模块四 中等轴类复杂零件加工
轴类零件的加工方法
一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。
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、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴ 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IT 5~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，常为IT6~IT9。
⑵ 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。
⑶ 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。
⑷ 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。
支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴ 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65 Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵ 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。
2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
解决复杂零件生产的4轴加工
为 了保持 高 的质量水 平 ， Ｌ Ｑ Ｐ还安 排 了严格 的检查 程 序 。 由 ４名 车 间 检 验 员 之 一 对 首 件 进 行 １０ 的检 ０％ 查 。 床操 作人 员 负责检 查依 次加 工 出的零 件的关 键尺 机 寸 。车间检 验员 还要 随意 抽取 零件 进行 全面 检查 。每种 单 件 在 离 厂 之 前 还 必须 通 过 装 有 坐标 测 量 机 的计 量 室
加 工这 些 质谱仪 的零 件必 需有 很 高 的精 度 。 因为 ， 已 生 成 的 Ｃ Ｃ码用 来 加 工越来 越 复杂 的 Ｐ ＣＥ Ｎ ＥＳ ＩＸ质谱 仪
零 件是 困难 的 ，Ｑ Ｐ知 道公 司需 要 Ｃ Ｄ／ Ａ Ｌ Ａ Ｃ Ｍ软 件 来解 决 问题 。Ｑ Ｐ公 司 按 其选 择 准 则 提 出 了 ５个 特 殊 要 求 ： Ｌ （ ）新 系统 必需 能 够 生产 出 所生 产零 件 所需 的计算 机 几 １ 何 图形 ；（ ）新 系统 必需 能够 产生 可靠 的 Ｎ ２ Ｃ码 ；（ ）软 ３
★ 产 品 与技 术
Ｐｏ ｕ ｔ Ｔ ｃ ｎｌｇ － ｒｄ ｃ ｓ＆ ｅｈ ｏｏｙ ｋ
解 决 复 杂零件 生产 的 ４轴 加工
Ｆｏ ｕｒ—ａ ｉ ａ ｈ ｎｉ ｇ ｏ ｌ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒｓ Ｐｒ ｄｕｃｉ ｎ － ｘ ｓＭ ｃ ｉ ｎ ｆＳｏ ｖ ｄ Ｃｏ ｌ ｘ Ｐａ ｔ ｏ ｔｏ
Ｓ ｒ ａ 全部 都是 基 于 Ｐ ｕｆ ｍ ｃ Ｃ的软 件 系统 ， 些 系统 构成完 这 整 的 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ能 力 是 Ｑ Ｐ公 司担 负得起 的。 Ａ ／Ａ Ｌ 用 全 范 围 的 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ 系统 对 Ｑ Ｐ的业 务 来说 是 Ａ ／Ａ Ｌ 必需 的 ，是 由于从 Ｐ ＣＥ Ｅ Ｓ ＩＸ公 司 的科学 家 处收 到 了更 复杂 的零 件设 计 。 当 Ｐ Ｃ Ｅ Ｅ Ｓ ＩＸ把他 们 的质谱 仪零 件 的 全部 设计 送 到 Ｑ Ｐ后 ， Ｌ 由该 公 司的工程 师确 保零 件能 加 工制 造 出来 的。公 司还 应有修 改设 计 的能力 ， 而且 ， 了 为
数控车削编程与加工(FANUC系统) 第2版 项目四 复杂轴类零件编程与加工
二、宏程序知识
❖ 2、宏程序的分类 ❖ 用户宏程序分为A、B两种。一些较老的FANUC系统（如
FANUC-0MD）中采用A类宏程序，而在较为先进的系统 （如FANUC-0i）中则采用B类宏程序。B类宏程序在生产 实际中用得较广泛，本模块将介绍B类宏程序的使用。
二、宏程序知识
❖ 3、宏程序的变量 ❖ 变量是指可以在宏程序的地址上代替具体数值，在调用宏
#i=BIN [#j]; #i=BCD [#j];
备注与实例 #1=#2，#1=30.0 #1=#2+#3 #1=20.0-#3 #1=#2*#3 #1=#2/30
#1= SIN[#1]; #1= COS[#2]; 角度以度指定,例如： 90°30´表示为90.5°。
若操作后产生的整数 绝对值大于原数的绝 对值时为上取整； 若小于原数的绝对值 时为下取整
