轴类零件的数控加工工艺

XXXXXX 学院学院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题 目： 轴类零件的加工与编程 系 别： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 摘摘 要要 本次设计是进行一个直径是 80MM 长 120MM 的圆柱台阶轴进行设计，这个轴上 有圆弧、工艺退刀槽、螺纹退刀槽、螺纹及球面构成，材料为 45 号钢。轴，支承转 动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状， 各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。根据轴线形状的不 同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：转轴，工作时 既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。心轴， 用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等， 有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯 矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或 合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁。轴的工作能力一般取决于强度和刚度。 关键词：台阶轴 螺纹退刀槽 扭矩 传动轴 、 目目 录录 1 前言 .1 2 零件图及图样分析.2 2.1 零件图 .2 2.2 图样工艺分析 .2 3 零件加工工艺设计.3 3.1 工艺分析 .3 3.2 刀具的选择和切削参数 .5 3.3 夹具的选择与类型 .6 3.3.1 夹具的选择 .6 3.3.2 夹具的类型 .6 3.3.3 零件的安装 .6 4 零件的加工工序及编程.8 4.1 数控加工工序 .8 4.2 数控加工程序及备注 .8 结束语.14 参考文献.15 致谢.15 1 1 前言前言 轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般 为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。根 据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为： 转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的 轴等。心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁 路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。传动轴，主要用来传递 扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主 要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决 于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。 轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。 它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、 大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输 ，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几 个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则： 1、 节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少应力 集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保证精度。 本毕业设计课题为减速器轴的设计，借助 AutoCAD 软件，先设计绘制图形，然 后编制设计和制造工艺，通过车、铣床进行加工，从而实现零件的设计、制造一体 化的图纸设计和图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 AutoCAD 是由美国 Autodesk 公司于二十世纪八十年代初为计算机应用 CAD 技术 而开发的绘图程序软件包，它易于使用、适应性强、易于二次开发，经过不断的完 善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD 可以绘制任意二维和三维图 形，并且同传统的手工绘图相比，用 AutoCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于 个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领 域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。