模块四 中等轴类复杂零件加工.ppt
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《轴类零件加工工艺》课件
总结与展望
通过本课程，您应该对轴类零件的加工工艺流程、常见问题和优化方向有了更深的了解。希望这些知识能够帮 助您在实践中取得更好的成果。
《轴类零件加工工艺》 PPT课件
本课程旨在介绍轴类零件的加工工艺流程与常见问题，以及优化与改进方向。 通过本课程，您将深入了解此关键零件的加工技术与实践。
轴类零件的定义与分类
定义
介绍轴类零件的基本定义以及其在工业领域中的重要性。
分类
对轴类零件的不同分类进行详细解释，包括尺寸、用途等方面。
案例
通过实际案例，展示轴类零件在不同行业中的应用和重要性。
轴类零件加工工艺的基本流程
1
材料准备
选择合适的材料并准备加工所需的原材
加工工序
2
料。
详细介绍轴类零件加工过程中的各个工
序，包括粗加工和精加工。
3
质检与测试
确保加工零件的质量符合要求，进行必
表面处理
4
要的测试与质检。
对加工零件进行表面处理，提高其耐腐 蚀性和美观度。
轴类零件加工工艺的主要工序
1 车削
使用车床进行加工，以实现精确的外径和长 度。
2 铣削
通过铣床进行零件加工，实现复杂形状和孔 径的加工。
3 镗削
使用镗床对内孔进行加工，以满足精度和平 行度的要求。
4 热处理
对轴类零件进行热处理以提高其硬度和耐磨 性。
轴类零件加工工艺中的常见问题与解决方 法
问题
介绍轴类零件加工过程中常见 的问题，如尺寸偏差、表面粗 糙度等。
原因
解释导致这些问题发生的原因， 如机器故障、操作错误等。
解决方法
提供针对每个问题的解决方法 和操作技巧，以减少问题的发 生。
《轴类零件加工工艺》课件
轴类零件广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床 、电机等，其性能和加工质量对机械设备的性能和使 用寿命具有重要影响。
详细描述
轴类零件是各种机械设备中必不可少的组成部分，广泛 应用于汽车、机床、电机、船舶、航空航天等领域。例 如，在汽车中，轴类零件用于连接发动机和传动系统， 传递动力，驱动车辆行驶；在机床中，轴类零件用于支 撑旋转刀具或工件，实现切削加工；在电机中，轴类零 件用于传递扭矩，驱动发电机或电动机运转。因此，轴 类零件的性能和加工质量对机械设备的性能和使用寿命 具有重要影响。
直接测量法
通过直接测量工件尺寸、几何形 状等参数，与标准值进行比较， 判断是否符合要求。
比较测量法
使用标准量具与被测工件进行比 较，确定工件是否合格。
检测方法与工具
• 自动检测法：利用传感器、计算机等设备实现自动检测和 记录，提高检测效率和精度。
检测方法与工具
卡尺
用于测量长度、宽度、厚度等参数。
随着环保意识的提高，绿色制造技术成为未 来制造业的发展方向，轴类零件加工行业也 不例外。
详细描述
绿色制造技术包括节能减排、资源循环利用 、环保材料等，这些技术的应用能够降低轴 类零件加工过程中的能耗和排放，减少对环 境的污染，实现可持续发展。
新材料的应用与挑战
总结词
随着新材料技术的不断发展，新型材料在轴类零件加工中的应用越来越广泛，同时也带 来了一些挑战。
精加工
加工精度
精加工阶段需要进一步提高零件的加 工精度和表面质量。
余量控制
冷却方式
选择适当的冷却方式，如切削液、润 滑油等，以降低切削温度、减少刀具 磨损。
合理控制余量，避免过多或过少余量 导致的问题。
表面处理
表面粗糙度
详细描述
轴类零件是各种机械设备中必不可少的组成部分，广泛 应用于汽车、机床、电机、船舶、航空航天等领域。例 如，在汽车中，轴类零件用于连接发动机和传动系统， 传递动力，驱动车辆行驶；在机床中，轴类零件用于支 撑旋转刀具或工件，实现切削加工；在电机中，轴类零 件用于传递扭矩，驱动发电机或电动机运转。因此，轴 类零件的性能和加工质量对机械设备的性能和使用寿命 具有重要影响。
直接测量法
通过直接测量工件尺寸、几何形 状等参数，与标准值进行比较， 判断是否符合要求。
比较测量法
使用标准量具与被测工件进行比 较，确定工件是否合格。
检测方法与工具
• 自动检测法：利用传感器、计算机等设备实现自动检测和 记录，提高检测效率和精度。
检测方法与工具
卡尺
用于测量长度、宽度、厚度等参数。
随着环保意识的提高，绿色制造技术成为未 来制造业的发展方向，轴类零件加工行业也 不例外。
详细描述
绿色制造技术包括节能减排、资源循环利用 、环保材料等，这些技术的应用能够降低轴 类零件加工过程中的能耗和排放，减少对环 境的污染，实现可持续发展。
新材料的应用与挑战
总结词
随着新材料技术的不断发展，新型材料在轴类零件加工中的应用越来越广泛，同时也带 来了一些挑战。
精加工
加工精度
精加工阶段需要进一步提高零件的加 工精度和表面质量。
余量控制
冷却方式
选择适当的冷却方式，如切削液、润 滑油等，以降低切削温度、减少刀具 磨损。
合理控制余量，避免过多或过少余量 导致的问题。