项目四 复杂轴类零件编程与加工
任务一 综合轴加工
任务一 综合轴加工
如图所示的综合轴零件，材料为45钢，毛坯为 ϕ34mm×70mm， 无热处理和硬度要求。 要求对零件进行数控加工工序卡的编 制，并进行数控车削加工工艺分析和程序编制。
尺寸
形位 公差
零件 特征
图纸分析
表面 质量
各面 加工 方法
制定工艺Biblioteka 三、编程知识1、公式推导
①椭圆由长半轴和短半轴两个特征元素，现在我们分别以长半轴和 短半轴做圆，得到如下图所示。
图4.7.3 椭圆公式推导示意图 设刀具处于当前B点，我们只需要计算出刀尖当前点B点的X、Z坐标值即可。 设置角度变量#1，X轴变量#2，Z轴变量#3，则： X：BE=CD=OC×SIN[#1]，也就是#2=短半轴×SIN[#1]； Z：OE= OA×COS [#1]，也就是#3=长半轴-长半轴×COS[#1]； ②根据椭圆标准方程，表达X、Z坐标轴
数控机床编程与操作项目4 加工复杂轴类零件
• 例如，当加工图4-3所示零件时，如果按ϕ38mm→ϕ36mm→ϕ34mm 的次序安排车削，不仅会增加刀具返回对刀点所需的空行程时间，而 且还可能使台阶的外直角处产生飞边。 • 对这类直径相差不大的台阶轴，当第一刀的背吃刀量（图中最大背吃 刀量可为3mm左右）未超限时，宜按ϕ34mm→ϕ36mm→ϕ38mm的 次序先近后远地安排车削。
图4-3
先近后远原则示例
（3）内外交叉 • 对既有内表面（内型腔）又有外表面需加工的零件，安排加工顺序时， 应先进行内外表面粗加工，后进行内外表面精加工。切不可将零件上 一部分表面加工完毕后，再加工其他表面。 （4）基面先行原则 • 用作精基准的表面应优先加工出来。因为定位基准的表面越精确，装 夹误差就越小。例如加工轴类零件时，总是先加工中心孔，再以中心 孔为精基准加工外圆表面和端面。 • 上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可 变的方案。如有的工件必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度 与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累。
图4-1
单调轮廓复杂轴零件定
• 数控车削的加工顺序一般按照总体原则确定。
（1）先粗后精 • 为了提高生产率并保证零件的精加工质量，在切 削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间 内，将精加工前大量的加工余量（如图4-2中的 双点画线内所示部分）去掉，同时尽量满足精加 工的余量均匀性要求。
（2）先近后远，减少空行程时间 • 这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。 一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工， 离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。 对于车削加工，先近后远原则有利于保持毛坯件或半成品件的刚性， 改善其切削条件。
中等复杂轴类零件的加工工艺分析
中等复杂轴类零件的加工工艺分析轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
其作用主要支撑承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
在生产中，轴的材料及毛坯选择、热处理工艺、机加工工艺、机床、刀具、量具、夹具等的选择方法都对保证轴的质量精度及提高生产率有很大的影响。
现以学生实训中的产品Z4012A台钻主轴（图1所示）的加工为例探讨中等复杂轴类零件加工工艺的一般思路。
标签：质量精度；生产率；加工工艺对该零件的技术要求进行分析，其工艺过程如下。
一、下料材料的选择，常用45号钢，根据零件的尺寸下料Ф32×262。
二、锻打对于较重要的主轴，为了获得较高的机械性能，一般选用锻件。
同时可以节省及加工余量。
中小批生产可以采用自由锻，大批量生产可以采用模锻。
三、正火四、车削：粗车（图2所示）工艺要求：两端不得有中心孔工艺步骤：1.夹Ф20外圆左端，齐端面车Ф27外圆、Ф19×31外圆至尺寸，车R3圆弧。
2.夹Ф20外圆右端，打中心孔A3。
3.夹Ф19外圆，车Ф20外圆，保证Ф27外圆长度26mm。
4.夹Ф20外圆，去掉中心孔保总长376mm。
切削用量的选择：切削深度：2mm；进给量：0.3mm使用机动进给要均匀；切削速度：50-60m/min（大约每分钟主轴500-600转）。
五、热处理：调质T235对于较重要的零件一般采用调质热处理以充分发挥45号钢的现在性能。
当轴较长时，为了防止调质时淬火产生完全，可以选择40Cr。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前。
六、车：半精车工艺步骤：1.夹Ф20mm外圆左端，齐端面，按图要求加工中心孔。
