轴类零件的加工及工艺分析
轴类零件加工及工艺分析
内江职业技术学院序言数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特色的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精细、小批多变部件的加工问题，充足适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要构成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综共计算机、自动技术、自动检测及精细机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已惹起了世界各国技术与工业界的广泛重视，目前，国内数控机床使用愈来愈普及，怎样提高数控加工技术水平已成为事不宜迟，跟着数控加工的日趋普及，愈来愈多的数控机床用户感觉，数控加工工艺掌握的水平是限制手工编程与 CAD/CAM 集成化自动编程质量的重点要素。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的适用角度出发，以数控加工的实质生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的采纳，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，剖析了数控车削的加工工艺。
I内江职业技术学院目序言第一章纲要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 1第一目及目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 第二用件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.1 第二章体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 2 第一CAXA 平面的制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .2第二部件体的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..4 第三章工剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 7 第一部件工剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 8 第二刀具的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 9 第三刀具卡片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..10 第四确定工件的定位与具方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..10 第五确定走刀序和路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..11 第六切削用量的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..15 第七数控加工工文件的填写⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..16第八保加工精度的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 17第四章数控加工程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 第五章部件仿真加工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23 第一仿真件介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ . 23第二仿真加工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30II参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 31III纲要：本次设计主假如对数控加工工艺进行剖析与详细部件图的加工，第一对数控加工技术进行了简单的介绍，而后依据部件图进行数控加工剖析。
轴类零件加工工艺设计
轴类零件加工工艺设计一、引言轴类零件是机械设备中常见的一种零部件，广泛应用于各种机械设备中，具有重要的功能和作用。
在机械制造过程中，轴类零件的加工工艺设计是确保产品质量和性能的重要环节。
本文将对轴类零件加工工艺设计进行深入研究和探讨。
二、轴类零件的特点1.复杂形状：轴类零件通常具有复杂的外形和内部结构，需要通过精密加工才能满足设计要求。
2.高精度要求：由于轴类零件在机械设备中承受着重要载荷和转动运动，因此对其精度要求较高。
3.材料选择广泛：根据不同应用场景和性能要求，轴类零件可以选择不同材料进行制造。
三、轴类零件加工过程1.材料准备：根据产品设计要求选择合适的材料，并进行切割、锻造等预处理。
2.车削加工：通过车床等设备进行外圆车削、内圆车削等操作，以使得轴类零件的外形和尺寸达到要求。
3.磨削加工：通过磨床等设备进行精密磨削，提高轴类零件的精度和表面质量。
4.焊接加工：对于需要组装的轴类零件，可以通过焊接等方式进行连接和固定。
5.表面处理：对于需要提高轴类零件表面硬度、耐磨性等性能的情况，可以进行渗碳、氮化等处理。
6.质量检验：通过各种检测手段对加工后的轴类零件进行质量检验，确保其达到设计要求。
