毕业论文课题名称轴套配合件的数控加工工艺分析
分院专业机械工程学院机电一体化
班级数维1011
学号
学生姓名蔡海江
指导教师：庄亚红
2013年6月1日
摘要
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词 : 工艺分析, 加工方案, 进给路线, 控制尺寸。
Expands unceasingly along with the development of numerical control technology and application field, plays a more and more important role in the development of NC machining technology of beneficial to the people's livelihood, because the efficiency, quality is the subject of advanced manufacturing technology. High-speed, raise the efficiency greatly, improve the quality and grade of products, shorten production cycle and improve the market competition ability. For NC processing, either manual or automatic programming, the programming before going through the process analysis of the parts processing, processing scheme worked, choose a suitable tool, determine the amount of cutting, some process problems (such as a knife point, processing route etc) also need to do some processing. And control the accuracy of the method in the process, to produce qualified products.
According to the characteristics of CNC, the specific parts, analyzes the process scheme, the scheme determination of tooling, cutting tools and cutting parameters selection, determine the processing order and processing line, NC programming. Through the process of making the whole process, fully embodies the CNC equipment to ensure the machining accuracy, processing efficiency, the advantages of the simplified procedures.
Keywords: process analysis, process scheme, the feed line, control size.
第1章概述 (1)
1.1数控机床的发展 (1)
1.2数控机床分类及数控加工的特点 (2)
第2章零件的介绍 (5)
2.1零件图 (5)
2.2零件的技结构分析 (5)
2.3零件的加工过程 (6)
第3章零件工艺分析 (7)
3.1零件图的分析 (7)
3.2零件工艺过程分析 (7)
3.3切削用量的确定 (10)
3.4工艺路线的制定与工序的划分 (10)
3.5走刀路线的确定 (13)
3.6工艺卡片的制作 (15)
第4章数控编程 (18)
4.1数控系统介绍 (18)
4.2数控程序 (19)
第5章加工过程 (22)
5.1机床的开机 (22)
5.2零件的装夹对刀 (22)
5.3零件加工程序的输入 (22)
5.4零件加工结果 (22)
第6章总结 (24)
谢辞 (25)
参考文献 (26)
第1章概述
1.1数控机床的发展
近些年来，由于世界经济与政治格局的变化，中国在世界制造业中的地位也有了很大的改变，对于数控加工技术的掌握也越来越成熟。目前，世界上许多的发达国家在制造业方面的生产技术已经发展到了某种层次上的高峰，通过钢铁冶炼产业、机械加工产业与微电子科技上的完美结合，使得其制造业的生产效率和加工质量都得到了跨越式的提高。在这样的背景下，我国的数控技术也有了很大的发展，在生产中对于数控机床的使用也日益广泛。数控机床是现代机械制造业的非常关键的设备，它是一种综合计算机系统、精密检测系统、伺服系统、自动控制以及复杂的机械结构的机械加工器械，在机械制造业中得到越来越普遍的应用。
1.1.1数控技术是数字化制造和制造自动化的核心技术支持
科学技术和社会生产的不断发展，机械制造技术发生了深刻的变化，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求。
在机械产品中，单件和小批量产品占到70%~80%。由于这类产品的生产批量小、品种多，一般都采用通用机床加工。当产品改型时，加工所用的机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量。要实现这类产品的自动化成为机械制造业中长期未能解决的难题。
大批大量生产的产品，如汽车、摩托车、家用电器等零件，为了解决高产优质的问题，多采用专用机床、组合机床、专用自动化机床以及专用自动生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔性很差。
现代机械产品的一些关键零部件，如在造船、航天、航空、机床及国防部门的产品零件，往往都精度复杂、加工批量小、改型频繁，显然不能在专用机床或组合机床上加工。而借助靠模和仿行机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现。
1.1.2数控技术的发展的几个主要阶段
数控机床产生后随着微电子技术和计算机的发展(1)1952年至1959年：第一代数控系统，采用电子管元件;(2)20世纪60年代前期：第二代数控系统，采用晶体管元件;(3)20世纪60年代后期：第三代数控系统，采用集成电路;(4)20世纪70年代前期：第四代数控系统，采用大规模集成电路和小型通用计算机;(5)20世纪70年代后期开始：第五代数控系统，采用微处理器和微型计算机。
数控机床经历的5个时代可以分为2个阶段。第一、二、三代数控系统主要由电器的硬件和连线组成，所以称之为接线逻辑数控系统（Wired Logic NC）或硬数控系统。它的特点是具有很多的硬件电路和连接接点，电路复杂，可靠性不好，这是数控系统发展的第一阶段。第四、五两代数控系统主要是由计算机硬件和软件组成，所以称之为CNC系统。它的特点是控制和运行主要由软件来完成，容易扩大功能、柔性好、可靠性高，因此也称为软数控系统。
1.2数控机床分类及数控加工的特点
1.2.1数控机床的分类
(1)按工艺用途分类
1)一般数控机床(钻床、车床、铣床、镗床、磨床和齿轮加工机床)。
2) 数控加工中心。
(2) 按加工方式分类
1)金属切削类：如数控车、钻、镗、铣、磨、加工中心等。
2)金属成型类：如数控折弯机、弯管机、四转头压力机等。
3) 特殊加工类：如数控线切割、电火花、激光切割机等。
4) 其他类：如数控火焰切割机、三坐标测量机等。
(3) 按控制坐标轴数分类
1) 两坐标数控机床：两轴联动，用于加工各种曲线轮廓的回转体，如数控车床。
2) 三坐标数控机床：三轴联动，多用于加工曲面零件，如数控铣床、数控磨床。
3) 多坐标数控机床：四轴或五轴联动，多用于加工形状复杂的零件。
(4) 按驱动系统的控制方式分类
1) 开环控制数控机床。
2) 闭环控制（Closed Loop Control）数控机床。
