98001轴的走心机数控加工
【】本文以苏州昶智精密机械有限公司生产的电动工具中的98001旋转轴为载体，从图纸技术分析，机床选择，工夹具选择，加工工艺路线制定，程序编程等各面介绍了零件加工的全过程。
引言 1
一、走心机的介绍 2
二、98001轴的工艺分析 3
（一）毛坯的选择 3
（二）零件结构分析 4
（三）加工坐标系的确定 5
（四）刀具的选则 6
三、零件的加工 7
（一）更换导套夹头料位夹 7
（二）刀具的安装 7
（三）主轴试车 8
（四）背轴的试车 10
总结 13
参考资料 14
谢辞 15
引 言
我从2018年7月份开始进入苏州昶智精密机械有限公司实习，主要从事数控车床的加工工作。98001轴是公司电动工具手枪钻中一个重要轴类零件。零件精度高，加工类型较多（外圆、内孔、螺纹、铣扁等），批量大。因此对加工工艺的安排要求很高。我接手该零件的试加工工作后，经过不断改进工艺和加工程序，零件加工质量和效率得到了很大的提高。下面，我就介绍一下该零件的整个试加工工艺过程。
走心机的介绍
98001轴的加工设备是津上B020CV走心数控机床。走心机又称为主轴箱移动型数控自动车床，经济型车铣复合机床或者纵切车床等。该机床属于精密加工设备，可同时一次完成车﹑铣﹑钻﹑镗﹑攻、雕刻等复合加工，主要用于精密五金、轴类异型非标件的大批量加工。
走心机工作原理如图11所示。加工时刀具Z轴方向不移动（刀具移动方向如图11），零件加工时由主轴夹头夹紧原材料，控制工件旋转以及Z方向移动，刀具安装在刀塔上，刀塔Y方向移动实现换刀，X方向移动进行切削加工。这样的加工方法优点是缩短了换刀时间，提高了加工效率，但是也限制了可加工零件的尺寸（只能加工小于20MM的棒料）。由于是连续加工所以毛坯多采用长棒料，棒料穿过机器主轴，材料直径不能太大，这就限制了加工零件的直径尺寸。Z轴方向由主轴控制，主轴可移动距离决定了可加工工件的最大长度。虽然加工零件的直径受到机床结构限制，但是走心机的优势也是毋庸置疑的，加工速度快，无人操机，能连续加工多件复杂零件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
（车铣复合加工）。
图11 走心机及工作示意图
此次加工选用的津上B020CV走心数控机床的实物如图12所示。
图12 津上B020CV走心数控机床
机器最大可加工直径为20mm长度为230mm的产品，主轴最大转速10000/min背轴最大转速12000/min
机床最多可安装五把外圆车刀、四把主轴钻头，四把背轴钻头，四把侧面铣刀。相当于双主轴的车系复合中心，在完成产品试切削后可以自动连续加工。
二、98001轴的工艺分析
98001轴的零件原图和CAD示意图如图21所示。
（一）毛坯的选择
从零件图上看出，工件总长为79.5mm±0.08mm，最大直径处为φ13.5mm±0.1mm，所以单件可以采用φ14.0mm*80mm的棒料。采用走心机车进行加工可以选用的长棒料，递进加工（完成单件后割刀割断）。所以毛坯选用φ14.0*2500mm的长棒料。
零件硬度需要在3036HRC之间， 1144铁经过热处理之后能够符合零件硬度要求，所以材料材质选择1144。下图23为材质为1144直径为14.0长度为2500mm的长棒料。
图21 零件CAD图
图22 毛坯棒料
（二）零件结构分析
从零件工程图上看出，零件总长79.5mm±0.08mm，铣扁厚度6.5mm±0.05mm、零件长度方向尺寸包括6.0mm（+0.10mm/0.0mm）、32.5mm±0.05mm。φ6.7（+0.0/0.06）的槽径，外圆尺寸包括φ8.005mm±0.005mm、φ9.005mm±0.005mm、φ7.005mm±0.005mm。
由于有三处外圆尺寸的公差只有0.005mm，所以在车削的基础上要使用磨床进行精加工。零件在加工时要钻中心工艺孔。使用两顶尖定位。零件除尺寸外还有一些形位公差要求，而走心机属于双主轴自动车床，所以能够满足外圆径向跳动不超过0.05mm的要求。
零件有硬度要求，在车削和磨削之间需要安排调质热处理。热处理会导致零件变形，为了消除零件变形对质量的影响，要保证外圆磨加工余量在0.2mm以上，为了保险起见，车削后零件留0.25mm磨削加工余量。
零件上有一个深度为12.5mm的832的螺纹孔（美制螺纹，螺距为0.793mm），内螺纹加工必须在热处理之前完成（热处理之后材料太硬，丝攻会折断）。但是热处理后零件又会变形，会造成832螺纹通规不能旋入螺纹孔。所以需在热处理后进行回牙，以保证螺纹的质量。
在φ8.005mm的外径上铣扁安排在外圆磨之后进行，采用四轴加工中心完成对铣扁的加工。
由于热处理之后工件变形会使得工件总长会缩短0.08mm左右，工件总长在走心机床加工完成后割断应该比总长长一点。
综上所示，98001轴的加工工艺是：
走心机车加工
热处理
磨削外圆
加工中心铣扁
