车削轴类零件范文

车削轴类零件范文（精选10篇）

车削轴类零件 第1篇

1 偏心零件传统加工手段分析

⑴三爪车削法。三爪车削加工偏心轴类零件, 适用于车削加工批量小、偏心距小、精度相对较低的偏心轴类零件, 由于此方法需要较高的理论知识, 因此, 对操作者的要求比较高。三爪车削工件时, 需要在一个爪上垫个垫块, 但由于垫块轴向尺寸的影响, 对偏心轴类零件的轴线的平行度造成了直接的影响。⑵三爪车削法存在的缺陷。尽管确定了垫块的厚度和其轴向尺寸的长度, 但由于偏心轴类零件的材料以及加工要求的差别, 在一定的程度上了影响了工件的加工精度。偏心轴类零件的轴线平行度找正时, 必须保证其最低侧面母线或是最高侧面母线同偏心轴类零件轴线的平行。⑶四爪车削法和花盘车削法。四爪车削和花盘车削加工偏心轴类零件, 适用于车削加工单件、大偏心距、精度相对不高的偏心轴类零件, 车削时, 首先将偏心轴类零件的非偏心部分的外圆加工成成品, 之后划定出偏心部分的中心线, 调整好四个卡爪的相对位置, 使彼此相对的卡爪呈对称布置, 装夹相比于三爪车削法, 此两种加工方法不需要具备较高的理论知识, 但在装夹中存在一定的难度, 对操作者的技能提出了更高的要求。⑷两种方法存在的缺陷。偏心轴类零件的轴线平行度找正时, 必须保证其最低侧面母线或是最高侧面母线同偏心轴类零件轴线的平行, 找正的效果不容易。而且装夹比较麻烦。

2 专用夹具车削法

⑴偏心夹具的设计。专用夹具车削加工偏心轴类零件, 适用于车削大批量、高精度的偏心轴类零件, 利用专用夹具加工工件的作用是将工件偏心部分的中心轴线转换到机床的主轴中心, 因此, 可以达到车削偏心轴类零件的要求, 其中左端用三爪自定心卡盘或四爪卡盘进行装夹, 加工前根据工件的偏心距先加工出相应的偏心轴或偏心轴套, 然后将工件装夹在偏心轴或是偏心套上, 之后用三个紧固螺钉进行固定。⑵偏心夹具的注意事项。1) 偏心轴套的偏心距的大小应与加工工件的偏心轴保持一致, 其轴套的公差值是工件公差值的1/3, 同时, 偏心轴套与工件的装配一般选择H6/h6。2) 偏心轴套的加工因工件公差值的不同而不同, 但是偏心轴套与工件配合孔的表面粗糙度至少达到Ra0.8之上。⑶专用夹具装夹的优点。安装的过程中不需要找正偏心和偏心轴类零件轴线的平行, 因此, 对操作者的操作机能要求不高。零件的加工精度不受操作者操作技能的影响, 有很好的互换性, 同时, 使用专用夹具具有较低的成本, 从而达到提高了工件的生产效率。

3 专用夹具的典型实例分析

由于传统车削偏心轴零件的加工精度很低, 为满足其加工表面质量的影响, 加工搅拌机的搅拌轴零件需要利用专用的夹具进行装夹定位, 夹具装配的示意图如下图1所示。

⑴搅拌轴零件的技术要求。图中的虚线部分为搅拌轴零件, 由于Φ25中心孔用于和其它零部件间的配合, 要求有较高的配合精度, 处于同心的阶梯孔Φ20和Φ22需要与传递动力的轴进行配合, 需要有其较高的加工精度, 偏心距的距离为50mm。

⑵偏心夹具的装夹设计。由于搅拌轴的偏心距较大, 不能直接装夹在零件上, 需要设计一套夹具进行装夹。首先在12mm的钢板上切割Φ260的圆板, 在保证其精度的要求下, 加工出Φ22的中心孔, 以其为基准加工Φ260圆板, 之后加工Φ30, 保证Φ22和Φ30处在Φ260的圆心位置。在距离中心孔65mm的左右两侧带有螺纹的销轴, 用于固定零件。Φ25的中心孔起到导向、定位的作用, 最后, 为了平衡夹具的重量, 在圆盘上焊接一个铁块。

⑶定位误差的分析。由于两个M18的销轴用来定位, 需要进行精加工, 保证其尺寸误差为0.01, 销轴是以加工过的定位, 产生的基准位移误差Δ=2×0.02=0.04mm;以底面作为高度定位的基准, 通过M18的螺帽来压紧凸台, 与工序基准Φ25的中心孔不重合, 引起基准不重合误差的产生。基准尺寸φ1400+0.04的定位点与圆盘中心的夹角成360, 零件的中心点在水平方向上的定位误差:△=0.04×cos360=0.0324, 产生的基准不重合误差为0.0324mm, 根据偏心距的公差为0.04mm, 以上分析的两类定位误差都满足其加工的要求, 控制在加工精度的范围之内。

4 结论

偏心轴类零件已广泛应用于汽车、采矿等诸多的机械产品中, 对于加工精度相对不高, 偏心距较小, 小批量的加工, 适合于传统的车削加工, 随着市场对加工质量的要求越来越高, 对于大批量、精度要求很高的工件就需要专门的夹具完成装夹进行车削, 采用专用夹具装夹车削不仅提高了加工的生产效率, 而且满足了工件表面质量的要求, 从而达到了良好的效果。

摘要：本文通过利用专用夹具进行装夹工件, 使得加工的效率大大提高, 达到了良好的效果, 最后, 通过对典型实例的分析, 加深了对专用夹具车削偏心轴类的了解。

关键词：偏心轴,加工方法,专用夹具

参考文献

[1]郑玉山.车削偏心工件的技巧.机械制造.2007.

[2]吴拓.简明机床夹具设计手册.北京:化学工业出版社.2010.

