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空心轴类零件加工工艺手册设计及程序编
制
1. 引言
本文档旨在设计和编制一份空心轴类零件的加工工艺手册及相应的程序。
该手册将提供详细的工艺流程和操作步骤，以确保空心轴类零件的高质量加工和生产。
2. 工艺设计
2.1 材料选择
在空心轴类零件加工过程中，应根据具体的要求和使用环境选择合适的材料。
材料的选择应考虑耐磨性、强度和耐腐蚀等因素。
2.2 加工工艺流程
设计合理的加工工艺流程对于确保空心轴类零件的精确加工非常重要。
加工工艺流程应包括以下步骤：
- 零件的切削加工（车削、铣削等）
- 孔的加工（钻孔、镗孔等）
- 内外圆的加工（磨削、磨齿等）
- 表面处理（镀铬、喷涂等）
2.3 工艺参数确定
在加工空心轴类零件时，需要确定合适的加工工艺参数，如切
削速度、进给速度和切槽深度等。
这些参数的选择应根据材料的性
质和加工过程的要求进行确定。
3. 程序编制
为了提高生产效率和减少人为错误，可以编制相应的加工程序。
程序编制应包括以下内容：
- 自动化设备的参数设置
- 刀具路径的规划
- 加工参数的设定
- 异常处理和故障排除
4. 结束语
本文档设计和编制了一份空心轴类零件的加工工艺手册及程序。
通过遵循手册中的工艺流程和程序指导，可以保证空心轴类零件的
质量和生产效率。
在实际应用中，建议根据具体需求进行适当的调
整和优化。
轴机械加工工序说明书一、引言轴机械加工是指将工件的轴向形状和尺寸加工到规定的精度和表面质量的工艺过程。
在机械制造领域中，轴机械加工是一项重要的工序，广泛应用于各种机械设备的制造中。
本文将对轴机械加工的工序进行详细说明，以便读者了解该工艺的具体流程和要点。
二、工序流程1. 轴机械加工的第一步是准备工作。
首先，需要根据工程图纸和要求准备加工所需的原材料，包括轴材和刀具等。
然后，对加工设备进行检查和调试，确保其正常运转。
2. 第二步是进行粗加工。
在粗加工过程中，需要根据工程图纸上的要求，选择合适的切削工具和加工方式。
通常采用车削或铣削的方式进行轴的粗加工，以便快速去除多余材料，初步形成工件的轴向形状。
3. 第三步是进行精加工。
在精加工过程中，需要使用细小的切削工具，通过车削、铣削、磨削等方式，逐步将工件的轴向形状加工到规定的精度。
这一步需要加工人员具备较高的技术水平和经验，以确保加工质量。
4. 第四步是进行表面处理。
在轴机械加工完成后，通常需要对工件的表面进行处理，以提高其表面质量和耐蚀性。
常见的表面处理方式包括镀铬、氮化、热处理等，根据工程要求选择合适的处理方式。
5. 最后一步是进行质量检验。
在轴机械加工完成后，需要对加工后的工件进行质量检验，以确保其符合设计要求。
常用的质量检验方法包括尺寸检测、外观检查、硬度测试等，根据工程要求选择合适的检验方法。
三、注意事项1. 在轴机械加工过程中，应严格按照工程图纸和要求进行加工，避免误差和偏差的产生。
2. 在选择切削工具和加工方式时，应根据工件材料、形状和加工要求来确定，以确保加工质量和效率。
3. 在加工过程中，需要注意刀具的磨损情况，及时更换或修复刀具，以保证加工的准确性和表面质量。
4. 在进行表面处理时，应注意操作规范，避免对工件造成不必要的损伤。
5. 在质量检验过程中，应使用精密的测量工具和设备，以确保检测结果的准确性和可靠性。
四、工序优化为了提高轴机械加工的效率和质量，可以采取以下优化措施：1. 优化切削工艺参数，包括切削速度、进给量和切削深度等，以提高加工效率和减少切削力。
偏心轴机械制造工艺设计简明手册
一、概述
偏心轴是机械制造中常见的一种零件，由于其具有偏心特性，因此在许多机械设备中都有广泛应用。
本文主要介绍偏心轴的机械制造工艺设计，旨在为相关制造企业提供简明、实用的参考。
二、材料选择
偏心轴的材料选择应根据其使用要求、工作条件和工艺性能等因素综合考虑。
常用的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
在选择材料时，应考虑材料的机械性能、耐腐蚀性、耐磨性、经济性等因素。
三、加工工艺流程
1. 毛坯制造
根据零件的尺寸和材料，选择合适的毛坯制造方法。
常用的毛坯制造方法有铸造、锻造、焊接等。
2. 预备加工
对毛坯进行初步加工，包括去除毛刺、清理表面等。
3. 粗加工
对偏心轴进行粗加工，包括车削、铣削等，使其基本达到所需形状和尺寸。
4. 精加工
对粗加工后的偏心轴进行精加工，包括磨削、抛光等，使其达到最终的尺寸和表面质量要求。
5. 检测与检验
对加工完成的偏心轴进行检测和检验，确保其符合设计要求。
四、工艺参数选择
在加工过程中，应选择合适的工艺参数，如切削速度、进给量、切削深度等。
这些参数的选择直接影响加工效率和加工质量。
因此，在实际生产中，应根据具体情况进行调整和优化。
