《数控加工工艺》课件 第五章轴套类零件的数控加工工艺课件

第五章——轴套类零件的数控加工工艺5.1轴类零件的数控加工工艺5.1.1轴类零件的功用、结构特点及技术要求5.1.2分析零件图5.1.3任务规划5.2加工工艺CAM操作5.2.1工序1

基本设置、轴右侧车削5.2.2工序2、轴左侧车削5.2.3工序3、轴铣削键槽5.1.1轴类零件的功用、结构特点及技术要求功用及结构特点轴类零件是机器中应用最广泛的典型零件之一，其作用是支承传动零部件、传送扭矩和承受载荷以及保证在轴上零部件的回转精度等。通常轴类零件是回转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。大于20称为细长轴，轴的长径比小于5称为短轴。大多数轴介于两者之间。与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，轴用轴承支承。5.1.1轴类零件的功用、结构特点及技术要求技术要求（1）尺寸精度通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)，装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)，起支承作用的轴颈为了确定轴的位置。（2）形状精度一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，轴类零件的形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等。应在图纸上标注其允许偏差。（3）位置精度轴类零件的位置精度要求主要是轴在部件或机器中的位置和功用决定的，通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件(齿轮等)传动精度并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。（4）表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的外表粗糙度为Ra0.63~0.16μm。5.1.2分析零件图5.1.3任务规划图纸分析毛坯选择图中显示左端φ35mm的外圆以基准A（φ30mm外圆）的同轴度要求0.03，且加工精度为±0.008mm；右端φ46mm的外圆以基准B（φ35mm外圆）的同轴度要求0.03，且加工精度为±0.008mm，四处有公差要求的外圆表面粗糙度均为为Ra1.6，两端螺纹均为M24×1.5，左端键槽宽8mm，深度4mm，右端键槽宽14mm，深度5.5mm，零件其它尺寸均为普通线性公差，粗糙度为Ra6.3。图示零件主要元素端面、外圆、槽、螺纹和键槽，结合形位公差要求，需要两次数控车削和一次数控铣削来完成零件加工需求，其中右端车削到距离右端面150mm处即可，左端需调头采用带软爪的三爪卡盘装夹，然后进行车削完成加工，两个键槽采用平口钳一次装夹，用数控铣床铣削完成零件加工。分析传动轴的工程图，其中最大尺寸为外圆φ60mm的圆形，整体长度为250mm,结合装夹尺寸和加工预留量，根据国标棒料尺寸标准规定，可选择φ65mm的实心棒料，下料长度为254mm。5.1.2分析零件图5.1.3任务规划设计加工工艺路线传动轴的加工过程分三次装夹完成加工，第一次在数控车床上用三爪卡盘装夹，毛坯棒料伸出157mm即可，车床Z轴零点设置在右端面向左小于2mm处；第二次用带软爪的三爪卡盘装夹，零点设置以工件总长作为基准来设定；第三次在数控铣床上采用平口钳装夹，完成两个键槽的粗铣和精铣。具体加工方法和加工顺序如下：（1）车削零件右端1）外圆粗车刀粗车右端端面到Z0处，留0.1mm余量；2）外圆粗车刀粗车右端各尺寸，径向和轴向均留0.1mm余量；3）外圆精车刀精车右端面、外圆；4）切槽刀切右端三个槽；5）螺纹刀车右端M24×1.5螺纹，螺纹深度0.975mm。5.1.2分析零件图5.1.3任务规划设计加工工艺路线（2）车削零件左端1）外圆粗车刀粗车左端端面到Z0处，留0.1mm余量；2）外圆粗车刀粗车左端各尺寸，径向和轴向均留0.1mm余量；3）外圆精车刀精车左端端面、外圆；4）切槽刀切左端三个槽；5）螺纹刀车左端M24×1.5螺纹，螺纹深度0.975mm。（3）铣键槽1）φ6mm的2刃立铣刀粗铣两处键槽，底面不留余量，侧壁留0.1mm余量；2）φ6mm的2刃立铣刀精铣两处键槽。确定工装夹具、刀具及装夹方案数控车床加工装夹方案数控铣床加工装夹方案刀具卡片刀具卡片产品名称或代号SXJ零件名称传动轴零件图号001序号刀具号刀具补偿号刀具规格名称数量加工工步备注111外圆粗车刀1粗车端面、粗车毛坯外圆