典型轴类零件实验报告 第2篇

实 验 报 告

（实验）课程名称典型轴类零件的数控车削工艺与加工

学生姓名:………

学 号：1010101010010

指导教师：//// 日 期：6-13周

电 子 科 技 大 学

实

验

报

告

学生姓名：。。。

学 号：1010101010011 指导教师：、、、实验地点：工程训练中心114

实验时间：6-13周

一、实验室名称：工程训练中心

二、实验项目名称：典型轴类零件的数控车削工艺与加工

三、实验学时：32

四、实验原理：

用Mastercam软件设计图形并绘图，运用G代码，将工艺文件编制成数控加工程序，输入数控车床，加工出零件。

五、实验目的：

（一）掌握轴类零件的结构特点、实际应用；

（二）学习Mastercam软件绘图并进行粗工与精工程序编制；

（三）掌握工艺制造工艺，学习对工程手册的使用；

（四）掌握典型零件的毛培制造、热处理、机加工方法；

（五）将传统加工与现代制造技术有机结合，合理制定数控加工工艺，正确使用数控设备及刀夹量具。

六、实验内容：

（一）、学习轴类零件的功用、结构特点及技术要求

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，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。

轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。

轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：

1、尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，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）。

3在整个加工过程中，存在加工误差，原因是：可能是选取工件的精度选取不够，还可能是零件的凹槽深度太大，使得轴变得很细，这样零件自身的重力会使工件变形。

十、实验结论：

1、用Mastercam软件绘图并进行程序的生成，代替了大量的繁琐的手工计算。

2、用Mastercam绘图，并进行粗、精车后可以很好的模拟观察到的零件的结构，便于找出问题进行修改。

3、工艺的优化可以提高加工的效率和工件的品质。

4、正确的选取零件的尺寸精度，表面的粗糙度。这样节约材料，减轻重量，而且还方便零件的装配调整。

5、正确的选择车床的主轴加工定位基准线可以提高主轴的加工精度，降低加工误差。

十一、总结及心得体会：

1、学到了轴类零件设计的相关知识，有利于综合能力的培养，加深了对数控车床工艺的了解。

2、深刻体会到了工艺对轴类零件加工的重要性。

3、通过使用Mastercam软件绘图和编程，对Mastercam软件有了进一步的认识。

4、在车床上进行零件加工，认识到车床使用过程中的注意事项，车床的功能及操作流程。

5、设计零件图形时，零件不仅要美观实用，零件的尺寸也要合理便于车床的加工。

6、整个实验过程中，绘图是最难也是最关键的，这要看加工者对Mastercam软件的掌握程度，同时还要考验绘图者的耐心。比如我们组在绘图过程中就遇到了撞刀的问题，因为在绘图过程中比较着急，没有注意到做螺纹的细节，最后在老师的帮助下，才解决了问题。

7、在车床实际加工工件的过程中，要注意安全。

十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

实际工件的加工并不复杂，最重要的是三维图形的绘制，需要同学的合作。分组的时候，最好两三个同学一组，这样能够更好的锻炼绘图能力，提高效率。加工过程中，尽量减轻零件的质量，这样减少因零件质量而带来的零件变形问题。

1、夹一端，伸出110mm；

2、先粗加工外轮廓￠12的外圆，R20、C16圆锥及￠29的外圆；

3、粗加工R25的圆弧；

4、精加工2、3步；

5、切外圆为12的两个槽，加工螺纹；

6、切断；

7、掉头装夹车削切断端面；

三、程序：

% O0000 G21 G0 T0101 G97 S1000 M03 G0 G54 X36.Z0.G98 G1 X0.F100.G0 Z2.G97 S900 X30.04 Z4.7 G1 Z2.7 F180.Z-90.X32.868 Z-88.586

G1 Z2.7 Z-11.409 X16.72 Z-13.179 X19.548 Z-11.765 G0 Z4.7 X12.4 G1 Z2.7 Z0.Z-9.939 X14.76 Z-11.709 X17.588 Z-10.295 G28 U0.W0.M05 T0100 M01 G0 T0202 G97 S550 M03 G0 G54 X24.4 Z-7.3 G1 X20.4 F100.Z-16.G3 X20.367 Z-16.08 R.2 F120.G2 X19.804 Z-16.752 R24.8 G1 Z-35.248 F100.G2 X20.263 Z-35.8 R24.8 G1 X20.4 X23.228 Z-34.386 G0 X23.883 Z-17.054

G1 X20.204 Z-16.269

G2 X19.207 Z-17.531 R24.8 F120.G1 Z-34.469 F100.G2 X20.204 Z-35.731 R24.8 G1 X23.032 Z-34.317 G0 X23.335 Z-17.726 G1 X19.607 Z-17.G2 X18.611 Z-18.402 R24.8 F120.G1 Z-33.598 F100.G2 X19.607 Z-35.001 R24.8 G1 X22.436 Z-33.586 G0 X22.786 Z-18.467

G1 X19.011 Z-17.806

G0 T0303 G97 S700 M03 G0 G54 X34.Z-64.25 G1 X12.F40.G0 X34.Z-63.5 G1 X12.X12.19 Z-63.595 G0 X34.Z-65.G1 X12.X12.19 Z-64.905 G0 X34.Z-65.2 G1 X24.G2 X23.6 Z-65.R.2 G1 X12.X12.19 Z-64.905 G0 X34.Z-63.3 G1 X24.G3 X23.6 Z-63.5 R.2

G1 X12.X12.19 Z-63.595 G0 X34.Z-61.886 X26.828 G1 X24.Z-63.3 G3 X23.6 Z-63.5 R.2 G1 X12.X12.3 Z-63.65 G0 X26.828 Z-66.614 G1 X24.Z-65.2 G2 X23.6 Z-65.R.2 G1 X12.X12.3 Z-64.85 G0 X26.828 X30.Z-39.75 G1 X12.G0 X30.Z-39.G1 X12.1Z3.139 X11.418 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.105 X11.298 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.076 X11.19 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.049 X11.092 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.023 X11.002 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.X10.917

G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.X10.917 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.226

车削轴类零件 第3篇

【关键词】数控加工 工艺分析 加工方案

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）06B-0084-03

随着我国制造业快速发展，数控机床已经普遍装配到各生产一线。它具有适应性强、加工精度高、尺寸一致性好、生产效率高、容易实现复杂形状及曲面零件的加工、有利于生产管理的现代化等优点。在数控车床的零件加工中，加工工艺分析、零件的加工顺序和程序编辑是影响加工质量和加工效率的关键因素。不管是手工编程还是软件编程，在编辑程序前都需要对零件图进行加工工艺的分析、拟定加工顺序和装夹方案、合理选用刀具和车削参数，处理好零件的加工工艺问题（如装夹位置、加工路线等）。这样才能有效地提高数控机床的利用率，改善零件加工质量。

