轴类零件数控加工工艺设计与编程

轴类零件数控加工工艺设计与编程

摘要

随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。本设计通过对数控加工的工艺特点、加工零件工艺性等进行分析，选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。设计说明书以数控车床车削轴类零件为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。

关键词工艺分析、刀具、切削用量、加工程序、零件自检数据、加工注意事项

目录

第一章引言 (2)

第二章零件工艺分析 (2)

2.1 零件图的审查 (2)

2.1.1零件图的完整性与正确性 (2)

2.1.2 零件的技术要求分析 (3)

2.1.3 零件的材料分析 (3)

2.1.4 合理的标注尺寸 (3)

2.2 确定加工方法 (3)

2.3 工艺设备的选择 (3)

2.3.1 机床的选择 (3)

2.3.2 量具及辅助用具的选择 (3)

2.4 零件的安装 (3)

2.5 选择夹具 (3)

2.6 刀具的选择 (3)

2.7 切削用量的选择 (4)

2.7.1 主轴转速的确定 (4)

2.7.2 进给速度的确定 (5)

2.7.3 背吃刀量得确定 (5)

2.8 对刀点与换刀点的确定 (6)

2.9 工序与工步的划分 (6)

2.10 加工路线的确定 (6)

第三章加工工序的设计 (7)

3.1 工序一 (7)

3.1.2 工件的装夹方式 (7)

3.1.4 切削用量计算 (7)

3.1.5 工艺路线 (8)

3.1.6 加工程序 (8)

3.17 加工工序卡片 (9)

3.1.8 加工中的难点与解决方案 (9)

3.2 工序二 (10)

3.2.1 尺寸链的计算 (10)

3.2.3 工件的装夹方式 (10)

3.2.4 刀具选择 (10)

3.2.5 切削用量计算 (10)

3.2.6 工艺路线 (11)

3.2.7 加工程序 (12)

3.2.8 加工工序卡片 (12)

3.2.9 加工中的难点与解决方案 (13)

第四章注意事项 (13)

4.1 数控车操作注意事项 (13)

第五章成品自检数据 (13)

第一章引言

本设计说明书是根据《鄂东职业技术学院数控技术应用专业毕业设计指导书》要求编写的。

随着我国工业化进程的加速，产业结构的调整和升级，数控技术在现代企业中得到了广泛的应用，使制造业朝着数字化的方向发展。本设计以熟练掌握数控车床加工为主要目的，在认真分析零件工艺的基础上，综合运用《公差》、《机械制造技术》、《数控加工与编程》、《数控加工工艺》等专业知识，结合数控加工实际操作，按照机械加工工艺规程的内容，制定出的轴类零件数控加工工艺说明书。

本设计说明书包括零件的工艺分析、零件加工过程、加工注意事项、成品自检数据等内容。并详细介绍零件工艺分析的内容，重点阐述了零件的加工过程，认真分析和解释零件加工的程序的意义。

本设计在编写过程中得到许多老师和同学的支持与帮助，方波老师、熊霞丽老师和周成松老师对本设计进行认真的审阅，提出了许多宝贵的修改意见，在此一并表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，设计中难免存在一些错误，恳请老师和同学批评指正。

编者

2007年11月25日

第二章零件工艺分析

2.1 零件图的审查

2.1.1 零件图的完整性与正确性

零件属于短轴类，零件长度为145mm,从左到右依次为：长23mm、公称直径为30mm、有2mm的45°倒角的普通螺纹；长22mm的20°锥面；长32mm直径为47的圆柱面，并在其表面切出3个间隔5mm的3.5mm深3.5mm的槽；长为13.77mm直径为35的圆柱面；直径为52mm的球面；直径为36mm的圆柱面。该零件视图正确，表达直观、清楚，绘制符合国家标准，尺寸、公差、表面粗糙度以及技术要求的标注齐全、合理。

2.1.2 零件的技术要求分析

分析零件图可知:20°锥面、φ47mm圆柱面、φ35mm圆柱面和φ36mm圆柱面表面粗糙度Ra为1.6μm，其余表面粗糙度Ra为3.2μm。大端为φ47mm锥面的轴线对基准A（轴线）的同轴度公差为φ0.025mm，外螺纹中径、顶径公差代号为6g，内螺纹中径、顶径公差代号为6G。其余尺寸公差等级在IT7～IT10之间。

2.1.3 零件的材料分析

毛坯材料为45#，强度、硬度、塑性等力学性能好，切削性能、热处理性能等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能。毛坯下料为φ60mm×150mm。

2.1.4 合理的标注尺寸

零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。零件图上标注的尺寸便于用卡尺或样板测量。

2.2 确定加工方法

经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度要求，确定如下加工方法：

（1）外圆表面：粗车——半精车——精车

（2）外螺纹：在精车的外圆表面分数次进给加工

（3）内螺纹：钻孔——粗镗——半精镗——精镗——在精镗表面分数次进给加工。

2.3 工艺设备的选择

2.3.1 机床的选择

机床选择的原则：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。

②有利于提高生产率。

③尽可能降低生产成本(加工费用)。

根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求，选用CJK6132数控车床。

2.3.2量具及辅助用具的选择

加工过程中所需量具有：游标卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度样板。

辅助用具有：铜片、铜锤等。

2.4 零件的安装

在数控机床上加工零件时，安装零件要合理选择定位基准和夹紧方案，为提高数控机床效率，确定定位基准与夹紧方案时应注意：

（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一（基准重合原则）；

（2）减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面（基准统一原则）；

（3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。

2.5 选择夹具

夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。

根据零件的尺寸、精度要求和生产条件，选择最常用的车床通用的三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘可以自动定心，夹持范围大，适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。

2.6 刀具的选择