台阶轴类零件的数控车加工工艺设计与编程
课题台阶轴的加工
九．教学反思
可以从如下角度进行反思（不少于200字）：
1.严格按照以行动为导向的教学法步骤安排教学时间，充分给学生操作时间，教师讲解时间不超过30%。
从实践效果来看，各时间安排相对合理，只是准备阶段多了3分钟，计划决策多了2分钟，评估阶段多了5分钟，而执行操作阶段有部分同学多用了10分钟。
课题以项目教学法为框架，进行过程中分别引入了讲授法、分组讨论法、引导文法、四步教学法等。
从教学效果来看非常成功，符合专业技能教学特点，如项目教学有非常明确教学内容；分组讨论充分体现了个人与团队合作的关系；引导文法充分体现了带着问题的学习方法，不是单纯的加工零件；四步教学法对实训教学有充分的针对性，效果较好；讲授法使师生之间有很好的沟通，加强了双边交流。
《台阶轴编程加工》课件
实例三：高精度台阶轴的编程加工
总结词
高精度加工
详细描述
介绍高精度台阶轴的编程加工要点， 包括机床精度调整、刀具补偿设置、 检测与修正等，以实现高精度的加工 效果。
PART 05
台阶轴编程加工的未来发 展与挑战
新技术的应用
1 2 3
自动化技术
随着自动化技术的不断发展，台阶轴编程加工将 更多地采用自动化设备进行加工，减少人工干预 ，提高加工精度和效率。
PART 04
台阶轴编程加工的实例分 析
实例一：简单台阶轴的编程加工
总结词：基础入门
详细描述：介绍简单台阶轴的编程加工流程，包括工件装夹、刀具选择、切削参数设置等，适合初学 者了解基本操作。
实例二：复杂台阶轴的编程加工
总结词：进阶提高
详细描述：针对复杂台阶轴的编程加工，重点讲解如何处理轴向和径向切削、刀路规划、切削液使用等，帮助学习者提高技 能水平。
电子产品制造
在电子产品中，如打印机 、复印机等，台阶轴用于 实现纸张的进给和定位。
台阶轴编程加工的基本流程
编程
根据加工工艺和机床控制系统 ，编写加工程序。
加工检测
对加工完成的台阶轴进行检测 ，确保满足图纸和技术要求。
工艺分析
根据台阶轴的图纸和技术要求 ，分析加工工艺，确定加工方 案。
机床操作
将加工程序输入机床控制系统 ，调整机床参数，进行试切削 。
刀具选择是台阶轴编程加工中的 关键环节，直接影响加工质量和 效率。
详细描述
根据台阶轴的材质、尺寸和加工 要求，选择合适的刀具材料、刀 具几何参数和刀具品牌，以实现 高效、精准的加工。
控制切削参数
总结词
切削参数的合理设置对于提高台阶轴 加工质量和效率至关重要。
数控车床加工工艺编程-外圆、端面、台阶轴加工
用，因此它的技术要求一般有：
各挡外圆之间的同轴度、外圆
和台阶平面的垂直度、台阶平
面的平面度以及外圆和台阶平
面相交处的清角。
车削台阶时，通常使用90°外圆偏刀。 车刀的装夹应根据粗、精车的特点进行安 装。如粗车时余量多，为了增加切削深度， 减少刀尖压力，车刀装夹可取主偏角小于 90°为宜（一般为85°～90°）。精车时为了 保证台阶平面和轴心线垂直，应取主偏角 大于90°（一般为93°左右）。
fr —每转进给量，（mm/r）
3、切削速度V
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。 车削外圆时的切削速度计算公式为：
V=πdn/1000
其中: d—工件待加工表面的直径，(mm)；
n—工件的转速，(r/min)； V—切削速度，（ m/min)。
车削台阶轴 在同一工件上，有几个直径大小不同的圆 柱体连接在一起像台阶一样，就叫它为台 阶工件。俗称台阶为“肩胛”。台阶工件 的车削，实际上就是外圆和平面车削的组 合。故在车削时必须兼顾外圆的尺寸精度 和 （1台）台阶阶长工度件的的技要术求要求。
车削台阶工件的方法
车削台阶工件，一般分粗、精车进行。车削前根据 台阶长度先用刀尖在工件表面刻线痕，然后按线痕进 行粗车。粗车时的台阶每档均略短些，留精车余量。 精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至近台阶 处时，以手动进给代替机动进给。当车至平面时，然 后变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢 精车台阶平面，以确保台阶平面垂直轴心线。
车削台阶轴时的注意事项
1）台阶平面和外圆相交处要清角，防止产生凹坑和出 现小台阶。 2）车刀没有从里向外横向切削或车刀装夹主偏角小于 90°，以及刀架、车刀、滑板等发生移位会造成台阶平 面出现凹凸。 3）台阶工件的长度测量，应从一个基准面量起，以防 累积误差。 4）刀尖圆弧较大或刀尖磨损会使平面与外圆相交处出 现较大圆弧。 5）主轴没有停妥，不能使用量具进行测量。 6）使用游标卡尺进行测量时，卡脚应和测量面贴平， 以防卡脚歪斜产生测量误差。松紧程度要适当，以防过 紧或过松造成测量误差；取下时，应把紧固螺钉拎紧， 以防副尺移动，影响读数的正确。
学习任务一：台阶轴的数控车加工工作
学习任务一台阶轴的数控车加工学习目标：完成本学习任务你应该能知识目标：1、了解数控发展史，数控机床的分类，数控机床的组成及工作过程，数控机床的坐标系，能正确的操作机床，并能熟练操作仿真软件2、正确选择台阶轴加工所用刀具的几何参数与切削用量。
3、正确填写台阶轴加工工艺卡片。
4、正确使用绘图工具进行绘图5、结合台阶轴编程的学习，初步掌握数控程序的结构6、编写正确的台阶轴的程序，掌握基本的M、S、T指令及G00、G01的使用能力目标：1、模拟数控车床的操作，完成台阶轴的仿真加工2、正确的装夹工件3、能够正确的使用量具4、讨论分析台阶轴加工缺陷造成的原因和应采取的解决措施5、描述通过台阶轴加工所学到的编程知识与技能6、总结在台阶轴加工中获得的经验和不足之处7、掌握如何通过精加工来保证零件尺寸素养目标：1、小组长代表本组在全班展示台阶轴的加工成果，各组成员说明在加工中遇到的问题及解决方案，训练学生的表达能力2、查阅有关资料，对学习与工作进行总结反思，能与他人合作，进行有效沟通3、车间卫生及机床的保养要符合现代6s管理目标学习活动一：任务描述、接受任务工作情景描述：恒大集团需生产零件20件，指派我们公司利用现有设备完成20件零件的加工任务，生产周期10天，要求我们在10天内完成该批零件的加工。