对于数控、模具等机械类专业的学生来讲，毕业后大多将从事数控加工、模具制造、机械制造等行业。所以学好数控技术对以后从事机械加工相关的工作有着重要的意义。

一、数控编程的方法

数控机床编程常用到的有两种方法：第一种是手工编程；第二种是使用编程软件编程。这两种程序的编辑方法都有各自优点和缺点，加工范围也有所不同。手工编辑的程序比较简单精炼、容易读懂、程序修改方便，相对简单的零件就比较适合用手工编程，遇到相对复杂的曲面零件，手工编程就难以编程了。软件自动编程是指使用计算机编程软件来编制数控加工程序，软件编程具有效率高、不易出错、操作可靠安全的特点，对于复杂的曲面零件加工程序也能较容易编写，缺点是软件编程编写的程序比较长、不够简短，另外，由于受到软件本身的限制，有些情况下走刀路径不是很合理，加工时间比较长。所以，不同的零件加工编序要选择合适的编程方式。

二、零件加工工艺分析

以下面的零件加工为例，对零件加工工艺进行分析。

（一）零件图

见图1-1

（二）工艺性分析

如图1-1所示，工件的加工形面较多，有圆柱、圆弧、外槽、外螺纹、倒角等。加工时，要考虑工件的变形及调头后工件的找正等问题。由于工件左端有外槽和螺纹，加工时要考虑到它比右端受力大，但左端Φ40mm外圆长度尺寸较长，可用作加工右端的夹位。故先加工左端，然后夹左端Φ40mm外圆，来加工右端锥面及圆弧等。这样，就可以避免工件调头加工时由于夹紧力不够大而容易导致掉落的现象发生。

（三）数值处理

除圆锥小端直径外，其他编程基点已知。圆锥小直径由以下公式可求：

（D-d）/L=C

式中，D——大端直径（mm）

d——小端直径（mm）

L——圆锥长度（mm）

C——锥度比

圆锥小径计算：

（30-d）/25=0.2

（30-d）=25×0.2

30-d=5

d=30-5

d=25

经计算得知，圆锥小径为 25 mm。

（四）毛坯选择

材料：45#圆钢

尺寸：Φ55 mm×120 mm

（五）零件的装夹方案

在制订加工工艺规程时，很关键的一点是要选择正确的零件的定位基准。定位基准不仅会直接影响到零件的位置精度，而且还会对零件各个外圆的加工顺序产生影响，因此，要想更好地保证零件的加工精度就要选择合理的定位基准。这样做不但能简化零件的加工工序，而且也会提高零件的加工生产效率。

该零件的装夹夹具可用三爪自定心卡盘，三个卡爪可以同步运动且能自动定心，对于装夹要求不高的工件加工来说，可以不用找正。三爪自定心卡盘装夹容易装夹工件，装夹速度快，但相比四爪卡盘来说，它夹紧力小，不适合装复杂形状的零件。在调头装夹时，要用磁性表座对工件进行找正，并加垫铜皮，以防夹伤已经加工好的零件表面，详见表2-1。

（六）工件零点选择

工件零点设定在工件右端面中心处，详见表2-1。

（七）确定加工方案

加工高精度的零件，一般分为粗车加工、半精车加工和精车加工的精度控制方式。第一步先夹持毛坯35 mm处车左端轮廓，车 Φ52 mm的外轮廓长度，车至 75 mm，车 Φ40 mm、Φ30 mm、切退刀槽和外圆槽、车M 30×2 的螺纹。第二步调头找正车圆锥面、Φ30 mm的外轮廓、R4 的圆弧。

该典型轴加工顺序如表2-1零件加工工艺简卡所示：

三、刀具、车削用量的选用

（一）数控刀具的选用

数控车刀的选用和车削用量的参数设定是数控车加工工艺中的重要内容，两者会影响产品的生产效率和零件的加工质量，所以要考虑：（1）车刀要能方便安装和调整；（2）要有较高的刚性、高的耐用度和可靠性；（3）要有较高的自动换刀及重复定位精度。在满足加工要求的前提下，应尽量少垫垫刀片，且车刀长度要尽量短，以提高车刀的刚性。

（二）车削用量的选用

数控车床的切削用量选用原则为，（1）粗车切削要以提高产品的生产效率为主，一般尽量取较大的吃刀量；（2）半精车切削和精车切削时，应根据粗车加工后的加工余量来确定吃刀量。实际加工参数可以查看所用机床的说明书和切削用量手册来确定，同时也要根据加工经验来定。

1.车削的吃刀深度 t 。在数控车床、工件装夹和车刀刚度的允许下，t 可以跟加工余量相同，这样能有效地提高生产效率。

2.进给速度v（mm/r）。进给速度的提高能提高产品生产效率，一般地，粗车为（0.2-0.5）mm/r，精车为（0.05-0.1）mm/r。

3.主轴转速 n（r/min）。一般地，粗车为（600-1000）r/min，精车为（1200-15000）r/min。

四、工艺文件

（一）零件加工刀具卡

用数控车床加工零件的加工刀具卡如表2-2，表2-3所示。

（二）零件加工工艺卡

用数控车床加工零件的工艺卡如表2-4所示。

五、程序编辑

（一）手工编程见表2-5及表2-6

利用手工编程方法进行编程加工时，其编程见表2-5及表2-6。

六、计算机自动编程介绍

计算机软件自动编程是以计算机辅助设计（CAD）建立起来的零件几何模型作为基础，以计算机辅助制造软件（CAM）为手段，通过零件图形交互方式生产加工刀迹轨迹和加工程序的方法，称为计算机软件自动编程，简称自动编程。这种编程的方法通常使用于曲面或曲线和形状比较复杂的零件编程加工，而数控车自动编程软件常用的有“CAXA数控车”和 “Mastercam”等，在此不作具体的介绍。通过对本零件的加工，可掌握工件加工的一些常用的步骤和流程，并从中学会分析零件图纸、制订加工工艺、选择正确的加工路线、合理选择刀具和切削用量、软件编程，为以后工作打下坚实的基础。

【参考文献】

[1]李一民.数控机床[M].南京：东南大学出版社，2005

[2]眭润舟.数控编程与加工技术[M].北京：机械工业出版社，2006（第一版）

轴类零件在车削中心的六面编程 第4篇

由于车削中心相对昂贵, 虽然可以有效地提高产品质量和生产效率, 但是在实际应用中, 也并非尽如人意。在我国, 人们对于此类设备的应用不够了解, 更愿意选择购买一台五轴联动加工中心和一台数控车。

1 典型零件

如图1某产品轴零件, 因涉及技术秘密, 改动后未标注其公差, 长度尺寸要求精度为±0.015mm, 3个直径8mm的孔、2个铣扁位34mm尺寸处对称度要求高。用普通数控车床加工, 左平面切断时, 粗糙度较高, 需调头加工, 但长度精度又不好控制, 还需用数控铣床装夹校正两次, 费时费力。需使用手工编程, 并用自动数车编程软件进行辅助编程。

