机械设计中零件加工过程和特点及工艺分析
薄壁零件的机械加工工艺分析
薄壁零件的机械加工工艺分析1. 引言1.1 背景介绍薄壁零件是指壁厚较薄，形状复杂的零件，通常用于汽车、航空航天、电子等领域。
随着现代工业的发展，对薄壁零件的需求越来越大，但是薄壁零件的加工过程中容易产生变形、残余应力等问题，给加工工艺提出了更高的要求。
薄壁零件的加工难度主要体现在以下几个方面：一是薄壁零件在加工过程中容易变形，特别是在切削加工过程中会出现振动、共振等问题；二是薄壁零件在加工过程中很容易产生残余应力，影响零件的精度和稳定性；三是薄壁零件通常要求加工精度高，加工表面要求光洁度要求高。
对薄壁零件的机械加工工艺进行深入研究和分析，对提高零件加工质量和效率具有重要意义。
本文将通过对薄壁零件的加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择和注意事项等方面进行分析，希望能为薄壁零件的加工提供一些参考和帮助。
1.2 研究目的薄壁零件的机械加工工艺分析本文旨在探讨薄壁零件的机械加工工艺，通过对薄壁零件加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择以及加工注意事项等方面进行深入分析，以期为相关行业提供一定的参考和指导。
薄壁零件因其结构特殊、加工难度大、容易变形等特点，在实际生产中存在一定的挑战。
通过对薄壁零件的机械加工工艺进行研究分析，可以帮助企业更加有效地解决加工过程中所面临的问题，提高生产效率、降低生产成本，提升产品质量和市场竞争力。
研究目的的关键在于深入了解薄壁零件的加工特点和加工工艺，找出存在的问题并提出解决方案，为制造工程技术人员提供可行的指导意见和建议。
通过本文的研究，希望能够为薄壁零件的机械加工工艺提供更加系统和全面的分析，为相关领域的技术人员提供参考和借鉴，推动薄壁零件的机械加工技术不断创新和提升。
1.3 研究意义薄壁零件在机械加工领域中起着重要的作用，其加工工艺的优化对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
由于薄壁零件的特殊性，其加工过程中容易出现变形、裂纹等问题，因此需要对其加工进行深入研究和优化。
机械制造工艺与机械设备加工工艺要点分析
机械制造工艺与机械设备加工工艺要点分析机械制造工艺和机械设备加工工艺是制造机械产品的重要环节。
下面将分别对这两个工艺的要点进行分析。
首先是机械制造工艺。
机械制造工艺是指将设计好的机械产品原理图或CAD图纸转化为能够实际制造的工艺文件或工艺指导书，以便生产工人能够根据这些文件进行制造。
机械制造工艺的要点如下：1. 工艺分析：对机械产品进行全面的工艺分析，包括产品的结构、功能、工作原理等方面，确定产品制造的关键工艺环节。
2. 工艺路线规划：根据产品的特点和工艺要求，制定合理的工艺路线，明确各道工序及其顺序，以达到高效率、高质量的制造目标。
3. 设备选择：根据工艺要求和产品特点，选择适合的加工设备和工具，确保能够满足产品制造的工艺要求。
4. 工艺文件编制：根据产品设计图纸和工艺路线，编制详细的工艺文件，包括切削参数、加工顺序、工装夹具的设计等，以确保生产工人能够按照要求进行操作。
5. 工艺试验验证：对新产品的工艺进行试验验证，包括模型制造、样品加工等环节，以验证工艺路线的可行性和产品的质量。
接下来是机械设备加工工艺。
机械设备加工工艺是指在机械加工过程中，通过一系列的操作和工艺手段，将原材料转变为符合产品要求的零部件或成品。
机械设备加工工艺的要点如下：1. 设备调试：在进行机械设备加工之前，需要对加工设备进行调试，确保其能够正常运行，并能满足产品加工的工艺要求。
2. 加工工序规划：将产品的加工工艺分解为一系列的加工工序，并制定相应的加工方案和加工顺序，以提高加工效率和产品质量。
3. 加工工艺参数确定：根据产品的要求和材料的特性，确定适当的加工工艺参数，包括切削速度、进给量、切削深度等，以确保加工过程的稳定和加工效果的优良。
5. 加工质量控制：在加工过程中，进行适时的检测和测量，以控制加工质量，包括尺寸精度、形状精度、表面光洁度等。
机械制造工艺和机械设备加工工艺是机械制造过程中不可或缺的环节，通过对产品和加工过程的分析和规划，以及对设备和工具的选择和调试，能够确保生产出高质量的机械产品。
轴类零件加工工艺过程
“机械设计师成长之路”
四、选择毛坯、确定毛坯尺寸。
1、该轴选用φ 45钢棒料做为毛坯。
2、毛坯尺寸为φ 50mm×415mm。
五、工艺规程设计 1、选择合理的定位。
粗加工采用毛坯外圆定位，精加工采用两端中心孔定 位 2、零件表面加工方法的确定。
该零件为回转体类零件，粗加工和半精加工采用车床 加工加工外径及各端面最合适，精加工采用磨削，键槽采 用铣床加工。
