轴类零件的加工方法及加工工艺方案

轴类零件的加工方法及加工工艺方案

毕宗明

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摘 要

本篇文章通过对一些常见的轴类零件的数控加工工艺进行分析,得出对于普通轴零件加工工艺分析的方法，绘制 轴的零件图并对此分析，对市场上的数控机床进行深度调研，根据其指标参数性能来选定加工设备的型号，并对加 工零件进行结构分析、功能分析、精度分析并根据受力分析来选定零件材料，此分析过程对后续的加工工艺做出铺 垫，以便完成后续的工艺卡片编写及数控机床的程序编写。对加工工艺的研究，得出的结论对改善生产品质和实际 生产有着意义。

关键词：数控系统；数控车床；轴类零件；外圆车刀

第1章绪论

数控机床工艺技术已经越来越普遍的运用行业中,在对零件物品的加工前要做好加工计划,详细列出加工步骤，其中加工工艺的分析在其中就起到非常重要的作用。本篇论文通过对经典的轴类零部件数控加工工艺进行了剖析,并 提出对一般轴承零部件加工工艺分析的新办法,对改善实际产品生产和加工产品的质量都有着意义。

第2章数控车床的简介

机械数字控制（NC）是一个集电气传动、电气、电子、自控、计算机技术以及手动测量、气动、液压、机械为 一身的新科学技术。解决了大中小批量精密复杂形状零部件的加工问题。由于计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助 设计（CAD）、计算机辅助加工（CAPP）等新兴技术的应用，特别是在柔性化和自动化生产体系中起到了难以替代的 重要地位，为产业的更新换代起到着推波助澜的重要推动作用。并由此也促进了数控技术本身的进一步发展和完   善。

第3章轴类零件的分析及加工工艺

3.1零件的功能分析

3.2零件的结构分析

轴是机械的重要部件之一。作用于摇摆或回转的支承部分，实现其摇摆或回转，使之获得工作位置。按照轴承 的形式划分：轴可能包括软轴、直轴和曲轴。

直轴式：按照造型的不同，直轴式通常也包括了阶梯轴、光轴以及部分的专用轴承，如蜗轮轴、花键轴、凸轮 轴以及齿轮轴。

曲轴：曲轴是曲柄压力机、内燃机等机械的特殊零部件，可以用来将往返移动变化为自旋运动，或将自旋运动 变化为往返移动。

图3.1

图3.1曲轴

软轴：软轴一般用作空气传动系统，在实际工作时二传动轴相应运动而不在同一个直线上。它也可以用于连续 震动的情况下，以降低冲击。图3.2

图3.2软轴

按照负载的特性，轴承又可以分成旋转轴、主轴和传动轴。

旋转轴：同时承载转矩与弯矩的轴承。旋转轴是各种机械中最常用的一类。

主轴：通常指不承受扭力,或只承受扭力的主轴。如汽车桥梁、自行车前后桥等。

传动轴：不受很大弯矩仅承受扭力或受极小弯矩的动轴。连接汽车发电机的输出轴与后桥的主轴、在车床上的 光轴平行，都是驱动轴承。

通过图一负一中的零件图，零件图的尺寸为整齐、清晰、大小一致、面积分配合理。轴的结果值为圆弧和球面 相切，在球头的φ上有一小孔，孔径为二十八用来定位和支承主轴。中间为三锥度凹槽，与尺寸一致，且布置平  整，用以安装紧固部件。而左端则为带螺丝扣的梯形轴头，用以紧固主轴的左端。该轴承为异形轴设计合理。它由 45钢制成，具有良好的机械性能。

3.3该零件的材料与受力分析

轴类零部件按照应用特点、产品种类、设备要求和构造，可选用铸造机械、棒料等毛坯型式。对一些外径差别 不大的轴承，通常使用棒料；但对外直径差很大的阶梯轴承或更加重要的轴承，常使用锻压机，可节约大量金属材 料，并降低了机加工。而加工工作量大也有助于改善其机械性能。

按照产品规格的不同，坯料铸造有二种方法：自由锻和模锻。自由锻多用作中小批量投产，而模锻则一般用作 大规模生产。

由轴的位置分析便可知道，它受到了扭转与弯曲的合力。由于承载了一般负荷，而且工作时比较平稳，冲击力 小，所以材质也可以是优质的碳素结构钢四十五号钢，钢坯为热轧圆钢。

第4章轴的加工工艺方案

4.1零件图工艺分析

1.对图纸中提出的一些精度值要求较大的基础尺度，因为其公差精度值较小，在程序设计时无需取其平均数， 而可取所有的基础尺度；

2.在其轮廓曲线上，有三道圆弧，在其中二道的轮廓曲线上，不但超出了象限，甚至改变了进给方向。为此， 在加工过程中应加以机械间隙补偿，以提高轮廓曲线的加工准确度；                                        3.在车削用量时,要预先车削相应的基准面，来保证加工的精度以保证加工精度。

4.2选择毛坯

题目中已经提出了零件图一点一和零件所用的主要材料四十五号钢。按照题目规定，该零件必须采用了四十五 号钢棒料¢150*55，并能够满足其基本的使用条件。

4.3确定加工顺序

同时,有许多小直径尺度都有比较严格的表面粗糙度和规格精确度等规定；球面Sφ48±0.02mm的尺度公差,还兼 有控制该球体形状偏差的功能。外型轮廓描绘清楚，规格标识齐全。零部件材质采用四十五号钢材，没有热处理以 及硬度的规定。

第一步要加工车零部件的右端面-车工件右端

；

车工件结果值外圆与圆弧至的图样需要；手工钻削内孔φ20mm；车工件的结果值内孔至图样需要。如图4.1

。

图4.1右端刀具进给路线

回转工件左端：工件左端面的总长度尺寸；车削工件外圆的图纸要求；螺纹车削；拆下工件进行检查。如图4.2 图4.2左端刀具进给路线

第5章总结

中国发展现代化制造产业的关键基石，就是数控系统工艺技术、装备。而这种基础对于一个国家的综合国力以 及经济社会发展都具有着深远影响，更是关乎到了一个大国的战略地位。所以，当今世界上的一些制造业经济发展 的先进大国都在通过各种措施，来积极发展自己的数控系统工艺技术以及产品。而如今在我们国家，数控系统工艺 技术以及装备的研发也受到了相当大的关注，在近年来，也获得了比较大的发展。尤其是在应用微机数控系统领  域，中国国内采用PC平台的数控系统以及机床一直走在全球首位。但是，中国在数控技术的研发以及产业化发展过 程中，特别是在技术商品化进程、科技创新、市场占有率等方面，也面临着不少问题。当新世纪来临，怎样有效克 服上述问题，使中国数控技术领域沿着可持续发展的路线走向全球最领先行列，，并使我们在竞争中起到主要角色 将是数控制造商和研发部门面临的一项重要任务。完成此项任务的中坚力量便是中国大学生，少年强则国强，学校 中学到的知识及实践经验便是力量的基石。

参考文献

[1]《论文撰写方法》书籍作者:王海

[2]《数控机床编程与加工实用教程》书籍作者:刘建萍

[3]《数控车床加工工艺与编程》书籍作者:杨琳

[4]《数控车床编程与操作系统集锦》书籍作者:沈建峰

[5]《数控加工工艺与编程》书籍作者:关雄飞