本文通过典型零件来介绍些较为少见的指令 (主要用于车削中心) 及加工工艺。

2 工艺分析及编程关键

如图1工件, 材料45钢, 毛坯52mm, 一般的外圆加工, 中间位置铣扁位, 并在平面上钻孔, 要求对称度好, 增加副主轴支承较好, 如图3所示, 锥面和3个倾斜准8mm的孔需副主轴夹持, 进行背面加工, 如图2、图3所示。选用双主轴车削中心, 两主轴液压卡盘后端面距2000mm, 厚度为130mm。

当对工件进行切断加工后, 使用副主轴进行加工、铣削或倾斜钻孔都需重新定坐标系, 一般采用G10及G68.1指令, 这是编程关键。在径向铣削的坐标系恰好是车削坐标系旋转了90°, 以下的数控系统, 刀架可绕Y轴转动, 增加了B坐标, 是一个典型的五轴加工车铣中心, 程序使用直径编程, 在铣削模式时X值也是双倍值。

3加工步骤及部分程序

(1) 液压卡盘装夹, 料伸出271mm长, 工件右端面为加工原点 (图4) 。

(2) 换外圆粗车刀, 车右端面;

(3) 从右至左, 粗车准30至50外圆;

(4) 回换刀点, 换外圆精车刀, 精车外圆;

(5) 回换刀点, 换螺纹刀, 车M36双头螺纹;

(6) 回换刀点, 换准20铣刀, 副主轴与同步于Z-10处辅助支承;

(7) 铣扁位, 进入铣削模式, 主轴进行C轴分度;

(8) 换钻头, 钻孔直径8mm;

(9) 回换刀点, 换切槽刀;

(10) 切32×7槽;

(11) 回换刀点, 换切断刀;

(12) 切断工件, 副主轴同步于Z-160处:

(13) 回换刀位, 调用反向外圆车刀;

(14) 使用副主轴坐标系G55, 车床模式, 加工锥面;

(15) 回换刀点, 换中心钻; (16) 副主轴停转, 中心孔定位 (程序略) ;

(17) 回换刀点, 换8钻头;

(18) 副主轴, 使用C轴铣床模式, 钻3个倾斜8孔;

3 结语

车削中心变换加工模式时, 坐标系是变换的, 所以要特别注意。不同的数控系统, 坐标系是基本一致的, 而辅助M指令略有不同, 但其动作相似, 只需更改M指令。可见车削中心能一次装夹完成全部的车铣步骤, 加工精度高, 前景广阔。

参考文献

[1]孟献军.五轴数控加工刀位算法研究[J].制造技术与机床, 2009 (1) :32-35.

8轴类零件的加工工艺分析 习题 第5篇

课题：轴类零件的加工工艺分析习题

【学习目标】

1.知识点：了解轴类零件的加工工艺过程； 2.技能点：掌握轴类零件的加工工艺分析方法。3.过程与方法：自主学习，积极讨论，踊跃展示。

4.情感和价值观：激情投入课堂每一分钟，体验学习的快乐。【重点与难点】

轴类零件的加工工艺分析方法。【导学过程】

一、通过对课本第158-163页知识点的认真阅读，完成下面的问题： 1.试简述分析轴类零件加工工艺的分析过程。

2.试简述轴类零件加工工艺分析的内容有哪些。

3.如下图所示的齿轮轴零件主要用于传递动力，材料是20Cr，齿面要求高频淬火50~54HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本35页图1-77）

4.如下图所示的齿轮轴零件主要用于传递动力，材料是45钢，齿面要求高频淬火48~52HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本42页图1-83）

快乐学习班级：

姓名：

小组：

组内评价：

教师评价：

5.如下图所示的台阶轴零件主要用于传递动力，材料是40Cr，齿面要求表面淬火46HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本44页图2-1）

6.分析课本158页图5-1所示的传动轴，材料为45钢，小批量生产，淬火硬度40~45HRC，试分析其加工工艺过程。

7.分析课本163页图5-1所示的C6136A型车床的挂轮轴，材料为45钢，小批量生产，热处理220~260HB，试分析其加工工艺过程。

三、试一下：能不能用最简洁的语言总结出本节课的主要内容？

四、课后总结：通过本节课的学习，同学们有哪些收获？

六、每日一笑

有两个香蕉一前一后走在大街上,前面那个突然说:好热,偶要把外套脱掉,然后后面的那个就滑倒了。

一天逛小吃街，发现一家卖蛋塔的店，每一种看起都十分美味可口，想买个来试试，我问店员:请问这是单卖（丹麦）的吗？，店员：不，这是日本的。

车削轴类零件 第6篇

关键词：UG-CAM,自动编程,数控车削

1 UG数控加工编程

对于中高职衔接的学生, 数控车削加工课程中没有将宏程序纳入课程标准中, 所以加工复杂零件可采用UG建模, 自动加工, 后处理生成程序, 再将程序导入数控车床中加工完成工件。

UG-CAM模块为自动加工模块, UG的数控车模块包含丰富的操作内容, 如钻孔、铰孔, 车外圆、内孔、螺纹、切断等操作, 基本上覆盖了数控车床全部的操作内容[1,2,3]。UG-CAM包括选择车削加工环境和工序类型, 设置加工几何体和操作参数, 生成刀轨及模拟加工, 使用“后处理”生成CNC程序等, 主要适用范围为容易建模的复杂零件加工[4,5]。使用UG模块来进行车削加工的顺序为:建模→创建几何体→创建加工操作→生成刀路轨迹并3D仿真→生成CNC程序→传输程序→数控机床加工零件。

2 零件图及工艺分析

图1是一个轴类加工件, 其几何要素相对比较复杂, 零件有椭圆球头、圆柱体、大圆角和螺纹, 尺寸精度要求也比较高。因此, 用数控车床来进行加工比较好。

工件毛坯:准30 mm×80 mm棒料, 45钢。

加工机床:全功能数控车床, 前置刀架。

左端面加工工步:不使用数控车床加工, 用普通车床完成, 见[工步七]。

数控加工设计7个工步, 在数控车床上完成前6个工步。

[工步1]:精车右端面。选用80°外圆偏刀车削, 一次车削到位 (坐标原点) 。

[工步2]:粗车椭圆半球体、准20 mm圆柱体、R4等倒角。选用80°外圆偏刀车削, 直径方向留加工余量0.2 mm, 长度方向留加工余量0.2 mm。用三爪自定心卡盘装夹棒料左端, 左面留出长度65 mm。

