螺旋杆的数控加工分析
【摘要】随着社会的发展，人们对链条连接件的需求越来越大，从而各式各样的螺旋杆应运而生。螺旋杆的工艺复杂，所需夹具复杂，加工难点多。本文以饮料设备专用链条连接件作为研究对象，首先对螺旋杆的结构外形做一个简单分析；然后对螺旋杆的加工工艺分析，对工件选材、加工所需设备、工装夹具、所用的刀具以及切削用量的分析；编排高效合理的加工工艺，其次是程序的编辑；最后是对加工螺旋杆加工过程中出现的一些简单常见的问题分析并加以提出解决问题的方案。
目 录
一、螺旋杆介绍 4
（一）零件图 4
（二）外形结构分析 4
二、加工工艺分析 5
（一）工件选材 5
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具的选用 8
（四）刀具的选用 8
（五）加工工艺过程 9
（六）切削用量的选用 9
三、螺旋杆的加工过程 10
（一）下料 10
（二）数控加工 10
（三）修毛刺 10
四、数控程序编写 10
五、加工中出现的问题及优化措施 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引 言
随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了巨大的变化，对机械产品的质量和生发率提出了越来越高的要求。尤其在航空、军事、造船等领域所需的零件，精度要求高，形状复杂，批量小。传统机床已不能满足市场需求。为满足上述需求，以数字控制技术为核心的新型数字程序制造机床应运而生。
1952提一台数控机床在美国麻省理工学院诞生，数控机床经过60多年的发展，其设计越来越人性化，比如其排屑装置——采用自动排屑（自动排屑机多位螺旋排屑）。而螺旋装置在很多场所应用，今天我们就拿最简单的例子说明螺旋杆是如何加工。
毕业论文对于每一位大三学生而言，都是在学校最后的“ 作业”了，同时也是衡量与检验我们在学校这三年的一个成果，我们通过网上查阅资料和书籍并且利用工作之余的时间来完善我们的论文设计，通过几个月的努力，我学会了与老师沟通，与同学合作的团队精神
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
。
本课题来源于江阴蓝鸟机械有限公司，公司的生产主要单件小批量零件为主。其螺旋杆就是就是该公司的产品之一，本文对螺旋杆数控加工过程的具体分析。
一、螺旋杆介绍
（一）零件图
本课题的分析研究对象为螺旋杆，其产品图见图11所示，零件图见图12所示。
a)螺旋杆侧面 b）螺旋杆低面
c）螺旋杆三维图
图11 螺旋杆实物
（二）外形结构分析
根据螺旋杆图12中发现零件的尺寸精度要求如下：零件中所有在加工中心上加工，其表面粗糙度Rz为3.2(μm)，其余未注明不做加工要求。
图12 零件图
数控车床尺寸要求：保证铝件尺寸20mm±0.5mm,保证平行度0.04mm，加工部表面见光。
数控铣尺寸要求：Φ15圆的包裹的尺寸为Φ15.02mmΦ14.98mm，加工部表面见光，加工到尺寸；保证各尺寸位置度。
二、加工工艺分析
（一）工件选材
本论文主要研究螺旋杆的加工及工艺，其尺寸精度要求相对高，硬度要求相对低，耐腐蚀性好，耐磨性强。
因为6160铝具有以下特点：1、易成型，经过车，铣容易达到图纸所需模型。2、硬度相对低，韧性较好。3、耐腐蚀性好，优于其他金属材料。4、成本低，相比其他铝材价格低。由于其硬度相对低加工效率高。
通过上述特点的介绍，结合在学校资源本论文所涉及的零件在采用6160铝材。
（二）加工设备的选用
根据零件图分析螺旋杆的外型，相对复杂，加工难度相对大，并且加工为4轴4联动，其难度可想而知，加工主要内容为曲面加工，尺寸精度比较高。因此本论文中选用沈阳第一机床CAK6250Di车床、VMC1000L数控铣床。
图21 CAK6250Di车床
表22 机床的主要参数
工作台面尺寸
（长×宽）
300×1000（mm）
主轴功率
4.5kw
左右行程(Z轴)
1000mm
前后行程(X轴)
700mm
主轴功率(基本配置)
4.5kw
主轴最高转速(基本配置）
3000rpm
最大回转直径
300mm
快速移动速度(X/Z)
30/24m/min
主电动机功率
5.5/7.5（kw）
进给速度
5—800（mm/min）
脉冲当量（mm/脉冲）
0.001
工作台最大承载(kg)
200kg
机床外形尺寸
(长×宽×高)(mm)
2000×1200×1800mm
机床重量(?kg)
2000kg
图22 VMC1000L数控加工中心
表22 机床的主要参数
工作台面尺寸
（长×宽）
600×1000（mm）
主轴锥度
BT40
左右行程(X轴)
1000mm
