第一篇：密封外套零件高效加工工藝探索論文

摘要：本文以某重點(diǎn)型號機(jī)密封外套零件高效加工為中心，集中筆墨從數(shù)控機(jī)床以及硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用、電加工參數(shù)優(yōu)化、刀具國產(chǎn)化等幾個(gè)方面入手，論述了高溫合金實(shí)現(xiàn)真正意義上的高效加工——優(yōu)質(zhì)、高效、低耗加工的工藝方案設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和取得的實(shí)效。

關(guān)鍵詞：高效加工；高溫合金；陶瓷刀片；刀具國產(chǎn)化

引言

密封外套類零件是重點(diǎn)型號發(fā)動機(jī)上的重要轉(zhuǎn)動部件。該類零件通常為薄壁環(huán)形零件，配合止口處尺寸最薄，只有2mm。零件整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在零件左端端面處分布有12處端面槽，在零件右端有多處與回轉(zhuǎn)軸線呈60°夾角的深腔斜槽，斜槽、花邊槽分別與端面孔、螺紋孔有嚴(yán)格的角向位置關(guān)系。零件材料為難加工材料鎳基變形高溫合金GH4169，這種材料的切削性差，切削變形量大，切削壓力大，切削時(shí)切削溫度較高，刀具極易磨損，表面質(zhì)量和尺寸精度難以保證。零件原有的加工路線均是按照普通設(shè)備設(shè)計(jì)完成，需要30幾道工序，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、生產(chǎn)周期均較長，細(xì)車、精車工序也是在普通設(shè)備上應(yīng)用普通焊接車刀加工而成，加工效率低、加工變形大、尺寸精度及技術(shù)條件不易保證。后續(xù)的銑加工工序均采用進(jìn)口合金刀具加工而成，刀具消耗1500元/件。12處端面深腔斜槽需采用電火花成型設(shè)備加工，加工效率低，繼續(xù)工藝改進(jìn)來提高該類零件的加工周期及加工效率。

1、工藝現(xiàn)狀分析

1.1提高車、銑加工效率低

原有加工路線入下：粗車第一面→粗車第二面→細(xì)車端面外圓→車裝夾基準(zhǔn)面→半精車外圓→車工藝臺→精車大頭內(nèi)孔→精車大頭外圓→劃線→銑窩→去毛刺→鉆孔12-φ6.5→去毛刺→銑花邊→鉆孔3-φ5.08→攻絲→去毛刺→锪倒角。在密封外套的加工過程中，零件反復(fù)、多次的重復(fù)裝夾定位，內(nèi)外型面與工藝基準(zhǔn)均不是一次加工而成，零件尺寸及各技術(shù)條件難以保證。零件反復(fù)、多次裝夾定位，使得生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、工序間周轉(zhuǎn)等待時(shí)間過長，生產(chǎn)管理成本大。因此，需集中加工工序，采用數(shù)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)工序集中，提高零件的加工精度及加工效率。

1.2采用焊接車刀加工效率低

GH4169材料與普通鋼件材料相比，其機(jī)械加工性能差，屬難加工的材料，切削過程中需要消耗更多的能量，加工的主要特點(diǎn)如下。（1）切削力大：高溫合金的切削力為普通碳鋼材料的兩倍以上。（2）切削溫度高：切削高溫合金的過程中，變形抗力大，刀面與切屑和工件間的摩擦劇烈，單位切削功率大，消耗的功率多，產(chǎn)生切削熱量大。（3）刀具磨損劇烈：由于切削溫度高，材料硬度高，黏結(jié)磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)生積屑瘤和棱刺，磨損刀具。由于以上的諸多原因的影響，普通焊接車刀在加工難加工材料GH4169時(shí)，加工效率低，刀具磨損嚴(yán)重，因此應(yīng)優(yōu)先選擇具有高的抗氧化性、耐磨性的刀片材料。

1.3電加工12處斜槽

由于電火花蜂窩磨設(shè)備沒有專業(yè)系統(tǒng)，不能提供可供選擇的電參數(shù)配合，人工設(shè)定的加工參數(shù)不夠優(yōu)化，加工時(shí)間為8h/件，加工周期大，影響零件交付節(jié)點(diǎn)。因此，需增大并優(yōu)化電加工參數(shù)，以提高加工效率。

1.4優(yōu)化銑加工刀具

需通過加工試驗(yàn)，選擇適宜的國產(chǎn)化刀具，以降低零件在加工過程中的切削成本。綜合以上各種情況進(jìn)行分析，可分別從數(shù)控機(jī)床、陶瓷硬質(zhì)合金刀片的應(yīng)用、電加工參數(shù)的優(yōu)化、以及刀具國產(chǎn)化等方面對零件進(jìn)行高效、優(yōu)質(zhì)、低耗加工的工藝研究。

2、高效加工方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

2.1數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用

改變傳統(tǒng)的普通車、銑加工方法，在TUR30、TU30等數(shù)控車床、加工中心上，實(shí)現(xiàn)密封環(huán)零件的半精加工、精加工、銑削加工等工序的集中，調(diào)整后加工路線如下：粗車第一面→粗車第二面→車裝夾基準(zhǔn)→半精車外圓、內(nèi)孔→車大頭內(nèi)孔外圓→銑花邊、鉆孔、锪倒角→去毛刺→攻絲→去毛刺。經(jīng)密封環(huán)零件的加工驗(yàn)證，在加工中心上一次裝夾，可完成銑花邊、鉆孔、銑槽、锪倒角等全部銑加工的工作內(nèi)容。改進(jìn)后每件零件減少加工時(shí)間19h，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間6h，提高加工效率2.5倍以上。

