轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（五篇）

第一篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计文章来源：不详作者：佚名

该文章讲述了轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计.兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。诚信声明本人郑重声明：

本人所呈交的毕业设计（论文）《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文（设计）作者签名： 2008年11月12日目录摘要前言1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点1.2设备选择1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1粗基准选择原则

1.3.2精基准选择原则

1.3.3定位基准1.3.4装夹方式1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

1.4.2加工方案的确定

1.5工序与工歩的划分1.5.1按工序划分

1.5.2工歩的划分

1.6确定加工顺序及进给路线

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

1.6.2进给路线1.7刀具的选择

1.8切削用量选择1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择

1.9编程误差及其控制1.9.1编程误差1.9.2误差控制2.编程中工艺指令的处理2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制3.2模拟运行3.3零件加工3.4精度自检致谢设计小结附录轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图摘要

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。

运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。关键词：数控数控技术

毕业设计

前言

本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合运用能力，通过毕业设计和完成毕业论文也是学院对毕业生生毕业资格的审核条件，同时也为我们以后的工作打下理论基础，本次设计是由指导老师刘老师、闫老师精心指导下和六位同学的共同协作下完成的。

数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。

数控技术不断的发展，数控技术很快会普极中国工业基地，成为工业发展的标志，数控技术的成熟也是当代科技发展的标志，所以数控技术也是国家经济的体现，中国经济正加快向新兴工业化道路发展，制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用，导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控技术的学者我感到无比的荣幸，又感到无比的艰巨。

本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等，另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。

设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际经验有限，时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师给于批评和指正。

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图考核要求：

以小批量生产条件编程。不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1A B C D E 18 组

2组

319 组

4组.5 19.5 1820

28.516.5

22.521

2129.5

17.5

23.5

1．1数控加工工艺基本特点

数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如图C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sф的锥度等要求。

mm,轴线长度的精度如

mm。可控制球面形状精度、30°经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：

（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向长度

mm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）]（2）在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与RCmm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），RC与SфBmm的切点坐标为（11.210，-20.791），SфBnmm与R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm与фEmm的切点坐标为（11.5，-40.406）。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）。]（3）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф30×120mm。

1.2设备选择

根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是华中数控系统，所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。

1.3确定零件的定位基准和装夹方式 1.3.1粗基准选择原则（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。（3）粗基准应避免重复使用。

（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。1.3.3定位基准

综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。

1.3.4装夹方式

数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm，然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择

加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm，ф29ф2

3mm，mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。

1.4.2加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。

1.5工序与工歩的划分 1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。

1.5.2工歩的划分

因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，фD×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。

②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精

先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。

（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

（4）确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面，具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析，我确定该零件的进给路线有两步如下图所示：

图1.6.1 零件轮廓

第一步: 车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面处后，精车外形路线统粗车一样，再换刀切削5×1.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图4.2螺纹加工路线。

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线 1.7刀具的选择

刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀如下：

1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀，粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀，为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉（可用作图法检验），副偏角应选择Kr′大一点的，取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1，表1-17。

2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm 刀宽即可。切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3，表2-2。

3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀，为了保证螺纹牙深，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具选材料参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3即可。

刀具表如表7-1所示：表1.7.1 数控车加工刀具卡片

GD产品名

零件称

或代号

序号刀具号

T1 01 T2 02 T3 03 4 T刀

60°高速钢

车削螺纹

车刀

高速钢切槽

切槽

金外圆车刀

右端面外圆

精车轮廓

偏刀刀具规

数量

格名称 90°硬质合平端面、粗车轮廓

偏刀

右

加工表面

注

右备考试件

名称

零件

轴类

零件图号

020SKC 04 外螺纹车刀

陈

审

谦

核

准

批

共1页

页

第1编制

1.8切削用量选择

切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

合理选择切削用量的原则是：粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

1.8.1背吃刀量的选择

零件轮廓粗车循环时选ap=2mm，精加工时选ap=0.2mm，螺纹粗车时选ap=0.4mm，逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。

1.8.2主轴转速的选择

粗车直线和圆弧时n=800r/min，精车时n=1500r/min，切槽时n=600r/min，切螺纹时n=300r/min，精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。