222外圆精车刀1精车端面、精车外圆

333槽刀1切槽

444螺纹刀1车外侧螺纹

555Φ8HSS立铣刀1粗铣键槽、精铣键槽

加工工序卡片传动轴加工工序卡片1零件名称

传动轴零件材料45钢工序号工序名称夹具名称使用设备备注1车削零件图右端三爪卡盘数控车床

工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速S/(r/min)进给速度F/(mm/r)背吃刀量ap(mm)加工余量(mm)备注1粗车端面T1外圆粗车刀10000.210.1

2粗车外圆T1外圆粗车刀10000.210.1

3精车端面/外圆T2外圆精车刀12000.10.10

4切槽T3槽刀6000.1

5车螺纹T4螺纹刀5001.5

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日第1页

共3页传动轴加工工序卡片2零件名称传动轴

零件材料45钢工序号工序名称夹具名称使用设备备注2车削零件图左端三爪卡盘数控车床

工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速S/(r/min)进给速度F/(mm/r)背吃刀量ap(mm)加工余量(mm)备注1粗车端面T1外圆粗车刀10000.210.1

2粗车外圆T1外圆粗车刀10000.210.1

3精车端面/外圆T2外圆精车刀12000.10.10

4切槽T3槽刀6000.1

5车螺纹T4螺纹刀5001.5

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共3页传动轴加工工序卡片3零件名称传动轴

零件材料45钢工序号工序名称夹具名称使用设备备注3车削零件图左端平口钳数控铣床

工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)轴向/径向进给量(mm)底面/侧面加工余量(mm)备注1粗铣键槽T5Φ6HSS立铣刀300012000.5/60/0.1

2精铣键槽T5Φ6HSS立铣刀300010006/80/0

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共3页5.2加工工艺CAM操作5.2.1工序11．基本设置（1）导入零件并进入车床加工界面（2）设置加工坐标系和工作组（3）创建车削加工刀具2．工步（1）工步1-粗车右端面（2）工步2-粗车右端外圆（3）工步3-精车右端面、外圆（4）工步4-右端切槽（5）工步5-车右端螺纹基本设置工步一工步四工步三工步二工步五加工程序编制工序1工步工步内容加工方式（加工类型→工序子程序）刀具号主轴转速(r/min)进给速度(mm/r)加工余量(mm)备注1粗车右端面turning→面加工T110000.2面0.1

2粗车右端外圆turning→外侧粗车T110000.2恒定0.1

3精车右端面、外圆turning→外侧精车T212000.1/

4右端切槽turning→外侧开槽T38000.1/切槽刀5车右端螺纹turning→外侧螺纹加工T45001.5/螺纹刀5.2加工工艺CAM操作5.2.2工序21．左端加工坐标设置2．工步（1）工步1-粗车左端面（2）工步2-粗车左端外圆（3）工步3-精车左端面、外圆（4）工步4-左端切槽（5）工步5-车左端螺纹坐标系设置工步一工步四工步三工步二工步五加工程序编制工序1工步工步内容加工方式（加工类型→工序子程序）刀具号主轴转速(r/min)进给速度(mm/r)加工余量(mm)备注1粗车左端面turning→面加工T110000.2面0.1

2粗车左端外圆turning→外侧粗车T110000.2恒定0.1

3精车左端面、外圆turning→外侧精车T212000.1/

4左端切槽turning→外侧开槽T38000.1/切槽刀5车左端螺纹turning→外侧螺纹加工T45001.5/螺纹刀5.2加工工艺CAM操作5.2.3工序31．基本设置2