轴类加工工艺设计实例
轴类零件加工工艺规程设计
三、零件的结构工艺性好差对比实例
三、零件的结构工艺性好差对比实例
三、零件的结构工艺性好差对比实例
三、零件的结构工艺性好差对比实例
三、零件的结构工艺性好差对比实例
三、零件的结构工艺性好差对比实例
2、工艺规程的作用：
1）是指导生产的主要技术文件。 2）是生产组织和管理工作的基本依据。 3）是新建和扩建工厂的基本资料。
五、机械加工工 艺规程
3、工艺规程的形式： 机械加工工艺规程主
要有机械加工工艺过程卡 片和机械加工工序卡片两 类。
机械加工工艺过程卡 片的格式如右表。
过程卡片适合于所有 零件。
五、机械加工工艺规程
6、机械加工工艺规程制订的步骤：
1）看零件图和产品装配图，对被加工零件进行工艺分析 2）确定毛坯种类 3）拟定零件加工工艺路线 4）工序设计：
确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。确定各工序的技术要求 及检验方法；
选择各工序所用机床设备、工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)、 切削液种类。
课后作业：
1、P76 １、２ 2、完成工作页中的作业。
▪
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.820.12.8Tues day, December 08, 2020
▪
天生我材必有用，千金散尽还复来。08:15:3008:15:3008:1512/8/2020 8:15:30 AM
三、机械加工工艺过程及其组成
1、工序： 工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点（如一
台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几个）工件连 续完成的那部分工艺过程。
典型轴类零件的数控加工工艺设计
目录摘要 (2)绪论 (3)一、选择本课题的目的及意义 (3)二、数控机床及数控技术的应用与发展 (3)（一）数控机床的应用与发展 (3)（二）数控技术的应用与发展 (4)三、对课题任务的阐述 (4)正文 (5)一、零件图的加工工艺性分析 (5)（一）对零件的分析及毛坯的选择 (5)（二）设备的选择 (5)（三）确定零件的定位基准和装夹方式 (6)1．粗基准选择原则 (6)2．精基准选择原则 (6)3．定位基准 (6)（四）装夹方式 (7)（五）工艺过程 (7)1．工序与工步的划分 (7)2．工步的划分 (8)（六）确定加工顺序及进给路线 (8)1．零件加工必须遵守的安排原则 (8)2．进给路线 (9)（七）选择刀具 (9)（八）切削用量的选择 (10)1．背吃刀量的选择 (10)2．主轴转速的选择 (11)3．进给量的选取 (11)4．进给速度的选取 (11)（九）编制工艺卡 (12)编写程序 (13)结论 (20)参考文献 (21)谢辞 (22)附录 (23)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，即所谓的数字化装备，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使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，对国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。
而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。
数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。
在数控加工中，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状，把毛坯加工成符合精度要求的零件。
数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。
典型轴类零件的数控加工工艺设计实施方案
目录摘要2绪论3一、选择本课题地目地及意义3二、数控机床及数控技术地应用与发展3（一）数控机床地应用与发展3（二）数控技术地应用与发展4三、对课题任务地阐述4正文5一、零件图地加工工艺性分析5（一）对零件地分析及毛坯地选择5（二）设备地选择5（三）确定零件地定位基准和装夹方式61．粗基准选择原则62．精基准选择原则63．定位基准7（四）装夹方式7（五）工艺过程71．工序与工步地划分72．工步地划分8（六）确定加工顺序及进给路线81．零件加工必须遵守地安排原则82．进给路线9（七）选择刀具9（八）切削用量地选择101．背吃刀量地选择102．主轴转速地选择113．进给量地选取114．进给速度地选取11（九）编制工艺卡12编写程序13结论20参考文献21谢辞21附录22数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制地技术，数控装备是以数控技术为代表地新技术对传统制造产业和新兴制造地渗透形成地机电一体化产品，即所谓地数字化装备，数控技术地应用不但给传统制造业带来了革命性地变化，使制造业成为工业化地象征，而且随着数控技术地不断发展和应用领域地扩大，对国计民生地一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)地发展起着越来越重要地作用，因为这些行业所需要装备地数字化已是现代发展地大趋势.而数控加工技术是随着数控机床地产生、发展而逐步完善起来地一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间地经验总结.数控加工技术就是用数控机床加工零件地方法.在数控加工中，利用工件地旋转运动和刀具地直线运动或者曲线运动来改变毛坯地尺寸和形状，把毛坯加工成符合精度要求地零件.数控车削加工是利用工件相对于刀具地旋转运动对工件进行切削加工地方法.车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用地刀具主要是车刀.数控车削加工是现代制造技术地典型代表，在制造业地各个领域得到广泛地应用如航天、汽车、精密机械等.总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序地全过程.已经成为这些行业不可或缺地加工手段.关键词：数控技术；车削加工；数控加工工艺；数控编程一、选择本课题地目地及意义目地：通过这次设计可以使我们学会对相关学科中地基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整地、系统地认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识地目地，培养和提高综合分析问题和解决问题地能力，以及培养科学地研究和创造能力.意义：随着社会经济地快速发展，人们对生活用品地要求也越来越高，企业对生产效率也有相应地提高.数控机床地出现实现了广大人们地这一愿望.数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品地质量、保证零件地精度，节约能源、降低消耗地重要手段.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地重要依据.也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益地技术保证.这不但满足了广大消费者地目地，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快地要求，同时推动了企业地快速发展，提高了企业地生产效率.机械工业是国民经济各部门地装备军，而数控加工在机械行业占有领头羊地地位，因此国民经济各部门地生产技术水平和所取得地经济效益，在很大程度上取决于机械行业和数控行业中所能提供地机械装备地技术性能、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地重要标志.