1、畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第 頁摘要軸，支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、 扭矩或彎矩的機 械零件。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。 軸的材料主要采用碳 素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵。軸的工作能力一般取 決于強度和剛度。對軸類零件進行加工，首先應先對零件圖分析，選擇毛坯，包括 尺寸，材料。然后根據毛坯和零件分析制定初步加工步驟，包括機床 的選用，刀具的選擇，夾具以及加工方法。再確定刀具的切削量，轉 速，進給量。最后，最終確定加工工藝和加工。該軸的加工使我對數控機床、數控編程、數控加工工藝得到了進 一步認識，為將來從事相關的工作打下了良好的基礎。關鍵詞：軸類

2、零件加工，編程及加工，工藝分析。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章普通車床簡介 3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第二章 零件加工工藝分析 52. 1拖拉機半軸的零件分析 5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2毛坯的選擇 6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3機床的選擇 6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document

3、2. 4工藝的分析6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2. 5工藝的制定 7 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2. 6 夾具的選擇 11 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 2. 7 刀具的選擇 12 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 2.8 切削參數的選擇 13 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第三章 零件的檢測 15 HYPERLINK l

4、 bookmark30 o Current Document 第四章結論 16 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 參考文獻 16 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 致謝 17附錄A零件的加工工藝卡片第一章、普通車床簡介普通車床普通車床是能對軸、盤、環等多種類型工件進行多種工序加工的臥式車床， 常用于加工工件的內外回轉表面、端面和各種內外螺紋， 采用相應的刀具和附件,還可進行鉆孔、擴孔、攻絲和滾花等。普通車床是車床中應用最廣泛的一種，約 占車床類總數的 65%因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。

5、卡盤普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠 絲杠和床身。主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務是將主電機傳來的旋轉運動經過一系列 的變速機構使主軸得到所需的正反兩種轉向的不同轉速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。主軸箱中等主軸是車床的關鍵零件。主軸在軸承上運轉的 平穩性直接影響工件的加工質量，一旦主軸的旋轉精度降低，則機床的使用價值 就會降低。進給箱：又稱走刀箱，進給箱中裝有進給運動的變速機構，調整其變速機構,可得到所需的進給量或螺距，通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削。畢業設計用紙共17頁第 #頁畢業設計用紙共17頁第 頁絲杠與光杠：用以聯接進給箱與溜板箱，

6、并把進給箱的運動和動力傳給溜板活頂尖箱，使溜板箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設置的，在進 工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。同學們要結合溜板箱的內容區分 光杠與絲杠的區別。溜板箱：是車床進給運動的操縱箱，內裝有將光杠和絲杠的旋轉運動變成 刀架直線運動的機構，通過光杠傳動實現刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和 快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動，以便車削螺紋。刀架：刀架部件由幾層刀架組成，它的功能是裝夾刀具，使刀具作縱向、 橫向或斜向進給運動。尾座：安裝作定位支撐用的后頂尖、也可以安裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具 進行孔加工。床身：在床身上安裝著車床各個主要部件，是他們

7、在工作是保持準確的相 對位置。畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第 #頁第二章零件加工工藝分析2.1零件的分析:邕O-Hoz石OQO68.025/0,01S100零件圖是制訂工藝規程最主要的原始資料。只有通過對零件圖和裝配圖的分析， 才能了解產品的性能、用途和工作條件，明確各零件的相互裝配位置和作用，了解零 件的主要技術要求，找出生產合格產品的關鍵技術問題。零件圖的分析包括三項內 容：（1）檢查零件圖的完整性和正確性主要檢查零件視圖是否表達直觀、清晰、準確、充分；尺寸、公差、技術要求 是否合理、齊全。如有錯誤或遺漏，應提出修改意見。（2）分析零件材料選擇是否恰當零件材料的選擇應立足

8、于國內，盡量采用我國資源豐富的材料，盡量避免采用 貴重金屬；同時，所選材料必須具有良好的加工性。（3）分析零件的技術要求包括零件加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、表面微觀 質量以及熱處理等要求。分析零件的這些技術要求在保證使用性能的前提下是否經濟 合理，在本企業現有生產條件下是否能夠實現。畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第 頁對于該零件的分析包括以下幾點：1）該零件結構簡單，軸的外圓需要磨削加工，為了保證軸同軸度的要求，所以選擇兩雙頂尖孔定位。2） 梓2 （上偏差+0.03;下偏差+0.015）的外圓頁E.A ,尺寸的公差等級為IT5-IT6 ,對公共軸心線的圓

