典型零件选材及工艺分析

典型轴类零件数控加工工艺分析摘要: 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化，因为效率、质量是先进制造业的主体。

高速、高精加工技术可极大地提升效率，提高产品的品质，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，制定合理的加工方案，选择合适的道具，确定科学的切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些分析处理。

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。

关键词: 工艺分析；加工方案；加工路线；控制尺寸一、零件加工工艺分析图1-1 典型轴类零件图1、零件技术要求（1）锐角倒钝；（2）未注形位公差应符合GB1184-80的要求；（3）未注长度尺寸运供需偏差±0.2mm；（4）不准使用锉刀、纱布进行修磨工件表面。

该零件由圆柱、圆弧、圆锥、槽、螺纹、内孔等表面组成。

选用毛培为45#钢，Φ50×130m m，无热处理和硬度要求。

2、确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工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要求等全面考虑。

考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，采用数控车床。

3、分析图样尺寸考虑到采用数控车床，在图样中有几个点的坐标值要加以确定如图1-2所示：需要确定的坐标有a点、b点、c点。

在确定三点坐标之前，先确定工件坐标系。

暂时以工件的右端面回转中心为工件坐标系的坐标原点O。

A点的计算 z值-13，x值23（半径值）B点的计算 z值（13+L1），x值13L1值的计算：462 -132 = L1 2 L1=18.973B点z值=（13+L1）=13+18.9763=31.973B点坐标Z-31.973 , X13C点的计算Z值-42， X值(23-L2)L2值的计算：cos10。

[精编]典型零件加工工艺分析
零件加工工艺分析是设计、制造过程中一个重要环节，是实现目标产品功能性能要求
的关键技术手段。

因此，在设计制造各项工艺参数之前，都需要对零件加工工艺进行仔细
分析。

一般来说，零件加工工艺分析包括了材料分析、过程分析、方法分析以及可行性分析。

一般从这四个方面进行系统分析零件加工工艺，以更好地确定加工的方式、材料的选择，
既节省生产成本，又能保证加工质量。

首先，在进行零件加工工艺分析之前，要对零件的形状、尺寸、强度要求等基本参数
进行分析研究，由此决定该类零件的材料，并确定加工工艺。

其次，在选择加工过程前，应该全面分析以下情况：比如说零件加工过程中所耗费的
多少工序、每个工序耗费的时间、加工设备的选型、零件的表面处理等，以此确定最适合
的加工过程及做工的方法。

再者，在确定加工精度和质量时，要根据零件的加工精度要求、外观质量和内部质量
来进行评估，同时考虑加工工艺及其所使用的设备，以确定分析出加工工艺、材料等方面
的技术指标，对比加工质量达标程度。

最后，在加工技术分析中，还要进行可行性分析，旨在确定加工工艺是否可行，综合
考虑加工所需设备和设施、加工工艺、加工费用、质量等要素，实施零件的加工成本控制
及经济性分析，从而更好地将零件加工工艺应用于实践。

总之，准确评估零件加工工艺瓶颈，分析大量的工艺参数，实施有效的加工成本控制，是每一个零件加工企业的目标。

要更好地实现这一目标，必须对零件加工工艺进行全面系
统的分析，以帮助企业在生产加工过程中实施科学管理、有效控制成本。

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。

[精选]典型零件加工工艺（一）数控车削加工典型零件工艺分析实例1.编写如图所示零件的加工工艺。

（1）零件图分析如图所示零件，由圆弧面、外圆锥面、球面构成。

其中Φ50外圆柱面直径处不加工，而Φ40外圆柱面直径处加工精度较高。

零件材料：45钢毛坯尺寸：Φ50×110（2）零件的装夹及夹具的选择采用机床三爪自动定心卡盘，零件伸出三爪卡盘外75mm左右，以外圆定位并夹紧。

（3）加工方案及加工顺序的确定以零件右端面和中心轴作为坐标原点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求，零件从右向左加工，将粗、精加工分开来考虑。

加工工艺顺序为：车削右端面→复合型车削固定循环粗、精加工右端需要加工的所有轮廓（粗车Φ44、Φ40.5、Φ34.5、Φ28.5、Φ22.5、Φ16.5外圆柱面→粗车圆弧面R14.25→精车外圆柱面Φ40.5→粗车外圆锥面→粗车外圆弧面R4.75→精车圆弧面R14→精车外圆锥面→精车外圆柱面Φ40→精车外圆弧面R5）。