数控工艺规程地编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法地工艺文件，它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力.本文通过对典型轴类零件数控加工工艺地分析，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地方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定地意义.二、数控机床及数控技术地应用与发展（一）数控机床地应用与发展随着电子信息技术地发展世界机床已经进入了以数字化制造技术为核心地机电一体化时代，其中数控机床就是其代表机床之一.数控机床是制造业地加工母机和国民经济地重要基础.随着科学技术不断发展，数控机床地发展也越来越快，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地差距，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地差距，有关专家建议机床企业应在以下6个方面着力研究：1）加大力度实施质量工程，提高数控机床地无故障率；2）跟踪国际水平，使数控机床向高效高精方面发展；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，满足不同层次地用户地需求；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地大方向，并不断创新，才能赶超世界先进水平.（二）数控技术地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地技术.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及生产过程自动化问题.随着计算机、自动控制技术地飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上.同时，社会经济地飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速地发展和提高.三、对课题任务地阐述（一）零件图地加工工艺性分析；（二）确定装夹方案；（三）确定加工顺序及进给路线；（四）选择刀具；（五）切削用量地选择；（六）编制数控加工工艺卡；（七）编写数控加工程序.正文一、零件图地加工工艺性分析（一）对零件地分析及毛坯地选择该零件表面由圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹面、沟槽及内孔等表面组成.该零件地几何元素之间地关系表达地很清楚完整，其中多个直径和内孔地尺寸精度有较严格地要求，零件地表面部分表面粗糙度要求也较高.例如：φ55002.0- 、φ002.051-、φ3502.0-地外圆面及φ30025.00+、φ20025.00+地内孔面、30±0.02、29±0.015地外圆面、圆弧面R1502.0-地精度，及它们地表面粗糙度也较高是umR a 6.1，φ55002.0-、φ002.051-、φ30025.00+、φ35002.0-地同轴度公差要求是φ0.02，零件地材料为45钢，调制处理26—36HRC ，材料地加工性能好.根据上述零件几何机构地分析及其技术分析，该零件应该选择地毛坯为φ58mm ×123mm ，在数控车床上按照粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段进行加工，粗加工时为保证精加工地表面粗糙度及加工精度，给精加工留余量0.25mm进行加工，根据基准统一及基准重合原则，在精加工地时候，以φ3002.00+地内孔面为基准，加工出零件地外部轮廓，按照“基准先行”地原则，则要先加工出φ30025.00+地端面.因为工件有一定地硬度要求，在进行粗加工之前，要将工件进行调制处理，使工件地硬度得到保证，以便加工出符合要求地零件.在加工过程中，为保证φ55002.0-、φ002.051-、φ30025.00+、φ35002.0-地同轴度为φ0.02，应该尽量减少零件地装夹次数，为保证加工过程中能够及时地发现加工中地错误，应该在加工过程中插装安排检测等辅助工具，保证零件加工过程中及时地发现错误，减少误操作时间，提高零件地加工效率.为了加工出合格地产品，就必须得认真地选择切削用量：切削速度Vc 、背吃刀量pa 、主轴转速n.（二）设备地选择据该零件地外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求.所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工地尺寸精度和表面质量.机床我们选用CK6142车床,HNC数控系统.其参数如下表:表1 CK6142车床地主要技术参数参数型号CK6142（三）确定零件地定位基准和装夹方式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地位置要求，应选不加工表面作粗基准.（2）合理分配各加工表面地余量，应选择毛坯外圆作粗基准.（3）粗基准应避免重复使用.（4）选择粗基准地表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷.以便定位可靠.2．精基准选择原则（1）基准重合原则：选择加工表面地设计基准为定位基准；（2）基准统一原则：自为基准原则，互为基准原则.3．定位基准综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上用三爪卡盘装夹定位，定位基准应选在零件地轴线上，以毛坯ф58mm地棒料地轴线和左端面作为定位基准.（四）装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算地基准统一，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，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床地效能.装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多地加工表面.由零件图可分析，应先装夹毛坯ф35mm地棒料地一端，夹紧其78mm地长度加工内孔.然后将棒料卸下，装夹ф55mm地圆柱表面，加工另一端地沟槽及圆弧.这样两次装夹即可完成零件地所有加工表面，且能保证其加工精度要求.（五）工艺过程1．工序与工步地划分工序划分有三种方法：()1按零件地装夹定位方式划分；()2按粗、精加工划分工序；()3按所用地刀具划分工序.由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序.在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用地刀具划分工序，刀具有五把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀地两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件地装夹定位方式划分工序比较符合该零件地加工工序，且能保证两次装夹地位置精度，每一次装夹为一道工序.表2加工工序：工序号 工序内容 设备1 车左端面；打中心孔；钻底孔；精车内孔 车床2 车右端面；车外圆；切槽；车圆弧；切槽 车床2．工步地划分因为每一把刀在粗加工地背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同地表面来划分工序就比较容易：()1车内孔地工步为：:90°外圆车刀平左端面−→−mm 4φ中心钻打中心孔−→−90°外圆车刀车外圆002.055-φ−→−002.051-φ−→−mm 18φ麻花钻钻18φ内孔−→−90°硬质合金内孔车刀车025.0020+φ内孔−→−025.0030φ内孔−→−93°外圆端面机夹刀精车轮廓.