螺纹轴套件的数车加工工艺分析
目 录
引 言 1
一、有关数控车床的简单介绍 2
（一）数控技术的介绍 2
（二） 数控加工的优点及其未来发展方向 2
二、 螺纹轴套件加工工艺分析 3
（一） 零件图分析 3
（二）毛坯的选择 3
（三）加工精度分析与设备选择 3
（四） 加工量具与冷却液的选择 4
（五） 螺纹轴套件工艺分析 4
（六） 确定加工走刀路线 4
三、 编写加工工艺卡片 12
四、 小结 13
总 结 14
致 谢 15
参考文献 16
引 言
数控技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了它在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和现实自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。随着我国工业化程度的不断提高，企业之间的竞争不断激烈。这就要求各企业必须提出合理的生产方案和科学的工艺分析，在有限的资源中和有效的时间内能够合理利用设备，降低成本来提高生产效率，从而获取更多的利润。
本篇论文通过分析螺纹轴套件的使用性能和技术要求确定毛坯材料、毛坯大小、热处理要求。然后，分析轴的工艺特点，主要加工表面和内孔及其有哪些技术要求并提出解决方法。最后根据分析选择需要的机床、刀具、夹具、量具、冷却液等及其相关参数，确定加工工艺路线，最后编写机械加工工艺文件。
一、有关数控车床的简单介绍
（一）数控技术的介绍
经过长期的发展，机床控制技术有了飞跃进步，数字控制机床就是机床控制技术发展的产物。数控机床能够高标准的加工零件，并且可以实现数字程序控制机床加工，不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
需要人来进行实时操作机床，节省了人力，同时也减少了人为误差，增加了工件精度。本篇论文中的螺纹轴套需要加工端面、圆柱，圆弧面等，并且内螺纹、外螺纹和表面粗糙度的尺寸要求较高，需要选择高精密的车床来加工，因此选择数控车床作为本零件的加工机床即是一个正确的选择，能够满足螺纹轴套件的加工精度需求。如图1-1即为一种数控机床（由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成）。
图1-1数控车床
（二）数控加工的优点及其未来发展方向
数控加工是有时代意义的先进制造技术，通过查阅相关资料我总结了数控加工的一些代表性的优点如下：
1.大大提高了效率；
2.在保证质量的前提下提高了加工精度；
3.减少工装卡具的使用；
4.时间短，生产效率提高；
5.加工过程变得简单了；
6.可以减少检查的工作量；
7.可以降低废、次品率；
8.容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台数控机床；
9.数控机床自动化程度较高，因此可以减轻工作人员劳动强度；
10.能够实现多坐标的联动，可以加工形状复杂的零件；
着眼未来，高速、高精度、高可靠性,复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是数控加工行业的主要发展方向，在这里也祝愿我们国家的机械数控技术能够并驾齐驱，有更好更快的发展。
二、螺纹轴套件加工工艺分析
（一）零件图分析
此零件图为数控回转体车削轴类零件，材料为45钢，应用在龙门起重机的传动机构部位，主要用来支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷。由于结构、尺寸的实际加工需要需两头装夹，由端面、圆柱、斜面、圆弧面、球面、螺纹、槽、内孔等表面组成，如图2-1、2-2所示。
图2-1 内螺纹件
图2-2 外螺纹件
（二）毛坯的选择
45钢是轴类零件加工时常用的毛坯材料，45钢便宜，调质后有很好的切削性能，有较高的强度、韧性等综合性能。因此，我们选择尺寸为Ф50mm×100mm,Ф50mm×90mm的棒料各一个。
（三）加工精度分析与设备选择
由上面的零件图我们可以知道此零件公差都偏在同一边，而轴需要两头加工，即需要两头装夹，这样一来，如果定位不好可能会导致表面粗糙度高，加工精度难以达到技术要求，零件图中的R1.3和R3.2粗糙度也会出现大的误差，因此要求装夹尽量在同一基准。
螺纹轴套件由圆柱、圆弧等组成，加工比较简单，但考虑到该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，我们选用西门子的数控机床进行零件程序编制与加工。
（四）加工量具与冷却液的选择