表面处理
表面粗糙度
轴类零件加工工艺及常用工艺装备培训教材(PPT 91页)
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，从而获得较高的抗拉、抗弯及 抗扭强度，故一般比较重要的轴，多采用锻件。 毛坯的锻造方式分为:自由锻造和模锻两种。
• 只有大型轴或结构复杂的轴：铸件。
附：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（含碳量大 于0.7％的碳钢和合金钢），以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。
与其它表面的位置精度则由先行工序保证。
• （4）互为基准原则
•
当两个表面相互位置精度以各自的形状和尺寸精度都要求很高时，可
以采取互为基准原则，反复多次进行加工。
相关知识
• 5．在选择基准时不能同时遵循各选择原则（甚至相互 矛盾）时。应根据具体情况具体分析，以保证关键表面 为主，兼顾次要表面的加工精度。
• 6．轴类零件的精基准
• （1）轴类零件的加工，多以轴两端的中心孔作为定位 精基准。因为轴的设计基准是中心线，这样既符合基准 重合原则，又符合基准统一原则，还能在一次装夹中最 大限度地完成多个外圆及端面的加工，易于保证各轴颈 间的同轴度以及端面的垂直度。
• （2）当不能用两端中心孔定位（如带内孔的轴）时， 可采用外圆表面或外圆表面和一端孔口作精基准。
任务实施
1.3.1 选择传动轴毛坯类型及其制造方法
•
根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5可确定，
毛坯类型可采用型材或锻件，现选用锻件；毛坯采用自由
锻造法。
1.3.2 绘制传动轴毛坯简图
• 1．确定传动轴毛坯的余量
• 查表阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D<65mm时， 按65mm计算,L<300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余量计 算如下：
• 只有大型轴或结构复杂的轴：铸件。
附：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（含碳量大 于0.7％的碳钢和合金钢），以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。
与其它表面的位置精度则由先行工序保证。
• （4）互为基准原则
•
当两个表面相互位置精度以各自的形状和尺寸精度都要求很高时，可
以采取互为基准原则，反复多次进行加工。
相关知识
• 5．在选择基准时不能同时遵循各选择原则（甚至相互 矛盾）时。应根据具体情况具体分析，以保证关键表面 为主，兼顾次要表面的加工精度。
• 6．轴类零件的精基准
• （1）轴类零件的加工，多以轴两端的中心孔作为定位 精基准。因为轴的设计基准是中心线，这样既符合基准 重合原则，又符合基准统一原则，还能在一次装夹中最 大限度地完成多个外圆及端面的加工，易于保证各轴颈 间的同轴度以及端面的垂直度。
• （2）当不能用两端中心孔定位（如带内孔的轴）时， 可采用外圆表面或外圆表面和一端孔口作精基准。
任务实施
1.3.1 选择传动轴毛坯类型及其制造方法
•
根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5可确定，
毛坯类型可采用型材或锻件，现选用锻件；毛坯采用自由
锻造法。
1.3.2 绘制传动轴毛坯简图
• 1．确定传动轴毛坯的余量
• 查表阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D<65mm时， 按65mm计算,L<300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余量计 算如下：
模块四数控车床零件加工-模块四数控车床的加工
图4-2所示为沈阳第一机床厂生产的SSCK20A型数控卧式 车床。
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图4-2 SSCK20A型数控车床
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该机床是二坐标连续控制CNC车床，采用BEIJING-FANUC 0i数控 系统，主轴无级转速范围为45～2400 r/min，采用整体铸造床身，内部 结构为拱形筋，脊与导轨面垂直，下部包砂铸造，这种结构可大大提 高床身的刚性，增加机床的稳定性和抗震性，从而提高机床精度。向 后倾斜45°，具有倾斜床身排屑流畅的优点，同时也具有水平床身刀 架受切削力较好的优点。该机床采用全封闭防护，操作调整方便、安 全；配有湿式链板式排屑器，铁屑能及时排出。床身导轨和滑鞍导轨 采用一体的铸造导轨，经精密磨削加工，进一步提高了机床的强度、 刚性和精度；滑鞍、滑板导轨摩擦面均粘贴聚四氟乙烯抗磨软带，大 大降低了与导轨间的摩擦系数，从而增加了导轨的耐磨性和精度保持 性，还可提高刀架的快速移动速度及延长机床的使用寿命。