9、跳動公差為 0.01。3） 17 （上偏差一0.006;下偏差一0.013）的外圓“,尺寸的公差等級為IT6-IT7,對公共軸心線的同軸度公差為 0.01。4）M8的螺紋孔的尺寸精度要達到H7。5） 粗糙度要求：尼2和17的外圓粗糙度要求較高為1.25um,所以要進行磨削加 工，切槽部分的粗糙度要求為 2.5um,其余為10um。分析哪些部分需要加工，一些具有粗糙度要求的地方即是要加工的地方。分析完零件圖樣后，根據各表面的結構形狀、尺寸、精度和表面粗糙度等技術要 求，確定加工方法、加工階段，劃分工序和安排加工順序。2.2毛坯的選擇正確選擇毛坯類型有著重要的技術經濟意義。軸類零件可根據使用要求、

10、生產類 型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一 般以棒料為主（本零件的外圓直徑相差不大）；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要 的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。根據該零件的要求，毛坯材料為棒料，具體為40Cr合金鋼，經調質后具有良好的綜合力學性能，是使用最廣泛的鋼種之一。用于制造中速、中載的零件，如機床齒 輪，軸，蝸桿，花鍵軸等等，它可以代用40MnB,45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB 等等。零件總長為100mm,粗車22（上偏差+0.03;下偏差+0.015）的外圓留加工余量 1mm, 17 （上

11、偏差一0.006;下偏差一0.013）的外圓留加工余量 0.2 0.3mm,掉頭 車22 （上偏差+0.03;下偏差+0.015）的外圓留加工余量0.20.3mm,切槽兩處至尺寸，所以選擇的零件的毛坯尺寸為25X104棒料2.3機床的選擇綜合考慮成本和我廠的現有條件， 粗車和精車外圓選用的機床型號為 CET112該 車床備有刀庫，具有自動換刀功能，是對工件一次裝夾后進行多工序加工。工件裝夾 后，數控系統能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸 轉速、進給量等，可連續完成多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機床 調整等輔助工序時間，對加工形狀比較復雜，精度要求較高，

12、品種更換頻繁的零件具 有良好的經濟效果。鉆孔攻絲的設備型號為 C620該車床可在床面上車削400毫米直徑的工件，能擔 任各種不同的車削工作，加工件精度可達二級，它結構合理，操縱靈活，維護調整方便， 只需變換操縱手柄，便可車削公制、英制、模數及徑節螺紋。零件兩端外圓及端面粗糙度要求要達到 1.25，所以要選擇磨床加工。MK1320C外 圓磨床是一種可采用多種磨削方式的磨床，適用于小軸這種高精度的零件。2.4工藝分析零件的結構工藝性是指所設計的零件在不同類型的具體生產條件下，零件毛坯的 制造、零件的加工和產品的裝配所具備的可行性和經濟性。零件結構工藝性涉及面很 廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。

13、零件的結構對機械加工工藝過程的影響很大， 不同結構的兩個零件盡管都能滿足使用要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有 很大的差別。所謂具有良好的結構工藝性，應是在不同生產類型的具體生產條件下， 對零件毛坯的制造、零件的加工和產品的裝配，都能以較高的生產率和最低的成本、 采用較經濟的方法進行并能滿足使用性能的結構。該零件的工藝分析：1、定位基準選擇工件在加工時，用以確定工件對機床及刀具相對位置的表面，稱為定位基準。最 初工序中所用定位基準，是毛坯上未經加工的表面，稱為粗基準。在其后各工序加工 中所用定位基準是以加工的表面，稱為精基準。該零件屬于小軸類零件，結構簡單，軸的外圓面需要磨削加工，為了保

