轴类零件的加工阶段划分及加工顺序安排
轴类零件加工2012
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(4)次要表面加工的安排。
轴上的花键、键槽、螺纹等次要表面加工,通常均安排
在外圆精车或粗磨之后、精磨外圆之前进行。
如果精车前就铣出键槽,精车时因断续切削而易产生振动, 既影响加工质量,又容易损坏刀具,也难控制键槽的深度。 次要表面加工也不能放到主要表面精磨之后,否则会破坏 主要表面已获得的精度。
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二、轴类零件机械加工的主要工艺问题
轴类零件在机械中起着突出的作用，工作中受弯曲、
扭转和交变载荷，有时还得承受一定冲击性载荷。支承轴
颈处还要承受磨擦，产生摩擦热。为了保证轴件的正常工 作，轴件的加工质量至关重要。这就需要解决好轴件加工
的工艺问题。
工艺的关键问题在于防止弯曲变形、残余内应力和微 观裂纹的产生。为了保证轴件的质量，机械加工中必须解 决好以下主要工艺问题：
同，穿插于粗加工、半精加工、精加工各加工阶段之间。
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4.轴类零件的热处理及其安排
轴类零件的使用性能除与所选钢材种类有关外,还与所 采用的热处理关系密切。 作用：改善切削性能 去除内应力 提高机械性能
（1）锻造毛坯在机加工前,均需安排正火或退火处理(含碳 量大于ω (C)=0.7％的碳钢和合金钢),以使钢材内部晶粒细 化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。 （2）为了获得较好的综合力学性能,轴类零件常要求调质处 理，一般分两种情况：
需在渗氮之前进行调质和低温时效处理。对调质的质 量要求也很严格,不仅要求调质后索氏体组织要均匀细 化,而且要求离表面0.8～0.10mm层内铁素体含量不超过 ω(C)＝5％,否则会造成氮化脆性而影响其质量。
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轴类零件的加工方法
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、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
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65 Mn，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。
6机械加工技术《轴类零件的加工》10.26
需要现场拍摄视频 清晰完整展现阶梯轴的 加工过程，展现重要部 位的加工，并配有相关 讲解。
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机械加工技术
三. 轴的检测
1.检测前的准备 (1)检测项目的确定
了解阶梯轴的功能和各台阶的作用、要求，确定检测项目，手绘零件草图，并 画出要测量的尺寸线，以便测量时的记录
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机械加工技术
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机械加工技术
二. 阶梯轴的加工
1.加工前期准备
(2)设备准备
1）设备的选型：根据加工工艺，合理选择加工设备。 阶梯轴的主要加工设备是普通卧式车床。 2）设备参数、性能和技术要求 3）设备的班前保养 擦拭车床外露导轨及滑动面； 按规定润滑各部分； 检查各手柄位置； 空车运转5-10分钟。 4）设备安全操作规程和操作技能
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机械加工技术
一. 轴的分类
2.阶梯轴、偏心轴 (1)阶梯轴
阶梯轴是用来通过连接两个以上零件，起到连接、支撑传递动力等一系列作用 ，在工作中，由受到弯和冲击载荷，因此该零件应具有足够的刚度、强度及韧性。 以适应其工作环境变化。
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机械加工技术
一. 轴的分类
2.阶梯轴、偏心轴 (2)偏心轴
轴的不同位置的外圆的轴线平行而不重合的工件，称为偏心轴。它不但能传递自转 ，同时还能传递公转 .