()2车削螺纹、圆弧、切槽地工步：90°外圆车刀平右端面−→−60°硬质合金刀粗精车g M 6230-⨯螺纹−→−90°外圆车刀车外圆mm 35⨯−→−切槽刀切槽5mm −→−90°外圆车刀车外圆5mm −→−90°外圆车刀车圆弧002.015-R −→−90°外圆车刀车外圆5mm −→−90°外圆车刀车外圆9mm −→−切槽刀切槽11.1mm −→−90°外圆车刀车外圆9mm −→−93°圆端面机夹刀精车轮廓.（六）确定加工顺序及进给路线 1．零件加工必须遵守地安排原则（1）基面先行 工面基准为后刀面地加工提供基准面，所以应该先平左端面作为基准面； （2）先主后次 所加工地表面均为重要表面所以按照从左到有地顺序； （3）先粗后精 削去大部分地金属余量再进行成型切削，保证零件地尺寸要求和质量要求；()4先面后孔 工零件左端面，再加工零件内孔综上所述，加工顺序为：平左端面−→−粗车外圆−→−加工内孔−→−精车轮廓−→−粗精车螺纹−→−粗车外圆−→−切槽−→−车削圆弧−→−切槽−→−精车轮廓 2．进给路线编程时，为了保证被加工零件地精度和表面粗糙度能达到工件图样地要求，精加工地进给路线基本上都是沿其零件轮廓图顺序进行.其确定原则为：在保证加工质量地前提下，使加工程序具有最短地进给路线，即最短地空行程路线和切削进给路线，使数值计算简单，以减少编程工作量.综上所诉确定该零件地进给路线有两步如下图所示：（走刀路线图见附录）（七）选择刀具选择φ18mm 地高速钢麻花钻钻φ20025.00+地底孔，及φ4mm 地钻头钻零件地中心孔，选择90°硬质合金内孔车刀进行孔地精加工，粗车及其平端面选用90°硬质合金右偏刀，精车零件轮廓时选用93°外圆端面机夹刀，车螺纹选用60°硬质合金螺纹车刀，取刀尖角59°30`，取刀尖圆弧半径为0.15—0.2mm.精车轮廓选用93度外圆端面机夹刀.所选刀具及其加工表面如下图所示.表三数控加工刀具卡片产品名称或代号 典型数控车工艺实例零件名称 典型轴 零件图号 Axis-01 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面尺寸1T010190度硬质合金右偏刀1粗车轮廓L=90～240h=10～50b=10～50h 1=10～502T020293度处圆端面机夹刀1精车处轮廓L=90～240h=10～50b=10～50h 1=10～503T030360度硬质合金处螺纹车刀1粗精车螺纹L=90～240h=10～50b=10～32h 1=10～504T040490度硬质合金内孔车刀1车φ025.0030 地内孔L=125～355 h=8～32b=8～32l=40～1605T0505切槽车刀2切11.1mm 和5mm 地两个槽L=90～240h=10～50 b=10～32h 1=10～506T0606φ18mm 地麻花钻2钻φ18地底孔螺旋角β=30度锋角2Kr=118度后角α=12度横刃斜角ψ=40～60度7T0707φ4mm 中心钻1钻φ4mm 中心孔螺旋角β=27度锋角2Kr=118度后角α=16度横刃斜角ψ=40～60度编制审核批准共1页第1页（八）切削用量地选择要遵循粗加工转速要低，精加工转速要高地基本原则.加工材料—45钢，σb =200Mpa 工件尺寸—坯件D=58mm,车削后d=55mm ，加工长度=118mm ，加工后地要求—车削后零件地便面粗糙度为Ra1.6μm 和Ra3.2μm ，同轴度为φ0.02μm.车床—ck6142，粗加工时用三爪卡盘自定心装夹，精加工用软爪.1． 背吃刀量地选择 选择背吃刀量pa ：背吃刀量是根据粗、精加工要求、已知地加工余量及加工系统刚性和机床功率来确定.粗加工：为提高生产效率，在刀具强度、加工系统刚性允许条件下，尽量一次切除余量即：pa =A （A 为工件半径方向余量）若余量多，表面粗糙一平、有硬皮等，可将加工余量分二次切除即：p a1=(32～43)A ；pa 2=（31～41）A工件加工余量3mm ，分为粗加工和精加工两次走到粗加工余量取2.5mm ，由于加工余量只有2.5mm ，故可一次走到完成.精加工余量为pa =（55.5-55）/2=0.25mm,由表3查得选取刀杆尺寸B ×H=16mm ×25mm 刀片厚度为4.5mm.粗车毛坯，可以选择YT15硬质合金车刀.2．主轴转速地选择车直线和圆弧轮廓时查表取粗车地切削速度min /90m Vc ，精车地切削速度min /120m Vc .而主轴转速根据毛坯直径计算，并结合车床说明书选取：粗车时，取主轴转速min /500r n =；精车时，取主轴转速min /700r n =.车螺纹时取主轴转速min /320r n =，钻中心孔时，主轴转速min /800r n =；钻底孔时，主轴转速min /500r n =.3．进给量地选取在粗车碳素钢材料时根据附表9，刀杆地尺寸为16×25mm 、a p =2.5mm ，及工件地直径为55mm ，f=0.5mm-0.7mm/r .4．进给速度地选取粗车时，选择r mm f /5.0=，精车时，取r mm f /2.0=，计算得：粗车进给速度min /250mm vf =；精车进给速度min /140mm vf =.车螺纹地进给量等于螺纹螺距，即r mm f /2=.表五 切削用量表（九）编制工艺卡将个工序、工序内容、所用刀具和切削用量填入数控加工工序卡中，如下表所示.表六 数控车削加工工序卡单位名称产品名称或代号零件名称 零件图号 典型数控车削加工工艺分析实例典型轴 Axis-001 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 01 Latheprg-001 三爪卡盘与活顶尖 CK6142/1000数控中心 工步号工步内容刀具号 刀具规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注1 平端面 T0101 25×25 500 手动2 钻中心孔 T0707 φ4 800 手动 3钻φ20025.00+底孔T0606φ18500手动4精车φ20025.00+内孔T040425×257001400.25自动5 粗车螺纹轮廓 T0101 25×25 500 250 3 自动6 粗精车螺纹 T0303 25×25 300 600 0.1 自动 7粗车轮廓T010125×255002503自动8 精车轮廓T0202 25×25 700 350 0.25 自动9 切槽T0505 25×25 300 600 3 自动编制审核批准年月日共1页第1页编写程序一、孔加工程序%001N010 G92 G90 X60 Z0 ；设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 ；主轴以500r/min正转N030 G00 X100 Z100 T0404；刀具快速移到换刀点、换4号刀、调4号刀补N040 G00 X0 Z0 ；精加工孔地起始点N050 G01 X30 Z10 ；精车φ30025.0+内孔N060 X20 Z18.66 ；精车内孔圆锥N070 X20 Z30 ；精车φ20025.0+内孔N080 G00 X100 Z100 T0400 ；刀具快速移到换刀点，取消4号刀补N090 M05 ；主轴停转N100 M30 ；主程序结束并复位二、螺纹加工程序%002N010 G92 G90 X60 Z0 ；设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 F250 ；主轴以500r/min正转，进给量250r/minN030 G00 X100 Z100 T0400 ；刀具快速移到换刀点，取消4号刀补N040 M06 T0101 ；刀具快速移到换刀点、换1号刀、调1号刀补N050 G00 X65 Z5 ；退刀，离开工件N060 G71 U3 R1.5 P070 Q090 X0.5 Z0.25；粗车螺纹廓循环，粗加工余量3mm，退刀量均为1.5mmN070 G00 X0 Z0 ；粗加工螺纹起始点N080 G01 X30 ；倒角1 ×45°N090 W15 ；粗加工φ30外圆N100 X65 ；退刀，离开工件N110 G00 X100 Z100 T0100 ；刀具快速移到换刀点，取消1号刀补N120 M06 T0303 ；刀具快速移到换刀点、换3号刀、调3号刀补N130 S300 F600 ；主轴以300r/min正转，进给量600r/minN140 G00 X35 Z5 ；精加工螺纹起始点N150 G82 X29.1 Z-14 F2 ；第一次循环切螺纹，切深0.9mmN160 X28.5 Z-14 F2 ；第二次循环切螺纹，切深0.6mmN170 X27.9 Z-14 F2 ；第三次循环切螺纹，切深0.6mmN180 X27.5 Z-14 F2 ；第四次循环切螺纹，切深0.4mmN190 X27.4 Z-14 F2 ；第五次循环切螺纹，切深0.1mmN200 G01 X65 ；退刀，离开工件N210 G00 X100 Z100 T0300 ；刀具快速移到换刀点，取消3号刀补N220 M05 ；主轴停转N230 M30 ；主程序结束并复位三、粗精车轮廓程序%003N010 G92 G90 X60 Z0 ；设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 F250 ；主轴以500r/min正转，进给量250r/minN030 G00 X100 Z100 T0300 ；刀具快速移到换刀点，取消3号刀补N040 M06 T0101 ；刀具快速移到换刀点、换1号刀、调1号刀补N050 G00 X65 Z5 ；粗车轮廓起始点N060 G71 U3 R1.5 P110 Q160 X0.5 Z0.25；粗车轮廓循环，粗加工余量3mm，退刀量均为1.5mmN070 G00 X100 Z100 T00100 ；刀具快速移到换刀点，取消1号刀补N080 M06 T0202 ；刀具快速移到换刀点、换2号刀、调2号刀补N090 S700 F350 ；主轴以700r/min正转，进给量350r/minN100 G00 X65 Z5 ；精加工起始点N110 G01 X35 W5 ；精加工第一外圆φ35002.0-N120 G02 X35 W19 R15 ；精加工圆弧R15N130 G01 X35 W5 ；精加工第二外圆φ35002.0-N140 X55 W8.9 ；精加工第一外圆φ55002.0-N150 W9 ；精加工第二外圆φ55002.0-N160 G01 X51 W40 ；精加工外圆φ51002.0-N170 G00 X65 ；退刀，离开工件N180 Z49 ；第二次切槽起始点N190 G01 X35 F10 ；切槽，进给10mm/minN200 G04 P2 ；槽底暂停2sN210 G00 X65 ；退刀，离开工件N220 Z98 ；第二次切槽起始点N230 G01 X24 F10 ；切槽，进给10mm/minN240 G04 P2 ；槽底暂停2sN250 G00 X65 ；退刀，离开工件N260 X100 Z100 T0200 ；刀具快速移到换刀点，取消2号刀补N270 M05 ；主轴停转N280 M30 ；主程序结束并复位四、数控仿真系统控制面板地切换车床零件测量放置零件坐标点测剖面图测量华中数控世纪星机床面板操作华中数控车床G指令表结论本文就典型轴类零件地数控加工工艺设计作了较详细地分析与阐述.此次设计主要涉及地技术问题有零件地加工工艺性分析、零件地装夹、工艺路线地制订、工序与工步地划分、刀具地选择、切削用量地确定以及车削加工程序地编写. 在设计过程中遇到了零件地同轴度误差Φ0.02、表面粗糙度Ra3.2如何保证，以及孔地加工方法地合理选择等技术难题.我们通过减少装夹次数，从左到右地加工方法有效保证了同轴度地精度要求，合理选择粗、精加工地切削用量参数，尽量减少进给量使得表面粗糙度得到了保证，采用先钻孔再扩孔地方法解决了孔加工地问题.但是，设计中仍然有不足地地方，例如编程误差地解决问题.编程阶段地误差是不可避免地，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切地切点坐标及未知交点坐标值.我们是经过笔算获得地数值，存在着较大地误差.为了尽可能地减少笔算误差，可以在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，其精度达到0.001级，这样能有效地将误差控制在（0.1～0.2）倍地零件公差值内.参考文献[1] 陆剑中、周志明主编.金属切削原理与刀具. 北京: 机械工业出版社,2009[2] 何伟主编.数控机床原理及应用. 北京: 机械工业出版社,2009[3] 冯志刚主编.数控编程疑难解答. 北京: 机械工业出版社,2010[4] (美)斯密德著,罗学科等译. 北京: 化学工业出版社,2005[5] 艾兴肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，2002[6] 王先奎主编.机械加工工艺手册（第1卷）.北京：机械工业出版社，2006[7] 吴拓主编.机械制造技术基础.北京：清华大学出版社，2007[8] 刘光启赵海霞主编.机械制造算图手册.北京：化学工业出版社，2005谢辞通过四周地毕业设计，让我深刻地体会到什么是“学以致用”.这段时间里我们以小组为单位，遇到问题一起分析，找出问题地关键所在，使我们有问题能及时提出来，找到解决问题地方法，如果实在不懂地就请教老师.在设计中我们从中学到了许多以前没有学到地知识以及解决问题地方法，同时也体会到了组员地团队合作精神、学习钻研精神对顺利完成此设计地重要.饮其流时思其源，成吾学时念吾师.能够顺利完成本次设计，首先要感谢我地父母，是他们让我有了求学地机会，其次要感谢学校三年来对我地精心培养，使我能顺利完成学业.在此，特别要感谢我们地设计指导老师刘明生，他为我们地设计花费了很多时间和心血.本次设计是在我们设计小组地共同努力下完成地，在此向与我一起参与设计地其他同学表示感谢.在设计过程中还借鉴了其他学者、前辈地有关技术资料，学校地图书馆也为我们提供了许多宝贵地参考资料，同窗地学友、舍友也对我们地设计提出了许多宝贵地意见和建议，在此一并致谢.附录附表七断削槽宽度进给量f/mm×r 1背吃刀量a p/mm断削槽宽L b n低碳钢、中碳钢合金钢、工具钢0.3—0.5 0.3—0.5 0.3—0.6 1—32—53—63.2—3.53.5—4.04.5—5.02.8—3.03.0—3.23.2—3.5附表八硬质合金工件材料刀具材料楔角后角主偏角刃倾角副偏角副后角刀尖圆弧半径低碳钢（A3）YT5YT1520 —30° 5 —10°45—90°0—5° 6 —10°6—8°0.2—1°中碳钢45钢正火YT5YT1515 —20° 5 — 8°45—90°-5—5° 6 —10°4—6°0.2—1°中碳钢45钢调制YT15YT3010 —15° 5 — 8°45—90°-5—5° 6 —10°4—5°0.2—1°合金钢40Gr正火YT5YT1514 —20° 6 — 8°45—90°-5—0° 6 —10°4—5°0.2—1°合金钢40调制YT15YT3010 —14° 5 — 8°45—90°-5—0° 6 —10°4—5°0.2—1°钢锻件45钢40Gr YT5YT1510 —14° 5 —7°45—90°-5—0° 6 —10°4—6°1—1.5°不锈钢YG6YA615 —30° 6 —8°45—90°-5—0° 6 —10°6—7°0.2—1°淬火钢YT20YA6-5—-15°8—12°45—75°-5—-15°6—8°6—8°1—2附表九 (粗加工)硬质合金车刀粗车外圆地进给量工件材料车刀刀杆尺寸B×H/（mm×mm）工件尺寸d/mm背吃刀量a p/mm≤3 ＞3—5 ＞5—8 ＞8—12 12进给量f/（mm.×1r）碳素结构钢和合金结构钢16×252040601004000.3—0.40.4—0.50.5—0.70.6—0.90.8—1.2—0.3—0.40.4—0.60.5—0.70.7—1.0——0.3—0.50.5—0.60.6—0.8———0.4—0.50.5—0.6—————20×3025×252040601006000.3—0.40.4—0.50.6—0.70.8—1.01.2—1.4—0.3—0.40.5—0.70.7—0.91.0—1.2——0.4—0.60.5—0.70.8—1.0———0.4—0.70.6—0.9————0.4—0.6注：1.