轴类零件加工工艺规程及编程课程设计-----于浩-===.doc

毕业设计（论 文）09 级 数控技术题 目： 轴类零件的数控加工工艺及编程学生姓名： 于浩指导老师： 罗 涛班 级： 数控技术09301 二○一一年十月5目 录摘 要 2前 言 3概述 4一、 工艺方案分析 5（一）零件图数控加工工艺分析 5二零件图结构工艺分析 7三、 毛坯的设计 8四 、 零件工艺规程的设计 9五 、 刀具及数控车床的选择 17六、 数控加工程序的编制 23（一） 加工坐标系设置 23（二）手工编程 25结束语 28参考文献 30毕业论文（设计）成果评定表 31 摘 要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程，侧重于该零件的工艺分析、加工路途的确定及加工程序的编制并绘制零件图、加工路途图用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点关键词：数控加工；工艺过程；加工工序；加工路途前 言机械制造业在国民经济中起着特殊重要的作用它为各个经济部门供应先进的技术装备，为人民生活供应所需的机械商品，为国防事业供应了现代化的武器，也为各个部门供应了各种机械设备，其中机械设备都是由不同的零件而组成的，这些零件是由不同的工种分别加工出来的。

随着科学技术的发展，尽管有一些零件已经用精密的铸造或冷压等方法来制造，但是，绝大多数零件的制造还离不开一般机床的加工轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，以实现回转运动并传递转距和动力，如齿轮，车轮，电动机，转子，铣刀等各种作回转运动的零件，都必需安装在轴上，才能实现它们的功用轴是代表性的零件之一，加工难度较大，工艺路途较长，涉及轴类零件的加工的很多基本工艺问题，下面通过对轴技术条件的分析和工艺过程的探讨，来说明轴类零件加工的一般规律本文主要论述了一般轴加工工艺，有工艺分析 定位基准的选择，加工阶段，机械加工工艺过程，轴的材料及热处理和检验等概述机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件通常，毛坯须要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件一个相同结构相同要求的机器零件，可以采纳几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的在现有的生产条件下，如何采纳经济有效的加工方法，合理地支配加工工艺路途以获得符合产品要求的零件，最重要的就是要编制出零件的工艺规程一、 工艺方案分析（一）零件图数控加工工艺分析抄画零件图1. 读图 审图该轴零件形态比较困难,它包括外圆、圆锥面、端面、型面、外螺纹、倒角、退刀槽、圆弧等表面的加工。

所注尺寸具体、正确符合数控加工工艺的特点表面粗糙度Ra1.6um，提高零件的表面的质量和加工精度，公差等级为中级以上，可对该零件进行双面或多面的依次加工采纳零件轮廓或两顶尖、协助工件等基准定位加工工序较集中，尺寸集中标注方法，利于编程、设计基准、工艺基准与编程原点的统一二零件图结构工艺分析该轴零件为锻件，有圆弧表面R36㎜,以及外圆柱表面R36㎜，外圆 ㎜，加工圆锥锥度8.5°，切沟槽㎜，公称直径46㎜，导程为3㎜，螺距1.5㎜的右旋一般粗牙外螺纹，旋合长度为16㎜，退刀槽为5×2㎜，外螺纹倒角1×45°；公称直径为30㎜，螺距为1.5㎜的右旋细牙内螺纹，退刀槽为4×2㎜内螺纹加工深度为32㎜，内螺纹倒角为2×45°加工最大外圆 ㎜1. 零件的材料分析（1）零件材料的选用是特别重要的，选材不当制成的零件不能满意运用要，过早损伤和破坏生产不良影响或经济效益差等机械零件选材的一般原则是：首先满意运用性能的要求，同时兼顾公益性、经济性和环绕性对于轴类零件的选材应具有一下几个要求：（2）优良的综合力学性能，即要求有高的强度韧性，以防止由于过载和冲压而引起的变形和断裂3）高的疲惫强度，防止疲惫断裂。

4）良好的耐磨性4.在特殊条件工作时还应有特殊要求本零件的材料是45号钢其化学成分为：含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量<=0.25%，Ni含量<=0.30%其力学性能：正火：850 淬火：840 回火：600 抗拉强度：不小于600Mpa 屈服强度：不小于355Mpa 伸长率：16% 收缩率：40% 冲击功：39J 钢材交货状态硬度：不大于 未热处理：229HBS 退火钢：197HBS材料长度的选择：选择长132cm 、φ98的棒料三、 毛坯的设计（一）毛坯的种类常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷压件等1. 铸件：适用于形态困难的毛胚2. 锻件：适用与零件强度较高，形态较简洁的零件尺寸大的零件因受设 备限制，一般用自由锻；中、小型零选模锻；形态困难的钢质零件不宜用自由锻3. 型材：热扎型材的尺寸较大、精度低，多用做一般零件的毛坯；热轧型 材尺寸较小、精度较高，多用于毛胚精度要求较高的中小型零件，适用于自动机床加工4. 焊接件：对于大件来说，焊接件简洁便利，特殊是单件小批生产可以大 大缩短生产周期，但焊接后变形大，需经时效处理。