2.2采用機(jī)夾刀具實(shí)現(xiàn)高效加工

零件外圓型面的特殊結(jié)構(gòu)，決定了該零件在半精車工序的加工過程中必須先去除大部分的加工余量，以確保零件在精車工序中的加工余量降低、加工變形量小。陶瓷材料的機(jī)加刀具，通常具有高硬度、良好的耐磨性能、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良、并且不易與其他金屬材料產(chǎn)生黏結(jié)等特點(diǎn)，適宜GH4169這種鎳基高溫合金材料的大余量切削加工。在加工過程中，我們選用肯納的陶瓷刀具對零件進(jìn)行加工驗(yàn)證，該類型的刀片刃口處的耐磨性能好，抗機(jī)械沖擊力優(yōu)良，在加工試驗(yàn)的過程中，轉(zhuǎn)速115rpm、進(jìn)給量0.2mm/r、切削深度為1mm。去除零件外圓的大部分余量僅用了35min，材料移除率為16cm3/min，零件的加工效率提高了5倍以上，并且各型面尺寸精度高、表面質(zhì)量好。密封外套的內(nèi)孔型面及外圓型面在精車試驗(yàn)過程中，均采用伊斯卡的硬質(zhì)合金刀片來完成零件的加工驗(yàn)證。適宜轉(zhuǎn)速為70rpm、進(jìn)給量0.12mm/r、切削深度0.4mm，用時(shí)分別為40min、60min。該加工參數(shù)與零件在普通車床上使用普通焊接車刀加工相比較，加工效率分別提高了1.3倍和1倍以上。

2.3優(yōu)化電加工參數(shù)

電加工生產(chǎn)率是指在單位時(shí)間內(nèi)工件的蝕除量，可用公式表示Vw=KafeWU表示。其中Ka與加工條件有關(guān)的系數(shù)，fe脈沖放電頻率，WU單個(gè)脈沖能量。可見，提高電加工效率途徑在于提高單個(gè)脈沖能量、脈沖頻率和加工系數(shù)。

2.3.1提高單個(gè)脈沖能量所謂提高單個(gè)脈沖能量，就是指在電加工過程中，提高脈沖電壓、電流，改善放電波形。通過調(diào)整電加工參數(shù)，將脈沖寬度由250μs提高到300μs，低壓電流10.0A提高到13.0A，高壓電流0.5A提高到1.0A，包絡(luò)寬度0μs提高到2000μs，包絡(luò)停歇提高到1000μs。

2.3.2提高放電頻率所謂提高放電頻率，就是指壓縮脈沖停歇的時(shí)間。但如果脈沖停歇時(shí)間過短，就會使工作液來不及抵消電離而恢復(fù)絕緣，導(dǎo)致連續(xù)的電弧放電，從而破壞放電過程。所以必須注意選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度與停歇時(shí)間的比值，即選擇合適的脈寬比。通過調(diào)整脈寬比，將脈沖寬度250μs調(diào)整為300μs、脈沖停歇200μs調(diào)整為100μs。

2.3.3提高加工系數(shù)包括合理選擇電極材料、工作液等，以改善加工條件。我們沿用紫銅成型電極和煤油作為工作介質(zhì)。

2.3.4加大電參數(shù)考慮到成型電極加工過程中放電面積逐漸變大，由底平面放電，變?yōu)榈灼矫妗蓚?cè)面和后斜面同時(shí)放電，脈沖寬度和電流應(yīng)隨之變大，以提高加工效率。在增大電加工參數(shù)的同時(shí)，必須調(diào)整成型電極的尺寸，以適應(yīng)增大的放電間隙，加工出合格零件，經(jīng)加工試驗(yàn)，將電極寬度由11.55mm~11.65mm改為11.5+0.050mm為最佳。最終4h加工出合格零件，節(jié)省加工時(shí)間4h/件，加工效率提高1倍。

參考文獻(xiàn)

[1]郭永豐.電火花及線切割加工有問必答300例[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008.[2]周旭光.線切割及電火花編程與操作實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

第二篇：車輪類零件鉗加工劃線工藝一體化教學(xué)探索

車輪類零件鉗加工劃線工藝一體化教學(xué)探索

摘?要：本文從一體化教學(xué)實(shí)踐的角度介紹了車輪類零件鉗工劃線工藝設(shè)計(jì)的方法。

關(guān)鍵詞：車輪?鉗工劃線

隨著科技發(fā)展，鉗工的工作范圍越來越廣，技術(shù)水平也不斷提高。鉗工劃線是確保壁厚均勻的關(guān)鍵工藝，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率和降低成本有著重要的意義。

一、車輪類零件結(jié)構(gòu)

車輪類零件是應(yīng)用廣泛的回轉(zhuǎn)件，由踏面、輪轂、輪緣、輪輻組成。輪轂及輪緣是關(guān)鍵受力部位，必須確保壁厚均勻。

圖

如圖所示為冶金車輛車輪零件圖，工件材質(zhì)為ZG310-570，輪緣尺寸φ850mm、寬200mm，踏面直徑為φ800、寬150mm，輪轂尺寸外徑φ310mm、中心孔φ200H7，輪輻厚度50mm，鍵槽尺寸、45±0.03。

二、鉗工劃線

車輪毛坯鉗工劃線是確保輪轂、輪緣壁厚最關(guān)鍵的一步，必須準(zhǔn)確。

1.準(zhǔn)備工作

（1）劃線工具。工具主要包括平臺、劃針、劃規(guī)、游標(biāo)高度尺、方尺、樣沖、90°角尺、墊鐵（或千斤頂）、手錘、直尺。

（2）劃線涂料。為使劃線清晰，一般在劃線部位涂上一層涂料，常用的有大白粉或白粉筆。

（3）毛坯清理及檢驗(yàn)。查看鑄件有無鑄造缺陷，清理型砂、毛刺、氧化皮等，檢查毛坯加工余量。

2.劃線步驟

鉗工劃線時(shí)必須考慮承載受力的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理分配加工余量。

（1）毛坯劃線。①車輪平放，底部三點(diǎn)加墊鐵找平，用90°角尺沿四周靠外圓φ870mm調(diào)平找正。②車輪頂面及外圓面涂大白粉。③在中心孔φ180mm頂面加木條，讓木條與端面上平面對齊，分別以不加工內(nèi)圓φ700mm和內(nèi)圓φ310mm為基準(zhǔn)用3點(diǎn)定圓心，在木條上找出圓心，核對內(nèi)外φ850mm、φ800mm、φ200mm加工余量分配，如不合理，就用借料方法調(diào)整圓心位置，保證輪轂部位壁厚尺寸均勻。厚度應(yīng)為（310-200）/2=55mm及車緣部位壁厚為（850-700）/2=50mm，并確保各加工表面有足夠的加工余量。