4) 主轴倍率修调开关
【进给倍率修调】开关右方为【主轴倍率修调】开关，用此开关可以改变主轴的转速。可 以改变程序中给定的S代码速度，使之按照50%～120%的倍率变化。
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自动
编辑
手动 输入
DNC
单段
跳步
选择 停
示教
程序 机床 空运 再启动 锁住 行
进给 循环 保持 启动
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1) 急停按钮
【急停】按钮为图4-6左上角的第一个按钮。机床在运行过程中，当将要出现碰撞或者程序 有错误等紧急情况下，应立即压下【急停】按钮，这时机床紧急停止，进给和主轴旋转也立 刻紧急刹车。当消除故障以后，顺时针旋转急停按钮进行复位，机床可继续操作。
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图4-2 SSCK20A型数控车床
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该机床是二坐标连续控制CNC车床，采用BEIJING-FANUC 0i数控 系统，主轴无级转速范围为45～2400 r/min，采用整体铸造床身，内部 结构为拱形筋，脊与导轨面垂直，下部包砂铸造，这种结构可大大提 高床身的刚性，增加机床的稳定性和抗震性，从而提高机床精度。向 后倾斜45°，具有倾斜床身排屑流畅的优点，同时也具有水平床身刀 架受切削力较好的优点。该机床采用全封闭防护，操作调整方便、安 全；配有湿式链板式排屑器，铁屑能及时排出。床身导轨和滑鞍导轨 采用一体的铸造导轨，经精密磨削加工，进一步提高了机床的强度、 刚性和精度；滑鞍、滑板导轨摩擦面均粘贴聚四氟乙烯抗磨软带，大 大降低了与导轨间的摩擦系数，从而增加了导轨的耐磨性和精度保持 性，还可提高刀架的快速移动速度及延长机床的使用寿命。
4) 主轴倍率修调开关
【进给倍率修调】开关右方为【主轴倍率修调】开关，用此开关可以改变主轴的转速。可 以改变程序中给定的S代码速度，使之按照50%～120%的倍率变化。
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DNC
单段
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选择 停
示教
程序 机床 空运 再启动 锁住 行
进给 循环 保持 启动
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1) 急停按钮
【急停】按钮为图4-6左上角的第一个按钮。机床在运行过程中，当将要出现碰撞或者程序 有错误等紧急情况下，应立即压下【急停】按钮，这时机床紧急停止，进给和主轴旋转也立 刻紧急刹车。当消除故障以后，顺时针旋转急停按钮进行复位，机床可继续操作。
轴类零件的加工工艺PPT课件
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4.3 轴类零件的加工工艺
③ 表面粗糙度；轴颈的表面粗糙度值Ra 应与尺寸公差等级相适应。公差等级为IT5的Ra值为 0.4 ～ 0.2µm ； 公 差 等 级 为 IT6 的 Ra 值 为 0.8 ～ 0.4µm ； 公差等 级 为 IT8 ～IT7 的 Ra 值 为0.8 ～0.6µm 。 装 配定 位 用 的 轴 肩 Ra 值 通 常 为 1.6 ～ 0.8µm 。 非 配 合 的 次 要 表 面 Ra 值 常 取 6.3µm 。 该 轴 的两 支 承 表面 及 ø22 配 合 表 面 为 0.8µm ， ø15 配 合 表 面 为 1.6µm ， 键 槽 底 孔 为 6.3µm，其余为12.5µm。
⑴ 切断毛坯表面，最好用外圆车刀先把 工件车圆，或开始时尽量减小走刀量，防止“扎刀” 而损坏车刀。
第10页/共17页
4.3 轴类零件的加工工艺
⑵ 手动进刀时，摇动手柄应连续、均匀，避免 因切断刀与工件表面摩擦，使工件表面产生冷硬现象 而迅速磨损刀具，在即将切断时要放慢进给速度，以 免突然切断而使刀头折断。
4.3 轴类零件的加工工艺
4.3.5 切槽和切断
在车削加工中，当工件的毛坯是棒料且很长时， 需根据零件长度进行切断后再加工，避免空走刀；或 是车削完后把工件从原材料上切下来，这称为切断。
沟槽是在工件的外圆、内孔或端面上切有各种 形式的槽，沟槽的作用一般是为了退刀和装配时保证 零件有一个正确的轴向位置。
⑶ 用卡盘装夹工件时，切断位置尽可能靠近卡 盘，防止引起振动；由一夹一顶装夹工件时，工件不 完全切断，应取下工件后再敲断。
