轴类零件数控工艺课程设计Word文档格式.docx
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6.各成型表面连接复杂程度中等，加工连续时间不长，不须用可转位刀片，用一般硬质合金焊接刀具即可。
加工方案一:
加工路线:
1.在普通机床上整外圆平端面，完成轴段Ф50x130。
2.加工中，从右向左，右端打中心孔。
3.先车Ф30X60轴段
4.车44.4X36.75的轴段
5.车Ф30X15的槽
6.掉头装夹
7.车Ф16X33的轴段
8.车R6、R20的弧
9.车莫氏五号锥
10.车Ф44.4X12.5的轴段
11.车Ф13X17的槽
12.车螺纹
13.去夹持端
加工方案二:
加工路线：
1、在普床上完成整外圆平端面：
左端13，切槽13X10（夹持端槽）。
2、加工中，从右往左，右端设置中心孔。
3、车Ф30X6的外圆。
4、车Ф44X的外圆。
5、车R6、R20的圆弧。
6、车R16X23的外圆。
7、车Ф30X15的圆槽。
8、车Ф13X7的圆槽。
9、车螺纹。
10、去夹持端。
11、将对中点用油砂纸抹平。
加工时选择方案一
方案二，方案二加工时由于左端有一个Ф13的槽，轴的直径过度太大，很容易产生应力集中，对工件的加工精度有影响。
降低误差可采用双主轴车床，但其照价和成本有所提高，使用本方案对大批量产品实施会造成利润的降低或由于对其设备的要求过高使其无法生产。
方案一，一次装夹完成加工，精度容易控制，对设备要求低于方案二适于大量生产的方案，生产的效率高，经济性好，因此采用方案一较合要求。
二、工艺措施的拟定：
1、图样上没有特别的精度要求，一般取表面精度为IT7级精度，使用中等数控CAK6140即可，保证零件的加工要求，编程时可直接用基本尺寸代入。
2、选取毛坯，为符合加工要求，取Ф50×
130mm的热轧45#圆钢。
3、数控加工前先在普床上完成外圆的准备加工，先使之获得Ф50的外圆,从而获得工件的回转轴线,然后再平端面,获得工件的长度基准.
4、装夹方法：
用三爪自定心卡盘夹持坐右端，并留有足够的夹持长度。
如下图所示：
5、定位基准：
端面基准设为右端面，回转基准设为轴线;
设计基准、定位基准与工艺基准三者要重合，这既符合基准统一原则，又可以防止基准不重合，影响加工精度；
在相应加工之前基准端面要先行加工。
综上所述，在普床上先平端面，加工外圆去除表面的余量达到要求，完成坯料，然后把工件放在数控车床上用三爪自定心卡盘夹持右端，并留有足够的夹持长度，由工艺设计内容依次加工圆柱、圆弧、退刀槽与螺纹，最后用切割刀割断即可完成。
三、加工路线及进给路线：
1、零件的加工顺序：
先车平面，然后遵守由粗到精，从近到远的加工原则，加工时从右到左粗车各面，粗车时留精加工余量0.25mm，由于螺纹的面比较容易损坏，应后加工，最后用切割刀切断。
2、进给路线：
A.CAK6140车床具有粗车循环及螺纹的自动加工功能，加工的时候可以依据程序去自动完成。
B.对精加工，依零件轮廓走刀一次完成精余量的切除。
C.螺纹走刀次数的确定：
分五次走刀，切削深度依次为：
0.9，0.6，0.6，0.4，0.1（最后重复一次去光刀去铁屑）。
3、走刀路线图：
（1）图a为外轮廓走刀路线图。
（2）图b为精车走刀路线图。
（3）图c为切槽走刀路线图。
（4）图d为螺纹切削走刀路线图。
（图a）粗车外轮廓走刀路线图
（图b）精车外轮廓走刀路线图
（图c）切槽走刀路线
四、卸下毛坯，掉头装夹
（图d）粗车外轮廓走刀路线图
（图E）精车外轮廓走刀路线
（图F）切槽走刀路线
（图G）切螺纹走刀路线
五、刀具选择
刀具材料为硬质合金
1.粗车时，循环车削轮廓——取一般硬质合金90°
右偏刀，从右到左依次车削轮廓，为防止干涉，取
=35°
，取刀杆直径D=20mm×
20mm。
2.精车轮廓时——取一般硬质合金35°
20mm，为保证刀尖圆角半径
小于图形结构上最小圆弧半径，取
=0.15—0.2mm。
3.切槽刀——切削刃宽度B=4mm，取刀柄为D=20×
4.螺纹刀——使用60°
外螺纹硬质合金刀，取刀柄D=20×
5.切断刀——切断刀刀刃宽度B=4mm，取刀柄D=25×
25mm。
六、数控加工刀具卡
产品的名称及代号