2.调头夹Ф20mm外圆，齐端面保总长374mm，按图要求打中心孔。
3.两顶尖安装，车M24×1.5螺纹外圆至尺寸、车圆锥大端尺寸至Ф16.3+0.1×31mm。
4.两顶尖安装，半精车Ф17mm外圆，保证55.2长度尺寸，留磨削余量0.4～0.5mm，精车Ф22外圆至尺寸，保证螺纹长度部分9mm。
轴类零件从毛坯到成品的完整加工流程
轴类零件从毛坯到成品的完整加工流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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《数控车削编程与加工项目教程》任务6 复杂轴类零件加工(1)
N140 G00 X26；
轮廓0 G01 X29.99 Z-2 F0.05 S800；车倒角C2，F、S对G71无效，对G70有效
N160 Z-15；
车外圆φ30长15mm
N170 X39.988；
X轴至φ39.988处
N180 Z-35；
车外圆φ40
《数控车削编程与加工》
任务6 复杂轴类零件加工（1）
一、任务描述 二、任务分析 三、指令学习 四、制定加工工艺及编程 五、操作步骤 六、任务评价 七、小结及作业
《数控车削编程与加工》
一 、任务描述
1、零件加工任务名称：短轴的车削
2、任务内容：加工图1所示轴件，毛坯为φ65×110 mm圆钢， 材料为45钢，试编写加工程序。
N130 X70；
轮廓精加工程序最后一段，X轴退刀
N140 G70 P70 Q130；
精车循环
N150 G00 X100 Z50；
退刀
N160 M09；
切削液关
N170 M30；
程序结束
六 . 编写加工程序
（2）工件调头，装夹住外圆φ40处：
O2012；
N10 M03 S500；
主轴正转，500r/min
N190 X61.333 Z-51； 车锥面至延长线上，在CAD上计算数值
N200 X65；
X轴退刀
N210 G70 P140 Q210； 精车循环
N220 G00 X100 Z50； 退刀
N230 M09；
切削液关
N240 M30；
程序结束
七、任务评价
1）小组内相互检测。教师抽查、指导。 2）问题原因的自我分析及小组讨论。 3）评价项目及评分标准
模块四数控车床零件加工-模块四数控车床的加工
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图4-2 SSCK20A型数控车床
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该机床是二坐标连续控制CNC车床，采用BEIJING-FANUC 0i数控 系统，主轴无级转速范围为45～2400 r/min，采用整体铸造床身，内部 结构为拱形筋，脊与导轨面垂直，下部包砂铸造，这种结构可大大提 高床身的刚性，增加机床的稳定性和抗震性，从而提高机床精度。向 后倾斜45°，具有倾斜床身排屑流畅的优点，同时也具有水平床身刀 架受切削力较好的优点。该机床采用全封闭防护，操作调整方便、安 全；配有湿式链板式排屑器，铁屑能及时排出。床身导轨和滑鞍导轨 采用一体的铸造导轨，经精密磨削加工，进一步提高了机床的强度、 刚性和精度；滑鞍、滑板导轨摩擦面均粘贴聚四氟乙烯抗磨软带，大 大降低了与导轨间的摩擦系数，从而增加了导轨的耐磨性和精度保持 性，还可提高刀架的快速移动速度及延长机床的使用寿命。
4) 主轴倍率修调开关
【进给倍率修调】开关右方为【主轴倍率修调】开关，用此开关可以改变主轴的转速。可 以改变程序中给定的S代码速度，使之按照50%～120%的倍率变化。
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手动 输入
DNC
单段
跳步
选择 停
示教
程序 机床 空运 再启动 锁住 行
进给 循环 保持 启动
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1) 急停按钮
【急停】按钮为图4-6左上角的第一个按钮。机床在运行过程中，当将要出现碰撞或者程序 有错误等紧急情况下，应立即压下【急停】按钮，这时机床紧急停止，进给和主轴旋转也立 刻紧急刹车。当消除故障以后，顺时针旋转急停按钮进行复位，机床可继续操作。
中等复杂零件的数控编程与加工
实验一：中等复杂零件的数控编程与加工一、作业要求综述1、实验要求如下图所示的零件图形，毛坯为165mmX123mmX40mm。
要求完成：二、零件三维实体造型过程以Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 说明零件的特征造型过程，基本步骤如下：1、建立160X118X23拉伸体特征。
2、建立台阶拉伸特征3、剪切右端槽4、建立2-M10螺纹孔特征5、剪切Φ38通孔三、数控加工工艺分析加工工艺分析包括：●选择合理的工件装夹方法，必要时需设计工装夹具。
●选择合理的切削刀具。
●选择合理的切削参数。
●选择合理的装夹方法。
1、工艺分析及刀具的选择：图中零件材料为45，毛坯为165X123X40mm,按照图纸要求，零件的装夹可采用平口钳装夹。