⑷ 切断过程中如需要停车，应先退刀再停。
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4.3 轴类零件的加工工艺
模块四 中等轴类复杂零件加工
模块四 中等复杂轴类零件加工
4. 装夹工件 用自定心三爪卡盘装夹工件，注意工件要和车床 主轴同心。 5.输入程序 6.对刀 在刀具表1号补偿处输入外圆刀刀片的刀尖圆角半 径值，将刀具方位设为3，参考表4-1。使用前面介 绍的试切法对刀，外圆刀作为设定工件坐标系的标 准刀，切断刀通过与外圆刀比较，在机床刀具表中 设定长度补偿。在用外圆刀对刀时要考虑刀尖圆角 半径值，以外圆车刀刀尖的圆心为刀位点。 7.启动自动运行，加工零件 为防止出错，最好使用单段方式加工。 8.测量零件，修正零件尺寸
模块四 中等复杂轴类零件加工
二、课题实施 1.工艺分析与工艺设计 （1）图样分析 图4.1所示零件由圆弧表面、圆柱面和圆锥面组成，零 件的尺寸精度和表面粗糙度要求较高。从右至左，零 件的外径尺寸逐渐放大。 （2）加工工艺路线设计 ①粗车各表面； ②精车各表面； ③切断。 （3）刀具选择 选用93°外圆车刀(机夹刀)和切断刀 2.程序编制 因零件精度要求较高，加工本零件时采用车刀的刀 具半径补偿，使用G71进行粗加工，使用G70进行精加 工。使用FANUC 0i系统编程，程序如下：
模块四 中等复杂轴类零件加工
(1)车刀刀尖圆角引起加工误差的原因 在实际加工过程中所用车刀的刀尖都呈一个半径 不大的圆弧形状（如图4.4所示），而在数控车削编 程过程中，为了编程方便，常把刀尖看作为一个尖点， 即所谓假想刀尖（图4.4中的点）。在对刀时一般以 车刀的假想刀尖作为刀位点，所以在车削零件时，如 果不采取补偿措施，将是车刀的假想刀尖沿程序编制 的轨迹运动，而实际切削的是刀尖圆角的切削点。由 于假想刀尖的运动轨迹和刀尖圆角切削点的运动轨迹 不一致，使得加工时可能会产生误差。
模块四 中等复杂轴类零件加工
三、拓展训练：G72指令的应用 1.端面粗加工循环（G72） G72与G71均为粗加工循环指令，而G72是沿着平 行于X轴进行切削循环加工的（如图4.9所示），编 程格式为： G72 U（△d） R（e）； G72 P（ns）Q（nf） U（△u）W（△w） F（f） S（s）T（t）； 其中参数含义与G71相同。
《轴类零件加工》课件
《轴类零件加工》PPT 课件
CONTENTS 目录
• 轴类零件概述 • 轴类零件加工工艺 • 轴类零件加工设备与工具 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的常见问题与解决方
案 • 轴类零件加工技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
轴类零件概述
轴类零件的定义与分类
总结词
描述轴类零件的基本定义，以及根据不同的分类标准（如用途、材料、尺寸等）进行分类的详细情况 。
新型刀具材料与涂层技术的应用
新型刀具材料
随着制造业的发展，传统的刀具材料已难以满足高效、 高精度、高可靠性加工的需求。新型刀具材料如超硬材 料、陶瓷、金属陶瓷等具有更高的硬度、耐磨性和耐热 性，能够承受更高的切削速度和进给速度，提高加工效 率和质量。
涂层技术
涂层技术是提高刀具性能的重要手段。通过在刀具表面 涂覆硬质涂层、超硬涂层或纳米涂层，可以显著提高刀 具的耐磨性、耐热性和抗粘结性，延长刀具使用寿命， 减少换刀次数和停机时间。
轴类零件的加工流程
粗加工
去除毛坯多余部分，初步形成 轴类零件的形状。
精加工
对轴类零件进行精细加工，确 保达到设计要求的精度和表面 质量。
毛坯准备
根据零件需求选择合适的材料 ，并进行粗加工，形成毛坯。
半精加工
进一步加工轴类零件，使其达 到初步精度要求。
质量检测
对加工完成的轴类零件进行质 量检测，确保符合设计要求。
对精磨后的主轴进行超精磨加工，进一步提高其表面质 量和耐磨性。
注意事项
在磨削过程中，要特别注意控制主轴的几何精度和表面 粗糙度，同时要选择合适的砂轮和磨削参数，以保证加 工质量和效率。
CHAPTER 05
轴类零件加工中的常见问题与解决 方案
CONTENTS 目录
• 轴类零件概述 • 轴类零件加工工艺 • 轴类零件加工设备与工具 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的常见问题与解决方
案 • 轴类零件加工技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
轴类零件概述
轴类零件的定义与分类
总结词
描述轴类零件的基本定义，以及根据不同的分类标准（如用途、材料、尺寸等）进行分类的详细情况 。
新型刀具材料与涂层技术的应用
新型刀具材料
随着制造业的发展，传统的刀具材料已难以满足高效、 高精度、高可靠性加工的需求。新型刀具材料如超硬材 料、陶瓷、金属陶瓷等具有更高的硬度、耐磨性和耐热 性，能够承受更高的切削速度和进给速度，提高加工效 率和质量。
