軸類零件的加工工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造與自動化專業(yè)（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 軸類零件加工工藝分析 姓 名 xxx 學(xué) 號 03010913018 指 導(dǎo) 老 師 xxx 完 成 日 期 2011-5-22 教 學(xué) 系 機(jī)械工程系 軸類零件的加工工藝摘 要隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在機(jī)械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機(jī)械制造的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。本次設(shè)計(jì)就是進(jìn)行典型軸類零件的數(shù)控加工工藝與編程，側(cè)重于該零件的工藝分析、加工路線的確定及加工程序的編制。并繪制零件圖、加工路線圖。用g代碼編制該零件的數(shù)控加工程序，并附以編程尺寸的計(jì)算方

2、法，其中零件工藝規(guī)程的分析是此次論文的重點(diǎn)。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；工藝過程；加工工序；加工路線目 錄摘要i關(guān)鍵詞i前言11概述21.1 典型軸類零件的加工工藝21.1.1 軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21.1.2 軸類零件一般加工要求及方法21.1.3 軸類零件加工的工藝路線31.2 本零件的加工所用機(jī)床型號、特點(diǎn)及數(shù)控系41.3 鏜孔工藝41.4 螺紋加工工藝41.4.1 普通螺紋的尺寸分析41.4.2 普通螺紋的編程加工51.5 分析加工對象（零件圖樣）51.5.1 構(gòu)成零件輪廓的幾何條件61.5.2 尺寸精度要求61.5.3 形狀和位置精度的要求61.5.4 表面粗糙度要求61.5.5 材料與熱

3、處理要求62 工藝過程及加工工序卡62.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇62.2 工藝過程72.3 加工工序的劃分92.4 切削參數(shù)的確定102.4.1 切削用量的選擇102.4.2 背吃刀量的選擇102.4.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定102.4.4 進(jìn)給速度的確定102.5 擬定典型軸類零件的工藝過程113 典型零件工藝及編程173.1 零件的工藝分析173.1.1 零件圖173.1.2 零件圖樣分析173.1.3 零件加工工藝分析173.1.4 切削用量的選擇183.2 數(shù)控加工步驟183.3 數(shù)控加工程序的編制18結(jié)論21致謝22參考文獻(xiàn)23前言所謂數(shù)控加工工藝，就是用數(shù)控機(jī)床加工零件的一種方法。數(shù)控

4、加工與普通機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上很相似，但加工過程的控制方式卻大相徑庭。在機(jī)械加工中小批零件為例，在通用機(jī)床上加工，就某工序而言，其工步的安排，機(jī)床運(yùn)動的先后次序，進(jìn)給路線及相關(guān)切削參數(shù)的選擇等，雖然也有工藝文件說明，但操作上往往是有操作者自行考慮和確定的，而且是用手工方式進(jìn)行的。在數(shù)控機(jī)床加工時，將記錄在控制介質(zhì)上，描述加工過程所需的全部工藝信息，即原先在通用機(jī)床上加工時需要操作者考慮和決定的內(nèi)容及動作的數(shù)碼信息輸入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，對輸入信息進(jìn)行運(yùn)算和控制，并不斷向伺服機(jī)構(gòu)使機(jī)床實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)動的機(jī)電功能轉(zhuǎn)換部件發(fā)送脈沖信號，伺服機(jī)構(gòu)對脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)床按所編

5、程序進(jìn)行運(yùn)動，便可加工出我們所需要的零件?？梢?，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。但必須由編程前的數(shù)控工藝做必要準(zhǔn)備工作和編程后的善后處理工作。嚴(yán)格說來，數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。1概述1.1 典型軸類零件的加工工藝： 1.1.1 軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根

6、據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。1.1.2 軸類零件一般加工要求及方法軸類零件加工工藝規(guī)程注意點(diǎn)：軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點(diǎn)。（1）粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。（2）精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能

7、選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。工藝規(guī)程制訂得是否合理，直接影響工件的質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一個零件可以用幾種不同的加工方法制造，但在一定的條件下，只有某一種方法是較合理的。軸類零件加工的技術(shù)要求：尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為it5it7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為it6it9。幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要

