1、1毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：螺纹轴的数控加工工艺设计 姓 名：丘慧敏 编 号：20092000133 平顶山工业职业技术学院2012 年 5 月 20 日2平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 丘慧敏 专业 数控技术专业 任 务 下 达 日 期 2012 年 3 月 日设计（论文）开始日期 2012 年 3 月 日设计（论文）完成日期 2012 年 5 月 日设计（论文）题目： 螺纹轴的数控加工工艺设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 江桂兰 系（部）主 任 王岗岭 2012 年 5 月 20 日3平顶山工业职业技术学院毕业设计（
2、论文）答辩委员会记录机械工程 系 数控技术 专业，学生 丘慧敏 于 2012 年 5 月 20 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 螺纹轴的数控加工工艺设计 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 丘慧敏 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， 4平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名：丘慧敏 专业 数控技术 年级 09 级 毕业设计（论文）题目： 螺纹轴的数控加工工艺设计 评
3、 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 5目 录 1. 螺纹简述和工艺分析与设计 .41.1 螺纹的简述 .41.2 数控加工工艺分析与设计 .42. 螺纹轴车削加工工艺及编程 .62.1 螺纹加工概念及加工工艺 .62.2 G32 螺纹切削指令应用 .102.3 螺纹切削单一固定循环 G92.132.4 螺纹切削复合循环 G76.142.5 内螺纹切削编程示例 .163. 典型轴类零件（螺纹轴）的数控加工工艺分析 .183.1 零件图工艺分析 .183.2 选择设备 .193.3 确定零件的定位基准和装夹方式 .
4、193.4 刀具选择 .1963.5 确定加工顺序及进给路线 .193.6 切削用量选择 .204 结果分析 .224.1 零件的精度与尺寸检验.224.2 产生误差的主要因素.225 轴类零件（螺纹轴）加工过程中几点说明 .23结 论 .24参考文献 .25致谢 .267摘 要数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一，本设计是根据数控车削加工的工艺方法，安排工序的先后顺序，确定刀具的选择和切削用量的选择等设计的。根据设计思想总结了数控车削加工工艺的一些综合性的工艺原则，结合螺纹轴的设计加工，提出设计方案，并对比分析。数控加工中经常遇到螺纹轴的加工，在对某螺纹轴零件进行加工工艺分
5、析的基础上，编写了数控加工程序，检验数控编程及各种工艺的正确性，为该类零件的数控加工提供了很有意义的参考。关键词：数控车床 数控车削加工工艺 螺纹加工 零件图的工艺分析81.螺纹简述和工艺分析与设计1.1 螺纹的简述在 圆 柱 或 圆 锥 母 体 表 面 上 制 出 的 螺 旋 线 形 的 、 具 有 特 定 截 面 的 连 续 凸 起 部 分 。螺 纹 按 其 母 体 形 状 分 为 圆 柱 螺 纹 和 圆 锥 螺 纹 ； 按 其 在 母 体 所 处 位 置 分 为 外 螺 纹 、 内螺 纹 ， 按 其 截 面 形 状 （ 牙 型 ） 分 为 三 角 形 螺 纹 、 矩 形 螺 纹 、 梯
6、形 螺 纹 、 锯 齿 形 螺纹 及 其 他 特 殊 形 状 螺 纹 ， 三 角 形 螺 纹 主 要 用 于 联 接 ， 矩 形 、 梯 形 和 锯 齿 形 螺 纹 主 要用 于 传 动 ； 按 螺 旋 线 方 向 分 为 左 旋 螺 纹 和 右 旋 螺 纹 ， 一 般 用 右 旋 螺 纹 ； 按 螺 旋 线的 数 量 分 为 单 线 螺 纹 、 双 线 螺 纹 及 多 线 螺 纹 ； 联 接 用 的 多 为 单 线 ， 传 动 用 的 采 用 双线 或 多 线 ； 按 牙 的 大 小 分 为 粗 牙 螺 纹 和 细 牙 螺 纹 等 ， 按 使 用 场 合 和 功 能 不 同 ， 可 分为 紧
7、 固 螺 纹 、 管 螺 纹 、 传 动 螺 纹 、 专 用 螺 纹 等 。1.2 数控加工工艺分析与设计零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件零件工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。分析零件，技术要求包括 5 个方面：（1）加工表面的尺寸精度，该零件图的表面尺寸精度要求较高；（2）主要加工表面的形状精度，该零件主要加工的形状为外圆弧表面；（3）主要加工表面的相互位置精度；（4）加工表面的粗糙度和机械物理性能；（5）
8、热处理及其它要求。该零件有端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、退刀槽等，故为典型轴零件，最适合数控车床加工，选择 FANUNC 的 Oi 系列机床。（1）确定工件的加工部位和具体内容9确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序联系。工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量等。前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。本工序要加工的部位和具体内容。（2）确定工件的装夹方式根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可以采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极
9、高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，因它在生产厂已通过了严格的平衡，具有高转速（极限转速可达 40006000 r/min） 、高夹紧力（最大推拉力为 20008000 N） 、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件，软爪弧面由操作者随机配制，可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力，可改变卡盘夹紧力，以满足夹紧各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达 0.03 mm。由于螺纹轴是一个普通轴类零件，所以采用三爪卡盘进行定位装夹。加工时以右端面为定位基准，取工件的左
10、端面中心为工件坐标系的原点。（3）走刀路线的确定标准走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：寻求最短加工路线；最终轮廓一次走刀完成；选择切入切出方向；102. 螺纹轴车削加工工艺及编程2.1 螺纹加工概念及加工工艺螺纹加工是在圆柱上加工出特殊形状螺旋槽的过程，螺纹的常见的用途是连接紧固、传递运动等。螺纹常见的加工方法有：滚丝或螺纹成型、攻丝、铣削螺纹、车削螺纹等。CNC 车床可加工出高质量的螺纹，本章主要用 CNC 车床车削螺纹的工艺编程方法。车削螺纹加工是在车床上，控制进给运动与主轴旋转
11、同步，加工特殊形状螺旋槽的过程。螺纹形状主要由切削刀具的形状和安装位置决定。螺纹导程由刀具进给量决定。如图 2.1 所示的螺纹车削加工。图 2.1 车削螺纹加工CNC 编程加工最多的是普通螺纹，螺纹牙形为三角形，牙型角为 60，普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。粗牙普通螺纹的螺距是标准螺距，其代号用字母“M”及公称直径表示，如 M16、M12 等。细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直径螺距表示，如 M241.5、M272 等。普通螺纹加工刀具刀尖角通常为 60，螺纹车刀片的形状跟螺纹牙型一样，螺纹刀切削不仅用于切削，而且使螺纹成型。机夹式螺纹车刀如图 2.2 所示，分为外螺纹车刀和内螺纹车刀两种。可转位螺纹车刀是弱支撑，刚度与强度均较差。
