典型零件工艺过程举例(1).共44页
典型零件机械加工工艺过程
典型零件机械加工工艺过程1轴类零件加工分析(1)轴类零件加工的工艺路线1)基本加工路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。
①粗车—半精车—精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。
②粗车—半精车—粗磨—精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。
③粗车—半精车—精车—金刚石车对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。
④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。
2)典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。
对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。
(1)轴类零件的预加工轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。
校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，(2)轴类零件加工的定位基准和装夹1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。
中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。
当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。
典型零件加工工艺流程
典型零件加工工艺(轴类，箱体类，齿轮类等）轴类零件的一. 轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。
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.根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。
支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理1．轴类零件的材料⑴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20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵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。
2．轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
典型零件加工工艺路线举例
典型零件加工工艺路线举例（渗碳钢）1零件名称：载重汽车变速箱中间轴的三挡齿轮。
材料：20CrMnTi钢。
技术要求：要求渗碳层深度为1.2~1.6㎜，表面硬度为56~62HRC。
工艺路线：下料→锻造→正火→车削加工→加工齿形→渗碳（930℃）→预冷淬火（830℃）→低温回火（200℃）→磨削加工→磨齿→成品。
机械零件用钢：一）碳素铸钢二）渗碳钢三）调质钢四）弹簧钢五）滚动轴承钢2零件名称：捷达轿车的半轴。
材料：40Cr技术要求：整体调质，硬度为28~32HRC，表面感应淬火层为4~6㎜，硬度为50~55HRC。
工艺路线：下料→锻造→退火→粗机加工→调质处理→半精机加工→表面淬火+低温回火→精加工→成品。
3件名称：载重汽车板簧。
材料：60Si2CrVA技术要求：要求经淬火回火后硬度为415~495HB。
工艺路线：扁钢下料→加热压弯成形→淬火（油）→中温回火→喷丸→成品。
4件名称：圆板牙。
材料：9SiCr钢技术要求：硬度为60~63HRC，螺纹中径控制在要求范围之内。
工艺路线：下料→锻造→球化退火→机械加工→淬火→低温回火→磨平面→开槽→开口→成品。
5件名称：高速切削刀具（如铣刀）材料：W18Cr4V钢工艺路线：下料→锻造→等温球化退火→加工成形→淬火→560℃三次回火→磨削→表面强化处理→成品。
1：以CA6140车床主轴为例进行分析CA6140车床为广泛使用的普通机床，其主轴转速中等，运转平稳，冲击载荷不大，承受中等循环载荷，故主轴具有一般综合力学性能即可。
主轴在滚动轴承中转动，主轴上大端的内锥孔和外锥体与顶尖、卡盘经常有相对摩擦，为防止磨损保证精度，轴颈和大端内、外锥部分要求有较高的耐磨性。
综上分析，该主轴的选材、热处理及加工工艺路线如下：主轴材料：45钢。
