第三次取0.2mm。（4）走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹，刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。由于半精加工和精加工的走刀路线是沿其零件轮廓顺序进行的，所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。合理确定对刀点,对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道

6、工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。（5）花键轴加工工艺卡表2花键轴加工工艺卡工序号工 序名 称工 序 内 容工 艺 设 备工 序程 序花键外圆倒角C2.15半精车花键外径至30.25mm,长69.3mm半精车外圆30.5mm至尺寸车右端20 js7处退刀槽2mm19mm车花键外圆处卡簧槽1.3mm28.6mm,保证尺寸85.26mm工件调头，用两顶尖装夹M00螺纹处倒角C1半精车螺纹大径1

7、5.8 mm,长20mm左端20h7处倒角C1.15半精车20h7外圆至20.25mm,长32.9mm半精车25js外圆至20.25mm,长48.1mm车螺纹处退刀槽2mm14mm车左端20h7处退刀槽2mm19mm车25js7处退刀槽2mm24mm车螺纹M161.5M007铣工件用顶尖装夹滚床、花键滚刀按零件图要求滚铣花键8铣工件用两顶尖装夹,加辅助支承X52K铣床、两顶尖、辅助支承、键槽铣刀按零件图要求铣键槽9磨工件两顶尖装夹M1420磨床、两顶尖、GB砂轮磨花键外圆磨左端20h7外圆和台阶面磨25js7外圆工件调头用两顶尖装夹磨右端20h7外圆和台阶面3.选择装备根据被加工零件的外型和材

8、料等条件选定X52K铣床、M1420磨床。4.确定零件定位基准和装夹方式为保证花键轴各圆柱面的同轴度和其他位置精度，半精车、精车和磨削时应该选择基准轴线为定位基准，轴两端钻中心孔，用两顶尖装夹。两端中心孔相关尺寸和位置精度以及粗糙度是影响加工精度的重要因素，因此工件在调质等热处理后要安排修磨中心孔的工序。粗车时为了保证工件装夹刚性，常采用一夹一顶的装夹方法，左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支顶。5.制定加工方案按先主后次、先粗后精的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令进行粗加工，再精加工，加工螺纹。6.刀具及刀位号粗车、半精车使用同一把90合金外圆车刀，安装在刀架的1号刀位上，并

9、定为基准刀。车沟槽使用两把车槽刀，一把主切削刃宽2mm，另一把主切削刃宽1.36mm，刀位点都取在左刀尖。分别安装在刀架的2、3号刀位上。车螺纹使用60外螺纹车刀，刀尖角取为5930，安装在刀架的4号刀位上，用试切对刀法测定各刀具的刀位偏差值，并在程序运行前输入数控系统。7.编写程序（1）工序3加工如下：O1030N010 G92 X60 Z5;N020 M06 T0101;N030 M03;N040 G90 G99 G00 X31; 绝对值编程，每转进给量，从对刀点进刀N050 G01 Z-200 F0.4; 粗车外圆至31mm，长200mm;N060 G00 X35 Z5; 退刀至循环起点

10、N070 G80 X25 Z-15 F0.4; 20js7外圆粗车循环，车至25mm，长15mmN080 G80 X21 Z-15 F0.4; 20js7外圆粗车循环，车至21mmN090 G00 X60; 快速点定位返回对刀点N100 M00 M00； 程序运行暂停，工件调头装夹N110 G80 X35； 快速点定位至循环起点N120 G80 X30 Z-100 F0.4; 25js7外圆粗车循环，车至30mm,长100mmN130 G80 X26 Z-100 F0.4; 25js7外圆粗车循环，车至26mm,N140 G80 X21 Z-52 F0.4; 左端20h7粗车循环，车至21mm

11、，长52mmN150 G80 X17 Z-19 F0.4; 螺纹大径粗车循环，车至17mm，长19mmN160 G00 X60； 快速点定位返回对刀点N170 M05; N180 M02;（2）工序6加工程序如下：O1060;N010 G92 X60 Z5;N020 M06 T0100;N030 M03;N040 G90 G99 G00 X15.65 Z1.15; 进刀准备右端25js7处倒角N050 G01 X20.25 Z-1.15 F0.15; 倒角C1.15N060 Z-15.9; 车20js7外圆至20.25mm，长15.9mmN070 X30.25 C2.15; 车花键右端面并倒角