零件轴
零件名称
图号
A4
序号
刀具号
刀具规格及名称
数量
加工表面
备注
1
T01
90°
硬质合金外圆刀
1
粗车外表面及平端面
右偏刀
=
2
T02
35°
精车外表面
3
T03
宽度为4mm的切槽刀
切退刀槽
B=4mm
4
T04
60°
硬质合金螺纹刀
车螺纹
外螺纹
5
T05
切断刀
切断
B=4mm
6
T06
GB/T4459-5
打中心孔
编制
审核
批准
共页
七、切削用量的选择（参考文献47页）
1.背吃刀量
p:
（查参考文献2：
P133表4—2、P136表4—3）
（1）粗车循环：
45#钢属于中碳钢，经过热轧
p=2~6mm，取
p=3mm，精车余量：
p=0.25mm；
（2）螺纹循环：
粗车
p=0.4mm，循环退刀依次减少，精车余量
p=0.16mm。
2、主轴转速：
P136表4—3并参阅机床手册中“主轴转速”）
该零件的加工表面由圆柱、圆球面、顺妳圆弧及螺纹等表面组成，因为工件材料为45#中碳钢，尺寸较小。
为保证表面精度要求选取切削速度范围为
=90~160m/min。
（1）外轮廓加工：
粗加工：
=100m/min降20%
取
=80m/min
N=
=600r/min
精加工：
=135m/min降20%
=108m/min
=860r/min
（2）螺纹加工：
n=1200/2-80=520r/min
ap粗车=1.3mm逐刀减少精车=0.2mm
（3）端面，切割
切割加工：
n=400r/min
3、进给速度Vf的计算-----Vf=nf（参考文献2：
P138表4-4）
（1）外轮廓：
粗车：
取f=0.3mm/rVf=0.3×
600=180mm/min
精车：
取f=0.15mm/rVf=0.15×
860=129mm/min
Vf=nf=520×
3=1560mm/min
（3）端面，切槽：
Vf=40mm/min
切端面时可适当加大，f取0.2mm/r，则Vf端面=80mm/min
ap
（mm）
N
（r/mm）
Vc
（m/min）
f
（mm/r）
Vf
（mm/min）
车削
600
80
0.3
180
精车
0.25
860
108
0.15
129
螺纹
粗螺纹
1.3
320
1560
精螺纹
0.2
切割
1.2
400
0．08
40
切槽
切端面
0.4
0,08
根据上面的计算可得结果如下表：
综合前面分析的各项内容并将其填入数控加工工艺卡片：
单位
名称
数控0904
产品名称或代号
零件图号
工序号
程序偏号
夹具名称
使用设备
车间
O2121
三爪自定心卡盘
CJK6140数控车床
金工车间
工号
工步内容
刀具
号
规格
主轴转速
（r/min）
进给速度
背吃刀量
备注
从右到左粗车外圆
20×
20
自动
2
从右到左精车外圆
900
135
120
毛坯掉头
手动
5
600
6
900
7
400
`120
8
粗车螺纹
720
1．2
9
精车螺纹
10
共页
第三章数控工艺卡片
一、数控加工工序卡片
二、数字处理：
1.将编程原点选在图形的最右端，避免基准不重合原则带来的误差，而且毋须进行尺寸链换算。
2.由于精度要求不高，编程时可采用基本尺寸值处理，但也需要平均值处理。
3.确定M16X2mm螺纹牙底直径及牙深。
（1）计算螺纹牙底直径及牙深的计算：
牙深=0.6495p=0.6495x2=1.299
螺纹牙底直径=大径-2x牙深=16-2x0.6495x2=13.402mm
（2）螺纹走刀次数的确定：
分五次走刀，切削深度依次为0.9，0.6,0.6,0.4，0.1（最后重复一次去光刀去毛刺）
（3）螺纹切削次数参考表（附表1）
附表1：
普通螺纹切削深度及走刀次数参数表
普通螺纹P:
螺距牙深=0.6495P
螺距
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
牙深
0.649
0.974
1.229
1.642
1.949
2.273
2.598
切削
深度
及
走刀
次数
1次
0.7
0.8
0.9
2次
0.6
3次
4次
0.16
5次
0.1
6次
7次
8次
9次
三、数控加工程序单：
零件号
程序号
O1234
编制日期
程序内容
程序说明
1.