机械加工技术
知识点六：轴类零件的加工
机械加工技术
教学目标
知识目标
轴的分类
阶梯轴的加工 轴的检测
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钳工工艺及实训
目 录
一.轴的分类 二.阶梯轴的加工 三.轴的检测
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机械加工技术
一. 轴ห้องสมุดไป่ตู้分类
1.光轴、空心轴
(1)实心轴，一般适用于工业机器人，作 为专业测量仪器、医疗设备、精密机床、飞机 用轴、气动顶杆运动部分。 (2)空心轴，以其减轻设备重量、简化结构 的优势，可以再内部穿测量电线，压缩空气， 也可加入润滑油及液压油。 (3)不锈钢轴，一般适用于在有化学剂、海 水等物质的腐蚀的环境中，作为测量的一部分 。 (4)特殊的加工轴，在热处理镀硬铬后完成 的，用于各类自动化设备上。
轴加工
一、轴类零件的分类、特点和技术要求：
1、轴类零件的分类： 光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、齿轮 轴、偏心轴、十字轴、凸轮轴、花键轴）等。
2、轴类零件的作用：
作用：起支承传动件和传递转矩。 形状：长度大于直径；加工表面为内外圆柱面、 圆锥面、螺纹、花键、沟槽等；
3)、热处理工序 :
毛坯在锻造或铸造后，一般须安排正火或退火处 理，以便消除应力，细化晶粒，改善切削性能。 淬火，表面淬火，渗碳和氮化等热处理，安排在 半精加工之后，精磨前。 对精度很高的长轴，在淬火后精磨前，安排低温 实效处理。
（3）长轴类零件的轴径表面常见工艺路线
渗碳轴类零件： 备料—锻造—正火—钻中心孔—粗车—半精车、精车—渗碳（或碳氮共渗）—淬 火、低温回火—粗磨—次要表面加工—精磨。 一般精密调质钢轴类零件： 备料—锻造—正火（退火）—钻中心孔—粗车—调质—半精车、精车—表面淬 火、回火—粗磨—次要表面加工—精磨。 精密氮化钢轴类零件： 备料—锻造—正火（退火）—钻中心孔—粗车—调质——半精车、精车—低温时 效—粗磨—氮化处理—次要表面加工—精磨—光磨。 整体淬火轴类零件： 备料—锻造—正火（退火）—钻中心孔—粗车—调质——半精车、精车—次要 表面加工—整体淬火—粗磨—低温时效—精磨。
（6）组合机床主轴轴端的结构
主轴内孔为圆柱孔,前端带有莫氏锥孔的刀具接杆可 安装在主轴孔中，平键传递扭矩，右端的圆螺母用来调整 刀具的轴向位置。
2、车床主轴的设计要求和结构特点
（1）车床主轴的设计要求
车床主轴的功用：1）承受扭转力矩；2）承受弯曲力矩；3） 保证回转运动精度。 车床主轴的设计要求：1）扭转和弯曲刚度高；2）回转精度 高（径向圆跳动、端面圆跳动、回转轴线稳定）；3）制造 精度高：①结构尺寸及动态特性要好；②主轴本身及其轴承 精度高； ③轴承的结构和润滑； ④齿轮的布置； ⑤固定件 的平衡等。 主轴结构的设计要求：1）合理的结构设计；2） 足够的刚 度；3）有具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量； 4)）足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性；5)）足够的抗疲 劳强度。
轴类零件加工工艺
1.2 轴类零件加工的主要工艺问题
1.定位基准的选择:(1)用两中心孔定位。轴 类零件最常用两中心孔为定位基准。不 仅符合基准重合的原则，并能够在一次 装夹中加工出全部外圆及有关端面，这 也符合基准统一的原则。粗加工时为了 提高零件的刚度，一般用外圆表面或外 圆表面与中心孔共同作为定位基准。内 孔加工时，也以外圆作为定位基准。 (2)空心轴定位基准的选择。对于空心的轴 类零件，在加工出内孔后，为了使以后 各工序有统一的定位基准，可采用带中 心孔的锥堵或锥堵心轴，如图12-2所示。 (3)中心孔的修整。中心孔在使用过程中会 因磨损和热处理变形而影响轴类零件的 加工精度。1）用硬质合金顶尖修研, 2） 用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研, 3） 用中心孔磨床磨削。
轴类零件加工工艺
1．1 概述
1．轴类零件的功用与结构特点:轴类 零件是机械零件中的关键零件之一， 在机器中，它的主要功用是支承传 动零件、传递扭矩、承受载荷，以 及保证装在轴上的零件等有一定的 回转精度。 2．轴类零件的技术要类零件的材料与热处理: 4.轴类零件的毛坯:轴类零件的毛坯常 采用棒料、锻件和铸件等毛坯形式。 一般光轴或外圆直径相差不大的阶 梯轴采用棒料，对外圆直径相差较 大或较重要的轴常采用锻件；对某 些大型的或结构复杂的轴（如曲轴） 可采用铸件。
1.2 轴类零件加工的主要工艺问题(续)
3.其它表面的加工方法:(1)花键的加工,花键按截面形状不同可分为矩形、渐开线形、梯形和 三角形四种，其中矩形花键盘应用最广。 定心方式常见的是以小径定心和大径定心 ，轴 类零件的花键加工常用铣削、滚削和磨削三种方法。(2)螺纹的加工。螺纹是轴类零件的 常见加工表面，其加工方法很多，这里仅介绍车削、铣削、滚压和磨削螺纹的特点。