在安装工件时，注意安装要放在钳口中间位置，工件被加工部分高出钳口，避免发生干涉。
将工件坐标系建立在工件表面下2mm,零件对称中心。
具体加工工序如下：(1)铣上平面，Z方向分粗精铣削，最大粗步进量1.5mm,精加工余量0.5mm。
选用Φ63面铣刀（T1）。
(2)铣外形轮廓，XY平面分粗精加工，精加工余量1mm；Z方向分层铣削，最大粗步进量8mm,选用Φ16立铣刀（T2）。
(3)铣台阶面，XY平面分粗精加工，精加工余量2mm；Z方向分层铣削，最大粗步进量5mm,选用Φ16立铣刀（T2）。
(4)铣右端槽，选用Φ12键槽铣刀（T3）。
(5)三个孔位置钻三个中心孔，选用Φ5中心钻（T4）。
(6)钻Φ20通孔，选用Φ20钻头（T5）。
(7)钻Φ38通孔，选用Φ38钻头（T6）。
(8)钻Φ8.5底孔，选用Φ8.5钻头（T7）。
(9)钻2-M10螺纹孔，选用M10丝锥（T8）。
2、切削参数的选择四、零件的加工程序的编制铣削加工按刀心轨迹编程。
程序中加入刀具半径补偿指令，以保证在刀具磨损及找不到指定刀具时，不需修改程序，而只需修改刀具半径补偿值。
程序中D02按下式确定：D02=刀具实际直径−Φ162加工程序如下：(程序过长，截取一部分)%O0000(T)(DATE=DD-MM-YY - 02-01-13 TIME=HH:MM - 01:16) (MCX FILE -C:\USERS\ADMINISTRATOR\DESKTOP\CAM实验一\T.MCX-5)(NC FILE - C:\USERS\ADMINISTRATOR\DESKTOP\CAM 实验一\T.NC)(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)( T1 | 75 FACE MILL | H1 )( T2 | 16. FLAT ENDMILL | H2 | D2 | CONTROL COMP | TOOL DIA. - 16. )( T3 | 12. FLAT ENDMILL | H3 )( T4 | 5.0 CENTER DRILL | H4 )( T5 | 20. DRILL | H5 )( T6 | 38. DRILL | H6 )( T7 | 8.5 DRILL | H7 )( T8 | 10.00-1.5 TAP RH | H8 )1、铣上平面，Z方向分粗精铣削，最大粗步进量 1.5mm,精加工余量0.5mm。
复杂零件轴类零件的加工可行性分析
复杂零件轴类零件的加工可行性分析
1、设计要求：评估零件轴类零件的设计是否可实现，包括尺寸、形状、表面精度和配合要求等。
必须确保设计符合生产加工的能力和要求。
2、材料选择：根据零件轴类零件的功能和使用环境，选择适合的材料。
考虑到加工难度、机械性能、耐磨性等因素，选择合适的材料可以影响加工的可行性。
3、加工工艺：确定适合零件轴类零件加工的工艺路线，包括切削、铣削、钻削、磨削等加工方法的选择。
对于复杂形状或高精度要求的零件，可能需要特殊的加工技术和工艺步骤。
4、设备能力：评估加工设备的能力和适用性，包括机床精度、夹具固定、刀具选择等。
确保设备能够满足加工零件轴类零件的要求，并具备足够的稳定性和可靠性。
5、加工成本：综合考虑材料成本、设备投资、人工成本以及质量控制等因素，进行加工成本的评估。
在确保质量的前提下，寻找最经济和有效的加工方法。
《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
模块四轴类零件车削外圆.端面.台阶aPPT演示课件
面粗糙度可达（半精车）Ra10~3.2㎛, • (精车)Ra0.8~1.6㎛。 • 5）、表面热处理要求：根据工件材料和实际需求，轴
类工件常进行退火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理， 以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。
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三、轴类工件的安装和校正
• 安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或 者四爪卡盘、心轴等 。校正工件的方法有划 针或者百分表校正。如图：
用三爪自定心卡盘安装工件 a） 结构 b） 夹持棒料 c）反爪夹持大棒料
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• 1.三爪自定心卡盘的结构如图a所示，当用卡盘扳 手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大 锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向 心移动或退出，以夹紧或松开工件。它的特点是 对中性好，自动定心精度可达到0.05~0.15㎜。可 以装夹直径较小的工件，如图b所示。当装夹直 径较大的外圆工件时可用三个反爪进行，如图c所 示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一 般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件 进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。
