数控车床复杂零件加工的毕业设计

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1、数控车床复杂零件的加工摘要：本设计主要为数控车床加工具有一定代表性的轴类复杂零件，其加工工艺包括：螺纹、圆锥、阶梯轴、圆弧配合、盲孔等加工。具体还包括毛坯的选择、零件结构工艺的分析、及加工定位基准，加工工艺路线的确定。工序卡片的制定，加工余量、工序尺寸、公差以及工艺尺寸链的计算，数控对刀的方法，最后编写工件的数控车削程序。关键词:复杂零件工艺分析工艺尺寸工序卡数控编程一、零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定（一）零件图分析1.零件图如下：零件图2．零件图的读取该零件图是通过对平面图进行分析和综合的过程，为了研究零件图的设计合理性、分析加工工艺性、提高和改进产

2、品质量打下基础（1）此零件为阶梯轴，材料为45#钢，采用1：1比例。共有5个轴段，需要加工外圆、螺纹。（2）本阶梯轴结构形状较复杂，故采用一个主视图和局部剖视将结构完全表达。（3）从图纸上可以看出，径向尺寸基准为中心线，尺寸以中心线标注，轴向尺寸基准为右端面，M20的轴段定位基准都是右端面，基准比较统一。尺寸标注比较齐全，没有遗漏。Φ40的轴段尺寸精度和表面粗糙度要求较高，可知此轴段为配合轴段。M20的螺纹导程为2mm，螺纹总长有长度要求。（4）直径为φ40mm轴段，直径公差为0.03mm，公差等级为IT8级，表面粗糙度为1.6，槽为5x5；螺纹和槽宽轴段总长长度

3、要求20mm，工件没有形状公差，没有相互位置公差要求。（5）该轴带有圆弧及螺纹，在加工内螺纹时一定要加退刀槽。（6）该轴相对复杂,工序较多，精度不好把握。（二）工件的结构工艺性分析1．轴类零件加工的工艺分析(1)轴类零件加工的工艺路线1)基本加工路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。①粗车—半精车—精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。②粗车—半精车—粗磨—精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。③粗车—半精车—精车—金刚石车对于有色金属，用磨削加工通常不易得

4、到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。2)典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。(2)轴类零件的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。校直毛坯在

5、制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，(3)轴类零件加工的定位基准和装夹1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽

6、然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。3）以两外圆表面作为定位基准在加工空心轴的内孔时，（例如：机床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。4）以带有中心孔的锥堵作为定位基准在加工轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或

7、锥套心轴作为定位基准，见图所示。锥堵或锥套心轴应具有较高的精度，锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。因此必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。在装夹中应尽量减少锥堵的安装此书，减少重复安装误差。实际生产中，锥堵安装后，中途加工一般不得拆下和更换，直至加工完毕。2．轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴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。根据结构形状的不同，轴类零件可

8、分为光轴、