轴类零件工艺制定实例

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第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程

第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程

B
准确定位
B
英制O米制OB:基本功能 0:选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能(F功能)
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量,有两种指令模式: (1)每转进给模式(G99)
编程格式: G99 F ___; F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位:mm/r。
说明:模态指令,一经指定直到被G98取代,一直有效。 系统默认状态,车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65,2
B’ 10.01,2
C‘ 18.01,-2
D’ 18.01,-20
E‘ 24,-25
F’ 28,-25 G‘ 48.016,-35 H’ 48.016,-51 I‘ 58.023,-51 J‘ 58.023,-58 K’ 62,-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓,X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓,各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ (mm)
主轴转速/ (r/min)
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 (mm/r) (mm)
恒转速控制 编程格式: S ~
S后面的数字表示主轴转速,单位: r/min。
注意:
在具有恒线速功能的机床上, S 功能指令可限制主轴最高转速
(1)主轴最高转速限制(G50)

实验一:轴类零件加工工艺

实验一:轴类零件加工工艺

实验一:轴类零件加工工艺规程设计、【目的要求】1、了解轴类零件的作用及其结构和加工特色。

2、掌握轴类零件的工艺设计规律,并能灵活运用于轴类零件的工艺设计。

、【实验仪器与试剂】1.车床一台、90°偏刀2.45 #钢棒料三、【实验原理】轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

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。

轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。

轴颈是轴的装配基准, 它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:—|1、尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7 )装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低。

(IT6~IT9 )。

2、几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。

对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

3、相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。

通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。

普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm, 高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

4、表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63?m ,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16?m。

(二)、轴类零件的毛坯和材料及热处理)、轴类零件的毛坯和材料及热处理轴类零件的毛坯和材料1、轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。

轴类零件加工工艺实例

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

轴类零件的加工工艺分析与实例
17 研 精研中心孔Ra0.4
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

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。

零件的加工方案和实例

零件的加工方案和实例

公差等级 IT13IT11 IT10IT9 IT8IT7 IT7IT6
IT13IT10 IT9IT8 IT8IT7
IT7IT6
IT7IT6
3. 孔的加工方案
表面粗糙度
加工方案
适用范围
5012.5 6.33.2 6.33.2 0.40.2
12.56.3 3.21.6 1.60.8
0.80.4
0.20.1
工序:3 名称:热处理 设备: 工序内容: 调质 HB235
工序:4 名称:半精车 设备:普通车床 工序内容: 1.精车 18.5 端面,修整中心孔; 2.精车另一端面,至长 143,
钻 M10 螺纹底孔 8.5 25 ,孔口倒角 60 ;
3.半精车一端外圆至
24
.4
0.1 0

4.半






(3) 锯齿形螺纹:其牙形为锯齿形,代号为B。 它只用于承受单向压力,由于它的传动效率 及强度比梯形螺纹高,常用于螺旋压力机及 水压机等单向受力机构。
5.1 螺纹的种类和用途
(4)模数螺纹:即蜗杆蜗轮螺纹,其牙形角为40º, 它具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、自锁性 能好等特点,主要用于减速装置。
(1) 梯形螺纹:牙形角为30º,牙形为等腰梯形, 代号为Tr,它是传动螺纹的主要形式,如机床丝 杠等。
5.1 螺纹的种类和用途
(2)矩形螺纹:主要用于力的传递,其特点是传动 效率较其它螺纹高,但强度较低、对中准确性较差, 特别是磨损后轴向和径向的间隙较大,因此应用受 到了一定的限制。
5.1 螺纹的种类和用途
6.30.8
加工方案 粗车
粗车—半精车—精车
适用范围