[工步3]:精车R6 mm球体、准20 mm圆柱体、R4等倒角。选用80°外圆偏刀车削, 尺寸一次性加工到位。

[工步4]:精车6×准14 mm退刀槽。选用宽度为4 mm的切槽刀, 尺寸一次性加工到位。

[工步5]:精车M20×1.5螺纹。选用60°螺纹尖刀, 尺寸一次性加工到位。

[工步6]:切断工件。选用宽度为4 mm的切断刀, 总长度留51 mm, 一次性切断。

[工步7]:工件左端面加工。在普通车床上加工完成, 选用45°端面车刀, 将长度尺寸加工到位 (500-0.05) 。

3 创建加工模型

打开UG8.5, 进入建模模块, 在XC-YC基准平面上, 按图2所示画出工件的纵截面草图, 注意要另外画出一条与螺纹根线 (这条根线在螺纹加工操作的根线) , 其径向与中心线的距离为9.026, 其长度略长于螺纹部分即可, 旋转后的实体模型如图3所示。

提示:所有几何体的尺寸公差不必考虑, 因为尺寸公差是依靠加工操作来控制的;螺纹实体可以在建模时生成, 也可以不生成, 而通过螺纹加工操作来控制。

4 创建加工操作

1) 进入加工环境。将“CAM会话配置”栏里面的“Lathe”→“Turning”项选中, 确定使用车床进行车削加工。

2) 创建几何体。在创建几何体操作中, 包括3项主要内容, 即机床坐标系、工件几何和毛坯几何体:a.设置机床坐标 (加工坐标系) , 将名称设为“zbx”与系统自带的坐标系相区别。b.设置工件几何体。单击"加工创建"工具条上的[创建几何体]命令, 选择第三项[回转工件]命令图标;父级组选中zbx;名称输入jht。进入“车削工件”界面, “选择或编辑部件边界”将“平面”选择为“自动的”, “类型”选择为“封闭的”, “材料侧”选择为“内部”。c.设置毛坯几何体。进入“选择毛坯”界面, 选择“棒料”, 位置“在主轴箱处”, 输入长度70, 直径30, 在参考WCS坐标系中, XC输入数值-68, 表示Z向留2 mm车削端面。完成的工件和毛坯几何视图如图4。

3) 创建加工操作:

a.工步2:外圆粗车刀轨。

b.工步3:精车外表面。

c.工步4:精车6×准14 mm退刀槽。

d.工步5:精车M20×1.5螺纹。

e.生成CNC程序。将6个工步即gb1-gb6的刀具轨迹全部选中, 单击[后处理]命令图标, 选中“可用机床”→“LATHE_2-AXIS_TOOL_TIP” (即2轴后置刀架车床) , 单位设置为“公制/部件”, 如图13所示。单击应用后, 出现“信息”对话框, 即生成了工步1~工步6的数控加工程序。需要说明的是, 在实际生产中要根据具体机床的数控系统设定, 对程序中的个别命令或语句要进行修改, 才能输入到数控车床中使用。

5 数控车床加工工件

将生成的NC程序导入斯沃仿真FANUC Oi T中, 安装工具对刀加工后的模拟图形如图14所示, 再将程序传输到数控车床HM6-L6-00/HM6-L6-01, 使用尼龙棒材料加工, 加工的实体图形如图15所示。尼龙棒工件检测数值如表1。

数值测量检测, 零件符合标准。

6 结语

对于中等复杂以上的零件, 使用UG设计和自动加工, 并后处理生成加工程序, 然后传输到机床上进行工件的加工, 这种方法可以免去手工编程中复杂的基点计算, 并且极大地缩短了零件从设计到加工的周期, 提高了生产效率。对于未学习宏程序的中高职学生, 是一种较好的加工思路。

参考文献

[1]何晶昌, 申龙, 程虎, 等.基于UG自动编程的数控车削加工[J].机械制造与自动化, 2010, 39 (4) :43-46.

[2]范有雄, 吴元祥, 陈金牛, 等.数控车削加工切削参数优化[J].机床与液压, 2013 (17) :81-84.

[3]陈银清.基于UG的数控车削加工编程技术及应用[J].机械, 2007 (35) :37-39, 45.

[4]陈晓英, 徐诚.UG软件在数控加工中的应用[J].机床与液压, 2006 (1) :64-66.

车削轴类零件 第7篇

1 加工表面出现振纹

工件表面有时出现振纹, 主要是由于振动引起的, 在车削中出现振动有以下几种原因。

1.1 电动机转动时产生振动

控制方法:发现电动机转动时有振动应及时坚固电动机的螺栓螺母, 同时检查机床底脚螺栓是否拧紧。有条件时, 更换带有橡胶垫圈的调整垫块。

1.2 车床主轴承松动或不圆, 主轴上的齿轮啮合不好, 主轴后轴承松动或不圆

控制方法:用约φ20×1000的圆钢撬抬卡盘, 发现卡盘有明显上抬间隙时, 应打开床头箱, 调整前轴承的松紧度, 消除主轴的径向跳动。同时检查后轴承的松紧度, 调整控制后轴承的并帽螺母。手动卡盘, 使主轴转动松紧适度, 消除主轴的轴向窜动, 这样即可控制在车削中发生的工件表面跳动和工件轴向窜动所产生的振纹。

如发现床头箱内的齿轮发生严重磨损, 啮合不好, 必须更换齿轮。使齿轮啮合状态良好, 消除齿轮传动时产生的冲击, 减轻产生振动给车削带来的振纹。

1.3 套类工件伸出太长

控制方法:安装工件要牢固, 加工套类工件不能伸出过长, 车刀要刃磨锋利, 这样可避免工件表面出现波纹。

1.4 刀架松动

控制方法:检查刀架是否锁紧, 检查清除刀架底接触面的切屑, 增强刀架的锁紧力。

1.5 车刀伸出过长或刀刃变钝

控制方法:车刀伸出长度不宜过长。刀刃变钝要将刀具刃磨出合理几何角度, 如前角γo、后角αo、主偏角Κr、副偏角Κr‘、刃倾角λs。

1) 前角γo:前角影响切削变形、切削刃的锋利性、强度和受力性质、刀具的散热、切屑的形态和加工质量等。前角增大, 可使变形减小, 切削刃更锋利, 强度降低, 散热体积减小, 同时提高加工质量。

前角的选择原则:工件材料的强度、硬度高时, 选较小的前角, 特别硬的工件, 选很小的前角甚至是负前角;加工塑性材料, 尤其是加工硬化严重的材料, 应取较大的前角;粗加工, 特别是断续切削, 承受冲击性载荷, 或切削有硬皮的工件, 为保证刀具的强度, 应选择较小的前角, 反之精加工选择较大的前角;成形刀具为防止刀刃畸变, 常取较小的前角;刀具材料的强度低、韧性差时, 应取较小的前角;工艺系统的刚性差和机床动力不足时, 要选择较大的前角;对于数控机床、自动机床和自动线用刀具, 考虑刀具的尺寸及工作的稳定性, 常取较小的前角。一般硬质合金刀具γo=15°～20°为宜。

