JMZHX885闸阀升降式旋转轴的加工工艺
目 录
引言 1
一、零件图样 2
（一）零件图 2
（二）图纸分析 4
二、数控加工工艺 5
（一）工件的装夹方式 5
（二）刀具的特性 5
（三）及影响切削用量的因素 6
（四）加工工艺参数 7
三、加工工序 10
（一）工序的确定原则 10
（二）加工顺序的确定 10
四、对刀点和换刀点的确定 10
五、程序编制 11
结语 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
本文以JM-Z-HX885闸阀升降式旋转轴为例，基于车床加工的特点，进行零件的二维图三维图绘制、工艺方案分析、刀具选择、切削用量的制定、工件的定位装夹、简单数控编程、生成可实际操作的工艺文件。通过对该配合零件的工艺分析，我了解到该工件的难点在于螺纹的加工以及配合的程度，我选择合理刚性的刀具以及切削参数达到精度，以更好地引导闸板升降运动，控制流体流量。
本文主体内容是通过对零件图纸的分析制定加工工艺。????
对一个零件的加工过程，主要包括：?
1、绘制二维或者三维零件图；?
2、进行零件的加工工艺分析；?
3、制作零件的加工方案；?
4、数控编程；?
5、对零件的数控加工。?
通过对零件结构的分析，用AUTO CAD画出二维图，根据零件的外形特征和材料性能确定加工工艺。根据导出来的二维图对零件进行程序的编写，针对编写出来的程序核对校验，确认无误后对工件进行调试与加工。
一、零件图及其工艺分析
（一）零件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
图
图1 中心轴
图2 轴套
图3 套环
图4 紧固环
（二）图纸分析
图1零件的轴向径向比较大，因此在加工时要注意工件和刀具的晃动。首先加工右端Φ16的圆柱，锥面，车M30普通螺纹前的圆柱面和Φ43圆柱面至Φ50台阶处以及所能车掉的倒角；接着对工件Φ50台阶右端进行开退刀槽；其次车削M30和Tr40的螺纹；然后掉头装夹工件，使卡盘三个卡爪贴在Φ50台阶面上以保证其左右两端的同轴度，并测量保证总长；钻孔；车削Φ50和Φ40圆柱面；车削左端梯形螺纹；左端孔内加工。
图2、图3和图4相对简单，为提高精度同时能节省材料，我制定以下工艺：先钻孔；其次车削图2内孔及右端圆柱面外圆；接着掉头装夹车削图3的内孔、外圆达精度要求并隔断；然后车削图2左端圆弧及内孔，保证总长切断；最后加工图4保证全部要求后切断。
此次所有零件根据尺寸精度要求可以确定其毛坯为Φ60*120和Φ60*150，材料为45钢。
二、数控加工工艺
（一）工件的装夹方式
此次加工零件均为轴类零件，由于装夹时需要具有较高的定位精度以及需要注意夹紧力的作用点和作用方向等特点，因此我采用三爪卡盘装夹。
在三爪卡盘上装夹：这样的装夹方式具有装夹方便，省时省力的特点，但夹紧力较小，只适合外形特征规则的中小型工件的加工。
在两顶尖装夹：适用于较大尺寸或者多工序粥类零件的加工，这种方式能保证每次装夹时的装夹精度，多用于精加工和多工序加工。
用卡盘和顶尖装夹：在两顶尖装夹：对于细长类零件比较适合，两顶尖能减小工件在运转过程中的晃动幅度，从而减小零件件加工的误差。这种方式的安全性比较高，所能承受的径向切削力也比较大，因而这种方式应用较广。
本次设计中图1的零件轴向径向比较大，会产生不同幅度的晃动，同时还会使刀具也随之晃动。因此，我选用卡盘和顶尖装夹方式。这种方式除了能减小晃动外还能在车削右端及割槽的时候承受较大的径向切削力。图2、图3属于环类零件，图4属于一般轴类零件，采用常用的三爪卡盘装夹即可。
（二）刀具的特性及选择
