濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計題目軸類零件的加工系別機電系專業(yè)數(shù)控技術(shù)班級數(shù)控1001班姓名李志遠學(xué)號10230129指導(dǎo)教師李濤日期2012年9月濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：軸類零件的數(shù)控加工 設(shè)計要求：1.所加工軸的零件2. 軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓弧、圓錐面、退刀槽，內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成對軸類零件設(shè)計要求具體如下：1.對于零件的外輪廓，要嚴格的依照圖紙上的加工精度（即表面粗糙度等級）進行加工2.在加工普通螺紋時，為了防止割傷工人的手及提高牙根的強度，外螺紋牙頂在H/8處削平，槽底在三角形下部H/6處削平或倒圓，不能誤認為三角形螺紋齒頂是絕對尖的3.在該設(shè)計零件加工過程中還應(yīng)保證形狀和位置公差中的同軸度、全跳動標準4.加工工件時，要選擇好切削的三要素，以至加工出合格的零件設(shè)計進度：第一周: 確定畢業(yè)設(shè)計題目第二周: 搜集有關(guān)軸加工的相關(guān)資料并做好前期準備第三周: 用制圖軟件繪制軸的圖紙，如autoCAD等軟件第四周：用CAXA軟件繪制實體軸，手工編制軸的程序第五周: 設(shè)計軸的加工路線及工藝卡片第六周: 選擇毛坯及設(shè)計夾具第七周: 依據(jù)數(shù)控程序進行加工零件第八周: 零件的檢驗與分析第九周：對加工程序以及加工過程的總結(jié)并做畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師（簽名）： II濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計摘 要本設(shè)計所選的題目是有關(guān)軸類零件的設(shè)計與加工，通過對軸零件的工藝分析，制定加工路線，繪制數(shù)控加工工藝卡片，最后編制加工程序并解釋，最終用數(shù)控機床加工出零件，數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，它是運用數(shù)控原理，機械制造基礎(chǔ)知識，數(shù)控工藝分析，數(shù)控編程，制圖軟件（Caxa、Auto/cad等制圖軟件）和數(shù)控機床實際操作等專業(yè)知識對零件進行設(shè)計，是對所學(xué)專業(yè)知識的一次全面訓(xùn)練。

軸是組成機器的重要零件之一，其主要功能是支持作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件(如齒輪、蝸輪等)，以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動并傳遞轉(zhuǎn)距和動力，如齒輪，車輪，電動機，轉(zhuǎn)子，銑刀等各種作回轉(zhuǎn)運動的零件，都必須安裝在軸上，才能實現(xiàn)它們的功用此次設(shè)計主要是圍繞設(shè)計零件圖的加工工藝及操作加工零件來展開的，我們在現(xiàn)有的條件下保證質(zhì)量，加工精度以及生產(chǎn)的經(jīng)濟成本來完成，對我們來說具有一定的挑戰(zhàn)性其主要內(nèi)容有：軸類零件的工藝分析，確定加工路線，繪制數(shù)控加工工序卡片，程序的編制與解釋，程序的檢驗、試切、加工，加工后的檢驗工作以及總結(jié)關(guān)鍵詞：加工工藝分析，加工工序卡片，加工精度，切削用量 III目 錄摘 要 III1 零件圖分析 11.1 零件加工工藝分析 11.2 確定裝夾方案 11.3 選擇工、量、刃具 11.3.1 選擇工具 21.3.2 選擇量具 21.3.3 選擇刀具 21.4 切削用量的選擇 31.4.1 背吃刀量的確定 31.4.2 主軸轉(zhuǎn)速的確定 31.5 加工路線的坐標計算 41.5.1 基點坐標 52 編制數(shù)控加工工藝卡片 63 程序的編制與解釋 83.1 尺寸精度要求 83.2 工藝處理 83.3 表面粗糙度要求 83.4 形狀和位置精度的要求 103.5 螺紋加工的尺寸計算 113.5.1 數(shù)控車床車削螺紋的控制原理 113.5.2 螺紋的切削方法 113.5.3 三角形螺紋的基本尺寸計算 113.6 程序的編制與解釋 124 程序的檢驗、試切、加工 184.1 程序的檢驗步驟 184.2 回機械零點試切對刀 184.3自動運行加工 18結(jié) 論 20致 謝 21參考文獻 22201 零件圖分析1.1 零件加工工藝分析在數(shù)控車床如圖上圖所示的帶螺紋的軸類零件，該零件由圓柱面，外圓錐面，內(nèi)孔，圓弧面及螺紋構(gòu)成。

分析該工件的形狀，形狀較復(fù)雜，不是很規(guī)范的階梯軸，因此在編寫數(shù)控加工程序時采用粗車復(fù)合循環(huán)加工指令通過以上述分析，可以采取以下幾點工藝措施：1.對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，所以編程當(dāng)中需要計算出平均值2.在輪廓曲線上，左右端面均為多個尺寸的設(shè)計基準，在相應(yīng)工序加工前應(yīng)該先車出來左右端面3.為便于裝夾，坯件的左端應(yīng)該車出來支撐部分左端面也要車出來并鉆好中心孔毛坯選為φ50X150的棒料1.2 確定裝夾方案確定坯件軸線和右端大端面（設(shè)計基準）為定位基準右端面先用三爪自定心夾緊，加工左端之后，用銅皮包裹φ46外輪廓加工右端面即可數(shù)控加工用夾具最基本的要求是能保證夾具坐標方向與機床坐標方向的相對固定，從而協(xié)調(diào)零件與坐標系的關(guān)系，便于在機床坐標系中找正建立工件坐標系此外，與普通夾具相比，還應(yīng)提出高精度、高效率、高自動化等要求，以便與數(shù)控機床相適應(yīng)一般按以下原則考慮：1.高精度、高剛性要求2.定位要求3.空間要求4.快速重組重調(diào)要求1.3 選擇工、量、刃具1.3.1 選擇工具工件裝夾在三爪自定心卡盤中，用劃線盤校正，調(diào)頭裝夾后用百分表校正表1.1工具清單序號刀具名稱單位數(shù)量1三爪自定心卡盤個12卡盤扳手副13刀架扳手副14墊刀片塊若干1.3.2 選擇量具外徑用千分尺測量，長度用游標卡尺測量，圓弧表面用半徑樣板檢測，內(nèi)徑用內(nèi)徑千分尺測量，螺紋表面用螺紋環(huán)規(guī)檢測，表面粗糙度樣板比對。