8、表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。該典型軸類零件長度為145mm，螺紋大徑為30mm、長度為25mm，外圓錐面的錐度為20o、長度為29mm，圓弧總長為57mm、半徑分別有24mm/9mm/8mm，所鏜的孔直徑為28mm、長度為26mm。相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。該典型軸類零件外圓相互位置精度為0.020.04之間，圓的徑向跳動為0.02，端面與軸心線保持垂直，兩端端面要保持平行?？椎谋砻媾c外表面也應(yīng)保持平行。表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求

9、，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。該典型軸類零件的直徑為52mm的外圓、外圓錐度及孔的內(nèi)表面的粗糙度均為1.6，其它位置的粗糙度為3.2。在加工該軸類零件時，需采用粗車與精車結(jié)合的方法，在粗加工零件表面輪廓時，必須保證0.5mm的精加工余量，必要時需使用刀偏表，對刀具進(jìn)給時進(jìn)行誤差的控制，有效地減小誤差，方能確定該零件在加工精度方面的各種要求。1.1.3 軸類零件加工的工藝路線外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 （1）粗車半精車精車對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。（2）粗車半精車粗磨精磨對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時

10、，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 （3）粗車半精車精車金剛石車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因?yàn)橛猩饘僖话惚容^軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。（4）粗車半精粗磨精磨光整加工對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線。1.2 本零件的加工所用機(jī)床型號、特點(diǎn)及數(shù)控系cnc6140d：該車床可以實(shí)現(xiàn)軸類、盤類的內(nèi)外表面，錐面、圓弧、螺紋、鏜孔、鉸孔加工，也可以實(shí)現(xiàn)非圓曲線加工。本零件將采用法蘭克系統(tǒng)進(jìn)行加工：主要特點(diǎn)fanuc公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)。1

11、.3 鏜孔工藝根據(jù)工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案。 在一根鏜桿上安排粗、精切、鏜刀來分擔(dān)余量的切除，鏜孔后再倒角。為了不影響生產(chǎn)節(jié)拍，兩把粗、精切鏜刀需同時工作。由于是在鏜桿上鉆孔及攻絲，進(jìn)一步削弱了鏜桿的剛性及強(qiáng)度。而鏜削余量的不均勻分布使得切削力很大，兩把鏜刀同時工作使機(jī)床功率不足，因此不可避免地要引起切削振動，無法滿足工件加工精度和表面粗糙度要求。在同一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來分擔(dān)余量的去除：其中任何兩把刀都不得同時工作。采用該方案雖然可降低切削力，但鏜桿長度增加了兩倍，造成鏜桿剛性不足；同時單件加工工時也增加了一倍，保證不了生產(chǎn)節(jié)拍。 安排兩臺機(jī)床，即增加一臺半精鏜床來分擔(dān)余量的

12、精加工。該方案雖可解決問題，但工件加工成本太高。對于本零件中的孔，將采用鏜刀對其進(jìn)行加工，并安排粗、精鏜來分擔(dān)余量的切除，鏜孔后再倒角。1.4 螺紋加工工藝1.4.1 普通螺紋的尺寸分析數(shù)控車床對普通螺紋的加工需要一系列尺寸，普通螺紋加工所需的尺寸計(jì)算分析主要包括以下兩個方面：（1）螺紋加工前工件直徑考慮螺紋加工牙型的膨脹量，螺紋加工前工件直徑d/d0.1p，即螺紋大徑減0.1螺距，一般根據(jù)材料變形能力小取比螺紋大徑小0.1到0.5。（2）螺紋加工進(jìn)刀量螺紋加進(jìn)刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進(jìn)刀位置。螺紋小徑為：大徑倍牙高；牙高=0.54p（p為螺距）螺紋加工的進(jìn)刀量應(yīng)不斷減少，具體進(jìn)刀量

13、根據(jù)刀具及工作材料進(jìn)行選擇。1.4.2 普通螺紋的編程加工在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有三種加工方法：g32直進(jìn)式切削方法、g76斜進(jìn)式切削方法和g82直進(jìn)式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們在操作使用上要仔細(xì)分析，爭取加工出精度高的零件。（1）g32直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動切削均靠編程來完成，所以加工程序較長；由于刀刃容易磨損，因此加工