四、加工工艺设计要点1.合理选择机床设备：根据产品形状、尺寸和数量等因素选择合适的机床设备，确保能够满足产品加工要求。
2.确定切削参数：根据材料性质和加工要求确定切削速度、进给速度等参数，以保证切削效果和加工效率。
3.精确测量与控制：在整个加工过程中，需要使用精密测量仪器对各个环节进行实时监控与调整，以确保产品尺寸精度达到设计要求。
4.合理安排工序：根据轴类零件的复杂性和加工要求，合理安排各个工序的顺序和加工方法，以提高加工效率和质量。
5.合理选择刀具：根据轴类零件的材料和形状特点，选择合适的刀具进行加工，以提高切削效率和刀具寿命。
6.注重环保与安全：在轴类零件加工过程中，要注重环境保护和操作安全，采取相应的措施减少废料产生和操作风险。
轴类零件的加工工艺及技术要求
轴类零件的加工工艺及技术要求轴类零件是在机器中用来支承齿轮、带轮等传动部件，了解其加工工艺和技术要求对机械设计有很大的帮助。
下面由店铺向你推荐轴类零件的加工工艺及技术要求，希望你满意。
轴类零件的加工工艺1.零件图样分析图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。
轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文
轴类零件的加工工艺分析及夹具设计论文摘要：本论文主要研究了轴类零件的加工工艺分析及夹具设计。
通过对轴类零件的特点进行分析，提出了适合轴类零件加工的工艺流程，并给出了一种有效的夹具设计方案。
实验证明，该工艺流程和夹具设计方案能够大大提高轴类零件的加工效率和质量。
1. 引言轴类零件是机械中常用的零件之一，广泛应用于汽车、机械、航空等领域。
由于轴类零件长且细，加工难度较大，对加工工艺和夹具设计提出了新的要求。
2. 轴类零件加工工艺分析2.1 轴类零件特点分析轴类零件具有长、细、对称等特点，加工过程中易产生变形和振动。
这些特点使得轴类零件的加工过程较为困难，需要采用适当的工艺方法来解决这些问题。
2.2 轴类零件加工流程分析根据轴类零件的特点，我们提出了一种加工流程。
该流程分为粗加工、精加工和表面处理三个阶段。
粗加工阶段主要进行外形修整和粗留余量的加工；精加工阶段采用滚刀进行细加工，以提高加工质量和表面光洁度；表面处理阶段主要进行抛光和涂漆等表面处理操作。
3. 轴类零件夹具设计3.1 夹具设计原则根据轴类零件的特点和加工流程，夹具设计应遵循以下原则：（1）稳定性原则：夹具应能够牢固固定轴类零件，防止产生振动和变形。
（2）可调性原则：夹具设计应能够根据不同的轴类零件进行调整，满足加工要求。
（3）易操作性原则：夹具应设计成易于操作和安装的形式，提高工人的工作效率。
3.2 夹具设计方案根据夹具设计原则和轴类零件的特点，本文提出了一种夹具设计方案。
该方案采用了中心定位夹具和两个侧面固定夹具的结构，能够稳定地固定轴类零件并保证加工精度。
4. 实验结果与分析通过对轴类零件的加工工艺分析及夹具设计方案的实验，比较了不同加工工艺和夹具设计方案对加工质量和效率的影响。
实验结果表明，本文提出的加工工艺流程和夹具设计方案能够显著提高轴类零件的加工效率和质量。
5. 结论本论文通过对轴类零件加工工艺分析及夹具设计的研究，提出了一种适合轴类零件加工的工艺流程和夹具设计方案。
轴类零件的数控加工工艺编制及分析
轴类零件的数控加工工艺编制及分析
一、数控加工
数控加工是目前机械加工中最先进的技术之一，它直接控制各个加工部位进行机械加工。
数控加工的技术日趋成熟，其特点在于：
1、高精度：数控加工采用计算机控制，控制仪器与机床相结合，使制件加工精度得以提高，达到高精度的要求。
2、快速加工：数控机床的运动时间可达到毫秒级，从而避免了传统机床的缓慢、繁琐的移动，大大减少了生产时间，实现快速加工。
3、精密控制：将刀具的转速、进给速率、切深等与加工步骤参数精确设定，使加工速度、深度和质量得以控制，实现精密控制。
4、自动化：数控机床可以实现自动换刀和加工路径的编程，实现自动换刀，避免了传统机床的人工操作，大大提高了生产效率。
二、工艺编制
1、选择加工工件：根据轴类零件的形状、尺寸及加工要求。
2、选择机床：根据加工工件的规格及加工要求，选择适合的机床。
3、选择刀具：根据加工工件的材质及加工要求，选择适合的刀具。
4、编制数控程序：根据轴类零件的图纸及加工要求，编制数控加工程序，指定参数，如转速、进给速度、刀具位置等，并将程序输入到计算机中。
轴类零件的加工工艺资料分析
轴类零件的加工工艺绪论本课题主要研究轴类零件加工过程，加工工艺注意点及改进的方法，通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。
现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本，需要找机械加工厂定做的，常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好，加工出来的部件无法满足使用要求，所以需要一次次的总结，改进加工工艺，从而完善产品。
经过总结了生产上出现的问题，写下了这篇论文。
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。
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。
1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1轴类零件的毛坯轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
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，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。