對于確定好的圓心，用劃針劃出十字，然后以該中心為基準(zhǔn)分別以半徑R=850/2=425mm，R=（200-4）/2=98mm，用劃規(guī)劃出輪圓外圓φ850mm，中心軸孔粗加工藝后的尺寸φ196mm尺寸線，然后用直尺檢驗(yàn)外圓φ850mm、內(nèi)圓φ196mm尺寸是否正確。

毛坯劃線前要做好找正。首先應(yīng)按不加工表面找正，有兩個(gè)以上不加工表面時(shí)，應(yīng)選重要的或較大的表面為依據(jù)，兼顧其他不加工表面；沒有不加工表面時(shí)，通過對各加工表面自身位置找正。工件的誤差或缺陷用找正不能補(bǔ)救時(shí)，可采用借料來解決。借料的步驟是：測量工件的誤差，找出偏移部位，測出偏移移量；確定借料方向和大小，合理分配各部位的加工余量，劃出基準(zhǔn)線；以基準(zhǔn)線為依據(jù)，依次劃出其余各線；用游標(biāo)高度尺，劃出車輪厚度200mm尺寸，標(biāo)記，并用直尺檢驗(yàn)尺寸是否正確；用手錘樣沖在已劃好線的部位做出標(biāo)記，然后轉(zhuǎn)交車削工序進(jìn)行加工。劃線方法為：用劃線盤測出輪輻平放面高度的尺寸，然后以車輻壁厚50mm為基準(zhǔn)，往上下返200mm高度相應(yīng)尺寸，即用高度尺標(biāo)定出，用劃線盤測出輪輻平放面的高度尺寸，然后上返（200-50）/2=75mm，在φ870mm外圓平放頂面劃出此線一周，在此高度位置下返200mm，在φ870mm外圓平放底面劃出另一高度線一周，完成高度劃線。

（2）鍵槽劃線。①內(nèi)外圓及端面加工好后，車輪平放在平臺上。②在中心孔φ200mm上頂面加木條，讓木條與端面上平面齊平。以φ200mm圓為基準(zhǔn)，用三點(diǎn)定圓心法在木條上找出圓心，參照兩個(gè)φ50mm孔中心位置用劃針和方尺劃出中心十字線，以（210.4-100）=110.4mm為半徑劃出210.4mm尺寸線，按圖樣位置以十字中心線為基準(zhǔn)，對稱返尺寸22.5mm，用劃針劃出45mm尺寸線，確定鍵槽位置線，檢驗(yàn)劃線尺寸無誤后轉(zhuǎn)交插削工序進(jìn)行鍵槽加工。

（作者單位：秦皇島技師學(xué)院）

第三篇：畢業(yè)論文-零件的數(shù)控加工工藝編制

X X X X 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院

論文題目：系 別：專 業(yè)：學(xué) 制：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)教師：

2011

畢 業(yè) 論 文

零件的數(shù)控加工工藝編制 數(shù)控與材料工程系 數(shù)控技術(shù) 三 年

年 10 月

摘要

本次設(shè)計(jì)主要是對數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，首先對數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀、內(nèi)切槽刀。第二，針對零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)錐孔，在加工過程中，工件需要調(diào)頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合。

關(guān)鍵字：刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對刀點(diǎn)、工件的定位。

-I 第1章 數(shù)控加工基礎(chǔ)

1.1 數(shù)控機(jī)床簡介

1.1.1、數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。

1）具有高度柔性、適應(yīng)性強(qiáng) 2）生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 3）工序高度集中

4）生產(chǎn)效率和加工精高、質(zhì)量穩(wěn)定 5）能完成復(fù)雜型面的加工 6）技術(shù)含量高

7）減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件 8）有利于生產(chǎn)管理

1.1.2、數(shù)控機(jī)床的分類

數(shù)控設(shè)備的種類很多，各行業(yè)都有自己的數(shù)控設(shè)備和分類方法。在機(jī)床行業(yè)，數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。

1．按工藝用途分類

按其工藝用途可以劃分為以下四大類：

（1）金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類：

①普通數(shù)控機(jī)床 ②數(shù)控加工中心（2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的

第2章 數(shù)控車削加工工藝及程序編制

工藝分析是工藝員的中心工作也是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是對工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備。合理正確的工藝分析也是編制數(shù)控加工程序的重要依據(jù)。故工藝分析是數(shù)控加工不可缺少的。

正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內(nèi)容。

零件尺寸的正確標(biāo)注：由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關(guān)系一定要明確；各種幾何元素的條件要充分，應(yīng)無引起沖突的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等；構(gòu)成零件輪廓的幾何尺寸的條件應(yīng)充分。

識讀零件：零件圖紙直接反映零件的結(jié)構(gòu)，而零件的結(jié)構(gòu)決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結(jié)構(gòu)。

工藝步驟：制定數(shù)控加工程序、劃分工步、工序，確定對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，刀具補(bǔ)償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對其程序進(jìn)行校驗(yàn)和優(yōu)化。

2.1 零件工藝分析

零件結(jié)構(gòu)分析

1.如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構(gòu)成，外螺紋絞復(fù)雜其中多個(gè)直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф

刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm。

2.3刀具卡片

2.4確定工件的定位與裝夾方案

在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素：

1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； 3.易于定位和裝夾； 4.易于切削的清理；

5.抵抗切削力由足夠的剛度；

工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。

由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)30的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對刀點(diǎn)在（100.1000）處。

2.5 切削加工順序的安排

①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加

切槽

螺紋加工

速度，以v(m/min)表示。其計(jì)算公式：

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）n——車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min）

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時(shí)留1mm的精車余量，粗加工時(shí)選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/min，精加工選擇1000 r/min，由公式計(jì)算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)