14、中要做到勤測量。（2）g76斜進(jìn)式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。刀具負(fù)載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時，可采用兩刀加工完成，既先用g76加工方法進(jìn)行粗車，然后用g32加工方法精車。但要注意刀具起始點(diǎn)要準(zhǔn)確，不然容易亂扣，造成零件報廢。（3）g82直進(jìn)式切削方法，螺紋切削循環(huán)同g32螺紋切削一樣，在進(jìn)給保持狀態(tài)下，該循環(huán)在完成全部動作之后再停止動作。1.5 分析

15、加工對象（零件圖樣）在設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程時，首先要對加工對象進(jìn)行深入分析。對于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾方面：1.5.1 構(gòu)成零件輪廓的幾何條件在車削加工中手工編程時，要計(jì)算每個節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時應(yīng)注意：（1）零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成； （2）零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標(biāo)注不清，使編程無法下手；（3）零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。（4）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。1.5.2 尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度

16、的要求，以判斷能否利用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計(jì)算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。1.5.3 形狀和位置精度的要求零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。1.5.4 表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。1.5.5 材料

17、與熱處理要求零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依據(jù)。2 工藝過程及加工工序卡2.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇在選擇時，一般可按下列順序考慮：（1） 通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容；（2） 通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇的內(nèi)容；（3） 通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。（4） 產(chǎn)品特征，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（5） 原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應(yīng)符合的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（6） 生產(chǎn)工藝流程。（7） 主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（8） 生產(chǎn)工藝主要工作要點(diǎn)。（9） 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和成品質(zhì)

18、量指標(biāo)的檢查項(xiàng)目及次數(shù)。（10）工藝技術(shù)指標(biāo)的檢查項(xiàng)目及次數(shù)。（11）專用器材特征及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2.2 工藝過程在生產(chǎn)過程中，那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過程稱為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)和機(jī)器裝配等。而為保證工藝過程正常進(jìn)行所需要的刀具、夾具制造，機(jī)床調(diào)整維修等則屬于輔助過程。在工藝過程中，以機(jī)械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性能等，直至成為合格零件的那部分過程稱為機(jī)械加工工藝過程。為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。工序一個或一組工人，在一個工作地或一臺機(jī)床

19、上對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。劃分工序的依據(jù)是工作地點(diǎn)是否變化和工作過程是否連續(xù)。例如，在車床上加工一批軸，既可以對每一根軸連續(xù)地進(jìn)行粗加工和精加工，也可以先對整批軸進(jìn)行粗加工，然后再依次對它們進(jìn)行精加工。在第一種情形下，加工只包括一個工序；而在第二種情形下，由于加工過程的連續(xù)性中斷，雖然加工是在同一臺機(jī)床上進(jìn)行的，但卻成為兩個工序。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。本論文中所加工的典型軸類零件將分五個工序來完成整個加工過程。安裝在機(jī)械加工工序中，使工件在機(jī)床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機(jī)床上需經(jīng)過多次裝夾

20、才能完成一個工序的工作內(nèi)容。在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進(jìn)行裝夾，在加工必要時將采用鉆頭進(jìn)行輔助加工。工位采用轉(zhuǎn)位（或移位）夾具、回轉(zhuǎn)工作臺或在多軸機(jī)床上加工時，工件在機(jī)床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進(jìn)行加工，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。簡單來說，工件相對于機(jī)床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工位。為了減少因多次裝夾而帶來的裝夾誤差和時間損失，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工。工步在加工表面不變，加工工具不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為

21、“進(jìn)給”。整個工藝過程由若干個工序組成。每一個工序可包括一個工步或幾個工步。每一個工步通常包括一個工作行程，也可包括幾個工作行程。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步，稱為復(fù)合工步，也可以看作一個工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔。走刀加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。例如軸類零在生產(chǎn)過程中，那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過程稱為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)和機(jī)器裝配等。而為保證工藝過程正常進(jìn)行所需要的刀具、夾具制造，機(jī)床調(diào)整維修等則屬于輔助過程。在工藝過程中，以機(jī)械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性能等，直