3) 半闭环控制（Semi-closed Loop Control）数控机床。
1.2.2 数控机床加工的特点
随着先进生产技术的发展，要求现代数控机床向高速度、高精度、高可靠性、智能化和更完善的功能方向发展。
(1)高速度、高精度化
高速化指数控机床的高速切削和高速插补进给，目标是在保证加工精度的前提下，提高加工速度。这不仅要求数控系统的处理速度快，同时还要求数控机床具有大功率和大转矩的高速主轴、高速进给电动机、高性能的刀具、稳定的高频动态刚度。
高精度包括高进给分辨率、高定位精度和重复定位精度、高动态刚度、高性能闭环交流数字伺服系统等。
数控机床由于装备有新型的数控系统和伺服系统，使机床的分辨率和进给速度达到
0.1μm(24mmin)，lμm(100~240mmin)，现代数控系统已经逐步由16位CPU过渡到32位CPU。日本产的FANUCl5系统开发出64位CPU系统，能达到最小移动单位0.1μm时，最大进给速度为100mmin。FANUCl6和FANUCl8采用简化与减少控制基本指令的RISC(Reduced Instruction Set Computer)精简指令计算机，能进行更高速度的数据处理，使一个程序段的处理时间缩短到0.5ms，连续lmm移动指令的最大进给速度可达到120mmin。本交流伺服电动机已装上每转可产生100万个脉冲的内藏位置检测器，其位置检测精度可达到0.01mm脉冲及在位置伺服系统中采用前馈控制与非线性控制等方法。补偿技术方面，除采用齿隙补偿、丝杠螺距误差补偿、刀具补偿等技术外，还开发了热补偿技术，减少由热变形引起的加工误差。
(2）开放式
要求新一代数控机床的控制系统是一种开放式、模块化的体系结构：系统的构成要素应是模块化的，同时各模块之间的接口必须是标准化的；系统的软件、硬件构造应是“透明的”、“可移植的”；系统应具有“连续升级”的能力。为满足现代机械加工的多样化需求，新一代数控机床机械结构更趋向于“开放式”：机床结构按模块化、系列化原则进行设计与制造，以便缩短供货周期，最大限度满足用户的工艺需求。数控机床的很多部件的质量指标不断提高，品种规格逐渐增加、机电一体化内容更加丰富，因此专门为数控机床配套的各种功能部件已完全商品化。
(3）智能化
所谓智能化数控系统，是指具有拟人智能特征，智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策，对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最佳状态。
（4）复合化
复合化加工，即在一台机床上工件一次装夹便可以完成多工种、多工序的加工，通过减少装卸刀具、装卸工件、调整机床的辅助时间，实现—机多能，最大限度提高机床的开机率和利用率。60年代初期，在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心（MC），即自备刀库的自动换刀数控机床。在加工中心机床上，工件一次装夹后，机床的机械手可自动更换刀具，连续地对工件的各加工面进行多种工序加工。目前加工中心的刀库容量可多达120把左右，自动换刀装置的换刀时间为l~2s。加工中心中除了镗铣类加工中心和车削类车削中心外，还出现了集成型车铣加工中心、自动更换电极的电火花加工中心，带有自动更换砂轮装置的内圆磨削加工中心等。
随着数控技术的不断发展，打破了原有机械分类的工艺性能界限，出现了相互兼容、扩大工艺范围的趋势。复合加工技术不仅是加工中心、车削中心等在同类技术领域内的复合，而且正向不同类技术领域内的复合发展。
多轴同时联动移动，是衡量数控系统的重要指标，现代数控系统的控制轴数可多达16轴，同时联动轴数已达到6轴。高档次的数控系统，还增加了自动上下料的轴控制功能，有的在PLC里增加位置控制功能，以补充轴控制数的不足，这将会进一步扩大数控机床的工艺范围。
（5）高可靠性
高可靠性的数控系统是提高数控机床可靠性的关键。选用高质量的印制电路和元器件，对元器件进行严格地筛选，建立稳定的制造工艺及产品性能测试等一整套质量保证体系。在新型的数控系统中采用大规模、超大规模集成电路实现三维高密度插装技术，进一步地把典型的硬件结构集成化，做成专用芯片，提高了系统的可靠性。
（6）多种插补功能
数控机床除具有直线插补、圆弧插补功能外，有的还具有样条插补、渐开线插补、螺旋插补、极坐标插补、指数曲线插补、圆柱插补、假想坐标插补等。
第2章零件的介绍
2.1零件图
这是一个轴套类零件由轴类零件（图2.1）和套类零件（图2.2）组成
技术要求：
(1)不允许使用纱布和锉刀修饰表面 (2)未注明倒角1×45°
图2.1 轴类零件
技术要求：
(1)不允许使用纱布和锉刀修饰表面 (2)未注明倒角1×45°
图2.2 套类零件
2.2零件的结构分析
2.2.1轴类零件的结构分析
一般轴类零件的结构根据结构形状的不同可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。其长径比小于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。轴类零件的尺寸精度一般为IT6～IT9，表面粗糙度为Ra2.5μm～0.63μm。
所加工的轴类零件表面由外圆柱面，阶梯外圆面，退刀槽及螺纹等表面组成，其中Φ39mm，Φ30 mm这两个直径尺寸有较高的表面粗糙度要求。表面粗糙度要求为1.6μm，为了保证通常减小切削力和切削热的影响，粗精加工分开，使粗加工中的变形在精加工中得到纠正，加工时需要零件材料为45号钢，毛胚尺寸为Φ45mmX80mm,切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。
2.2.2套类零件的结构分析
一般套类零件在机器中起支撑和导向作用，主要由端面、外圆、内孔等组成、零件的壁厚较薄，易产生变形，一般零件直径大于其轴向尺寸。孔与外圆一般具有较高的同轴度要求。
所加工的套类零件由外圆柱面，内孔，内槽，内螺纹组成。其主要特点是内外圆柱面和相关端面的形状。同轴度要求高，加工内螺纹时要与外螺纹配合进行加工，使其达到图纸要求的配合精度。加工时将上道工序切断的棒料进行装夹，加工右面的端面，该棒料是45#钢，切削性能较好，无热处理。
2.3零件的加工过程
轴类零件的大概工作过程为：车外圆和端面确定机床坐标原点（对刀）。装夹左端面，车右端面并用尾座小钻头确定孔位，然后用顶尖装置顶紧。粗车外圆留加工余量0.2-0.5mm。将图纸上尺寸加到到Φ39.5mm，Φ30.5mm，Φ20.5mm。精加工各外圆尺寸，到达图纸的要求，重点保证Φ30mm外圆尺寸。加工退刀槽，槽4mm x2mm。用60°螺纹刀粗——精加工M20x2的螺纹达到图纸要求。调头装夹，选用4mm的槽刀切断工件的同时将右端进行倒角。去除毛刺，检测工件的各项要求。
套类零件的大概工作过程为：车外圆和端面确定机床坐标原点。车端面并用尾座小钻头钻定孔位，然后用顶尖装置顶紧。粗车Φ39mm外圆，同时留余量2mm进行精加工，松开顶锥，然后用Φ15的钻孔刀钻至30mm的深度。用内孔车刀镗孔粗加工内孔M20带有螺纹的孔，精镗孔的精加工余量为1.5mm。用内螺纹车刀加工M20内螺纹，并与轴的外螺纹配合进行加工。用45°硬质合金端面车刀倒角。调头车削左端面，保证长度为30误差为正负0.08mm用内孔车刀粗加工内孔Φ30的孔，精镗孔的精加工余量留1.5mm。精加工Φ3的孔，保证配合件间隙在0.07～0.13mm。用45°硬质合金端面车刀倒角。去除毛刺，检测工件各项尺寸要求。
通过两个零件的成品进行组合来确定零件的可用性。
第3章零件工艺分析
3.1零件图的分析
该零件为轴套配合类零件根据它的技术要求，以及套件的配合达到所需要的要求，可采用以下几点工艺措施:
（1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时要取平均值，以更好的保证加工完的零件在图纸要求的精度范围以内。
（2）在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
（3）为便于装夹，套类零件的坯件左端应预先粗找正，车出夹持部分，右端面也应先粗找正，车出夹持部分并钻好中心孔。工件一也是先找正车除左右两端的夹持部分，为该零件的加工建立粗基准。