（4）选择刀具选择1号刀具为90°硬质合金机夹偏刀，用于粗、精车削加工。

（5）切削用量选择粗车主轴转速n=630r/min，精车主轴转速V=110m/min，进给速度粗车为f=0.2mm/r，精车为f=0.07mm/r。

2.编写如图1－26所示的轴承套的加工工艺（1）零件图分析零件表面由内圆锥面，顺圆弧，逆圆弧和外螺纹等组成。

有多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求（如果加工质量要求较高的表面不多可列出）。

零件材料：45号钢毛坯尺寸：φ80×112（2）零件的装夹及夹具的选择内孔加工时，以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧，需掉头装夹；加工外轮廓时，以圆锥心轴定位，用三爪卡盘夹持心轴左端，右端利用中心孔顶紧。

（3）加工方案及加工顺序的确定以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求，确定先内后外，先粗后精的原则。

轴类零件选材及工艺分析在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是另一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。

轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。

要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材，还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。

实践证明，受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件，其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。

下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例进行分析。

（一）机床主轴在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点：<1> 受力的大小。

不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。

<2> 轴承类型。

如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。

<3> 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。

结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂，因此在选材上应给予重视。

主轴是机床中主要进零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。

因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。

1、机床主轴的工作条件和性能要求C616-416车床主轴如图1-2所示。

该主轴的工作条件如下：①承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用；②主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有相对摩擦；③花健部分经常有磕或相对滑动。

总之，该主轴是在滚动轴承中动转，承受中等负荷，转速中等，有装配精度要求，且受到一定的冲击力作用。

由此确定热处理技术条件如下：①整体调质后硬度应为HB200~230，金相组织为回火索氏体；②内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50，表面3~5㎜内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体；③花键部分的硬度为HRC48~53，金相组同上。

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，只要提高装夹度，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。

依照图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，提高装夹刚性，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。

数控车床车削典型零件工艺分析数控车床是一种利用数控技术进行自动化车削加工的机床，广泛应用于制造业的各个领域。

下面将以数控车床车削典型零件为例进行工艺分析。

以加工一台螺杆为例，工艺分析如下：1.零件材质选择：根据螺杆的使用要求，选择适当的材料，常见的有碳钢、不锈钢等。

2.设计图纸：根据产品需求，在CAD软件中绘制螺杆的设计图纸，包括尺寸、形状等。

3.工艺规程编制：根据零件的设计要求，编制螺杆的工艺规程，包括车削工序、工艺参数、刀具选择等。

4.刀具选择：根据工艺规程选择适合的刀具，考虑切削力、刀具寿命等因素。

5.数控编程：根据工艺规程，利用CAM软件编写数控程序，确定刀具路径、切削深度、进给速度等参数。

6.夹紧装夹：将材料切割到合适的长度后，将工件固定在数控车床的主轴上，使用合适的夹具夹紧。

7.车削加工：根据数控程序进行车削加工，包括外径车削、内径车削、螺纹加工等工序。

8.检测与修正：每一道工序完成后，需要进行质量检测，确保零件尺寸、表面粗糙度等符合要求。

若发现问题，及时进行修正。

9.表面处理：根据产品要求，对螺杆表面进行处理，如抛光、镀层等。

10.质量检验：经过表面处理后，对零件进行再次质量检验，确保各项指标符合要求。

11.包装运输：将加工好的螺杆进行包装和标识，便于运输和使用。

以上是加工一台螺杆的工艺流程，数控车床的精度高、重复性好，能够高效、精确地进行复杂零件的加工。

在实际应用中，根据不同的零部件要求，工艺流程可能会有所不同，但总的来说，工艺分析包括材料选择、工艺规程编制、刀具选择、数控编程、夹紧装夹、车削加工、检测与修正、表面处理、质量检验、包装运输等环节。