22、至成為合格零件的那部分過程稱為機(jī)械加工工藝過程。為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。工序一個或一組工人，在一個工作地或一臺機(jī)床上對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。劃分工序的依據(jù)是工作地點(diǎn)是否變化和工作過程是否連續(xù)。例如，在車床上加工一批軸，既可以對每一根軸連續(xù)地進(jìn)行粗加工和精加工，也可以先對整批軸進(jìn)行粗加工，然后再依次對它們進(jìn)行精加工。在第一種情形下，加工只包括一個工序；而在第二種情形下，由于加工過程的連續(xù)性中斷，雖然加工是在同一臺機(jī)床上進(jìn)行的，但卻成為兩個工序。工序是組成工藝過程的基本單元

23、，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。本論文中所加工的典型軸類零件將分五個工序來完成整個加工過程。安裝在機(jī)械加工工序中，使工件在機(jī)床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機(jī)床上需經(jīng)過多次裝夾才能完成一個工序的工作內(nèi)容。在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進(jìn)行裝夾，在加工必要時將采用鉆頭進(jìn)行輔助加工。工位采用轉(zhuǎn)位（或移位）夾具、回轉(zhuǎn)工作臺或在多軸機(jī)床上加工時，工件在機(jī)床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進(jìn)行加工，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。簡單來說，工件相對于機(jī)床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工位。工步在加工表面不變，加工工具

24、不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為“進(jìn)給”。整個工藝過程由若干個工序組成。每一個工序可包括一個工步或幾個工步。每一個工步通常包括一個工作行程，也可包括幾個工作行程。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步，稱為復(fù)合工步，也可以看作一個工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔。走刀加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。例如軸類件如果要切去的金屬層很厚，則需分幾次切削，這時每切削一次就稱為一次走刀。因此在切削速度和進(jìn)給量不變的前提下刀具完成一次進(jìn)給運(yùn)動稱為一次走刀。2.3 加工工序的劃分?jǐn)?shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行。(1)刀具集中分序

25、法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。(2)以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。(3)以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。2.4 切削參數(shù)的確定 2.4.1 切削用量

26、的選擇 數(shù)控加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速n（切削速度），背吃刀量ap和進(jìn)給量f（或進(jìn)給速度vf）。其確定原則與普通機(jī)械加工相似。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內(nèi)。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)性和加工成本。2.4.2 背吃刀量的選擇 確定背吃刀量ap（mm） 主要根據(jù)機(jī)床，夾具，刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，ap相當(dāng)于加工余量，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率。為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都要留

27、一點(diǎn)余量最后精加工。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床。2.4.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定主要根據(jù)允許的切削速度vc（m/min）選取n=1000vc/d其中vc切削速度；d工件或刀具的直徑（mm） 切削速度高，也可能提高生產(chǎn)率，但是應(yīng)先考慮盡可能采用大的背吃刀量來提高生產(chǎn)率。因?yàn)榍邢魉俣扰c刀具耐用度關(guān)系密切，隨著vc的加大，刀具耐用度將急劇降低，故vc的選擇主要取決于刀具耐用度。 主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在編程中給予規(guī)定。有的數(shù)控機(jī)床控制面板上備有轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)，由操作隨時調(diào)整具體的主軸轉(zhuǎn)速。2.4.4 進(jìn)給速度的確定 f是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具

28、和工件材料來選擇。當(dāng)加工精度要求高，表面粗糙度值要求低時，進(jìn)給量數(shù)值應(yīng)選擇小些。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。一般數(shù)控機(jī)床進(jìn)給量是連續(xù)變化的，各檔進(jìn)給量可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無級調(diào)整，也可在加工過程中根據(jù)控制面板上的進(jìn)給速度倍率開關(guān)由操作者設(shè)定。 在選擇進(jìn)給速度時，還要注意零件加工中的某些特殊因素。例如輪廓加工中，應(yīng)考慮由于慣性或工藝系統(tǒng)的變形而造成輪廓拐角處的“超程”或“欠程”。解決的辦法是選擇變化的進(jìn)給速度。編程時，在接近拐角前適當(dāng)降低進(jìn)給速度，過拐角后再逐漸增速。2.5 擬定典型軸類零件的工藝過程 定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安