1.8.3进给速度的选择

粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。

综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片单位鄂东职业名技术学院

称

工程序编号

序号

01 工工步内容

步号

对刀、平端面1 及试切外圆

从右至左粗车轮廓从右至左精车轮廓切槽

产品名

称及代号

考试件

夹具名称

三抓卡盘

刀具

规

号

格/mm

25×

2T01

25×2

T02

25×2

T02

T03 25×2

零件名称

轴类零件

使用设备

华中数控CK6140

主轴进给

转

速

速度

（r·min-1（mm·mi）

n-1）

500

800

150

1000

800

零件图

号

GDSKC020107

车间

数控实

训基地

背

备

吃刀量

注

/mm

手

动

自

动

自

．2

动

1.自25×25 粗车螺纹 T04

300

25×26 精车螺纹 T04

300 编陈审

批准

2008年10月23日制谦核

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 表1.8.2

数控车削加工工序卡片

零

产品名称或数控

件名

材料

鄂东职业

代号

加工工艺

称技术学院

卡

45钢

工程序夹具序

夹具编号

HNC-6140 编号名称

号

0三抓

01 卡盘

工

加

刀

主

进工步内容

步

工面

具号具规格

轴转

给速度

动

min/r

自

动

共

第1页

1页

零件图号

GDSKC02

0107

车间

背

备

吃刀量

注

号 /mm 速/(r/

/（mm

/mm

min）/min)对刀平端面及试1 切ф30mmr外圆

坯表面

毛

25×

5动

手粗车倒

角2 1.5×45°mm 粗车2 фMD×25mm 粗车ф28mm的3 端面

粗

车4 ф28×13.169mm的圆柱表面粗车ф30°的锥面粗车фE×10mm 精车倒

角7 1.5×45°mm

倒

角面

фD的圆柱

面

ф28的端面

ф28的圆柱

表面

°30

锥面

фE的外圆

柱表面

倒

角面

25×

800

25×

1000

50.自动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

фD精8 фMD×25mm

面

精车ф28mm的9 端面的端面

000

动

ф28

25×

0.自

车的圆柱

000

动

25×

0.自精车1ф28×13.169mm的圆0 柱表面 1精车30°的锥面 1精车фE×10mm 2 1切槽5×1.5mm 3 1粗车4 фMD×1.5mm 1精车5 фMD×1.5mm

ф28的圆柱

表面

30°

锥面

фE的外圆

柱表面

ф18的外圆

柱表面

фM

D×1.5螺

纹面

фM

D×1.5螺

纹面 T

25×

000

25×

000

25×

000

25×

300

25×

300

0.5

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动 0

右1平右端面

端面

粗车R5mm的圆R5

T25

25×

动

自手弧

粗车RCmm 的3 圆弧

粗车SфBmm的4 球面

粗车R5mm的圆5 弧

粗车6 фE×4.406mm 精车R5mm的圆7 弧

精车RCmm 的8 圆弧

精车SфBmm的9 球面的曲面

RC 的曲面

车

SфB的球面

R5的曲面

фE的圆柱

面

R5的曲面

RC 的曲面

SфB的球面

T02

25×

800

25×

000

25×

1000

25×

1000

0.5

0.动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动 10 弧精车R5mm的圆

R5的曲面

фE

T25

25×

000

0.动

自11 精фE×4.406mm

车的圆柱

面

фA

T25

25×

000

0.动

自1切槽5±0.04mm 2

表面

编制谦陈核

审

准的圆柱

T25

25×

动

自

批

页

共

第 1页

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9编程误差及其控制 1.9.1编程误差

编程阶段的误差是不可避免的，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。我们是经过笔算的数值，存在着较大的误差。

1.9.2误差控制

为了尽可能的减少笔算误差，我们采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，其精度达到0.001级，这样能有效地将误差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值内。

2.编程中工艺指令的处理 2.1常用G指令代码功能表。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）代码

*G00 G01 G1 02 G03 G33 G04 0 G07 6 *G11 G7 12 意组义

快速点定位

直线插补 0顺圆插补

逆圆插补

螺纹切削 0暂停延时

1虚轴设定

单段允许0 单段禁止

代

码

G40

G44

G49

*G50

组

意义

回参考点

参考点返

回

刀径补偿

取消

0刀径左补

偿

刀径右补

偿

刀长正补

偿

代

码

G54～

G59

组

意义

局部坐标系设

0定

机床坐标系编

程工件坐标系1～

16选择

工件坐标系设定 0

宏指令调用

XY*加工平G17 面

ZXG18 2 面

YZG加工平19 面

G20 0英

0制单位

G25

*0加工平

注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。2.2常用M指令代码功能表表2.1.2 常用M指令代码

作代用时码

间

程M★

00 0 停 0序暂

动换刀 19

停

自

★

轴准别义

码

间组

意

代用时

别

义

码

间

主

作

组

意

代用时

别

义

作

组

意

程

条M★

01 0 停

程M★

02 束

主M# 03 转

主M# 04 转

主M★

05 转

注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制程程序内容

程序注释轴停

开

松

轴反a

紧

夹

返回 0程序轴正

★

切削液 98

关

调用

子0程序序结

切削液 60 b

开

★ 0

件

子0换工

更0件暂

切削液 30

开

★ 0

束并0序结序段号

00%0001 1 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X35Z3 03 NM08 04 NG71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 05 NG00X18Z3S1000 06 NG01Z0F50 07 NX21Z-1.5 08 NZ-25 09 NX28

；程序起始行

；右端面外圆车刀

；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆

；精车ф28的端10

面

NZ-38.169 11 NX23.05Z-47.5 12 NG01W-10 13 NG00X100 14 NZ100 15 NT0202 16 NG00X32Z-25 17 NG01X18F10 18 NG04P3 20 NG00X25 21 NW1.5

；ф28的外圆表

；30°的锥面

；фE的外圆面

；退刀快速定位

；换切槽刀

；快速定位

；切槽至ф18

；暂停修光

；快速定位

；快速定位 22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 5 N31 N32 NG01X21 X18W-1.5 G04P3 G00X100 Z100 T0303 G00X30Z3S300 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.G00X100Z100 M09 M05

；倒角起点

；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点

；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转

NM30 34 00%0001 2 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X30Z3 03 NM08 04 NG71UI1R2P06Q12E0.2F200 05 NG00X5.844Z3S1000 06 NG01Z0F80 07 NG03X15.582Z-6.136R5 08 NG02X22.420Z-20791R17

；程序结束并返

回

；右端面外圆车刀

；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆09 NG03X24.542Z-37.739R14.508 10