加工断续表面及有冲击加工时,表内地进给量应该乘以系数k=0.75—0.85.2.加工耐热钢及其合金时，不采用大于1.0mm/r地进给量；3.加工淬硬钢时，表面进给量应乘以k=0.8（当材料硬度为44—56HRC时）及k=0.5（当材料硬度为57—62HRC时）.附表十 (精加工)不同表面粗糙度和刀尖圆弧半径时地进给量f(单位：mm/r)0．4 —0．27 0．25 0．22 0．20 0．15 0．100．8 0．51 0．43 0．37 0．32 0．28 0．22 0．131．2 0．69 0．56 0．49 0．41 0．36 0．29 0．18 1．6 0．88 0．68 0．57 0．47 0．39 0．31 0．20附表十一按加工条件、加工材料刃倾角选用值应用范围精车钢，车细长轴精车有色金属粗车钢和灰铸铁粗车余量不均匀钢断续车削钢、灰铸铁带冲击切削淬硬钢大刃倾刀具薄切削λs值0°～+5°+5°～+10°0°～-5°-5°～-10°-10°～-15°-10°～-45°-45°～-75°附表十二硬质合金刀具加工不同材料前角γ0参考值工件材料碳钢σ b (Gpa) 正火40Cr调质40Cr不锈钢高锰钢高强度钢高温合金钛合金≤0．558 ≤0．784 ≤0．98前角γ015°～20°18°～15°10°13°～18°10°～15°12°～25°3°～-5°-4°～-6°5°～10°5°～15°附表十三不同材料车刀刀杆尺寸和圆弧半径地进给量加工材料车刀刀杆尺寸B × H（mm×mm）工件直径(mm)切削深度a p（mm×mm）≤3 >3～5 >5～8 >8～12 12以上进给量f(mm/r)碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 20 0.3～0.4 - - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 40 0.4～0.5 0.3～0.4 - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 60 0.5～0.7 0.4～0.6 0.3～0.5 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 100 0.6～0.9 0.5～0.7 0.5～0.6 0.4～0.5 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 400 0.8～1.2 0.7～1.0 0.6～0.8 0.5～0.6 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 20 0.3～0.4 - - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 40 0.4～0.5 0.3～0.4 - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 60 0.6～0.7 0.5～0.7 0.4～0.6 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 100 0.8～1.0 0.7～0.9 0.5～0.7 0.4～0.7 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 600 1.2～1.4 1.0～1.2 0.8～1.0 0.6～0.9 0.4～0.6 碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 60 0.6～0.9 0.5～0.8 0.4～0.7 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 100 0.8～1.2 0.7～1.1 0.6～0.9 0.5～0.8 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 1000 1.2～1.5 1.1～1.5 0.9～1.2 0.8～1.0 0.7～0.8。
轴类零件加工工艺实例
一、零件图分析;①零件名称：传动轴材料：45 调质：220-250HBS②加工表面：2x257∅的支承轴颈，基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h，公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合，二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS，,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内，表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料：196x 42的锻件—预备热处理（退火）—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位，用三角自动定心卡盘加紧，用三爪卡盘夹紧毛坯左端，用百分表找正确定装夹正确，保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准，加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准（如左端面）车削其他外圆，然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求，刀具材料及工件材料，参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量，然后根据公式（5—1）（5—3）计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同，粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
轴类零件的加工工艺分析与实例
18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A
精磨2-φ30 至尺寸,注意形位公差
19 内磨 工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2” MG1432A
4 车 一夹一顶 CA6140
<1> 车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至
Φ30
<2> 车φ25至φ25 、长43
<3> 车φ35至φ35
<4> 车砂轮越程槽
5 车 调头，一夹一顶
5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。
6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。
7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。
14 研 研中心孔Ra0.8
15 外磨 工件装夹于二顶尖间
<1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸
<2> 磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30
<3> 半精磨ф30js5二处至ф30
<3> 锪孔口60°中心孔
<4> 调头套钻套钻孔ф10.5×25（螺纹不改）
<5> 锪60°中心孔，表面精糙度0.8 60°锪钻
轴类零件的工艺路线实例
轴类零件的工艺路线实例一、材料选择轴类零件常用的材料为锻造或轧制的碳素钢或合金钢。
轴类零件之所以选用碳素钢和合金钢制造，是因为轴属于较为重要、较为精密的零件。