3.2零件工艺过程分析
3.2.1零件所用的毛坯的选择
各类零件常用的毛坯如下：
（1）铸造毛坯：适合做形状复杂零件的毛坯；
（2）锻造毛坯：适合做形状简单零件的毛坯；
（3）型材：适合做轴、平板类零件的毛坯；
（4）焊接毛坯：适合板料、框架类零件的毛坯。
毛坯选择原则是毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。毛坯选择应考虑的因素是
（1）生产纲领的大小：对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。
（2）现有生产条件：要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力。
对于本零件的加工我们采用棒料来加工，选用45号钢，Φ45*80的材料加工工件一(轴类零件)，Φ45*60的材料加工工件2（套类零件），因为我们都是单件生产，所以我们以便于加工为主要目的。
3.2.2零件装夹和定位基准的确定
3.2.2.1定位基准的确定
基准是在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面。
基准按其功用可分为：
（1）设计基准：
零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。
（2）工艺基准：
在零件加工、测量和装配过程中使用的基准。
1)工序基准：是指在工序图上，用来确定加工表面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。
2)定位基准：是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用的基准。
3)度量基准（测量基准）：是用来测量加工表面位置和尺寸而使用的基准。
4)装配基准：是装配过程中用以确定零部件在产品中位置的基准。举例见图3.1
图3.1
有定位基准的选择原则
（1）准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。
（2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。
（3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。
综上：(1）轴类零件和套类零件的粗基准都是采用毛坯面。
(2）轴类零件的精基准为Φ36的外圆柱面，套类零件的精基准是Φ46的外圆柱面此次设计所选用的是以工件的中心孔定位，因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面是尺寸精度的主要项目，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。
3.2.2.2零件装夹的确定
工件的装夹不仅影响零件的加工质量，而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接的影响。所以，选择正确的装夹方式是很有必要的。
为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。数控工件的装夹方法有
（1）三爪自定心卡盘（俗称三爪卡盘）装夹
特点：自定心卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力没有单动卡盘大，
用途：适用于装夹外形规则的中、小型工件。
（2）四爪单动卡盘（俗称四爪卡盘）装夹
特点：单动卡盘找正比较费时，但夹紧力较大。
用途：适用于装夹大型或形状不规则的工件。
（3）一顶一夹装夹
特点：为了防止由于进给力的作用而使工件产生轴向位移，可在主轴前端锥孔内安装一限位支撑,也可利用工件的台阶进行限位.
用途：这种方法装夹安全可靠，能承受较大的进给力，应用广泛。
（4）用两顶尖装夹
特点：两顶尖装夹工件方便，不需找正，定位精度高。但比一夹一顶装夹的刚度低，影响了切削用量的提高。
用途：较长的或必须经过多次装夹后才能加工好的工件，或工序较多，在车削后还要铣削或磨削的工件。
选择合适的装夹方式是保证精度的前提，此次设计所选用的装夹方式三爪卡盘直接装夹，因为装夹工件方便，省时省力，且工件安装后一般不需要校正，适用于装夹外形规则的中小型零件。
3.2.3所用的刀具以及量具的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。查阅《机械加工常用刀具数据》选用以下系列刀具用于数控车削加工。
（1）选用45o硬质合金端面车刀车削端面；
（2）选用95o外圆粗车刀粗车外圆表面；
（3）选用90o外圆精车刀精车外圆表面；
（4）选用标准中心钻钻中心孔；
（5）选用Φ15mm钻头钻Φ15mm的孔，为后面镗孔加工做准备；
（6）选用75o內孔车刀镗孔；
（7）选用60o三角内螺纹车刀车内螺纹；
（8）选用4mm切槽车刀切断。
刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢？所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对与工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。
在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是：便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查，引起的加工误差小。对刀点可设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。实际操作机床时，可以通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”
与“对刀点”的重合。
所谓“刀位点”是指刀具定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。用手动对到操作，对刀精度较低，且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”时指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其他部件为准。
量具选择的原则：
（1）.保证测量的准确性。计量器具的性能指标是选用计量器具的主要依据，性能指标中以示值误差.示值变动性和回程误差为主。
（2）.加工方法,批量和数量选择计量仪器。批产以专用量具，量规和专用仪器为主。大批产选用高效率的机械化，自动化的专用测量仪器。
（3）.根据零件的结构,特性,大小,形状,重量,材料,刚性和表面粗糙度选用计量器具。
（4）.零件所处的状态和所处的条件选择计量仪器。如现代机器制造业生产自动化，要求测量自动化。动态测量要比静态测量复杂。
所以量具选用50分度游标卡尺和规格25～50mm内径千分尺。
3.3切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书切削用量手册，并结合经验而定。
（1）背吃刀量ap的选择
轮廓粗车时选ap=2mm左右，精车ap=0.25mm；螺纹粗车时ap=0.4mm，精车ap=0.1mm。
（2）主轴转速的选择
主轴转速n(rmin)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。车直线时，查表可以选择切削速度，然后利用公式计算主轴转速n，计算公式为：n=1000vd确定主轴转速n=600rmin、精车主轴转速n=800rmin。车螺纹时，利用公式计算主轴转速n=320rmin。
（3）进给速度Vf的选择
Vf应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择，粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.l~0.4 mm较为合适。根据查表和实际经验，粗车时选择0.2mmr；精车时选择0.05mmr。