五、注意事项
1. 在加工过程中，应注意防止工件松动或脱落，以免造成安全事故。
2. 对于具有较高精度要求的偏心轴，应采用高精度机床进行加工，以保证加工精度。
芯轴拉伸试棒的加工工艺过程一、前期准备1.1 材料准备芯轴拉伸试棒的材料可以选择304不锈钢或者316L不锈钢，一般选用直径为10mm的圆钢。
在选材时需要注意材料的质量和表面光洁度。
1.2 设备准备拉伸试棒加工需要使用到以下设备：1）车床：用于对圆钢进行粗加工和成型。
2）磨床：用于对圆钢进行精加工和表面处理。
3）拉伸机：用于将圆钢进行拉伸处理。
4）切割机：用于对拉伸后的试棒进行切割。
二、加工步骤2.1 粗加工首先将选好的不锈钢圆钢放入车床上，进行粗加工。
具体步骤如下：1）将圆钢夹在车床上，并调整好刀具的位置和角度。
2）开动车床，开始对圆钢进行粗加工。
要注意控制进给速度和切削深度，保证加工质量。
3）根据需要，可以对圆钢进行多次粗加工，直到达到所需形状和尺寸为止。
2.2 精加工经过粗加工后，圆钢的表面还不够光滑，需要进行精加工和表面处理。
具体步骤如下：1）将粗加工好的圆钢放入磨床上，并调整好磨轮的位置和角度。
2）开动磨床，对圆钢进行精加工。
要注意控制进给速度和磨削深度，保证加工质量。
3）经过多次精加工后，圆钢的表面会变得非常光滑。
2.3 拉伸处理经过精加工后，圆钢已经成为了试棒的形状，但是还需要进行拉伸处理，以提高其强度和硬度。
具体步骤如下：1）将精加工好的试棒放入拉伸机上，并固定好。
2）开动拉伸机，开始对试棒进行拉伸处理。
要注意控制拉伸速度和力度，并保持恒定。
3）根据需要，可以对试棒进行多次拉伸处理，直到达到所需强度和硬度为止。
2.4 切割经过拉伸处理后，试棒已经成为了所需长度。
最后一步是将试棒切割成所需长度。
具体步骤如下：1）将拉伸好的试棒放入切割机上，并固定好。
2）开动切割机，对试棒进行切割。
要注意控制切割速度和深度，保证切割质量。
3）对切割后的试棒进行表面处理，使其表面光滑。
三、质量控制在加工过程中，需要对每个步骤进行严格的质量控制，以保证最终产品的质量。
具体控制要点如下：1.1 材料选择：选择质量好、表面光洁度高的不锈钢材料。
一.零件的分析（一）零件的图样分析1）偏心轴φ803.006.0--mm 的轴心线相对于螺纹M8的基准轴心编偏心距为2mm 。
2）调质处理28~32HRC.（二）调整偏心轴机械加工工艺过程卡 工序号工序名称 工序内容工艺装备 1下料 六方钢φ14mm ×380mm （10件连下） 锯床 2 热处理调质处理28~32HRC3 车 三抓自定心卡盘夹紧六方钢的一端，卡盘外长度为40mm ，车端面，车螺纹外径φ805.010.0--mm 及切槽2×φ6.5mm 。
长度为11mm ，倒角1×45°，车螺C620、螺纹环规（三）工艺分析1）调整偏心轴结构比较简单，外圆表面粗糙度值为R a1.6μm，精度要求一般，M8为普通螺纹，主要用于在调整尺寸机构的微调上使用。
2）零件加工关键是保证偏心距2mm，因偏心轴各部分尺寸较小，偏心加工可在车床上装一偏心夹具来完成加工。
3）若用棒料（圆钢）加工调整偏心轴，其加工工艺方法与用六方钢基本相同，只增加一道铣六方工序。
二.确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。
本零件为简单轴类零件，因此选择六方钢φ14mm×380mm，10件连下。
铸件。
三.基面的选择1）粗基准的选择，因为本零件为简单轴类零件，因此选择以外圆作为粗基准是完全合理的，按工艺中规定以M8螺纹及端面为定位基准车偏心。
在工装上加工一个偏心距为2mm 的M8螺纹孔，将偏心工装装夹在车床三爪自定心或四爪单动卡盘上，按其外径找正，找正后夹紧即可。
2）精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
四.制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中起来提高生产效率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
DF4芯轴设计说明书一、零件图1 零件的功用本零件为DF4机车轴箱拉杆的芯轴，其功用是用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩。
2 零件工艺分析本零件为回转体零件，本零件共有两组加工表面，现分析如下： A. 以Φ22孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个Φ22孔，两个粗糙度为Ra1.6μm 的1：10斜面，两个粗糙度为Ra6.3μm 的平面及相关圆角、倒角。