接受任务后，借阅或上网查询有关的资料，获取数控程序的编制与机床的操 作等有效信息。
在总经理领导下，按工艺流程卡，利用工具进行工件的加工，交 付质检人员验收合格后，填写工作单。
工作完成后按照现场管理规范清理场地、 归置物品、资料归档，并按照环保规定处置废弃物。
零件图样:技棒求L 材料;柚，2、镖角僧幅CL6.多台阶轴填写生产任务单:单位名称完成时间序号 产品名 称 材料生产数量 技术标准、质量要求1台阶轴按图样要求23生产批准时间通知任务时间接单时间接单人生产班组学习活动二：任务分析「1i ：.i101'=||..励学习目标I1.正确识图理解相关内容2.能正确选择台阶轴加工所用刀具的几何参数。
轴类零件数控车削工艺分析与数控加工编程
轴类零件数控车削工艺分析与数控加工编程1. 轴类零件数控车削工艺分析数控车削是数控制技术的应用之一，应用广泛，其中尤以轴类零件的数控车削最为常见。
轴类零件的车削工艺分析，主要包括以下几个方面：1.1 零件结构分析轴类零件结构复杂，一般包含主轴、花键、键槽、圆孔、螺纹等，因此在进行数控车削之前，必须对轴类零件结构进行全面细致的分析。
通过结构分析，可以确定具体的加工过程和加工工艺，为编程提供依据。
1.2 切削轨迹分析在进行数控车削之前，必须对轴类零件的切削轨迹进行分析。
切削轨迹主要包括粗加工、精加工、后加工步骤，分别对应的是粗车、半精车、精车三个过程。
在分析切削轨迹时，还需考虑材料、硬度等因素，以便确定相应的切削速度和进给量。
1.3 工序分析轴类零件加工工序繁多，一般包括以下几个步骤：粗车、玻璃刀车、刮齿、打攒快轴、滚齿、内外圆坐标定位、高低波形度测量、打热处理、喷油漆等，每个步骤都必须经过严格的工序分析。
1.4 工具选择在进行数控车削之前，必须选择适合的刀具。
刀具选择要根据零件的材料、硬度、形状、尺寸等因素进行。
此外，还要考虑要加工的零件数量、加工时的切削速度、进给量等因素。
2. 数控加工编程轴类零件的数控加工编程是一项极为关键的工作，其目的是实现数控机床对轴类零件进行自动化加工。
数控加工编程分为以下几个步骤：2.1 编写数控加工程序在进行数控加工编程之前，必须对轴类零件的结构和要求进行全面细致的分析。
在分析的基础上，可以编写出数控加工程序，并分别对应不同的加工工序。
2.2 编写刀具半径补偿程序在进行数控加工编程时，必须考虑刀具半径。
一般来说，刀具半径要比零件轮廓的半径小一定程度，为了解决这个问题，必须编写刀具半径补偿程序，以便更加准确地控制刀具的切削轨迹。
2.3 选择数字控制器数字控制器是控制数控机床的关键部分，必须选择适合的数字控制器。
数字控制器也分为多种类型，根据集成度的不同，可以分为单通道和多通道数字控制器。
数控车加工台阶详解
台阶、锥度及倒角加工加工实例编程加工图1—1所示的轴类零件。
毛坯为Φ50mm 的45#，外圆及圆锥面表面粗糙度均小于Ra3.2。
1．工艺方法分析在第一篇模块二课题三中我们学习了用G00、G01指令如何编写锥度和倒角的精加工程序，粗加工程序将通过本例进行学习。
下面分析锥度（倒角）编程刀路的两种形式，如图1—2a 、b ，按a 图的加工路线编写加工程序时，需要计算刀具终点在Z 轴方向的距离S ，当圆锥大径为D ，小径为d ，长度为L ，切削深度为a p 时，则由相似三角形可得：⇒ S =当按图1—2b 所示的加工路线编程时，由于终点坐标不变，只要根据切削深度将切削起点依次递减就能进行粗加工。
通过上面的论述，得出下面两点结论：一是a 图所示的路线比b 图所示的路线要短，效率要高；二是若按a 图路线编程，需要计算影响编程效率，而按b 图编程则不需要计算，编程效率高而可靠。
图1—2c 是倒角精加工路线，A 点为加工起点，G01方式直接加工到C 点，是为了避免因对刀误差或弹性变形在工件端面B 点处留下台阶，若刀尖从E 点水平移动到B 点再加工倒角，就可能因为上述原因留下一个小小的台阶。
A 点的X 坐标在确定A 点的Z 坐标后由△BCD 与△BAE 相似计算出来。
图1—1所示的零件图的设计基准在工件的右端面，所以将程序坐标系原点设置在右端图1—1 台阶、锥度及倒角加工实例图1—2 锥度、倒角加工路线abLdD 2-Sa p dD La p-2面回转中心处。
刀路轨迹见图1—33．参考程序O0001; (程序号) N01 G00 G40 G97 G99 M03 S500 T0101;N03 X55.0 Z3.0; (粗加工循环点) N05 X48.5; (第一刀进刀) N07 G01 Z －105.0 F0.25; (第一刀加工) N09 G00 X55.0 Z3.0; (第一刀退刀)N11 X45.5; (第二刀进刀,后面注释类推) N13 G01 Z －85.0; N15 G00 X55.0 Z3.0; N17 X42.5; N19 G01 Z －85.0; N21 G00 X55.0 Z3.0; N23 X40.5; N25 G01 Z －85.0; N27 G00 X55.0 Z3.0; N29 X37.5; N31 G01 Z －45.0; N33 G00 X55.0 Z3.0; N35 X35.5; N37 G01 Z －45.0; N39 G00 X55.0 Z3.0; N41 X32.5;图1—3 刀路图N43 G01 Z－20.0;N45 X35.5 Z－45.0; (第一刀粗加工锥度)N47 G00 X55.0 Z3.0;N49 X29.5;N51 G01 Z－20.0;N53 X35.5 Z－45.0; (第二刀粗加工锥度)N55 G00 X55.0 Z3.0;N57 X26.5;N59 G01 Z－20.0;N61 X35.5 Z－45.0; (第三刀粗加工锥度)N63 G00 X55.0 Z3.0;N65 X25.5;N67 G01 Z－20.0;N69 X35.5 