而 AutoCAD2004 版本 以它能在 windows 平台下更方便的更快捷的进行绘图和设计工作，以它更高质量和 更高速度的超强图形功能、三维功能、internet 功能，而为广大用户所喜爱并广泛 流行。 2 零件图及图样分析零件图及图样分析 2.1 零件图零件图 图 2-1 零件简图 2.22.2 图样工艺分析图样工艺分析 如图 2-1 所示，根据图样零件的数据 显示选择毛坯为：直径 85MM*120MM 的棒 料。此零件外型规则，被加工部分的各尺 寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要 求较高。零件结构较为复杂，包含了圆弧， 外轮廓，切槽以及三维曲面的加工，且大 部分的尺寸均达到 IT8-IT7 级精度。工 件选用三爪自定心卡盘装夹，由于该零件 形状复杂所以把零件分为两步骤完成：先 车基准（零件左端面）车零件最大外圆 80 车 70 及台阶面 然后调头装夹车 65 台阶轴车圆锥面 车 24 圆柱 车 20 圆柱以及 R10 半圆球，以零件右端 半圆球的端点做工件坐标系的原点（也是 编程原点） 。 3 零件加工工艺设计零件加工工艺设计 3.1 工艺分析工艺分析 在程序编制中，编程人员必须充分掌 握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何 要素间的关系。因为在自动编程时要对零 件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编 程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一 点不明确或不确定，编程都无法进行。但 由于零件设计人员在设计过程中考虑不周 或被忽略，常常出现参数不全或不清楚， 如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相 交或相离。所以在审查与分析图纸时，一 定要仔细核算，发现问题及时与设计人员 联系。 零件的外形最好采用统一的几何类型 及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能 应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。 零件的形状尽可能对称，便于利用数控机 床的镜向加工功能来编程，以节省编程时 间。 图 3-1 是加工工序及每个步骤的注释和注 意事项。 加工此段工序时要保证球面的表面质量及数据 加工此段工序事要保证后面圆球的加工余量所以 不能用大的车削速度 加工此段工件是为最后车罗纹做铺垫,其表面质量 要求不高但基本尺寸一定要保证正确 加工此段工件时的注意事项要和上段工序一样,必 须保证零件数据和表面质量的正确 加工此段工件时要注意吃刀量的选择,此段工序有 圆弧的存在要保证好加工质量和机器设备的安全 由于此次设计是在普通数控车床上进行,有写步骤 必须进行手动操作,比如:用尾部顶尖,零件的掉头 装夹等 车削 70圆柱,零件掉头装夹需要用卡盘夹住此 处,因此这个加工步骤很重要.要注意此段加工步 骤的尺寸,精度,表面质量等重要参数 车削零件的最大外圆(加工此处时不必要全部都车 削,因为根据分析零件图没有必要车削完,零件图 中要求的尺寸只有22) 作为零件加工及编程的基准,对以后的加工很重要 车半圆球 车 20圆柱 车 24圆柱 车圆锥面 车 65台阶轴 掉头装夹 车 70及台阶面 车零件外圆 车基准面 图 3-1 3.23.2 刀具的选择和切削参数刀具的选择和切削参数 车削用量的选择原则是： （1）粗车时，首先考虑选择一个尽 可能大的背吃刀量 ap，其次选择一个较大 的进给量 f,最后确定一个合适的切削进度 v 。增大背吃刀量 ap 可使走刀次数减少， 增大进给量 f 有利于断屑，因此根据以上 原则选择粗车切削用量对于提高生产效率， 减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。 （2）精车时，加工精度和表面粗糙 度要求较高，加工余量不大且均匀，因此 选择较小（但不太小）的背吃刀量 ap和进 给量 f ，并选用切削性能高的刀具材料和 合理的几何参数，以尽可能提高切削速度 v。 （3）零件的加工高度 H（1/4- 1/6）RD，以保证刀具有足够的刚度。 切削用量的具体数值应根据机床性能， 相关的手册并结合实际经验用模拟方法确 定。同时，使主轴转速、背吃刀量及进给 速度三者能相互适应，以形成最佳切削用 量。 刀具选择的结果如 下： 表 3-2 刀具的切削参数 QQ:441976457 120677913 电 话定做各类模具,数控类 毕业设计设计 序号 名称 204曲柄连杆机构设计 205车床的横向进给数控改造 206 屏屏板复合模设计 206 屏屏板进级模设计 207 定触片复合模设计 208 定触片进级模设计 209 动触片复合模设计 210 动触片进级模设计 211 插头片进级模设计 212 挡板进级模设计 213 阳极拉伸模设计 . 