典型零件的机械加工工艺分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析
本章要点
本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下:
1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。
2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。
本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。
§4.１机械加工工艺规程的制订原则与步骤
§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则
机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题:
1．技术上的先进性
在制订机械加工工艺规程时,应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。
2．经济上的合理性
在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。
3．有良好的劳动条件
在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
§4.1．2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤
1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。
2.对零件进行工艺分析
在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括:
（１)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(２）分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等;
（3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
3.确定毛坯
毛坯的种类和质量对零件加工质量、生产率、材料消耗以及加工成本都有密切关系。毛坯的选择应以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。正确选择毛坯的制造方式，可以使整个工艺过程更加经济合理,故应慎重对待。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。
４．制订零件的机械加工工艺路线
（1)确定各表面的加工方法。在了解各种加工方法特点和掌握其加工经济精度和表面粗糙度的基础上,选择保证加工质量、生产率和经济性的加工方法。（2)选择定位基准。根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准。
(3)制订工艺路线。在对零件进行分析的基础上,划分零件粗、半精、精加工阶段，并确定工序集中与分散的程度,合理安排各表面的加工顺序，从而制订出零件的机械加工工艺路线。对于比较复杂的零件，可以先考虑几个方案,分析比较后，再从中选择比较合理的加工方案。
5.确定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差。
6.选择机床及工、夹、量、刃具。机械设备的选用应当既保证加工质量、又要经济合理。在成批生产条件下，一般应采用通用机床和专用工夹具。
7.确定各主要工序的技术要求及检验方法。
８．确定各工序的切削用量和时间定额。
单件小批量生产厂,切削用量多由操作者自行决定，机械加工工艺过程卡片中一般不作明确规定。在中批,特别是在大批量生产厂，为了保证生产的合理性和节奏的均衡，则要求必须规定切削用量，并不得随意改动。
9.填写工艺文件
§４.２轴类零件的加工工艺制订
轴类零件是机器中的常见零件，也是重要零件,其主要功用是用于支承传动零部件（如齿轮、带轮等),并传递扭矩。轴的基本结构是由回转体组成,其主要加工表面有内、外圆柱面、圆锥面,螺纹,花键,横向孔，沟槽等。
轴类零件的技术要求主要有以下几个方面:
（l）直径精度和几何形状精度轴上支承轴颈和配合轴颈是轴的重要表面，其直径精度通常为IT５~IT９级,形状精度(圆度、圆柱度）控制在直径公差之内，形状精度要求较高时,应在零件图样上另行规定其允许的公差。
(2)相互位置精度轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈)对于支承轴颈的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的轴，配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0．01～0.03mm，高精度轴为0.00１~0 . ０05mm。此外，
相互位置精度还有内外圆柱面间的同轴度,轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
（3）表面粗糙度根据机器精密程度的高低,运转速度的大小，轴类零件表面粗糙度要求也不相同。支承轴颈的表面粗糙度R a值一般为０.１６～0.63μm,配合轴颈Ｒa值为０.63~2.5μm。
各类机床主轴是一种典型的轴类零件，图4-1所示为车床主轴简图。下面以该车床主轴加工为例,分析轴类零件的工艺过程。
图4-1 车床主轴简图
§４.2.1主轴的主要技术要求分析
1．支承轴颈的技术要求一般轴类零件的装配基准是支承轴颈，轴上的各精密表面也均以其支承轴颈为设计基准,因此轴件上支承轴颈的精度最为重要，它的精度将直接影响轴的回转精度。由图４－1见本主轴有三处支承轴颈表面,(前后带锥度的Ａ、Ｂ面为主要支承，中间为辅助支承）其圆度和同轴度(用跳动指标限制)均有较高的精度要求。
2.螺纹的技术要求主轴螺纹用于装配螺母,该螺母是调整安装在轴颈上的滚动轴承间隙用的，如果螺母端面相对于轴颈轴线倾斜，会使轴承内圈因受力而倾斜，轴承内圈歪斜将影响主轴的回转精度。所以主轴螺纹的牙形要正,与螺母的间隙要小。必须控制螺母端面的跳动,使其在调整轴承间隙的微量移动中，对轴承内圈的压力方向正。
３．前端锥孔的技术要求主轴锥孔是用于安装顶尖或工具的莫氏锥炳，锥孔的轴线必须与支承轴颈的轴线同轴，否则影响顶尖或工具锥炳的安装精度,加工时使工件产生定位误差。
4.前端短圆锥和端面的技术要求主轴的前端圆锥和端面是安装卡盘的定位面，为保证安装卡盘的定位精度其圆锥面必须与轴颈同轴,端面必须与主轴的回转轴线垂直。
５.其它配合表面的技术要求如对轴上与齿轮装配表面的技术要求是：对Ａ、Ｂ轴颈连线的圆跳动公差为0.０15mm,以保证齿轮传动的平稳性，减少噪音。上述的(1)、(2）项技术要求影响主轴的回转精度，而(3)、（4）项技术要求影响主轴作为装配基准时的定位精度，而第（5)项技术要求影响工作噪音，这些表面的技术要求是主轴加工的关键技术问题。
综上所述,对轴类零件，可以从回转精度、定位精度、工作噪音这三个方面分析其技术要求。
§4.2.2 主轴的材料、毛坯和热处理