29、排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削 之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半 精加工52mm、44mm及m24mm外圓時，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。 在擬定工藝過程時，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表a-1。表a-1 傳動軸機(jī)械加工

30、工藝卡機(jī)械工程系機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱圖 號零件名稱傳動軸共 1頁第 1 頁毛坯種類圓 鋼材料牌號45鋼毛坯尺寸60mm265mm序號工種工步工 序 內(nèi) 容設(shè)備工 具夾 具刃 具量 具1下料 60mm265mm 2車三爪自定心卡盤夾持工件毛坯外圓 車床1車端面見平 c61402鉆中心孔中心鉆2mm用尾座頂尖頂住中心孔 3粗車46mm外圓至48mm，長118mm 4粗車35mm外圓至37mm，長66mm 5粗車m24mm外圓至26mm，長14mm 調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾持48mm處 (44mm外圓)6車另一端面，保證總長250 mm 7鉆中心孔用尾座頂尖頂住中心孔8粗車52mm外圓至54mm 9

31、粗車35mm外圓至37mm，長a3mm 10粗車30mm外圓至32mm，長36mm 11粗車m24mm外圓至26mm，長16mm 12 檢驗(yàn) 3熱處理調(diào)質(zhì)處理220240hbs4鉗修研兩端中心孔車床5車雙頂尖裝夾車床1半精車46mm外圓至46.5mm，長120mm2半精車35mm外圓至35.5mm，長68mm3半精車m24mm外圓至240.10.2 mm，長16mm4半精車23mm0.5mm環(huán)槽5半精車3mml.5mm環(huán)槽6倒外角1mm45,3處調(diào)頭，雙頂尖裝夾7半精車35mm外圓至35.5mm,長a5mm8半精車30mm外圓至35.5mm長38mm9半精m24mm外圓至240.10.2 mm

32、 mm,長18mm10半精車44mm至尺寸，長4mm11車23 mm0.5mm環(huán)槽12車3mml.5mm環(huán)槽13倒外角lmm45, 4處14檢驗(yàn)6車雙頂尖裝夾1車m24mml.5mm6g至尺寸車床調(diào)頭，雙頂尖裝夾2車m24mm1.5mm6g至尺寸3檢驗(yàn)7鉗劃兩個鍵槽及一個止動墊圈槽加工線8銑用v形虎鉗裝夾，按線找正1銑鍵槽12mm36mm，保證尺寸4141.25mm立銑2銑鍵槽8mml6mm，保證尺寸2626.25mm3銑止動墊圈槽6mml6mm，保證20.5mm至尺寸4檢驗(yàn)9鉗修研兩端中心孔車床10磨1磨軸肩面h2調(diào)頭，雙頂尖裝夾 3磨外圓p至尺寸 4磨外圓n至尺寸5磨軸肩面f 6檢驗(yàn)傳動軸

33、機(jī)械加工工藝過程工序簡圖傳動軸加工工藝過程的工序簡圖見表a-2。表a-2 傳動軸加工工序簡圖3 典型零件工藝及編程3.1 零件的工藝分析3.1.1 零件圖 3.1.2 零件圖樣分析 圖示工件主要由圓弧、圓錐、螺紋、內(nèi)孔等形狀構(gòu)成，是一個典型的綜合型零件，最大外圓48mm尺寸要求較高，整體表面粗糙度要求較高ra1.6um ，圓弧弧度要求為0.02mm。無公差要求的長度尺寸，可按一般0.2公差加工。3.1.3 零件加工工藝分析工件右端有圓弧、錐度和螺紋，難以裝夾，所以先加工好左端內(nèi)孔和外圓再加工右端。加工左端時，先完成內(nèi)孔各項(xiàng)尺寸的加工，再精加工外圓尺寸。調(diào)頭裝夾時要找正左右端的同軸度。右端加工時