14、證軸的同 軸度要求，選擇雙頂尖孔定位。2、零件表面加工方法的選擇零件表面的加工，應根據這些表面的加工要求和零件的結構特點及材料性質等因 素選用相應的加工方法。在選擇某一表面的加工方法時，一般總是首先選定它的最終加工方法，然后再逐 一選定各有關前道工序的加工方法。3、加工順序的安排按加工性質和作用的不同，工藝過程一般可分為三個加工階段：（1）粗加工階段。主要是切除各加工表面上的大部分余量，所用精基準的粗加工 則在本階段的最初工序中完成。此軸在加工過程中需粗車 22外圓，留加工余量1mm（2）半精加工階段。為各主要表面的精加工做好準備（達到一定精度要求并留有精加工余量），并完成一些次要表面的加工。

15、此軸在加工過程中需粗車 22機7外圓，留加工余量0.3 0.5mm。（3）精加工階段。使各主要表面達到規定的質量要求，部分精密零件還需精磨后 達到尺寸要求，如此軸需經過粗磨留 0.1mm余量用于精磨從而達到圖面要求。此外，某些精密零件的加工時還有精整（超精磨、鏡面磨、研磨和超精加工等） 或光整（滾壓、拋光等）加工階段。下列情況可以不劃分加工階段，加工質量要求不高或雖然加工質量要求較高，但 毛坯剛性好、精度高的零件，就可以不劃分加工階段，特別是用加工中心加工時，對 于加工要求不太高的大型、重型工件，在一次裝夾中完成粗加工和精加工，也往往不 劃分加工階段。軸的左端有M8X1 7H螺孔為達到雙頂尖定

16、位的目的，螺孔加工的步驟是：先鉆 栢mm的孔，接著是螺紋孔的小徑深 8mm,但不攻螺紋孔，而增加忽口孔 倒角90。工步。在后面的工序中就可以用 60.倒角定位了。劃分加工階段的作用有以下幾點：（1）避免毛坯內應力重新分布而影響獲得的加工精度。（2）避免粗加工時較大的夾緊力和切削力所引發的彈性變形和熱變形對精加工的 影響。（3）粗、精加工階段分開，可較及時地發現毛坯的缺陷，避免不必要的損失。（4）可以合理使用機床，使精密機床能較長期地保持其精度。2.5工藝制定機械加工工藝路線的擬訂是制定工藝過程的總體布局，其主要任務是選擇各個表 面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個工藝過程中工

17、序數和各 工序內容。擬定過程中應首先確定每步工序的加工定位基準和裝夾方法。然后再將所 需的調質處理等工序合理插入工序表中，得到機械加工工藝路線。工藝路線的擬訂是制訂工藝規程的關鍵，它制訂的是否合理，直接影響到工藝規 程的合理性、科學性和經濟性。工藝路線擬訂的主要包括工序集中與分散的程度、合 理選用機床和刀具、確定所用夾具的大致結構等。關于工藝路線的擬訂，經過長期的 生產實踐已總結出一些帶有普遍性的工藝設計原則，但在具體擬訂時，特別要注意根 據生產實際靈活應用。本產品的生產批量為500件，是小批量生產，綜上所述該零件的加工工藝路線如 下：1、車端面，鉆頂尖2、粗車外圓 22（上偏差+0.03;下

18、偏差+0.015），留加工余量1mm。3、掉頭，車另一端面，長度至尺寸，鉆構mm深65mm的孔，鉆螺紋孔小徑深8mm，倒90倒棱，孔口倒60。角4、精車車 17（上偏差一0.006;下偏差一0.013）和 17（上偏差+0.006;下偏 差一0.006）的外圓，留加工余量 0.2 0.3mm5、掉頭，精車 2（上偏差+0.03;下偏差+0.015）外圓，留加工余量0.2 0.3mm, 切槽兩處至尺寸。6、鉆5mm的徑向孔7、粗磨外圓22 （上偏差+0.03;下偏差+0.015）、 17（上偏差一0.006;下偏差0.013），留加工余量0.1mm畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第

19、 頁8、精磨外圓22（上偏差+0.03;下偏差+0.015）、 17（上偏差一0.006;下偏差0.013),留加工余量0.05mm9、出珩磨外圓22 （上偏差+0.03；下偏差+0.015）到圖面尺寸要求10、終珩磨外圓 17（上偏差一0.006;下偏差一0.013）到圖面尺寸要求11、攻螺紋 M8X 1 7H12、最終檢查13、涂油入庫F希售公差數但(摘:gCE/T 1800. 3-L9&S)加mHI IT2 ITS IT4 T5 ITb 117 ITS ITS ITIO 3TII ITU IT13 ITM IT15 IT15 ITI7 IT庚天于 至|linmm3 O.S 1.22341