涂层技术
涂层技术是提高刀具性能的重要手段。通过在刀具表面 涂覆硬质涂层、超硬涂层或纳米涂层，可以显著提高刀 具的耐磨性、耐热性和抗粘结性，延长刀具使用寿命， 减少换刀次数和停机时间。
轴类零件的加工流程
粗加工
去除毛坯多余部分，初步形成 轴类零件的形状。
精加工
对轴类零件进行精细加工，确 保达到设计要求的精度和表面 质量。
毛坯准备
根据零件需求选择合适的材料 ，并进行粗加工，形成毛坯。
半精加工
进一步加工轴类零件，使其达 到初步精度要求。
质量检测
对加工完成的轴类零件进行质 量检测，确保符合设计要求。
对精磨后的主轴进行超精磨加工，进一步提高其表面质 量和耐磨性。
注意事项
在磨削过程中，要特别注意控制主轴的几何精度和表面 粗糙度，同时要选择合适的砂轮和磨削参数，以保证加 工质量和效率。
CHAPTER 05
轴类零件加工中的常见问题与解决 方案
模块四轴类零件车削外圆.端面.台阶aPPT演示课件
圆跳动和端面圆跳动等。 • 4）、表面粗糙度：在普通车床上车削金属材料时，表
面粗糙度可达（半精车）Ra10~3.2㎛, • (精车)Ra0.8~1.6㎛。 • 5）、表面热处理要求：根据工件材料和实际需求，轴
类工件常进行退火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理， 以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。
6
三、轴类工件的安装和校正
• 安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或 者四爪卡盘、心轴等 。校正工件的方法有划 针或者百分表校正。如图：
用三爪自定心卡盘安装工件 a） 结构 b） 夹持棒料 c）反爪夹持大棒料
7
• 1.三爪自定心卡盘的结构如图a所示，当用卡盘扳 手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大 锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向 心移动或退出，以夹紧或松开工件。它的特点是 对中性好，自动定心精度可达到0.05~0.15㎜。可 以装夹直径较小的工件，如图b所示。当装夹直 径较大的外圆工件时可用三个反爪进行，如图c所 示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一 般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件 进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。
• 1）、圆柱表面一般用于支承传动工件（齿轮、带轮） 和传递扭矩。
• 2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向 位置。
• 3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方 便，并可使工件在装配时有一个正确的轴向位置。
• 4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤 工人，另一方面是便于在轴上安装其它零件，如齿轮、 轴套等。
教学视频
9
五、调整车床
• 车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。主轴 的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度 的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精 度有关。用高速钢车刀车削时，V=0.3～1m/s， 用硬质合金刀时，V=1～3m/s。车硬度高钢比车 硬度低钢的转速低一些。
面粗糙度可达（半精车）Ra10~3.2㎛, • (精车)Ra0.8~1.6㎛。 • 5）、表面热处理要求：根据工件材料和实际需求，轴
类工件常进行退火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理， 以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。
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三、轴类工件的安装和校正
• 安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或 者四爪卡盘、心轴等 。校正工件的方法有划 针或者百分表校正。如图：
用三爪自定心卡盘安装工件 a） 结构 b） 夹持棒料 c）反爪夹持大棒料
7