1.4 轴类零件的检验
介绍轴类锻件加工工艺
介绍轴类锻件加工工艺轴类锻件一般如果较大的轴的话采用自由锻，自由锻里面就有一类是轴类锻件，如果你有兴趣过来看看，浙江一重特钢有限公司我们主要生产自由锻锻件和锻造圆钢，其中有一类就是轴类锻件。
第一节轴类零件加工一、概述(一)、轴类零件的功用与结构特点1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
2、分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。
轴的种类a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g）偏心轴h)曲轴i) 凸轮轴若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。
3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔（二）主要技术要求：1、尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。
轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。
2、几何形状精度轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。
对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。
3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。
此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
4．表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16～0.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63～2.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。
(三)、轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。
机械加工工序顺序的安排原则
在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：1) 先基准面后其它应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。
该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。
例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工。
2) 先粗后精这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。
3) 先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。
这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。
在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。
例如，图所示的车床主轴箱体工艺路线，在加工作为定位基准的工艺孔时，可以同时方便地加工出箱体顶面上所有紧固孔，故将这些紧固孔安排在加工工艺孔的工序中进行加工。
此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。
4) 先面后孔这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。
一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。
此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。
此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。
制定加工工艺路线应遵循的一般原则制定工艺路线时，必须充分考虑采用确保产品质量，并以最经济的办法达到所要求的生产纲领的必要措施，即应该作到：技术上先进、经济上合理，并有良好、安全的劳动条件。
工艺阶段的划分零件加工时，一般不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，通常将整个工艺过程划分为以下四个加工阶段：1、粗加工阶段本阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准和均匀而适当的余量。
轴类零件的加工阶段划分及加工顺序安排 PPT