20、01425 4Q 6Q 0 10.140J50.40.6 I X3611.52545S12IS30750|30.1S | D.30 48D.7511IS61011 52546915繪36究9QC 150.22Q 36Q58DP1 52110用1.2235n注P437011QC 13Q. 270 4S0?LI1 32 7怡301 5J5A6913卅3352841300 710.330.52D$4L3213 330501.525斗71116353P62100就0 Z50 39061Il.fi253 950E0235S13930科12019Q0 30.4(50 741 21934陽12Q254610

21、15223SS4371402200 K0.540 87142 23戈541303.5531?125406310D血250M0.C311 &2.54ti.31802SDA 5710l対ILS1S5腕0 4d0.7i1 15i.es2.?牡7 22503156812Li23325281BO2103200.520.81132.13.25J8 J3154D07913182536572303600.570.89Z3.33.(578 94005001015旳274063k155血40Q0 63詢1551546 J37500S30UIC223244701101754400?L 11.7S18447II也20

22、0ID13IS25光50甜12530032D500OS1J513.15Sn s力or萬在弓小丟弓遼EDM耒加工方法 卜公蚩鞅IT01123457a9101112131415IG1118*-租研J6-mm-出甫禎-二園復_n平JG二-. -注：公差等級和加工方式參照表2.6夾具的選擇零件加工時對夾具主要有兩大要求：一是夾具應具有足夠的精度和剛度；二是夾 具應有可靠的定位基準。選用夾具時，通常考慮以下幾點：（1）盡量選用可調整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮 短生產準備時間。（2）在成批生產時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。（3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。（

23、4）夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。粗車外圓、精車外圓和磨外圓所選擇的夾具為雙頂尖，雙頂尖是一種用于加工切 削外圓工件的機床附件，主要包括心部頂尖和周圍三個卡爪。根據工件尺寸大小，可 任意調節二者的位置。同時經過調整還可滿足三種工況的切削加工。在加工過程中無 需用卡盤夾緊工件，只要用車床尾座頂尖軸向頂緊工件即可進行切削，操作方便、省 力，可降低勞動強度，提高勞動效率。數控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶 可調卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉；另一類用于軸類零件，毛坯裝 在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉。

24、由于本次設計的零件屬于軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、 安裝精度較高。2.7刀具的選擇刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工 件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選 擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、 耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下， 盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加 工工件的表面尺寸相適應。根據零件的要求所選刀具材料應具備高的硬度和耐磨性，足夠的強度和韌性，較 好的熱硬度，良好的工藝性和經濟性。根據零件加工工序選擇相應的刀具。依零件圖來看，該加工過程需要的

25、刀具有 90度外圓車刀、45度端面刀，切槽刀、 麻花鉆、絲錐。車床主要刀具的具體數據如下：工步工步內容刀具號刀具規格刀具材料1車端面T145外圓車刀碳素工具鋼2鉆頂尖孔T2中心鉆咼速鋼3車外圓T390外圓車刀合金鋼4鉆孔T405麻花鉆硬質合金鋼5鉆螺紋孔T56.8麻花鉆咼速鋼6切槽T6寬3mm勺切槽刀合金鋼7攻絲T7M8的絲錐硬質合金鋼魯噩r口財料的功理性聽飆力孕桃A 5-1進X工具陰n合全丁典輯羈ff.Q-S.B6IU HRC(HRA1MV60玷(S1.2-S饋亠站(31.2 64) fij I3K 6)a P9B D*5S誘站寰 14 J-15 3 ：89-9) 51l.M -1. 1&0

26、.019*0 也矽大規比值e4I.B7J00-25016 75-25 1$00 - J0I1&rM-TCCU.32-0.4氛蘇一o fipit(m0,昶?一】-37D. 0019-0.006810W* IE)iMHlp.M-a.6b1W036-4,73.267 WOI 735 - J. 8 JJ. 44-3.49SOGO-咖Q!JQOOO0 (HU9-O.OU737 fit*75 55146.M1vK)注：刀具材料參照圖2.8切削參數的選擇:車削用量的選擇原則是:畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第 頁（1） 粗車，根據硬質合金及高速鋼車刀粗車外圓和端面的進給量圖表，ap3-55-