“机械设计师成长之路”
二、台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的 大部分内容与基本规律。下面就以换向器中的传动轴为例 ，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1、零件图样分析，如下图所示：
“机械设计师成长之路”
“机械设计师成长之路”
“机械设计师成长之路”
三、零件的工艺性分析。 1、该轴属于阶梯轴。 2、主要加工的面有φ35 、φ40、φ46、M45×1.5外圆柱面， 10mm键槽、6mm止退槽以及各端面。 3、该轴属精密配合零件，大部分是IT6级。 4、热处理需要调质处理。 5、材质为45钢。 6、多处外径及台阶面有形位公差要求。
“机械设计师成长之路”
六、加工顺序的安排。 1、机械加工工序。 2、热处理工序的安排。 七、该轴加工工艺过程如下图所示。
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轴类零件的加工工艺过程
“机械设计师成长之路”
一、轴类零件的功能、结构特点及分类 功能---通常用于支撑传动件、传递扭矩或运动、支撑载 荷。 结构的点---大多为回转体类零件，长度大于直径，有圆 柱面、轴肩端面、键槽、螺纹及花键等表面组成。 分类---光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴 、偏心轴和花键轴等）。
机械制造过程与工艺PPT课件
工艺规程的作用
它是机械制造厂最主要的技术文件之一， 是生产一线的法规性文件。新工艺是衡 量生产部门技术力量的标志，是产品设 计和技术革新的内容之一
➢指导生产的主要技术文件
➢组织和管理生产的基本依据
➢新建和扩建工厂的基本资料
划分加工阶段的原因
保证加工质量（粗加工切削力、切削热、夹紧力、 变形都大，不可能达到高精度）； 合理利用机床设备； 合理安排热处理和检验工序； 及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废； 精加工应放在最后，避免损伤已加工表面。
加工顺序的安排
复杂工件的机械加工工艺路线通常要 经过切削加工、热处理和辅助工序。
件、协作关系、工艺装备、工人技术状态 等） ➢工厂的发展前景 ➢国内外的生产技术发展状态等
制订工艺规程的步骤（十大步骤） ➢ 分析零件图和产品装配图； ➢ 选择毛坯； ➢ 拟定工艺路线； ➢ 选择定位基准； ➢ 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工余量，计
算工序尺寸和公差； ➢ 确定各主要工序的技术要求及检验方法； ➢ 确定切削用量和工时定额； ➢ 进行经济分析，选择最佳方案； ➢ 填写工艺文件
定位基准的确定
工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过 程称为定位。
为了使定位的工件在切削力的作用下不发生偏移，还需 将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。 定位和夹紧过程的总和称为装夹。
工件的装夹方式
划线找正法 直接找正法 夹具找正法
划线找正法
直接找正法
基准的概念
基准-用来确定生产对象上几何要素间的几 何关系所依据的那些点、线、面。
一、生产过程与工艺过程
生产过程的概念
机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过 程 对于机器的制造而言，生产过程包括： ➢ 生产技术准备过程 ➢ 毛坯的制造过程 ➢ 零件的机械加工、热处理和其他表面处理 ➢ 产品的装配、调试、检验和油漆 ➢ 原材料和成品的运输与保管
机械零件设计的一般步骤-概述说明以及解释
机械零件设计的一般步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：机械零件设计是指根据机械系统的要求和功能，对零件进行设计和制造的过程。
在机械工程领域中，零件设计是至关重要的一步，直接关系到机械系统的性能和可靠性。
随着科技的进步和创新的推动，机械零件设计的方法和步骤也在不断演变和完善。
在设计机械零件之前，首先需要进行充分的市场调研和技术研究，了解现有产品和技术的发展趋势，为零件设计提供必要的背景和依据。
其次，机械零件设计的一般步骤包括需求分析、概念设计、详细设计、验证和优化这几个重要环节。
需求分析阶段主要是明确机械系统对零件的功能、性能和约束等要求，为后续的设计工作奠定基础。
在概念设计阶段，设计师需要根据需求分析的结果，进行初步的设计方案构思，包括形状、结构、材料等方面的选择。