1.量具的选择
对于此零件的加工，我们选择游标卡尺进行测量，游标卡尺是一种通用量具，用起来很方便，千分尺一般用于精度较高的零件测量。
2.冷却液的选择
螺纹轴套件的毛坯选材为45钢，在加工过程中会产生大量的切削热，如果不能有效的给工件与道具降温就会影响道具寿命，最终会大大影响零件精度，因此要选用冷却液来冷却，而平时使用中，我们多采用乳化液进行冷却，效果很好。
（五）螺纹轴套件工艺分析
在毛坯、量具、冷却液等的分析选择后，我们要对加工螺纹轴套件选择合适的刀具、装夹方式，同时要设置好刀具切削用量、定位基准、换刀点等。合适的刀具可以事半功倍，由于螺纹轴套件要加工许多圆柱，圆弧面，还有凹槽，我们选择内（外）圆车刀、内（外）切槽车刀和圆弧形车刀备用；切削用量要根据每步加工的合理度来选择，以确保精度；定位基准遵循基准重合，便于对刀，便于装夹原则；而对刀点自然设置在基准上，这样方便；对于螺纹轴套件需要两头加工，我们选择三爪自定心卡盘装夹，方便又省时。
（六）确定加工走刀路线
1.内螺纹件加工路线
图2-3所示为内螺纹件，该零件所需材料为45钢，选毛坯尺寸为Ф50mm×100mm。
图2-3 内螺纹件
（1）外轮廓加工
① 工艺分析
零件材料为45钢，该零件由内螺纹、锥面、槽、圆弧等表面组成。结构形状较为复杂，加工过程中保证尺寸和形位精度是关键。
② 确定装夹方案
此零件需要两头加工，又要确保工序基准与定位基准重合，因此在车削右端面时用三爪卡盘夹紧工件外圆左端面，工件伸出长度为45mm。在装夹时，调整好工件在卡盘内的基准，装夹定位要实现夹紧可靠。
③ 确定加工方案
采用三爪自定心卡盘夹持左端——车右端面——车右端圆弧——粗车右端各段——切槽——精车右端各段——调头装夹——车左端面——粗、精加工左端——钻内孔——车内螺纹。
④ 确定工步顺序，进刀路线和所用刀具
为了减少工件加工过程中的变形因素对零件最终精度的影响，内外表面要分开进行加工。根据工步顺序和切削加工进给路线的确定原则。
（2）内螺纹件的内孔端加工
① 工艺分析
此零件右端面由不同的内圆形孔槽等组成的套类零件。零件结构形状比较复杂，加工难度较大。特别是圆柱形孔及螺纹加工，工步不多，但精度要求高，需要配合的地方难度较大。在加工过程中，应特别注意走刀路线和速度，主轴转速一定要合适，背吃刀量要控制，刀具也要选择好。
引 言 1
一、有关数控车床的简单介绍 2
（一）数控技术的介绍 2
（二） 数控加工的优点及其未来发展方向 2
二、 螺纹轴套件加工工艺分析 3
（一） 零件图分析 3
（二）毛坯的选择 3
（三）加工精度分析与设备选择 3
（四） 加工量具与冷却液的选择 4
（五） 螺纹轴套件工艺分析 4
（六） 确定加工走刀路线 4
三、 编写加工工艺卡片 12
四、 小结 13
总 结 14
致 谢 15
参考文献 16
引 言
数控技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了它在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和现实自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。随着我国工业化程度的不断提高，企业之间的竞争不断激烈。这就要求各企业必须提出合理的生产方案和科学的工艺分析，在有限的资源中和有效的时间内能够合理利用设备，降低成本来提高生产效率，从而获取更多的利润。
本篇论文通过分析螺纹轴套件的使用性能和技术要求确定毛坯材料、毛坯大小、热处理要求。然后，分析轴的工艺特点，主要加工表面和内孔及其有哪些技术要求并提出解决方法。最后根据分析选择需要的机床、刀具、夹具、量具、冷却液等及其相关参数，确定加工工艺路线，最后编写机械加工工艺文件。
一、有关数控车床的简单介绍
（一）数控技术的介绍
经过长期的发展，机床控制技术有了飞跃进步，数字控制机床就是机床控制技术发展的产物。数控机床能够高标准的加工零件，并且可以实现数字程序控制机床加工，不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
需要人来进行实时操作机床，节省了人力，同时也减少了人为误差，增加了工件精度。本篇论文中的螺纹轴套需要加工端面、圆柱，圆弧面等，并且内螺纹、外螺纹和表面粗糙度的尺寸要求较高，需要选择高精密的车床来加工，因此选择数控车床作为本零件的加工机床即是一个正确的选择，能够满足螺纹轴套件的加工精度需求。如图1-1即为一种数控机床（由数控装置、床身、主轴箱
图1-1数控车床
（二）数控加工的优点及其未来发展方向