一、加工阶段的划分
2、划分加Leabharlann 阶段的意义1）有利于保证加工质量 2）能合理使用设备 3）便于安排热处理工序 4）及时发现毛坯缺陷 5）保护精加工后的高精度表面
3、划分加工阶段的说明
1）加工阶段的划分不是绝对的，有时不划分加工阶段； 2）在加工质量要求不高、工件刚性足够、毛坯质量高、加工余量 小时且中间又无热处理安排时，可直接进行磨削加工（如压铸件、冷 挤压件）； 3）一些在机床上装夹不方便的零件加工（如重型零件的加工）， 可采取不分阶段加工或粗加工后在机床上放松一段时间继续夹紧加工 的方式。 4）如中间有热处理要求时则必须分开，如粗精加工设备不同时， 则也自然分开。
三、加工顺序的安排
3、检验工序的安排
为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安 排检验工序：
1）粗加工全部结束之后； 2）送往外车间加工的前后； 3）工时较长和重要工序的前后； 4）最终加工之后。 除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、 称重、平衡等检验工序。
说明：以上检验为车间检验人员进行的检验，操作工则应 对其加工的每个零件的每道工序的加工质量负责。
一、加工阶段的划分
1、加工阶段划分
按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：
1）粗加工阶段 主要加工方法有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗和钻孔
2）半精加工阶段 主要加工方法有：半精车精车、半精铣精铣、半精刨精刨、半精镗精镗 和扩孔、铰孔
3）精加工阶段 主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镗和刮削
二、毛坯选择
根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择热轧圆钢（型
材），供货状态为调质处理，硬度为235HBS。查《机械制造工艺设
轴类零件加工工艺过程
低温时效处理：精度要求高的轴，在局部淬 火或粗磨之后进行。
第五章 典型零件加工工艺过程
图 5-2 CA6140车床主轴简图
第五章 典型零件加工工艺过程
➢车床主轴的结构特点
既是阶梯轴，又是空心轴；是长径比小于12的 刚性轴；
不但传递旋转运动和扭矩，而且是工件或刀具 回转精度的基础；
主要加工表面有内外圆柱面、圆锥面，次要表 面有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等
机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削 和钻削。
第五章 典型零件加工工艺过程
特别值得注意的工艺问题有： 1) 定位基准的选择； 2) 加工顺序的安排； 3) 深孔加工； 4) 热处理变形。 ➢ 车床主轴的功用 承受扭转力矩； 承受弯曲力矩； 保证回转运动精度。
➢主轴结构的设计要求： 1) 合理的结构设计； 2) 足够的刚度； 3) 有具有一定的尺寸、形状、位置精度
和表面质量； 4) 足够的耐磨性、抗振性及尺寸稳定性 5) 足够的抗疲劳强度
第五章 典型零加工工艺过程
3．车床主轴技术条件的分析 ➢主轴支承轴颈的技术要求 支承轴颈是主轴的装配基准，其精度直
轴类零件加工工艺过程
2020年4月18日星期六
第五章 典型零件加工工艺过程
第一节 轴类零件加工
一、概述 1．轴类零件的作用、特点及分类 ➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
第五章 典型零件加工工艺过程
➢轴类零件的特点
长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、螺纹、花
离轴端300处为0.01，锥面接触率≥70%，
粗糙度
，硬度HRC48~50。
第五章 典型零件加工工艺过程
轴的加工工序
一、对零件进行工艺分析并画零件图1、轴轴类零件的作用及本轴的结构特点及工艺分析主要用于支撑传动零件并传递运动和动力，他们在工作时会受到多种应力的作用，从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能，局部承受摩擦要有一定的硬度，以提高抗磨损能力，还应该根据其应力状态和负荷考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。
本轴为减速器的传动轴，州的两端要与轴承相配合会受到径向切应力，并且配合表面也需要有较高的精度（中间部分要装齿轮）。
为保证这三处的精度，需要对其进行磨削，还有些轴共有5个同心柱面。
2个4×1的退刀槽，还有一个40×10的键槽。
为保证使用要求各轴表面的回转中心应具有同轴度的要求及轴的切削性能。
应对所选材料进行调制处理，有零件图可知此轴选用45钢即可满足使用要求。
不够应对其进行调质处理，使其硬度满足240-280HBS。