通过建立模型和进行仿真分析，评估和优化各种设计方案，最终确定最佳的概念设计。
详细设计阶段是对概念设计的细化和完善，包括具体的优化方案的制定、零件的尺寸和形状的确定、以及材料和加工工艺的选择等。
在这个阶段，设计师需要考虑到制造过程中的可行性和成本效益，并进行必要的工艺性分析和增量设计。
验证阶段是对设计结果进行验证和测试，包括制造样品、实际测试和使用场景模拟等。
通过实际的测试和验证，检验设计的正确性和性能。
如果发现问题，还需要进行相应的修改和调整。
最后的优化阶段是根据验证结果和用户反馈，对设计进行进一步的改进和优化。
通过不断地迭代优化，最终实现设计的最佳性能和可靠性。
综上所述，机械零件设计的一般步骤包括需求分析、概念设计、详细设计、验证和优化等几个关键环节。
每个环节都需要充分的市场调研和技术研究作为支撑，同时也需要设计师的经验和专业知识的综合运用。
通过合理的设计流程和方法，可以更好地实现机械零件设计的目标和要求。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织方式和相互关系，它是文章撰写的基本蓝图。
通过良好的文章结构，可以使读者更好地理解和把握文章的核心内容。
机械制造加工工艺(3篇)
第1篇摘要：机械制造加工工艺是机械制造行业中的重要组成部分，它直接关系到产品的质量和性能。
本文从机械制造加工工艺的基本概念、加工方法、加工设备、加工精度等方面进行了详细阐述，旨在为机械制造行业提供有益的参考。
一、引言机械制造加工工艺是指将原材料通过各种加工方法，加工成具有预定形状、尺寸和性能的零件或产品的过程。
在机械制造行业中，加工工艺的合理选择和优化对于提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率具有重要意义。
本文将详细探讨机械制造加工工艺的相关内容。
二、机械制造加工工艺的基本概念1. 加工方法：机械制造加工工艺主要包括切削加工、磨削加工、锻造加工、铸造加工、焊接加工、热处理加工等方法。
2. 加工设备：加工设备是完成加工工艺的必要条件，如车床、铣床、磨床、数控机床等。
3. 加工精度：加工精度是指零件尺寸、形状、位置等几何参数的精确程度，是衡量加工工艺质量的重要指标。
4. 加工表面质量：加工表面质量是指零件加工表面粗糙度、波纹度、裂纹等缺陷的程度，影响零件的使用性能。
三、机械制造加工方法1. 切削加工：切削加工是机械制造中最常用的加工方法，主要包括车削、铣削、刨削、磨削等。
（1）车削：车削是利用车刀在工件上切除多余材料，使工件达到预定尺寸和形状的过程。
车削适用于内外圆柱面、圆锥面、螺纹等加工。
（2）铣削：铣削是利用铣刀在工件上切除多余材料，使工件达到预定尺寸和形状的过程。
铣削适用于平面、斜面、曲面、键槽等加工。
（3）刨削：刨削是利用刨刀在工件上切除多余材料，使工件达到预定尺寸和形状的过程。
刨削适用于平面、斜面、曲面等加工。
（4）磨削：磨削是利用磨具对工件表面进行研磨，使工件达到预定尺寸和形状的过程。
磨削适用于内外圆柱面、圆锥面、平面、曲面等加工。
2. 磨削加工：磨削加工是利用磨具对工件表面进行研磨，提高工件表面质量和精度的一种加工方法。
3. 锻造加工：锻造加工是将金属加热至一定温度，使其具有一定的塑性，然后在模具中施加压力，使金属产生塑性变形，从而获得预定形状和尺寸的零件。
屈文平：齿轮零件的机械加工工艺过程及及进行滚齿加工用的夹具设计
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计第一部份齿轮零件的机械加工工艺过程1、定位基准的选择在零件的加工过程中,合理的选择定位基准对保证零件的尺寸精度和位置度有着决定性的作用。
根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，则提出了如何正确选择定位基准的问题。
定位基准有粗基准和精基准之分。
1.1. 粗基准的选择原则：（1）尽量选择不要求加工的表面作为粗基准.这样可使加工表面与不加工表面之间的位置误差量最小,同时还可以在一次装夹中加工出更多的表面。
（2）若零件的所有表面都要加工,应选择加工余量和公差最小的表面作为粗基准.这样可保证作为粗基准的表面在加工时,余量均匀。
（3）选择光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作为粗基准。
（4）粗基准一般只在第一到工序中用,以后应避免重复使用。
1.2．精基准的选择原则:基准重合的选择原则。
尽可能的用设计基准作为定位基准,这样可避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差,以保证加工表面与设计基准间的位置精度。