定做各类模具设计 轴类数控加工工艺 箱体类数控加工艺 定做数控类毕业设计设 计 1831001-CA6140 拨叉加工工 艺及夹具设计 2831004-CA6140 拨叉加工工 艺及夹具设计 3CA6140 车床后托架加工工艺 及夹具设计 4泵站设计 5CA6140 车床拨叉 C 加工工艺 加工步骤刀具切削参数主轴转速 刀具规格 序号加工内容 类型材料 n/r.min 1 进给速度 v /mm.min f 1 粗加工外轮廓（T01）93外圆偏刀 700200 2 精加工外轮廓（T02）93外圆偏刀 630160 3 切螺纹退刀槽（T03）切槽刀 50080 4 车 M24 螺纹 （T04）60普通螺纹 车 硬质 合金 500800 及夹具设计 6车床主轴箱体左侧 8-M8 螺 纹攻丝机设计 7冲压模具 1 毕业设计 8磁流体密封实验装置 9单级蜗轮蜗杆减速器 10 电风扇上盖注塑成型模具设 计 11 垫片级进模设计 12 工程液压缸推土缸设计 13 玩具四驱车底座的成型工艺 与模具设计 14 汽车曲柄连杆机构设计 15 颚式破碎机毕业设计 16 过滤器设计 17 花生收获机设计 18 机械手的设计 19 机械手夹持器设计 20 剪叉式物流液压升降台的设计 21 轿车制动系统设计 22 冷冲模具设计 23 落料冲孔复合模设计 24 膜片离合器毕业设计 25 摩托车尾灯罩模具设计 26 破碎机的毕业设计 27 气门摇臂轴支座毕业设计 28 汽车连杆夹具设计 29 汽车驱动桥设计 30 31 双腔鄂式破碎机设计 32 水平刮板输送机 33 塑料模具设计 1 34 塑料注塑模具设计 2 35 台灯底座塑料模设计 36 五档变速器设计 37 心型灯罩注塑模具设计 38 心型台灯塑料注塑模具设计 39 气动扳手设计 40 双面卧式攻丝组合机床设计 41 Y2102 型电动机定子铁芯冲压模具 设计 42 光学三维测量机设计 43 一级摆线锥齿轮减速器设计 44 油壶盖模具设计 45 余热发电机设计 46 圆筒冷冲模设计 47 圆筒落料、拉深、成型、修边复合模 设计 48 注射器盖毕业课程设计 49 闹钟后盖注塑模具设计 50 400 型水溶膜流研成型机设计 51 C616 数控车床改造设计 52 CA6140 车床法兰盘课程设计 53 CA6140 的杠杆设计 54 CG2-150 型仿型切割机 55 EBJ-160 掘进机装载部件设计及关键 件加工工艺 56 X-Y 数控工作台及其控制系统设计 57 半自动液压钻镗专用机床液压系统的 设计 58 带式输送机传送装置减速器设计 59 带式输送机设计设计 60 动力刀架设计 61 机械设计课程设计-牛头刨床设计 62 减速机设计 2 63 剪叉式物流液压升降台的设计 64 金属切削机床设计 65 螺母座夹具设计 66 塑料碗模具设计 67 慢动卷扬机设计 68 汽车起重机伸缩臂振动的离散模型 69 桥式起重机课程设计 70 双面卧式攻丝组合机床设计 71 水平刮板输送机设计 72 外罩塑料模设计 73 尾座体课程设计 74 无级变速器后壳体的数控工艺与加工 设计 75 等臂杠杆的课程设计 76 压铸模计设计 77 圆盘剪切机设计 78 注塑模设计 79 离合器设计 80 CA6140 拨叉（831006）零件的加工工 艺规程及 25 孔的工艺装备设计 81 C6163 车床中心架设计 82 ca1340 杠杠设计 2 83 CA6140 车床拨叉 831007 84 WH212 减速机壳体加工工艺及夹具设 计 85 阀体设计 86 后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计 87 填料箱盖设计 2 88 圆堆圆柱齿轮减速器 89 颗粒包装机设计 90 150T 液压机设计 91 扭腰机器人 92 双级圆柱齿轮减速器 93 四角形件弯曲模设计 94 CA1340 杠杆夹具设计 1 95 数控钻床横、纵两向进给系统的设计 96 挡油盘拉伸及冲孔模具设计 97 塑料盒课程设计 98 塑料模具遥控器毕业设计 99 铁心片冲裁复合模 100 福田车备胎支架设计 101 Y2102 型电动机定子铁芯冲压模具 设计 102 油阀座设计 103 汽车板盖冷冲模设计 104 蝶形垫片级进模设计 105 锅炉设计 106 矩形型材端面坡口铣削机设计 107 空压机设计 108 锻模毕业设计 109 传动系统设计 110 468Q 发动机缸体双面卧式钻床总体设 计及左主轴箱设计 111 31007 拨叉 112 Z 型弯曲件冲模设计 113 冲裁模设计 114 电器旋钮塑料件模具设计 115 垫圈倒装复合模设计 116 段模课程设计 117 法兰盘连续模设计 118 福田车备胎支架设计与制造设计 119 盖冒垫片冲模设计 120 冷冲模毕业设计 121 落料冲孔设计 122 摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设 计 123 尼龙塑料模具设计 124 汽车盖板冲裁模设计 125 手机塑料外壳注塑模毕业设计 126 双腔鄂式破碎机设计 127 天然气电控发动机设计 128 五档变速器设计 129 130 五号电池钢壳夹钳式自动送料级进模 设计 131 箱体样板化设计 132 心型台灯塑料注塑模具毕业设计 133 旋耕灭茬机设计 134 止动杠杆毕业设计 135 制订轴承端盖工艺及直径为 5mm 孔夹 具设计 136 注射器盖塑模设计 137 虚拟轴设计 138 塑料模具毕业设计 139 塑料盒注塑模 140 三极管管脚冷冲模毕业设计 141 支架的冷冲模毕业设计 142 千斤顶设计 143 筒仓成型机主要部件设计 144 赛车变速器的设计 145 0001-300400 数控激光切割机 