1.1.2轴类零件的材料轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
轴类零件加工工艺分析与设计
（四） 形位公差的选用
(1) 一般形状公差应比位置公差小： 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。 如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的 平行度公差值。
(2) 表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系： 通常，表面粗糙度的Ra值可取为形状公差值的 (20%~25%)。
1.2 轴类零件的技术要求
定位位置公差—同轴度
要求被测实际要素与基准要素同轴。
同轴度公差带
4. 圆 跳 动
圆跳动是指零件上被测回转 表面相对于以基准轴线为轴线的 理论回转面的偏离度。
5. 对称度
对称度常用在具有对称结构的 沟或槽处，例如轴系传动中的轴径 与轴上零件的配合。例如当齿轮、 蜗轮、皮带轮安装在轴上时，需要 靠键实现连接和传递扭矩。此时轴 上的键槽和轮毂孔内的键槽必须对 中心线对称，否则很难装配。
对于性质很软、塑性很高的低碳钢,加工时不易断屑、容易硬化。 往往采用正火的办法,提高其强度和硬度、降低韧性,从而改善其切削加 工性。 对于硬度很高的高碳工具钢,加工时刀具极易磨损。可以采用球化退火的 办法,降低其硬度,从而改善其切削加工性。 2.改变加工条件 合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量也是改善材料切削加 工性的有效措施。
(1)加工精度
1)尺寸精度 轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺 寸精度和轴长尺寸精 度。 按使用要求，主要轴颈直径尺寸精度通常为IT6-IT9 级，精密的轴颈也可达IT5级。
2)几何精度 轴类零件一般是用两个轴颈支撑在轴承上， 这两个轴颈称为支撑轴颈，也是轴的装配基 准。 对于一般精度的轴颈，几何形状误差应限制 在直径公差范围内，要求高时，应在零件图 样上另行规定其允许的公差值。
轴类零件加工工艺分析设计
轴类零件加工工艺分析设计
轴类零件加工工艺分析设计是指对轴类零件进行加工过程的分析和设计。
轴类零件是一种常见的机械零件，广泛应用于各个领域，如机械制造、汽车、航空航天等行业。
轴类零件的加工工艺设计直接关系到产品的质量和加工效率。
轴类零件加工工艺设计的主要内容包括以下几个方面：
1. 零件结构分析：首先需要对轴类零件的结构进行分析，包括外形、尺寸、材料等方面的特点。
通过对零件的结构进行分析，可以确定合理的加工方法和工艺参数。
2. 加工工艺选择：根据轴类零件的结构和要求，选择适合的加工工艺。
常用的加工工艺包括车削、铣削、刨削、磨削等。
在选择加工工艺时需要考虑到经济性、加工精度和工艺可行性等因素。
3. 工艺路线设计：确定轴类零件的加工工艺路线，包括各个工序的加工方法、工艺参数和刀具选择等。
在设计工艺路线时需要考虑加工顺序、切削路径和刀具寿命等因素。
4. 加工工艺参数设计：确定每个工序的加工工艺参数，包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理的工艺参数设计能够保证零件的加工质量和提高生产效率。
5. 刀具选择和刀具路径设计：选择合适的切削刀具，并设计刀具的路径。
刀具选择和刀具路径设计直接影响到加工质量和工
艺效率。
通过对轴类零件加工工艺的分析和设计，可以提高产品的加工质量和生产效率，降低生产成本，满足客户的要求。
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轴类零件是现代机械制造中常见的零件，如汽车、航空航天、医疗器械等都需要大量的轴类零件进行配套或制造。
而数控车削技术则成为现代机械加工中不可或缺的一部分。
本文将对轴类零件数控车削工艺分析与数控加工编程进行探讨。
一、轴类零件数控车削工艺分析轴类零件的数控车削工艺分析一般包含以下步骤：1.确定数控车床具有的切削方式、加工精度、切削力等参数，并根据零件的形状、材质、尺寸、加工要求等因素进行合理的物理和力学计算。
例如，确定刀具形状、尺寸、转速、进给速度、切削深度等参数。
2.根据零件的位置、尺寸、形状，在物理模拟软件中创建出数控车床的运动轨迹，考虑到切削刀具的运动方式和方向，进行模拟，最终确定出零件的加工路径和时间。
3.对加工过程中可能出现的情况进行分析，如与夹具的定位方式、刀具铣削、切削时产生的变形、热变形等等。
合理地安排零件的夹紧方式、切削序列、切削深度、冷却液的选用等可以有效地解决这些问题。
4.根据数控车床的操作系统、工艺软件、控制程序等工具，进行加工参数的优化调整，并通过使用高级生产规划和编程软件进行数字化的编程。
因此，需要进行合理的数学建模和编程，以尽可能准确地模拟加工过程，得到最优的零件加工结果。
二、轴类零件数控加工编程轴类零件的数控加工编程一般分为以下步骤：1.建立数控程序文件创建一个程序文件，包含零件的几何形状、工艺参数、机床坐标系、刀具的选择等信息。
基于上述信息，编写出加工过程的程序并进行验证。
2.定义坐标系根据零件的尺寸和几何形状，确定机床坐标系的原点和方向，并定义切削轴、进给轴、过渡轴等参数。
3.创建加工路径根据前面的工艺分析结果，创建加工路径。
路径的创建过程包括切削路径、圆弧插入方式、切削深度和过渡点等因素的微调和优化。
4.选择和优化刀具根据零件的材质、形状、切削路径等因素，选择最适的刀具，并设置切削速度、进给速度、切削深度、铣削长度等参数来优化切削效果。
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。