基准同一原则.一尽可能多的表面加工都用同一个定位基准,这样有利于保证各加工面之间的位置精度。
选择面积大、精度较高、安装稳定的表面作为精基准,而且所选的基准使夹具结构简单,装夹和加工方便。
综合上面的粗基准和精基准的选择原则,为使基准同一和基准重合,齿轮加工时常选内孔和端面作为精基准加工外圆和齿轮,用作精基准的端面和内孔要在一次装夹中加工出来以保证两者之间的垂直度,但是在加工大型齿轮时可用外圆作找正基准,但此时应保证内孔与外圆同轴。
所以加工本设计齿轮用齿轮外圆和端面作为粗基准,用内孔和端面作为精基准。
2.、装夹方法在加工齿轮时在滚齿机上一般用心轴装夹,滚齿心轴夹具3.、加工工艺问题(1)、基准修正齿形表面淬火后,内孔会受到影响而变形:一般的孔直径会缩小0.01-0.05mm,因此淬火后应安排精基准修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用镗孔。
零件的加工工艺设计
零件的加工工艺设计零件的加工工艺设计是指根据零件的结构和要求，选择合适的加工方法和工艺参数，以保证零件加工的质量和效率。
下面将就零件加工工艺设计的步骤、方法和注意事项进行详细阐述。
零件加工工艺设计的步骤一般包括以下几个方面：1. 零件的结构和要求分析：首先需要对零件的结构和要求进行仔细分析，了解零件的功能、尺寸、形状、材料等方面的要求，以及对加工精度、表面光洁度、耐磨性等方面的要求。
2. 加工方法的选择：根据零件的结构和要求，选择合适的加工方法。
常见的加工方法包括机械加工、热处理、表面处理等。
对于复杂形状的零件，可以采用数控加工或激光加工等高精度加工方法。
3. 工艺过程的确定：根据加工方法的选择，确定合适的工艺过程。
例如，机械加工包括车削、铣削、钻削等，需要确定加工顺序、刀具类型、切削速度、进给量等参数。
4. 设计夹具和工装：根据零件的形状和加工要求，设计夹具和工装，以保证零件在加工过程中的定位和固定，提高加工精度和效率。
5. 工艺参数的确定：根据加工过程的要求和工艺经验，确定合适的工艺参数。
例如，确定切削速度、进给量、切削深度、切削角度等参数，以保证零件的加工质量和效率。
6. 方案评价和修正：设计完加工工艺方案后，需要对方案进行评价和修正。
评价主要包括工艺性、经济性和可行性等方面的考虑，通过评价和修正，进一步提高工艺方案的可靠性和可行性。
在进行零件加工工艺设计时，还需要考虑以下几个注意事项：1. 熟悉材料特性：在进行零件加工工艺设计之前，需要熟悉所使用材料的特性，包括硬度、可切削性、耐磨性等方面的特点，以及所需热处理和表面处理的特殊要求。
2. 选用合适的刀具和切削液：在机械加工过程中，刀具的选择对加工质量和效率有很大影响。
需要根据材料的特性和加工要求，选择合适的刀具种类、材质和刀具参数，并配合适当的切削液，以提高切削效果和延长刀具使用寿命。
3. 合理控制加工精度：根据零件的要求和加工过程的特点，合理控制加工精度。
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浅谈机械设计中零件加工过程和特点及工艺分析
摘要：在制造生产过程中，由于零件的要求和生产条件等不同，其制造工艺方案也不相同。
相同的零件采用不同的工艺方案生产时，其生产效率、经济效益也是不相同的。
在确保零件质量的前提下，拟定具有良好的综合技术经济效益、合理可行的工艺方案的过程称为零件的工艺过程设计。
关键词：机械零件工艺原则生产过程特点分析
一、机械零件加工工艺概述
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。
比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。
二、拟定工艺路线的一般原则
1.先加工基准面
零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。
称为“基准先行”。
2.划分加工阶段
加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。
3.先孔后面方式
对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。
这样就可
以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔的加工带来方便。
4.主要表面的光整加工
如研磨、珩磨、精磨等，应放在工艺路线最后阶段进行，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。
三、机械零件生产和工艺过程介绍
1.生产过程