2.7 數(shù)控加工工藝文件的填寫

2.7.1.工藝過程卡片

2.7.2.機(jī)械加工工序卡片

2.8 保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。

2.8.1刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

2.8.2采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。

2.非水溶性切削液：切削油、固體潤滑劑，非溶性切削液主要起潤滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。

2．9數(shù)控加工程序

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414

G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841

G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600

G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200

G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000

9X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5

第3章 加工成果

3.1仿真軟件介紹

3.1.1軟件簡介

市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的國內(nèi)第一款自動免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數(shù)控JNC編程和加工功能，學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動編程或讀入CAM數(shù)控程序加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國內(nèi)唯一自動免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。

3.1.2 斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

3.對刀，輸入刀補(bǔ)

4.開始加工

車外輪廓

鉆孔

鉆一個(gè)ф20深度為29的孔

完成內(nèi)輪廓加工

至此整個(gè)零件仿真加工完成。

參考文獻(xiàn)

[1]《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 [2]《數(shù)控機(jī)床編程與加工技術(shù)》，李年芬，北京科技出版社 2005 [3]《數(shù)控機(jī)床加工工藝與編程》楊琳，北京中國勞動社會出版社 2005

第四篇：第12章典型零件加工工藝作業(yè)

第12章典型零件加工工藝作業(yè)

1．頂尖在軸類零件加工中起什么作用？在什么情況下需進(jìn)行頂尖孔的修答：軸類零件最常用兩中心孔為定位基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合的原則，并能夠研？有哪些修研方法？

在一次裝夾中加工出全部外圓及有關(guān)端面，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，所以頂尖在軸類零件加工中上重要的定位元件，起主要起定位作用。

當(dāng)加工高精度軸類零件時(shí)，中心孔的形狀誤差會影響到加工表面的加工精度，另一方面，當(dāng)零件進(jìn)行熱處理后，中心孔表面會出現(xiàn)一定的變形，因此，要在各個(gè)加工階段對中心孔進(jìn)行修研。

修研的方法有三種：用硬質(zhì)合金頂尖修研；用油石、橡膠砂輪或鑄鐵頂尖修研；用中心孔磨床磨削。

2．主軸的機(jī)械加工工藝路線大致過程是怎樣安排的？

答：機(jī)床主軸一般是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高，其機(jī)械加工工藝路線為：備料-正火-車端面和鉆中心孔-粗車各外圓-調(diào)質(zhì)-半精車-精車-表面淬火-粗、精磨外圓表面-磨內(nèi)錐孔等幾個(gè)主要工序。

3．分析主軸加工工藝過程中如何體現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合、互為基準(zhǔn)的原答：主軸在加工過程中，各主要加工表面的精加工均采用錐心軸或錐堵等代則？它們在保證主軸的精度要求中都起了什么重要作用？

替內(nèi)孔軸線，采用兩頂尖支承定位。一般在精加工完兩端的錐孔后，兩端用錐堵中心孔定位作為定位基準(zhǔn)，這樣充分體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合的原則； 而在精加工兩端錐堵時(shí)，又是以軸上的精加工的主要加工外圓作為基準(zhǔn)的，體現(xiàn)了互為基準(zhǔn)的原則。通過采用這些加工措施，充分保證了主軸的軸頸相對于支承軸頸的同軸度和端面對軸心線的垂直度等相互位置精度。

4．精磨主軸內(nèi)錐孔的工序是怎樣進(jìn)行？

答：主軸錐孔對主軸支承軸頸的徑向跳動，是機(jī)床的主要精度指標(biāo)，因而錐孔的磨削是主軸加工的關(guān)鍵工序之一。在精磨主軸內(nèi)錐孔時(shí)在專用的磨主軸錐孔夾具上進(jìn)行。如圖1所示。

前后支架和底座固定在一起前支架由帶錐度的巴氏合金襯套支撐主軸工件前錐軸頸，后支架由鑲有尼龍的頂塊支撐工件。必須保證工件軸線與砂輪軸線等高，以免將錐孔母線磨成了曲線。浮動夾頭的錐柄裝在磨床主軸的錐孔內(nèi)，工件尾端夾于卡頭彈性套內(nèi)，用彈簧把彈性套連同工件向左拉，并通過鋼球壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄端面以限制工件的軸向竄動。

圖1 磨主軸錐孔夾具

1一彈性套；2一鋼球；3一彈簧；4一浮動夾頭：5一底座；6一支承架

5．箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要技術(shù)要求有哪些？這些要求對保證箱體零件答：箱體是機(jī)器中箱體部件的基礎(chǔ)零件，由它將有關(guān)軸、套和齒輪等零件組在機(jī)器中的作用和機(jī)器的性能有何影響？

裝在一起，使其保持正確的相互位置關(guān)系，彼此按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)動。箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：構(gòu)造比較復(fù)雜，箱壁較薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，在箱壁上既有許多精度較高的軸承支承孔和平面，也有許多精度較低的緊固孔。箱體類零件需要加工的部位較多，加工的難度也較大。其主要技術(shù)要求有：（1）支承孔的精度和表面粗糙度。箱體上軸承支承孔應(yīng)有較高的尺寸精度和形狀精度以及較小的表面粗糙度值，否則，將影響軸承外圈與箱體上孔的配合精度，使軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，若是機(jī)床主軸支承孔，還會影響其加工精度。

（2）支承孔之間的孔距尺寸精度及相互位置精度。箱體上有齒輪嚙合關(guān)系的相鄰孔之間，應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度的要求，否則會使齒輪的嚙合精度降低，工作時(shí)產(chǎn)生噪聲和振動，并降低齒輪使用壽命，箱體上同軸線孔應(yīng)有一定的同軸度，否則不僅給軸的裝配帶來困難，還會使軸承磨損加劇，溫度升高，影響機(jī)器的工作精度和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）主要平面精度和表面粗糙度。箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)面和加工中的定位基準(zhǔn)面，它們應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗造度數(shù)值，否則將影響箱體與機(jī)器總裝時(shí)的相對位置和接觸剛度以及加工中的定位精度。