主轴热处理技术条件：整体调质，硬度220~250HBS; 内锥孔与外锥体局部淬火，硬度45~50HRC；轴颈部位高频淬火，硬度45~50HRC。
典型零件的机械加工工艺实例分析
第4章典型零件的机械加工工艺分析本章要点本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。
2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。
本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。
§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。
在制订工艺规程时应注意以下问题：1．技术上的先进性在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。
2．经济上的合理性在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。
充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。
3．有良好的劳动条件在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。
所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。
必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
§4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。
2．对零件进行工艺分析在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。
其主要内容包括：（1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
典型零件的成形工艺-举例
选择成形工艺方法思考题
1.选材 2.选择成形方法
生产要求: 1.100件/8小时 2.生产1000件 3.20天交货 摩托车汽缸头
加工途径选项: 1.毛坯件:钢棒料（6米长的棒料经切割获得）、 机加工所有孔及各表面； 2.采用砂型铸造（用铸钢材料），在经机加工 完成； 3.采用砂型铸造（用铸铁材料），在经机加工 完成； 4.铸铁熔模铸造 5.青铜金属型铸造 6.青铜压铸，免机加工 问：你认为采用何种方法最合适、最经济，并 能按时交货？为什么？
（1）损伤失效的主要形式有2种：疲劳断裂和 轴颈严重磨损。 性能要求：高强度；一定的冲击韧度；足够的 抗弯、扭转、疲劳强度；足够的刚度；轴径表 面有高的硬度和耐磨性。
（2）汽车曲轴的生产工艺路线： 下料→模锻→调质→切削加工→轴颈表面淬火。 调质：做好组织准备，工件整个截面获得综合 机械性能。 表面淬火：提高表面硬度。
毛坯以锻钢件或圆钢件为主
2. 盘类零件 盘类零件轴向(纵向)尺寸一般小于其径向(横向) 尺寸，如齿轮、皮带轮、法兰盘、联轴器，轴 承以及螺母、垫圈等。
盘类零件
①齿轮毛坯多采用钢材锻造生产，一些较小的 齿轮也可采用圆钢为毛坯。 大型齿轮，其整体锻造困难，可以采用镶拼 的方法组合。 对于要求不高的大齿轮也可以采用球墨铸铁 整体铸造毛坯。 较小的齿轮，如仪器仪表内的小齿轮，可以 采用冲压、挤压成形，也可以用注射成型的 塑料齿轮代替金属齿轮。
（1）阐述汽车齿轮的损伤失效的主要形 式，对其性能有何要求？ （2）写出汽车齿轮的生产工艺路线（含 机加工及热处理工艺），并写出所采用的 热处理工艺的目的。
（1）损伤失效的主要形式
（1）损伤失效的主要形式有3种：断齿、破坏 性胶合和破坏性点蚀。
（1）损伤失效的主要形式有3种：断齿、破坏 性胶合和破坏性点蚀。 性能要求：
零件的加工方案和实例
公差等级 IT13IT11 IT10IT9 IT8IT7 IT7IT6
IT13IT10 IT9IT8 IT8IT7
IT7IT6
IT7IT6
3. 孔的加工方案
表面粗糙度
加工方案
适用范围
5012.5 6.33.2 6.33.2 0.40.2
12.56.3 3.21.6 1.60.8
0.80.4
0.20.1
工序：3 名称：热处理 设备： 工序内容： 调质 HB235
工序：4 名称：半精车 设备：普通车床 工序内容： 1.精车 18.5 端面，修整中心孔； 2.精车另一端面，至长 143，
钻 M10 螺纹底孔 8.5 25 ，孔口倒角 60 ；
3.半精车一端外圆至
24
.4
0.1 0
；
4.半
精
车
另
一
端
外
(3) 锯齿形螺纹：其牙形为锯齿形，代号为B。 它只用于承受单向压力，由于它的传动效率 及强度比梯形螺纹高，常用于螺旋压力机及 水压机等单向受力机构。
5.1 螺纹的种类和用途