弧

；精车ф29的圆弧

NG02X23.05Z-40.406R5 11 NG01Z-44 12 NG000X100 13 NZ100 14 NT0202 15 NG00X35Z-46.5 16 NG01X19F10 17 NG04P3 18 NG00X35 19 NZ-47.5

；精车R5的圆弧

；фE的外圆面

；退刀快速定

；退刀快速定位

；换切槽刀

；快速定位

；切槽至ф19

；暂停修光

；退刀

；快速定位 20 NG01X19 21 NG04P3 22 NG00X100 23 NZ100 24 NM09 25 NM05 26 NM30 27 |<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制 3.2模拟运行

数控加工程序编制好后将其输入数控车床，然后对刀，在将机床锁住进行程序校验，仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象，若有应及时对程序错误处进行修改，修改后保存，再次调出修改后的程序进行校验，直到程序万无一失，没有任何错误的情况下方可进行自动加工。注：这个环节是必不可少的，否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情

回

；程序结束并返；主轴停转；关切削液；退刀；退刀；暂停修光；切槽至ф19 况，直接影响机床的加工精度及寿命，更严重的是存在人身安全隐患。

3.3零件加工

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

在课堂上学到的都是以理论为主，实践为辅，而现实生活中不论是做什么事情都是以理论为办事依据，实际行动为主。比如：我们的毕业设计就是要以理论知识为原则来设计自已的数控车削加工过程，然后再根据你的设计步骤来进行实践验正，看实践操作是否满足工艺过程和技术要求，若不行则要进行多次修改直到合格为止。在这里我学到了做任何事情要细心、认真、有耐心，考虑每一个细节问题要全面周到。

在设计期间，我们以小组为单位，遇到问题一起分析，找出关键地方，使我们能在较短的时间内找到解决方案，让我们在零件的加工实践操作中和工艺方面的分析得到进一步的认识，也看到了互相学习钻研和拼搏的精神，我的毕业是经过一次又一次的修改和反复的验正，最后在老师的批准下，毕业设计终于合格了。我的毕业设计之所以能圆满的完成是在得到指导老师刘老师、闫老师精心指导下和我们组的其他成员汪卫、张行、倪新、曾旭、金涛同学的互相帮助下完成的，在这里我要忠心的感谢我们的指导老师刘老师、闫老师的精心指导以及我们组其他成员的帮助。我还要真诚的祝福各老师在以后的岁月里身体健康、步步高升；祝福同学们在今后的人生道路上工作顺利、事业有成。设计小结

在开始做毕业设计前，我认真阅读了毕业设计指导书，对零件图进行仔细的分析，从而在设计前有一个清晰的思路，也为我的设计打下了基础，使我的开题报告能顺利的完成。开题报告完成后，接着开始进行正文的撰写，设计也就正式开始了，首先我们对零件进行了工艺分析，如毛坯尺寸大小的确定和材料的确定，选择合适的加工方案法，拟定加工方案，选择合适的夹具、刀具与切削用量的确定等。在工艺分析上，让我们巩固了在大一大二时学的机械制造、机械制图、机械设计、公差与配合、金属工艺CAD绘图等专业课程，是我更好把各专业课相结合起来去完成毕业设计。随着毕业设计做完，也将意味我的大学生活即将结束，但在这段时间里面我觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面，曾经为解决技术上的问题，而去翻我所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多，也感到了很多。

在这次毕业设计中，给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如，我们想加快编程速度，除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外，还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识，对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。

在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙，非常谢谢！回顾这一个月的设计历程，太多的感想和心得是无法用文字来表达的。每次在遇到难点问题并通过自己的不断努力克服难关时，那份成就感，那种喜悦之情是别人无法体会到的。看到身边的同学都是那么认真投入，相互支持和鼓励的奋进，想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。

附录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

第二篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（范文）

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

文章来源：不详作者：佚名

该文章讲述了轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计.兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。

（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。

（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。

诚信声明

本人郑重声明：本人所呈交的毕业设计（论文）《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2008年11月12日

摘要 1 前言 2 1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致谢 20 设计小结 21 附录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

摘要

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。

运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。

关键词：数控数控技术毕业设计

前言

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图

考核要求：

以小批量生产条件编程。

不准用砂布及锉刀等修饰表面。

未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5 B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1．1数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