3.4工艺路线的制定与工序的划分
工艺路线制定是工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。
将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：(1) 保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高；(2) 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；(3) 有利于合理利用机床设备。(4) 便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将
加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。零件加工阶段见表3.1
表3.1加工阶段划分
根据零件的技术要求划分加工阶段。
分以下几个阶段：
粗加工阶段在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。
精加工阶段在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。
工序划分的原则见表3.2，轴套类零件加工工序顺序的安排见表3.3，轴套类零件热处理工序及表面处理工序的安排见表3.4
表3.2工序划分的原则
工序集中原则按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工
序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组
成一个集中工序。
最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成
工件所有表面的加工。
采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工
艺过程，生产适应性反而好，转产相对容易，虽
然设备的一次性投资较高，但由于有足够的柔
性，仍然受到愈来愈多的重视。
工序分散原则按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工
序所包括的加工内容尽量少些。
最大限度的工序分散就是每个工序只包括一
个简单工步。
传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原
则组织工艺过程的，这种组织方式可以实现高生
产率生产，但对产品改型的适应性较差，转产比
较困难。
表3.3轴套类零件加工工序顺序的安排
(1)先基准面后其它表面先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，以保证加工质量。
(2)先粗加工后精加工即粗加工在前，精加工在后，粗精分开。
(3)主要表面后次要表面如主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等。
(4)先加工平面后加工孔平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。
表3.4轴套类零件热处理工序及表面处理工序的安排
根据热处理的目的，安排热处理在加工过程中的位置。
(1)退火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，随后由炉中缓慢冷却的一种热处理工序。其作用是：消除内应力，提高强度和韧性，降低硬度，改善切削加工性。应用：高碳钢采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出来以后。
(2)正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间后从炉中取出，在空气中冷却的一种热处理工序。注：加热到的一定的温度，其与钢的含C量有关，一般低于固相线200度左右。其作用是：提高钢的强度和硬度，使工件具有合适的硬度，改善切削加工性。应用：低碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。
(3)调质处理（淬火后再高温回火）：其作用：是获得细致均匀的组织，提高零件的综合机械性能。应用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢。
(4)淬火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后在冷却介质中迅速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺。其作用是：提高零件的硬度。应用：一般安排在磨削前。
(5)渗碳处理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后进行。
(6)为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序，例如镀铬、镀锌、发兰等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行
综上所述本文轴类和套类零件工艺路线如下：
轴类零件的工艺路线制定为：下料车左端面热处理粗车精车掉头粗车精车检验。
套类零件的工艺路线制定为：下料正火平端面钻引正孔钻孔热处理（调制）粗车精车检验。
3.5走刀路线的确定
在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动轨迹称为走刀路线。编程时，走刀路线的确定原则
主要有以下几点：
（1）走刀路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；
（2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。
（3）应尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以减少编程工作量。
加工路线如下：
（4）此外，确定走刀路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工等。
综上因素考虑，确定本次设计零件加工走刀路线为表3.5（轴类零件的走刀路线）和表3.6
（套类零件的走刀路线）
表3.5轴类零件的走刀路线
序号工序名称
及加工程
序号
工艺简图工序号及
内容
刀具
号
备注
1
车工件右
端面及Ф
39，Ф30
Ф20
1、车端
面
T01
自动
2、粗车各
外圆
T02
自动
3、精车各
外圆
T03
自动
2
车螺纹退
刀槽
4XФ16 1、起始点手动
2、定位手动
3、切退刀
槽
T04
3 车
M20X2螺纹螺纹循环
加工T05
自动
4 T04 切断
工件
T01 倒角
表3.6套类零件走刀路线
1 钻孔
1、起始点——
自
动
2、定位——
自
动
3、钻孔T03
自
动
2
车右端
M20X2螺
纹
1内孔循环
加工起点
———
—
2．确定进
刀和距
离
3进行内孔
的加工
T04
3 加工内螺
纹时与螺
栓配合加
工
确定加工
起点和进
给量加工
内螺纹
T06
自
动
4
75o內孔
车刀镗孔
1.加工Φ
30
T05 自
动
2、倒角T01 自
动
3.6 工艺卡片的制作
轴类零件数控加工工艺与刀具卡片见表3.7轴类零件加工工艺卡片，表3.8轴类零件加工刀具卡片，表3.9套类零件加工工艺卡片和3.10套类零件加工刀具卡片
表3.7轴类零件加工工艺卡片
序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间O0001 三爪自定心卡盘数控车床
工序号工步内容刀具号
刀具规则
mm
主轴转速
(r·min-1)
进给速度
(mm·r-1)
背吃刀量
mm
备注
1 车端面T01 450硬质合金
端面车刀
600 0.3 2
确定机床
坐标原点
2 粗车Ф39mm T02 950外圆车刀600 0.