Z－45.0; (第四刀粗加工锥度)N71 G00 X55.0 Z3.0;N73 X23.5;N75 G01 Z－20.0;N77 G00 X55.0 Z3.0;N79 X20.5;N81 Z－20.0;N83 G00 X30.0 Z3.0;N85 X17.5; (每一刀倒角起点X坐标) N87 G01 Z0;N89 X20.5 Z－20.0; (第一刀粗加工倒角)N91 G00 X30.0 Z3.0;N93 X14.5; (每二刀倒角起点X坐标) N95 G01 Z0;N97 X20.5 Z－20.0; (第一刀粗加工倒角)N99 G00 X100.0 Z100.0; (返回换刀点)N101 M00; (暂停)N103 S900 (精加工转速)N105 G00 X55.0 Z3.0; (精加工循环点)N107 X8.0; (倒角加工起点X坐标) N109 G01 X20.0 Z－3.0 F0.15;N111 Z－20.0;N113 X25.0;N115 X35.0 Z－45.0;N117 X40.0;N119 Z－85.0;N121 X48.0;N123 Z－105;N125 G00 X100.0 Z100.0 M05; (返回换刀点) N127 M02; (程序结束)。
数控车削工艺编程与操作——项目2 车削台阶轴
硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和抗冲 击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/4 ～ 1/3，冲击韧性只有高速钢的1/4 ～ 1/3。
知识与技能——刀具材料
硬质合金
切据不削切同工削，各具工 分个用具 成类P硬、用 若别质M硬 干为、合质个满K金合组足、牌金，不N号、材用同按S料的0、1使的使、H用耐用1六0领磨要、类域性求2。0的和，…不…韧以两同性及位分的根数成 字表示组号。必要时，可在两个组号之间 插入一个补充组号，用 05、15、25……表示。组 号数字越大，表示硬质合金的耐磨性越差、 韧性越好，切削时选用的切削速度越低、进给 量越大。
知识与技能——外圆车刀的选用
主偏角
主工如偏艺当角系 在的统 刚选刚 度择性 好对较的刀好机具时床耐，上用主加度偏工影角冷响硬κr 很可铸大以铁。取等主小高偏值硬角。度κr 的时高10增应强°大综度～或 合材30减 考料°小 虑时。对 。，切一削般加取工比既较有小利的也值有，弊κr ，＝在选择 工艺系统刚性较差时，或带有冲击性的切削， 主偏角κr可以取大值，一般κr ＝ 60°～ 75°， 甚至主偏角κr可以大于90°。硬质合金刀具车刀 的主偏角多为60°～ 75°。 当车阶梯轴时， κr ＝ 90°；同一把刀具加工外 圆、端面和倒角时，κr ＝ 45°。
任务实施——编写台阶轴工艺文件
1 填写工艺过程卡片 2 填写工序卡片
项目训练
任务2-2 编写台阶轴数控车削程序
完成SC02-001 台阶轴零件工序10 和工序20 加 工所需程序编写。
★知识与技能 ★任务实施 ★项目训练
知识与技能——半径/直径数据尺
阶梯轴的课程设计
《零件的工艺设计与实施》课程设计任务书设计题目：传动轴的机械加工工艺设计院系：班级：姓名：学号：指导教师：2013-4-19目录序言 (2)一. 零件的分析1.1 轴的作用 (3)1.2 轴的工艺分析 (4)1.3 轴的零件图 (4)二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式 (5)2.2定位基准的选择 (6)2.3拟定轴的工艺路线 (6)2.4加工工序的设计 (9)2.5 主要工艺的加工路线图 (10)2.6确定切削用量及基本工时 (12)三、机床的设备选择3.1机床设备选择 (13)3.2各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具 (14)四附录机械加工工艺过程卡片 (19)机械加工工序卡片 (20)数控加工工序卡 (21)设计总结 (23)参考文献 (23)序言本课程设计是学生在学完机械制造工艺学课程的一个综合性和实践性很强的教学环节，通过课程设计，能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
本次机械制造工艺学课程设计不仅仅能帮助我们利用已学的知识进行设计，还培养了我们自己分析，独立思考的能力。
这次综合性的训练，我在以下几方面得到锻炼：（1）提高结构设计能力。
通过设计零件的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的零件的能力。
（2）学会使用手册以及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。
就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下良好的基础。
一、零件的分析1.1 轴的作用轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。
按照轴的承受载荷不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。
数控轴类零件加工及编程
数控轴类零件加工及编程数控轴类零件加工及编程是现代工业生产过程中不可缺少的一环。
数控轴类零件是指那些需要进行旋转或者线性运动的零件，如驱动轴、传动轴、机床导轨等。
数控加工技术是通过计算机程序对零件进行加工，制造出符合要求的零件。
本文将重点介绍数控轴类零件的加工及编程。
一、数控轴类零件加工1. 刀具选择数控轴类零件通常采用三轴或五轴及以上的数控机床进行加工，可以通过数控机床的触控屏幕进行输入加工程序。
在进行数控加工前，需要先进行刀具选择。
刀具的选择要根据加工零件的材料和几何形状，以及表面质量等要求进行选择。
常用的切削刀具有钻头、铣刀、车刀、刨刀、螺旋铣刀等。