27、 1212以上(mnt融mn訂(iiUia)SlJ J1 - Iwpr)加0.3-0.4_400.4-0.503-0,4IC25(00,5-0,70.4-0.4n.s*o,jionn.GQ?(146?05 - D-60.4 -jOJIr,40QO S - L20.7 1.00j6 * Q.80.5 * 0 石30咖11)0.3 -0.41枷0.4-0.5(OfQ4125*25600.6-G.70.3-0.70-4 f O.A* 1”收:/.10UO.U ”1.00.? O.go.s-a?C.+ -0.7Ln：WQ1,1- 1.4141.2c.i-1.aD.60.9車刀R桿尺席工仰畑0豈吟(nw

28、u)加工封料rtx /葺33-5588-12n劭上(iuii!i x irini)llUill)ii 11b進蠟IS J (nub/r)400.4 0.5-r-L：】；L16x25600.6-0.B0.5-0-8 _i j100O.fi -1.20.7-l.D0.6-0.80.5-0,7一4001.0-1.4kO-1-2&-8 1.0銅合金10* 3040D.4-0.5-二;600.6-0,90.5-O.B0.4-0.725x2510004 1,30.K-I.20,7 b.a0.5-0.B 1SOOE2-J.8.L2 1.6-1.|- j f1413 于.* yfi-1.0.9 1i.0.7-

29、0.9注：l.ilUTlKMA有沖擊的帥工時，菠內的進野尿應乘系歡尺丸仍一甌k加T訊熱帶及具:背金時”不釆用丈于1一5師卄的進給呈工加工禪皺掘吋，建內進賂fit應乘系數尺丸思(當材弭畫E為44亠元HRCitn t?J =0.5 (當制料殛康均幻-耒m魄質舍金外國牟R半犒車時的進紿畳工艸林斛i -i .來面iflurtWj, (jjji)(irirun)0.51.02.0堰費 M f (nirn/r)tm. flJM 和幅合盤0 23.2L6：I g不曜0.25* H,di)0,12-0.230J0-QJSn.(L5D0.25-0.40D,卩也卻OJO-O-SO0.00.600.3)-(L3S；

30、H:啟 16.3至50H)fi.30-0500.40-0.550.45-0.60Q35-0,feS0.55：-(1.70n-o.jn3.2MD0.3) ().150.25-0. JOQ.25-(L3OQ30-033U.3O - (L400J3-O.40L6800. IU - 0. L1a io-0.300. Il -O.iJ0.1&-0.25(1.15-0.20a.25*0 35注：切削用量參照表機械加工技術畢業設計用紙共17頁第 頁畢業設計用紙共17頁第 頁第三章零件的檢測所有的零件加工完成倒要進行產品的檢驗， 只有合格的產品才有市場。然而 合格的產品需要有嚴格的精度高的間距進行檢驗，合格后

31、可入庫。本零件所需的兼具有游標卡尺、內徑千分尺、外徑千分尺和百分表。游標卡 尺和千分尺可檢測孔徑和軸徑，百分表用來檢測同軸度。測量同軸度時，將被測零件垂直地放在儀器工作臺上， 在基準部位上、下各 選擇一個徑向截面，并按這兩個截面調整被測零件在儀器工作臺上的位置，使這 兩個截面中心所體現的基準軸線與儀器旋轉軸線重合。 然后對零件的被測部位進 行測量，將各截面輪廓圖形在同一張記錄紙記錄下來， 用最小二乘圓的方法尋找 各輪廓圖形的中心，取各中心至記錄紙中心距離為最大值的兩倍， 作為被測零件 的同軸度誤差。測量圓跳動時，在振擺儀上檢測圓跳動。將零件旋轉一周時，百分表最大與 最小讀數之差，即為徑向或端面圓跳動的公差。經加工測量，本零件合格。第四章結論本次畢業設計主要研究軸的加工工藝，通過對零件圖形的分析、毛坯的選擇、機 床的選擇、零件的加工工藝制定、夾具的選擇、刀具的選擇、切削參數的選擇，使