异形轴零件的加工工艺及编程1

异形轴零件的加工工艺及编程

摘要

随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程，侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、加工路线图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

关键词：数控加工；工艺过程；加工工序；加工路线

目录

第1章概述 (1)

1.1 异形轴零件的加工工艺 (1)

1.2 数控车床概述 (3)

1.4 螺纹加工工艺 (4)

1.5 分析加工对象 (5)

第2章工艺过程卡/加工工序卡 (6)

2.1 数控加工工艺内容的选择 (6)

2.2 工艺过程 (7)

2.3 加工工序的划分 (8)

2.4 编制工艺过程卡 (9)

2.5 切削用量的确定 (9)

2.6 编制加工工序卡 (11)

第3章加工路线图 (16)

3.1 刀具加工进给路线的确定 (16)

3.2 绘制刀具加工路线图 (16)

第4章数控刀具表/数控编程基础 (17)

4.1 本零件加工所用刀具 (17)

4.2 编程基础 (17)

毕业总结 (22)

致谢 (23)

参考文献 (24)

附录一 (25)

附录二 (27)

第1章概述

1.1 异形轴零件的加工工艺：

1.1.1 轴类零件的功用、结构特点

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。

本论文所加工的零件——典型轴类零件则属于阶梯轴。

1.1.2 轴类零件一般加工要求及方法

轴类零件加工工艺规程注意点

轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。

1)粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。

2)精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。

工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。

轴类零件加工的技术要求

尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。

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。该异形轴零件长度为100mm，螺纹大径为24mm、长度为15mm，圆弧总长为35mm、半径分别有33mm/10mm。

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。该异形轴零件外圆相互位置精度为0.02～0.04之间，圆的径向跳动为0.02，端面与轴心线保持垂直，两端端面要保持平行。孔的表面与外表面也应保持平行。

表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。该异形轴零件的直径为52mm的外圆、外圆锥度及孔的内表面的粗糙度均为1.6，其它位置的粗糙度为3.2。

在加工该轴类零件时，需采用粗车与精车结合的方法，在粗加工零件表面轮廓时，必须保证0.5mm的精加工余量，必要时需使用刀偏表，对刀具进给时进行误差的控制，有效地减小误差，方能确定该零件在加工精度方面的各种要求。

1.1.3轴类零件加工的工艺路线

外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。

①粗车—半精车—精车

对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。

②粗车—半精车—粗磨—精磨

对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。

③粗车—半精车—精车—金刚石车

对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。

④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工

◆对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。

◆对于本文所加工的典型轴类零件，将采用“粗车—精车”的车削方式，即分别对本零件的两个端面、外圆、螺纹、外圆锥度、切槽、圆弧、镗孔七个步骤进行粗加工和精加工。

1.2 数控车床概述

1.2.1数控车床特点

数控车床与其他类型的车床相比有下列特点：

1）通用性强，生产率高，加工精度高且稳定，操作者劳动强度低。

2）适合于复杂零件的加工。

3）换批调整方便，适合于多种中小批柔性自动化生产。

4）便于实现信息流自动化，在数控车床基础上，可实现CIMS（计算机集成制造系统）。

1.2.2 工作内容

根据零件图要求，工作人员进行数控编程，输入到数控车床数控系统；将零件原料按规定要求放置在预定位置上；等数控车床自动生产出产品后，使用测量检测仪器，对有精度误差的产品进行误差补偿；日常的车床维护和保养及常用故障排除。

1.2.3 本零件的加工所用机床型号、特点及数控系

HNC-22M：该车床可以实现轴类、盘类的内外表面，锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工，也可以实现非圆曲线加工。

本零件将采用华中世纪星克系统进行加工：

主要特点

华中公司的数控系统具有高质量、高性能、全功能，适用于各种机床和生产机械的特点。

1.4 螺纹加工工艺

1.4.1 普通螺纹的尺寸分析

数控车床对普通螺纹的加工需要一系列尺寸，普通螺纹加工所需的尺寸计算