制订轴类零件机械加工工艺规程时，应着着 重考虑的因素。 尺寸精度和几何形状精度 轴的轴颈是轴类零件的重要表面，它的质量好坏直接影响工作时的回转精 图轴的种类 光轴空心轴半轴 阶梯轴花键轴偏心轴 第页共页 度。轴颈的直径精度是根据使用要求通常为，有时可达到。轴颈的几何 形状精度圆度，圆柱度应配制在直径公差之内，精度要求高的轴则应在图上 专门标注形状公差。 位置精度 配合轴颈装配传动件的轴颈相对支承轴装配轴承的轴颈的同轴度以 轴颈与支承端面的垂直度通常要求较高。普通精度轴的配合轴颈相对支承轴颈的 径向圆跳动般为，精度高的轴为，端面圆 跳动为。 表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的要求。般说来，支承轴颈的表面 精糙度要求最小，为。配合轴颈的表面精糙度次之，为 。 轴类零件的材料毛坯及热处理 轴类零件的材料 轴类零件材料常用钢，对于中等精度而转速较高的轴，可选用等合 金结构钢精度较高的轴，可选用轴承钢等，也可选用球墨铸铁，对于 高转速重载荷条件下工作的轴，选用等低碳合金钢或 氮化钢。低碳钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度心部强度 和耐冲击韧度，但是热处理变形较大。而氮化钢经调质和表面氮化后，有很高的 心部强度优良的耐磨性和耐疲劳强度，热处理变形却很小。 轴类零件的毛坯 轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件有些大型轴或结构复杂的轴采用铸 件，毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，从而获得较 高的抗拉抗弯及抗扭强度，故般比较重要的轴，多采用锻件。 轴类零件的热处理 轴类零件的使用性能除与所选钢材种类有关外，还来。零件定位基准应尽量与基准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。 数控车床多采用三爪自动定位中心卡盘夹持工件轴类工件还可采用尾座顶 尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动 力卡盘，因为它在生产厂已通过了严格平衡，具有高转速极限转速可达 高夹紧力最大推拉力为高精度调爪方便通孔 使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件，软爪弧面由操作者随机配制，可获 得理想的夹持精度。通过调整缸压力，可改变卡盘夹紧力，以满足夹持各种薄壁 和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及 在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定位中心架，其定心精度可达 。此外，数控车床加工中还有其它的夹具，它们主要分为两大类，即用于 轴类工件的夹具和用于盘类工件的夹具。 用于加工轴类零件的夹具有自动夹紧拨动卡盘拨齿顶尖三爪拨动卡盘和 快速可调万能卡盘等。数控车床加工轴类零件时，坯件装夹在主轴顶尖和尾座顶 尖之间，由主轴上的拨盘或拨齿顶尖带动旋转。夹具在粗车时可以传递足够大的 转距，以适应于主轴的高速旋转车削。 轴的加工工艺过程与工艺分析 以车床主轴加工为例 车床主轴加工工艺过程 通过对主轴的技术要求和结构特点进行深入分析，根据生产比量设备条件 工人技术水平等因素，就可以拟订其机械加工工艺过程。 车床主轴加工工艺过程分析 加工阶段的划分由于主轴是多阶梯带通孔的零件，切除大量金属后，会 引起残余应力重新分布而变形，故安排工序时，定要粗精分开，先粗后精。 粗加工开始前先准备毛坯并正火粗加工阶段为切端面钻中心孔粗车外圆 等半精加工阶段是半精车外圆，各辅助表面键槽花键螺纹等的加工与 第页共页 表面淬火精加工阶段是主要表面外圆表面与锥孔的精加工。 定位基准的选择轴类零件的定位基准，尽量采用两中心孔。因为轴类零 件各外圆表面锥孔螺纹等表面的设计基准都是轴线，采用两中心也定位，既 符合基准重合原则，又符合基准统原则。 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面螺 纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面 的设计基准般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而 且，由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和 端面，这也符合基准统原则。 但下列情况不能用两中心孔作为定们基面。 粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外 圆和中心孔同作定位基面，即夹顶。 当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而 消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用以下种方 法。 