2. 加工工艺数控加工的工艺是通过计算机模拟加工过程，将不同的刀具及加工参数组合进行分解，以达到加工零件的形状尺寸、表面质量及精度等要求。
可以通过编程进行加工路径的设定，包括刀具移动路径、进给速度、切削深度、切削次数等。
加工过程中需要注意切削液的使用，切削液可以有效降低摩擦力、冷却切削区域、降低刀具磨损等。
同时还需要保持加工区域通风，避免因加工过程中产生的热量对加工质量产生影响。
3. 质量检测完成数控轴类零件加工后，需要进行全面的质量检测。
检测包括形状尺寸、表面质量、硬度等方面。
在进行检测过程中可以采用精密仪器如三坐标测量仪、显微镜、硬度计等，以保证加工出来的零件质量符合要求。
二、数控轴类零件编程数控轴类零件的编程是将物理零件的几何形状与数学模型相联系的过程。
编程包括程序语言的选择、程序结构的设计、加工路径的设定等。
1. 编程语言数控轴类零件的编程语言多种多样，一般由机床厂家提供。
重要的编程语言有ISO、ANSI、G代码等。
G代码是最常用的数控机床编程语言，它是人类易于理解的指令语言。
不同的G代码对应不同的加工参数，例如G00表示快速移动，G01表示直线插补，G02表示圆弧插补。
2. 程序结构程序结构的设计应该考虑以下因素：加工零件的几何结构、机床类型、加工程序的复杂程度等。
台阶轴类零件的数控车加工工艺设计与编程
项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。
毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。
图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。
1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。
工序间置放以吊挂为好。
1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。
故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。
1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。
1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。
所以刀具的选择上要根据零件来定。
此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。
这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。
数控加工工艺大作业典型轴类零件的数控加工工艺设计.doc
目录1.零件图工艺分析2设备选择3确定零件的定位基准和装夹方式4确定加工顺序及进给路线5刀具的选择6确定切削用量7填写数控加工工艺文件轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图1.零件图工艺分析零件车削工艺分析如图1-1所示，零件材料处理为：45钢，下面对该零件进行数控车削工艺分析。
零件如图：图1-1 零件图1．1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。
在编程前我们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我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。
该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧等表面组成。
可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。
经上面的分析，我可以采用以下工艺措施：（1）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，零件的左端是最大直径圆柱ф85mm，中段的圆柱ф80mm。
右端是螺纹，应先装夹毛坯加工出左端圆弧及圆柱ф85mm、ф80mm调头装夹ф80mm的圆柱加工右端螺纹、圆柱及锥面，毛坯选ф85×350mm。
1.2设备选择根据该零件的外形是轴类零件，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。
我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。
1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1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。
阶梯螺纹轴的数控加工与工艺
阶梯螺纹轴的数控加工与工艺第1章阶梯螺纹轴的工艺分析1.1阶梯螺纹轴的零件图图1.1阶梯螺纹轴零件图1.1分析图样可知：该零件图为轴类回转体，所要加工的内容主要有圆柱面、半圆球、锥面、螺纹、螺纹退刀槽、内孔等组成，该零件的表面粗糙度、尺寸精度等要求较高，需合理选用切削用量和刀具在加工中予以保证，该零件关键工序是M18的螺纹、Ф18mm至Ф34mm的锥度、内孔及SR6半圆球。
该零件分两次装夹，第一次夹住工件右端车左端，第二次夹住已加工Ф36mm 表面，加工零件右端，加工过程大致应为车两端面、钻中心孔、钻孔、车左端外圆及内孔、平总长、车右端外圆。
1.2毛坯的种类（1）铸件：适用于形状复杂的零件毛坯。
其方法主要是铸造。
（2）锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。
（3）型材：型材有热轧和冷拉两种。
热轧适用于尺寸较大精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。
（4)焊接件：将型材或钢板等焊接成所需要的零件结构，简单方便，生产周期短，但需要经时效处理后才能进行机械加工。
