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1、黑龙江省佳木斯职业学院 毕 业 设 计（论 文）题 目： 典型轴类零件的加工与编程 系 别： 机电工程系 专 业： 数控技术 班 级： 08级数控二班 学 号： 200814178040035 学生姓名： 李兴旺 指导教师： 仲 健 维 完成日期： 2010-10-29 黑龙江省佳木斯职业学院毕业设计（论文）任务书专业班级08级数控二班姓名李兴旺学号200814178040035指导教师仲健维设计（论文）题目典型轴类零件的加工与编程主要研究内容典型轴类零件的加工工艺与编程主要技术指标或研究目标通过轴的零件图的分析，设计出轴的加工工艺步骤，在由加工工艺过程编制轴的加工程序。基本要求1.使学生主动
2、查阅有关资料，拓展知识2.能够熟练应用机械制造中的基本理论知识3.能够解决零件在加工过程中的加紧、定位及工艺文件编制等问题主要参考资料及文献1 杨伟群.数控工艺培训教程（数控车部分）.清华大学出版社,20022 顾 京.数控加工编程及操作. 北京高等教育出版社,20033 张超英.数控机床加工工艺编程及操作实训. 北京高等教育出版社,20034 宋放之.数控工艺培训教程.北京清华大学出版社,20035 李福生.数控机床程序编制-自动编.北京出版社,19986 周跃生.AutoCAD2010工程绘图与训练.北京高等教育出版社,2004典型轴类零件的加工工艺及编程摘 要随着科学技术飞速发展和经济竞
3、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、加工路线的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、加工路线图。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；加工路线To: with the rapid development of science and technology and economic competition
4、 becomes more intense, mechanical product update speed faster and faster, CNC machining technology as a representative of advanced productive forces, in the machinery and related industry sector plays an important role, machinery manufacturing competitive, essentially CNC technology competition. Thi
5、s design is for typical shaft parts of CNC machining technology and programming, focuses on the part of the process of analysis, processing route and processing program. And draws a roadmap for parts, processing. G code index this part of NC program, and report to the programming of the calculation
6、method, where the part process analysis is the focus of this paper and difficulty. Key words: NC machining; process; process; processing route 目 录第1章 概述11.1 典型轴类零件的加工工艺1 1.2 数控车床概述31.3 镗孔工艺31.4 螺纹加工工艺41.5 分析加工对象5第2章 工艺过程卡/加工工序卡62.1 数控加工工艺内容的选择62.2 工艺过程72.3 加工工序的划分82.4 编制工艺过程卡92.5 切削用量的确定92.6 编制加工工序卡
7、11第3章 加工路线图163.1 刀具加工进给路线的确定163.2 绘制刀具加工路线图16第4章 数控刀具表/数控编程基础174.1 本零件加工所用刀具174.2 编程基础17毕业总结22致谢23参考文献24附录一25附录二27第1章 概述1.1 典型轴类零件的加工工艺： 1.1.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。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。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由
8、同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。本论文所加工的零件典型轴类零件则属于阶梯轴。1.1.2 轴类零件一般加工要求及方法轴类零件加工工艺规程注意点轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。1)粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口
9、处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。2)精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。轴类零件加工的技术要求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IT5IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈
10、，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6IT9。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。该典型轴类零件长度为145mm，螺纹大径为30mm、长度为25mm，外圆锥面的锥度为20o、长度为29mm，圆弧总长为57mm、半径分别有24mm/9mm/8mm，所镗的孔直径为28mm、长度为26mm。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。该典型轴类零件外圆相互位置精度为0.020.04之间，圆的径向跳动为0.02，端面与轴心线保持垂
11、直，两端端面要保持平行。孔的表面与外表面也应保持平行。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。该典型轴类零件的直径为52mm的外圆、外圆锥度及孔的内表面的粗糙度均为1.6，其它位置的粗糙度为3.2。在加工该轴类零件时，需采用粗车与精车结合的方法，在粗加工零件表面轮廓时，必须保证0.5mm的精加工余量，必要时需使用刀偏表，对刀具进给时进行误差的控制，有效地减小误差，方能确定该零件在加工精度方面的各种要求。1.1.3轴类零件加工的工艺路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。 粗车半精车精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 粗
12、车半精车粗磨精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。 粗车半精车精车金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。 粗车半精粗磨精磨光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。对于本文所加工的典型轴类零件，将采用“粗车精车”的车削方式，即分别对本零件的两个端面、外圆、螺纹、外圆锥度、切槽、圆弧、镗孔七个步骤进行粗加工和精加工。1.2 数控车床概述1.2.1数控车床特点数控车床与其他类型
13、的车床相比有下列特点：1）通用性强，生产率高，加工精度高且稳定，操作者劳动强度低。2）适合于复杂零件的加工。3）换批调整方便，适合于多种中小批柔性自动化生产。4）便于实现信息流自动化，在数控车床基础上，可实现CIMS（计算机集成制造系统）。1.2.2 工作内容根据零件图要求，工作人员进行数控编程，输入到数控车床数控系统；将零件原料按规定要求放置在预定位置上；等数控车床自动生产出产品后，使用测量检测仪器，对有精度误差的产品进行误差补偿；日常的车床维护和保养及常用故障排除。1.2.3 本零件的加工所用机床型号、特点及数控系CNC6140D：该车床可以实现轴类、盘类的内外表面，锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工，也可以实现非圆曲线加工。本零件将采用法兰克系统进行加工：主要特点