O1234；
2.
G99M03S600;
主轴正转，速度为600r/min
3.
M08T0101;
调用1号刀，冷却液开,对刀点为工件右端
4.
G00X55Z5;
快速定位循环起点
5.
G71U2R1;
X方向每次吃刀量2每次退刀量1
6.
G71P10Q20U0.5W0.2F0.3;
粗车循环留有精加工余量
7.
N10G42G01X27Z0F0.3;
X轴进给
8.
X30Z-1.5;
倒角
9.
W-4.5;
Z轴进给
10.
X41.4;
X轴直线进给
11.
X44.4W-1.5;
12.
W-12.5;
Z方向进给
13.
X41.4W-1.5;
14.
W-15;
15.
16.
W-4.75;
17.
N20G40X55;
抬刀
18.
G00X100Z100;
快速退刀
19.
T0202;
换2号精加工车刀
20.
M03S900F0.1;
主轴正转，转速900
21.
快速定位
22.
G70P10Q20S800;
精加工（到此）
23.
Z轴、X轴快速定位
24.
T0303;
换三号切槽刀
25.
M03S600;
主轴正转，转速600
26.
G00X46.4;
X轴快速定位槽的上方
27.
Z-25.5;
Z轴快速定位
28.
G01X30F0.05;
29.
G04P1000;
暂停一秒,光整
30.
快速退回
31.
G01W-3;
32.
X30;
33.
34.
G00X46.6;
35.
36.
37.
暂停一秒，光整
38.
39.
40.
41.
暂停，光整一秒
42.
43.
G01W-2;
44.
45.
46.
47.
X100Z100;
41.
M05;
主轴停转
42.
卸下毛坯掉头装夹
零件轴
1.
O0008
程序内容
程序说明
M03S600T0101
主轴正转，转速600，调用1号刀
G71P30Q40U0.5W0.2F0.3;
粗车循环，留有加工余量
N30G42G01X13Z0F0.3;
确立刀补
Z-10;
X15.8W-1.5;
车倒角
W-21.5;
X20;
G02X37.5W-16.6R20;
切R20圆弧
G03X43W-4.82R6;
切R6圆弧
G01X44.4W-26.57F0.3;
切削锥面
W-11;
N40G00X50;
换2号刀精加工
主轴正转，转速900.
G70P30Q40;
精加工到此
换3号切槽刀
M03S400;
转速为600
G00X20Z-30;
G01X13F0.05;
G00X20;
X轴快速进给
G01W-3F0.3;
X13;
T0404;
换4号车螺纹刀
G00X18Z5;
.
G92X15.1Z-29F2.0;
切螺纹
X14.5;
X13.9;
X13.5;
X13.4;
退刀
换切断刀
G00X20Z-10;
G01X-5F0.08;
Z-5;
缓慢z轴退刀
M09;
切削液停
48.
M30;
程序结束并返回程序开头
第五章总结
小组总结
一、关于该工件数控加工内容的选择，以及尺寸和形为精度处理及表面粗糙度处理。
1、数控加工内容选择
适宜内容：
普通机床无法加工的内容宜作为优选内容；
普通机床难加工、质量难以保证的内容作为重点选择内容；
普通机床加工效率低、工人劳动强度大，在数控机床还有加工能力充裕时进行选择。
普通机床无法加工圆弧面。
严禁内容：
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