1.2.1毛坯的选择原则在选择毛坯时应考虑下列因素：（1）材料和机械加工性能。
材料能否在加工设备上顺利加工决定其加工的难易程度，而在切削过程中会产生大量切削热致使工件的性能和组织发生改变。
（2）零件的结构形状和外形尺寸。
选择零件的毛坯时其大小，形状尽可能与零件图相近。
(3)生产纲领大小。
当零件产量较大时，应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法。
（4）生产条件。
选择毛坯时，要考虑到毛坯的制造水平，设备加工精度，员工的技术水平经济性等。
(5)充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能。
为节约材料和能源，发展趋势是少切屑、无切屑毛坯制造。
该零件材料为45钢、属于中小传动轴，应选用Ф45mm的圆钢做毛坯。
1.3表面加工方法的确定任何零件都是由一些简单表面如外圆、内孔、平面和成形表面等进行不同组合而形成的，根据这些表面所要求的精度和表面粗糙度以及零件的结构特点，将每一表面的加工方案确定下来，也就确定了零件的全部加工内容。
数控车轴类零件工艺设计及程序编制
2013 届毕业设计 系 别：信息与工程系专业名称： 数 控 技 术 姓 名：学 号： 20100204012 班 级： 10 数 控 技 术 指导教师：2012 年 12 月 20 日MinBei Vocational And Technical College数控车轴类零件工艺设计及程序编制摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。
并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。
通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词：轴类零件，工艺分析，数控编程，数控加工目录一引言 (1)二轴类零件加工工艺分析 (2)（一）典型轴类零件的加工工艺 (2)（二）数控车床的概述 (3)（三）分析加工对象 (6)（四）夹具和刀具的选择 (7)三零件工艺过程卡设计 (8)（一）数控加工步骤、工艺特点及内容 (8)（二）加工工序的划分 (9)（三）编制工艺过程卡 (10)（四）切削用量的确定 (10)（五）编制加工工序卡 (11)四数控车削编程及仿真 (12)（一）刀具加工进给路线的确定 (12)（二）本零件加工所用刀具 (13)（三）编程基础 (14)（四）斯沃数控仿真 (21)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)数控车轴类零件工艺设计及程序编制李汪洋一、引言为了在激烈的巿场竞争中立于不败之地，各工业发达国家均投入了大量的资金，对现代制造技术进行研究开发，并提出了各式各样全新的制造模式。
数控技术毕业设计(论文)-轴类零件的加工工艺与编程
##########职业技术学院数控技术专业毕业设计说明书设计题目轴类零件的加工工艺与编程学生姓名####学号#########指导教师#####专业数控技术年级 2008级摘要随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产的比重明显增加,激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。
本课题来源于生产，是对所学知识的应用，它包括了三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了综合运用各方面知识的能力。
程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了所学的AutoCAD、 CAXA制造工程师软件、数控机床操作、子程序、刀具的选择、零件的工艺分析、数学处理、工艺路线等一系列的内容。
这将所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。
关键词：数控；加工；工艺；编程目录1引言 (1)1.1数控技术的发展及趋势 (1)1.2数控车削加工工艺分析的主要内容 (2)2轴类零件的加工工艺设计 (3)2.1轴类加工的内容及工艺分析 (3)2.1.1轴类零件加工的内容 (3)2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (4)2.2轴类零件工艺路线的拟定 (4)2.2.1工艺路线的确定 (4)2.2.2辅助工序的安排 (6)2.3数控机床及其工艺设备的选择 (6)2.3.1数控机床的选择 (6)2.3.2检测量具的选择 (7)2.4轴类零件切削用量参数的确定 (7)2.4.1确定主轴转速 (7)2.4.2确定进给速度 (8)2.4.3确定背吃刀量 (8)2.5拟定数控加工工艺卡 (8)2.5.1 数控加工工序 (8)2.5.2 数控加工工序表 (9)2.6刀具的选择 (9)2.6.1刀具 (9)2.6.2确定对刀点与换刀点 (10)3轴类零件夹具的选用 (12)3.1对轴类零件夹具的基本要求 (12)3.2.1 夹具的类型 (12)3.2.2零件的安装 (12)4车削零件数控加工的编程 (13)4.1数控坐标系的确定 (13)4.2走刀路线的确定 (13)4.3程序编制 (14)5结论 (22)6致谢 (23)7参考文献 (24)1引言1.1数控技术的发展及趋势机床数控系统，即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。
毕业论文《典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计》
典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计摘要数控车床是应用数控技术的车床，也就是装了数控系统的车床，是严格按照从外部输入加工程序来自动对被加工零件进行车削加工。