它本身要求足够的强度和刚度（包括变形刚度和接触刚度），足够精确的尺寸和较高的表面粗糙度，与滑动轴承配合处的轴颈表面还应有高的硬度。
因而材料应具有优良的综合机械性能。
而碳素钢和合金钢则能满足这些要求。
尤其是碳素钢，因其价格低廉，锻造工艺性能良好，对应力集中没有合金钢敏感，所以应用尤为广泛。
近年来，采用球墨铸铁或合金铸铁制造形状复杂的轴已获得很大的成功。
估计随着铸铁质量的进一步提高，“以铁代钢”将取得更加飞速的发展。
在选择轴的材料时，对载荷不大或不太重要的场合，可用Q235A、Q255A钢；对载荷较大，较为重要的场合，以45钢最为常用；重载，且轴的尺寸和重量受到限制时，或轴的工作条件恶劣时，则采用合金钢，如此40Cr、38CrMoAl等。
根据上述分析，本传动轴以选45号钢为宜。
二、毛坯的选择该轴尺寸不大，但最大直径与最小直径的差值较大，因此不宜选择圆钢毛坯，应选择锻造毛坯。
考虑到轴的尺寸和重量采用模型锻造是可行的。
若批量较大，应选择模型锻造。
若批量较小，则应采用自由锻造。
三、工艺路线的拟定在拟定工艺路线之前，先分析轴的结构和精度要求。
从结构上分析，轴由七段圆柱组成，上面有两个键槽和两个中心孔（其中一个中心孔带螺孔，以便安装轴端挡圈）。
从精度和粗糙度分析，有四段圆柱要求达到IT6级精度，其中安装联轴器的55段和要安装齿轮的80段两段要求粗糙度在1.6以下，安装轴承的65两段要求粗糙度在0.8以下。
以上四段圆柱之间又要求有较高的位置精度。
根据该轴主要由圆柱构成和多数段均要求较高的加工精度和较小的粗糙度这一特点，在拟定工艺路线时，应以外圆表面的加工贯穿始终，将全轴的加工分成粗、半精和精加工三个阶段，而将键槽和螺纹的加工穿插于各加工阶段中。
至于中心孔，其作用是为加工时提供安装定位基准。
轴类零件加工
心轴
拟定加工工艺
1、工艺分析 从结构上看，是一个典型的阶梯轴，工件材料为45，生 产纲领为小批或中批生产，调质处理220～350HBS。 轴颈M和N处是装轴承的，各项精度要求均较高，其尺 寸为Ф35js6(±0.008)，且是其它表面的基准，因此是主 要表面。配合轴颈Q和P处是安装传动零件的，与基准轴 颈的径向圆跳动公差为0.02（实际上是与M、N的同轴 度），公差等级为IT6，轴肩 H、G和I端面为轴向定位面， 其要求较高，与基准轴颈的圆跳动公差为0.02（实际上是 与M、N的轴线的垂直度），也是较重要的表面，同时还 有键槽、螺纹等结构要素。
调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面 CA6140 保证总长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，直径、长度均留信余 量2mm 3 4 热 钳 调质处理24~38HRC 修研两端中心孔
5
车
双顶尖装夹。半精车三个台阶，螺纹大径车 到 , P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车 槽三个,倒角三个
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸规 X52 定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量 修研两端中心孔 磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头， 磨外圆N和P，靠磨台肩G。 CA6140 M1432A
11
检
检查
工件的装夹方法
名称 装夹简图 装夹特点 应用
三爪 卡盘
三个卡爪 可同时移 动,自动定 心,装夹迅 速方便
四个卡爪 都可单独 移动,装夹 工件需要 找正
长径比小 于4，截面 为圆形， 六方体的 中、小型 工件加工
长径比小 于4，截面 为方形、 椭圆形的 较大、较 重的工件
四爪 卡盘
花盘
盘面上多通槽 和T形槽,使用螺 钉、压板装夹， 装夹前需找正
轴类零件的数控加工工艺设计
摘要本次设计是进行一个直径是80MM长120MM的圆柱台阶轴进行设计，这个轴上有圆弧、工艺退刀槽、螺纹退刀槽、螺纹及球面构成，材料为45号钢。
轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。
机器中作回转运动的零件就装在轴上。
根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。
根据轴的承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。
②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。
③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。
轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁。
轴的工作能力一般取决于强度和刚度。
关键词：台阶轴螺纹退刀槽扭矩传动轴、目录1前言 (1)2 零件图及图样分析 (2)2.1零件图 (2)2.2图样工艺分析 (2)3 零件加工工艺设计 (2)3.1工艺分析 (2)3.2刀具的选择和切削参数 (3)3.3夹具的选择与类型................................. 错误！未定义书签。
3.3.1 夹具的选择................................... 错误！未定义书签。
3.3.2 夹具的类型................................... 错误！未定义书签。
3.3.3 零件的安装................................... 错误！未定义书签。
4 零件的加工工序及编程 ................................ 错误！未定义书签。
4.1数控加工工序..................................... 错误！未定义书签。
4.2数控加工程序及备注............................... 错误！未定义书签。
轴类零件的加工(刀具)
实例三：空心轴的加工
总结词
空心轴主要用于传输动力和信号，其内孔尺寸精度要求较高，需要进行精密的加工。
详细描述
空心轴的内孔可以采用镗削、珩磨和内圆磨削等方法进行加工。为了提高内孔的精度和减小误差，可以采用精密 镗刀、珩磨头和内圆磨头等工具。同时，需要控制切削液的流量和温度，以及合理选择切削参数，以保证内孔的 表面粗糙度和尺寸精度。
06
轴类零件加工中的问题与 对策
切削热问题与对策
切削热问题
在轴类零件加工过程中，由于切削力、切削摩擦和切削阻力的作用，会产生大 量的切削热，导致刀具磨损、工件热变形和加工精度下降。
对策
采用冷却液、改进刀具材料和涂层、优化切削参数等措施，降低切削热对加工 过程的影响。
切削振动问题与对策
切削振动问题
轴类零件的加工(刀具)
目录 CONTENT
• 轴类零件概述 • 刀具基础知识 • 轴类零件加工刀具选择 • 轴类零件加工工艺流程 • 轴类零件加工实例分析 • 轴类零件加工中的问题与对策
01
轴类零件概述
定义与分类
定义
轴类零件是机械中用于传递扭矩和支 撑回转零件的重要元件，通常由圆柱 形的杆件组成。
实例二：曲轴的加工
总结词
曲轴是发动机中的重要零件，其形状较 为复杂，需要经过多道工序的加工才能 完成。
VS
详细描述
曲轴的加工主要包括粗加工、半精加工和 精加工三个阶段。粗加工阶段主要去除大 部分余量，半精加工阶段对曲轴的轮廓进 行成型，精加工阶段则要达到图纸要求的 精度和表面粗糙度。在加工过程中，需要 合理安排各道工序的顺序和加工余量，并 选择合适的刀具和切削参数。
良好的表面质量
轴类零件的表面质量对其耐磨性和疲劳强度有重要影 响，要求表面光滑、无裂纹、无气孔等缺陷。
轴类零件的加工(任务一)
通过比较样块或仪器检测，对轴类零件的表面粗糙度进行评估，确保其表面质量 符合设计要求。
表面缺陷检查
检查轴类零件表面是否存在裂纹、划痕、碰伤等缺陷，这些缺陷会影响零件的强 度和使用寿命。