12、C2.15N080 Z-85.26; 车花键外圆至30.25mm,长69.36mmN090 X30.5; 准备车30.5外圆N100 Z-140； 车外圆30.5mmN110 G00 X60 Z5; 快速点定位返回对刀点N120 M06 T0202; 选择2号车槽刀，刀补号2N130 G00 X35 Z-15.9; 快速点定位至车槽进刀点N140 G01 X19 F0.1; 车槽219N150 G00 X60; 退刀至临时换刀点N160 T0200; 取消2号刀补N170 M06 T0300; 选择3号车槽刀，刀补号3N180 G00 X35 Z-85.26; 快速点定位至切槽进刀点N190

13、G01 X28.6 F0.1; 车花键外圆处卡簧槽1.3mm28.6mmN200 G04 X1; 车槽底N210 G00 X35; 退刀N220 X60 Z5; 快速点定位返回对刀点N230 T0300; 取消3号刀补N240 M00; 程序运行暂停，工件调头装夹N250 M06 T0100; 选择1号外圆车刀N260 G00 X11.8 Z1; 进刀准备左端螺纹处倒角N270 X15.8 Z-1 F0.3; 倒角C1N280 Z-20; 车螺纹大径至15.8mm,长20mmN290 X20.25 C1.15; 车左端20h7左端并倒角C1.15N300 Z-52.9; 车左端20h7外圆至2

14、0.25 mmN310 X20.25; 车台阶面N320 Z-101; 车25js7外圆至20.25mm，长48.1mmN330 X31; 车台阶面N340 G00 X60; 快速退刀至临时换刀点N350 M06 T0200; 选择2号车槽刀，刀补号2N360 G00 X32; 快速点定位至车槽进刀点N370 G01 X24 F0.1; 车25js7处退刀槽2mm24mmN380 G00 X32; 退刀N390 Z-52.9; 快速点定位至20h7处退刀槽进刀点N400 G01 X19 F0.1; 车槽2mm19mmN410 G00 X32; 退刀N420 Z-20; 快速点定位至车螺纹退刀槽

15、进刀点 N430 G01 X14; 车槽2mm14mmN440 G00 X32; 退刀N450 X60 Z5; 快速点定位返回对刀点N460 T0200; 取消2号刀补N470 M00; 程序运行暂停，调整主轴转速N480 M06 T0404; 选择4号螺纹车刀，刀补号4N490 G00 X18; 快速点定位至螺纹车削循环起点N500 G82 X14.85 Z-19 F1.5; 第一次螺纹车削循环（背吃刀量0.475mm）N510 G82 X14.25 Z-19 F1.5 第二次螺纹车削循环（背吃刀量0.3mm）N520 G82 X13.85 Z-19 F1.5; 第三次螺纹车削循环（背吃刀量

16、0.2mm）N530 G00 X60; 快速点定位返回对刀点N540 T0400; N550 M05;N560 M02;本设计采用花键轴进行编程设计,在螺纹车削编程中要注意,数控车床主轴上必须安装有脉冲编码器测定主轴实际转速,从而实现主轴转一转刀具进给一个螺纹导程的同步运动,从螺纹粗车到精车,主轴的转速必须保持不变. 该花键轴零件结构比较简单，有螺纹、倒角、键槽、退刀槽，由于该零件主要是用于配合,所以也要考虑到配合间隙、公差、形位公差等。该花键轴加工顺序为： 预备加工-车端面、钻中心孔-粗车-调质-研磨中心孔-半精车-车沟槽-车螺纹-滚花键-洗键槽-热处理-磨外圆和台阶面。该编程螺纹车削采用单

17、一固定循环指令G82,用该指令编程用一个程序段就可实现螺纹车削“切入车螺纹退刀返回”四个顺序动作的自动循环。数控加工的基本编程方法是用点定位指令编写接近或离开工件等空行程轨迹，要用插补指令编写工件轮廓的切削进给轨迹。8、结束语经过了半年的学习和工作，我终于完成了这篇论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰， 这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力。本设计查阅大量相关资料, 对数控编程加工的应用进行分析,我相信，通过这次的实践，我对数控的加工能进一步了解，并能使我在以后的加工过程中避免很多不必要的工作，有能力加工出更复杂的零件，精度更高的产品。参考文献1. 苏朱勇，数控机床操作与编程.华中师范大学出版社， 2007。2.陈志雄，数控编程，湖北科学技术出版社，2008。3.高虹静，机械制造基础，华中师范大学出版社， 2007。4.刘守勇，机械制造工艺与机床夹具，机械工业出版社，2007。- 10 -