mm,轴线长度的精度如mm。可控制球面形状精度、经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：

（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向长度

1.2设备选择

1.3确定零件的定位基准和装夹方式

1.3.1粗基准选择原则

（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。

（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。

（3）粗基准应避免重复使用。（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；

（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。

1.3.3定位基准

1.3.4装夹方式

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

1.4.2加工方案的确定

零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。

1.5工序与工歩的划分

1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

1.5.2工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右

端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺

寸要求和质量要求。

（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

图1.6.1 零件轮廓

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 数控车加工刀具卡片

产品名称

考试件

或代号

刀具规

序号刀具号

格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀陈谦

审核 1 1 1

平端面、粗车轮廓精车轮廓切槽车削螺纹批准

共1页

数量

加工表面

零件名称

轴类零件

零件图号

GDSKC 020107 备注

右偏刀右偏刀

第1页

1.8切削用量选择切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择

粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片

单位名称工序号 001 工步号鄂东职业技术学院程序编号

工步内容

对刀、平端面及试切外圆从右至左

产品名

零件名称

称及代号考试件夹具名称三抓卡盘

刀具规

刀具号

格/mm

轴类零件使用设备华中数控CK6140 主轴转速/（r·min-1）500

进给速度/（mm·min-1）50

GDSKC020107 车间

数控实训基地背吃刀量/mm

备注

零件图号 T01 25×25 手动粗车轮廓从右至左精车轮廓 5 6 编制切槽粗车螺纹精车螺纹陈谦审核

T02 25×25 800 150 2 自动

T02 T03 T04 T04 批准

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

0．2 自动

1.5 min/r 自动

共1页

自动

第1页

2008年10月23日

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>|

表1.8.2 数控车削加工工序卡片

鄂东职业技术学院

程序

工序号

编号

001 数控加工工艺产品名称或代号卡夹具名称三抓卡盘

夹具编号

加工面

刀具号

零件名称材料

45钢

零件图号 GDSKC020107 车间

备注

HNC-6140 刀具规格/mm 工步号工步内容

主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min）（mm/min)/mm 1 对刀平端面及试切ф30mmr外圆

毛坯表面 T01 2 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 11 精车30°的锥面 30°锥面 T02 12 精车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 13 切槽5×1.5mm ф18的外圆柱表面 T03 14 粗车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 15 精车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 002

平右端面

右端面 T01 2 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 3 粗车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 4 粗车SфBmm的球面车SфB的球面 T02 5 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 6 粗车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 7 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 8 精车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 9 精车SфBmm的球面 SфB的球面 T02 10 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 11 精车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 12 切槽5±0.04mm

фA的圆柱表面 T03 编制陈谦审核

批准|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9编程误差及其控制

25×25 500 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800 8 25×25 300 50 25×25 300 50

25×25 800 50 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800

共

页

手动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动

自动

手动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动

自动

第 1页

1.9.1编程误差

1.9.2误差控制

2.编程中工艺指令的处理

2.1常用G指令代码功能表

。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）

代码 *G00 G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 组意义

直线插补 01 顺圆插补

逆圆插补螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许单段禁止

代码 G29 *G40 G41 G42 G43 G44 *G49 *G50

组 00

意义回参考点参考点返回刀径补偿取消刀径左补偿刀径右补偿刀长正补偿

代码 G52 G53 *G54～G59 G92 G65

组 00

意义

局部坐标系设定机床坐标系编程工件坐标系1～6选择工件坐标系设定快速点定位 G28

09 11 00

宏指令调用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位

G68

04 03 05 注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

2.2常用M指令代码功能表

表2.1.2 常用M指令代码

代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间组别意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代码作用时间组别意义

# # ★

b 00

代码作用时间组别意义 ★ ★ ★

00 00 00 00

主轴准停程序结束并返回更换工件子程序调用子程序返回程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11

自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧松开

M99

c 注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检

3.1程序编制

程序段号程序内容 001 N01 N02 N03 N04 %0001 T0101 M03S800 G00X35Z3 M08

程序注释；程序起始行；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 N06 G00X5.844Z3S1000 N07 G01Z0F80 N08 G03X15.582Z-6.136R5 N09 G02X22.420Z-20791R17 N10 G03X24.542Z-37.739R14.508 N11 G02X23.05Z-40.406R5 N12 G01Z-44 N13 G000X100 N14 Z100

；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆；精车ф28的端面；ф28的外圆表；30°的锥面；фE的外圆面；退刀快速定位；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф18 ；暂停修光；快速定位；快速定位；倒角起点；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆弧；精车ф29的圆弧；精车R5的圆弧；фE的外圆面；退刀快速定；退刀快速定位 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

；换切槽刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；退刀；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

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注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

3.2模拟运行

3.3零件加工

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。

3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

设计小结

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

第三篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

Ads地方第三方谁的轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

一.课题介绍

1.目的

经过两年多的专业知识学习我掌握了一定的基本知识，毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾，把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解。

（1）数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。

（2）是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。

（3）对教学计划和课程设计的一次总结。

2.任务

（1）确定加工方法的选择与加工方案

（2）确定零件的安装与夹具的选择

（3）工步与工序的划分

（4）刀具的选择与切削用量的确定（5）对刀点和换刀点的确定

（6）加工路线的确定

（7）编程误差及其控制

（8）通过编程及加工出满足题目所要求精度的零件

3.拟重点解决的问题

（1）零件的装夹

（2）刀具的对刀

（3）工艺路线的制订

（4）工序与工步的划分

（5）刀具的选择

（6）切削用量的确定

（7）车削加工程序的编写

（8）机床的熟练操作

二.主要内容

1.主要技术指标（1）以小批量生产条件编程。

（2）不准用砂布及锉刀等修饰表面③。

（3）未注倒角采用0.5×45o。

（4）未注公差尺寸按 GB1804-M。

2.设计方案、设计方法、设计手段

（1）设计方案

直接用三爪卡盘装夹,加工螺纹一端,再调头加工圆弧一端.①装夹工件右端约40 mm 处,用90硬质合金外圆车刀手动平端面1mm,再换右端面外圆车刀用G71指令加工至фE×10mm,再换切槽刀切槽5×1.5mm,然后换螺纹刀加工螺纹。②将工件调头用铁皮将切槽处包住装夹该处, 先用车刀手动平端面约18mm,再用外圆车刀G71指令加工至5×1.5mm点。

