日期： 2016年4月10日 【摘要】 本文描述了球轴的加工工艺过程，充分运用数控技术来完成球轴的加工。在加工过程中，首先是对球轴进行分析，然后再设计加工工艺，在设计加工工艺的时候，要了解机床属性和一些基本参数的设置，以便设计出更好的加工工艺。工艺完成以后要进行球轴程序的编写，编写程序的时候要注意一些字符代表的意义，然后就是完成开头和结尾的编写，最后顺利完成加工。通过此次设计，可以更深层次的认识数控技术在生活中的应用以及带来的方便，充分的诠释了实践与应用的关系。
目 录
引 言 1
一、零件的图纸分析 2
二、 加工设备的分析
三、零件的加工工艺的设计 4
（一）加工工序的设计 4
（二）加工公步内容的设计 5
（三）夹具的选择
（四）刀具的选择
（五）量具的选用
四、零件的加工程序的设计 5
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引 言
数控机床就是通过数字和字符来控制其运行的。它是按照图纸的要求来完成加工的，图纸上的形状和尺寸等就是加工要求，然后通过数控编程来自动化的完成加工过程，它成功的解决了中小型复杂零件的大批量的生产的问题。不仅提高了生产效率，而且极大地节省了成本。随着现代科技的发展，产品的生产精度越来越高，加之更新换代的周期越来越短，使之能够更好的发挥着它的极其重要的作用，充分的展现着科技的优越性。 这更是一种典型的机电一体化产品，给生产带来了方便。
一、零件的图纸分析




图11 球轴的图纸
该零件的名称为球轴，如图11，轴类零件有很多种，每个零件有各自的特点和所要加工的部分，本零件是轴4。该图纸的比例为1：1，材料为45#钢，该零件加工成形的部分有直径为30的外圆，直径为18的内孔，直径为32的内孔，宽为3深为4的凹槽，内勾槽，螺宽为2的外螺纹。对球轴的加工而言，在加工的精度方面的要求是较高的。
本零件材料的种类是45#钢的圆钢，
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毛坯的规格尺寸为直径为65，长度为135，毛重为3.5千克。从左到右依次是：一个直径为18的圆筒在里面，然后外侧螺纹的直径为30，螺距为2，这段螺纹长度为22，从距离左侧面的22到35有一个凹槽，凹槽的里侧直径为26，最外侧直径为38。表面粗糙度要求为1.6，不难看出对该零件的表面设计要求较高，其余的表面粗糙度要求为3.2。然后接下来是半径为28的圆弧，之后又是一个凹槽，里侧直径为42，外侧直径为58。然后再距离11为一个凹槽，凹槽的宽为3，深为4。该零件的总长为125，上偏差为0.05，下偏差为0.05。第一个凹槽的直径为26的圆与最外侧直径为58的圆的同轴度为0.03。该零件的内侧从左到右依次是直径为18的圆，长度为100，然后直径为40的圆，长度为5。最后是直径为32的圆，上偏差为0.02，下偏差为0，长度为20。该零件的倒角为2*45度。该零件要通过热处理等技术要求。由以上描述可知：该零件可用于数控车床的加工，简单易行，方便操作，而如果选择普通车床加工该零件的话，加工不仅变得更加的繁琐，而且操作方面存在安全隐患，综上应该选择数控车床。
二、加工设备的分析
该零件的加工所用的数控车床的型号是CJK6136，该车床的具有生产效率高，操作方便，加工精度高和质量较好等优点。与普通车床的生产效率低，生产成本高，加工精度低相比而言，有了很大的提升，更是一种自动化的车床。
表21 数控车床CJK6136的规格及参数


三、零件的加工工艺的设计
（一）加工工序的设计
该零件的加工工序有下料，热处理，粗车，再粗车，热处理，精车，再精车，检验。下料也即用锯床锯下料为直径65，长度为135,。热处理也即为把料在热处理炉里进行煅烧，以此增加零件的脆性和降低硬度，有利于在加工的时候保护机床和刀具。粗车也即用数控车床进行试切端面及外圆，此步切削深度较深，进给量较大，所以速度就要调小一点儿，以此来保护刀具。再粗车也即掉头进行加工，方法和粗车加工是类似的，把零件的未加工的一侧按照图纸要求进行加工即可。再次进行热处理，使刚切削完的零件的表面的脆性和性能得到改善，便于加工。然后进行精车，和粗车相比较而言，精车的切削深度低，进给量少，所以速度可以调低一点儿，以防损坏刀具。最后就是进行检验，该零件可以用三坐标进行检验，和图纸进行对比即可。
（二）加工工步内容的设计
在该零件的加工中，首先要进行下料处理，也就是进行材料的准备。之后进行热
处理，热处理完毕之后就要进行加工了。
首先进行粗车的加工。用三爪卡盘夹一端，对刀，再进行试切外圆的加工。
手动钻Φ18的通孔；平全长130mm，车夹头位Φ62*45；粗车内孔至Φ28*25。
其次进行再粗车的加工，进行掉头，三爪卡盘夹Φ62的外圆，夹长为25进行加工。试切外圆及端面，对刀及确定工件的零点；平端面，保证总长128mm；粗车Φ56球面外圆至Φ58*83；粗车Φ38处至Φ42*42；粗车Φ56球面至Φ60.11；粗车螺纹外径至Φ34*35；距螺纹端面72mm处切槽Φ42*8（宽）及车锥面。
再次进行热处理，保证零件表面的加工性能。其次进行精车加工。精车端面，
保证全长尺寸126；精车Φ58外圆及锥面及Φ42的外圆至尺寸，保证工件的长度为54，并外圆倒角2*45度；内孔切槽Φ40*5精车内孔Φ32*25及倒角；外圆上切槽3*4（深）。
再精加工就是进行零件的另一侧的加工；试切外圆进行对刀，然后进行精车端面，
保证全长125mm，倒角C2.半精车Φ38外圆到Φ38.5*41.5.螺纹外径至Φ30*34.5.球面Φ56至Φ56.98；粗切Φ26退刀槽至Φ26，保证螺纹长度为22及左阶梯面长度34.5；精车球面左端面，保证轴向尺寸70+0.1；车螺纹外径到Φ29.7，螺纹尾部倒角C2，Φ26退刀槽至Φ25.9，保证阶梯面长度尺寸35，精车Φ38*41.93外圆至尺寸，精车Φ56球面至尺寸；车M30*2螺纹，去毛刺； 最后就是检验了，这个环节是非常重要的。也是决定产品是否合格的标准了。
（三）夹具的选择
夹具的选择在数控车床的加工中也起了很大的作用。一方面夹具能够有效地提高
高生产效率和工件加工的准确性，另一方面选用了较适合的夹具不仅能够节能，而且能够减少装夹工件的时间，为生产提供方便。所以在选择夹具的时候应该尽量选择可以调整的夹具，通用夹具等，避免使用专用夹具，以此来缩短加工时间，既经济，又方便。
数控车床在夹具选择中有两种类型可以选择。一类用于盘类零件的加工，工件夹
在可调的卡盘上，分为三爪和四爪两种，选择卡盘即可完成加工；第二类就是用于轴
类零件的加工，轴类零件的装夹是通过顶尖来完成的，旋转主轴上的卡盘即可完成加
工。本设计在加工中要选用三爪卡盘装夹，因为三爪卡盘能够快速的找准中心，迅速
定位，既省时，又省力，最终能够提高本零件的加工精度和质量。

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