2) 后角αo:后角影响刀刃的强度、散热和锋利性、刀具的寿命, 可减小切削中的摩擦。后角增大, 可使刀刃强度和散热性降低, 同时增加刀刃的锋利性, 使摩擦减小。

后角的选择原则:粗加工、承受冲击载荷的刀具, 为保证刀刃强度, 应取较小的后角;精加工时, 为提高刀具寿命和加工质量, 选择较大的后角。工件材料强度、硬度高时, 取较小的后角;工件材料硬度低、塑性大或易加工硬化时, 为减小摩擦提高加工质量, 应选择较大的后角。加工脆性材料, 由于变形小, 切削力集中在刃区附近, 宜取较小的后角。工艺系统刚性差时, 宜出现振动, 应取较小的后角;定尺寸刀具, 为保证刀具刃磨后尺寸变化小, 精度保持性好, 宜取较小的后角。如:加工45#钢粗车时αo=5°～7°。精车时αo=6°～8°。

3) 主偏角Κr:影响切削残留面积的高度及加工表面粗糙度, 主偏角增大, 残留面积的高度及表面粗糙度增大;影响切削层公称截面的形状, 切削刃的长度和单位切削刃上的载荷, 主偏角增大时, 切削层公称截面宽度减小, 切削层公称截面厚度增加, 单位切削刃上的载荷增大;影响三个切削分力的比例关系, 主偏角增大, 切削力和背向力减小, 进给力增大;影响刀尖的强度和散热, 主偏角增大, 刀尖强度和散热降低;影响排屑方向和断屑效果, 增大主偏角, 形成窄而厚的切屑, 容易折断, 且在孔加工时有利于沿轴向排除。

主偏角的选择原则:粗加工和半精加工, 一般选择较大的主偏角, 以减小振动、提高刀具寿命和采用较大的背吃刀量;加工硬材料时, 如冷硬铸铁、淬硬钢等, 为减小单位切削刃上的载荷, 改善散热, 提高刀尖强度和寿命, 选取较小的主偏角;工艺系统刚性好时, 减小主偏角可提高刀具寿命, 刚性差时, 应取Κr≥90°, 以减小背向力、变形和振动;对单件小批生产, 由于一把刀需要加工多个表面, 取通用性好的45°或90°。

4) 副偏角Κr‘:影响切削残留面积的高度, 副偏角减小, 切削残留面积的高度减小;影响三个切削分力的比例关系, 副偏角增大, 背向力减小;影响刀尖强度和散热, 减小副偏角, 可提高刀尖强度和散热。

副偏角的选择原则:一般刀具在不引起振动的情况下, 可取较小的数值Κr‘=5°～10°;精加工刀具取较小值, 必要时可取一段0°的修光刃, 但修光刃的长度应大于进给量, 通常取 (1.2～1.5) f;加工高强度高硬度材料或断续切削时, 应取较小的副偏角Κr‘=4°～6°。

5) 刃倾角λs:影响切削刃的锋利性, 刃倾角增大使切削刃钝圆半径减小, 锋利性增加;影响切屑流出方向、刀尖强度和散热;影响切入的平稳性、切削刃的工作长度和切削分力的比例。

刃倾角的选择原则:

(1) 加工一般钢料和灰铸铁, 粗车时取λs=0°～ -5°;精车时取λs=0°～5°;有冲击负荷时取λs=-5°～ -15°;冲击性特别大的, 甚至取λs=-30°～ -45°。

(2) 车削淬火钢, 可取λs= -5°～ -12°;车削铜、铝时, 可取λs=5°～10°。

(3) 当工艺系统刚性不足时, 尽量不用负值刃倾角, 以免径向力过大面产生振动。

(4) 微量精车外圆和精车内孔时, 采用大λs=-45°～ -75°。

2 车削工件精度不稳

车削工件精度不稳的原因:

1) 工件装夹不牢固。

2) 车刀磨损变钝, 刀刃上出现缺口。

3) 车削长轴时, 顶尖、跟刀架、中心架松紧调整不当或支撑爪磨损。

控制方法:停车检查工件的装夹是否牢固, 刀具磨损、用钝, 必须卸下车刀, 重新在砂轮上刃磨或更换新刀, 顶尖调整松紧, 顶尖磨损更新, 跟刀架、中心架支撑爪的松紧要调整适宜, 注意润滑和冷却, 减少磨损。

3 出现表面拉毛表面粗糙度大

车削外圆时出现表面拉毛表面粗糙度大现象, 产生原因:

1) 车削时, 切削用量使用不当 (切削速度Vc, 被吃刀量ap, 进给量f)

2) 车刀刀刃在不合理的车削过程中产生切削力过大发热, 强度、硬度发生变化。车刀产生损坏或磨钝。在不当的切削用量下车削工件尤其在精车时 (通常为最后一刀) 工件表面粗糙留有明显刀痕, 达不到表面粗糙度的要求。

3) 表面出现拉毛现象。主要原因:刀刃不锋利, 排屑不畅, 成带状切屑, 缠绕工件表面, 造成工件表面被带状切屑严重拉毛影响工件的质量。

总之, 车削外圆时产生的故障形式多种多样, 既有设备原因也有工件材质、刀具以及操作者等原因, 在排除故障时要具体情况具体分析。通过各种分析和诊断找出具体影响因素, 采取有效的控制方法, 最主要的归纳以下几点。

1) 认真、负责保养调整机床, 使机床达到一定的完好状态 (精度) 。

2) 正确理解切削基本原理, 合理掌握运用切削用量。

3) 工件装夹牢固, 采用辅助夹具使工件切削时减少工件的几何变形。

4) 正确的使用各种牌号刀具, 合理刃磨刀具的几何角度, 使刀具在切削过程中排屑流畅。

5) 注意正确使用冷却液和润滑液, 延长刀具使用寿命, 提高生产率。

摘要：主要阐述了车削轴类工件过程中工件产生振纹、表面拉毛、粗糙度高、精度不稳等现象的原因及控制方法。

关键词：轴类工件,误差,控制

参考文献

[1]车工实用技术问答[M].北京出版社, 1996.

[2]机械制造工艺及夹具[M].北京:机械工业出版社, 2004.