（注：设计方案的具体装夹图见开题报告。）

（2）设计方法

①先对图纸进行分析确定该零件适合在哪类型的数控机床上加工比较合理 ②再根据我两年来所学的专为业知识对零件进行工艺分析 ③最后编写加工程序并对它进行校验 ④校验无误后即可进行数控自动加工。

（3）设计手段每六个人成为一组，每个组选一个题目，每个组都有一位指导老师辅导着我们做所选的题目的毕业设计，要求每个人都要做出一份全格的毕业设计。

3.主要工作程序

（1）开机

（2）调试MDI（3）输入加工程序

（4）装夹毛胚件

（5）对刀

（6）程序校验

（7）自动加工

三.主要仪器设备

HNC-CK6140 游标卡尺

其它的辅助工具

四.主要资料及参考文献

[1]詹华西编《数控加工与编程》西安电子科技大学出版社 2004年

[2]李华编《机械制造技术》高等教育出版社，2006年

[3]薛彦成主编《公差配合与技术测量》北京机械工业出版社 1999年

[4]吕士峰、王士柱主编《数控加工工艺》北京国防工业出版社 2006年

[5]李澄,闻百桥主编《机械制图》北京高等教育出版社 2003年

[6]方新主编《数控机床与编程》高等教育出版社 2007年

[7]袁哲俊主编《金属切削刀具》（第三版）上海科学技术出版社1993年

[8]聂建武主编《金属切削与机床》西安电子科技大学出版社2006年

[9]艾

兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。

（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。

诚信声明

本人郑重声明：

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2008年11月12日

目录摘要 1 前言 2 1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致谢 20 设计小结 21 附录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

摘要

关键词：数控数控技术毕业设计

前言

本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等，另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际经验有限，时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师给于批评和指正。

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图

考核要求：

以小批量生产条件编程。

不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5

B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1．1数控加工工艺基本特点

在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如图C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф轴线长度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sф可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。

mm,mm。经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф长度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向

1.2设备选择

1.3确定零件的定位基准和装夹方式

1.3.1粗基准选择原则

（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。

（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。

（3）粗基准应避免重复使用。

（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；

（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。

1.3.3定位基准

综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。1.3.4装夹方式

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

1.4.2加工方案的确定

1.5工序与工歩的划分

1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

1.5.2工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右

端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺

寸要求和质量要求。（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。

1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

图1.6.1 零件轮廓

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 数控车加工刀具卡片

产品名称

考试件

或代号序号刀具号刀具规

数量

加工表面

零件名称

轴类零件

零件图号

GDSKC 020107 备注格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀陈谦

审核 1 1 1

平端面、粗车轮廓精车轮廓切槽车削螺纹批准

共1页

右偏刀右偏刀

第1页

1.8切削用量选择

切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片

单位名称工序号 001 工步号鄂东职业技术学院程序编号

工步内容

对刀、平端面及试切外圆从右至左

产品名

零件名称

称及代号考试件夹具名称三抓卡盘

刀具规

刀具号

格/mm

轴类零件使用设备华中数控CK6140 主轴转速/（r·min-1）500

进给速度/（mm·min-1）50

GDSKC020107 车间数控实训基地背吃刀量/mm

备注

零件图号 T01 25×25 手动粗车轮廓从右至左精车轮廓 5 6 编制切槽粗车螺纹精车螺纹陈谦

审核

T02 25×25 800 150 2 自动

T02 T03 T04 T04 批准

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

0．2 自动

1.5 min/r 自动

共1页

自动

第1页

2008年10月23日

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表1.8.2 数控车削加工工序卡片

鄂东职业技术学院数控加工工艺产品名称或代号零件名称材料零件图号

卡

程序

工序号

编号

001

三抓卡盘夹具名称

夹具编号

加工面毛坯表面刀具号

45钢 GDSKC020107 车间

备注手动 HNC-6140 刀具规格/mm 25×25 工步号工步内容 1 对刀平端面及试切ф30mmr主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min）（mm/min)/mm 500

T01 外圆粗车倒角1.5×45°mm 倒角面粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

平右端面

T02 11 精车фE×4.406mm

фE的圆柱面 T02

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 800 25×25 300 25×25 300

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25

1000

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 8 50 50

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50

0.2

自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动

手动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动 12 编制切槽5±0.04mm 陈谦

审核

фA的圆柱表面

T03 批准

25×25

800 8 第 1页

自动

共

页

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1.9编程误差及其控制

1.9.1编程误差

1.9.2误差控制

2.编程中工艺指令的处理

2.1常用G指令代码功能表

。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）

代码 *G00 G01 G02 G03 组意义

直线插补顺圆插补逆圆插补

代码 G29 *G40 G41

组 00 09

意义回参考点参考点返回刀径补偿取消刀径左补偿

代码 G52 G53 *G54～G59

组 00 11

意义

局部坐标系设定机床坐标系编程工件坐标系1～6选择快速点定位 G28 01 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许单段禁止

G42 G43 G44 *G49 *G50

04 03 05 10

刀径右补偿刀长正补偿

G92 G65

工件坐标系设定宏指令调用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位

G68 注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

2.2常用M指令代码功能表

表2.1.2 常用M指令代码

代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间组别意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代码作用时间组别意义

# # ★

b 00

代码作用时间组别意义 ★ ★ ★

00 00 00 00

主轴准停程序结束并返回更换工件子程序调用子程序返回

程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11

自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧松开

M99

c 注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制

程序段号程序内容 001 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X35Z3 N04 M08 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200