通过合理的工艺分析和流程设计，可以实现零件的高效、精确加工，提高生产效率和产品质量。

机械零件的选材原则与工艺分析一、选材的一般原则（1）材料的使用性能——选材的最主要依据指的是零件在使用时所应具备的材料性能，包括机械性能、物理性能和化学性能。

对大多数零件而言，机械性能是主要的必能指标，表征机械性能的参数主要有强度极限σb、弹性极限σe、屈服强度σs或σ0.2、伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧性ak及硬度HRC或HBS等。

这些参数中强度是机械性能的主要性能指标，只有在强度满足要求的情况下，才能保证零件正常工作，且经久耐用。

在材料力学的学习中，已经发现，在设计计算零件的危险截面尺寸或校核安全程度时所用的许用应力，都要根据材料强度数据推出。

（2）材料的工艺性能材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。

其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。

所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一。

1．铸造性能：一般是指熔点低、结晶温度范围小的合金才具有良好的铸造性能。

如：合金中共晶成分铸造性最好。

2．压力加工性能：是指钢材承受冷热变形的能力。

冷变形性能好的标志是成型性良好、加工表面质量高，不易产生裂纹；而热变形性能好的标志是接受热变形的能力好，抗氧化性高，可变形的温度范围大及热脆倾向小等。

3．切削加工性能：刀具的磨损、动力消耗及零件表面光洁度等是评定金属材料切削加工性能好坏的标志，也是合理选择材料的重要依据之一。

4．可焊性：衡量材料焊接性能的优劣是以焊缝区强度不低于基体金属和不产生裂纹为标志。

5．热处理：是指钢材在热处理过程中所表现的行为。

如过热倾向、淬透性、回火脆性、氧化脱碳倾向以及变形开裂倾向等来衡量热处理工艺性能的优劣。

总之，良好的加工工艺性可以大减少加工过程的动力、材料消耗、缩短加工周期及降废品率等。

优良的加工工艺性能是降低产品成本的重要途径。

（3）材料的经济性能每台机器产品成本的高低是劳动生产率和重要标志。

产品的成本主要包括：原料成本、加工费用、成品率以及生产管理费用等。

典型套筒类零件的加工工艺分析引言：套筒类零件是机械零件中常见的一种，广泛应用于各种机械设备中。

其加工工艺分析对于提高零件的加工质量和降低成本具有重要意义。

本文将从设计、材料选择、工艺规划以及加工工艺等方面对典型套筒类零件的加工工艺进行详细分析。

一、设计：二、材料选择：三、工艺规划：1.工艺路线规划：根据零件的形状、材料和加工要求，确定合适的工艺路线。

典型的工艺路线包括铣削、车削、钻孔、镗孔、磨削等工序。

2.切削参数选择：根据零件的材料和加工要求，选择合适的切削参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。

通过试切试验和经验总结，不断优化和调整切削参数。

3.夹具设计：根据零件的形状和加工要求，设计合适的夹具，以保证零件在加工过程中的稳定性和精度。

四、加工工艺：1.车削工艺：车削是加工套筒类零件常用的工艺之一、根据零件的形状和加工要求，选择合适的切削工具和切削参数进行车削。

2.镗削工艺：镗削用于加工孔的精度要求较高的套筒类零件。

根据零件的尺寸和加工要求，选择合适的镗削刀具和切削参数进行镗削。

3.铣削工艺：铣削常用于加工套筒类零件的外形轮廓。

根据零件的形状和加工要求，选择合适的铣削刀具和切削参数进行铣削。

4.钻孔工艺：钻孔通常用于套筒类零件的孔加工。

根据零件的尺寸和加工要求，选择合适的钻孔刀具和切削参数进行钻孔。

5.磨削工艺：磨削常用于加工套筒类零件的表面精加工。

根据零件的表面粗糙度要求，选择合适的磨削工具和切削参数进行磨削。

五、加工装备和工具选择：根据零件的工艺要求，选择合适的加工装备和工具。

常用的加工设备包括车床、铣床、钻床、磨床等。

根据工艺要求和经济性考虑，选择合适的设备和工具。

六、检验和质量控制：在加工过程中，需要进行适当的检验和质量控制，以确保零件的加工质量。

常用的检验方法包括尺寸检验、形状检验、表面粗糙度检验等。

结论：典型套筒类零件的加工工艺分析对于提高零件的加工质量和降低成本具有重要意义。

通过合理的设计、材料选择、工艺规划和加工工艺，可以实现零件的精确加工和高效生产。