（1）技术准备过程包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。
（2）或工艺过程指直接改变原材料半成品的尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能，使之成为成品的过程。
例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处理、表面处理、装配等，都属于工艺过程。
将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术文件，这份技术文件称作工艺规程。
（3）辅助生产过程指为了保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助生产活动。
（4）生产服务过程指原材料的组织、运输、保管、储存、供应及产品包装、销售等过程。
2.工艺过程的组成
（1）工序指在一台机床上或在同一个工作地点对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程。
划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。
（2）工步指在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所完成的那部分工序。
加工表面较多的工序，可分为若干工步。
工步是构成工序的基本单元。
（3）走刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称作一次走刀。
待切除的余量太大而不可能或不适合一次切下时，可分成几次切削完成。
（4）安装工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那部分工序称为安装。
（5）工位相对刀具或设备的固定部分，工件所占有的每一个加工位置称为工位。
多数情况下，一个工序中工件仅安装一次，有时也可能安装多次。
如图2-1所示阶梯轴，在0号工序中一般需两次安装，夹住一端车另一端，然后调头。
调头后又形成一个新的工位。
四、各种机械加工工艺特点分析
1.钻削加工工艺特性
钻削为孔加工中必不可少的粗加工阶段，该阶段主要考虑的是材料的去除，这一过程主要靠机床主轴的轴向应力进行切削的，所以说切屑是挤出来的，因此，以钻为主的粗加工就会有切屑缠绕与孔内壁处变形大这一结果，在这一过程中重点考虑的是解决钻尖的冷却与切屑的缠绕，也就是说，以钻为主的加工考虑的就是效率，而对孔而言，无法保证孔的加工质量，即便是用钻头自小而大扩孔，亦不能解决挤压造成的变形问题。
2.铰削加工工艺特性
为提高孔的表面质量，获得较低的粗糙度值，铰削加工是必不可少的。
受刀具特性的影响，在该工序中，铰削余量一定要小，不然，损坏铰刀且不说，甚至于会影响孔的最终尺寸和形状。
铰削加工对孔的内壁起了修光作用，尺寸精度全部取决于铰刀的精度，铰h7
的孔必须用h7的铰刀，铰h6的孔必须用h6的铰刀。
尽管如此，铰削有一重大的缺陷，就是该工艺过程不能纠正孔的垂直度，“底孔正，孔铰正；底孔斜，孔铰斜。
”显然，通过刀具的精度仅能保证孔的尺寸精度，但不能保证孔的位置精度。
由此看来，若用此工序进行精加工，须提前解决好孔的垂直度。
3.镗削加工工艺特性
从刀具结构特点来看，镗孔过程仅仅是一个点切削，故切削力对刀具的磨损特大，所以说加工余量一定要小，不然极易损坏刀具，切削过程也要缓慢，不然孔的表面质量不高，粗糙度值增大。
尽管如此，该过程有最大的一个有点，就是他能纠正孔的垂直度和圆度，以为它是围绕轴线旋转的点切削，在点切削带来优越性的同时，也带来了不容忽视的缺陷，即退刀过程中刀尖对孔内壁质量的影响，因此说，在使用这一工艺过程时，重点考虑的是如何进刀、如何退刀的问题。
常见的有镗定后退刀、停刀、抬刀。
有时用于手动方式抬刀等等。
4.铣削加工——以铣代铰，以铣代镗工艺概述
上述几种加工过程的不足之处，而用立铣刀铣孔，就能弥补上述加工的缺陷，完全可以实现以铣代铰、以铣代镗，用通用性好的立
铣刀，完成一个高精度要求的孔的加工，充分发挥了数控系统的功能，精度用程序来控制，这正是当前数控应用的一个新课题，就是充分利用数控设备，结合数控程序，简化工艺过程优化加工工序，发挥数控设备的优势。
参考文献：
[1]冯辛安等.机械制造装备设计.-2版.2005年12月北京机械工业出版社
[2]王先奎.机械制造工艺学.-2版.2006年1月北京机械工业出版社
[3]王启平等.机床夹具设计.-2版.2006年7月北京机械工业出版社
[4]王光斗王春福等.机床夹具设计手册.-3版.2001年1月上海上海科学技术出版社
[5]薛源顺等.机床夹具图册.-3版.2008年6月北京机械工业出版社。