轴套类零件加工工艺学生姓名： 学号：学 院：专 业：丄指导教师：2021-07-15目录绪论2第一章 数控机床的开展过程 3.第二章数控机床根本组成和工作原理 4.2.1 数控机床的根本组成 4.2. 2 数控机床的工作原理 4第三章 轴类零件的加工工艺 5.3.1轴套类加工介绍 5.3.2轴套类加工工艺细节 6.3.3确定装夹方案 6.3.4轴套类零件的数控车削加工 7.3.5刀具选择.8.3.6轴套类数控加工刀具卡片 .8.3.7 被吃刀量确定9.第四章 零件工艺分析 9.4.1 零件加工分析 9.4.2确定毛坯10.4.3机床设备选择 104.4工件夹具10.第五章 工艺路线的拟定 .1.15.1零件的加工顺序 1.1.5.2进给路线1.1.5.3走刀路线图1.1.第六章 确定切削三要素 1.4第七章总结16绪论数控技术是数字控制 Numerical Control 技术的简称。它采用数字化信号对被控制设 备进展控制，使其产生各种规定的运动和动作。利用数控技术可以把生产过程用某中语言编 写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进展处理输出，并控 制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进展，实现生产 过程的自动化。采用数控技术的控制系统称为数控系统Numerical Control System根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种 机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。安装有数控系统的机床称为数控机床。它是数控系统与机床本体的结合体。数控车床是 数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。除此之外还有数 控线切割机床和数控加工中心等。数控机床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、 计算机、微电子、现代控制及精细测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。数控 机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能， 更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。第一章 数控机床开展过程第一台数控机床是美国Parsons公司与美国麻省理工学院MIT于1952年 合作研制成功的， 当时是为了加工直升飞机螺旋桨叶轮廓的检查样板。 此后，其 他一些国家都开展了数控机床的研制开发和生产。 1959年，美国克耐 .杜列首次 成功开发了加工中心， 这是一种有自动换刀装置和回转工作的数控机床， 可以在 一次装夹中对工件的多个平面进展加工。 20世纪 60年代末，出现了直接数控系 统DNC及由一台计算机直接收理和控制一群数控机床。1967年，英国出现了由多台数控机床连接而成的柔性加工系统，这便是最初的柔性制造系统。 20 世纪 80 年代，出现以加工中心或车削中心为主体，配备工件自动装卸和监控检验装 置的柔性制造单元flexible manufacturing cell，简称FMC。近几年，又出现了以数控机床为根底加工单元的计算机集成制造单元 (computer integrated manufacturing,简称CIMS)，实现了生产决策、产品设计及制造、经营等过程的 计算机集成管理和控制。CAM系统之间和各个子系统之间要进展统一的数据交换。从狭义上讲，NC编程就是CAM勺同意词。利用NC加工技术，可以快速应对 市场的变化，提高产品的竞争力。同传统机械加工相比，NC加工具有如下优势：1 缩短了产品加工是的辅助时间，提高了加工效率。利用数控机床，特别是 数控加工中心进展NC加工，根本上一次装夹，减少了夹具设计与制造以及工件 定位与装夹时间。2加工精度高、平安可靠。利用数控机床和NC加工技术，可以在制造前进展加工路径的模拟和仿真， 减少加工过程中的误差， 并能进展干预检查。 能够及 早发现加工过程中的问题并加以修正。3 可以加工复杂的零件。一般机床不能加工的零件，都可以在数控机床上进 展加工并且加工精度高，可重复性好。随着CAD/CAMH体化技术的开展，很多著名的软件都具有很强的NC功能。在中国使用较为广泛的集成软件有 Pro/ENGINEER UGIL Master CAM和CATIA 等。Pro/ENGINEER是 CAD/CAM/CAPP/P(于一体的，能够完成制造业所需的各个 方面功能设计的软件包，Pro/ENGINEER集成了零件设计产品装配及 NC加工，具 有铣削、车削、点火花线切割等加工第二章数控机床的根本组成及工作原理2.1数控机床的根本组成数控机床加工零件的工作过程分以下几个步骤实现：1、根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写加工程序；2、所编程序指令输入机床数控装置；3、数控装置将程序代码进展译码、运算之后，向机床各 个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，以驱动机床的各运动部件，并控制 所需的辅助动作，最后加工出合格的零件。由此可知，数控机床的根本组成包括加工程序、输入输出装置、数控系统、 伺服系统和辅助控制装置、反应系统、电器逻辑装置以及机床本体。由下列图 2.2.1可知机床数控系统的根本工作流程。2.2 数控机床的工作原理由上图可知，数控机床在加工时，是根据工件图样要求及加工工艺过程， 将 所用刀具及机床各部件的移动量、 速度及动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方 向及冷却等要求，以规定的数控代码形式，编制成程序单，并输入到机床专用计 算机中。然后，数控系统根据输入的指令，进展编译、运算和逻辑处理后，输出 各种信号和指令，控制机床各局部进展规定的位移和有顺序的动作，加工出各种不同形状的工件。