轴类零件数控加工工艺分析

轴类零件数控加工工艺分析

轴类零件数控加工工艺分析一、概述当我们谈论轴类零件的数控加工工艺,其实就是在说一种非常专业的制造过程。

那么什么是轴类零件呢?简单来说轴类零件就是形状像柱子一样的零件,有着各种各样的用途。

它们可能是机器的核心部分,支撑着整个机器的运行。

而数控加工呢,就是一种用计算机来控制机器进行加工的方式,精度高效率高。

轴类零件的数控加工工艺分析,主要就是分析如何更好地用数控加工技术来制作轴类零件。

这个过程涉及到很多方面,包括材料的选择、设计的考虑、加工的工具、加工的方法等等。

这个过程可不是简单的把材料切掉一部分就完事的,它需要我们深入理解材料特性,精心设计加工方案,精确控制每一个加工环节。

只有这样我们才能制造出高质量、高精度的轴类零件。

可以说轴类零件的数控加工工艺分析,既是一种技术,也是一种艺术,是对细节的追求,也是对品质的追求。

接下来我们就来详细聊聊这个工艺分析的过程。

1. 介绍轴类零件的重要性及其应用领域轴类零件的重要性体现在它的应用广泛性上,从家庭电器到大型机械设备,甚至是我们仰望的宇宙飞船,几乎都有轴类零件的身影。

每当启动一台机器时,背后都是轴类零件在默默转动,驱动整个机器运行。

因此了解和掌握轴类零件的数控加工工艺,对我们来说是十分重要的。

这样不仅能提高生产效率,还能确保机器运行的安全和稳定。

所以啊咱们接下来就好好聊聊轴类零件的数控加工工艺分析吧!2. 简述数控加工技术在轴类零件加工中的应用及发展趋势轴类零件是机械设备中不可或缺的一部分,数控加工技术为其加工带来了革命性的变革。

接下来让我们来探讨一下数控加工技术在轴类零件加工中的应用及发展趋势。

数控加工技术的应用在轴类零件加工中十分广泛,随着科技的发展,数控加工技术已经成为现代制造业的核心技术之一。

它的出现使得轴类零件的加工变得更加精确、高效。

利用数控机床,我们可以控制刀具的运动轨迹,精确地切削出轴类零件的各种形状和尺寸。

而且数控加工技术还可以实现自动化生产,大大提高了生产效率。

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

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

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。

第一部分 定位销轴零件加工工艺路线

第一部分 定位销轴零件加工工艺路线

第一部分定位销轴零件加工工艺路线定位销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。

下面就以定位销轴零件为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。

1.零件图样分析图A-1图A-1所示为定位销轴零件。

它属于异形轴类零件,由圆柱面、轴肩和车槽等组成。

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时退刀方便。

2.确定毛坯该定位销轴轴材料为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¢40mm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的公差等级(IT6)较高,表面粗糙度Ra值(Ra=1.6 um)较小,故车削后还需磨削。

外圆表面的加工方案可为: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对基准轴线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。

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

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。

典型零件机械加工工艺过程

典型零件机械加工工艺过程

1
下料
工序内容 圆钢下料
机床和刀具 锯床、铁锯
工序 简图
工序号 2
工序名称
工序内容
车端面见平,钻中心孔;粗车四个台阶;
粗车 掉头车端面保证总长,钻中心孔;粗车 一个台阶。
机床和刀具
车床 车刀、中心

工序 简图
工序号 3
工序名称
工序内容
半精车
半精车三个台阶;切槽三个,倒角三个; 调头半精车一个台阶;切槽一个,倒角 一个。
工种 工 序 内 容 划Ø32支承孔两端
钳 面线。
平口钳装夹工件;
7
铣 粗铣两个端面长
32㎜。
加工简图
设备
铣床
三面 刃 铣刀
工序号 工种 工 序 内 容
划Ø32支承孔的十
8

字线及圆孔线。
花盘-弯板装夹工
件,参照十字线钻
孔;
半精车两端面及支
9

承孔、倒角;
精车两端面及支承
孔。
10

检查
加工简图
设备
典型零件机械加工工艺规程示例
一、轴类零件的加工过程 1.传动轴机械加工工艺规程
传动轴的材质为40Cr,生产数量500 件。
传动轴技术要求为:调质处理HB220— —240,如图所示。
传动轴工艺规程卡片
工工 序种
工序内容

加工简 图



1 料 圆钢ø60×265

车一端面见平;调
2 车 头,车另一端面保 证总长259。
7

工序内容 最终检查。
机床和刀具
工序 简图
二、盘套类零件的加工过程 1. 接盘机械加工工艺规程。 接盘材质为45钢,生产数量500件。 接盘技术要求为:调质处理HB220—— 240,如图所示。