程序注释；程序起始行；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆；精车ф28的端面；ф28的外圆表；30°的锥面；фE的外圆面；退刀快速定位；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф18 ；暂停修光；快速定位；快速定位；倒角起点；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓

N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆弧；精车ф29的圆弧；精车R5的圆弧；фE的外圆面；退刀快速定；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；退刀；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

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注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

3.2模拟运行

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。

3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

设计小结

在两年的大学生活里，我觉得大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了三个星期的实习，为了更深入的理解并掌握大学的专业知识，加强专业技能。我选择的毕业设计课程是：轴类零件加工。通过次此的分析，需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑，这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识，在对以前学的知识进行初步系统回顾之后，大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。在这次毕业设计中，给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如，我们想加快编程速度，除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外，还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识，对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。

附录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

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第四篇：波浪形轴类零件的数控加工工艺分析

波浪形轴类零件的数控加工工艺分析

摘要：在数控机床上加工零件，首先遇到的问题就是零件的工艺处理。制定出细致、优化的加工工艺，是数控加工应用中应重视的问题。本文介绍波浪形轴类零件的数控加工工艺分析。

关键词：波浪形轴类零件数控加工工艺分析

制定细致、优化的加工工艺，是数控加工工艺编制人员、数控加工操作人员常需分析的问题，必须在编程之前正确确定加工方案，进行工艺设计，再考虑编程。波浪形轴类零件泛指轴径外大内小的轴类零件，本类零件的加工是轴类零件中的难点。本文以典型波浪形轴类零件为例，对数控加工中的工艺处理进行分析。

1、数控加工中的典型工艺处理方法

1)改局部分散标注法尺寸为集中引注或坐标式尺寸。在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基础的。因此，零件图中最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。这种标注法，既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计、工艺、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。但是由于零件设计人员往往在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采取局部分散的标注方法，这样会给工序安排与数控加工带来诸多不便。事实上，由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用性能，因而改动局部的分散标注法尺寸为集中引注或坐标式尺寸是完全可以的。

2)刀路应尽量简单。具体要求就是尽量选用 0°或 90°方向切削。因为单轴插补加工的物理意义在于不存在轮廓误差，两轴或两轴以上插补加工，在两轴位置增益不相同时，存在轮廓误差，且平行刀路要选择较长边作为进给方向。单轴插补加工不存在轮廓误差，故对于数控铣床加工零件，必须使零件的直线轮廓平行或垂直于坐标轴，以提高零件的加工精度。

3)拐点的处理要合理，避免采用直角过渡。在外角加工中选用圆角过渡，走刀方向不会因突然改变而损坏刀具，零件的拐角轮廓误差也得以有效控制。如果确需直角过渡的，可在轮廓交接处加入G04指令，延时数十至数百毫秒，在这段时间里前段轮廓加工时的跟随误差会迅速得以修正，如车削轴类零件台肩等。在现代数控加工中可以用CAM软件来很好地处理这类问题。有些数控系统也可采用尖角过渡G07指令。

4)刀路的材料去除量要均匀，减小冲击产生。材料切削量的突然改变会对刀具和机床产生冲击，特别是在留精加工余量时更应注意，大多在使用复合固定循环时，易出现该现象。

2、波浪形轴类零件的车削加工

如图1a所示零件，在车削类零件中属于非单调类，加工时具有较高的难度，必须合理制定其加工工艺。该零件加工所用坯料设为Ø66mm的棒料，批量生产，加工时用一台数控车床，图形的数字处理及数控加工工艺如下。

2.1 图形的数学处理曲线用 35°外圆切削刀加工点 C刀具必须具备的最小副偏角 Kr′的计算: kr/arcsinCQ23arcsin39.71 O1C361 第页

故采用封闭粗切削循环时,刀具须选用副偏角大于39.71°的外圆车刀。点B坐标的计算(固定坐标系以点A为中心): O1QO1C2CQ236223227.6948

所以点 B的坐标X=2(36-27.6948+20)=56.61，Z=-35.17。封闭粗切削循环时总退刀量的计算: O2PO2D2DP230215225.981

故采用G73指令加工X轴上的总退刀量: i30O2P(56.6140)/23025.9818.30512.324

2.2 数控加工的工艺制定

工步1：夹棒料外圆柱面，车端面。

工步2：如图1b所示，采用外圆粗切削循环 G71、精加工 G70指令，加工轨迹A→B→F→H→J→G。第页

工步3：如图 1c所示,采用55°外圆车刀，封闭粗切削循环G73、精加工G70指令，加工图中轨迹 B→C→D→G。55°外圆车刀能保证点C的副偏角 Kr′为6230，大于3970，不产生刀具干涉。循环起始点O3一般位于点 C基于R36圆弧的切线以左，Ø64mm圆柱右侧端面以右，以防循环切削时的碰刀和过切。