• 1）、圆柱表面一般用于支承传动工件（齿轮、带轮） 和传递扭矩。
• 2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向 位置。
• 3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方 便，并可使工件在装配时有一个正确的轴向位置。
• 4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤 工人，另一方面是便于在轴上安装其它零件，如齿轮、 轴套等。
教学视频
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五、调整车床
• 车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。主轴 的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度 的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精 度有关。用高速钢车刀车削时，V=0.3～1m/s， 用硬质合金刀时，V=1～3m/s。车硬度高钢比车 硬度低钢的转速低一些。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺一般包括以下几个步骤：
1. 材料准备：根据轴零件的要求，选择合适的材料。
常见的材料有钢材、铝材、铜材等。
2. 零件设计：根据轴零件的功能和要求，进行设计。
包括轴的形状、尺寸、表面处理等。
3. 车削加工：将材料锁定在车床上，通过车刀对轴进行加工切削。
车削加工一般包括车外圆、车内圆、车端面等。
4. 镗削加工：对轴进行内孔的加工。
可以使用手动镗床、数控镗床等设备进行加工。
5. 磨削加工：对轴的表面进行磨削，以提高表面质量和精度。
可以使用平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等设备进行加工。
6. 热处理：根据需要，对轴进行热处理，以改善材料的性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
7. 表面处理：对轴的表面进行处理，以提高表面的硬度、耐磨性和防腐蚀性。
常见的表面处理方法包括镀铬、涂层等。
8. 必要的其他加工：根据轴零件的要求，可能需要进行其他的加工工艺，如切割、打孔、焊接等。
9. 检验和组装：对轴零件进行检验，确保质量合格。
然后进行零件的组装，组装合格后，轴零件可以投入使用。
以上是轴类零件加工的基本工艺流程，具体的加工工艺会根据轴零件的具体要求和加工设备的不同而有所差异。
加工过程中需要注意工艺规程的严格执行，确保零件质量和精度的要求。
模块四轴类零件加工工艺及常用工艺装备
能。同时，因锻件的形状和尺寸与零件相近，可以节约材料，减少切削 加工的劳动量，降低生产成本。所以比较重要的轴或直径相差较大的阶 梯轴，大都采用锻件。 • 4．对不重要的光轴或直径相差不大的阶梯轴，一般以圆棒料为主。 • 5．锻件的制造方法有自由锻、模锻等。不同的毛坯制造方法，其生产率 和成本都不相同。在选择锻件的制造方法时，并非是制造精度越高就越 好，需要综合考虑机械加工成本和毛坯制造成本，以达到零件制造总成 本最低的目的。 • 6．当生产批量较小、毛坯精度要求较低时，锻件一般采用自由锻造法生 产。由于不用制造锻造模型，使用工具简单、通用性较大，生产准备周 期短，灵活性大，所以应用较为广泛，特别适用于单件和小批生产。 • 7．当生产批量较大、毛坯精度要求较高时，锻件一般采用模锻法生产。
二、轴类零件的毛坯
• 常用毛坯：圆棒料和锻件；
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，从而获得较高的抗拉、抗弯及抗 扭强度，故一般比较重要的轴，多采用锻件。 毛坯的锻造方式分为:自由锻造和模锻两种。
• 只有大型轴或结构复杂的轴：铸件。
附：轴类零件的热处理
• 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理（含碳量大 于0.7％的碳钢和合金钢），以使钢材内部晶粒细化，消除 锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
任务实施
1.3.1 选择传动轴毛坯类型及其制造方法
•
根据传动轴的制造材料（45钢），查附表5可确定，
毛坯类型可采用型材或锻件，现选用锻件；毛坯采用自由
锻造法。
1.3.2 绘制传动轴毛坯简图
• 1．确定传动轴毛坯的余量