第三章 轴套类零件的加工工艺3.1 轴套类加工介绍 轴套类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部 件，传递扭矩和承受载荷。轴套类零件是旋转体零件，其长度大于直径， 一般由 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。 根据构造形状的 不同，轴套类零件可分为光轴、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。轴用轴承支承， 与轴承配合的轴段称为轴颈。 轴颈是轴的装配基准， 它们的精度和外表质量一般 要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，主要要求如下： 1 尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。轴套类零件中支承轴颈的精度要 求最高，为IT5IT7 ;配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些，为IT6IT9。2 形状精度高。3 位置精度高，其一般轴的径向跳动为 0.01 0.03 ，高精度的轴为 0.001 0.005 。4 外表粗糙度比一般的零件高，支承轴颈和重要外表的外表粗糙度Ra 常为0.10.8um,配合轴颈和次要外表的外表粗糙度 Ra为0.83.2um。轴套类零件一般常用的材料有 45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢 65Mn还有20CrMoTi、20Mn2B 20Cr等。轴套类零件最常用的毛坯是棒料和锻 件，只有一些大型或构造复杂的轴， 在质量允许时才采用铸件。 由于毛坯经过锻 造后，能使金属内部纤维组织沿外表均匀分布， 可获得较高的抗拉、 抗弯及抗扭 强度。所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外， 一般比拟重要的轴大都采用锻件。另外轴套类零件的毛坯还需要经过热处理。 轴的构造设计原那么：1 节约材料，减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸，或大的截面系数的截面形状。2 易于轴上零件的准确定位，稳固装配拆卸和调整。3 采用各种减少应力应用和提高强度的构造措施。4 便于加工制造和保证精度。轴套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 零件图工艺分析中，需理解零件构造特点、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f锻造f正火f粗加工f半精加工f渗碳f 去碳加工淬火车螺纹、钻孔或铣槽f粗磨f低温时效f半精磨f低温时效f 精磨。3 粗基准选择： 有非加工外表， 应选非加工外表作为粗基准。 对所有外表都需加 工的铸件轴，根据加工余量最小外表找正。且选择平整光滑外表，让开浇口处。 选结实可靠外表为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。4 精基准选择： 要符合基准重合原那么， 尽可能选设计基准或装配基准作为定位 基准。符合基准统一原那么。 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、安装稳定可靠外表为精基准。3.2 轴套类加工细节1 零件螺纹外径、圆锥、侧角、外圆和台阶可一次加工，圆弧已大于90，加工是要注意保证加工不干预。2 为便于装夹，坯件左端预车出加持局部，右端也应先车出并钻好中心孔，毛坯用料为直径70mm棒料。3 该零件在加工中只需要一次装夹加工， 从图纸上进展尺寸标注分析： 工件坐标系的工 件原点应选择定在零件装夹后的右端面圆心处 O 0，0点，3.3 确定装夹方案由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置， 因而根据要求夹具能保证 零件在机床的正确坐标方向， 同时协调零件与机床坐标系的尺寸。 因此数控机床 的夹具应定位可靠、 稳定，一般采用三爪自定心卡盘、 四爪单动卡盘或弹簧夹头。 分析本工件为外轮廓加工， 外外表可以依次加工， 无内孔， 可采用一次装夹完成 粗、精加工。为了保证在加工螺纹时确保工件不来回晃动 ,减少误差 ,一般以轴线和左端面为定位基准左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧 ,右端采用活动顶尖支撑装夹方案。3.4轴类零件的数控车削加工20QO-A43032临O0T止口丄步号工步内容夹刀具量具粗车外圆精车槽精车螺纹精车外圆编号名称编号名称01020303外圆车切槽刀螺纹刀螺纹刀01020102游标卡尺千分尺游标卡尺千分尺软件职业技术学院数控自动加工工序卡型别车削零件图号零件名称轴套类零件3 1设备名称车床设备型号CJK6032A 程序号%0001根本材料45#钢硬度HRC26-28工序名称区域车削工序号NC0113.5刀具的选择与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，不仅要求刚性好、 精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整 方便，满足数控机床的高效率。因此，刀具的选择是数控车削加工工艺中的重要 内容之一，它不仅影响机床加工效率而且直接影响零件的加工质量。在编程时选 择刀具通常要考虑机床的加工能力、 工序内容、被加工零件材料等因素。数控加 工刀具材料要求采用新型优质材料，一般原那么是尽可能选择硬质合金精细加工 时还可选择性能更好、更耐磨的陶瓷立方氮化硼和金刚石刀具并优选刀具参数。 一般来说需将所选定的刀具参数填入表轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。常见的轴套类数控加工刀具如下。3.6轴承套数控加工刀具卡片产品名称或代号数控车工艺分析实例零件名称轴承