012号零件加工工艺分析与数控加工
目录
引言 1
一、012号零件的工艺分析 2
（一）零件的技术要求分析 2
（二）毛坯的材料分析及尺寸的确定 3
二、轴零件的三维造型 3
（一）软件的选用 3
（二）绘制草图 3
（三）生成实体 3
三、轴零件的数控加工工艺规程 4
（一）夹具的选择 4
（二）加工顺序的安排 5
（三）工艺线路的拟定 5
（四）刀具的选择 6
（五）确定切削用量的选择 6
（六）、012号零件的工艺文件 6
四、加工程序的编写 8
（一）工序2的加工程序 8
（二）工序3的加工程序 9
小结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
012号零件零件是典型的轴类零件，是我在实习期间加工过的众多零件中的一个，现在根据其结构和精度特点，对该零件加工工艺作详细分析，确定零件加工过程中的刀具、切削用量、装夹方式和加工工艺路线，并编制出该轴类零件的加工程序。
一、012号零件的工艺分析
012号零件的零件图如图1-1所示。制定的数控车削加工工艺是不是合适，对机床的加工效率，数控程序的编写，加工工艺的制定都有影响。因此，应该遵循一般的工艺原理并结合机床的实际情况，认真而仔细地制定好零件的数控车削加工工艺。
图1-1 012号零件工程图
（一）零件的技术要求分析
零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。对零件进行技 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
术要求分析，主要是分析技术要求是否合理，是否能在机床上加工出来，其中零件表面重点部位的加工精度和技术要求要着重分析，要准备制定合理的加工方案。最后要结合实际分析方案的可行性，不能过于严格导致工艺过程复杂从而增加成本。
012号零件的精度要求如下。
1、尺寸精度
（1）Ф46（ 0 -0.039）外圆的尺寸精度等级为IT8级。
（2）Ф30（0 -0.033）外圆的精度等级为IT8级。
（3）96总长的精度等级为IT12级。
（4）Ф30（+0.033 0）内孔的精度等级为IT7级。
（5）Ф20（+0.021 0）内孔的精度等级为IT7级。
2、零件的结构分析
除外圆、内孔、台阶尺寸等要求外，该零件还有内、外螺纹需要加工，另外左端的圆弧面和内锥孔也是加工中需要格外注意的难点。
（二）毛坯的材料分析及尺寸的确定
毛坯材料选用45号钢。
45号钢为优质碳素结构用钢，这种钢机械性能优良，是一般机械设备中零件制造经常采用的材料。
根据其结构工艺性，确定该零件的毛坯为棒料毛坯，留余量单边3.5mm。故确定该零件的毛坯为Ф55mm×107mm棒料。
二、轴零件的三维造型
（一）软件的选用
本设计采用UG三维实体设计软件对轴进行三维造型，使用该软件的建模模块、制图模块，目的使自己在原有学习的基础上强化三维造型软件使用的熟练程度并适当的提高绘图技巧为今后走上工作岗位奠定良好的设计基础。
（二）绘制草图
打开UG，新建文件名为3D，注意：不能在中文文件夹中新建。点击建模，然后点击草图。在草图栏中绘制如图2.1所示草图。
图2-1 012号零件UG草图
（三）生成实体
轮廓的生成：选择工具栏中的旋转功能，根据状态栏中的提示，依次选择草图→指定选择轴XC→确定。完成后得到的实体如图2-2所示。
图2-2 012号零件三维造型
三、轴零件的数控加工工艺规程
对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑：
（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；
（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；
（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
本文所研究的轴零件适合在数控车床上进行加工。
（一）夹具的选择
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，数控夹具的选择应重点考虑以下5点。
1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用。
2）在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求夹具结构简单。
3）零件的装卸要快速、方便、可靠、以缩短机床的停顿时间。
4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。
5）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具。依据上述原则，该零件采用三爪自动定心卡盘自定心夹紧，如图3-1所示。
图3-1 三爪自动定心卡盘
（二）加工顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：
（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；
（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；
（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；
该零件需要二次装夹即可加工完成，在程序编制的过程中按照先粗后精、从左至右的顺序进行。
（三）工艺线路的拟定
零件上精度要求较高的表面加工，通常是通过粗加工、半精加工、精加工逐步达到的。对于这些表面，要根据质量需求、机床情况和毛坯条件来确定最终加工方案。
经过细致分析，最终确定该轴承套零件的工艺路线如下：
工序1：下料，制造毛坯Ф50×100mm的45钢棒料。
工序2：夹毛坯外圆，车左端面、车左端外轮廓、切槽、车螺纹
工步5：镗孔
工步6：车内勾槽
工步7：车内螺纹
工序4：去毛刺。
工序5：检验。
工序6：入库。
引言 1
一、012号零件的工艺分析 2
