车工工艺教案轴类零件的加工工艺分析与实例
轴类零件加工工艺分析与设计
❖ 2.改变加工条件
❖
合理选择刀具材料、刀具几何参数、切削用量也是改善材料切削加
工性的有效措施。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖
1.4 外圆表面的加工方法和加工方案
❖ 1、外圆表面的加工方法及加工精度
❖ 外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方法。
❖ 车削加工是外圆表面最经济有效的加工方法，但就其经济精度来说，一 般适于作为外圆表面粗加工和半精加工方法；
▪ 除了外观需要外，一般情况在满足使用 要求的情况下，选用较低要求的表面粗 糙度，以降低成本。
二、 尺 寸 精 度
尺寸精度是指零件加工后的实际尺 寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精 度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是 切削加工中零件尺寸允许的变动量。在 基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小， 则尺寸精度愈高。反之亦然。
同轴度是指零件上被测回转表面 的轴线相对于基准轴线同轴的程度。
定位位置公差—同轴度
要求被测实际要素与基准要素同轴。
同轴度公差带
4. 圆 跳 动
圆跳动是指零件上被测回转 表面相对于以基准轴线为轴线的 理论回转面的偏离度。
5. 对称度
▪
对称度常用在具有对称结构的
沟或槽处，例如轴系传动中的轴径
与轴上零件的配合。例如当齿轮、
3) 研磨剂：磨料、研磨液、表面活性物质 磨料：刚玉、碳化硅、碳化硼等。 研磨液：煤油、汽油、机油、工业甘油等； 表面活性物质：油酸、硬脂酸
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4) 分类：手工研磨、机械研磨 5) 工艺特点：
设备和研具简单、成本低、容易保证质量。具有较 强的对 误差与缺陷的修正能力，能提高加工表面的尺 寸精度、形状精度和 减小表面粗糙度。但不能提高位置 精度，生产率较低。 6) 应用：可加工钢、铸铁、硬质合金、光学玻璃、陶瓷 等多种材料。
轴类零件加工工艺实例
一、零件图分析;①零件名称：传动轴材料：45 调质：220-250HBS②加工表面：2x257∅的支承轴颈，基本偏差为K尺寸精度IT7 表K面粗糙度Ra=0.8-6.3um。
③357h∅的外圆表面基本偏差为h，公差等级IT7粗糙度Ra=0.8um,除此以外其配合轴颈有位置公差要求。
即以A-B为基准同轴度误差不得超过∅0.02④408h∅的外圆表面基本偏差为h公差等级IT8表面粗糙度Ra=6.3⑤键槽尺寸6H9,键与键槽采用基孔制配合，二者形成松配合。
键槽两侧面粗糙度要求Ra=3.2um⑥两退刀槽尺寸均为3mm⑦技术要求:调制后硬度值达到220-250HBS，,以及全部倒角1X45°⑧其他表面粗糙度Ra=6.3um。
综上可知零件的尺寸精度在IT7-IT9的范围内，表面粗糙度在Ra=0.8-6.3um的范围内。
采用粗车-半精车-精车-粗磨即可达到要求。
二、加工方案安排下料：196x 42的锻件—预备热处理（退火）—粗车两端面钻中心孔—调质处理—半精车外圆—精车外圆—淬火—粗磨外圆—光整加工三、装夹方案的确定外圆加工时以中心轴线定位，用三角自动定心卡盘加紧，用三爪卡盘夹紧毛坯左端，用百分表找正确定装夹正确，保证工件左右的同轴度要求。
四、基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证产品的加工质量。
加工轴向方向以左端面为定位基准，加工径向方向以中间轴线为定位基准。
首先以不加工的表面为粗基准（如左端面）车削其他外圆，然后以已经加工过的表面为精基准加工其他的表面。
但是尽量基准统一。
五、切削用量的确定根据被加工表面的质量要求，刀具材料及工件材料，参考切削用量手册选取切削速度和每转进给量，然后根据公式（5—1）（5—3）计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工艺卡中背吃刀量的选择因粗精加工有所不同，粗加工时在工艺系统刚性和机床功率允许的范围内尽量选取较大的吃刀量。
轴类零件加工工艺分析
姓名 学号 专业 成绩课程名： 机械制造基础 日期 指导教师实验题目： 零件加工工艺分析一、【目的要求】1、了解轴类零件的作用及其结构和加工特色。
2、掌握轴类零件的工艺设计规律,并能灵活运用于轴类零件的工艺设计。
二、【实验仪器与试剂】1. 车床一台 、90°偏刀2. 45＃钢棒料三、【实验原理】四、【实验方法和步骤】传动轴1. 熟悉传动轴的总体结构，了解传动轴的主要功用。
2. 了解传动轴的组成表面。
3. 分析传动轴的主要表面。
4. 分析传动轴的结构特点及工艺问题。
5. 分析传动轴的加工方法。
6. 分析传动轴的加工工艺路线。
五、【实验现象、结果记录及整理】1、传动轴工艺性分析①零件组成表面: 外圆柱面,端面及台阶面、螺纹、键槽、倒角。
②分析零件主要表面：Φ25外圆柱面。
③零件结构特点及工艺问题：细长轴、低刚度。
2、零件工艺设计分析⑴基准分析与主要安装方案确定①基准：传动轴的轴线②安装方案：两顶尖装夹⑵确定零件各表面最终加工方法：外圆——磨键槽——铣螺纹——车⑶确定零件各表面加工路线：Φ25外圆：粗车—半精车—磨削其余回转面：粗车—半精车键槽：铣削六、【分析讨论与思考题解答】1、轴类零件在加工中，是如何实现“基准重合”和“基准统一”的？⑴基准重合：传动轴的设计基准是其轴线。
在加工中，以两顶尖进行装夹，也是加工中的定位基准，设计基准与定位基准一致，实现了“基准重合”。
⑵基准统一：轴线是传动轴的加工基准，在车外圆、铣键槽、车螺纹、磨外圆时，两顶尖始终是加工的基准，实现了“基准统一”。
2、细长轴加工时应采取哪些工艺措施？措施：⑴采用跟刀架，中心架，提高工件刚度。
⑵尽量采用大主偏角车刀Kr=75°~93°，小进给量，以减小背向力。
⑶采用大进给量反向进给走刀，改变进给力方向，减少弯曲变形。
⑷改进工件装夹方式：采用一夹一顶，同时在工件端部缠绕一圈直径为4mm的钢丝，以减少接触面积，避免夹紧时形成弯曲力矩；尾座顶尖改为弹性顶尖，避免工件受热弯曲变形。
《轴类零件的加工工艺分析》教案
3、认真检查，梳理丰富：
①、自我梳理，查缺补漏
②、互批学案，取长补短
4、合作探究：
1）、内容：
①、轴的结构、功用及技术要求
②、轴类零件材料及毛坯
③、轴类零件的加工工艺分析
2）、要求：
①、每位同学拿出自己的答案，并简要说明。
②、组长协调，让大家各抒己见，讨论要快速高效，实现智慧整合，组织明确答案，以便展示。
板书整洁
教师及时评述，
画龙点睛
要求：
争先恐后
大胆质疑
轴类零件的加工工艺分析
科目
机械制造工艺学
第3周
新授课
主备人
审核
学习课时
课时
内容
2
轴类零件的加工工艺分析
学习目标
①、了解轴类零件的加工工艺过程，熟练掌握轴类零件的加工工艺分析；
②、积极讨论、踊跃展示、大胆质疑、深入探究；
③、全力以赴、激情投入，感受学习的快乐。
重点
轴类零件的加工工艺过程
难点
轴类零件的加工工艺分析
课后总结
教 案 设 计
课 堂 设 计
师生互动
修改意见
一、课前小组长培训
1、本小组成员认真、独立、按时完成教学案，准备课前检查。
2、督促本小组成员备好所需的课本、资料、文具等，以饱满的热情投入到学习之中。
3、提示小组成员课堂上积极讨论、勇于展示、大胆质疑，秀出自己的风采。
二、授课安排
1、导入并陈述学习目标：
③、选派展示人员，分工明确，团结协作。
④、激情投入。
5、成果展示：
组长选派二人到前面黑板将题目内容展示并ห้องสมุดไป่ตู้派一人对答案进行诠释。
轴类零件的加工工艺资料分析
轴类零件的加工工艺绪论本课题主要研究轴类零件加工过程，加工工艺注意点及改进的方法，通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。