它是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高科技的产物数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。
数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。
数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
本论文主要通过对典型轴类零件的加工工艺分析和加工编程设计，进一步了解与掌握数控原理的理解，零件的识图与合理加工工艺的设计，并且进一步加强对数控G代码编程的熟练应用。
关键词数控加工工艺编程 G代码The typical shaft parts CNC lathe programming design and process designAbstract CNC lathe application lathe CNC technology, lathe CNC system that is installed, in strict accordance with the input from the external processing program to automatically turning machining parts to be machined.It is a comprehensive application of computer, automatic control, automatic detection and precision machinery and other high-tech products CNC technology is the modern manufacturing automation, flexible foundation for integrated production, left the CNC technology, advanced manufacturing technology became a forest without trees. The extensive use of CNC technology to bring profound changes to the mode of production, machinery manufacturing, production structure, management style, and its associated benefits and the ability to radiate more difficult to estimate. NC and CNC equipment has become the country's strategy and reflects the country's comprehensive national strength level of basic industry, the level of core mark is a measure of the degree of modernization of a country's manufacturing industry, numerical control machine tools and production process has become manufacturing the development direction of the industry.This thesis through the typical shaft parts processing technology analysis and processing of programming designed to further understanding and mastery the CNC understanding of the principles, parts of the knowledge map and reasonable process design, and further strengthen the skilled application of CNC G-code programming.Keywords CNC machining process programming G code目录引言 (3)第一章数控技术 (4)1.1 国内外数控发展概况 (4)1.2数控技术发展趋势 (5)1.2.1性能发展方向 (5)1.2.2 功能发展方向 (7)第二章零件图纸设计与分析 (11)2.1 零件图纸设计 (11)2.2 机床的选择 (11)第三章零件的夹具与刀具设计 (13)3.1 数控机床夹具 (13)3.1.1机床夹具的组成 (13)3.1.2机床夹具的作用 (15)3.1.3 零件的夹具设计 (16)3.2 数控机床的刀具 (16)3.2.1 数控刀具的分类 (16)3.2.2 数控刀具的选用 (17)3.3.3 零件的刀具选用 (22)第四章零件的加工工艺 (23)4.1 数控车削的加工工艺内容 (23)4.2数控车削的加工工艺分析 (23)4.2.3 零件的工艺步骤 (26)第五章零件切削用量的选定 (27)5.1 切削用量的选择 (27)5.2 切削用量的内容 (27)第六章零件主要操作步骤及程序的编制 (29)6.1加工顺序及路线 (29)6.2机床的操作步骤: (29)6.3零件的安装及装夹方式 (29)夹具是机床的一种附加装置，工件的装夹与数控车床一般使用三爪自动定心卡盘装夹工件。
轴套类零件数控车加工工艺分析与编程
轴套类零件数控车加工工艺分析与编程随着现代机械制造技术的发展，数控车床已经成为制造高精密零件的主要工具。
轴套类零件是数控车床常见的加工对象，其制造过程需要严格的工艺和精细的编程。