XY 工 作台部件及单片机控制设计 146 JZ21160 机械压力机传动系统的设 计 147 Z 型弯曲模 148 拨叉（12-07-05）设计加工 2 149 拨叉（12-07-05）加工工艺及夹具设 计 1 150 后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计 151 摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设 计 152 数字 X 线机球管吊架设计 153 天然气电控发动机设计毕业设计 154 液压机设计 155 罩盖塑料模设计 156 （0）-汽车连杆加工工艺及夹具设计 157 PLC 控制线切割机床横向工作台系统 课程设计 158 V 带传动设计 159 160 (0)-牛头刨床减速传动装置 161 （0）WH212 减速机机壳加工工艺设计 162 （0）-数控钻床横、纵向进给系统的 设计 163 （0）-液压系统设计 164 柴油机 P 型喷油器设计 165 数控车床主传动机构设计 166 Y2102 型电动机定子铁芯冲压模具 设计 167 齿轮轴的制造与工艺 168 垂直电梯机械系统设计 169 带式输送机传送装置(带减速器) 170 单级蜗轮蜗杆减速器 171 汽车变速箱箱体加工工艺及夹具设计 172 电机炭刷架冷冲压模具设计 173 垫圈冷冲模设计 174 空压机的改造 175 离心通风机的改造 176 汽缸加工工艺及夹具设计 177 塑料挂钩座注射模具设计 178 止动片冲裁模设计与制造 179 液压教学实验台的设计 180 164-(0)简摆颚式破碎机毕业设计 181 锤式破碎机毕业设计 182 PE600 x900 复摆鄂式破碎机设计 183 400 型水溶膜流研成型机 184 梳棉机箱体结合件零件设计 185 机器人结构设计 186 数控铣床主轴箱课程设计 187 机床主轴箱课程设计 12 级 3*2*2 188 16 级主轴箱设计 189 柴油发动机连杆工艺路线 190 机床主轴箱设计 3 191 机床主轴箱设计 2 192 杠杆工艺和工装设计 193 三坐标测量机 194 落料拉深模 195 196 法兰盘 4-9 孔加工工艺及夹具 197 “CA6140 车床拨叉”机械加工工艺及 工艺设计 198 数控车床自动回转刀架结构设计 199 CK6140 数控卧式车床及控制系统的设 计 200 经济型数控机床纵向进给传动机构设 计 201 精密数控车床主轴及刀架设计 202 普通 CA6140 车床的经济型数控改造 203 CA6140 横向进给系统及刀架数控改造 设计 204 曲柄连杆机构设计 205 车床的横向进给数控改造 206 屏屏板复合模设计 206 屏屏板进级模设计 207 定触片复合模设计 208 定触片进级模设计 209 动触片复合模设计 210 动触片进级模设计 211 插头片进级模设计 212 挡板进级模设计 213 阳极拉伸模设计 214 定做各类模具设计 以上就是本次设计的全过程。这次设计不仅使我对所设计的零件有了更深的了 解，还使我学到了许多在书本上学不到的东西，这对我以后走上社会，走向工作岗 位都有十分重要的意义。 毕业设计是综合运用所学知识进行设计实践的环节，为对我们在生产实际中进 行调查研究的能力、观察问题、分析问题能力的培养至关重要。通过毕业设计的锻 炼，我们运用所学知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力都得到了很好的 锻炼和加强。 首先，让我了解到理论与实践相结合的重要性。以前在学习理论课、基础课的 时候，自己不十分注意理论联系实际，眼高手底，忽略了很多问题。通过毕业设计 使我认识到只有把所学知识运用到实践中去才能发挥知识的最大魅力。毕业设计运 用到了以前所学基础理论知识和专业知识，使得我们对自己所欠缺的部分得到了补 充，因此毕业设计也是对以前所学知识的总结。 其次，团队协作精神。我们组每个人的设计任务是不相同的，但是所运用到的 知识还是有共同之处的。我们在一起的时候经常交流自己设计部分的进展情况，互 相提供有用的资料。在相互帮助中，我们也解决了许多难题，可以说每个人的设计 部分都和其他人的帮助使分不开的。小组成员集体讨论对我帮助特大，让我深深感 到团队的力量，培养了我的团队、协作精神，它将对我以后的学习和生活产生深远 影响。 再次，独立思考问题、解决问题的能力。小组集体讨论固然重要，但个人的独 立思考问题、解决问题的能力也必不可少。在做毕业设计期间，从方案的论证到具 体的设计，查阅了很多的资料，丰富了自己的知识面。同时通过毕业设计使我掌握 做好一个设备的流程和所需考虑的主要问题，为以后的工作奠定了基础。在那上面。 毕业设计让我从传统的被动性学习，转变为主动性学习；从闭门读书、死记硬背模 式学习，转变为研究性、合作性学习；使工作、学习、生活步入系统化流程等，我 认为这种改变是质的飞跃。 经过两个多月的磨练和奋斗，感觉自己进步很大，发现了自己的能力和未被挖 掘的潜力。毕业设计不仅使我完善和复习了以前所学知识，同时从老师和同组同学 那里学到了在课本上学不到的知识。它们将对我以后的工作、学习和生活产生深远 影响。总之，一句话，毕业设计使我受益匪浅！ 本次设计是在常英丽导师耐心指导和悉心关怀下完成的，她对我们的高度责任 心，给我的学习、生活和工作有很大的影响，并将激励我永远奋发向上。 参考文献参考文献 1 杨伟群.数控工艺培训教程（数控