现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本，需要找机械加工厂定做的，常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好，加工出来的部件无法满足使用要求，所以需要一次次的总结，改进加工工艺，从而完善产品。
经过总结了生产上出现的问题，写下了这篇论文。
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
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。
图轴的种类a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴h)曲轴 i) 凸轮轴1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
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。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。
1.1轴类零件的毛坯和材料1.1.1轴类零件的毛坯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。
根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。
1.1.2轴类零件的材料轴类零件材料常用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20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
轴类零件数控加工工艺过程及编程分析
1.引言随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
20世纪中叶数控技术的出现，给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。
用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。
它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。
二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。
长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，加入世贸组织后，中国正在努力逐步成为“世界制造中心”，为了增强竞争能力，中国制造业开始广泛使用和创新先进的数控技术。
2.数控机床的特点(1) 通用性强，生产率高，加工精度高且稳定，操作者劳动强度低。
(2) 换批调整方便，适合于多种中小批柔性自动化生产。
(3) 适合于复杂零件的加工(4) 便于实现信息流自动化，在数控车床基础上，可实现计算机集成制造系统。
3.零件图分析零件加工图如下：图1 轴零件图如图1所示，该零件表面由圆柱、圆锥，圆弧、槽、螺纹、内孔等表面组成，尺φ，无热处理和硬度要求。
寸标注完整，材料为45钢，毛坯为mm85⨯165加工方法的选择原则是保证加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。
图上几个精度较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时取其基本尺寸。
4.数控机床与系统的选择4.1数控机床的选择：选择台州市温岭金东数控机械厂生产的经济型CJK6134数控仪表车床作为加工设备，其外形图如下：图2 CK6132S数控机床外形图本车床是适用国内外市场需要而设计的车床，其用途广泛，适用于各种系统，能加工各种零件的外圆，内圆，端面，锥度，切槽以及螺纹等，故在48mm以下的可以直接进入主轴孔内夹持加工，该车床结构简单，操作灵便，刚性强，适宜于利用黑色金属，其加工精度可达6级。
典型轴类零件加工工艺分析
阶梯轴加工工艺过程分析图6—34为减速箱传动轴工作图样。
表6—13为该轴加工工艺过程。
生产批量为小批生产。
材料为45热轧圆钢。
零件需调质。
（一）结构及技术条件分析该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。
根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。
（二）加工工艺过程分析1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。
由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。
其加工方案可参考表3-14。
2．划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。
各加工阶段大致以热处理为界。
3．选择定位基准轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。
因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。
而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。
但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。
（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。
①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；②当轴有圆柱孔时，可采用图6—35a所示的锥堵，取1∶500锥度；当轴孔锥度较小时，取锥堵锥度与工件两端定位孔锥度相同；③当轴通孔的锥度较大时，可采用带锥堵的心轴，简称锥堵心轴，如图6—35b 所示。
轴类零件数控车削加工工艺及编程分析
轴类零件数控车削加工工艺及编程分析任务书1.课题意义及目标机床是一个国家制造业水平的象征。
本次毕业设计以轴类零件的数控车削工艺分析及程序编制为基础。
对零件形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料和热处理等技术要求的分析。
选择加工方案确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削用量参数等，进行数控加工工艺的编制。
2.主要内容(1) 零件图工艺分析(2) 选择设备(3) 确定零件的定位基准和装夹方式(4) 确定加工顺序及进给路线(5) 刀具选择(6) 切削用量选择3．主要参考资料[1] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导[M].机械工业出版社，2004[2] 沈建峰，章志成.数控车床编程与操作实训[M].国防工业出版社，2006[3] 杨仲冈.数控设备与编程[M].高等教育出版社，20064．进度安排审核人：轴类零件数控车削加工工艺及编程分析摘要：随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转换。
对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。
为实现高产、优质的目标，多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动化生产线进行生产。
在机械产品中，单件小批量产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，难以提高生产效率和保证产品质量。
数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高度自动化的特点。