本文着重分析轴套类零件数控车加工的具体工艺和编程方法，为制造轴套类零件提高制造效率和品质。
1. 材料选择轴套类零件加工的第一步是材料选择。
通常情况下，轴套类零件的材料都是较为精密的钢材或铜材，要求硬度高、抗腐蚀、耐磨损等，因此在选材时需要考虑到这些特点，为加工后产品的性能奠定坚实的基础。
2. 工艺分析轴套类零件是环状的，一般需要分几道工序来完成加工。
其中二至三个工序的多刀具切削、形位公差控制等难点工序，也是整个加工工艺中最重要的环节，必须采用精细、高效的工艺方法来完成。
(1) 初次车削工序在轴套零件的初次车削工序中，主要是为了去除原材料的外形缺陷和表面氧化层等，并为下一步的精加工作铺平道路，以达到更高的加工精度。
这个过程通常是采用一般的刀具进行粗加工，加工精度相对较低，粗糙度会达到Ra3.2左右，而且用到一般的砂轮和刀具等工具，较容易磨损而导致加工质量不稳定。
(2) 精加工工序轴套零件的精加工工序是整个加工过程中最为关键的一个环节，它需要高精度的NC数控作业，并且需要采用多刀具切削方法，分别完成不同部位的加工过程。
这个过程中，要注意控制加工过程中的温度和压力，以避免材料变形和产生表面缺陷的情况。
(3) 铣削工序铣削工序是为了使轴套的端面变得挺直，达到零件装配要求，这种工艺是难点工序。
由于铣床加工的其它工件的对称性要求并不高，因此通常采用单刀具直接切削的方式，但轴套类零件不同，要求其端面与轴套中轴线的位置误差越小越好，所以铣削工序的精度和对称性要求都较高。
3. 编程方法针对轴套类零件的NC数控编程，主要分为以下几个步骤：(1) 图纸识别，确定加工过程中的零件形状、尺寸、切削工具和要用的刀具等，并将其编入指令系统。
(2) 编程语言输入，通常采用G代码或M代码等数控语言编写。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。
毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。
图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。
1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。
工序间置放以吊挂为好。
1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。
故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。
1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。
1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。
所以刀具的选择上要根据零件来定。
此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。
这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。
图8-2 93°外圆车刀1.2.6 加工参数的确定背吃刀量：根据刀片的选择不同，背吃刀量也不一样，这里选择的是HM系列的刀片，适合于中切削，背吃刀量按推荐值为1.0～5.0，经济的吃刀深度为2.5mm，粗车时选择背吃刀量2.5mm，精车由于数控刀具刀尖圆弧不同，可选择背吃刀量为1mm，此件可以一次车完。
转速：根据刀片的断屑槽与材质的不同，切削速度选择的不一样，此工件选用的刀片在80-160m/Min，根据公式Vc=πDn/1000，经计算，选择转速为800n/Min。
进给量：根据刀片不同，选择此刀片F一般在0.10-0.50mm/R左右，此件一次加工成型，考虑表面粗糙度及刀片的强度，选择F=0.15mm/R。
1.2.7 工艺卡的编制表8-1 工艺卡序号工步工步图说明1 建立工件坐标系以右端面旋转中心为工件原点2 车端面如上图注意刀的高度应对准旋转中心3 车外形如上图用G00、G01指令加工外型1.3 程序的编制1.3.1 机床原点的设置机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。
它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。
1）数控车床的原点在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处（如图8-3）。
同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。
图8-3 机床原点2）机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。
机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。
因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。
图8-4 数控车床的参考点与原点通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点，图8-4所示为数控车床的参考点与机床原点。
数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是刀架返回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。
只有机床参考点被确认后，刀具（或工作台）移动才有基准。
3）编程坐标系编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。
编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。
编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数机床相应的坐标轴方向一致。
