1、 1 圆弧轴的简单加工 姓名 （西南科技大学网络学院机电一体化技术专业 机电一体化技术 14 级 X 班） 【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。数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用，对零件进行编程 加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。本设计通过对典型的数控车床轴类零件工艺特点、数控加工工艺的分析，给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法，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。设计说明书以典型的数控车床轴类零件为例，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
2、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。对于提高制造质量、实际生产具有 一定的指导意义。 【关键词】： 轴类零件；数控加工；工艺设计；工艺分析；刀具；切削用量 2 Simple Processing Of The Arc Axis. （ Yang Hua） ( Southwest University of Science and Technology Institute of Electrical,SWUST ) Grade: 2014Class: autumn class 【 Abstract】 ： With the
3、 continuous development of science and technology, numerical control technology in the enterprise to play an increasingly important role. CNC machining and manufacturing technology is gradually being widely used to process the parts before processing, process analysis has a very important role. The
4、design of the typical CNC lathe shaft parts processing characteristics, numerical control processing technology analysis, given the general part of the CNC machining process analysis methods, design reasonable processing technology, give full play to the NC machining of high quality, high efficiency
5、, low Cost characteristics. Design specification Take typical CNC lathe shaft parts as an example, according to the material, contour shape and machining precision of the workpiece to be machined, Etc., the preparation of the processing of parts of the program. According to the requirements of the m
6、anual will be processed parts, and parts self-test data analysis, indicating that the process should pay attention to matters. It is of great significance to improve manufacturing quality and actual 3 production. 【 Keywords】 : Shaft parts; CNC machining; process design; process analysis; cutting too
7、ls; 4 目 录 一、零件的工艺分析 5 （一）零件图 5 （二）零件图的分析 5 （三）确定加工方案 5 二、工件的装夹 6 （一）定位基准的选择 7 （二 ） 定位基准选择的原则 7 （三）确定零件的定位基准 7 （四）装夹方式的选择 7 （五）确定合理的装夹方式 7 （六）数控车床常用的装夹方式 8 三、 切削用量及刀具的选择 8 （一）确定切削用量 8 （二）设置刀点和换刀点 12 （三）刀具的选择 12 四、加工工序的编排 12 （一）工步与工序的划分 13 （二）加工路线和加工顺序的确定 14 （三）加工程序 左端钻孔程序 16 （四）模拟运行 17 （五）零件加工 17 （六）
8、 精度自检 17 5 五 .总结 18 参考文献 .12 致谢 14 6 序 言 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。数控加工制造技术正逐步得到广泛的应用，对零件径向编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。 数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。我们在数控机床上加工零件时，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。 此论文一共分为五章，分别讲述了零件的工艺分析、工件的装夹、加工工序的编排、切削用量及刀具的选
9、择、加工工序的编排。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。对于自己来说，这次毕业设计不仅使自己对以往的知识的再次回顾，而且把所学内容整体的系统的结合，理论与实践结合起来，培养巩固和综合运用所学的基本理论和专业知识的能力。提高进行调查研究、整理资料、分析论证和论文写作的能力。从中得到不少收益。 7 一、零件的工艺分析 1、零件图 图 1-1 零件工艺图纸 2、零件图的分析 （ 1）零件长度为 138mm，从右到左依次为：长 20mm、公称直径为 30mm、有 2mm 的 450 倒角双头螺
10、纹；长 5mm、公称直径 26mm 的退刀槽；长 10mm的 53 度锥面；长 10mm 直径为 36 的圆柱面；依次相连半径为 15mm 的逆弧面、半径为 25mm 的顺弧面、直径为 50mm 的球面和半径为 15mm 的顺弧面；长 5mm、公称直径为 34mm 的槽；长 15mm 的 300 锥面；长 10mm、公称直径为 56mm 的圆柱面。该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面 S?50mm 的尺寸公差还兼有控制该球面形状误差的作用。视图正确，表达直观、清楚，绘制负荷国家标准，尺寸、公差、表面粗糙度以及技术要求的
11、标注齐全、合理。 （ 2）分析零件图可知： ?26-?36 锥面、 ?30 圆柱端面和 ? 26 圆柱端面表面粗糙度 Ra 为 3.2um，其余表面粗糙度 Ra 为 6.3um。 （ 3）零毛坯材料为 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 ?60mmx145mm。 3、确定加工方案 8 进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）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 （ 2）在轮廓曲线上，有三处为圆弧，
12、其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应该进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 （ 3）为便于装夹，胚件需在左端，右端面也应先粗车出并钻好中心孔。采用一夹一顶的方式，毛坯选 ?60mm 棒料。 （ 4）用手动中心钻钻孔，再用 ?18 的麻花钻，再用镗刀粗精加工。 （ 5）外圆表面：粗车 -精车。 （ 6）外螺纹：在精车的外圆表面分数次进给加工。 二、工件的装夹 1、定位基准的选择 在制定零件加工的工艺过程时，正确的选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的精度，而且对 零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精
13、度的前提，还能简化加工工序，提高加工率。 2、定位基准选择的原则 9 （ 1）基准重合原则为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者合一。 （ 2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠、定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。 （ 3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。 3、确定零件的定位基准 以左右大端面为定位基准。 4、装夹方式的选择 为了工件不至于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理地选择夹紧方式十分
14、重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。 5、数控车床常用的装夹方式 (1)在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小工件。 (2)在两顶尖之间装夹。对于出尺寸较大或价格工序较多的轴类零件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准，应用较广泛。 10 (3)用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要用一般卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚
15、性好，轴向定位基准，应用较广泛。 (4)用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚度性好，轴向定位基准。 6、确定合理的装夹方式 装夹方法：先用三爪自定心卡盘毛坯左端，加工右端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘毛坯右端，再加工左端达到工件精度要求。 图 2-1 钻内孔装夹图 图 2-2 车削装夹示意图 三、切削用量及刀具的选择 1、确定切削用量 数控编程时，必须确定每道工序的切削用量，并以指令；主轴转速应根据允许的切削速度和工件直径来选择； b：车螺纹时主轴的转速；在车螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 P 大小； K：保险系数，一般取为 80.；主轴转速 n最后根据上述计算值、机床说明书而定，选；（ 2）进给速度的确定；进给速度是数控机床 切削用量中的重要参数，主要根据； a.当工件的质量要求能得到保证时，为提 数控编程时，必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中，切削用量包括主轴转速、进给速度计背吃刀量等。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具寿命，充分发挥机床性能，最大限度的提高生产率，降低成本。 (1)主轴转速的确