3 2 自动加工
3 粗车Ф30mm T02 950外圆车刀600 0.3 1.5 自动加工
3 粗车螺纹大径
Ф20mm
T02
950外圆粗车
刀
600 0.2 1.5 自动加工
4 精车Ф39mm T03 900外圆车刀800 0.0
5 0.02 自动加工
5 精车Ф30mm T03 900外车刀800 0.05 0.02 自动加工
6 精车螺纹大径
Ф20mm
T03
900外圆精车
刀
800 0.05 0.02 自动加工
7 加工退刀槽T04 4mm槽刀 600 0.2 ——手动
8 螺纹加工T05 600螺纹刀 200 0.9 0.1 手动
9 切断工件T04 4mm槽刀 300 0.5 0.5 手动
表3.5.2轴类零件加工刀具卡片
产品名称零件名称零件图号
工序刀具号刀具规则、名称数量加工表面刀尖角备注
1T011车端面45°45°端面车刀2T02MCLNR2525K121粗车外圆表面95°95°外圆车刀3T03MCLNR2525K121精车外圆表面90°90°外圆精车刀
4T04Q2Q2525R031车螺纹退刀槽
工件的切断
4mm切槽刀
5T05SWR2525K16 1车螺纹60°60°螺纹刀
表3.9套类零件加工工艺卡片
工艺
序号
程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间
O0001 三爪自定心卡盘数控车床
工序号工步内容刀具号
刀具规则
mm
主轴转速
(r·min-1)
进给速度
(mm·r-1)
工序号工步内容
1 车端面T01 450硬质合金
端面车刀
600 0.3 1 车端面
2 车外圆Ф
39mm
T02
950外圆粗车
刀
600 0.3 2
车外圆Ф
39mm
3 钻Ф15钻头
钻孔
T03 Ф15mm钻头600 0.3 3
钻Ф15钻头
钻孔
4 粗车内孔Ф
20mm
T04
內切槽刀镗
孔
600 0.3 4
粗车内孔Ф
20mm
5 精车内孔Ф
T03 内槽刀车刀800 0.2 5
精车内孔Ф
实训一轴类零件加工工艺 传动轴机械加工工艺实例 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。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。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。 1．零件图样分析： 图A-1传动轴
图A-1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能与条件，该传动轴图样(图A-1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q 以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。 2．确定毛坯： 该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。 3．确定主要表面的加工方法： 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案(参考表A-3)可为：粗车→半精车→磨削。 4．确定定位基准：
课题名称：轴套类零件加工工艺设计 姓名： 院系：机电工程系 专业：机制 班级： 指导老师： 二零一七年四月十五日 机电工程系
轴套类零件加工工艺及夹具
目录 第三章轴类零件的加工工艺 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。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。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，主要要求如下： 1 尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。轴类零件中支承轴颈的精度要求最高，为IT5～IT7；配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些，为IT6～IT9。 2 形状精度高。 3 位置精度高，其一般轴的径向跳动为0.01～0.03，高精度的轴为0.001～0.005。 4 表面粗糙度比一般的零件高，支承轴颈和重要表面的表面粗糙度Ra常为0.1～0.8um，配合轴颈和次要表面的表面粗糙度Ra为0.8～3.2um。 轴类零件一般常用的材料有45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有一些大型或结构复杂的轴，在质量允许时才采用铸件。由于毛坯经过锻造后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外，一般比较重要的轴大都采用锻件。另外轴类零件的毛坯还需要经过热处理。 轴的结构设计原则： 1 节约材料，减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸，或大的截面系数的截面形状。 2 易于轴上零件的精确定位，稳固装配拆卸和调整。 3 采用各种减少应力应用和提高强度的结构措施。 4 便于加工制造和保证精度。 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
零件图
轴套三维图
轴套三维图
轴套类零件的工艺设计与加工 摘要：随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。随着科技的发展，数控技术也在不断的发展更新，现在数控技术也称计算机数控技术，加工软件的更新快，CAD/CAM 的应用是一项实践性很强的技术。如像UG , PRO/E , Cimitron , MasterCAM ,CAXA制造工程师等。 数控技术是技术性极强的工作，尤其在模具领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过c 车削加工配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在车削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求。 关键词: 车削；CAD/CAM；配合件零件加工
前言 毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。 毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。 本次设计选择的课题为轴类零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制。 这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也 为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向
轴套配合件的数控加工
内容摘要 在日益发展的生活中，机械行业的重要性是不言而喻的，而机械更新换代的迅捷也使得其竞争日益激烈。在其中，数控技术越来越起着决定性的作用。随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，还其他的一些重要行业发展起着越来越重要的作用。 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 本文是对典型轴套类零件加工技术的应用及工艺性分析，主要是对零件图的分析、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、数控加工工艺的填写、数控加工程序的编写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。还重点对轴套零件的加工工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。 关键字：数控工艺分析加工程序切削用量仿真加工
目录 内容摘要 (1) 第一章数控加工与数控车床 (3) 第二章配合轴套的工件图 (5) 2.1带螺纹的半球头轴的图纸 (5) 2.2外螺纹球头套的图纸 (6) 2.3配合图 (6) 第三章零件的工艺分析 (7) 3.1带螺纹的半球头轴的分析 (7) 3.1.1刀具表 (7) 3.1.2工序表 (7) 3.1.3尺寸计算： (8) 3.2外螺纹球头套的分析 (8) 3.2.1刀具表 (9) 表3.3零件二刀具表 (9) 3.3.2工序表 (9) 表3.4零件二工序表 (9) 3.2.3尺寸计算： (9) 第四章编程基础 (11) 4.1.宏程序格式及指令 (11) 4.2 G指令及常用辅助功能M指令 (12) 第五章轴套程序的编程与仿真加工 (13) 5.1 带螺纹的半球头轴的程序编写 (13) 5.2 外螺纹球头套的程序编写 (15) 5.3 仿真加工 (18) 5.3.1带螺纹的半球头轴的毛坯 (18) 5.3.2带螺纹的半球头轴的完成品 (19) 5.3.3外螺纹球头套的毛坯 (19) 5.3.4外螺纹球头套的完成品 (19) 5.3.5轴套配合完成图 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22)
成绩_________ 机械制造技术课程设计题目轴套零件的机械加工 工艺规程和夹具设计 院（系）机械与汽车工程学院 班级机制 学生姓名 学号 指导教师 二○一五年六月