5. 冷压件：适用于形态困难的板料零件，大多用于中小零件的大批量生产二)毛坯种类的选择 选择毛坯种类需考虑的因素有以下几点：1. 依据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯2. 依据零件的功能选择毛坯3. 依据生产类型选择毛坯4. 依据具体的生产条件选择毛坯三) 毛坯的形态和尺寸的选择确定毛坯的形态与尺寸的步骤是：首先选取毛坯的加工余量和毛坯的公差，其次将毛坯加工余量叠加在零件的相应加工表面上，从而计算出毛坯的尺寸，最终标注毛坯吃尺寸与公差其总的要求是：实现少屑或无屑加工因此，毛胚形态要力求接近成品形态，以机械加工的劳动量本零件的加工表面基本上是回转体表面，依据本零件的生产纲领年生产数量，经济价值及困难程度，另外本零件为轴类零件，考虑其困难程度，所以本零件毛坯为棒料因为棒料的经济性好，加工余量小，而且成本比较低是志向的选择对象依据本零件的结构特征和尺寸要求及考虑到经济性所以毛胚圆棒料的尺寸为123cm、φ50的棒料四 、 零件工艺规程的设计机械产品中的零件各种各样，千差万别，但就其结构形态而言均有肯定共性依据其结构形态特征，可以将其分为轴类、套类、盘类、机座类、连杆类等就其加工类型，可分为平面加工、外圆加工、成型面加工、异性面加工等。

机械加工工艺规程是规定产品或零件工艺过程和操作方法等工艺文件，它是指导生产的重要技术文献，是组织和管理生产的基本依据，是新建或扩建工厂和车间基地的基本资料，是进行技术沟通的重要手段一）定位基准的选择 在制定零件的加工工艺规定时，正确地选择工件的基准有着很重要的意义基准选择的好坏不仅影响零件的加工位置精度，而且对零件的表面的加工依次也有很大的影响基准有粗基准与精基准之分选择定位基准时是从保证工件精度要求动身的因而分析定位基准的选择依次就应从精基准到粗基准精基准的选择：1. 基准重合原则：就是尽可能的选用设计基准作为定位基准，这样可以避开定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差2. 基准统一原则：位置精度要求较高的某些表面加工时尽可能的选用同肯定位基准，这样有助于保证加工表面的位置精度3. 自为基准的原则：当某些表面精加工要求加工余量匀称时，选择加工表面作为定位基准，用于提高加工表面的本领的精度4. 互为基准原则：为了使加工面有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而匀称实行此原则5. 保证工件的定位精确、加紧牢靠、操作便利等原则 粗基准的选择： 粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之家的位置要求及合理安排加工表面的余量，同时，要为以后工序供应精基准。

1. 为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面作为粗基准2. 合理安排各加工表面的加工余量3. 粗基准应避开重复运用，在同一尺寸方向上，通常只允许运用一次4. 现则粗基准的表面应平整光滑，要避开锻造飞边和铸造浇冒口，分型面，毛刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧牢靠 本工件毛坯为棒料，所以采纳φ50棒料外圆为粗基准，车削零件的左端φ47的外圆须要用槽刀进行精加工，留意车削用量，保证其各个外圆以及圆弧尺寸以及表面粗糙度再掉头装甲φ49的外圆并以其为基准加工螺纹、槽、外圆以及圆弧 由以上分析可知本零件采纳两种基准原则，一是基准重合原则，它是以零件的轴心线为定位基准也是设计基准，对零件的外圆、螺纹、槽等表面进行车削加工； 另一种是基准统一原则，它是多个加工表面都以一个基准作为加工定位基准二）零件表面加工方法的选择零件的加工表面应依据加工表面的加工要求和零件的结构特点及材料性质等因素，而选择相应的加工方法在选择某一表面的加工方法，时一般总是首先选定它的最终加工方法，然后再逐一选定有关各种工序的加工方法加工方法选择的原则如下：1. 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济加工精度范围要与加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相应。

2. 所选加工方法能够保证加工表面的几何形态的精度，表面相互位置的精度要求3. 所选加工方法要求与零件材料的可加工性相适应4. 加工方法要求与生产类型相适应5. 所选加工方法要与企业现有设备和工人技术水平相适应 通过以上原则，本零件个主要表面加工方法为：1. 各回转表面，球面，椭圆及槽，倒角的车削加工用车削加工2. M30的螺纹用车削加工三）加工依次的支配 数控加工工序的划分一般可按下列方法进行1. 刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上全部可以完成的部位在用其次把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位这样可削减换刀次数,压缩空程时间，削减不必要的定位误差2. 以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简洁的几何形态，再加工困难的几何形态；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位3. 以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而须要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开综上所述，在划分工序时，肯定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况敏捷驾驭。

另建议采纳工序集中的原则还是采纳工序分散的原则，要依据实际状况来确定，但肯定力求合理而本文中的零件则需采纳其次种方法，即“以加工部位分。