轴类零件数控加工工艺及编程

轴类零件数控加工工艺及编程

毕业论文题目:轴类零件数控加工工艺及编程轴类零件数控加工工艺及编程摘要:数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的。

数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂,这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。

数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂,这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。

正由于这个特点,促使对加工程序的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。

关键词:轴类零件数控车削工艺设计一、零件加工工艺分析1.零件图分析如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面:内表面主要是孔,外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成,其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求,适合数控车削加工;球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用;零件材料为45钢,该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性;无热处理和硬度要求。

图1.12.工艺分析(1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。

其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。

(2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。

(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6,宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。

(4)在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。

(5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工,为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。

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一、轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

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。

轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。

轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。

装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。

对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。

通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。

普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

一、概述(一)、轴类零件的功用与结构特点1、功用:为支承传动零件(齿轮、皮带轮等)、传动扭矩、承受载荷,以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、2、分类:轴类零件按其结构形状的特点,可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴(包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等)四类。

图轴的种类a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g)偏心轴h)曲轴i) 凸轮轴若按轴的长度和直径的比例来分,又可分为刚性轴(L/d<12=和挠性轴(L/d>12)两类。

3、表面特点:外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔(二)主要技术要求:1、尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面,它影响轴的回转精度及工作状态。

轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6~9,精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度),一般应限制在直径公差点范围内。

对几何形状精度要求较高时,可在零件图上另行规定其允许的公差。

3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度,通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的;根据使用要求,规定高精度轴为0.001~0.005mm,而一般精度轴为0.01~0.03mm。

此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。

4.表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16~0.63um,配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~2.5um,随着机器运转速度的增大和精密程度的提高,轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。

(三)、轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求,对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义,同时,对轴的加工过程有极大的影响。

1、轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢,根据不同的工作条件采用不同的热处理规范(如正火、调质、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

对中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等合金钢。

这类钢经调质和表面淬火处理后,具有较高的综合力学件能。

精度较高的轴,有时还用轴承钢GCrls和弹簧钢65Mn等材料,它们通过调质和表面淬火处理后,具有更高耐磨性和耐疲劳性能。

对于高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金钢或38CrMoAIA氮化钢。

低碳合金钢经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度,热处理变形却很小。

2、轴类零件的毛坯轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件,只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件。

(四)、轴类零件的预加工轮类零件在切削加工之前,应对其毛坯进行预加工。

预加工包括校正、切断和切端面和钻中心孔。

1、校正:校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形,以保证加工余量均匀及送料装夹的可靠。

校正可在各种压力机上进行。

2、切断:当采用棒料毛坯时,应在车削外圆前按所需长度切断。

切断叮在弓锯床上进行,高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。

3、切端面钻中心孔:中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面,为保证钻出的中心孔不偏斜,应先切端面后再钻中心孔。

4、荒车:如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件,则需要进行荒车加工,以减少毛坯外国表面的形状误差,使后续工序的加工余景均匀。

二、二、典型主轴类零件加工工艺分析轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、产量大小的不同而有差异。

而轴的工艺规程编制是生产中最常遇到的工艺工作。

(一)(一)轴类零件加工的主要问题轴类零件加工的主要问题是如何保证各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之间的相互位置精度。

轴类零件加工的典型工艺路线如下:毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处理→磨削(二)(二)CA6140主轴加工工艺分析1、CA6140主轴技术条件的分析(1)、支承轴颈的技术要求主轴两支承轴颈A、B的圆度允差0.005毫米,径向跳动允差0.005毫米,两支承轴颈的1:12锥面接触率>70%,表面粗糙度Ra0.4um。

支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。

主轴外圆的圆度要求,对于一般精度的机床,其允差通常不超过尺寸公差的50%,对于提高精度的机床,则不超过25%,对于高精度的机床,则应在5~10%之间。

(2)、锥孔的技术要求主轴锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、B的跳动,近轴端允差0.005mm,离轴端300mm 处允差0.01毫米,锥面的接触率>70%,表面粗糙度Ra0.4um,硬度要求HRC48。

(3)、短锥的技术要求短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm,端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm,锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。

(4)、空套齿轮轴颈的技术要求空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为0.015毫米。

(5)、螺纹的技术要求这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。

因此在加工主轴螺纹时,必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度,一般规定不超过0.025mm。