1．主轴材料和热处理的选择。一般轴类零件常用材料为45钢，并根据需要进行正火、退火、调质、淬火等热处理以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。对于中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等牌号的合金结构钢,这类钢经调质和表面淬火处理,使其淬火层硬度均匀且具有较高的综合力学性能。精度较高的轴还可使用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mｎ，它们经调质和局部淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲劳性。
在高速重载条件下工作的轴，可以选用２0CｒMnTi、2０Mn2B、２0Cｒ等渗碳钢，经渗碳淬火后,表面具有很高的硬度，而心部强度和冲击韧性好。
在实际应用中可以根据轴的用途选用其材料。如车床主轴属一般轴类零件,材料选用45钢，预备热处理采用正火和调质,最后热处理采用局部高频淬火。２．主轴的毛坯。轴类毛坯一般使用锻件和圆钢，结构复杂的轴件(如曲轴)可使用铸件。光轴和直径相差不大的阶梯轴一般以圆钢为主。外圆直径相差较大的阶梯轴或重要的轴宜选用锻件毛坯，此时采用锻件毛坯可减少切削加工量，又可以改善材料的力学性能。主轴属于重要的且直径相差大的零件,所以通常采用锻件毛坯。
§４.２.３主轴加工的工艺过程
一般轴类零件加工简要的典型工艺路线是:毛坯及其热处理→轴件预加工→车削外圆→铣键槽等→最终热处理→磨削。
某厂生产的车床主轴如图4-1所示，其生产类型为大批生产；材料为4５钢；毛坯为模锻件。该主轴的加工工艺路线如表4-1。
§4．２.4主轴加工工艺过程分析
1．定位基准的选择
在一般轴类零件加工中，最常用的定位基准是两端中心孔。因为轴上各表面的设计基准一般都是轴的中心线,所以用中心孔定位符合基准重合原则。同时以中心孔定位可以加工多处外圆和端面,便于在不同的工序中都使用中心孔定位，这也符合基准统一原则。
当加工表面位于轴线上时，就不能用中心孔定位,此时宜用外圆定位,例如表4－１中的第1０序钻主轴上的通孔,就是采用以外圆定位方法，轴的一端用卡盘夹外圆，另一端用中心架架外圆,即夹一头,架一头。作为定位基准的外圆面应为设计基准的支承轴颈,以符合基准重合原则。如上述工艺过程中的１7和2３序所用的定位面。
表4-1 车床主轴加工工艺过程
此外，粗加工外圆时为提高工件的刚度,采取用三爪卡盘夹一端(外圆),用顶尖顶一端（中心孔)的定位方式,如上述工艺过程的6、8、9序中所用的定位方式。
由于主轴轴线上有通孔,在钻通孔后（第1０序)原中心孔就不存在了,为仍能够用中心孔定位，一般常用的方法是采用锥堵或锥套心轴，即在主轴的后端加工一个1：2０锥度的工艺锥孔，在前端莫氏锥孔和后端工艺锥孔中配装带有中心孔的锥堵,如图4-2a所示，这样锥堵上的中心孔就可作为工件的中心孔使用了。使用时在工序之间不许卸换锥堵,因为锥堵的再次安装会引起定位误差。当主轴锥孔的锥度较大时,可用锥套心轴,如图4-2b所示。
图4-2 锥堵与锥套心轴
为了保证以支承轴颈为基准的前锥孔跳动公差(控制二者的同轴度),采用互为基准的原则选择精基准，即第１1、１２序以外圆为基准定位车加工锥孔(配装锥堵),第１6序以中心孔（通过锥堵）为基准定位粗磨外圆；第17序再一次以支承轴颈附近的外圆为基准定位磨前锥孔（配装锥堵),第21、22序，再一次以中心孔(通过锥堵)为基准定位磨外圆和支承轴颈;最后在第２3序又是以轴颈为基准定位磨前锥孔。这样在前锥孔与支承轴颈之间反复转换基准，加工对方表面,提高相互位置精度(同轴度）。
２.划分加工阶段
主轴的加工工艺过程可划分为三个阶段:调质前的工序为粗加工阶段;调质后至表面淬火前的工序为半精加工阶段;表面淬火后的工序为精加工阶段。表面淬火后首先磨锥孔,重新配装锥堵,以消除淬火变形对精基准的影响，通过精修基准,为精加工做好定位基准的准备。
3．热处理工序的安排
45钢经锻造后需要正火处理,以消除锻造产生的应力,改善切削性能。粗加工阶段完成后安排调质处理，一是可以提高材料的力学性能，二是作为表面淬火的预备热处理，为表面淬火准备了良好的金相组织,确保表面淬火的质量。对于主轴上的支承轴颈、莫氏锥孔、前短圆锥和端面，这些重要且在工作中经常摩擦的表面,为提高其耐磨性均需表面淬火处理,表面淬火安排在精加工前进行,以通过精加工去除淬火过程中产生的氧化皮,修正淬火变形。
4.安排加工顺序的几个问题
1）深孔加工应安排在调质后进行钻主轴上的通孔虽然属粗加工工序,但却宜安排在调质后进行。因为主轴经调质后径向变形大，如先加工深孔后调质处理,会使深孔变形，而得不到修正(除非增加工序)，安排调质处理后钻深孔,就避免了热处理变形对孔的形状的影响。
2）外圆表面的加工顺序对轴上的各阶梯外圆表面，应先加工大直径的外圆，后加工小直径外圆，避免加工初始就降低工件刚度。
3）铣花键和键槽等次要表面的加工安排在精车外圆之后,否则在精车外圆时产生断续切削，影响车削精度，也易损坏刀具。主轴上的螺纹要求精度高,为保证与之配装的螺母的端面跳动公差,要求螺纹与螺母成对配车,加工后不许将螺母卸下,以避免弄混。所以车螺纹应安排在表面淬火后进行。
4）数控车削加工数控机床的柔性好,加工适应性强，适用于中、小批生产。本主轴加工虽然属于大批生产,但是为便于产品的更新换代,提高时生产效率，保证加工精度的稳定性,在主轴工艺过程中的第15序也可采用数控机床加工，在数控加工工序中,自动的车削各阶梯外圆并自动换刀切槽，采用工序集中方式加工,既提高了加工精度,又保证了生产的高效率。由于是自动化加工，排除了人为错误的干扰,确保加工质量的稳定性。取得了良好的经济效益。同时采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础。在大批生产时,一些关键工序也可以采用数控机床加工。
§４．３箱体类零件的加工工艺
箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器,使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度,而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图4-３所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。
§4.３.１箱体类零件的结构特点和技术要求分析
图4－３所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产,零件的材料为HＴ200铸铁。一般来说,箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。
1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面,本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和Ｈ面还是箱体的装配基准,因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。
２.孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差,均应有较高的要求。
3.孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面(G、Ｈ面）的平行度误差为0.04mm。
4.表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触
刚度,本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μｍ，装配基面表面粗糙度为1．6μm。