《轴类零件加工》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
轴类零件加工工艺与数控编程分析
轴类零件加工工艺与数控编程分析引言轴类零件广泛应用于机械制造领域，如汽车、船舶、飞机等。
轴类零件的加工工艺和数控编程是实现高效、精确加工的关键要素。
本文将介绍轴类零件加工工艺的基本流程，并分析数控编程在轴类零件加工中的应用。
轴类零件加工工艺轴类零件加工的基本流程包括工艺准备、数控编程、加工和检验四个阶段。
下面将分别介绍每个阶段的具体内容。
工艺准备在进行轴类零件加工前，需要进行充分的工艺准备工作。
主要包括以下内容：1.设计审查：对产品图纸和设计进行审查，确保设计符合加工要求。
2.工艺方案：根据产品要求和加工设备的特点，制定合理的工艺方案，包括选择合适的加工方法和工具。
3.材料准备：选择合适的材料，并进行材料预处理，如锻造、淬火等。
4.测量与检查：准备好测量和检查所需的仪器设备，并进行校准。
数控编程数控编程是轴类零件加工中的重要环节。
通过数控编程，将产品的设计要求转化为数控程序，指导加工设备进行自动加工。
数控编程的步骤如下：1.数控系统选择：根据加工要求选择合适的数控系统，包括数控机床和数控编程软件。
2.建立工件坐标系：确定工件坐标系的原点和方向，建立数学模型。
3.选择切削工具：根据零件的形状和材料选择合适的切削工具，考虑切削速度和进给速度。
4.制定切削路径：根据零件的几何形状和加工要求，制定切削路径，包括切削顺序、切削深度和切削速度。
5.数控程序编写：根据切削路径，编写数控程序，包括刀具半径补偿、坐标变换和速度调整。
6.数控程序调试：通过数控仿真软件进行程序调试，确保程序正确无误。
加工在加工阶段，按照数控程序控制加工设备进行加工操作。
具体步骤如下：1.装夹工件：根据工艺方案，将工件固定在加工设备上，确保工件的稳定和安全。
2.数控程序加载：将数控程序加载到数控系统中，进行加工参数的设置和调整。
3.加工操作：按照数控程序的指导，进行切削加工，包括进给、转速和切削深度的控制。
4.加工监控：通过数控系统的监控功能，实时监测加工过程中的状态和数据，确保加工质量和安全。
数控车床轴类零件加工工艺分析
毛坯选择对加工质量的影响
毛坯预处理对加工质量的影响
• 选择合适的毛坯可以提高轴类零件的加工质量，减少废
• 对毛坯进行预处理，如去毛刺、去锈、去油等，可以提
品和返工
高加工质量，减少加工过程中的问题
• 选择不合适的毛坯会影响轴类零件的加工质量，增加废
• 不进行毛坯预处理，可能会影响加工质量，增加加工过
品和返工
数控车床刀具的磨损及更换
数控车床刀具的磨损形式
• 前刀面磨损：刀具的前刀面与切削物接触，产生磨损
• 后刀面磨损：刀具的后刀面与工件表面接触，产生磨损
• 刀具磨损：刀具的前刀面和后刀面同时磨损，导致刀具失效
数控车床刀具的更换原则
• 当刀具磨损到一定程度，如磨损量超过刀具直径的1/3时，需要进行更换
• 当刀具出现崩刃、裂纹等严重损坏时，需要进行更换
• 轴类零件在使用过程中需要考虑耐腐蚀性、耐高温性、导热性等因
素，因此需要选择具有良好性能的材料
根据轴类零件的制造工艺选择材料
• 不同的材料具有不同的加工性能，如切削性能、铸造性能、锻造性能
等
• 选择适合数控车床加工的材料，可以提高加工效率，降低加工成本
• 选择具有良好加工性能的材料，可以保证轴类零件的加工质量
• 降低其他成本，如运输成本、仓储成本、人工成本等
轴类零件的成本控制策略对加工质量的影响
• 成本控制策略可能会影响加工质量，需要注意平衡成本和质量的关系
• 成本控制策略需要考虑产品的市场定位和竞争力，以保证产品的经济效益
轴类零件的智能化生产与工业4.0应用
智能化生产与工业4.0的概念
• 智能化生产是指通过引入人工智能、物联网、大数据等技术，实现生产过程的自
轴的工艺分析
轴的工艺分析1、轴类零件加工的工艺路线1)基本加工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。
2)典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。
对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。
(1)轴类零件的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。
校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，(2) 轴类零件加工的定位基准和装夹1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。
中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。
当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。
粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。
机械制造及工艺——轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺第一节概述一、轴类．件的功用和结构特点轴类零件主要用于支承传动零件（齿轮、带轮等），承受载荷、传递转矩以及保证装在轴上零件的回转精度根据结构形状，轴的分类如图6－1所示。
根据轴的长度L 与直径d 之比，又可分为刚性轴（L / d≤12 ）和挠性轴（L / d > 12 ）两种。
（可分为光滑轴、台阶轴、空心轴和曲轴等）轴类零件通常由内外圆柱面、内外圆锥面、端面、台阶面、螺纹、键槽、花键、横向孔及沟槽等组成。