量具規(guī)格參數(shù)表1.3.2表1.2量具清單序號量具名稱規(guī)格精度單位數(shù)量1千分尺0—150㎜0.02把12游標卡尺0—25㎜0.01個13半徑樣板R1—R6.5㎜R7—R14.5㎜個14內(nèi)徑千分尺0—25㎜25—250㎜0.01個15螺紋環(huán)規(guī)M20X3副16表面粗糙度樣板套11.3.3 選擇刀具數(shù)控車床刀具的組成部分為刀片（刀具）、刀體、接柄（或柄體）、刀盤所組成選擇數(shù)控刀距通常應(yīng)考慮的因素: 1.被加工的零件的材料及性能2.切削工藝的類別3.被加工零件的幾何形狀、零件精度、加工余量等因素4.要求刀具能承受的背吃刀量、進給速度、切削速度等切削參數(shù)車削時刀具的選擇：1.選用φ20mm的麻花鉆孔，為保證圖紙規(guī)定的要求，用鏜刀粗／精孔2.粗車／精車時選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)為刀片按零件圖標準切削外圓，精加工階段為保證加工的精度，精車時要一切切出圖樣要求的零件輪廓，保證各主要表面達到圖紙規(guī)定的要求，主要是保證加工質(zhì)量3.車削螺紋時選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，其刀尖圓弧的半徑應(yīng)小于輪廓的最小圓角半徑,取0.1-0.2mm對上面刀具材料、選擇內(nèi)容的分析總結(jié)如下表：表1.3刀具卡片序號刀具號刀具名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑刀尖方位1T01硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)為刀片1粗／精車外輪廓0.2㎜32T02硬質(zhì)合金焊接切槽刀1切槽刀頭寬4㎜3T03硬質(zhì)合金60螺紋刀1車螺紋0.2㎜4?20㎜麻花鉆1鉆孔安裝在尾座內(nèi)5T04鏜刀1粗／精內(nèi)孔0.2㎜21.4 切削用量的選擇 數(shù)控車床的切削用量包括：背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速或切削速度（用于恒線速切削）、進給速度或進給量。

切削用量的選擇原則與通用機床加工相似，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)數(shù)控機床使用說明書和金屬切削原理中規(guī)定的方法和原則，結(jié)合實際加工經(jīng)驗確定1.4.1 背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)加工余量確定在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)一般當(dāng)毛坯直徑余量小于6mm時，根據(jù)加工精度考慮是否留出半精車和精車余量，剩下的余量可一次切除當(dāng)零件精度要求較高時，應(yīng)留出半精車、精車余量，半精車余量一般為0.5mm，所留精車余量一般比普通車削時所留余量小，常取0.1～0.5mm左右1.4.2 主軸轉(zhuǎn)速的確定1.光車主軸時轉(zhuǎn)速光車時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并根據(jù)零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定切削速度除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經(jīng)驗確定需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低可用下式計算主軸轉(zhuǎn)速：　（公式1）??式中：Vc----切削速度，單位m/min????????? d----切削刃選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位mm????????? s----工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位r/min車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速　　　　　　　　　 大多數(shù)普通型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速如下： （公式2） 式中：P----工件螺紋的螺距或?qū)С?，單位mmk----保險系數(shù)，一般取為80 s----主軸轉(zhuǎn)速，單位r/min 2.進給速度的確定 進給速度是指在單位時間內(nèi)，刀具沿進給方向移動距離（單位為mm/min）。

有些數(shù)控車床規(guī)定可以選用進給量（單位mm/r）表示進給速度 1.確定進給速度的原則a.當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)率，可選擇較高（2000mm/min以下）的進給速度b.切斷、車削深孔或精車時，宜選用較低的進給速度c.刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可以設(shè)定盡量高的進給速度d.進給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)2.進給速度的計算?進給速度包括縱向和橫向進給速度，其值按下式計算：（公式3）??? 式中：F----進給速度，單位mm/min?????? f----進給量，單位mm/r????????? s----工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位r/min1.5 加工路線的坐標計算1.5.1 基點坐標圖1.1零件圖簡圖1. 左端的基點坐標如下:表1.4基點坐標（X , Z）基點坐標（X , Z）a( 28,0 )e( 24,0 )b( 32,20 )f( 22,18 )c( 32,45 )g( 20,18 )d( 46,52 )h( 0, 30 )2. 右端的基點坐標如下:表1.5基點坐標（X , Z）基點坐標（X , Z）x( 20,0 )o( 42,49 )w( 20,29 )m( 42,53 )v( 14,33 )l( 46,65 )u( 30,33 )k( 36,75 )p( 30,43 )n( 46,80 ) 1.6加工路線圖 數(shù)控機床上安裝的四把刀具：分別為T01(用來粗／精加工外圓、端面、錐。