从上述分析可以看出,主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。

而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度,则是主轴加工的关键。

主轴加工工艺过程分析1、1、主轴毛坯的制造方法及热处理批量:大批;材料:45钢;毛坯:模锻件(1)材料在单件小批生产中,轴类零件的毛坯往往使用热轧棒料。

对于直径差较大的阶梯轴,为了节约材料和减少机械加工的劳动量,则往往采用锻件。

单件小批生产的阶梯轴一般采用自由锻,在大批大量生产时则采用模锻。

(2)热处理45钢,在调质处理(235HBS)之后,再经局部高频淬火,可以使局部硬度达到HRC62~65,再经过适当的回火处理,可以降到需要的硬度(例如CA6140主轴规定为HRC52)。

9Mn2V,这是一种含碳0.9%左右的锰钒合金工具钢,淬透性、机械强度和硬度均比45钢为优。

经过适当的热处理之后,适用于高精度机床主轴的尺寸精度稳定性的要求。

例如,万能外圆磨床M1432A头架和砂轮主轴就采用这种材料。

38CrMoAl,这是一种中碳合金氮化钢,由于氮化温度比一般淬火温度为低540—550℃,变形更小,硬度也很高(HRC>65,中心硬度HRC>28)并有优良的耐疲劳性能,故高精度半自动外圆磨床MBG1432的头架轴和砂轮轴均采用这种钢材。

此外,对于中等精度而转速较高的轴类零件,多选用40Cr等合金结构钢,这类钢经调质和高频淬火后,具有较高的综合机械性能,能满足使用要求。

有的轴件也选用滚珠轴承钢如GCr15和弹簧钢如66Mn等材料.这些钢材经调质和表面淬火后,具有极高的耐磨性和耐疲劳性能。

当要求在高速和重载条件下工作的轴类零件,可选用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金钢,这些钢料经渗碳淬火后具有较高的表面硬度、冲击韧性和心部强度,但热处理所引起的变形比38CrMoAl为大。

凡要求局部高频淬火的主轴,要在前道工序中安排调质处理(有的钢材则用正火), 当毛坯余量较大时(如锻件),调质放在粗车之后、半精车之前,以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除;当毛坯余量较小时(如棒料),调质可放在粗车(相当于锻件的半精车)之前进行。

高频淬火处理一般放在半精车之后,由于主轴只需要局部淬硬,故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工,如车螺纹、铣键槽等工序,均安排在局部淬火和粗磨之后。

对于精度较高的主轴在局部淬火及粗磨之后还需低温时效处理,从而使主轴的金相组织和应力状态保持稳定。

2、定位基准的选择对实心的轴类零件,精基准面就是顶尖孔,满足基准重合和基准统一,而对于象CA6140A 的空心主轴,除顶尖孔外还有轴颈外圆表面并且两者交替使用,互为基准。

3、加工阶段的划分主轴加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地产生加工误差和应力,因此要划分加工阶段。

主轴加工基本上划分为下列三个阶段。

(1)、粗加工阶段1)毛坯处理毛坯备料、锻造和正火2)粗加工锯去多余部分,铣端面、钻中心孔和荒车外圆等(2)、半精加工阶段1)半精加工前热处理对于45钢一般采用调质处理以达到220~240HBS。

2)半精加工车工艺锥面(定位锥孔)半精车外圆端面和钻深孔等。

(3)、精加工阶段1)精加工前热处理局部高频淬火2)精加工前各种加工粗磨定位锥面、粗磨外圆、铣键槽和花键槽,以及车螺纹等。

3)精加工精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要表面的精度。

4、加工顺序的安排和工序的确定具有空心和内锥特点的轴类零件,在考虑支承轴颈、一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时,可有以下几种方案。

①外表面粗加工→钻深孔→外表面精加工→锥孔粗加工→锥孔精加工;②外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→锥孔精加工→外表面精加工;③外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→外表面精加工→锥孔精加工。

针对CA6140车床主轴的加工顺序来说,可作这样的分析比较:第一方案:在锥孔粗加工时,由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面,会破坏外圆表面的精度和粗糙度,所以此方案不宜采用。

第二方案:在精加工外圆表面时,还要再插上锥堵,这样会破坏锥孔精度。

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