• 1.三爪自定心卡盘的结构如图a所示，当用卡盘扳 手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大 锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向 心移动或退出，以夹紧或松开工件。它的特点是 对中性好，自动定心精度可达到0.05~0.15㎜。可 以装夹直径较小的工件，如图b所示。当装夹直 径较大的外圆工件时可用三个反爪进行，如图c所 示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一 般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件 进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。
• 1）、圆柱表面一般用于支承传动工件（齿轮、带轮） 和传递扭矩。
• 2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向 位置。
• 3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方 便，并可使工件在装配时有一个正确的轴向位置。
• 4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤 工人，另一方面是便于在轴上安装其它零件，如齿轮、 轴套等。
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五、调整车床
• 车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。主轴 的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度 的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精 度有关。用高速钢车刀车削时，V=0.3～1m/s， 用硬质合金刀时，V=1～3m/s。车硬度高钢比车 硬度低钢的转速低一些。
第四讲 轴类零件加工分析模板
• ２４ 钳工 ４×φ２３钻孔处锐边倒角
• ２５ 检验 按图纸技术要求或检验卡检验
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重点分析工序的依据
CA6140的热处理
• ①毛坯热处理：车床主轴的毛坯热处理一般采用正火，其目的是消除 锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀，以利于切削加工。 • ②预备热处理：在粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，目的是 获得均匀细密的回火索氏体金相组织，提高其综合力学性能，同时， 细密的索氏体金相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。
2.1轴类零件加工工艺分析 ---定位基准
主轴加工过程中常以加工表面的设计 基准（中心孔--两顶尖孔）为精基准， 且在加工各阶段反复修正中心孔，不 断提高基准精度，此种工艺符合基准 重合、重准统一原则。
在轴的加工过程中，顶尖孔始终要保持准确和清洁。如 果轴进行整体淬火、热处理时，顶尖孔表面可能有氧化 皮或其他损伤，为了保证下一阶段的加工精度，在每次 热处理后，转入下一加工阶段前，应对顶尖孔进行研磨 或修整。
2.2深孔加工
• 轴类零件尤其是机床主轴的深孔加工为减小零件变形，一般 在工件调质后进行，它比一般孔的加工要困难得多，必须采 用特殊的钻头，设备和加工方式，解决好工具引导，顺利排 屑和充分冷却润滑三大问题，为此可采取下列措施： 工件作回转运动，钻头作进给运动，使钻头具有自动定心的 能力 采用性能优良的深孔钻削系统，如内排式深孔钻、枪钻等 在工件上用刚性好的刀具预先加工一个直径相当的导向孔， 其深度为钻头直径的1～1.5倍，尺寸精度不低于m7 大量输送具有一定压力的冷却介质，加快刀具冷却，带动切 屑排出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采用两顶尖孔定位基准的好处？
• 基准统一，能在一次安装中加工出各段外 圆表面及其端面，保证同轴度和垂直度。 • 夹具简单、加工效率高。 • 基准重合，加工直径尺寸很好控制。
轴类零件加工课件-PPT课件
2024/8/8
5
4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
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CA6140型车床主轴简图
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3.轴类零件的材料与毛坯