（4）模数螺纹：即蜗杆蜗轮螺纹，其牙形角为40º， 它具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、自锁性 能好等特点，主要用于减速装置。
(1) 梯形螺纹：牙形角为30º，牙形为等腰梯形， 代号为Tr，它是传动螺纹的主要形式，如机床丝 杠等。
5.1 螺纹的种类和用途
（2）矩形螺纹：主要用于力的传递，其特点是传动 效率较其它螺纹高，但强度较低、对中准确性较差， 特别是磨损后轴向和径向的间隙较大，因此应用受 到了一定的限制。
5.1 螺纹的种类和用途
6.30.8
加工方案 粗车
粗车—半精车—精车
适用范围
典型的零件加工工艺过程
典型的零件加工工艺过程首先，设计和绘图是零件加工的起点。
根据客户的要求和产品的功能需求，设计师使用CAD或其他3D建模软件制作产品的设计图纸。
然后，工艺规划是确定加工过程中需要采取的步骤和方法。
这包括选择使用的机床设备和切削刀具，以及确定加工过程中的各个参数，如切削速度、进给速度和切削深度等。
根据零件的设计和工艺规划，制定相应的工艺路线。
接下来，进行材料准备。
根据设计要求，选择合适的材料，并进行切割、锻造或铸造等加工工艺，得到原料。
然后，进行装夹定位。
将原料装夹到机床设备上，并使用夹具等工具确保原料的稳定固定，以保证加工过程中的精度和质量。
接着，进行工序分解。
根据工艺规划，将整个加工过程分解为多个工序，每个工序分别进行加工。
这可以提高生产效率和质量控制。
然后，进行加工。
根据工序分解，使用机床设备进行切削、铣削、钻孔、磨削或其他加工操作，逐步将原料加工成最终形状。
在加工过程中，需要严格控制切削力、温度和加工速度等参数，以保证加工质量。
加工完成后，进行检验。
使用测量仪器和设备检查加工零件的尺寸、形状和表面质量是否符合要求。
如果有不合格的地方，需要进行修整或重新加工。
接下来，进行清洗。
将加工后的零件进行清洗，去除表面的切削液和金属屑，保持零件的清洁。
然后，进行组装。
将零件根据需要进行装配，加工成最终的产品。
在组装过程中，需要确保零件的各个部分的连接和配合的精度和质量。
组装完成后，进行质量检验。
使用各种测试和测量方法，检查产品的功能性能和可靠性，确保产品可以满足客户的要求。
最后，交付产品。
将加工好的产品进行包装和标识，并按照客户的要求进行交付。
以上是典型的零件加工工艺过程，每个步骤都需要精确地执行，并严格控制参数和质量，以确保最终产品的质量和性能。
典型零件工艺过程举例(1).
4、表面粗糙度: 0.16µ m。 5、其它要求
一般为Ra0.8-
对高速回转的轴零件应有静,动平衡的 要求;对有安全要求的轴件,应按排探伤 检查。
三、轴类零件的材料、毛坯及热处理
1、轴类零件的材料
常用材料为45#钢,中等精度,速度较高的轴 件如专用机床主轴则采用40Cr,强度高,尺寸 大的轴零采用50CrMnSi,55CrMnTi,40CrMnTi 等合金调质钢。高速重载工作条件下的轴零 件，则采用20钢、20Cr、20 CrMnTi等低碳 或低碳合金钢经渗碳后淬火，以获得具有较 高的抗弯曲疲劳强度和较高的表面硬度、冲 击韧性和心部硬度。
情况按排次要表面的加工，对主要表面的加 工应划分加工阶段。 对滚筒轴,中等精度,批量不大,可划分为粗加 工阶段:包括,中心孔,各外圆的粗车;半精加工 阶段:包括各外圆的半精车,深孔的加工,孔两端 台阶孔,60º 定位锥面的加工；精加工阶段:包括 各外圆的精车,支承轴颈的磨削,锥面的磨削。
这样既可避免基准不重合误差,也能保证各表 面之间的位置精度。
由于滚筒轴是一空心轴,半精车时可采用两 端中心孔作为定位精基准,轴心线上孔加工以 后,应再加工出两端的60º 内锥面作为后续加 工的定位精基准。 2:粗基准 毛坯外圆。 (二) 加工方法的选择 1:主要表面,两支承轴颈,尺寸精度 IT6,Ra0.8µ m,应选:车—磨,的加工方法。
模具典型零件加工案例
模具方向典型零件加工案例案例1：模柄制造工艺零件图三维图1、零件工艺性分析（1）零件材料：Q235。
切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。
刀具材料选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。
刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。
（2）零件组成表面：两端面，外圆及其台阶面，防转销孔，倒角。
（3）主要表面分析：Ф52外圆表面用于连接上模座零件，为零件的配合面及工作面。
（4）主要技术条件：Ф52外圆精度要求：IT7 粗糙度要求Ra0.8µm。
它是零件上主要的基准，Ф50外圆应与之保持基本的同轴关系，Ra1.6台阶面亦与之垂直。
（5）零件总体特点：一般性要求的轴类零件。
2、零件工艺设计（1）毛坯选择按零件特点，可选棒料。