二、轴类零件的技术要求、材料和毛坯装轴承的轴颈和装传动零件的轴头处表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的垂直度等）及表面粗糙度要求均较高，是在制订轴类零件机械加工工艺规程时，应着重考虑的因素。
一般轴类零件常选用45＃钢；对于中等精度而转速较高的轴可用40cr ；对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr 和20CrMnTi 等低碳合金钢进行渗碳淬火，或用3sCrMoAIA 氮化钢进行氮化处理。
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（铸钢或球墨铸铁）。
第二节外圆表面的加工方法和加工方案外圆表面是轴类零件的主要表面因此要合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程，首先应了解外圆表面的各种加工方法和加工方案。
本章主要介绍常用的几种外圆加工方法和常用的外圆加工方案。
一、外圆表面的车削加工根据毛坯的制造精度和工件最终加工要求，外圆车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。
粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。
加工后工件尺寸精度IT11－IT13 ，表面粗糙度Ra50～12.5μm 。
半精车的尺寸精度可达IT8～IT11 ，表面粗糙度角Ra6.3～3.2μm 。
半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。
精车后的尺寸精度可达IT7～IT8 ，表面粗糙度Ra1.6～0.8μm 。
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数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM 集成化自动编程质量的关键因素。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。
前言第一章设计概要 (1)第一节设计题目及目的 (1)第二节选用设计软件 (1)第二章实体设计 (2)第一节 CAXA平面图的绘制 (2)第二节零件实体的构造 (4)第三章工艺分析 (7)第一节零件工艺分析 (8)第二节刀具的选择 (9)第三节刀具卡片 (10)第四节确立工件的定位与夹具方案 (10)第五节确定走刀顺序和路线 (11)第六节切削用量的选择 (15)第七节数控加工工艺文件的填写 (16)第八节保证加工精度的方法 (17)第四章数控加工程序 (18)第五章零件仿真加工 (23)第一节仿真软件简介 (23)第二节仿真加工过程 (25)结论 (30)参考文献 (31)摘要：本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。
第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。
第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要调头钻孔再镗孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合。
关键字：刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。
第一章设计概要第一节设计题目及目的设计题目：轴类零件的加工及工艺分析设计目的：本次毕业综合实训实践项目为轴类零件的加工及工艺分析，用所学理论知识和实际操作知识，在工作中分析问题、解决实际问题的能力同时达到对我们基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。
加强对在加工机械零件时的零件工艺分析、及其加工精度、刀具机床的选用、刀具补偿，工件的定位与装夹的分析等。
同时提高我们编写技术文件、编写数控程序、仿真数控机床操作的独立工作能力。
第二节选用设计软件本课题二维图选用：CAXA电子图表实体图选用：CAXA制造工程师2008仿真加工用:斯沃仿真软件第二章实体设计第一节 CAXA平面图的绘制1.软件简介我们采用CAXA电子图版2007绘制，CAXA电子图板2007打造了全新软件开发平台，多文档、多标准以及交互方式上带来全新体验，而且在系统综合性能方面进行了充分改进和优化，对于文件特别是大图的打开、存储、显示、拾取等操作的运行速度均提升100%以上，Undo/Redo 性能提升了十倍以上，动态导航、智能捕捉、编辑修改等处理速度的提升，给用户的设计绘图工作带来流畅、自如的感受。
而且依据中国机械设计的国家标准和使用习惯，提供专业绘图工具盒辅助设计工具，通过简单的绘图操作将新品研发、改型设计等工作迅速完成，提升工程师专业设计能力。
2.软件界面介绍CAXA电子图版工作界面3.利用该软件作此图的平面图第二节零件实体一、零件主体的实体化我们这里使用CAXA数控车2008来进行实体，首先选择工作界面，打开软件后，点击软件的左下角的命令，然后出现一个界面如下然后右键点击平面XY，创建草图，绘制如下图的封闭图形完成上图之后，点击菜单栏里的按钮，完成实体创建。
如下图：二、在右端创建螺纹利用公式曲线来创建螺纹，点击按钮，出现如下图所示的界面将参数X=12*sin(t)Y=12*cos(t)Z=0.239*t设置好之后点击按钮，完成如图的曲线，单击，在曲线的一端创建一个平面，在此平面内绘制一个等边三角形，如图：，退出草绘，选择导动除料，完成实体创建，如下图：至此，整个零件的实体完成。
第三章工艺分析工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。
合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。