图23是企业版的98001轴工程图纸。
图23 零件工程图
引言 1
一、走心机的介绍 2
二、98001轴的工艺分析 3
（一）毛坯的选择 3
（二）零件结构分析 4
（三）加工坐标系的确定 5
（四）刀具的选则 6
三、零件的加工 7
（一）更换导套夹头料位夹 7
（二）刀具的安装 7
（三）主轴试车 8
（四）背轴的试车 10
总结 13
参考资料 14
谢辞 15
引 言
我从2018年7月份开始进入苏州昶智精密机械有限公司实习，主要从事数控车床的加工工作。98001轴是公司电动工具手枪钻中一个重要轴类零件。零件精度高，加工类型较多（外圆、内孔、螺纹、铣扁等），批量大。因此对加工工艺的安排要求很高。我接手该零件的试加工工作后，经过不断改进工艺和加工程序，零件加工质量和效率得到了很大的提高。下面，我就介绍一下该零件的整个试加工工艺过程。
走心机的介绍
98001轴的加工设备是津上B020CV走心数控机床。走心机又称为主轴箱移动型数控自动车床，经济型车铣复合机床或者纵切车床等。该机床属于精密加工设备，可同时一次完成车﹑铣﹑钻﹑镗﹑攻、雕刻等复合加工，主要用于精密五金、轴类异型非标件的大批量加工。
走心机工作原理如图11所示。加工时刀具Z轴方向不移动（刀具移动方向如图11），零件加工时由主轴夹头夹紧原材料，控制工件旋转以及Z方向移动，刀具安装在刀塔上，刀塔Y方向移动实现换刀，X方向移动进行切削加工。这样的加工方法优点是缩短了换刀时间，提高了加工效率，但是也限制了可加工零件的尺寸（只能加工小于20MM的棒料）。由于是连续加工所以毛坯多采用长棒料，棒料穿过机器主轴，材料直径不能太大，这就限制了加工零件的直径尺寸。Z轴方向由主轴控制，主轴可移动距离决定了可加工工件的最大长度。虽然加工零件的直径受到机床结构限制，但是走心机的优势也是毋庸置疑的，加工速度快，无人操机，能连续加工多件复杂零件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
（车铣复合加工）。
图11 走心机及工作示意图
此次加工选用的津上B020CV走心数控机床的实物如图12所示。
图12 津上B020CV走心数控机床
机器最大可加工直径为20mm长度为230mm的产品，主轴最大转速10000/min背轴最大转速12000/min
机床最多可安装五把外圆车刀、四把主轴钻头，四把背轴钻头，四把侧面铣刀。相当于双主轴的车系复合中心，在完成产品试切削后可以自动连续加工。
二、98001轴的工艺分析
98001轴的零件原图和CAD示意图如图21所示。
（一）毛坯的选择
从零件图上看出，工件总长为79.5mm±0.08mm，最大直径处为φ13.5mm±0.1mm，所以单件可以采用φ14.0mm*80mm的棒料。采用走心机车进行加工可以选用的长棒料，递进加工（完成单件后割刀割断）。所以毛坯选用φ14.0*2500mm的长棒料。
零件硬度需要在3036HRC之间， 1144铁经过热处理之后能够符合零件硬度要求，所以材料材质选择1144。下图23为材质为1144直径为14.0长度为2500mm的长棒料。
图21 零件CAD图
图22 毛坯棒料
（二）零件结构分析
从零件工程图上看出，零件总长79.5mm±0.08mm，铣扁厚度6.5mm±0.05mm、零件长度方向尺寸包括6.0mm（+0.10mm/0.0mm）、32.5mm±0.05mm。φ6.7（+0.0/0.06）的槽径，外圆尺寸包括φ8.005mm±0.005mm、φ9.005mm±0.005mm、φ7.005mm±0.005mm。
由于有三处外圆尺寸的公差只有0.005mm，所以在车削的基础上要使用磨床进行精加工。零件在加工时要钻中心工艺孔。使用两顶尖定位。零件除尺寸外还有一些形位公差要求，而走心机属于双主轴自动车床，所以能够满足外圆径向跳动不超过0.05mm的要求。
零件有硬度要求，在车削和磨削之间需要安排调质热处理。热处理会导致零件变形，为了消除零件变形对质量的影响，要保证外圆磨加工余量在0.2mm以上，为了保险起见，车削后零件留0.25mm磨削加工余量。
零件上有一个深度为12.5mm的832的螺纹孔（美制螺纹，螺距为0.793mm），内螺纹加工必须在热处理之前完成（热处理之后材料太硬，丝攻会折断）。但是热处理后零件又会变形，会造成832螺纹通规不能旋入螺纹孔。所以需在热处理后进行回牙，以保证螺纹的质量。
在φ8.005mm的外径上铣扁安排在外圆磨之后进行，采用四轴加工中心完成对铣扁的加工。
由于热处理之后工件变形会使得工件总长会缩短0.08mm左右，工件总长在走心机床加工完成后割断应该比总长长一点。
综上所示，98001轴的加工工艺是：
走心机车加工
热处理
磨削外圆
加工中心铣扁
图23是企业版的98001轴工程图纸。
图23 零件工程图
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