轴套零件的机械加工工艺规程和夹具设计 摘要:本设计是基于轴套零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。轴套零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词:轴套类零件，加工工艺，专用夹具，设计 目录
第一章 零件的分析 零件的作用 题目给出的零件是轴套。轴套的主要作用是传动连接作用，保证各轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此轴套零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 图1 轴套 零件的工艺分析 由轴套零件图可知。轴套是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：φ54外圆面、φ30外圆面的加工；其中表面粗糙度要求为 1.6Ra m μ。 （2）以φ20孔为主要加工表面的孔。这一组加工表面包括：φ20孔为主要加工表面的孔，粗糙度为 1.6Ra m μ端面。 （3）其他各个小孔，3-φ孔，φ20孔 零件生产类型的选择 由以上分析可知。该轴套零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于轴套来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 轴套孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最低的机床。
零件工艺分析 零件图纸： 一、零件结构工艺分析 1.零件的选材； 1) 通过图纸可知，零件需要渗碳处理，且对渗碳层深度有要求， 2）图纸给出，该零件有焊接的需要， 3）图纸上零件给出的材料是20Cr, 4）图纸给出代用材料，允许使用20CrMo ， 5）20Cr晶粒为粗晶粒，20CrMo晶粒为细晶粒，材料性能更好，
6)20CrMo淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好。相比20Cr，材料具有更好的韧性且满足材料代用原则， 7)考虑到零件是成批生产，为了提高加工的效率，考虑选用铸件或者锻件， 8)图纸零件并不复杂，用模锻可以满足零件毛坯要求。同时锻件相比于铸件的力学性能更好。 9)综上所述分析，零件材料选用20CrMo带孔锻件毛坯。 2.零件结构工艺分析，零件的主要、次要表面划分； (1)、零件结构工艺分析 由轴套零件图可知。轴套属于一个轴类零件，它的外表面上有3个平面需要进行加工，中心有一个通孔。因此可将其分为两组组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下 1）、以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：φ42.2外圆面、φ32外圆面、φ27外圆面的加工；其中φ42.2表面粗糙度要求为0.8Ram，其余为1.6Ram 2）、φ20孔为主要加工表面的孔，粗糙度为1.6Ram，以φ20孔轴线为基 准的两端面。 (2)、零件的主、次要表面划分 主要表面：①φ42.2的外圆表面，②φ20孔，③φ32孔， 次要表面：①φ27外圆面，②两端面，③各台阶面 3.机械加工的工序基准选择。 粗基准选择：主要支承孔作为主要基准。即以轴套的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准
在选择轴承配合时，应考虑本节所讨论的各种因素，以及所提供的一般选择方法。 1。旋转状况 旋转状况是指轴承圈相对于负荷方向的运动状况。基本上有三种不同的状况: "旋转负荷”、“静止负荷”及“不定向负荷"。 "旋转负荷”的适用状况是轴承圈在旋转而负荷是静止的，或者轴承圈是静止的而负荷在旋转，则在转一圈的过程中，滚道的各个点都承受负荷。不旋转但却摆动的重负荷，例如作用于连杆轴承上的负荷，通常被认为是旋转负荷。 承受旋转负荷的轴承圈，如果安装时带有游隙配合，会在轴承支承面上转动（蠕动或漂移），示范，造成接触表面的磨损（摩擦腐蚀）。要防止这一点，必须使用过盈配合。所需要的过盈配合量视运行状况而定（见以下第2、4点)。 条件示范1 内圈旋转 外圈静止 负荷方向恒定 内圈有旋转负荷
外圈有静止负荷 内圈与轴之间需要过盈配合，因为相对于内圈的负荷方向有变化。外圈与轴承座之间可以用游隙配合，因为相对于外圈的负荷方向恒定。 例如: 皮带驱动的轴 条件示范2 内圈静止 外圈旋转 负荷方向恒定 内圈有静止负荷 外圈有旋转负荷 外圈与轴承座之间需要过盈配合，因为相对于外圈的负荷方向有变化。 内圈与轴之间可以用游隙配合，因为相对于内圈的负荷方向恒定。例如: 传输带上的托辊，汽车轮毂轴承 “静止负荷”的适用状况是当轴承圈是静态而负荷也是静态的，或者轴承圈与负荷以同等速度旋转，负荷始终指向滚道的同一个位置。在这些状态下，轴承圈通常不会在其支承面上转动。因此，轴承圈不一定要有过盈配合，除非因其它原因需要这样做。
条件示范3 内圈旋转 外圈静止 负荷与内圈一起旋转 内圈有静止负荷 外圈有旋转负荷 外圈与轴承座之间需要过盈配合，因为相对于外圈的负荷方向有变化。 内圈与轴之间可以用游隙配合，因为相对于内圈的负荷方向恒定。例如: 振动场合应用、振动筛或电机 条件示范4 内圈静止 外圈旋转 负荷与外圈一起旋转 内圈有旋转负荷 外圈有静止负荷 内圈与轴之间需要过盈配合，因为相对于内圈的负荷方向有变化。外圈与轴承座之间可以用游隙配合，因为相对于外圈的负荷方向恒定。 例如: 回转式碎石机、（旋转木马传动)
毕业设计说明书 课题:轴套零件的加工工艺规程及夹具设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院
二O一一届毕业设计（论文）任务书 专业：数控技术班级：数控姓名：学号：一、设计题目(附图)： 轴套零件机械加工工艺规程制订及第 25 工序工艺装备设计。 二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。 三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定： 6、切削用量及工时定额确定：确定每道工序切削用量及工时定额。 7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片） 8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）
10、某工序数控编程程序设计。 四、上交资料（除资料2使用标准A3手写外，其余电子文稿指导教师审核后，打印上交） 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写） 2、工艺文件一套（含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（打印图纸）；零件图两张以上（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。 7、数控编程程序说明书 五、起止日期： 2010年月日一2010年月日(共8周) 六、指导教师： 七、审核批准： 教研室主任：系主任： 年月日 八、设计评语： 九、设计成绩： 年月日
设计说明书 题目：纵轴套零件的工艺规程及钻、攻6-M5-7H螺纹的工装夹具设计 学生： 学号：专业： 班级：指导老师：
摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 纵轴套零件的加工工艺规程及其钻、攻6-M5-7H 螺纹的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差
ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the process ing 0 140 hole jig desig n is in eludes the comp onents processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
轴套类零件加工工艺设计说明书 课程作业：机械加工工艺课程设计第三次作业 班级组别：机设1011第八组 指导老师：蔡海涛 组长：方航炳 成员：裘迟欢、邱炎、解益诚 编制：方航炳 2012年4月5号
目录 1、计算生产纲领，确定生产类型·2 2、零件图分析·3 2.1零件的作用·3 2.2零件的材料及其力学性能·3 2.3零件的结构工艺分析·3 3、毛坯分析及毛坯尺寸，设计毛坯图·4 3.1毛坯的选择·4 3.2毛坯图的设计·4 4、工序设计·7 4.1选择加工设备与工艺装备·7 4.2加工余量，工序尺寸，及其公差的确定·7 5、确定工序尺寸·8 5.1确定圆柱面的工序尺寸·8 6、工序30切削用量及基本时间的确定·9 6.1工时定额的计算与说明·9 7、三维造型·17 8、参考文献·20 附件
一、零件图 二、机械加工工艺过程卡 三、机械加工工序卡 四、零件检验卡