当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于的内锥面来 代替中心孔。 当轴有圆柱孔时，可采用锥度的锥堵当轴孔锥度较小时，取锥堵与 工作两端定位孔锥相同。 当轴通孔的锥度较大时，可采用带锥堵的心轴，简称锥堵心轴。 综上所述，空心主轴零件定位基准的使用与转换，大致采用这样的方式开 始时以外圆作粗基准铣端面钻中心孔，为粗车外圆准备好定位基准。粗车外圆又 为深孔加工准备好定位基准，钻深孔时采用夹夹头外圆托托头外 圆的装夹方式，之后即加工好前后锥孔，以便安装锥堵，为半精加工和精加工 外圆准备好定位基准。终磨锥孔之前，必须磨好轴颈表面，以便用支承轴颈定位 来磨锥孔，从而保证锥孔的精度。 工序顺序安排安排主轴加工工序的顺序时应注意如下几点 基准先行机械加工工艺安排时，总是先加工好定位基准面，使零件便于 定位和夹紧。主轴加工也总是首先安排铣端面钻中心孔，以便为后续工序准备好 定位基准。 深孔加工的安排为了安排中心孔能够在多道工序中使用，希望深孔加工 安排在最后。但深孔加属粗加工，余量大，发热多，变形也大，会使得加工精度 难以保持，故不能放到最后。般深孔加安排在外圆粗车之后，以便有个较为 精确的轴颈作定位基准用来搭中心架，这样加工出的孔也容易保证主轴均厚均 匀。 先外后内与先大后小先加工外圆，再以外圆定位加工内孔。如上述主轴 锥孔安排在轴颈精磨之后再进行精磨加工阶梯外圆时，先加工直径较大的，后 第页共页 加工直径较小的，这样可避免过早地削弱工作的刚度。加工阶梯深孔时，先加工 直径较大的，后加工直径较小的，这样可以便于使用刚度较大的孔加工工具。 次要表面加工的安排主轴上的花键键槽螺纹等次要表面加工，通常 均安排在外圆精车或粗磨之后精磨外圆之前进行。如果精车前就铣出健槽，精 车时因断续切削而易产生振动，既影响加工质量，又容易损坏刀具，也难控制健 槽的深度。这些加工也不能放到主要表面精磨之后，否则会破坏主要表面已获得 的精度。 热处理工序的安排轴需进行调质处理时，应放在粗加工后，半精加工前 进行。如采用锻件毛坯，必须首先安排退火或正火处理。如轴毛坯为热轧钢，可 不必进行正火处理。 主要工序加工方法 外圆的加工外圆车削是粗加工和半精加工外圆表面应用最广泛的加工 方法。成批生产时采用转塔车床数控车床大量生产时，采用多刀半自动车床 液压仿形半自动车床等。 磨削是外圆表面主要的精加工方法，适于加工精度高表面粗糙度值较小的 外圆表面，特别适用于加工淬火钢等高硬度材料。当生产批量较大时，常采用组 合磨削成形砂轮磨削及无心磨削等高效磨削方法。 螺纹的加工为了保证螺纹大径的精确，在螺纹加工前，在外圆的时候应 多削。在加工螺纹的时候，主轴转速和进给都不能太大，背吃刀量 也应当逐渐减小。在螺纹加工的最后步，应重复多走次，这样螺纹加工完后 会更光滑些。 槽的加工槽在轴类零件经常的遇见，槽的加工应特别注意转速和进给 的调整，实际的转速和进给要根据零件的材料和刀子的质量而定。 第二章零件图样及要求 设计技术要求 以下图轴零件为例 第页共页 零件图如图所示 技术要求如下 以中批量生产条件编程。 不准用砂布及锉刀修饰表面。 未注倒角，锐边倒钝。 未注公差尺寸按。 端面允许打中心孔。 毛坯尺寸。 材料，调质处理。 设计具体要求 零件图工艺分析计算编程尺寸 画出加工路线图画出刀具调整图 列出数控刀具表编制加工工序卡 编写数控加工程序 第三章零件图工艺分析 零件几何要素分析 从结构上看该零件主要由圆柱面圆锥面圆弧面内孔及螺纹等表面组成, 其结构形状复杂,很适合数控车床的车削加工。 其余 图 毕业设计论文 标题轴类零件的加工设计和编程 学生姓名 系部 专业 班级 指导教师 目录 引言 第章轴类零件的加工 机械制造工艺基础的研究对象 轴的类型及其功用 轴类零件的技术要求 轴类零件的材料毛坯及热处理 轴类零件的加工工艺过程与工艺分析 第二章零件图样及要求 设计技术要求 设计具体要求 第三章零件图工艺分析 零件几何要素分析 精度分析 加工方案的拟订 工件的定位及装夹 第四章编程尺寸的计算 上下偏差换算成平均尺寸 利用尺寸链解出图中未标注的尺寸 第五章加工路线图 工序 工序二 工序三 工序四 第六章刀具调整图 加工左端台阶面及螺纹 调头加工工件右端锥面曲面，钻孔并镗孔 第七章数控刀具表 第八章数控加工工序卡 数控加工工序卡 数控加工工序卡二 数控加工工序卡三 数控加工工序卡四 第九章数控加工程序的编写 工序 工序二程序 工序三程序 工序四程序总结 致谢语, 参考文献 轴类零件的加工设计和编程 摘要本文主要针对轴类零件的加工进行工艺分析。轴类零件通常由内外圆柱 面内外圆锥面端面台阶面螺纹圆弧等组成，主要用于支撑传动零件， 承受载荷，传递转矩等，有较高的精度和粗糙度要求。 为保证轴类零件的高精度要求，本设计针对零件进行了工艺分析尺寸计算 程序编写以及数控仿真，制定了正确的工艺方案，包括装夹方案和工艺路线， 选择合理的刀具和夹具，并能利用数控仿真软件进行了验证。实现了数控车床的 自动化，智能化，高精度快