和普通车床加工相比较，数控车对刀具的选择更为严格和讲究，主要体现在刀具的刚性和耐久度方面。若刀具刚性不好，会影响生产效率的提高，在加工中极易出现打刀事故，也会降低加工精度，影响数控机床技术的体现。若刀具耐用度差，则需经常换刀、对刀，从而增加辅助服务时间，造成机床设备的闲置，并且容易在工件表面上留下接刀痕迹，影响工件表面质量。此外，还要求刀具精度高，尺寸稳定，安装调整方便。
数控车刀的要求：图1显示的是一个轴类零件，因此所选用的车刀必须满足工件的高速转动、耐磨和耐高温的特点。由于零件图涉及到外圆、内孔、螺纹等特征同时还有粗精加工的分类，因此我所选用的数控车刀具有更高的要求，主要有以下特点：
1、通用性高，便于拆装和更新新刀具；
2、寿命长，切削性能稳定、可靠；
3、刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
4、道具的外形设计要能够比较容易断屑和排屑，利于切削；
5、系列化，标准化，能使操作更加流程化。
数控车床能按照设定进行粗加工工和精加工。粗加工时要保证所用刀具具备刚性好、耐用度高的特点；精加工时要保证所用刀具具备精度高、抗热变形小的特点以保证最后所成产品的质量。
因条件有限，我只能选用了以下刀具：93度右偏外圆车刀（两把），Φ16mm刀杆的镗刀（两把），刀宽为3mm的外切槽刀，75度端面车刀，30度梯形螺纹刀和60度普通螺纹刀。
（三）影响切削用量的因素
在数控程序的编制过程中，切削用量的选择尤为重要。合理的切削用量能提高效率，而且能减少刀具损耗以降低成本。
合理选择切削用量的原则是：在进行精加工时，以加工精度为主，保证一次性到位；半精加工时也是以精度为主，同时也要考虑切削效率和加工成本；粗加工时，以提高生产效率为主，尽量少的留下余量，以便后续加工。在指定范围内的切削用量参数还需要长期的经验积累和切削用量手册来确定。
此次零件的特点时需要切削的材料较多，所选用的外圆刀具为93°右偏刀，况且零件材料为45钢。因此，我确定的粗加工背吃刀量在4~5mm，精加工背吃刀量在0.2~0.6mm；切削速度不是很快，粗加工时50~80，精加工时110~150；进给量在粗加工时定在0.2~0.4，精加工时0.1~0.2。
零件材料
加工方式
数控切削常用的基本参数
（四）加工工艺参数
图1零件主要加工难点是切削量大和工件偏长，它的外观特点既有孔类加工又有外圆加工，还有螺纹车削，基于以上特点制定了加工工序如表一。
2
精车外圆Φ16、Φ32、Φ43及其倒角
T0303
外圆精车刀
930右偏刀
1500
T0505
外圆槽刀
刀宽3mm
400
0.1
4
车外螺纹M30*1.5
引言 1
一、零件图样 2
（一）零件图 2
（二）图纸分析 4
二、数控加工工艺 5
（一）工件的装夹方式 5
（二）刀具的特性 5
（三）及影响切削用量的因素 6
（四）加工工艺参数 7
三、加工工序 10
（一）工序的确定原则 10
（二）加工顺序的确定 10
四、对刀点和换刀点的确定 10
五、程序编制 11
结语 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
本文以JM-Z-HX885闸阀升降式旋转轴为例，基于车床加工的特点，进行零件的二维图三维图绘制、工艺方案分析、刀具选择、切削用量的制定、工件的定位装夹、简单数控编程、生成可实际操作的工艺文件。通过对该配合零件的工艺分析，我了解到该工件的难点在于螺纹的加工以及配合的程度，我选择合理刚性的刀具以及切削参数达到精度，以更好地引导闸板升降运动，控制流体流量。
本文主体内容是通过对零件图纸的分析制定加工工艺。????
对一个零件的加工过程，主要包括：?
1、绘制二维或者三维零件图；?
2、进行零件的加工工艺分析；?
3、制作零件的加工方案；?
4、数控编程；?
5、对零件的数控加工。?