§4.3．2 箱体类零件的材料及毛坯
箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形,切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HＴ150~３50,常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。
铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低,余量大;在大批量生产时,通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高,加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于５０mm的孔，成批生产大于３０mm的孔,一般都铸出预孔,以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。
§４.3.3 箱体类零件的加工工艺过程
箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度,孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度,是箱体零件加工的主要工艺问题。
箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工-次要面（紧固孔等)加工。图4－3某车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产;材料为HT２00;毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表４-2。
表4-2车床主轴箱体零件的加工工艺过程
§4．3．4 箱体类零件的加工工艺过程分析
典型零件的机加工工艺分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
机械零件加工工艺1
毕业设计论文 《Y C J Y-11-3009机械零件加工工艺》 学生姓名： 学号： 专业：机械加工制造及其自动化 班级：09秋季专升本 指导教师：谢某某
摘要............................................................................................................................................ - 2 - 关键词........................................................................................................................................ - 2 - 导言............................................................................................................................................ - 2 - 第一章绪论............................................................................................................................ - 3 - 1.1本次毕业设计的课题与目的...................................................................................... - 3 - 数控系统向开放式体系结构发展；........................................................................ - 3 - 数控系统向软数控方向发展；................................................................................ - 4 - 数控系统控制性能向智能化方向发展；................................................................ - 4 - 数控系统向网络化方向发展；................................................................................ - 5 - 数控系统向高可靠性方向发展；............................................................................ - 5 - 数控系统向复合化方向发展；................................................................................ - 5 - 数控系统向多轴联动化方向发展。........................................................................ - 5 - 1.4本毕业设计的主要内容.............................................................................................. - 6 - 第二章用PRO/E生成实体 .................................................................................................... - 6 - 2-1 设计与加工任务 ........................................................................................................ - 6 - 2-2 设计前的准备 ............................................................................................................ - 7 - 2-3产品三维造型 ............................................................................................................. - 8 - 本章总结............................................................................................................................ - 9 - 第三章模具设计.................................................................................................................... - 9 - 3-1 调入模具参考模型..................................................................................................... - 9 - 3-2设置收缩率 ................................................................................................................