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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（nf）
N130 G00 X220 Z200 T0100 M09；
N140 M02；
模块四 中等复杂轴类零件加工
课题二 中等复杂轴类零件加工之二
本课题要求运用数控车床加工如图4.11所示轴类 零件，毛坯为Φ25棒料，材料为45钢。
a)零件图 b)实体图 图4.11 中等复杂轴类零件二 本课题的学习目标是：掌握G73指令的用法， 能应用G73指令编程并加工中等复杂轴类零件。了 解修正零件尺寸的方法。
在此应注意以下几点： （1）在使用G71进行粗加工循环时，只有含在G71 程序段的F、S、T功能才有效。而包含在ns→nf程序 段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环也无 效。 （2）A→B之间必须符合X轴、Z轴方向的共同单调 增大或减少的模式。 （3）可以进行刀具补偿。 例如， 在图4.3中，试按图示尺寸编写粗车循环加 工程序。
模块四 中等复杂轴类零件加工
其中 △d——背吃刀量； e——退刀量； ns——精加工形状程序段中的开始程序段号； nf——精加工形状程序段中的结束程序段号； △u——X轴方向精加工余量； △w——Z轴方向的精加工余量； f、s、t——F、S、T代码。
图4.2 外圆粗切削循环
模块四 中等复杂轴类零件加工
模块四 中等复杂轴类零件加工
一、基础知识 1. 外圆粗切削循环（G71）
在使用G90、G94时，已使程序得到简化，但还有 一类复合形固定循环，能使程序进一步得到简化。利 用复合形固定循环，只要编出最终加工路线，给出每 次切除的余量深度或循环次数，机床即可自动地重复 切削直到工件加工完为止。
当给出图4.2所示加工形状的路线A→A′→B及背吃 刀量，就会进行平行于Z轴的多次切削，最后再按留 有精加工切削余量△w和△u/2之后的精加工形状进行 加工。 编程格式 G71 U（△d） R（e）； G71 P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w） F（f） S （s）T（t）；
图4.9 端面粗加工循环
模块四 中等复杂轴类零件加工 2.应用G72指令加工如图4.10所示零件。
a)零件图 b)实体图 图4.10 G72指令的应用 加工程序为： N10 G50 X200 Z190 T0101； N20 G97 G99 S350 M03； N30 G00 X176 Z132 M08；
为防止出错，最好使用单段方式加工。 8.测量零件，修正零件尺寸
模块四 中等复杂轴类零件加工
三、拓展训练：G72指令的应用 1.端面粗加工循环（G72） G72与G71均为粗加工循环指令，而G72是沿着平 行于X轴进行切削循环加工的（如图4.9所示），编 程格式为： G72 U（△d） R（e）； G72 P（ns）Q（nf） U（△u）W（△w） F（f） S（s）T（t）； 其中参数含义与G71相同。
因零件精度要求较高，加工本零件时采用车刀的刀 具半径补偿，使用G71进行粗加工，使用G70进行精加 工。使用FANUC 0i系统编程，程序如下：
模块四 中等复杂轴类零件加工
O0001；
N10 M03 S600 T0101；
93°外圆车刀
N20 G00 X40. Z2.；
N40 G71 U2.0 R1.0；
4. 装夹工件 用自定心三爪卡盘装夹工件，注意工件要和车床
主轴同心。 5.输入程序 6.对刀
在刀具表1号补偿处输入外圆刀刀片的刀尖圆角半 径值，将刀具方位设为3，参考表4-1。使用前面介 绍的试切法对刀，外圆刀作为设定工件坐标系的标 准刀，切断刀通过与外圆刀比较，在机床刀具表中 设定长度补偿。在用外圆刀对刀时要考虑刀尖圆角 半径值，以外圆车刀刀尖的圆心为刀位点。 7.启动自动运行，加工零件
Hale Waihona Puke N50 G71 P60 Q130 U0.5 W0.5 F150；
N60 G00 X0 S900；
N70 G01 X0 Z0 F80；
N80 G03 X16.0 Z-8.0 R8.0 ；
N90 G01 Z-15；
N100 X22. Z-23.；
N110 Z-30.；
N120 G02 X32. Z-35. R5.；
二、课题实施 1.工艺分析与工艺设计
（1）图样分析 图4.1所示零件由圆弧表面、圆柱面和圆锥面组成，零 件的尺寸精度和表面粗糙度要求较高。从右至左，零 件的外径尺寸逐渐放大。 （2）加工工艺路线设计
①粗车各表面； ②精车各表面； ③切断。 （3）刀具选择 选用93°外圆车刀(机夹刀)和切断刀 2.程序编制
N70 G00 X40；
（ns）
N80 G01 Z-30 F0.15 S1000；
N90 X60 Z-60；