B. Φ60的圆柱面的加工该圆柱面直径为Φ60−0.2−0mm,长度为115−0.70−0.23b12mm ，要求粗糙度为Ra0.8μm 。
这两组加工面中，加工1：10斜面是整个零件加工中的关键工序，需重点考虑。
两组加工面无特殊的位置要求。
对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二、工艺规程的设计1 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。
考虑到列车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属尽量不被切断，保证零件工作可靠。
由于零件年产量5000件，已达大批生产水平，且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用锻模成型。
这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。
2 基面的选择基面选择是工艺规程设计的重要工作之一。
基面选择得正确与合理，可以使加工质量得以保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中就会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
A.粗基准的选择由于零件毛坯为阶梯轴。
毛坯制造时，大小外圆有制造工艺导致的不同轴度误差。
此时，选择小端外圆为粗基准面，先加工大端外圆，然后以车过的外圆为精基准面，加工小端外圆。
这样可以保证小端外圆有足够的加工余量。
B．精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该对尺寸进行换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
毕业设计说明书题目：芯轴零件的加工及专用夹具设计班级：机制0806*名：**指导教师：***答辩日期2011年6月28日目录设计任务书毕业设计说明书正文前言一、零件的分析二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式（二）基面的选择（三）制定工艺路线（四）机械加工余量和工序尺寸以及毛坯尺寸的确定（五）确定切削用量及基本工时三、专用夹具设计（一）设计主旨（二）夹具设计四、毕业设计的心得体会参考文献机械制造工艺与机床夹具毕业设计任务书设计题目设计“芯轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生产纲领5000件）设计内容：1、毕业设计说明书正文前言机械制造工艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
一、零件的分析（一）零件的作用芯轴是回转类零件，主要用于和别的零件进行装配。
所以芯轴要有一定的配合精度以及表面接触强度，还有要有足够的刚度和耐磨性，以满足使用要求。
（二）零件的工艺分析该零件是轴类零件，形状不太复杂，尺寸精度要求比较高。
零件的主要技术要求分析如下：(1)Φ35的外圆和Φ53的凹槽,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。
(2)在Φ77的外圆切了一个槽,槽的两面和Φ77的端面有一定的角度要求。
(3)在Φ77的端面上打了5个M8的螺纹孔,要注意他们的相互位置。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢.考虑到芯轴在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择锻件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠.由于零件年产量为4000件,已达到大批生产的水平.而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。
(二)基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。
否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
1.粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准是完全合理的。
按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取Φ77的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹。
利用不完全定位来加工工件。