34、，先完成圓弧和錐度的加工，再進(jìn)行螺紋加工。弧度和錐度都有相應(yīng)的要求，再加工錐度和圓弧時，一定要進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償才能保證其要求。該工件裝夾采用標(biāo)準(zhǔn)的三爪卡盤，但加工右端時，要用銅皮或者c型套包住左端加工表面，防止卡爪夾傷表面。3.1.4 切削用量的選擇刀具號刀具名稱背吃刀量轉(zhuǎn)速進(jìn)給率t0101外圓車刀（粗）25000.2外圓車刀（精）0.110000.08t0202切槽刀3500.1t0303外螺紋刀800t0404內(nèi)孔鏜刀（粗）25000.15內(nèi)孔鏜刀（精）0.110000.083.2 數(shù)控加工步驟加工步驟如下：（1） 手工鉆孔24底孔，欲切除內(nèi)孔余量（2） 粗車左端端面和外圓，留精加工余量（

35、3） 粗鏜內(nèi)孔，留加工余量（4） 精鏜內(nèi)孔，到達(dá)圖紙各項(xiàng)要求；（5） 精車左端各表面，達(dá)到圖紙要求，重點(diǎn)保證48外圓尺寸；（6） 調(diào)頭裝夾，找正夾緊；（7） 粗車右端外圓表面，留精加工余量（8） 精車右端錐度和圓弧表面，螺紋大徑車小0.2，其余加工達(dá)到圖紙尺寸和形位公差要求；（9） 車螺紋退刀槽并完成槽口倒角；（10）螺紋粗、精加工達(dá)圖紙要求；（11）去毛倒刺，檢測工件各項(xiàng)尺寸要求。3.3 數(shù)控加工程序的編制工件左端程序程序號加工程序程序是說明o0711程序名n10g28 u0 w0刀具回?fù)Q刀點(diǎn)n20t0101換1號外圓刀,導(dǎo)入該刀具刀補(bǔ)n30m08切削液開n4om03 s500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速

36、500n50g00 x55.0 z0.0快速進(jìn)刀n60g01 x25.0 f0.1平端面n70g00 x55.0 z2.0快速退刀n80g90 x48.4 z-40.0用外徑切削固定循環(huán)粗加工48外圓n90g01 x44.4 z0.0進(jìn)刀n100x48.4 z-2.0倒角粗加工n110g00 z2.0退刀n120m03 s1000 f0.8換精加工轉(zhuǎn)速及進(jìn)給率n130n140n150n160n170n180n190n200n210n220n230n240n250 n260n270n280n290n300g00 x44.0 g01 z0.0x48.0 z-2.0z-40.0x51.0g28 u0

37、 w0t0404g41 goo x24.0 z2.0g71 u2.0 r1.0g71 p240 q280 u-0.1 f-0.15g01 x38.0z0.0x28.0 z-20.0z-30.0x25.0m03 s1000 f0.08g70 p170 q210g40 g28 u0 w0快速到達(dá)精加工起刀位置開始精加工倒角精加工48的外圓退刀回?fù)Q刀點(diǎn)換內(nèi)孔鏜刀快速定位到循環(huán)起點(diǎn)粗加工內(nèi)輪廓內(nèi)輪廓起點(diǎn)精加工輪廓描述內(nèi)輪廓終點(diǎn)換精工轉(zhuǎn)速及進(jìn)給率精加工內(nèi)輪廓回?fù)Q刀點(diǎn)工件右端程序程序號加工程序程序說明o0712程序名n10g99 g40 g21 g54程序初始化n20g28 u0 w0刀具回?fù)Q刀點(diǎn)n30t

38、0101換1號外圓車刀n40m08切削液開n50m03 s500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500n60g42 g00 x55.0 z2.0快速進(jìn)刀n70g71 u2.0 r1.0粗加工右端外輪廓n80g71 p90 q190 u0.1 w0.1 f0.2n90g01 x0.0外輪廓起點(diǎn)n100z0.0精加工輪廓描述n110g03 x20.0 z-10.0 r10.0n120g01 z-15.0n130x23.0n140x26.8 z-17.0n150z-35.0n160x28.0n170x38.0 z-55.0n180g02 x48.0 z-60.0 r5.0n190g01 x50.0外輪廓終點(diǎn)n200m03 s1000 f0.08換精加工轉(zhuǎn)速及進(jìn)給率n210g70 p90 q190精加工外輪廓n220g40 g28 u