（4）支承孔與主要平面的尺寸精度和相互位置精度。箱體上支承孔對裝配基面要有一定的尺寸精度和平行度要求，對端面要有一定的垂直度要求。如果車床床頭箱主軸孔軸心線對裝配基面在水平面內(nèi)有偏斜，則加工時(shí)會使工件產(chǎn)生錐度。

只有滿足了這些技術(shù)要求才能保證箱體上孔的配合精度、相對位置精度和接6．孔系加工方法有哪幾種？舉例說明各加工方法的特點(diǎn)及其適用性。答：孔系是指一系列具有相互位置精度要求的孔.箱體零件的孔系主要有平行（1）平行孔系的加工。平行孔系的主要技術(shù)要求是各平行孔軸心線之間及中心線與基準(zhǔn)面之間的尺寸精度和相互位置精度。加工中常用找正法，鏜模法和坐標(biāo)法。找正法是在通用機(jī)床上加工箱體類零件使用的方法，可分為劃線找正法，心軸塊規(guī)找正法和樣板找正法，適用于單件小批量生產(chǎn)。用樣板找正法時(shí)，樣板上孔系的孔距精度比工件孔系的孔距精度高，孔徑比工件的孔徑大。將樣板裝在工件上，用裝在機(jī)床主軸上的千分表定心器，按樣板逐一找正機(jī)床主軸的位置進(jìn)行加工。該方法找正快，不易出錯(cuò)，工藝裝備簡單，孔距精度可達(dá)上±0．05 mm，常用于加工較大工件。

用鏜模法加工孔系時(shí)，工件裝夾在鏜模上，鏜桿由模板上的導(dǎo)套支承。加觸剛度，使軸裝配較為容易。

系、同軸系和交叉孔系。

工時(shí)，鏜桿與機(jī)床主軸浮動連接。影響孔系的加工精度主要是鏜模的精度。用鏜模法孔距精度較高，這種方法定位夾緊迅速，不需找正，生產(chǎn)效率高，普遍應(yīng)用于成批和大量生產(chǎn)中。

坐標(biāo)法鏜孔是在普通鏜床、立式銑床和坐標(biāo)鏜床上，借助測量裝置。按孔系間相互位置的水平和垂直坐標(biāo)尺寸，調(diào)整主軸的位置，來保證孔距精度的鏜孔方法。孔距精度取決于主軸沿坐標(biāo)軸移動的精度。可用于加工孔距精度要求特別高的孔系，如鏜模、精密機(jī)床箱體等零件的孔系。

（2）同軸孔系加工。同軸孔系的主要技術(shù)要求是孔的同軸度。保證孔的同軸度有如下方法：1）鏜模法；在成批生產(chǎn)中，采用鏜模加工，其同軸度由鏜模保證。2）利用已加工過的孔作支承導(dǎo)向法；這種方法是在前壁上加工完畢的孔內(nèi)裝入導(dǎo)向套，支承和引導(dǎo)鏜桿加工后壁上的孔，3）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿法；用這種方法加工時(shí)鏜桿為兩端支承，剛度好，但后立柱導(dǎo)套位置的調(diào)整復(fù)雜，且需較長的鏜桿。該方法適用于大型箱體的孔系加工。4）采用調(diào)頭鏜法。當(dāng)箱體箱壁距離較大時(shí)，可采用調(diào)頭錘法。即工件一次安裝完畢，鏜出一端孔后，將工件臺回轉(zhuǎn)1800，再鏜另一端的同軸線孔。這種加工方法錘桿懸伸短，剛性好，但調(diào)整工作臺的回轉(zhuǎn)時(shí)，保證其回轉(zhuǎn)精度較麻煩。（3）交叉孔系的加工。交叉孔系的主要技術(shù)要求是各孔的垂直度，主要采用機(jī)床本身的回轉(zhuǎn)精度和光學(xué)瞄準(zhǔn)器定位等方法加工。

7．舉例說明安排箱體加工順序時(shí)，一般應(yīng)遵循哪些主要原則？

答：為了便于安裝，箱體一般采用分離式的。分離式箱體的主要加工部位有：軸承支承孔，接合面、端面及底面等。

整個(gè)加工過程分為兩個(gè)大的階段，先對箱蓋和底座分別進(jìn)行加工，然后對裝配好的箱體進(jìn)行整體加工。第一階段主要完成平面，連接孔、螺紋孔和定位孔的加工，為箱體的對合裝配做準(zhǔn)備。第二階段為在對合裝配后的箱體上加工軸承孔及端面，在兩個(gè)階段之間安排鉗工工序，將箱蓋與底座合成箱體，用錐銷定位，使其保持一定的相互位置，以保證軸承孔的加工精度和拆裝后的精度。這樣安排符合箱體加工中的先加工平面、后加工支承孔的原則，也符合粗加工與精加工分開的原則，可以保證箱體軸承孔的加工精底和軸承孔的中心高等尺寸達(dá)到要求。

為了保證達(dá)到這些要求，加工底座的結(jié)合面時(shí)，應(yīng)以底面為精基準(zhǔn)，這樣可使結(jié)合面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重臺，有利于保證結(jié)合面至底面的尺寸精度和位置精度。箱體對合裝配后加工軸承孔時(shí)，仍以底面為主要定位基準(zhǔn)，并與底面上的兩定位銷孔組成一面兩孔的定位方式，既符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，也符合基準(zhǔn)重合的原則，有利于保證軸承孔軸心線與結(jié)合面的重合度和與安裝基面的尺寸精度及位置精度。

8．怎能樣防止薄壁套筒受力變形對加工精度的影響？

答：為防止薄壁套筒受力變形，在加工時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行。使粗加工產(chǎn)生的熱變形在精加工中可以得到糾正。并應(yīng)嚴(yán)格控制精加工的切削用量，以減少零件加工時(shí)的變形。