轴类零件的形位公差检测
直线度检测
通过使用直线度测量仪或样板等工具，对轴类零件的直线度 进行测量，确保其直线度误差在允许范围内。
为了确保轴类零件的质量符合要求，需要建立严格的质量控制体系。这包括对原材料的检验、加工过 程的监控、成品检验等环节。通过持续改进质量控制措施，可以提高生产效率和产品质量。
05
轴类零件加工实例分析
实例一：阶梯轴的加工工艺流程
总结词
阶梯轴是轴类零件中常见的一种，其加工工艺 流程包括下料、粗车、精车、钻孔、磨削等步
总结词
1. 刀具选择
针对复杂轴的加工工艺改进，可从刀具选 择、切削参数优化、加工流程调整等方面 入手。
根据复杂轴的结构和材料特性，选择合适 的刀具材料和刀具几何参数，以提高切削 效率和加工质量。
2. 切削参数优化
3. 加工流程调整
通过试验和仿真等方法，优化切削速度、 进给速度、切削深度等切削参数，以减小 切削力和切削热，降低表面粗糙度。
为了确保加工过程的稳定性和效率，需要对刀具寿命进行管理。通过对刀具磨损的监测和预测，可以及时更换刀 具，避免因刀具过度磨损而导致的加工误差。
加工精度与质量控制
加工精度题
轴类零件的加工精度直接影响其性能和使用寿命。误差来源包括机床误差、刀具误差、夹具误差等。 提高加工精度是保证零件质量的关键。
质量控制
3. 设备精度维护
定期对机床进行精度检测和维护， 确保设备处于良好的工作状态。
总结词
传动轴机械加工工艺实例分析
传动轴机械加工工艺实例分析轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。
台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。
下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。
1．零件图样分析图A-1 传动轴图A-1所示零件是减速器中的传动轴。
它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
2．确定毛坯该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。
3．确定主要表面的加工方法传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra 值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。
外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为：粗车→半精车→磨削。
4．确定定位基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。
轴类零件工艺过程示例
轴类零件工艺过程示例1．CA6140车床主轴技术要求及功用图6-3为CA6140车床主轴零件简图。
由零件简图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔等。
下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求：⑴支承轴颈主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm；而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%；表面粗糙度R a为0.4μm；支承轴颈尺寸精度为IT5。
因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。
⑵端部锥孔主轴端部内锥孔（莫氏6号）对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm，离轴端面300mm处公差为0.01 mm；锥面接触率≥70%；表面粗糙度R a为0.4μm；硬度要求45~50HRC。
该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的，其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴，否则会使工件（或工具）产生同轴度误差。
⑶端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm；表面粗糙度R a为0.8μm。
它是安装卡盘的定位面。
为保证卡盘的定心精度，该圆锥面必须与支承轴颈同轴，而端面必须与主轴的回转中心垂直。
⑷空套齿轮轴颈空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。
由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。
⑸螺纹主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一，所以应控制螺纹的加工精度。
当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。
2．主轴加工的要点与措施主轴加工的主要问题是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。
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。
典型轴类零件加工工艺分析
典型轴类零件加工工艺分析Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】阶梯轴加工工艺过程分析图6—34为减速箱传动轴工作图样。
表6—13为该轴加工工艺过程。
生产批量为小批生产。
材料为45热轧圆钢。
零件需调质。
（一）结构及技术条件分析该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。
根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。
（二）加工工艺过程分析1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。
由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（μm），最终加工应采用磨削。
其加工方案可参考表3-14。
2．划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。
各加工阶段大致以热处理为界。
3．选择定位基准轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。
因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。
而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。
（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。
①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同；③当轴通孔的锥度较大时，可采用带锥堵的心轴，简称锥堵心轴，如图6—35b 所示。
轴加工工艺（有全套图纸）
附录1轴加工工艺轴加工工艺摘要：轴类零件是机器中的主要零件之一，它通常被用于支撑传动件的传递扭矩。
轴是旋转体零件，其长度大于直径。
加工表面通常由内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花键、横孔、沟槽等。
关键字：轴，精度，基准轴类零件的技术要求：以图所示的轴为例(1)尺寸精度和形状精度轴属于精度较高的零件，其轴颈的尺寸精度达IT5～IT6，支承轴颈的形状精度会直接影响轴的旋转精度，所以要求圆度0.005mm。
其余表面的尺寸精度一般为IT6～IT9，形状精度低于支承轴颈，或限制在尺寸公差范围内。