1 计算生产纲领，确定生产类型 零件的生产纲领可按下式计算：N=Qn（1+α%）（1+β%） 式中：N——零件的生产纲领（件/台）； Q——产品的年产量（台/年）； n——每台产品中，该零件的数量（件/台）； α%——零件的备品率； β%——零件的平均废品率。 生产纲领决定生产类型，但是生产类型与零件的大小与复杂程度有关。生产类型可根据下表确定。 生产纲领和生产类型的关系 生产类型 零件的年生产纲领（件/年） 重型零件（30kg以上）中型零件（4-30kg）轻型零件（4kg以下） 单件生产＜5 ＜10 ＜100 小批生产5-100 10-200 100-500 中批生产100-300 200-500 500-5000 大批生产300-1000 500-5000 500-50000 大量生产＞1000 ＞5000 ＞50000 该产品年产量为5000件，其设备品率为1.5％，机械加工废品率为l.5％，现制订该套类零件的机械加工工艺规程。 N=Qn（1+α%）（1+β%） =10000×（1+1.5%）（1+1.5%） =10302.25件/年 N取整数则N=10303 套类零件的年产量为10303件，现已知该产品属于轻型机械，根据上表生产 类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批生产。 限制条件：φ60 → 70h7、φ80 →φ90、φ100 →φ120。
CA6140轴套工艺规程设计 沈阳航空航天大学 课程设计题目CA6140轴套工艺规程设计 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：
CA6140轴套工艺规程设计 目录 前言 (1) 一、零件的分析 (2) 1、零件的作用 (2) 2、零件的工艺分析 (2) 3、零件的生产类型 (2) 二、工艺规程设计 (3) 1、毛坯的设计 (3) 1.1、毛坯的种类 (3) 1.2、选择毛坯 (3) 1.3、毛坯锻件公差等级 (3) 1.4、毛坯锻件材质系数 (3) 1.5、毛坯锻件质量及复杂系数 (3) 1.5.1、毛坯锻件质量估算 (3) 1.5.2、毛坯复杂系数计算 (4) 1.6、确定毛坯尺寸及加工余量 (4) 1.6.1毛坯高度方向尺寸加工余量 (5) 1.6.2毛坯锻件圆角的选择 (5) 1.6.3模锻斜度的选择 (5) ２、定位基准的选择 (5) 2.1、粗基准的选择 (5) 2.２、精基准的选择 (6)
CA6140轴套工艺规程设计 3、表面加工方法的确定 (6) 3.1、CA6140车床轴套表面加工方案 (6) 3.2工序安排原则 (7) 3.3工序的拟定 (7) 3.4加工余量、工序尺寸以及公差的确定 (8) 4、切削刀具的选择 (13) 5、量具的选择 (14) 6、机床的选择 (14) 三、专用夹具的设计 (15) 1、凸缘槽5H9工艺性要求 (15) 2、定位基准的选择 (17) 3、定位误差的计算 (17) 4、夹具尺寸确定及零件选取 (18) 5、非标准件的设计 (17) 6、夹具操作方法 (18) 总结 (19) 参考文献 (19)
鉴定材料 无键轴套配合新型拆装方式的 研究与实施 负责单位：攀钢集团西昌钢钒有限公司维修中心 二〇一六年十月
目录 1前言 (1) 2试验 (2) 2.1 利用液氮作为深度制冷剂，得出冷缩曲线系数表的试验方法和技术路线 (4) 2.2 采用高压油泵轴套内部注压，得出膨胀曲线系数表的试验方法和技术路线 . 7 2.3 液压辅助拆装机构试验方法和技术路线 (10) 3工业现场实践情况 (11) 4效益分析 (12) 4.1经济效益 (12) 5.2社会效益 (12) 5项目的突破及创新点 (12) 6结论 (12) 参考文献 (13)
鉴定材料：无键轴套配合新型拆装方式的研究与实施 1.前言 无键轴套配合是一种传动机械部件，即一种适用于轴孔连接的无键连接紧固装置，通过过盈配合达到传达扭矩的目的，工作中传递较 大扭矩时，不容易损坏部 件。目前较精密的连续生 产工艺设备中采用此类部 件传递扭矩已经普及化， 无键轴套配合的装配采用 热膨胀传统方式装配较为 普遍，但热拆装已满足不 了特种设备的拆装要求，拆除时受到较多的约束条件限制，目前国内 外主要推行冷拆、液压方式拆装，拆除成功率得到很大的提高，而且 不损坏机械部件内部接触部位。 2、现状 无键轴套配合运用在轧钢系统较为普遍，辊道系统、步进梁销轴、 开卷机组联轴器、活套电机接手、吊车车轮等多个部位，连续生产系 统检修模式多为定修模式，需要定期更换辊道辊子、步进梁销轴、开 卷机开盖、电机解体、车轮更换等作业任务，势必进行的工作就是对 以上配合部位的轴、套进行拆装。长期实践证明，常规的锤击、加热、 顶升等方式拆除成功率较低，以至于进行破坏性拆除，破坏性拆除恢 复困难，极大的制约恢复生产所具备的条件，而且购置加急备件费用
任务2套类零件工艺规程编制 套类零件由于功用、结构形状、材料、热处理以及尺寸不同，其工艺差别很大。按结构形状来分，大体上分为短套与长套2类。以下讨论典型套类零件加工的工艺规程编制和工艺特征。 2.1套类零件的工艺规程编制实例 1．汽缸套零件加工工艺 图3-15所示为A110型柴油机汽缸套零件图，其加工工艺过程见表3-5。 A110型柴油机汽缸套的长径之比L D≈2.5，属短套筒类。内孔G面φ110mm是重要的工作面， 需经粗加工、半精加工、精加工和精密加工等4个加工阶段才能完成。外圆面φ129mm，φ132mm和法兰凸台端面均与内孔φ110mm有位置精度要求，在工艺上采用互为基准的方法来实现。该件选用QT600-02材料，以保证其耐磨性和力学性能。 图3-15 A110型柴油机汽缸套零件图
对于汽缸套这样的短套零件，加工内孔时可直接夹紧外圆。为达到图样加工精度和表面粗糙度要求，金刚镗后，再进行珩磨加工，以进一步提高内孔精度和满足图样表面粗糙度要求，为减少孔的误差，粗珩后将汽缸套掉头再进行精珩。加工外圆时，为提高生产率，采用靠模加工，头部凸台部位采用法兰专用刀，既保证精度，又提高了生产率。工件定位夹紧采用高效气压胀胎夹具，不但定位精确，而且定位夹紧迅速、方便。汽缸套的这些工艺特点均为根据大批量生产条件考虑的。 2．某钻床主轴套零件加工工艺 图3-16所示为钻床主轴套零件图，其加工工艺过程见表3-6。
表3-6某钻床主轴套零件加工工艺过程 续表
3．油缸本体零件加工工艺 液压系统中的油缸本体（如图3-17所示）是比较典型的长套筒类零件。其结构简单，壁薄容易变形，加工面比较少，加工方法变化不多，加工工艺过程见表3-7。现对油缸本体零件加工工艺作一简单分析。 图3-17 油缸本体简图 表3-7 油缸本体加工工艺过程
XX 省水利技术学院 毕业论文 课题：轴套类零件加工工艺分析专业：数控技术及应用 姓名：葛庆贺 班级：数控08441 指导老师：赵勇 房伟 2011年9月10日
目录 前言 (3) 第一章零件结构及毛坯分析 (6) 1.1零件结构及毛坯分析 (6) 1.2材料分析 (6) 1.3毛坯分析 (6) 第二章零件结构工艺 (8) 第三章选择加工设备与刀、夹具 (10) 3.1 机床的选择 (10) 3.2 刀具的选择 (11) 3.3 夹具的选择 (12) 第四章加工工艺分析 (14) 4.1 夹紧方式 (14) 4.2 定位基准的选择 (14) 4.3 加工顺序的安排 (15) 4.4 切削用量的确定及功率的校核 (16) 4.5 切削液的选择 (18) 第五章数控加工刀具卡 (20) 第六章数控加工工序卡 (23) 第七章程序的编制 (26) 第八章加工步骤 (29) 参考文献 (31)
前言 毕业设计是我们结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥 梁。毕业设计是我们大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有分量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报道书。撰写毕业设计是我们在校最后一次知识的全面检验，是对基本知识，基本理论和基本技能掌握程度的一次总测试。 撰写毕业设计中需要将理论运用于实际操作中，并通过自己对知 识的掌握和学习将零件的结构分析清楚。并进一步对其进行工艺分析。 精密主轴的加工涉及到我们数控知识的很多方面。首先必须能够 作到1：合理选用材料和规定的相应热处理。2：掌握基本指令的综合使用能力。3：掌握综合轴类的加工工艺分析。4：能设计简单的夹具并选择相应的机床。5：能确定各工序有关的切削因素，能对加工质量进行分析处理。6：能熟练掌握基准的选择，掌握保证尺寸精度的技能技巧。 此次设计的磨床主轴加工方案的技能点主要在于锥面的加工，带 凹槽零件的编程，深孔的加工，内螺纹的加工，外圆的铣扁，高精度磨削。这些都是我们学习三年数控必须掌握的基础知识，也是考验我们是否能学以至用的时候。 通过对需要加工的零件，进行结构与技术要求的分析和加工工 艺的分析及刀具及机床的选择，使得自己对所学的知识做一次全面的总结。在这个过程中也了解到关于数控技能方面的一些操作规程。零
湖北文理学院 成绩_________ 机械制造技术课程设计 题目轴套零件的机械加工 工艺规程和夹具设计 院（系）机械与汽车工程学院 班级机制 学生姓名 学号 指导教师 二○一五年六月
湖北文理学院 轴套零件的机械加工工艺规程和夹具设计 摘要:本设计是基于轴套零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。轴套零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词:轴套类零件，加工工艺，专用夹具，设计