工步4：如图 1c所示,沿轨迹D→E→K，采用纵向切削循环 G90指令,车削Ø40mm圆柱。

工步5：如图 1d所示，调头，夹持Ø64mm外圆柱面，按总长157.17mm要求，车削Ø20mm圆柱右端面。

工步6：如图 1d所示，采用纵向切削循环G90指令,车削Ø20mm圆柱。2.3工艺制定中易出现的几种问题

问题一：整个手柄曲线按一次精车处理。此加工工艺切削量太大，若刀具选择不当，易在点 A或点 C处产生刀具干涉，无法加工。

问题二：整个手柄曲线按 G71指令外圆粗切削循环G70指令精加工。此加工工艺Ø40mm圆柱、R30圆弧处切削量太大，两圆弧交点 C处附近刀具易干涉无法加工。

问题三：整个手柄用割断刀粗车至手柄轮廓，然后精加工。此加工工艺割断刀的径向坐标尺寸计算非常繁琐，不易采用此方案进行实际加工。

问题四：如图 2所示，夹棒料外圆柱面，整个手柄曲线用 35°外圆切削刀具，按 G73指令封闭粗切削循环、G70指令精加工，X轴上的总退刀量为 i =33。第页

图2 加工工艺的不合理表现

实际退刀量将由循环起始点 O3位置的变化而减小，点O3一般位于点C基于 R36圆弧的切线以左，点A居工件端面以右，否则G73切削循环时易出现碰刀和过切现象。此加工工艺在加工棒料零件时，所用循环次数非常多，不利于提高加工生产率。

3、数控仿真软件下的刀具的干涉实验

在图1c中，需用55°外圆尖刀，采用封闭粗切削循环G73、精加工G70指令车削轨迹B→C→D→G。封闭粗切削循环是对铸造、锻造成型毛坯或已粗车成型工件的切削，这里用于处理非单调轴类零件的加工。

通过计算可知，点C处刀具不引起干涉的副偏角Kr′要大于 39.71°，除用55°外圆尖刀具加工外，还可用35°外圆车刀。用35°外圆车刀车削时，必须保证副偏角Kr′大于39.71°，副偏角Kr′可在39.71°～50°范围中调节(副偏角 Kr′为50°时，主偏角Kr为95°，这里不应靠主偏角Kr小于95°来增大副偏角 Kr′)，若刀具安装不当，出现副偏角Kr′小于39.71°，将出现刀具干涉。图 3所示是在仿真软件下,刀具副偏角 Kr′为20°时在点C的干第页

涉试验，明显表明在点C刀具的后刀面与零件已发生严重干涉。图4所示是55°外圆尖刀具在点C的切削状况，没有发生干涉现象。

图3 图4

4、结论

对于坯料为棒料的波浪形轴类零件(轴径外大内小)，一般的加工方法是先右侧去除直径单调部分材料(直径外小内大部分)，按零件情况选择，然后对非单调部分，通常是采用局部G73指令和割槽处理，并采用通用加工方法补充。为解决此类零件的高精度加工，可以按上述方法进行粗加工(留0.1～0.25mm精车余量)，最后进行一次完整的精加工(精加工时必须特别注意刀具的副偏角，以防干涉)。

参考文献

1、严爱珍，李宏胜.机床数控原理与系统 [M ].北京:机械工业出版社 ,2003

2、程淑重.数控加工工艺 [M ].杭州:浙江大学出版社 ,2003 第页

第五篇：轴类零件加工工艺及夹具毕业设计论文

摘要

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、凸轮以及连杆等传动件，按照结构类型不同，轴可以分为很多种如：阶梯轴、锥度心轴、空心轴、凸轮轴等，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，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构类型、及其功能，运用定位夹紧的知识从而完成了夹具设计。关键词：轴类零件、轴颈、夹具、工艺分析

目录…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章轴类零件技术要求......................................................................................................2 1、1尺寸精度......................................................................................................................2 1、2几何形状精度.............................................................................................................2 1、3 相互位置精度............................................................................................................2 1、4表面粗糙度..................................................................................................................2 第二章轴类零件的毛胚和材料.............................................................................................3 2、1 轴类零件的选材.......................................................................................................3 2、2 轴类零件的切削用量选择.....................................................................................3 第三章轴类零件一般加工要求及方法...............................................................................4 3、1 轴类零件加工工艺规程..........................................................................................4 3、2 轴类零件加工注意事项..........................................................................................4 3、3节轴类零件加工的技术要求..................................................................................4 第四章夹具设计........................................................................................................................6 4、1夹具的现状与发展....................................................................................................6 4、2夹具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夹具的分类……………………………………………………………………………7 4、4定位原理......................................................................................................................9 第五章轴类零件的工艺路线...............................................................................................11 5、1主轴的加工工艺分析.............................................................................................11 5、2选择零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3确定零件加工方法................................................................................................13 5、4定位基准..................................................................................................................13 5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工艺过程………………………………………………………………………… 14 6、1心轴的编程编制......................................................................................................15 6、2 心轴的加工路径……………………………………………………………………16

第六章心轴的编程及加工路径...........................................................................................15 结束语...........................................................................................................................................18 谢

词

.........................................................................................................................................19 参考文献......................................................................................................................................20

１

第一章轴类零件技术要求 1、1尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。1、2、几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。1、3 相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～ 0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～ 0.005mm。1、4、表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。

２

第二章轴类零件的毛胚和材料 2、1 轴类零件的选材

轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。

根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。

轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。2、2 轴类零件的切削用量的选择 2、2、1传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。2、2、2车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取

３

第三章轴类零件加工要求方法 3、1 轴类零件加工注意事项

在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。

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）零件图工艺分析中，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。

（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、安装稳定可靠表面为精基准。3、2 轴类零件的热处理

（1）加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

（2）调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。（4）精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。3、3 轴类零件加工的技术要求