通过对零件结构的分析，用AUTO CAD画出二维图，根据零件的外形特征和材料性能确定加工工艺。根据导出来的二维图对零件进行程序的编写，针对编写出来的程序核对校验，确认无误后对工件进行调试与加工。
一、零件图及其工艺分析
（一）零件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
图
图1 中心轴
图2 轴套
图3 套环
图4 紧固环
（二）图纸分析
图1零件的轴向径向比较大，因此在加工时要注意工件和刀具的晃动。首先加工右端Φ16的圆柱，锥面，车M30普通螺纹前的圆柱面和Φ43圆柱面至Φ50台阶处以及所能车掉的倒角；接着对工件Φ50台阶右端进行开退刀槽；其次车削M30和Tr40的螺纹；然后掉头装夹工件，使卡盘三个卡爪贴在Φ50台阶面上以保证其左右两端的同轴度，并测量保证总长；钻孔；车削Φ50和Φ40圆柱面；车削左端梯形螺纹；左端孔内加工。
图2、图3和图4相对简单，为提高精度同时能节省材料，我制定以下工艺：先钻孔；其次车削图2内孔及右端圆柱面外圆；接着掉头装夹车削图3的内孔、外圆达精度要求并隔断；然后车削图2左端圆弧及内孔，保证总长切断；最后加工图4保证全部要求后切断。
此次所有零件根据尺寸精度要求可以确定其毛坯为Φ60*120和Φ60*150，材料为45钢。
二、数控加工工艺
（一）工件的装夹方式
此次加工零件均为轴类零件，由于装夹时需要具有较高的定位精度以及需要注意夹紧力的作用点和作用方向等特点，因此我采用三爪卡盘装夹。
在三爪卡盘上装夹：这样的装夹方式具有装夹方便，省时省力的特点，但夹紧力较小，只适合外形特征规则的中小型工件的加工。
在两顶尖装夹：适用于较大尺寸或者多工序粥类零件的加工，这种方式能保证每次装夹时的装夹精度，多用于精加工和多工序加工。
用卡盘和顶尖装夹：在两顶尖装夹：对于细长类零件比较适合，两顶尖能减小工件在运转过程中的晃动幅度，从而减小零件件加工的误差。这种方式的安全性比较高，所能承受的径向切削力也比较大，因而这种方式应用较广。
本次设计中图1的零件轴向径向比较大，会产生不同幅度的晃动，同时还会使刀具也随之晃动。因此，我选用卡盘和顶尖装夹方式。这种方式除了能减小晃动外还能在车削右端及割槽的时候承受较大的径向切削力。图2、图3属于环类零件，图4属于一般轴类零件，采用常用的三爪卡盘装夹即可。
（二）刀具的特性及选择
和普通车床加工相比较，数控车对刀具的选择更为严格和讲究，主要体现在刀具的刚性和耐久度方面。若刀具刚性不好，会影响生产效率的提高，在加工中极易出现打刀事故，也会降低加工精度，影响数控机床技术的体现。若刀具耐用度差，则需经常换刀、对刀，从而增加辅助服务时间，造成机床设备的闲置，并且容易在工件表面上留下接刀痕迹，影响工件表面质量。此外，还要求刀具精度高，尺寸稳定，安装调整方便。
数控车刀的要求：图1显示的是一个轴类零件，因此所选用的车刀必须满足工件的高速转动、耐磨和耐高温的特点。由于零件图涉及到外圆、内孔、螺纹等特征同时还有粗精加工的分类，因此我所选用的数控车刀具有更高的要求，主要有以下特点：
1、通用性高，便于拆装和更新新刀具；
2、寿命长，切削性能稳定、可靠；
3、刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
4、道具的外形设计要能够比较容易断屑和排屑，利于切削；
5、系列化，标准化，能使操作更加流程化。
数控车床能按照设定进行粗加工工和精加工。粗加工时要保证所用刀具具备刚性好、耐用度高的特点；精加工时要保证所用刀具具备精度高、抗热变形小的特点以保证最后所成产品的质量。
因条件有限，我只能选用了以下刀具：93度右偏外圆车刀（两把），Φ16mm刀杆的镗刀（两把），刀宽为3mm的外切槽刀，75度端面车刀，30度梯形螺纹刀和60度普通螺纹刀。
（三）影响切削用量的因素
在数控程序的编制过程中，切削用量的选择尤为重要。合理的切削用量能提高效率，而且能减少刀具损耗以降低成本。
合理选择切削用量的原则是：在进行精加工时，以加工精度为主，保证一次性到位；半精加工时也是以精度为主，同时也要考虑切削效率和加工成本；粗加工时，以提高生产效率为主，尽量少的留下余量，以便后续加工。在指定范围内的切削用量参数还需要长期的经验积累和切削用量手册来确定。
此次零件的特点时需要切削的材料较多，所选用的外圆刀具为93°右偏刀，况且零件材料为45钢。因此，我确定的粗加工背吃刀量在4~5mm，精加工背吃刀量在0.2~0.6mm；切削速度不是很快，粗加工时50~80，精加工时110~150；进给量在粗加工时定在0.2~0.4，精加工时0.1~0.2。
零件材料
加工方式
数控切削常用的基本参数
（四）加工工艺参数
图1零件主要加工难点是切削量大和工件偏长，它的外观特点既有孔类加工又有外圆加工，还有螺纹车削，基于以上特点制定了加工工序如表一。
2
精车外圆Φ16、Φ32、Φ43及其倒角
T0303
外圆精车刀
930右偏刀
1500
T0505
外圆槽刀
刀宽3mm
400
0.1
4
车外螺纹M30*1.5
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