• 查表阶梯轴的自由锻造机械加工余量计算公式（D<65mm时， 按65mm计算,L<300mm时，按300mm计算），传动轴锻件余量计 算如下：
轴类零件加工工艺的过程
轴类零件加工工艺的过程
轴类零件加工工艺的过程一般包括以下几个步骤：
1.物料准备：根据工程要求和零件图纸，选择合适的材料进行准备。
常见的轴类零件材料有钢材、不锈钢、铝合金等。
2.车床加工：将加工好的物料固定在车床上，根据零件图纸中的要求，使用车刀等工具进行粗加工、中加工和精加工。
粗加工主要是为了将材料的外部形状加工出来，中加工则是将零件中心孔、端面等加工出来，精加工是为了达到更高的加工精度。
3.磨床加工：对于需要较高精度的轴类零件，还需要使用磨床进行加工。
磨床可以对轴类零件的外圆进行高精度的磨削。
4.热处理：对于需要提高材料的硬度和强度的轴类零件，还需要进行热处理。
常见的热处理方法包括淬火和回火等。
5.表面处理：根据零件使用环境的要求，对轴类零件进行表面处理，常见的表面处理方法有镀铬、喷涂等。
6.质量检验：对加工好的轴类零件进行质量检验，包括外观质量、尺寸精度、表面光洁度等方面。
7.包装出库：将通过质量检验的轴类零件进行包装，并进行出库准备，便于交付给客户或下一道工序使用。
以上是轴类零件加工工艺的基本过程，实际操作中还需要根据具体情况进行调整和改进。
同时，为了确保加工质量和效率，还需要合理选择和使用适当的加工设备和工具。
轴类零件加工工艺过程
轴类零件加工工艺过程一、轴类零件加工的准备工作：1. 根据图纸和要求，准备所需的原材料，一般为金属材料，如钢材、铜材等。
2. 检查原材料的质量和规格，确保符合要求，必要时进行修整。
3. 准备所需的加工设备和工具，如车床、铣床、钻床等，以及相关的切削刀具、测量工具等。
二、轴类零件的车削加工步骤：1. 首先，将原材料固定在车床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 使用车削刀具，根据图纸要求，选择合适的车刀，并进行装夹。
3. 开始车削操作，根据图纸上的尺寸要求和加工顺序，依次进行粗削、精削、修光等工序，以达到要求的尺寸和表面粗糙度。
4. 在加工过程中，时刻注意工件的状况和刀具的磨损情况，必要时及时更换刀具。
三、轴类零件的铣削加工步骤：1. 将原材料固定在铣床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 选择合适的铣削刀具，根据图纸上的要求进行装夹。
3. 根据图纸要求，选择合适的铣削方式，如平面铣削、立体铣削等。
并按照加工顺序进行铣削操作，保证加工尺寸和表面质量。
4. 在加工过程中，注意刀具的磨损情况和工件的夹持状态，及时调整和更换。
四、轴类零件的钻削加工步骤：1. 将原材料固定在钻床上，并调整好工件的位置和角度。
2. 选择合适的钻孔刀具，根据图纸要求进行装夹。
3. 根据图纸上的孔径要求，选择合适的钻头，并进行设定，调整钻头的速度和进给量。
4. 开始钻削操作，根据图纸上的孔径位置进行钻孔，保证加工尺寸和孔壁的质量。
5. 在加工过程中，注意刀具的磨损情况和冷却液的使用，及时调整和更换。
五、轴类零件加工的后续工序：1. 进行工件的检验，包括尺寸测量、表面质量等，确保符合要求。
2. 进行必要的热处理、表面处理等工艺，以提高工件的性能和耐用度。
3. 进行最后的整理和打磨工作，使工件达到最终的要求。
4. 进行产品的包装和出库。
以上就是轴类零件加工的基本工艺过程，通过严格按照要求进行加工操作，可以确保加工出高质量的轴类零件。
加工过程中需要密切关注工件的状况和刀具的磨损情况，及时调整和更换，以保证加工质量和工艺效率。
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模块四 中等复杂轴类零件加工
4. 装夹工件 用自定心三爪卡盘装夹工件，注意工件要和车床 主轴同心。 5.输入程序 6.对刀 在刀具表1号补偿处输入外圆刀刀片的刀尖圆角半 径值，将刀具方位设为3，参考表4-1。使用前面介 绍的试切法对刀，外圆刀作为设定工件坐标系的标 准刀，切断刀通过与外圆刀比较，在机床刀具表中 设定长度补偿。在用外圆刀对刀时要考虑刀尖圆角 半径值，以外圆车刀刀尖的圆心为刀位点。 7.启动自动运行，加工零件 为防止出错，最好使用单段方式加工。 8.测量零件，修正零件尺寸
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二、课题实施 1.工艺分析与工艺设计 （1）图样分析 图4.1所示零件由圆弧表面、圆柱面和圆锥面组成，零 件的尺寸精度和表面粗糙度要求较高。从右至左，零 件的外径尺寸逐渐放大。 （2）加工工艺路线设计 ①粗车各表面； ②精车各表面； ③切断。 （3）刀具选择 选用93°外圆车刀(机夹刀)和切断刀 2.程序编制 因零件精度要求较高，加工本零件时采用车刀的刀 具半径补偿，使用G71进行粗加工，使用G70进行精加 工。使用FANUC 0i系统编程，程序如下：