数控加工是有时代意义的先进制造技术，通过查阅相关资料我总结了数控加工的一些代表性的优点如下：
1.大大提高了效率；
2.在保证质量的前提下提高了加工精度；
3.减少工装卡具的使用；
4.时间短，生产效率提高；
5.加工过程变得简单了；
6.可以减少检查的工作量；
7.可以降低废、次品率；
8.容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台数控机床；
9.数控机床自动化程度较高，因此可以减轻工作人员劳动强度；
10.能够实现多坐标的联动，可以加工形状复杂的零件；
着眼未来，高速、高精度、高可靠性,复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是数控加工行业的主要发展方向，在这里也祝愿我们国家的机械数控技术能够并驾齐驱，有更好更快的发展。
二、螺纹轴套件加工工艺分析
（一）零件图分析
此零件图为数控回转体车削轴类零件，材料为45钢，应用在龙门起重机的传动机构部位，主要用来支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷。由于结构、尺寸的实际加工需要需两头装夹，由端面、圆柱、斜面、圆弧面、球面、螺纹、槽、内孔等表面组成，如图2-1、2-2所示。
图2-1 内螺纹件
图2-2 外螺纹件
（二）毛坯的选择
45钢是轴类零件加工时常用的毛坯材料，45钢便宜，调质后有很好的切削性能，有较高的强度、韧性等综合性能。因此，我们选择尺寸为Ф50mm×100mm,Ф50mm×90mm的棒料各一个。
（三）加工精度分析与设备选择
由上面的零件图我们可以知道此零件公差都偏在同一边，而轴需要两头加工，即需要两头装夹，这样一来，如果定位不好可能会导致表面粗糙度高，加工精度难以达到技术要求，零件图中的R1.3和R3.2粗糙度也会出现大的误差，因此要求装夹尽量在同一基准。
螺纹轴套件由圆柱、圆弧等组成，加工比较简单，但考虑到该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，我们选用西门子的数控机床进行零件程序编制与加工。
（四）加工量具与冷却液的选择
1.量具的选择
对于此零件的加工，我们选择游标卡尺进行测量，游标卡尺是一种通用量具，用起来很方便，千分尺一般用于精度较高的零件测量。
2.冷却液的选择
螺纹轴套件的毛坯选材为45钢，在加工过程中会产生大量的切削热，如果不能有效的给工件与道具降温就会影响道具寿命，最终会大大影响零件精度，因此要选用冷却液来冷却，而平时使用中，我们多采用乳化液进行冷却，效果很好。
（五）螺纹轴套件工艺分析
在毛坯、量具、冷却液等的分析选择后，我们要对加工螺纹轴套件选择合适的刀具、装夹方式，同时要设置好刀具切削用量、定位基准、换刀点等。合适的刀具可以事半功倍，由于螺纹轴套件要加工许多圆柱，圆弧面，还有凹槽，我们选择内（外）圆车刀、内（外）切槽车刀和圆弧形车刀备用；切削用量要根据每步加工的合理度来选择，以确保精度；定位基准遵循基准重合，便于对刀，便于装夹原则；而对刀点自然设置在基准上，这样方便；对于螺纹轴套件需要两头加工，我们选择三爪自定心卡盘装夹，方便又省时。
（六）确定加工走刀路线
1.内螺纹件加工路线
图2-3所示为内螺纹件，该零件所需材料为45钢，选毛坯尺寸为Ф50mm×100mm。
图2-3 内螺纹件
（1）外轮廓加工
① 工艺分析
零件材料为45钢，该零件由内螺纹、锥面、槽、圆弧等表面组成。结构形状较为复杂，加工过程中保证尺寸和形位精度是关键。
② 确定装夹方案
此零件需要两头加工，又要确保工序基准与定位基准重合，因此在车削右端面时用三爪卡盘夹紧工件外圆左端面，工件伸出长度为45mm。在装夹时，调整好工件在卡盘内的基准，装夹定位要实现夹紧可靠。
③ 确定加工方案
采用三爪自定心卡盘夹持左端——车右端面——车右端圆弧——粗车右端各段——切槽——精车右端各段——调头装夹——车左端面——粗、精加工左端——钻内孔——车内螺纹。
④ 确定工步顺序，进刀路线和所用刀具
为了减少工件加工过程中的变形因素对零件最终精度的影响，内外表面要分开进行加工。根据工步顺序和切削加工进给路线的确定原则。
（2）内螺纹件的内孔端加工
① 工艺分析
此零件右端面由不同的内圆形孔槽等组成的套类零件。零件结构形状比较复杂，加工难度较大。特别是圆柱形孔及螺纹加工，工步不多，但精度要求高，需要配合的地方难度较大。在加工过程中，应特别注意走刀路线和速度，主轴转速一定要合适，背吃刀量要控制，刀具也要选择好。
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