- 11 - 3-3设计毛坯工件 ........................................................................................................... - 12 - 3-4设计分型面 ............................................................................................................... - 15 - 3-5分割体积 ................................................................................................................... - 17 - 3-6 抽取模具元件 .......................................................................................................... - 19 - 3-7 铸模 .......................................................................................................................... - 19 - 3-8 开模 .......................................................................................................................... - 20 - 本章小结: ......................................................................................................................... - 22 - 第四章数据转换及加工...................................................................................................... - 23 - 4-1从Pro/ENGINEER系统转出IGES数据文件 ........................................................ - 23 - 4-1-1转出下模IGES数据文件 ..................................................................................... - 23 - 4-1-2转出上模IGES数据文件 ..................................................................................... - 23 - 4-2 Mastercam系统转入IGES数据.............................................................................. - 24 - 4-3电风扇旋钮下模加工................................................................................................ - 25 - 4-4电风扇旋钮上模加工................................................................................................ - 30 - 4-5生成加工NC代码.................................................................................................... - 30 - 4-6实际加工 ................................................................................................................... - 31 - 本章小结.......................................................................................................................... - 33 - 结束语...................................................................................................................................... - 33 - 致谢...................................................................................................................................... - 34 - 参考文献.................................................................................................................................. - 35 - 附录.......................................................................................................................................... - 36 -
典型零件机械加工工艺设计与实施期末测试答案
典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。
11 找正法、镗模法、坐标法、
、选择题（每小题5分，共10 分）
工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可
高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1
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轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
典型零件的机械加工(钳工方向.