2.精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
(三)工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证.在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。
1.工艺路线方案一:工序1: 车端面,打中心孔, 车Φ77的外圆表面，倒角。
工序2: 调头车另一端面,打中心孔, 车Φ35+0.0160和Φ40的外圆，倒角。
工序3: 修研两端中心孔。
工序4: 半精车Φ35+0.0160的外圆表面并切槽。
工序5: 铣Φ53+0.0740的凹槽。
工序6：钻M8螺纹的底孔,倒角，攻螺纹工序7: 铣90度的槽。
工序8: 磨35+0.0160的外圆表面。
工序9：终检。
工序10：入库。
2.工艺路线方案二：工序1：铣端面，打中心孔。
工序2：掉头铣另一端面，打中心孔。
工序3：车Φ35+0.0160和Φ40的外圆，掉头车Φ77的外圆。
工序4: 半精车Φ35+0.0160的外圆表面并切槽。
工序5：钻M8螺纹的底孔，倒角，攻丝。
工序6: 铣Φ53+0.0740的凹槽。
工序7：铣90度的槽。
工序8: 磨35+0.0160的外圆表面。
工序9：终检。
工序10：入库.3.工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面在打中细孔，然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端，以此为基准来完成后面的工序。
方案二则与之不同，是先铣削好两个端面，打中心孔，以此为基准来加工余下的工序。
经比较可见，先加工好一端面和它所在端的外圆，以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证，并且定位也较方便。
在加工螺纹和铣凹槽的时候，方案一中的工序6、7、8，虽然只是在加工的先后顺序不同，这样的话可能会造成钻孔时的让刀。
故决定将方案二中的工序5、6、7移入方案一。
具体工艺过程如下：工序1: 车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角。
工序2: 调头车另一端面,打中心孔,车Φ35+0.0160和Φ40的外圆，倒角。
工序3: 修研两端中心孔。
工序4: 半精车Φ35+0.0160的外圆表面并切槽。
工序5：钻M8螺纹的底孔，倒角，攻丝。
工序6：铣Φ53+0.0740的凹槽。
工序7：铣90度的槽。
工序8: 磨35+0.0160的外圆表面。
工序9：终检。
工序10：入库以上方案大致看来还是合理的。
但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能的加工手段之后，发现仍有问题，主要表现在螺纹加工以后加工90°的槽的时候零件定位困难，且夹具设计麻烦价格高。
如果先加工90°的槽的话不但夹具设计简单而且加工成本较低。
还有在铣Φ53的凹槽是铣刀直径太大，买的话价格较高。
故先铣一个较小的槽后在用车刀车到相应的尺寸。
因此，最后的加工路线确定如下：工序1: 车端面, 打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角。
工序2: 调头车另一端面, 打中心孔,车Φ35+0.0160和Φ40的外圆，倒角。
工序3: 修研两端中心孔。
工序4: 半精车Φ35+0.0160的外圆表面并切槽。
工序5：铣90度的槽。
工序6：钻M8螺纹的底孔，倒角，攻M8的螺纹。
工序7：铣Φ30的槽。
工序8: 车Φ53+0.0740的凹槽。
工序9: 磨Φ35+0.0160的外圆表面。
工序10：终检。
工序11：入库。
以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“芯轴”零件材料为45钢，生产类型为大批生产，可采用在锻锤上合模模锻毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面（Φ35、Φ40和Φ77）查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.2-14，其中锻件重量为4kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞180～315mm，其余量值规定为1.7～2.2mm，现取2.0mm。
2.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差查《工艺手册》表2.2-25，其中锻件重量为4kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞120～180mm，故长度方向偏差为（+1.2；-0.6）mm.长度方向的余量查《工艺手册》表2.2-25，其余量值规定为1.7～2.2mm,现取2.0mm。