故工艺分析是数控加工不可缺少的。
正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。
零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。
识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。
工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。
编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对其程序进行校验和优化。
第一节零件工艺分析零件结构分析1.如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф60mm*122mm零件技术要求分析小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。
加工难点及处理方案分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零件质量，采用以下加工方案：1. 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值。
2. 在轮廓曲线上，有圆弧，因此在加工时应进行刀具半径补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工---超精加工方案。
选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度第二节刀具选择数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。
一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
综上所诉：本零件的加工(1) 选用φ5mm中心钻钻削中心孔。
用ф20的钻头加工左端的孔(2) 粗车及平端面选用90°硬质合金左偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选Kr´=35°。
(3)为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取r e=0.15～0.2mm 。
第三节刀具卡片第四节确定工件的定位与装夹方案在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。
工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：1.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具；2.结构设计要满足精度要求；3.易于定位和装夹；4.易于切削的清理；5.抵抗切削力由足够的刚度；工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。
由于这个工件是个实心轴，末端要镗一个30的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（100.1000）处。
第五节切削加工顺序的安排：①先粗后精先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。
②先主后次先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。
由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。
③先面后孔对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。
这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。
④基面先行用作精基准的表面，要首先加工出来。
所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。
例如，轴类零件顶尖孔的加工综上所诉：此零件的的加工顺序如下：1.先进行右端部分的加工，右端部分首先○1加工主轮廓走刀路线如下圆弧段加工切槽螺纹加工2.调头加工，调头之后的加工在分成3部○1首先加工外轮廓，走刀路线如下：○2钻孔：钻一个ф20深度为29的孔○3加工左端部分的内轮廓，走刀图如下以上为整个零件的加工路线第六节切削用量的选择切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。
它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。
车削时，工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度，以v(m/min)表示。
其计算公式：v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直径（mm）n——车床主轴每分钟的转速（r/min）根据零件的结构特点，外轮廓用采用90度外圆车刀，轮廓粗加工时留1mm的精车余量，粗加工时选主轴转速为s=800r/min，精加工选择1000 r/min，由公式计算得：切削速度v粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)第七节数控加工工艺文件的填写1.工艺过程卡片2.机械加工工序卡片第八节保证加工精度的方法为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。