模块二典型零件的机械加工(钳工方向) 项目三摇杆零件加工 工作任务: 试拟图5-13所示摇杆零件的工艺路线。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量5000件。 图5-13 摇杆零件图 任务一：选择机床和加工方式 1、车床 卧式车床
(1）车床的功能与型号； 1）车床的功能 车床适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如内外圆柱面、圆锥面 及成形回转表面、车削端面及各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还可以钻孔、 扩孔、铰孔、滚花等工作。 2）车床的型号 通用机床的型号表示方法如下： （△）□（□）△△（△）（□）（/△） 分类代号 类代号 通用特性及结构性代号 组、系代号 主参数或设计顺序号 第二主参数 重大改进顺序号 同一型号机床的变型代号 （2）CA6140车床的组成与技术性能。 1）主要组成部件 主轴箱：支承并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转，实现主运动。 床鞍与刀架：装夹车刀，并使车刀纵向横向或斜向运动。 尾架：用后顶尖支承工件，并可在其上安装钻头等孔加工工具，以进行孔加工。 床身：车床的基本支承件，在其上安装车床的主要部件，以保持它们的相对位置。 溜板箱：把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车 螺纹。其上有各种操作手柄和操作按钮，方便工人操作。 进给箱：改变被誉为加工螺纹时的螺距或机动进给的进给量。 CA6140主要技术性能参数 床身上最大工件回转直径 400mm 最大工件长度（4种规格） 750mm;1000mm;1500mm;2000mm 最大车削长度直 650mm;900mm;1400mm;1900mm 刀架上最大工件回转直径 210mm
机械零件加工工艺规程方案设计说明
《机械制造技术基础》综合训练（三）项目名称：机械零件加工工艺规程方案设计 学生：超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级：机自15-4班 学号： 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师：宏梅 完成时间： 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月
综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法，合理的制定零件的机械加工工艺规程，包括零件工艺性分析、工艺路线拟定，编制零件加工工艺过程卡片。 2．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领：大批大量生产 三、设计工作容（成果形式） 1．零件图1（比例1:1）； 2．机械加工工艺过程卡片1； 3．设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩：（总分 10%） 指导教师：年月日
摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词：加工工艺；加工方法；工艺文件；夹具
典型零件的机械加工工艺的分析
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
机械加工工艺标准流程过程描述
机械加工工艺流程详解 1.机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 1.1 机械加工艺规程的作用 (1)是指导生产的重要技术文件 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。 (2)是生产组织和生产准备工作的依据 生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 (3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 1.2 机械加工工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。
典型零件选材及工艺分析
典型零件选材及工艺分析 一，齿轮类 机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下： （1）齿部承受很大的交变弯曲应力； （2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力； （3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能： （1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； （2）齿面有高的硬度和耐磨性； （3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 （一）机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。
机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。
轴类零件机械加工工艺规程制定
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
典型零件的加工工艺分析案例
典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案
一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工
典型零件加工工艺
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
典型零件加工工艺(轴类、盘类、箱体类、齿轮类等)
实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
30个机械零件的加工工艺
30个机械零件的加工工艺 1、齿轮 图9- 17所示为一双联齿轮， 材料为40Cr ,精度为7-6 — 6级，其加工工艺过程见表 9-6。 从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加 工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。 r H 口 齿号 I n r H 口 齿号 I n 模数 2 2 基节偏差 ± 0.016 ± 0.016 齿数 28 42 齿形公差 0.017 0.018 精度等级 7GK 7JL 齿向公差 0.017 0.017 公法线长度 变动量 0.039 0.024 公法线平均长 度 21.36 0 - 0.05 27.6 0 - 0.05 齿圈径向跳 0.050 0.042 跨齿数 4 5 动 齿轮的主要加工面 1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准 孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准 的齿顶圆柱面。 2 .齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高 的 齿轮常用合金结构钢，如 20Cr ，40Cr ，38CrMoAI , 20CrMnTiA 等。 Bee 督 -—*
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量 等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 三.直齿圆柱齿轮的主要技术要求， 1 ?齿轮精度和齿侧间隙 GBI0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。 其中，1?2级为超精密等级；3—5级为高精度等级；6?8级为中等精度等级；9?12级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差 分为三个公差组（表13—4）。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。 齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离（即法向侧隙），侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。 2 .齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBI0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为6?8级的齿轮， 带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，用作测量基准的齿顶圆直径 公差为IT8 ;基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22卩m之间（分度圆直径不大于400mm的中小齿轮）。 3 .表面粗糙度 齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定 的影响。6?8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0. 8—3. 2卩m基准孔为0. 8 — 1. 6卩m,基准轴颈为0. 4—1. 6卩m,基准端面为 1 . 6?3. 2 卩m,齿顶圆柱面为3. 2卩m= 三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 1 .定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量 基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中（如滚、剃、珩齿等）应选用同一定位基 准，以保持基准统一。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位 基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时， 则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，