螺纹连接轴

一、零件设计

该零件属于典型的轴类零件，材料为45钢，可以选用直径为45mm、长度为145mm的圆钢为毛坯。

零件图如下：

图1-1螺纹连接轴零件图

为方便加工，在数控加工前，可先手动平左、右端面，长度加工到140mm，再将毛坯用外圆车刀车削至∅40，然后利用尾座使用∅16的麻花钻将∅16×12的孔钻出来、。在数控加工时，为了保证在加工时零件有一定的刚度，不发生旋转偏心，故先加工零件右端，再加工零件左端，其装夹部位均为∅40的轴面，在装夹时可以在工件表面垫衬纸张。

二、工艺分析

1.工件装夹

三爪自定心卡盘 2.加工设备

HNC-21T CJK6032-3

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3.量具清单

表2-1量具清单表

序号 1 量具规格名称 0.5～6.5mm的R规 测量位置 零件右端的SR5的半球面 2 3 M16×2的环规 0～150mm的游标卡尺 M16×2的螺纹 ∅40的轴径、∅20的轴径、∅16的孔、以及轴所对应的长度

4.刀具清单

表2-2刀具清单表

序号 1 刀具规格名称 刀偏号 加工位置 车端面及粗车轮廓 2 14*5*120 刀宽4mm的槽T0202 刀 3 14*5*120 60°普通螺纹T0303 刀 4 回转直径为6mm的镗孔T0404 刀 车削4×3的螺纹退刀槽 车削M16×2的螺纹 镗削左端的z²/5²+x²/10²=1的椭圆孔

5.加工工序卡 （1）左端加工工序卡

表2-3 左端加工工序卡

零件名称 零件 材料 卡具 使用设备 程序名 14*14*120 90°外圆车刀 T0101

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螺纹连接轴 #45 三爪卡盘 HNC-21T %2 CJK6032-3 工步 号 1 工步内容 刀 具 号 刀具规格及名称 主轴进给速度 被吃 转速mm/min r/min 刀量 mm 0.5 粗车轴∅40 T0101 14*14*120 90°外800 80 圆车刀 2 粗车轴∅16 T0101 60 14*14*120 90°外600 圆车刀 0.5 3 粗车轴∅10 T0101 60 14*14*120 90°外600 圆车刀 0.5 4 粗车SR5的圆T0101 球 60 14*14*120 90°外 600 圆车刀 0.3 5 精车外轮廓 T0101 14*14*120 90°外1000 圆车刀 30 0.05 6 车削4x3的槽 T0202 14*5*120 刀宽600 4mm的槽刀 15 0.5 7 车削M16×2T0303 的螺纹 14*5*120 60°普60 通螺纹刀 20 0.5/0.4/ 0.4/0.3/ 0.3/0.2/ 0.2/0.2/ 0.1

（2）右端加工工序卡

表2-4右端加工工序卡

零件名称 零件 材料 螺纹连接轴 #45 三爪卡盘 HNC-21T %1 卡具 使用设备 程序名

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CJK6032-3 工步 号 1 镗削内孔 工步内容 刀 具 号 刀具规格及名称 主轴进给速度 被吃 转速mm/min r/min 刀量 mm 0.4 T0404 回转直径为6mm的800 60 镗孔刀 2 车削∅20的轴 T0202 14*5*120 15 刀宽 600 0.5 4mm的槽刀 3 车削R3的倒T0202 14*5*120 角