②減少夾緊力的影響，工藝上可以采取以下措施：改變夾緊力的方向，即變徑向夾緊為軸向夾緊，使夾緊力作用在工件剛性較好的部位；當(dāng)需要徑向夾緊時(shí)，為減少夾緊變形和使變形均勻，應(yīng)盡可能使徑向夾緊力沿圓周均勻分布，加工中可用過渡套或彈性套及扇形夾爪來滿足要求；或者制造工藝凸邊或工藝螺紋，以減少夾緊變形。

③為減少熱處理變形的影響，熱處理工序應(yīng)置于粗加工之后、精加工之前，以便使熱處理引起的變形在精加工中得以糾正。

9．深孔加工中首先應(yīng)解決哪幾個(gè)主要問題，兩種排屑方式的特點(diǎn)如何？ 答：鉆深孔時(shí)，要從孔中排出大量的切屑，同時(shí)又要向切削區(qū)注放足夠的冷卻潤滑液。普通鉆頭由于排屑空間有限，冷卻液進(jìn)出通道沒有分開，無法注入高壓冷卻液。所以，冷卻、排屑是相當(dāng)困難的。另外，孔越深，鉆頭就越長，刀桿剛性也越差，鉆頭易產(chǎn)生歪斜，影響加工精度與生產(chǎn)率的提高。所以，深孔加工中必須首先解決排屑、導(dǎo)向和冷卻毫米幾個(gè)主要問題，以保證鉆孔精度。保持刀具正常工作，提高刀具壽命和生產(chǎn)率。

常用的排屑方式有外排屑和內(nèi)排屑兩種，外排屑時(shí)，刀具結(jié)構(gòu)簡單，不需用專用設(shè)備與專用輔具，排屑空間較大，但切屑排出時(shí)易劃傷孔壁。內(nèi)排屑時(shí)，將增大刀桿外徑，提高刀桿剛度，有利于提高進(jìn)給量和生產(chǎn)率。冷卻排屑效果較好，刀桿穩(wěn)定，可提高孔的精度和降低孔的表面粗糙度值。

10．滾齒與插齒加工分別用于什么場合？

答：滾齒用于加工精度在7～9級，最高可達(dá)4～5級，齒面Ra為1.6～0.4微米的外齒輪；插齒機(jī)主要加工精度在7～8，最高可達(dá)6，齒面Ra為1.6～0.2米的外齒輪的雙連具輪和內(nèi)齒輪。滾齒是在滾齒機(jī)上進(jìn)行，主要用于滾切直齒和斜齒外嚙合圓柱齒輪及蝸輪的輪齒。滾齒的加工精度一般在7～9級，最高可達(dá)4～5級，齒面粗糙度值Ra可達(dá)1.6～0.4μm。滾齒可作為剃齒或磨齒等齒形精加工之前的粗加工和半精加工。

插齒是在插齒機(jī)上進(jìn)行，主要用于加工直齒圓柱齒輪的輪齒，尤其適合加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪的輪齒，還可加工斜齒輪、人字齒輪、齒條、齒扇及特殊齒形的輪齒。插齒加工精度一般在7～8級，最高可達(dá)6級，齒面粗糙度值Ra可達(dá)1.6～0.2μ m，可作為齒輪淬硬前的粗加工和半精加工。加工較大模數(shù)齒輪時(shí)，插齒因插齒機(jī)和插齒刀的剛性較差，切削時(shí)又有空行程存在，生產(chǎn)率比滾齒低；但加工較小模數(shù)齒輪，尤其是寬度較小的齒輪時(shí)，其生產(chǎn)率不低于滾齒。

11．剃齒原理是什么？它能提高齒輪工件哪些方面的精度？ 答：剃齒加工原理相當(dāng)于一對斜齒輪副的嚙合過程，能進(jìn)行剃齒切削的必要條件是齒輪副的齒面間有相對滑移，相對滑移的速度就是剃齒的切削速度。剃齒刀在加工過程中，在齒面上產(chǎn)生相對滑動，從齒面上刮下很薄的切屑，在嚙合過程中逐漸將余量切除。

剃齒能校正前一工序中留下的齒形誤差、基節(jié)誤差、相鄰周節(jié)誤差和齒圈的12．分析珩齒與磨齒有什么異同點(diǎn)？

答：珩齒的加工原理與剃齒相同，珩齒可修正齒形淬火后引起的變形，減小徑向圓跳動。

齒面表面粗糙度值，提高相鄰周節(jié)的精度，并能修正齒輪的短周期分度誤差，加工成本低、效率高。磨齒是精加工精密齒輪、特別是加工淬硬的精密齒輪的常用方法，對磨前齒輪的誤差或熱處理變形有較強(qiáng)的修正能力，但生產(chǎn)率比珩齒低得多，加工成本高，據(jù)齒面漸開線形成原理的不同，磨齒可分為成形磨齒和展成磨齒兩種。

13．對不同精度的圓柱齒輪，其齒形加工方案如何選擇？

答：齒輪加工的工藝路線一般為：毛坯制造與熱處理一齒坯加工一輪齒加工一齒端加工一輪齒熱處理一精基準(zhǔn)修正一輪齒精加工一檢驗(yàn)。

對8級精度以下的調(diào)質(zhì)齒輪，用滾齒或插齒就能達(dá)到要求，對于淬火齒輪，可采用滾（或插）齒一齒端加工一熱處理一修正內(nèi)孔的方案，但淬火前應(yīng)將精度相應(yīng)提高一級，或在淬火后珩齒。

對6～7級精度的齒輪，可用剃一珩齒方案，即滾齒（或插齒）一齒端加工一剃齒一表面淬火一修正基準(zhǔn)一珩齒。也可用磨齒方案，即滾齒（或插齒）一齒端加工一滲碳淬火一修正基準(zhǔn)一磨齒。剃一珩方案生產(chǎn)率高，廣泛用于7級精度齒輪的成批生產(chǎn)中；磨齒方案生產(chǎn)率較低，一般用于6級精度以上或低于6級精度但淬火后變形較大的齒輪。

對5級以上的高精度齒輪，一般應(yīng)取磨齒方案。

第五篇：軸類零件加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

摘要

軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、凸輪以及連桿等傳動件，按照結(jié)構(gòu)類型不同，軸可以分為很多種如：階梯軸、錐度心軸、空心軸、凸輪軸等，軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間，軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)類型、及其功能，運(yùn)用定位夾緊的知識從而完成了夾具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：軸類零件、軸頸、夾具、工藝分析