轴类配合零件的加工 第8篇

如下图所示, 生产纲领:2件。

2 零件的工艺分析

此轴类二件配零件组合较为复杂, 从外形上看件一的右端有部分椭圆形, 左边部分有R18, R10的圆弧, 且从图中可发现R10的圆弧较难加工, 内孔有锥面孔。

3 选定加工内容及数控机床

数控机床:CK6140A

4 确定加工工序、工步及装夹方案

本课题按安装次数来划分工序, 共分4道工序。

4.1 先加工零件2右端

工艺路线

(1) 车端面。夹直径65mm毛坯, 伸出长度约65mm, 校正、夹紧, 用外圆车刀加工端面。

(2) 粗车外圆。粗加工外轮廓φ25mm、锥面、φ52mm, 留精加工余量0.2mm。

(3) 精车外圆。粗加工外轮廓φ25mm、锥面、φ52mm, 至尺寸要求。

(4) 切断留余量0.5mm。

4.2 加工零件2左端

1) 工艺路线

(1) 工件换边安装, 夹φ25外圆, 夹持长15mm。

(2) 车端面。车端面保证总长570-0.025mm, 并倒角C1.5

2) 装夹方案及加工部位。夹持工件右侧φ25外轮廓。

4.3 加工零件1左端

工艺路线

(1) 车端。夹φ65mm的毛坯, 伸出长度85mm。

(2) 打中心孔。

(3) 钻孔φ20×52.77mm。

(4) 粗镗孔。粗镗孔内轮廓φ25mm的内孔、锥孔, 留精加工余量0.2mm。

(5) 精镗孔。精镗孔内轮廓φ25mm的内孔、锥孔至尺寸要求。

(6) 粗车外圆。粗车外轮廓φ52mm和φ62mm, 留精加工余量0.2mm。

(7) 精车外圆。精车外轮廓φ25mm和φ62mm至尺寸要求。

(8) 粗加工圆弧。粗加工圆弧R18, R10, 留精加工余量0.2mm。

(9) 精加工圆弧。精加工圆弧R18, R10至尺寸要求。

(10) 加工槽。割两个槽4×3mm至尺寸要求。

4.4 加工零件1右端

工艺路线

(1) 工件换边安装, 夹φ52mm外圆, 夹住长度70mm。

(2) 车右端面保证总长, 光外圆对刀。

(3) 粗车外圆。粗车外轮廓φ24mm、φ46mm、R3圆角, 留精加工余0.2mm。

(4) 精车外圆。精车外轮廓至φ24mm、φ46mm、R3圆角至尺寸要求。

(5) 粗加工椭圆。粗加工椭圆留精加工余量0.57mm。

(6) 精加工椭圆至尺寸要求。

(7) 切槽。割螺纹退刀槽5×1.5mm。

(8) 粗精车螺纹M24×1.5-5g。

5 填写加工工序卡

(见表1) 。

参考文献

[1]邹新宇.数控编程[M].清华大学出版社, 2006.

[2]陈子银, 徐鲲鹏.数控加工技术[M].北京理工大学出版社, 2006.

典型轴类零件的加工分析 第9篇

从零件图上看, 该零件是细长轴典型的零件, 结构比较简单, 其主要加工的面有Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圆柱面, 图中所给的尺寸精度高, 大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、Ф44外圆柱面为Ra3.2um、Ф30、Ф44的外圆柱面为Ra1.6um, φ55外圆柱面为Ra0.8um, 其余为Ra6.3um, 要求不高;位置要求较严格, 表现在Ф30外圆柱面对Ф44、Ф55外圆轴线的跳动量为0.05mm, Ф55外圆柱面对Ф44、Ф30外圆轴线的跳动为0.03mm, 键槽对Ф55外圆轴线的对称度为0.03mm;热处理方面需要调质处理, 到HBS240-300, 保持均匀。

机床:车床CA6140、万能外圆磨床M1432A、铣床

工装:鸡心夹头、跟刀架、硬质合金顶尖

刀具:90°外圆车刀、刀宽为3mm的切断刀、60°外螺纹车刀、钻头、铣刀、砂轮

2 毛坯的分析和选择

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用, 材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性, 毛坯的制造方法主要有以下几种: (1) 型材; (2) 锻造; (3) 铸造; (4) 焊接; (5) 其他毛坯。该轴材料为45钢, 因其属于一般传动轴, 故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴, 并且各外圆直径尺寸相差不大, 故选择Ф60mm的热轧圆钢作毛坯。

3 确定主要表面的加工方法

轴大都是回转表面, 主要采用车削与外圆磨削成形。由于该轴Ф30、Ф44、Ф45、Ф55的外圆柱面的公差等级 (IT6) 较高, 表面粗糙度Ra值 (Ra=0.8um) 较小, 故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为:粗车→半精车→磨削。

4 定位基准的选择

由于该圆锯轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线A-B均有径向跳动和对称的要求, 它又是实心轴, 所以应选择两端中心孔为基准, 采用双顶尖装夹方法, 使零件基准重合, 统一, 以便保证零件的技术要求。

中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆, 车端面、钻中心孔。但必须注意, 一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔, 而应该以毛坯外圆作粗基准, 先加工一个端面, 钻中心孔, 车出一端外圆;然后以已车过的外圆作基准, 用三爪自定心卡盘装夹 (有时在上工步已车外圆处搭中心架) , 车另一端面, 钻中心孔。如此加工中心孔, 才能保证两中心孔同轴。

5 加工阶段的划分及注意事项

5.1 加工阶段划分

对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件, 通常将整个工艺路线划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段等。

5.2 加工注意事项

为减少加工时换刀时间及装夹工件时间, 同根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一。当轴上有两个以上键槽时, 应置于轴的同一条母线上, 以便一次装夹后就能加工。轴上的某轴段需磨削时, 应留有砂轮的越程槽;需切制螺纹时, 应留有退刀槽。为去掉毛刺, 利于装配, 轴端应倒角。

6 确定加工尺寸和切削用量

粗车加工余量可选用1mm, 半精车余量可选用1mm, 圆锯轴磨削余量可取0.5mm。车削用量的选择, 单件、小批量生产时, 可根据加工情况由工人确定;一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。

7 检验

检验是确保轴类零件加工质量的一个重要环节。轴类零件的检验包括精度和表面质量检验两个方面, 检精度检验包括尺寸精度、位置精度、形状精度等项目;表面质量检验包括表面粗糙度和表面力学物理性能检验。检验分工序检验和成品检验。工序检验可以检查出工序中存在的问题, 便于及时纠正并监督工艺过程的正常进行, 工序检验一般安排在:关键工序或工时较长的工序前后;零件转换车间前后, 特别是进行热处理工序的前后;各加工阶段的前后, 在粗加工后精加工前, 精加工后精密加工前。成品检验则是在零件全部加工完毕后进行, 通过检验可以确定零件是否达到设计要求, 检验各个项目的依据是零件图。