3.M8螺纹孔参照《工艺手册》表2.3-20确定M8螺纹的底孔直径为Φ7。
（五）确定切削用量及基本工时工序1：车端面, 打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角。
本工序采用计算法确定切削用量。
1.加工条件工件材料：45钢，正火，模锻。
加工要求：粗车Φ77端面及Φ77的外圆，Φ77的端面和外圆表面的粗糙度值为R12.5。
机床：CA6140卧式车床。
刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mmX25mm,kr=90°,γo =15°,αo=8°,rε=0.5mm2.切削用量计算(1)车Φ77端面。
1）确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为2+1.2考虑7°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量Zmax=7mm,故实际端面余量可按Zmax=7mm考虑，分三次加工，ap=3mm计。
2）确定进给量f:根据《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》表2-19，当刀杆尺寸为16mmX25mm,ap≦3mm，以及工件直径为Φ81mm时F=0.5～0.7mm/r按CA6140车床说明书取f=0.51mm/r（参见表3-9）3)计算切削速度：按《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》）表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）。
v c=(Cv*k v)/(Tm*a p xv*f yv)式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。
k v见《切削手册》表１.２８，即k Mv=1.44,k sv=0.8,k kv=1.04,k krv=0.81,k Bv=0.97所以v c=(242X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97)/(600.2X30.15X0.510.35)m/min =108.8m/min4）确定机床主轴转速：n s=1000v c/πdw=1000X108.6/πX81=427r/min按机床说明书，与427r/min相近的机床转速为400r/min及450r/min。
现选取450r/min。
所以实际切削速度v=114.45r/min。
5）计算切削工时：按《工艺手册》表6.2-1，取l=40.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0t m=(l+l1+l2+l3)*i/nf=3X(40.5+2)/450X0.51=0.556min(2)车Φ77外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。
1）被吃刀量：单边余量Z=2mm，可一次切除。
2）进给量：根据《切削手册》表1.4，选用f=0.5mm/r。
3）计算切削速度：见《切削手册》表1.27v c=(Cv*k v)/(Tm*a p xv*f yv)=(242X1.44X0.8X0.81X0.97)/(600.2X20.15X 0.510.35)=110.17m/min4)确定主轴转速：n s=1000 v c/πdw=1000X110.17/πX81=433.16r/min按机床选取n=450r/min。
所以实际切削速度为V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min=114.45m/min5)检验机床功率：主切削力Fc按《切削手册》表1.29所示工时计算Fc=C a p f v k式中，C =2795，x =1.0, y =0.75, n=-0.15k =(σb/650) =(600/650)0.75=0.94, k =0.89所以Fc=2795X2X0.50.75X114.45-0.15X0.94X0.89N= 1318.9N 切削是消耗功率Pc为Pc= Fc*v c/6X104=1318.9X114.45/6X104kW=3.175kW由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8 kW,当主轴转速为450r/min时，主轴传递的最大功率为4.5kW，所以机床功率足够，可以正常加工。