目錄

目錄…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章 軸類零件技術(shù)要求......................................................................................................2 1、1尺寸精度......................................................................................................................2 1、2幾何形狀精度.............................................................................................................2 1、3 相互位置精度............................................................................................................2 1、4表面粗糙度..................................................................................................................2 第二章 軸類零件的毛胚和材料.............................................................................................3 2、1 軸類零件的選材.......................................................................................................3 2、2 軸類零件的切削用量選擇.....................................................................................3 第三章 軸類零件一般加工要求及方法...............................................................................4 3、1 軸類零件加工工藝規(guī)程..........................................................................................4 3、2 軸類零件加工注意事項(xiàng)..........................................................................................4 3、3節(jié)軸類零件加工的技術(shù)要求..................................................................................4 第四章 夾具設(shè)計(jì)........................................................................................................................6 4、1夾具的現(xiàn)狀與發(fā)展....................................................................................................6 4、2夾具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夾具的分類……………………………………………………………………………7 4、4定位原理......................................................................................................................9 第五章 軸類零件的工藝路線...............................................................................................11 5、1主軸的加工工藝分析.............................................................................................11 5、2選擇零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3確定零件加工方法................................................................................................13 5、4定位基準(zhǔn)..................................................................................................................13 5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工藝過程………………………………………………………………………… 14 6、1心軸的編程編制......................................................................................................15 6、2 心軸的加工路徑……………………………………………………………………16

第六章 心軸的編程及加工路徑...........................................................................................15 結(jié)束語...........................................................................................................................................18 謝

詞

.........................................................................................................................................19 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................................20

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第一章 軸類零件技術(shù)要求 1、1尺寸精度

起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9）。1、2、幾何形狀精度

軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。1、3 相互位置精度

軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～ 0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～ 0.005mm。1、4、表面粗糙度

一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。

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第二章 軸類零件的毛胚和材料 2、1 軸類零件的選材

軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。

根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。

軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。

40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。

軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。

精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。2、2 軸類零件的切削用量的選擇 2、2、1傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。2、2、2車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取

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第三章 軸類零件加工要求方法 3、1 軸類零件加工注意事項(xiàng)

在學(xué)校機(jī)械加工實(shí)習(xí)課中，軸類零件的加工是學(xué)生練習(xí)車削技能的最基本也最重要的項(xiàng)目，但學(xué)生最后完工工件的質(zhì)量總是很不理想，經(jīng)過分析主要是學(xué)生對軸類零件的工藝分析工藝規(guī)程制訂不夠合理。

軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點(diǎn)：

（1）零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

（2）滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工（對不需提高硬度部分）→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時(shí)效→半精磨→低溫時(shí)效→精磨。

（3）粗基準(zhǔn)選擇：有非加工表面，應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn)，同時(shí)，粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。

（4）精基準(zhǔn)選擇：要符合基準(zhǔn)重合原則，盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個(gè)定位基準(zhǔn)。盡可能使定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準(zhǔn)。3、2 軸類零件的熱處理

（1）加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

（2）調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。（4）精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。3、3 軸類零件加工的技術(shù)要求

（1）尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～I(xiàn)T7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6~IT9。

（2）幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。

（3）相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重

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要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。

（4）表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。

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第四章 夾具的設(shè)計(jì)

一、現(xiàn)狀及發(fā)展

夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1．夾具的現(xiàn)狀

國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；

（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；

（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率；

（5）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。2．現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。

（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工 ６

業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。

二、夾具的作用(1)保證加工精度

采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。(2)提高生產(chǎn)率、降低成本

用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。(3)擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍

使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4.1夾具的概念

機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。4.2 車床夾具的主要類型

在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。車床夾具按工件定位方式不同分為：定心式、角鐵式和花盤式等。4.3夾具的分類 4.3.1專門化分類：

（1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。

（2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。

（3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。（4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。

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（5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。4.3.2按使用分類：

由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。4.3.3按夾緊分類

根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：定心式夾具、角鐵式夾具、花盤式夾具、手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。

4.4定心式車床夾具

在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。4.5角鐵式車床夾具

角鐵式車床夾具：在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。4.6花盤式車床夾具

這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。4.7定位原理 4.7.1完全定位

工件在夾具中的定位的六個(gè)自由度全部被夾具中的定位元件所限制，而在夾具中占有完全確定的惟一位置，稱為完全定位，當(dāng)工件在x、y、z三個(gè)坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。4.7.2部分定位

工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。

在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。4.7.3過定位（重復(fù)定位）

幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度，稱為過定位。一般情況下，應(yīng)該避

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免使用過定位。

通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。

過定位亦可合理應(yīng)用雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。

工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng)，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長軸時(shí)的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個(gè)“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準(zhǔn)和機(jī)床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng)，尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。4.7.4欠定位

按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對不允許的。工件的同一自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。

4.8夾具的組成 4.8.1定位元件

它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動間的相對正確位置。4.8.2夾緊裝置

用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。4.8.3對刀、引導(dǎo)元件或裝置

這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。4.8.4連接元件

使夾具與機(jī)床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之間的相互位置關(guān)系。4.8.5夾具體

用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機(jī)床具有確定的位置。4.8.6其它元件及裝置

有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。

4.9夾具的功用

4.9.1能穩(wěn)定地保證工件的加工精度

用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。4.9.2能減少輔助工時(shí)，提高勞動生產(chǎn)率

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使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。4.7.4能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能

根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。

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第五章 軸類零件工藝路線

（1）軸類零件是常見的零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸、空心軸等。它們在機(jī)器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動。

（2）對于7級精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動軸，其工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗(yàn)。

（3）軸類零件一般采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。在單件小批生產(chǎn)中鉆中心孔工序常在普通車床上進(jìn)行。在大批量生產(chǎn)中常在銑端面鉆中心孔專用機(jī)床上進(jìn)行。