N100 Z-80；
N110 X100 Z-90；
N120 Z-110；
N130 X120 Z-130；
（nf）
N140 G00 X125；
N150 X200 Z140 T0100 M09；
N160 M05; N170 M30；
（ns）
N80 G01 Z-20 F0.15 S150；
N90 X40 Z-30；
N100 Z-50；
N110 G02 X80 Z-70 R20；
N120 G01 X100 Z-80；
N130 X105；
（nf）
N140 G00 X200 Z200 T0100；
N150 M02；
模块四 中等复杂轴类零件加工
模块四 中等复杂轴类零件加工
2.精加工循环（G70） 由G71完成粗加工后，可以用G70进行精加工。
编程格式：G70 P（ns）Q（nf）； 其中ns和nf与前 述含义相同。 在这里G71程序段中的F、S、T的指令都无效，只有 在ns～nf程序段中的F、S、T才有效，以图4.3的程序 为例，在N130程序段之后再加上：N140 G70 P70 Q130就可以完成从粗加工到精加工的全过程。
模块四 中等复杂轴类零件加工
一、基础知识 1.封闭切削循环（G73） 所谓封闭切削循环就是按照一定的切削形状逐渐地接 近最终形状。这种方式对于铸造或锻造毛坯的切削是 一种效率很高的方法。G73循环方式如图4.12所示。 编程格式： G73 U（i） W（k） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（△u） W（△w） F（f） S（s） T（t）； 式中 i——X轴上总退刀量（半径值）；
因零件精度要求较高，使用G73进行粗加工，使 用G70进行精加工。使用FANUC 0i系统编程，程序 如下：
模块四 中等复杂轴类零件加工
O0002； N10 M03 S600 T0100； N20 G00 X30 Z10.0； N30 G73 U7.0 W1.0 R5； N40 G73 P50 Q140 U0.5 W0.2 F0.2； N50 G00 X0 Z0 S900； N60 G03 X14.0 Z-17.141 R10.0； N70 G01 Z-25.0； N80 G01 X21.0 W-8.0； N90 W-5.0； N100 G02 X21.0 W-14. 0 R9.0； N110 G01 W-5.0； N120 G02 X11 W-5 R5.0； N130 G01 X-71； N140 G01 X25.0；
二、课题实施 1.工艺分析与工艺设计
（1）图样分析 图4.11所示零件由球面、圆弧表面、圆柱面和圆
锥面组成，零件的尺寸精度和表面粗糙度要求较高。 从右至左，零件的外径尺寸有时增大，有时减小。 （2）加工工艺路线设计
①粗车各表面； ②精车各表面； ③切断。 （3）刀具选择 选用右偏机夹刀（安装60°尖刀片）和切断刀 2.程序编制
在数控车床上加工零件，如果发现加工的工件不符 合图纸要求，当工件还存在余量时，可通过修改程序、 刀具起点或刀补来修正工件尺寸。在加工过程中，如 果发现程序有错漏，应立即停止加工，对程序进行修 正，下面以FANUC系统数控车床为例介绍这些操作技 巧。
模块四 中等复杂轴类零件加工
1.工件加工后尺寸不符合图样要求的修改方法（有余 量的） （1）修改程序的方法（单件使用） 各个位置尺寸差值不相同的，在程序里修改（即各个 位置的尺寸实际大多少，在程序里的尺寸直接减去多 少即可）。如图4.14所示，X21实际车出来是X21.13， X16实际车出来是X16.08，X12实际车出来是X12.06， 因此，要把编程的尺寸减去实际的尺寸，即 21-0.13 ＝20.87 mm，16-0.08＝15.92mm，12-0.06＝ 11.94mm，在程序里把21改成20.87，16改成15.92， 12改成11.94即可。
模块四 中等复杂轴类零件加工
a)零件图 b)实体图 图4.3 G71指令的应用
模块四 中等复杂轴类零件加工
O1000；
N10 G50 X200 Z140 T0101；
N20 G97 S600 M03；
N30 G00 X120 Z5 M08；
N50 G71 U2 R0.1；
N60 G71 P70 Q130 U0.5 W0.1 F0.3；
模块四 中等复杂轴类零件加工
N50 G72 U3 R1.0；
N60 G72 P70 Q120 U2 W0.5 F0.3；
N70 G00 X160 Z60 ；
（ns）
N80 G01 X120 Z70 F0.15 S150；
N90 Z80；
N100 X80 Z90；
N110 X110；
N120 X36 Z132；
模块四 中等复杂轴类零件加工
N150 G70 P50 Q140；
N160 G00 X100 Z100；
N170 T0202；
换切断刀，设刀宽
为3mm
N180 G00 Z-73.0；
N190 G00 X15.0；
N200 G01 X1.0 F20；
切断