在设定编程原点时，一般设定在工件右端面与主轴轴心线交点处。
如图8-5所示为车削零件的编程点。
（也可设定在工件左端面与主轴轴心线交点处）。
图8-5 编程原点的设定4）程序名FANUC系统程序号的书写格式为O****，其中O为地址，其后为四位数字，数值从O0000到O9999，在书写时其数字前的零可以省略不写。
如O0020可写成O20。
另外，需要注意的是，O0000到O8000以后的程序号，有时在数控系统中有特殊的用途，因此在普通数控加工程序中应尽量避免使用。
1.3.2 加工程序表8-2 程序卡程序名O0801O0801；T0101；M03 S800；M08；G00 X22 Z1；程序名调刀和刀补；快速定刀在倒角的延长线上；G01 X26 Z-1 F0.15；Z-10；X28；W-20；X32；G00 X100 Z100；M09；M05；M30；G00 G01 F 属于模态指令，连续相同指令，后面的指令可以省略。
第一次使用车削指令，后边必须有进给量指令。
F默认为转进给技能拓展任务1 在数控车床上如图8-7所示的工件，毛坯ø51mm×100mm棒料，材料45#钢。
时间2.5小时。
要求设计加工工艺，完成工艺卡，编写加工程序，完成程序卡，并对加工程序仿真和调试；注意提高加工效率。
图8-7 技能拓展训练图任务2 在数控车床上如图8-8所示的工件，毛坯为图示工件基础上留有加工余量1mm，ø50mm 处无需加工，材料45#钢。
时间2.5小时。
要求设计加工工艺，完成工艺卡，编写加工程序，完成程序卡，并对加工程序仿真和调试；注意体会精加工特点。
图8-8 技能拓展训练图任务2 槽类零件的编程与加工技能点1.掌握槽的加工方法2.槽的尺寸控制知识点：1.数控槽刀的特点2.切槽刀片的选择3.切槽时切削用量的选择2.1 任务描述使用数控车床加工如下图8-9的工件，其毛坯为ø120mm×180mm的棒料，材料45#钢，件数1件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序；按工艺卡实施加工和检验。
图8-9 槽类零件2.2 工艺设计2.2.1 图形分析此工件简称为槽类工件，加工数量仅1个，所需加工内容为ø100的外圆和4个相同规格的槽，且没有公差要求，料长180mm，远远大于所需长度，没有其他特殊要求。
2.2.2 材料性能45#钢的加工性能见本项目2任务2。
2.2.3 机床选择系统采用FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6150，无级变速，前置刀架。
注：机床选择满足加工直径即可，机床刚性相对要好。
2.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为105～110mm即可，装卡要紧。
2.2.5 刀具的选择此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，选择的刀具要满足这两个要求，故选择主偏角93度外圆方刀，刀杆厚度20mm。
刀片的选择：根据所加工的45#钢来选P类，型号与刀杆相匹配即可，刀尖圆弧半径0.4mm。
切槽刀选择以槽宽为准，4mm宽，刀头长度以满足槽深越短越好为准，此处选20mm长。
刀片选择P类，型号与刀杆相配即可，如图8-10所示。
图8-10 切槽刀2.2.6 加工参数的确定1）背吃刀量外圆刀粗车的背吃刀量最大可以到8mm左右，由于数控刀具刀尖圆弧不同，可选择刀尖圆弧半径为0.4mm的刀片作为精车刀，背吃刀量为0.5mm，此件可以一次车完，背吃刀量最大2mm，最小1mm。
2）转速因为不同材料的刀具线速度不同，硬质合金一般在80～300m/min，可以根据公式Vc=πDn/1000进行计算，此处选择800r/min。
3）进给量根据刀片不同，F一般在0.01～0.4mm/r左右，此件一次加工成型，考虑表面粗糙度及刀片的强度，选择F=0.15mm/r。
4）槽刀背吃刀量为刀宽4mm，进给量F取0.1mm/r左右（注意选择时与系统刚性关系密切，建议试切），转速与背吃刀量和工件直径有关，被吃刀量越宽，转速越低，此处选择300r/min。
2.2.7 工艺卡的编制表8-4 工艺卡序号工步工步图说明1 建立工件坐标系以右端面旋转中心为工件原点2 车端面略注意刀的高度应对准旋转中心3 车外型如上图用G00 G01 G90指令加工外型4 车槽G75车槽2.3 程序的编制车槽时应根据所要加工工件的尺寸精度要求进行划分工序，如果槽宽精度较高时，可以用左右阔刀的方法进行精车，较低时可以粗精车分两把刀进行，精车刀的宽度正好等于槽宽即可。
槽底的表面粗糙度通常通过低转速加注切削液的方法车削。
2.3.1 加工程序卡表8-5 程序卡程序名O0802O0802；T0101；M03 S800；M08；程序名调外圆刀和刀补；2.4.1 试运行程序将机床锁住，在自动方式下，点击循环启动，观察图形，正确之后可以对刀2.4.2 对刀操作步骤见本项目任务1。
2.4.3 启动程序加工零件在刀具开始运行之前，将进给倍率和快速倍率都放在最低值，当刀具正确运行到定刀点之后，再将倍率放在合适的位置。
2.4.4 注意事项1)基本要求与1.1.4一样。
2正确使用G75切槽指令，注意P、Q的数值单位，此处单位为0.001mm。
3)在切槽时加入充足乳化液。
2.5 检测与评估表8-6 检测与评估2、按指导老师的要求场地、设备的清洁、清扫及日常保养得5分。
技能拓展任务1 在数控车床上加工如图8-11所示的工件，毛坯为ø50mm×100mm棒料，材料45#钢。
要求设计加工工艺，完成工艺卡，编写加工程序，完成程序卡，并对加工程序仿真和调试；注意体会窄槽加工特点。
图8-11 技能拓展训练图任务2 在数控车床上加工如图8-12所示的工件，毛坯为ø80×150mm棒料，材料45#钢。
要求设计加工工艺，完成工艺卡，编写加工程序，完成程序卡，并对加工程序仿真和调试；注意体会宽槽加工特点。