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(1)车刀刀尖圆角引起加工误差的原因 在实际加工过程中所用车刀的刀尖都呈一个半径 不大的圆弧形状（如图4.4所示），而在数控车削编 程过程中，为了编程方便，常把刀尖看作为一个尖点， 即所谓假想刀尖（图4.4中的点）。在对刀时一般以 车刀的假想刀尖作为刀位点，所以在车削零件时，如 果不采取补偿措施，将是车刀的假想刀尖沿程序编制 的轨迹运动，而实际切削的是刀尖圆角的切削点。由 于假想刀尖的运动轨迹和刀尖圆角切削点的运动轨迹 不一致，使得加工时可能会产生误差。
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三、拓展训练：G72指令的应用 1.端面粗加工循环（G72） G72与G71均为粗加工循环指令，而G72是沿着平 行于X轴进行切削循环加工的（如图4.9所示），编 程格式为： G72 U（△d） R（e）； G72 P（ns）Q（nf） U（△u）W（△w） F（f） S（s）T（t）； 其中参数含义与G71相同。
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O0001； N10 M03 S600 T0101； 93°外圆车刀 N20 G00 G42 X40. Z2.； 建立车刀的刀具半径右补偿 N40 G71 U2.0 R1.0； N50 G71 P60 Q130 U0.5 W0.5 F80； N60 G00 X0 Z2 S900； N70 G01 X0 Z0； N80 G03 X16.0 Z-8.0 R8.0 F30； N90 G01 Z-15； N100 X22. Z-23.； N110 Z-30.； N120 G02 X32. Z-35. R5.； N130 G01 Z-43； N140 G70 P60 Q130；
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a)零件图 b)实体图 c) 01号刀 图4.8 刀尖圆角半径补偿编程实例 数控加工程序如下： …… N10 G00 X300 Z330 T0101； 调用01号刀和1号 刀补，刀具快速定位 N12 G42 G00 X60.0 Z290.0； 刀补引入程序段 N14 G01 X120.0 W-150.0 F0.3； 圆锥外圆面车削 N16 X200.0 W-30.0； 锥形台阶车削 N18 Z50.0； Φ200㎜外圆车削 N20 G40 G00 X300.0 Z330； 取消刀补 ……
图4.6 车刀假想刀尖方位及代码
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（3）车刀刀具补偿值的确定和输入 车刀刀具补偿包括刀具位置补偿和刀尖圆角半径 补偿两部分，刀具代码T中的补偿号对应的存储单元 中（即刀具补偿表中）存放一组数据：X轴、Z 轴的 位置补偿值、刀尖圆角半径值和假想刀尖方位 （0~9）。操作时，按以下步骤进行： ① 确定车刀X轴和Z轴的位置补偿值。如果数控车床 配置了标准刀架和和对刀仪，在编程时可按照刀架 中心编程，即将刀架中心设置在起始点，从该点到 假想刀尖的距离设置为位置补偿值，如图4.7所示， 该位置补偿值可用对刀进行测量。如果数控车床配 置的是生产厂商所特供的特殊刀架，则刀具位 置补 偿值与刀杆在刀架上的安装位置有关，无法使用对 刀仪,因此，必须采用分别试切工件外圆和端面的方 法来确定刀具位置补偿值。
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课题一 中等复杂轴类零件加工之一
本课题要求运用数控车床加工如图4.1所示轴类零件， 毛坯为Φ35棒料，材料为45钢。
a)零件图 b)实体图 图4.1 中等复杂轴类零件一 本课题的学习目标是：掌握G71、G70和G72指 令的用法，了解车刀刀具半径补偿的用法，能应用这 些指令编程并加工中等复杂轴类零件。
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2.精加工循环（G70） 由G71完成粗加工后，可以用G70进行精加工。 编程格式：G70 P（ns）Q（nf）； 其中ns和nf与前 述含义相同。 在这里G71程序段中的F、S、T的指令都无效，只有 在ns～nf程序段中的F、S、T才有效，以图4.3的程序 为例，在N130程序段之后再加上：N140 G70 P70 Q130就可以完成从粗加工到精加工的全过程。 3.车刀的刀具半径补偿 车削数控编程和对刀操作是以理想尖锐的车刀刀尖 为基准进行的。为了提高刀具寿命和降低加工表面的 粗糙度，实际加工中的车刀刀尖不是理想尖锐的，而 总是有一个半径不大的圆弧，因此可能会产生加工误 差。在进行数控车削的编程和加工过程中，必须对由 于车刀刀尖圆角产生的误差进行补偿，才能加工出高 精度的零件。
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a)零件图 b)实体图 图4.3 G71指令的应用