15 刀宽600 0.5 4mm的槽刀 三、加工程序

右端程序：

%1 ；程序名

M03 S600 ；主轴600r/min正转 T0101 ；换1号外圆车刀 G00 X46 Z2 ；快速定位

G71 U0.5 R0.5 P10 Q20 X0.1 Z0.05 F60 ；右端轮廓粗加工循环 N10 G00 X0 Z2 ；定位 G01 X0 Z0

G03 X10 Z-5 R5 ；加工SR5的球面 G01 X10 Z-20 ；加工∅10的轴 X14

X16 Z-21 ；加工C1倒角

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Z-50 ；加工∅16的轴 X34

N20 G02 X40 Z-53 R3 ；加工右端R3的圆角 G00 X100 ；退到安全位置 Z100

T0202 G00 X46 Z-50 G01 X12 F15 X46

G00 X100 Z-100

T0303 G00 X18 Z-18 G82 X15.5 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X15.1 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X14.7 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X14.4 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X14.1 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X13.9 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X13.7 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X13.5 Z-47 E2 R-1 F20 G82 X13.4 Z-47 E2 R-1 F20 ；换2号槽刀 ；快速定位

；加工4x3的螺纹退刀槽 ；退到安全位置 ；换3号螺纹刀 ；快速定位

；第1次螺纹切削，切削深度0.5 ；第2次螺纹切削，切削深度0.4 ；第3次螺纹切削，切削深度0.4 4次螺纹切削，切削深度0.3 5次螺纹切削，切削深度0.3 6次螺纹切削，切削深度0.2 7次螺纹切削，切削深度0.2 8次螺纹切削，切削深度0.2 9次螺纹切削，切削深度0.2

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；第 ；第 ；第 ；第 ；第 ；第

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G00 X100 ；退到安全位置 Z100

M05 ；主轴停转 M30 ；程序结束 左端程序：

%2 M03 S800 T0404 G00 X14 Z1 G71 U0.4 R0.4 P10 Q20 X0.1 Z0.05 F60 N10 G00 X16 Z1 G01 X16 Z0 #1=5 #2=10 #3=0

WHILE[#3GE[-5]]

#4=#2*SQRT[[#1*#1]-[#3*#3]]/#1 GO1 X[2*#4+18] Z[#3] #3=#3-0.1 ENDW N20 G01 Z-12

G00 Z100 ；程序名

；主轴800r/min正转 ；换4号镗刀 ；快速定位

；镗削椭圆内孔 ；退到安全位置

第 6 页 共 9 页 ；粗镗椭圆内孔循环

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X100

T0202 ；换2号槽刀 G00 X46 Z-39 ；快速定位 G01 X46

X40 Z-36 ；加工圆锥面 X30 Z-39 X46 X40 Z-33

X20Z-39 X46 Z-42 X26

G03 X20 Z-39 G00X100 Z100

M05 M30 四、刀具轨迹图

右端加工轨迹：

；加工∅20的轴 ；加工左端R3的圆角 ；退到安全位置

第 7 页 共 9 页 ；主轴停转 ；程序结束

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图4-1零件右端刀具轨迹图

左端加工估计图：

图4-2零件左端刀具轨迹图

五、总结

通过本次数控编程课程设计，使我了解到了更多有关数控加工编程、及加工

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工艺的问题，例如怎样选择毛坯、数控加工零件的工艺分析、加工方法怎样选择、加工方案怎样确定、道具的选择、切削用量的确定，这些知识都有所提高，特别是对于数控编程编程，数控编程与加工工艺是一门以机械加工为基本理论为基础，并与数控加工紧密结合的专业技术课。

六、感想

通过此次课设，我认识到自己存在诸多的不足，所以在以后的学习中我们应该以下几点：

1、应该巩固“机械制造技术基础”、“数控技术”、“数控编程”、“互换性测量”这些基础课程。

2、应该提高自己的实际操作能力，以及工艺分析和工艺设计能力。 3、针对同一零件的不同加工方法，应注意分析各方法的差异，找出最佳方案。

参考文献

[1] 顾京.数控机床加工程序编制[M].北京:机械工业出版社,2011.6 [2] 杨丰.黄登红.数控加工工艺与编程[M].北京:国防工业出版社,2009.2 [3] 吕斌杰.高长银.数控车床[M].北京:化学工业出版社,2011.1 [4]杨建明.数控加工工艺与编程.北京理工大学出版社

[5]马贤智.机械加工余量与公差手册.北京:中国标准出版社,1998.

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