轴类零件的工艺分析与编程

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1、1绪论轴类零件在制造业行业中有着重要的作用。轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，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。按轴线形状的不MJ,可分为曲轴和直轴两类。按轴的承载情况，可分为：转轴和心轴。按结构形状的不同，可分为光轴、空心轴、阶梯轴、锥度心轴、曲轴、凸轮轴和偏心轴等。由于数控车床能作直线和圆弧插补，具有加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件等特点。所以在各加工表面的几何形状精度、表面之间的相互位置精度、表面粗糙度和尺寸精度要求较高、形状复杂的轴类和盘类零

2、件中得到广泛的应用。下面就以轴类零件为研究对象，分析它的加工工艺及程序。2零件图的分析go<=>Iro•©lSS】oo至O寸OOJIgIro1杂W,10.39，47H3-C1—•111——8Q±0,053.2/MV細角〔1.5材料：45钢图2-1轴零件圏零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产屮要求零件图屮的尺寸不允许冇任何差错。该轴的零件图尺寸、公差和技术要求齐全，且标注合理，各个方向的设计基准统一，零件形状完整，各部分表达清楚，符合国家标准要求。该零件的尺寸精度要求最高是7级，其他为8级〜12级。表面粗糙度要求最高是Rai.6u

3、m,其余为Ra3.2um。综上所述，该零件的加工精度要求较高，有凹關弧面、球面，形状较复杂，所以应选择在数控车床上加工。通过设计比较合理的加工方案，使加工省时。通过选择合适的刀具，合理的切削参数来满足表面粗糙度要求和尺汴精度要求。3毛坯及夹具的确定3.1毛坯的确定毛坯选用是否合适，对零件的质量、加工工时和材料消耗都有很大的影响。显然，毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但是零件的加工成本就越高。该零件为45钢，生产类型为单件小批量生产。综合考虑各方面因素，确定该轴类零件的毛坏.直径为①40mm，长度尺寸为83mm。3.2夹具

4、的选择3.2.1数控车床夹具（1）数控车床夹具类型车床夹具可分为专用夹具和通用夹具两大类。专用夹具是专门为加工某一特定工件的某一工序而设计的夹具。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如牟床上的三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、弹簧卡套和通用心轴等。（2）夹具作用在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工工件的，因此必须保证被加工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。3.2.2定位基准的确定（1）基准①设计基准设计基准是设计工件吋采用的基准。轴类和盘类零件通常将轴向设计基准设置在工件的端面上，将径向设计基准设置在零件回转轴线上。②定位基

5、准定位基准是工件装夹定位时的基准。数控车床加工轴类和盘类零件的定位基准是被加工件的屮心线。③测量基准被加工工件各项精度测量和检测时的基准。机械加工工件的精度要求包括尺寸精度、形状精度和位置精度。（2）定位基准的确定该轴类零件属于回转体，所以确定零件轴线为定位棊准，其左右两个部分的加工都是以零件的中心轴线为径向定位基准，与设计基准重合，避免了基准不重合的误差。3.2.3夹具的确定通过对轴的分析，确定该零件的装夹可直接用三爪卡盘。外轮廓分两次装夹加工,右端外轮廓、切梢、螺纹表面在一次装夹中完成，左端内孔和左端外轮廓在调头装夹中完成。即夹住左端，粗、

6、精车外轮廓，切槽，车外螺纹。再调头装夹，钻孔，粗、精车内孔，粗、精车外轮廓。4刀具的选择数控车床功率比较大，刚性强，要求刀具寿命较长，质量和对稳定，所以一般采用机夹可转位刀具。该刀具所用的刀片，要有足够的夹紧可靠性、可靠的断屑性能、足够的耐用度、刀片转位后有精确的重复定位精度。同时，对刀片材料的要求比较高，以保证刀具寿命。4.1刀具材料的选择刀片材料耍根据零件材料及热处理后的材料性能合理选用，数控车床主要采用涂层硬质合金刀片。4.2刀具的确定根据该零件的形状，数控车床加工该零件所需刀具共七把，外圆车刀两把，如图4-2、如图4-3,外切槽刀一把，

7、如图4-4,外螺纹刀一把，如图4-5，内孔镗刀一把，而内孔镗刀刀杆形状呈圆柱形，装夹内孔镗刀时，一般必须在刀杆上套一个弹簧夹套，再用刀夹通过弹簧夹套夹住内孔镗刀刀杆。常见内孔镗刀刀杆、刀片与弹簧夹套如阁4-6o屮心钻一把，如图4-7,麻花钻一把，如图4-8。加工凹凸弧外轮廓时，为防止在加工中刀具的副后刀面与工件表面发生干涉，如图4-1,应选择较大副偏角刀具，如图4—3。图4-1加工中的干涉图4-3菱形外圆午刀图4-4外切梢刀图4-5外螺纹刀图4-6内孔镗刀图4-7中心钻图4-8麻花钻表4-1数控加工刀具卡产品名称或代号零件名称轴零件图号图2-1

8、序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注1T0193°硬质合金外圆车刀1车端而及粗车右端外轮廓0.5图4-22T0293°硬质合金菱形外圆车刀1