检验的步骤和方法如下:

(1) 外圆柱面尺寸精度的检验

尺寸精度可采用通用量具:钢直尺、游标卡尺、千分尺、卡钳、百分表及深度游标卡尺等检验工具来测量轴径和轴长。

(2) 形状位置公差的检验

用跳动测量仪对外圆柱表面Ф30、Ф45两处进行位置公差检验。

(3) 表面粗糙度的检验

表面粗糙度的测量方法, 常用的有比较法、光切法、干涉法和感触法。

(4) 热处理硬度的检验

布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F (N) , 把直径为D (mm) 的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面, 保持规定时间后卸除试验力, 用读数显微镜测出压痕平均直径d (mm) , 然后按公式求出布氏硬度HB值, 或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。

参考文献

[1]赵家齐.机械制造工艺课程设计指导书[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2009.

对轴类零件加工中键槽加工的探讨 第10篇

关键词：轴类零件,键槽,铣削,技术要求,加工方法,装夹

轴类零件是机器中最基本、最重要的组成零件之一,其主要功能是传递运动和转矩以及支承回转零件。而键连接因其结构简单、工作可靠、拆装方便,在轴及轴类零件的固定和传递动力方面应用十分广泛。现对普通平键的键槽加工进行探讨。

1 键槽的技术要求

普通平键两侧面为工作面。为了保证装配要求,按照键槽设计标准,键槽宽度、键槽两侧面的表面粗糙度、键槽与轴线的对称度一般要求比较高,属于对称加工;而对键槽深度尺寸、键槽底面的粗糙度要求相对较低。

2 键槽的加工方法

轴上键槽的加工方法经历了3个阶段:普通铣床加工、键槽铣床加工、数控铣床和加工中心加工。

普通铣床和键槽铣床使用键槽铣刀加工键槽,如的键槽使用Φ的键槽铣刀加工。键槽铣刀有2个刀齿,圆柱面和端面都有切削刃,端面刃延至中心,既像立铣刀又像钻头。

数控铣床和加工中心使用立铣刀加工。立铣刀的直径小于键槽宽度,应选择直径接近键槽宽度的标准铣刀。如宽的键槽使用Φ8的立铣刀加工。立铣刀端部切削刃不过中心,不可直接径向进刀。其圆柱表面的切削刃为主切削刃,端面上的切削刃为副切削刃。加工键槽时,一般采用斜插式和螺旋进刀,也可采用预钻孔的方法径向直接进刀。

2.1 普通铣床加工普通铣床加工键槽如图1所示。

键槽铣刀的刀齿数为2个,相对于同直径的立铣刀刀齿数少,铣削时振动大,加工的侧面表面质量相对于立铣刀比较差。

键槽宽度为N9的键槽一般选用公差为E8的键槽铣刀。但是,当加工不同材料的键槽和机床的主轴跳动量较大时,公差为E8键槽并不能保证铣削的键槽宽度尺寸合格,需要经过试切才能确定铣刀的尺寸。此过程往往会造成零件的报废和增加刀具准备的难度。键槽加工属于对称铣削,两侧面一边为顺铣,另一边为逆铣,如图2所示。顺铣一侧的表面粗糙度相对于逆铣一侧的表面粗糙度好,两侧面的粗糙度差别很大。

键槽加工时,铣刀的直径比较小、强度低、刚性差。铣削过程中,每齿的切削厚度由小变大,铣刀两侧的受力不平衡,铣刀弯曲,加工的键槽会产生倾斜,键槽相对于轴的对称度比较差。如果铣刀一次铣到深度,铣削部分的长径比较小,而进刀速度比较快时,铣刀就容易折断。键槽加工为窄槽加工,排屑不畅,如果切削液的压力不够大,无法将槽中的切屑冲走,铣刀容易夹屑、带屑,使铣刀受力突然增大,刀具也容易折断。

2.2 键槽铣床加工

为了解决普通铣床加工键槽倾斜(键槽对轴的对称度差)和两侧面表面粗糙度比较差且不一致的问题,对一些对称度和两侧面表面粗糙度要求比较高的键槽可使用键槽铣床加工。键槽铣床加工键槽时,在深度方向上分层,在轴向方向往复。但键槽铣床的加工效率很低,两侧面只是顺铣、逆铣交替进行,对称度和粗糙度相对于普通铣床加工来说有所改进,但无法解决侧面全部为顺铣或逆铣的问题。

2.3 数控铣床和加工

中心加工数控机床加工键槽使用立铣刀进行粗加工和精加工。如宽的键槽,使用Φ8的立铣刀进行粗加工和精加工。其加工工艺为:粗铣键槽单边留余量0.25 mm→顺铣键槽侧面保证侧面的粗糙度、宽度尺寸公差和键槽的对称度。立铣刀的走刀路径如图3所示。

粗加工键槽时,采用斜插式进刀,如图3(a)。在斜插式的两端使用圆弧进刀,圆弧半径为0.75 mm。精加工键槽时,采用轮廓铣削法,如图3(b),顺铣,切向切入和切向切出键槽侧面,应保证键槽侧面的粗糙度和键槽的宽度公差。图3(c)为粗加工和精加工2把刀具的走刀路线。粗加工键槽时,在斜插式的两端,使用圆弧进刀手工编程比较困难,一般采用自动编程。如果使用手工编程,粗加工键槽时的刀具路径可以简化。如果使用Φ8的键槽铣刀粗加工,走刀路线如图4所示;如果使用Φ8的立铣刀粗加工,走刀路线如图5所示。在斜插式进刀的两端不使用圆弧进刀,但侧面的精铣余量比较大,影响精铣的加工质量。解决此问题的方法是在粗铣时使用非标准直径刀具。

在斜插式的两端,使用圆弧进刀编程比较困难,实际中选择比键槽宽度尺寸小的立铣刀斜插式进刀;当用键槽铣刀粗加工键槽时,键槽铣刀可直接轴向进刀。

3 工件的装夹

轴类零件的装夹方法很多,按工件的数量和条件分类,常用装夹方法有以下两种。

3.1 用V形架装夹把圆柱形工件放在V形架内,用压板紧固装夹是铣削键槽的常用方法之一。当键槽铣刀中心对准V形的角平分线时,能保证一批工件上键槽的对称度。铣削时虽对铣削深度有所改变,但变化量一般不会超过槽深的尺寸公差。