前后行程(Y轴)
800mm
上下行程(Z轴)
500mm
主轴功率
5.5kw
主轴功率(基本配置)
5.5kw
主轴最高转速(基本配置）
8000rpm
工作台T型槽
3×18
快速移动速度(X/Y/Z)
目 录
一、螺旋杆介绍 4
（一）零件图 4
（二）外形结构分析 4
二、加工工艺分析 5
（一）工件选材 5
（二）加工设备的选用 5
（三）夹具的选用 8
（四）刀具的选用 8
（五）加工工艺过程 9
（六）切削用量的选用 9
三、螺旋杆的加工过程 10
（一）下料 10
（二）数控加工 10
（三）修毛刺 10
四、数控程序编写 10
五、加工中出现的问题及优化措施 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引 言
随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了巨大的变化，对机械产品的质量和生发率提出了越来越高的要求。尤其在航空、军事、造船等领域所需的零件，精度要求高，形状复杂，批量小。传统机床已不能满足市场需求。为满足上述需求，以数字控制技术为核心的新型数字程序制造机床应运而生。
1952提一台数控机床在美国麻省理工学院诞生，数控机床经过60多年的发展，其设计越来越人性化，比如其排屑装置——采用自动排屑（自动排屑机多位螺旋排屑）。而螺旋装置在很多场所应用，今天我们就拿最简单的例子说明螺旋杆是如何加工。
毕业论文对于每一位大三学生而言，都是在学校最后的“ 作业”了，同时也是衡量与检验我们在学校这三年的一个成果，我们通过网上查阅资料和书籍并且利用工作之余的时间来完善我们的论文设计，通过几个月的努力，我学会了与老师沟通，与同学合作的团队精神
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
。
本课题来源于江阴蓝鸟机械有限公司，公司的生产主要单件小批量零件为主。其螺旋杆就是就是该公司的产品之一，本文对螺旋杆数控加工过程的具体分析。
一、螺旋杆介绍
（一）零件图
本课题的分析研究对象为螺旋杆，其产品图见图11所示，零件图见图12所示。
a)螺旋杆侧面 b）螺旋杆低面
c）螺旋杆三维图
图11 螺旋杆实物
（二）外形结构分析
根据螺旋杆图12中发现零件的尺寸精度要求如下：零件中所有在加工中心上加工，其表面粗糙度Rz为3.2(μm)，其余未注明不做加工要求。
图12 零件图
数控车床尺寸要求：保证铝件尺寸20mm±0.5mm,保证平行度0.04mm，加工部表面见光。
数控铣尺寸要求：Φ15圆的包裹的尺寸为Φ15.02mmΦ14.98mm，加工部表面见光，加工到尺寸；保证各尺寸位置度。
二、加工工艺分析
（一）工件选材
本论文主要研究螺旋杆的加工及工艺，其尺寸精度要求相对高，硬度要求相对低，耐腐蚀性好，耐磨性强。
因为6160铝具有以下特点：1、易成型，经过车，铣容易达到图纸所需模型。2、硬度相对低，韧性较好。3、耐腐蚀性好，优于其他金属材料。4、成本低，相比其他铝材价格低。由于其硬度相对低加工效率高。
通过上述特点的介绍，结合在学校资源本论文所涉及的零件在采用6160铝材。
（二）加工设备的选用
根据零件图分析螺旋杆的外型，相对复杂，加工难度相对大，并且加工为4轴4联动，其难度可想而知，加工主要内容为曲面加工，尺寸精度比较高。因此本论文中选用沈阳第一机床CAK6250Di车床、VMC1000L数控铣床。
图21 CAK6250Di车床
表22 机床的主要参数
工作台面尺寸
（长×宽）
300×1000（mm）
主轴功率
4.5kw
左右行程(Z轴)
1000mm
前后行程(X轴)
700mm
主轴功率(基本配置)
4.5kw
主轴最高转速(基本配置）
3000rpm
最大回转直径
300mm
快速移动速度(X/Z)
30/24m/min
主电动机功率
5.5/7.5（kw）
进给速度
5—800（mm/min）
脉冲当量（mm/脉冲）
0.001
工作台最大承载(kg)
200kg
机床外形尺寸
(长×宽×高)(mm)
2000×1200×1800mm
机床重量(?kg)
2000kg
图22 VMC1000L数控加工中心
表22 机床的主要参数
工作台面尺寸
（长×宽）
600×1000（mm）
主轴锥度
BT40
左右行程(X轴)
1000mm
前后行程(Y轴)
800mm
上下行程(Z轴)
500mm
主轴功率
5.5kw
主轴功率(基本配置)
5.5kw
主轴最高转速(基本配置）
8000rpm
工作台T型槽
3×18
快速移动速度(X/Y/Z)
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