关键词：数控机床、加工工艺、加工Shaft parts CNC turning technology and programming analysis Abstract：With the development of science and technology, mechanical product structure more reasonable, performance, accuracy, and efficiency is rising, frequent replacement, type of production by the large number of mass production to more varieties of small batch conversion. Processing machinery products accordingly proposed high-precision, high flexibility and a high degree of automation.To achieve high yield and quality goals, the use of special technology and equipment, automated machine tools dedicated or dedicated automated production line for production. In mechanical products, single and small batch products are generally adopt a common machining, when the product is changed, machine and process equipment required for the corresponding transformation and adjustment, it is difficult to increase productivity and ensure product quality. CNC machine tools integrated application of the results of computer technology, automatic control, servo drives, etc., with high flexibility, precision and a high degree of automation.Keywords ：CNC machine tools, machining technology, processing目录1 前言1.1 数控技术的发展过程 (1)1.2 数控技术的基本概念与原理 (1)1.3 数控加工在机械制造业中的地位和作用 (2)1.4 数控机床加工工艺研究的内容及任务 (3)2 现代数控技术发展状况 (4)2.1 先进的CAD/CAPP/CAM系统广泛应用 (4)2.2 高速切削技术的应用 (4)2.3 数控车床的特点 (5)3 零件图工艺分析 (7)3.1 设备的选定 (7)3.2 确定零件的定位基准和装夹方式 (10)3.3 确定加工顺序及进给路线 (12)4 切削用量选择 (17)4.1 进给速度选择 (12)4.2 刀具选择 (18)4.3 数控工艺加工卡片制定 (15)4.4 零件加工程序的编写 (17)4.5 数控编程内容与方法 (21)5 零件加工程序表 (18)5.1 装刀与对刀 (28)5.2 程序校对与首件试切 (30)5.3 总结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1 前言1.1 数控技术的发展过程科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品性能、质量、生产率和成本提出了越来越多高的要求。
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轴类零件的加工工艺分析与实例
在职业学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。
轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。
一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。
1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。
2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
3.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面，让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
4.精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原则。
尽可能在多数工序中用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
内圆磨具主轴
针对上述要求，现举例说明如下。
一渗碳主轴（如上图），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。
渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。
工艺草图
主轴加工工艺过程
该轴类零件加工过程中几点说明：
1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。
2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。
3号莫氏圆锥精度要求很高。
因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。
车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。
3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。
对锥堵要求：
①锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。
②锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。
③锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。
4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。
5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。
因此，螺纹一般不
允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。
对于内螺纹，在孔口也应留出3mm 去碳层。
6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。
7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。
外
圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。
8.为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。
9.要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。
精磨安排在高精度磨床上加工。
当然，实习产品质量的提高还需要学生扎实的基本功。