根据标准，比较接近并能满足加工余量要求，可选Ф60mm，长度为93mm。
（2）零件各表面终加工方法及加工路线①主要表面可能采用的终加工方法：按IT7级精度，Ra0.8µm，应为精车或磨削。
②选择确定：按零件材料、批量大小、现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用磨削。
③其它表面终加工方法：结合主要表面加工及表面形状特点，各回转面采用半精车，防转销孔采用配钻。
④各表面加工路线确定：Φ52及Φ50外圆：粗车—半精车—磨削；其余回转面：粗车—半精车；防转销孔：配钻。
（3）、零件加工路线设计①注意把握工艺设计总原则。
加工阶段可划分为粗、半精、精加工三个阶段；根据模具零件加工的特点（单件小批量生产）工序不宜过于分散。
②以机加工艺路线作主体。
以主要表面加工路线为主线，穿插次要表面加工。
③穿插热处理。
考虑模柄工作要求等因素，材料选择的Q235,只进行表面处理，起防锈作用，并将发兰处理安排于精加工之前进行。
④安排辅助工序。
热处理前安排中间检验。
配钻后应去毛刺。
⑤调整工艺路线。
对照技术要求，在把握整体的基础上作相应调整。
（4）选择设备、工装①设备选择车削采用卧式车床；只、钻孔采用台式钻床；磨削采用外圆磨床。
典型零件加工工艺过程
强化质量管理体系：建立完善的质量管理体系，对加工过程进行全面监控和管理， 确保每个环节的质量控制。
引入先进技术和设备：积极引入先进的加工技术和设备，提高加工效率和精度，提 升零件加工质量。
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检验环节：对加工 完成的零件进行检 验，包括尺寸、形 状、表面质量等方 面的检查，确保零 件符合设计要求
检验标准：制定明 确的检验标准，为 检验人员提供依据 ，确保零件质量稳 定可靠
质量记录：对加工 过程监控和检验结 果进行记录，便于 后续追溯和分析， 为持续改进提供数 据支持
05
零件加工后的质量检测 与评估
案例分析：具体零 件加工过程中的形 位公差控制实例
表面粗糙度控制
影响因素：切削参数、刀具 类型、材料性质等
定义：表面粗糙度是指零件 表面微观不平度的程度
控制方法：选择合适的切削 参数和刀具类型，采用先进
的加工工艺
检测方法：采用表面粗糙度 测量仪进行测量
加工过程监控与检验
加工过程监控：对 零件加工过程中的 关键工序进行实时 监控，确保加工质 量符合要求
结论：总结箱体类零件加工工艺的重要性和发展趋势，强调其在机械制造领域的重要地位和作用
其他典型零件加工工艺案例
轴类零件加工工艺 案例
盘套类零件加工工 艺案例
叉架类零件加工工 艺案例
箱体类零件加工工 艺案例
07 总结与展望
典型零件加工工艺过程总结
零件加工工艺过程概述 零件加工工艺流程 零件加工工艺特点 零件加工工艺发展趋势
度等
检测方法：采 用各种量具、 仪器进行测量
检测数据记录： 详细记录每个 零件的检测数
典型零件的工艺过程
第四篇典型零件的工艺过程机器中的零件有各种不同的类型，制造时要针对其具体特征，采用适当的加工工艺。
根据机器零件的使用功能、形状及其他特征将其分类，而具有某些共同特征的零件，它们的加工工艺也具有一定的特征和规律性。
本章主要对常见典型零件的加工工艺进行分析。
课题一轴类零件的工艺分析一、任务描述齿轮轴加工，材料40Cr，数量10件，调质和齿面淬火处理。
试选择φ32f7，φ28h6，φ25h6外圆和齿形M，平键槽N的加工方案，并确定所用机床、夹具和刀具。
图4-1-1 齿轮轴类零件二、工艺分析该零件为长轴类零件加工，结构形状比较复杂，需要进行多工种配合加工完成。
1、零件图及尺寸公差分析需要加工的尺寸有φ32f7、φ28h6、φ25h6以及齿形M、平键槽、沟槽等项目，尺寸公差精度要求较高。
该轴上表面粗糙度要求较高Ra0.4；其他表面要求Ra1.6及3.2。
而且要求调制处理和齿面表面淬火处理。
2、技术分析（1）锻造锻造是指利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
（2）退火退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
（3）调制处理淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。
高温回火是指在500-650℃之间进行回火。
调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
调质常常应用在中碳(低合金)结构钢，也用在低合金铸钢中例如立轴、丝杠、齿轮等。
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
典型零件工艺过程举例(1).
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克