（4）中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準(zhǔn)，其質(zhì)量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進(jìn)行。

（5）對于空心軸（如機(jī)床主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復(fù)多次、互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，則在重裝錐堵或心軸時(shí)，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。

（6）軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進(jìn)行。因?yàn)槿绻诰囍熬豌姵鲦I槽，在精車時(shí)由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應(yīng)安排在外圓精磨之后進(jìn)行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質(zhì)量。

（7）在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機(jī)械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調(diào)質(zhì)則安排在粗加工后進(jìn)行，以便消除粗加工后產(chǎn)生的應(yīng)力及獲得良好的綜合機(jī)械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。

（8）臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。

１１ 5、1傳承軸圖樣分析

圖5.1

（1）圖5.1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。

（2）根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖5.1)規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。5、2選擇零件材料

該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠60mm的熱軋圓鋼作毛坯。

１２ 5、3確定零件的加工方法

1軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。

2加工時(shí)，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時(shí)，有使工件脫離頂尖的危險(xiǎn)。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

精車時(shí)，采用雙頂尖法（此時(shí)尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。

3刀架是車削細(xì)長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時(shí)徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細(xì)調(diào)整，使跟刀架的中心與機(jī)床頂尖中心保持一致。

4切削細(xì)長軸時(shí)，常使車刀向尾座方向作進(jìn)給運(yùn)動（此時(shí)應(yīng)安裝卡拉工具），這樣刀具施加于工件上的進(jìn)給力方向朝向尾座，因而有使工件產(chǎn)生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。5、4定位基準(zhǔn)

（1）合理地選擇定位基準(zhǔn)，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。

（2）粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5、5工尺寸和切削用量

（1）傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。

（2）車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。5、6工藝過程

定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化

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皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。

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第六章 傳承軸加工路徑及編程 6、1心軸的工路徑分析

采用一夾一頂裝夾工件，粗、精加工外圓及加工螺紋。所用工具有外圓粗加工正偏刀（T01）、刀寬為2mm的切槽刀（T02）、外圓精加工正偏刀（T03）。加工工藝路線為：粗加工φ42mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→精加工φ28mm的外圓→精加工螺紋的外圓（φ34.85mm）→精加工φ35mm的外圓→精加工φ42mm的外圓→切槽→加工螺紋→切斷。

調(diào)頭用銅片墊夾φ42mm外圓，百分表找正后，精加工φ20mm的內(nèi)孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、內(nèi)孔精車刀（T02）。加工工藝路線為：加工端面→精加工φ20mm的內(nèi)孔。

１５ 6、2心軸的程序編寫

％7091 N10 G92 X100 Z10 N20 M03 S500 N30 M06 T0101 N40 G00 Z5 N50 X47 Z2 N60 G80 X42.5 Z-364 F300 N70 G80 X38 Z-134.mj8+wdas80 G80 X35.5 Z-134.2 F300 N90 G80 X30 Z-47.2 F300 N100 G80 X28.5 Z47.2 F300 N110 G00 X100 N120 Z10 N125 T0100 N130 M06 T0303 N140 S800 N150 G00 Z1 N160 X24 N170 G01 X28 Z-1 F100 N180 Z-47.5 N190 X32.85 N200 X34.85 Z-48.5 N210 Z-70.5 N220 X35 N230 Z-134.5 N240 X42 N230 Z-360.5 N240 G00 X100 N250 Z10 N255 T0300 N260 M06 T0202 N270 S300 N280 G00 X45 Z-134.5 N290 G01 X34 F50 N300 X36 N310 G00 Z-70.5 N320 G01 X33 N330 X36 N340 Z-69.5 N350 X33

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N360 X36 N370 G00 X100 N380 Z10 N385 T0200 N390 M06 T0404 N400 S400 N410 G00 X37 Z-45 N420 G76 R4 A60 X33.65 Z-72 I0 K0.8 F1.5 N430 G00 X100 N440 Z10 N445 T0400 N450 M06 T0202 N460 S300 N470 G00 Z-363.5 N480 X45 N490 G01 X5 F50 N500 G00 X100 N510 Z10 N515 T0200 N518 M05 N520 M02 ％7092 N10 G92 X100 Z50 N20 M03 S600 N30 M06 T0101 N40 G90 G00 X20 Z2 N50 G01 X14 Z-1 F100 N60 Z0 N80 G00 X100 Z50 N85 T0100 N90 M06 T0202 N100 G00 X24 Z1 N110 G01 X20 Z-1 F100 N120 Z-35 N130 X18 N140 G00 F50 N150 X100 N160 T0200 N165 M05 N180 M02

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結(jié)束語

通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對書本的知識有了更深一步的認(rèn)識和理解，知道了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性；另外，對如何查閱資料與合理利用有了更深入的了解；本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了工件的工藝路線分析、工藝過程的分析、軸類零件與夾具的設(shè)計(jì)與分析，是對我在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識的一個(gè)檢驗(yàn)，也是對所學(xué)知識的運(yùn)用和綜合；通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這個(gè)過程，對我以后參加實(shí)際工作一定有很好的鍛煉意義和指導(dǎo)作用。

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致謝辭

本設(shè)計(jì)的完成是在我們李秀珍指導(dǎo)老師的細(xì)心的指導(dǎo)下進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)中每次遇到困難，我們的老師都非常耐心的給我們講解，正是因?yàn)橛辛怂@樣不辭辛苦的講解，才使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行的這么順利。

在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷２环e跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。

從設(shè)計(jì)到選材，再到資料的收集，到畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改的全部過程，都花了我們李秀珍老師許多的時(shí)間和精力，對此我向您表示中心的感謝，您的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和高度的責(zé)任心使得我們的同學(xué)受益終身。

同時(shí)我也要感謝我的同學(xué)，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了許多你們的幫助，幫我及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題幫我改正，使我的設(shè)計(jì)順利的完成，對此我向你們深表謝意。

本設(shè)計(jì)參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此向?qū)W術(shù)界的各位前輩學(xué) 長們致敬、感謝你們！

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參考文獻(xiàn)

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