(2)位置精度保证配合轴颈相对支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求。
为便于检验，常采用圆跳动公差，它既包含被测要素与基准要素的位置误差，也包含被测要素本身的形状误差。
(3)表面粗糙度0.8～0.4μm，配合轴颈支承轴颈和重要工作表面的粗糙度要求最高，达Ra和其他重要表面一般为R1.6～0.8μm。
a轴类零件的材料、毛坯及热处理(1)轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，并根据不同的工作条件采用不同的热处理，以获得一定的强度、韧性、和耐磨性。
45钢的缺点是淬透性较差，淬火后易形成较大的内应力。
对于中等精度且转速较高的轴，可选用40Cr等合金结构钢。
这类钢淬火时拥有冷却，热处理后的内应力小，并且有良好的韧性。
精度较高的轴，可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等，这类材料经调制和表面处理后，具有较高的耐磨性和疲劳强度；缺点是韧性较差。
(2)轴类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件。
采用圆棒料时，毛坯的准备工作简单，但只适用于截面差异不大及力学性能要求不高的轴。
坯料在经过锻压后，金属的组织致密、均匀，并且形成沿表面呈流线型的内部纤维组织，能有效提高零件的多向力学性能。
对于中、小批量生产或结构不太复杂的轴，一般都采用自由锻造。
大批量生产时，采用模型锻造机和提高生产率，又可大大减少加工余量，以节省材料和减少后续加工。
机械轴类零件的加工工艺PPT课件
一、概述 二、轴类零件的主要技术要求 三、轴类零件机械加工的主要工艺问题 四、轴类零件加工实例
一、概述
1．轴类零件的功用
（1）轴类零件的功用 支承传动零件（如齿轮、带轮、凸轮等）传递转矩、 承受载荷并保证装在轴上的零件（或刀具）具有一定的 回转精度。
正是因为轴类零件多用于变速箱、减速箱、发动 机、离合器、差速器一些动力转动机构中，所以 轴类零件是机械加工中非常重要的零件。
（3）轴类零件的加工表面
内、外圆柱面 内、外圆锥面 台阶平面和端平面 螺纹、花键、键槽和沟槽
2．轴类零件的材料和毛坯
（1）材料 碳素结构钢 合金结构钢
（2）毛坯 圆棒料 锻件 铸钢件
3.几何形状精度
主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、 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。
4.相互位置精度
包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳 动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
5.其它 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
三、轴类零件机械加工的主要工艺问题
1．定位基准
中心孔 外圆表面和内孔表面
2．加工顺序的安排
粗、精加工分开进行 粗加工外圆表面时，应先加工直径大的外圆，后加
工直径小的外圆 空心轴的深孔加工应安排在工件经调质处理后和外
圆经粗车或半精车之后进行 轴上的花键、键槽应安排在外圆经精车或粗磨后、
磨削或精磨前加工 轴上螺纹应在轴颈经表面淬火后进行加工 主要表面经精磨以后不宜再安排其他表面的加工
3．热处理工序的安排
毛坯锻造后安排正火热处理 粗加工后安排调质热处理 工作中与配合零件有相对运动的轴颈和需要经常拆
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第三十讲轴类零件加工工艺
传动轴机械加工工艺实例
轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。
它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。
台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。
下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。
1．零件图样分析
图A-1 传动轴
图A-1所示零件是减速器中的传动轴。
它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
2．确定毛坯
该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。
本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。
3．确定主要表面的加工方法
传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。
由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。
外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为：
粗车→半精车→磨削。
4．确定定位基准
合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。
中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。
但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。
如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。
5．划分阶段
对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。
该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。
各阶段划分大致以热处理为界。
6．热处理工序安排
轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。
对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。
该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。
综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：
下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修
研中心孔→磨削→检验。
7．加工尺寸和切削用量
传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。
加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。
车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。
8．拟定工艺过程
定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。
调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。
拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。
在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。
综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程见表A-1。
表A-1 传动轴机械加工工艺卡
9．传动轴机械加工工艺过程工序简图
为了表达清楚各工序的内容及要求，其传动轴加工工艺过程的工序简图见表A-2。
表A-2 传动轴加工工序简图。