（1）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IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。

（2）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。

（3）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

４

要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

（4）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。

５

第四章夹具的设计

一、现状及发展

夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1．夹具的现状

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；

（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；

（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；

（5）提高机床夹具的标准化程度。2．现代机床夹具的发展方向

现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。

（1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。

（3）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工６

业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。

二、夹具的作用(1)保证加工精度

采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。(2)提高生产率、降低成本

用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。(3)扩大机床的工艺范围

使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。4.1夹具的概念

机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。4.2 车床夹具的主要类型

在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。4.3夹具的分类 4.3.1专门化分类：

（1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。

（2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。

（3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。（4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

７

（5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。4.3.2按使用分类：

由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。4.3.3按夹紧分类

根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：定心式夹具、角铁式夹具、花盘式夹具、手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。

4.4定心式车床夹具

在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。4.5角铁式车床夹具

角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。4.6花盘式车床夹具

这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。4.7定位原理 4.7.1完全定位

工件在夹具中的定位的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位，当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。4.7.2部分定位

工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。

在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。4.7.3过定位（重复定位）

几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。一般情况下，应该避

８

免使用过定位。

通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。

过定位亦可合理应用虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。

工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。4.7.4欠定位

按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定位方案时，欠定位时绝对不允许的。工件的同一自由度背二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。

4.8夹具的组成 4.8.1定位元件

它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。4.8.2夹紧装置

用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。4.8.3对刀、引导元件或装置

这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。4.8.4连接元件

使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置关系。4.8.5夹具体

用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。4.8.6其它元件及装置

有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。

4.9夹具的功用

4.9.1能稳定地保证工件的加工精度

用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。4.9.2能减少辅助工时，提高劳动生产率

９

使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。4.7.4能扩大机床的使用范围，实现一机多能

根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。

１０

第五章轴类零件工艺路线

（1）轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

（2）对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。

（3）轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。在大批量生产中常在铣端面钻中心孔专用机床上进行。

（4）中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。

（5）对于空心轴（如机床主轴），为了能使用顶尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。若外圆和锥孔需反复多次、互为基准进行加工，则在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。

（6）轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。

（7）在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排在磨削工序之前。

（8）台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

１１ 5、1传承轴图样分析

图5.1

（1）图5.1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

（2）根据工作性能与条件，该传动轴图样(图5.1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。5、2选择零件材料

该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

１２ 5、3确定零件的加工方法

1轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车→半精车→磨削。

2加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

3刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

4切削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。5、4定位基准

（1）合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。

（2）粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5、5工尺寸和切削用量

（1）传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

（2）车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。5、6工艺过程

定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化

１３

皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。

１４

第六章传承轴加工路径及编程 6、1心轴的工路径分析

采用一夹一顶装夹工件，粗、精加工外圆及加工螺纹。所用工具有外圆粗加工正偏刀（T01）、刀宽为2mm的切槽刀（T02）、外圆精加工正偏刀（T03）。加工工艺路线为：粗加工φ42mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→精加工φ28mm的外圆→精加工螺纹的外圆（φ34.85mm）→精加工φ35mm的外圆→精加工φ42mm的外圆→切槽→加工螺纹→切断。

调头用铜片垫夹φ42mm外圆，百分表找正后，精加工φ20mm的内孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、内孔精车刀（T02）。加工工艺路线为：加工端面→精加工φ20mm的内孔。

１５ 6、2心轴的程序编写

％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

１６

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

１７

结束语

通过做毕业设计，使我对书本的知识有了更深一步的认识和理解，知道了理论联系实际的重要性；另外，对如何查阅资料与合理利用有了更深入的了解；本次毕业设计过程中进行了工件的工艺路线分析、工艺过程的分析、轴类零件与夹具的设计与分析，是对我在大学期间所学的专业知识的一个检验，也是对所学知识的运用和综合；通过做毕业设计的这个过程，对我以后参加实际工作一定有很好的锻炼意义和指导作用。

１８

致谢辞

本设计的完成是在我们李秀珍指导老师的细心的指导下进行的，在设计中每次遇到困难，我们的老师都非常耐心的给我们讲解，正是因为有了她这样不辞辛苦的讲解，才使我们的毕业设计进行的这么顺利。

在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。

从设计到选材，再到资料的收集，到毕业设计的修改的全部过程，都花了我们李秀珍老师许多的时间和精力，对此我向您表示中心的感谢，您的严谨治学的态度和高度的责任心使得我们的同学受益终身。

同时我也要感谢我的同学，在我的毕业设计中得到了许多你们的帮助，帮我及时发现问题帮我改正，使我的设计顺利的完成，对此我向你们深表谢意。

本设计参考了大量的文献资料，在此向学术界的各位前辈学长们致敬、感谢你们！

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参考文献

1.夏伯雄，数控技术，水利水电出版社，2010 2.朱明松，数控铣床编程与操作项目教程，机械工业出版社，2007 3.王大伟.刘瑞素，数控系统，化学工业出版社，2005 4.柳河，数控编程，东北林业大学出版社，2005 5.李一民，数控机床，东南大学出版社，2005 6.朱明松，数控铣床编程与操作项目教程，机械工业出版社，2007 ２０

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（五篇）

第一篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

第二篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（范文）

第三篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

第四篇：波浪形轴类零件的数控加工工艺分析

第五篇：轴类零件加工工艺及夹具毕业设计论文

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