（一）零件的技术要求分析 2
（二）毛坯的材料分析及尺寸的确定 3
二、轴零件的三维造型 3
（一）软件的选用 3
（二）绘制草图 3
（三）生成实体 3
三、轴零件的数控加工工艺规程 4
（一）夹具的选择 4
（二）加工顺序的安排 5
（三）工艺线路的拟定 5
（四）刀具的选择 6
（五）确定切削用量的选择 6
（六）、012号零件的工艺文件 6
四、加工程序的编写 8
（一）工序2的加工程序 8
（二）工序3的加工程序 9
小结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
012号零件零件是典型的轴类零件，是我在实习期间加工过的众多零件中的一个，现在根据其结构和精度特点，对该零件加工工艺作详细分析，确定零件加工过程中的刀具、切削用量、装夹方式和加工工艺路线，并编制出该轴类零件的加工程序。
一、012号零件的工艺分析
012号零件的零件图如图1-1所示。制定的数控车削加工工艺是不是合适，对机床的加工效率，数控程序的编写，加工工艺的制定都有影响。因此，应该遵循一般的工艺原理并结合机床的实际情况，认真而仔细地制定好零件的数控车削加工工艺。
图1-1 012号零件工程图
（一）零件的技术要求分析
零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。对零件进行技 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
术要求分析，主要是分析技术要求是否合理，是否能在机床上加工出来，其中零件表面重点部位的加工精度和技术要求要着重分析，要准备制定合理的加工方案。最后要结合实际分析方案的可行性，不能过于严格导致工艺过程复杂从而增加成本。
012号零件的精度要求如下。
1、尺寸精度
（1）Ф46（ 0 -0.039）外圆的尺寸精度等级为IT8级。
（2）Ф30（0 -0.033）外圆的精度等级为IT8级。
（3）96总长的精度等级为IT12级。
（4）Ф30（+0.033 0）内孔的精度等级为IT7级。
（5）Ф20（+0.021 0）内孔的精度等级为IT7级。
2、零件的结构分析
除外圆、内孔、台阶尺寸等要求外，该零件还有内、外螺纹需要加工，另外左端的圆弧面和内锥孔也是加工中需要格外注意的难点。
（二）毛坯的材料分析及尺寸的确定
毛坯材料选用45号钢。
45号钢为优质碳素结构用钢，这种钢机械性能优良，是一般机械设备中零件制造经常采用的材料。
根据其结构工艺性，确定该零件的毛坯为棒料毛坯，留余量单边3.5mm。故确定该零件的毛坯为Ф55mm×107mm棒料。
二、轴零件的三维造型
（一）软件的选用
本设计采用UG三维实体设计软件对轴进行三维造型，使用该软件的建模模块、制图模块，目的使自己在原有学习的基础上强化三维造型软件使用的熟练程度并适当的提高绘图技巧为今后走上工作岗位奠定良好的设计基础。
（二）绘制草图
打开UG，新建文件名为3D，注意：不能在中文文件夹中新建。点击建模，然后点击草图。在草图栏中绘制如图2.1所示草图。
图2-1 012号零件UG草图
（三）生成实体
轮廓的生成：选择工具栏中的旋转功能，根据状态栏中的提示，依次选择草图→指定选择轴XC→确定。完成后得到的实体如图2-2所示。
图2-2 012号零件三维造型
三、轴零件的数控加工工艺规程
对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑：
（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；
（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；
（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
本文所研究的轴零件适合在数控车床上进行加工。
（一）夹具的选择
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，数控夹具的选择应重点考虑以下5点。
1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用。
2）在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求夹具结构简单。
3）零件的装卸要快速、方便、可靠、以缩短机床的停顿时间。
4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。
5）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具。依据上述原则，该零件采用三爪自动定心卡盘自定心夹紧，如图3-1所示。
图3-1 三爪自动定心卡盘
（二）加工顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：
（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；
（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；
（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；
该零件需要二次装夹即可加工完成，在程序编制的过程中按照先粗后精、从左至右的顺序进行。
（三）工艺线路的拟定
零件上精度要求较高的表面加工，通常是通过粗加工、半精加工、精加工逐步达到的。对于这些表面，要根据质量需求、机床情况和毛坯条件来确定最终加工方案。
经过细致分析，最终确定该轴承套零件的工艺路线如下：
工序1：下料，制造毛坯Ф50×100mm的45钢棒料。
工序2：夹毛坯外圆，车左端面、车左端外轮廓、切槽、车螺纹
工步5：镗孔
工步6：车内勾槽
工步7：车内螺纹
工序4：去毛刺。
工序5：检验。
工序6：入库。
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