数控

许昌职业技术学院

毕业论文

姓 名：专 业：论文题目：指导教师：

李想 学 号： 0802104825

数控技术与应用 螺纹轴的数控加工工艺设计 韩冰 职 称：讲师

2011年 4月25日

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目 录

1. 螺纹简述和工艺分析与设计 .............................................. 4

1.1 螺纹的简述 ........................................................ 4 1.2 数控加工工艺分析与设计 ............................................ 4 2. 螺纹轴车削加工工艺及编程 .............................................. 6

2.1 螺纹加工概念及加工工艺 ............................................ 6 2.2 G32螺纹切削指令应用 ............................................. 10 2.3 螺纹切削单一固定循环G92 ......................................... 13 2.4 螺纹切削复合循环G76 ............................................. 14 2.5 内螺纹切削编程示例 ............................................... 16 3. 典型轴类零件（螺纹轴）的数控加工工艺分析 ............................. 18

3.1零件图工艺分析 ................................................... 18 3.2选择设备 ......................................................... 19 3.3确定零件的定位基准和装夹方式 ..................................... 19 3.4刀具选择 ......................................................... 19 3.5确定加工顺序及进给路线 ........................................... 19 3.6切削用量选择 ..................................................... 20 4 结果分析．．．．．．．．．．.....................................................22

4.1零件的精度与尺寸检验..............................................22 4.2产生误差的主要因素................................................22 5轴类零件（螺纹轴）加工过程中几点说明 ................................... 23 结 论 ................................................................ 24 参考文献 ................................................................ 25 致谢 .................................................................... 26

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螺纹轴的数控加工工艺设计

摘 要

数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一，本设计是根据数控车削加工的工艺方法，安排工序的先后顺序，确定刀具的选择和切削用量的选择等设计的。根据设计思想总结了数控车削加工工艺的一些综合性的工艺原则，结合螺纹轴的设计加工，提出设计方案，并对比分析。

数控加工中经常遇到螺纹轴的加工，在对某螺纹轴零件进行加工工艺分析的基础上，编写了数控加工程序，检验数控编程及各种工艺的正确性，为该类零件的数控加工提供了很有意义的参考。

关键词：数控车床 数控车削加工工艺 螺纹加工 零件图的工艺分析

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1.螺纹简述和工艺分析与设计

1.1 螺纹的简述

在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。 1.2 数控加工工艺分析与设计

零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件零件工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。

分析零件，技术要求包括5个方面：

（1）加工表面的尺寸精度，该零件图的表面尺寸精度要求较高； （2）主要加工表面的形状精度，该零件主要加工的形状为外圆弧表面； （3）主要加工表面的相互位置精度； （4）加工表面的粗糙度和机械物理性能； （5）热处理及其它要求。

该零件有端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、退刀槽等，故为典型轴零件，最适合数控车床加工，选择FANUNC的Oi系列机床。

（1）确定工件的加工部位和具体内容

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确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序联系。

①工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量等。

②前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。

③本工序要加工的部位和具体内容。 （2）确定工件的装夹方式

根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可以采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，因它在生产厂已通过了严格的平衡，具有高转速（极限转速可达4000～6000 r/min）、高夹紧力（最大推拉力为2000～8000 N）、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件，软爪弧面由操作者随机配制，可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力，可改变卡盘夹紧力，以满足夹紧各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03 mm。

由于螺纹轴是一个普通轴类零件，所以采用三爪卡盘进行定位装夹。加工时以右端面为定位基准，取工件的左端面中心为工件坐标系的原点。

（3）走刀路线的确定标准

走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：

①寻求最短加工路线； ②最终轮廓一次走刀完成； ③选择切入切出方向；

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