轴类零件的标准实验报告

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。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对 于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料 又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。
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。 2、轴类零件的材料及热处理
③ 切槽。
④ 车螺纹。
⑤ 切断。。编制工艺卡。
工艺步骤 刀具型 刀具宽 主轴转 进给速度 切削深 切削余
号
度(mm) 速
(mm/min) 度
量
(rpm)
(mm) (mm)
1、粗 90°外
1000 100
2
0
车外 圆车
圆刀
2、自 尖头 右向 车刀
左精
1200
100
10 10
下刀速度 最大切 精修次
30
N0340 T03.03
；换切槽刀，调切槽刀刀偏值
N0350 G00 X15 Z-49 S200 M03
；切断
N0360 G01 X0 F50
N0370 G00 X15 Z150
N0380 M02
七、实验器材（设备、元器件）： 1. 计算机、数控 车床，90°外圆车刀、60°螺纹刀、切槽 刀。尖头车刀量具及金属材料。
N0100 Z2
N0110 X8.5
；粗车外圆得φ17㎜
N0120 G01 Z-32 F100
N0130 G91 G02 X2.5 Z-2.5 I2.5 K0
；粗车圆弧二刀得R3㎜
N0140 G90 G00 X15 Z150
N0150 T02.02
；精车刀，调精车刀刀偏值
N0160 X0 Z2
N0170 G01 Z0 F50 S800
N0270 G01 X5.5 F80
N0280 X10
N0290 G00 X15 Z150
N0300 T04.04
；换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值
N0310 G00 X8 Z5 S200 M03
；至螺纹循环加工起始点
N0320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 ；车螺纹循环
N0330 G00 X15 Z150
电子科技大学
实验报告
学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点： 实验时间：
一、实验室名称：金工实习基地
二、实验项目名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工
三、实验学时：32 四、实验原理：（一）、轴类零件的功用、结构特点及技术要求
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。
削深度 数
2
1
提刀速度 D轴进 精修量
500
给量 0.5 0.5
粗加工 车右 端面
及各
外圆
面
3、切 切槽 4㎜
1500
100
12 2
下刀速度 最大切 精修次
30
削深度 数
槽刀
1
1
提刀速度 D轴进 精修量
500
给量 0.5 0.5
100
12
12
下刀速度 最大切 精修次
4、车 60°螺 螺纹 纹刀
100 30
；粗车外圆得φ22㎜
N0030 G01 Z-50 F100
N0040 X15
N0050 G00 Z2
N0060 X9.5
；粗车外圆得φ19㎜
N0070 G01 Z-32 F100
N0080 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0
；粗车圆弧一刀得R1.5
㎜
N0090 G90 G00 X15
五、实验目的：了解典型零件的特点、生产过程与应用；学习工程 制造工艺，学习工程手册的使用，掌握典型零件的毛坯制造、热处理、 机加工方法，将传统加工与现代制造技术有机结合，合理制定数控加工 工艺，正确使用数控设备及刀夹量具。
附件：
绘四、轴类零件数控车削工艺设计及编程举例
（一）、如图1所示工件，毛坯为φ25㎜×65㎜棒材，材料为45钢。
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Ra2.5~0.63μm，与轴承相配 合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。 （二）、轴类零件的毛坯和材料及热处理 1、轴类零件的毛坯
削深度1 数
3
提刀速度 D轴进 精修量
500
给量 0.5 0.5
100
12
0.5
下刀速度 最大切 精修次
5、切 切槽 4㎜ 600 30
削深度 数
断刀
1
1
提刀速度 D轴进 精修量
500
给量 1 0.5
4、执行后处理,生成程序.
N0010 G00 Z2 S500 T01.01 M03
N0020 X11
源自文库
；精加工
N0180 X7
N0190 X8 Z-1
N0200 Z-32
N0210 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0
N0220 G90 G01 X11 Z-50
N0230 G00 X15
N0240 Z150
N0250 T03.03
；换切槽刀，调切槽刀刀偏值
N0260 G00 X10 Z-19 S250 M03 ；割槽
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢
经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度
可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造 较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用 38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表 面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比 较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。
零件名称 材料 比例 设计
轴零件 YL 1：1 王宏
3、．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ25㎜
外圆，一次装夹完成粗精加工。 2) 工步顺序
① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧
部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完。 ② 自右向左精车右端面及各外圆面：车右端面→倒角→切削螺纹外圆 →车φ16㎜外圆→车R3㎜圆弧→车φ22㎜外圆。
十、实验结论：1、目前的自动编程系统主要解决了几何问题，从而代 替了大量繁琐的手工计算，绝大多数不具备工艺处理能力。2、如选择 毛坯，确定工艺路线和工艺参数，选择刀具等，这些工作设定的不够合 适，结果往往不是最佳切削状态，这直接影响加工效率和加工质量。 3、不能在一次装夹中加工完成的零星部位，采用数控加工很麻烦，效 果不明显，可安排在普通机床上进行补加工。
综合评分结果 十一、总结及心得体会： 十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
1、 设备不配套
2、 计算机太少且落后
指导教师签字：
报告评分：
八、实验步骤：1、设计零件，绘制图形。2、根据零件图样进行工艺分 析、处理，编制数控加工工艺文件。3、根据加工工艺文件编制加工程 序。4、在数控车床上加工出零件。 九、实验数据及结果分析：1、被加工零件的零件图。（见附件）
2、数控加工工艺文件。（见附件） 3、数控加工程序（部分）。（见附件） 4、结果分析：在整个加工过程中，存在加工误差，原由是（1） 对刀引起的加工误差，尽管加工时，对刀点尽量选在工件的设计基准或 工艺基准上，（2）进给线对零件的加工精度和表面粗糙度的直接影 响，在实验中尽量保证了进给线长短的合理设计。
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不 同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性 和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后， 可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性 能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。