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1、河南XXXX职业学院毕 业 设 计（论 文） 题 目螺纹轴的数控加工工艺设计系 别机电工程系专 业 班 级 学生姓名XXX学 号020430XXXXX指导教师 定稿日期2010年12月10日河南XXXX职业学院毕业设计（论文）任务书专业班级姓名XXX学号020430XXXXX指导教师 设计（论文）题目螺纹轴的数控加工工艺设计主要研究内容需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。主要技术指标或研究目标.渗碳件加工工艺路线一般为：下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工（对不需提高硬度部分）淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。基本要
2、求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。主要参考资料及文献周虹. 数控车床编程与操作实训教程，清华大学出版社周虹. 机械基础 数控编程毕业设计（论文）内容与要求： 螺纹轴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。1.零件图工艺分析中，需理
3、解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工（对不需提高硬度部分）淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。3.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，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。4.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
4、装稳定可靠表面为精基准。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 AbstarctThe numerical control turning pr
5、ocessing scheme shall formulate turning procedure is one of the important contents of the design, according to the numerical control turning processing technique, the arrangement of the process, determine the sequence of tool selection and design of cutting parameter selection. According to the desi
6、gn thought summarizes some of the numerical control turning processing technology, combined with the principles of comprehensive designing and machining of threaded axis, design and analysis.CNC screw shaft frequently encountered in the process of a thread, axial parts processing, on the basis of th
7、e analysis of nc machining process, compiling and various process inspection CNC programming, the correctness of such parts for CNC processing provides very meaningful reference.Key words ：CNC lathe The numerical control turning processing Threaded processing The analysis of the technology 01目 录引 言1
8、1. 螺纹简述和工艺分析与设计21.1 螺纹的简述21.2 数控加工工艺分析与设计22. 螺纹轴车削加工工艺及编程42.1 螺纹加工概念及加工工艺42.2 G32螺纹切削指令应用82.3 螺纹切削单一固定循环G92112.4 螺纹切削复合循环G76122.5 内螺纹切削编程示例143. 典型轴类零件（螺纹轴）的数控加工工艺分析163.1零件图工艺分析163.2选择设备173.3确定零件的定位基准和装夹方式173.4刀具选择173.5确定加工顺序及进给路线173.6切削用量选择184. 轴类零件（螺纹轴）加工过程中几点说明20结 论21致 谢22参考文献23引 言科学技术日新月异，工业生产不断进
9、步，市场对产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。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。一般生产加工中，螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工艺，随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控系统的产生及其在生产领域的广泛应用，相应的先进加工工艺螺纹铣削逐渐得以实现，其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的，另外其经济性在某种情况下也更优于传统工艺。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
10、点。1.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，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。1.2 数控
11、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）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
12、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4
13、0006000 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
14、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；32. 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。