目录 第一章零件的分析.....................................................................................................................................3.. . 1.1 零件的作用......................................................................................................................................3.. . 1.2 零件的工艺分析.............................................................................................................................3.. . 1.3 零件生产类型的选择 ....................................................................................................................4..第二章确定毛坯类型绘制毛坯简图......................................................................................................5.. 2.1 选择毛坯 ..........................................................................................................................................5.. . 2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量..............................................................................................5. 2.3 绘制毛坯-零件合图.....................................................................................................................5..第三章工艺过程设计.................................................................................................................................7.. . 3.1 定位基准的选择.............................................................................................................................7.. . 3.2 零件各表面加工方法的选择.......................................................................................................7.. 3.3 加工阶段的划分.............................................................................................................................8.. . 3.4 工序顺序安排..................................................................................................................................8.. . 3.5 热处理工序及辅助工序的安排...................................................................................................8.. 3.6 确定总的工艺路线.........................................................................................................................9.. 3.7 工艺装备的选择...........................................................................................................................1..0.第四章xxx 机械加工工序设计 (11) 4.1 工序简图的绘制 (11) 4.2工序余量的确定 (11) 4.3 工序尺寸的确定...........................................................................................................1..2 4.4 切削用量的确定...........................................................................................................1..2 4.5 时间定额估算 ...............................................................................................................1..4第五章xxx 专用夹具设计 .......................................................................................................................1..5 5.1 夹具设计任务..................................................................................................................................1..5 5.2 拟订钻床夹具结构方案与绘制夹具草图...............................................................................1. 5 5.3 绘制夹具装配总图.......................................................................................................................1..7 5.4 夹具装配图上标注尺寸、配合和技术要求 ..........................................................................1. 8 5.5 夹具专用零件图设计绘制 .........................................................................................................1..8第六章设计小结 .......................................................................................................................................2..0.参考文献......................................................................................................................................................2..1.
毕业设计（论文） 标题：轴套配合件的加工工艺分析学生姓名：肖闽禹 系部：机械工程系 专业：模具设计与制造 班级：093 指导教师：陈庆堂
目录 摘要EE (4) 1 零件的加工工艺分析 (5) 1.1零件图的工艺分析 (5) 1.2分析零件图纸中的尺寸 (6) 1.3零件的结构工艺性分析 (6) 1.4零件毛坯的选择 (7) 1.5零件的安装 (8) 2 数控加工工艺方案的制定 (9) 2.1工序与工步的划分 (9) 2.2加工机床的选择 (10) 2.3刀具的选择 (10) 2.4量具的选择 (11) 2.5夹具的选择 (11) 2.6冷却液的选择 (12) 3 切削用量的选择 (13)
3.1切削用量的选择原则 (13) 3.2背吃刀量的选择 (14) 3.3确定主轴转速 (14) 3.4进给量或进给速度的选择 (15) 4 数控加工工艺过程卡片 (16) 4.1确定加工路线 (16) 4.2数控加工工艺过程卡片 (17) 4.3刀具卡 (18) 4.4编写程序数控加工程序 (18) 5 零件的加工及结果分析 (23) 5.1对刀 (23) 5.2加工零件 (23) 5.3零件加工结果 (23) 5.4原因分析 (23) 5.3解决方法 (24) 总结 (25) 参考文献： (26)
轴套配合件的加工工艺分析 摘要：本文是对典型轴套类零件加工技术的应用及数控加工的工艺性分析，主要是对零件图的分析、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、数控加工工艺文件的填写、数控加工程序的编写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。还重点对轴套零件的加工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。 关键字：工艺分析加工程序切削用量公差