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O1000； N10 G50 X200 Z140 T0101； N20 G90 G97 S240 M03； N30 G00 X120 Z10 M08； N40 G96 S120； N50 G71 U2 R0.1； N60 G71 P70 Q130 U1.0 W0.5 F0.3； N70 G00 X40； （ns） N80 G01 Z-30 F0.15 S150； N90 X60 Z-60； N100 Z-80； N110 X100 Z-90； N120 Z-110； N130 X120 Z-130； （nf） N140 G00 X125； N150 X200 Z140 T0100 M09； N160 M02；
图4.9 端面粗加工循环
模块四 中等复杂轴类零件加工 2.应用G72指令加工如图4.10所示零件。
a)零件图 b)实体图 图4.10 G72指令的应用 加工程序为： N10 G50 X200 Z190 T0101； N20 G90 G97 S220 M03； N30 G00 X176 Z132 M08； M40 G96 S120；
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②假想刀尖方位的确定 车刀假想刀尖相对刀尖圆角中心的方位和刀具 移动方向有关，它直接影响刀尖圆角半径补偿的计 算结果。图4.6是车刀假想刀尖方位及代码。从图 中可以看出假想刀尖A的方位有八种，分别用1~8 八个数字代码表示，同时规定，假想刀尖取圆角中 心位置时，代码为0或9，可以理解为没有半径补偿。
在此应注意以下几点： （1）在使用G71进行粗加工循环时，只有含在G71 程序段的F、S、T功能才有效。而包含在ns→nf程序 段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环也无 效。 （2）A→B之间必须符合X轴、Z轴方向的共同单调 增大或减少的模式。 （3）可以进行刀具补偿。 例如， 在图4.3中，试按图示尺寸编写粗车循环加 工程序。
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其中 △d——背吃刀量； e——退刀量； ns——精加工形状程序段中的开始程序段号； nf——精加工形状程序段中的结束程序段号； △u——X轴方向精加工余量； △w——Z轴方向的精加工余量； f、s、t——F、S、T代码。
图4.2 外圆粗切削循环Βιβλιοθήκη 模块四 中等复杂轴类零件加工
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N150 G00 G40 X100.0 Z100.0 T0100； N160 T0202； 换切断刀，设刀宽为3mm N170 G00 X35.0 Z-46.0； N180 G01 X1.0 F20； 切断 N190 G00 X50.0； N200 G00 Z100.0 T0200 M05； N210 M30； 3. 装夹刀具 安装车刀应注意以下问题： （1）刀尖应与工件中心等高或稍高。如果装得低于中心， 由于切削抗力的作用，容易将刀柄压低而产生“扎刀”现 象。 刀柄伸出刀架不宜过长，一般比被加工孔长5—6mm.
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图4.7 车刀位置补偿 ② 确定刀尖圆角半径。根据所选用刀片的型号查出其 刀尖圆角半径。 ③ 根据车刀的安装方位，对照图4.6所示的规定，确 定假想刀尖方位代码。 ④ 将每把刀的上述四个数据分别输入车床刀具补偿表 （注意和刀具补偿号对应，参见后面的实例）。 通过上述操作后，数控车床加工中即可实现刀具 自动补偿。
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一、基础知识 1. 外圆粗切削循环（G71） 在使用G90、G94时，已使程序得到简化，但还有 一类复合形固定循环，能使程序进一步得到简化。利 用复合形固定循环，只要编出最终加工路线，给出每 次切除的余量深度或循环次数，机床即可自动地重复 切削直到工件加工完为止。 当给出图4.2所示加工形状的路线A→A′→B及背吃 刀量，就会进行平行于Z轴的多次切削，最后再按留 有精加工切削余量△w和△u/2之后的精加工形状进行 加工。 编程格式 G71 U（△d） R（e）； G71 P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w） F（f） S （s）T（t）；
图4.4 假想刀尖与刀尖圆角
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在上述情况下，用带刀尖圆角的车刀车削端面、外 径、内径等与轴线平行的表面时，不会产生误差，但 在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过 切现象（如图4.5所示）