劉靜

摘要：軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。臺(tái)階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內(nèi)容與基本規(guī)律。文章以一簡(jiǎn)單的臺(tái)階軸為例，介紹軸類零件的加工工藝與加工仿真技術(shù)。

關(guān)鍵詞：軸類零件 ?數(shù)控加工工藝 ?仿真加工

1.零件圖樣及要求

以下圖軸零件為例

（一）.零件圖如圖所示

（二）. 技術(shù)要求如下：（1）以中批量生產(chǎn)條件編程。（2）不準(zhǔn)用砂布及銼刀修飾表面。（3）未注倒角1X45，銳邊倒鈍0.2X45。（4）未注公差尺寸按GB1804—M。（5）端面允許打中心孔。

2、 ?毛坯的分析和選擇。毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用、材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)及在生產(chǎn)中遇到的可能性有關(guān)，本例中傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，故選擇45鋼可滿足其要求，圖中各外圓直徑尺寸相差不大，根據(jù)零件圖所示尺寸所以選擇Φ55X150的熱軋圓鋼作為毛坯。

3、零件圖加工工藝分析

（一）零件幾何要素分析。從結(jié)構(gòu)上看該零件主要由圓柱面、圓錐面、圓弧面、內(nèi)孔及螺紋等表面組成，其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，很適合數(shù)控車床的車削加工。

（二）精度分析

1.尺寸精度分析

該零件件精度要求較高的尺寸有：右端內(nèi)孔直徑Φ28+0.04 ?0內(nèi)孔深Φ26+ -0.02、球面圓弧SΦ48+ -0.02、凹圓弧R9+ -0.02、凸圓弧左端面直徑Φ35 0 -0.03 、凸圓弧直徑Φ42 0 -0.03、左端大圓外圓柱面直徑Φ52 0 -0.03、槽寬3 0 -0.03、相鄰槽間距4+0.03 ?0、左端Φ30圓柱面的長(zhǎng)度33+ -0.02、零件總長(zhǎng)Φ145+ -0.08。需仔細(xì)對(duì)刀和認(rèn)真調(diào)整機(jī)床，并采用合理的加工方案。

2.形位精度分析

主要的形位精度有：外圓Φ52軸線對(duì)基準(zhǔn)軸線A的同軸度公差要求。

3.表面粗糙度分析

Φ52圓柱面、Φ35圓柱面、20o圓椎面、Φ28內(nèi)孔表面，加工后的表面粗糙度為Ra1.6um，其他表面的粗糙度為Ra3.2um。要保證零件的加工精度和表面粗糙度，就要通過(guò)制定合適的加工工藝，合理選擇工件的裝夾方式，通過(guò)選用合適的刀具及幾何參數(shù)，正確的粗、精加工路線，合理的切削用量等措施來(lái)保證。

（三）加工方案的擬訂

由于該零件比較復(fù)雜，加工部位較多，因而采用兩次裝夾后完成粗、精加工的加工方案。手動(dòng)鉆中心孔后，先加工工件左端外形，完成粗精加工后，掉頭加工工件右端。進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)盡可能采用沿軸向切削的方式進(jìn)行加工，以提高加工過(guò)程中工件與刀具的剛性.

（四）工件的定位及裝夾

為了減小工件加工過(guò)程中的定位誤差，工件在CKY400型數(shù)控車床上采用三爪卡盤進(jìn)行定位與裝夾。當(dāng)?shù)纛^加工工件右端時(shí)，采用一夾一頂?shù)难b夾方式。工件裝夾過(guò)程中，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行找正，以保證工件軸線與主軸軸線同軸。

4、確定加工工藝路線

（一）工序一

手動(dòng)鉆孔：Φ4mm中心鉆（二）工序二

調(diào)用刀具T02外圓粗車刀，粗車右端面、臺(tái)階面

主軸轉(zhuǎn)速600（r/min）、進(jìn)給量0.2（mm/r）、背吃刀量1.5（mm），留精加工余量X0.2mm、Z0.2mm。

工步（二）：調(diào)用刀具T03外圓精車刀，精加工右端面、臺(tái)階面

主軸轉(zhuǎn)速1200（r/min）、進(jìn)給量0.1（mm/r）、背吃刀量0.1（mm），加工到標(biāo)注要求尺寸。

工步（三）：調(diào)用T04螺紋刀，車螺紋至要求尺寸

主軸轉(zhuǎn)速400（r/min）、進(jìn)給量2.0（mm/r）、背吃刀量0.9～0.1（mm）。螺紋刀的背吃刀量應(yīng)按照螺紋加工手冊(cè)查表，逐漸減小。螺紋刀在最后一次走刀的時(shí)候，重復(fù)多走一次，確保螺紋的光滑。

（三）工序三

工步（一）：工件調(diào)頭裝夾，調(diào)用T05粗車右端外圓錐面、曲面

主軸轉(zhuǎn)速600（r/min）、進(jìn)給量0.17（mm/r）、背吃刀量1.3（mm），圓錐面、曲面各留精加工余量X0.2mm、Z0.2mm。

工步（二）：調(diào)用T06粗精車右端外圓錐面、曲面至要求尺

主軸轉(zhuǎn)速1000（r/min）、進(jìn)給量0.07（mm/r）、背吃刀量0.08（mm），加工到標(biāo)注要求尺寸。

工步（三）：調(diào)用T07切槽刀，切圓錐面、右端面至要求尺寸

主軸轉(zhuǎn)速400（r/min）、進(jìn)給量0.1（mm/r），加工到標(biāo)注要求尺寸。切槽刀在加工到最標(biāo)注尺寸的時(shí)候，應(yīng)在底部停留幾秒，保證槽底光滑。

（四）工序四

工步（一）：調(diào)用T08鉆頭，鉆直徑為Φ25的孔

主軸轉(zhuǎn)速300（r/min）、進(jìn)給量0.1（mm/r），加工到標(biāo)注要求尺寸。

工步（二）：調(diào)用T09內(nèi)孔車刀，鏜內(nèi)孔至要求尺寸。

粗車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速400（r/min）、進(jìn)給量0.1（mm/r），進(jìn)給量1.2（mm）

精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速800（r/min）、進(jìn)給量0.08（mm/r），進(jìn)給量0.1（mm），加工到標(biāo)注要求尺寸

5、仿真加工

根據(jù)編寫出來(lái)的程序，在宇龍數(shù)控仿真軟件上驗(yàn)證，并通過(guò)實(shí)際加工，符合工藝要求，獲得合格工件]。

毛坯設(shè)置：Φ55X150

材料：45#

機(jī)床選擇：華中數(shù)控車床

參考文獻(xiàn)

[1]馮之敬.機(jī)械制造工程原理. 清華大學(xué)出版社，2007.

[2]田萍.數(shù)控機(jī)床加工工藝及設(shè)備[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003

[3]姚瑛.公差配合與測(cè)量技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002

[4]王駿.數(shù)控編程與操作.機(jī)械工業(yè)出版社.2012