未注倒角我们选用C，对于次要加工表面加工精度为IT12二、确定生产类型及特点查表可知生产总共10000件，此种加工类型为大量生产，对于大量生产应该是长时间连续生产，应采用高频率的自动机床，全部采用夹具装夹，装配方面采用互换法，工装夹具采用高效率的专用夹具，专用刀具和量。
，操作工人技术要求低，机床布置应按零件的工艺过程将机床布置成流水生产线，工艺文件形式采用工艺过程卡片，生产效率较高，生产成本低。
三、制定零件的加工工艺路线1、此轴为共轴线的阶梯轴，为保证其位置精度，所以在选择定位基准时，应当为基准统一原则，即在工件整个工艺过程以及相关多道工序中采用同一定位精基准定位。
这样可以简化各工序工装及辅具的设计制造和调整时间，此轴的加工采用一夹一项的装夹方式。
2、由于上面所决定的装夹方式，所以增加了加工表面即左右端面及顶雷纹孔3、定位基准分析：粗基准的选择粗基准的选择重点考虑如何保证各加工表面都能分配到合理的加工余量，保证加工表面与非加工表面的位置尺寸精度，还要同时为后续工序提供可靠的精基准，在加工端面及中心孔时以毛坯的外圆表面为基准，用三抓卡盘加紧工件，进行端面及中心孔的加工。
轴加工工艺规程
轴的加工工艺规程--------李清玉一，轴的加工工艺规程1.1毛坯的选择选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其制造精度。
毛坯的种类①铸件，适合做形状复杂零件的毛坯。
②锻件（自由锻和模锻），适合做零件简单的毛坯。
③焊接件，适合做板料、框架类零件的毛坯。
④型材，适合做轴、平板类零件的毛坯。
⑤其他如冲件、冷挤压件、粉末冶金件。
1.2定位基准的选择基准是指用来确认生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
根据基准作用的不同，可将基准分为设计基准和工艺基准。
⑴设计基准：在零件图上用来标注尺寸和表面相互位置的基准，称为设计基准。
⑵工艺基准：是工件在加工或产品装配中确定其他点、线、面位置所依据的基准。
工艺基准按用途分又分为定位基准、测量基准、装配基准及工序基准。
定位基准包括粗基准和精基准。
1.3轴类零件加工的工艺过程分析1.3.1基本加工路线外圆加工方法很多，基本加工路线可归纳为以下四种。
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加工路线。
②粗车——半精车——粗磨——精磨对于钢铁材料，精度要求高和表面粗糙度值要求小、零件需要淬硬时，其后续工序常用磨削。
③粗车——半精车——精车——金刚石车对于非铁金属，用磨削加工通常不宜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——半精车——粗磨——精磨——光整加工对于钢铁材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙值要求很小时，常采用此加工路线。
二机械加工工艺路线拟定工艺路线的拟定是制定机械加工工艺规程的关键，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序和工序组合等内容。
2.1加工顺序的安排一个复杂零件的加工过程包括以下几种工序：机械加工工序，热处理工序，辅助工序等。
2.1.1机械加工工序的安排原则⑴先基面后其他。
作为精基准的表面应在机械加工工艺过程一开始便进行加工，因为后续工序中加工其他表面时要用该精基准来定位，如果精基准不止一个，则应按照几面转换的顺序和逐步提高加工精度的原则来安排基面和主要表面的加工。
机械加工工艺1.1.1划分阶梯轴机械加工工序
5. 走 刀(进给）
在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，一次切削无法完成，需 用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工 件的每一次切削就称为一次走刀。如下图所示的零件加工。 一个工步可以包括一次或数次走刀，走刀是构成工艺过程的最小单元
车床
车大外圆及倒角；调头
2 车小外圆及倒角
车床
铣键槽，去毛刺
3
铣床
大 批量生产的工艺过程
工序号 工序内容
1 铣端面，打中心孔
车大外圆及倒角
2
车小外圆及倒角
3
设备 中心孔机床
车床
车床
4 铣键槽 5 去毛刺
立式铣床 钳工台
（2）安 装
工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。 （3)工 位 工件在一次安装后，工件在机床上所占据的每 一个位置称为工位。
2. 生产类型的划分
根据产品的生产纲领，投入生产批量，可大致分 为三种不同的生产类型。
1. 单 件 生 产
产品品种不固定，每一
品种的产品数量很少，大多 数工作地点的加工对象经常 改变。例如，重型机械、造 船业等一般属于单件生产。
2. 大 量 生 产
产品品种固定，每种
产品数量很大，大多数工 作地点的加工对象固定不 变。例如，汽车、轴承制 造等一般属于大量生产。
3.成批生产
产品品种基本固定，
但数量少，品种较多， 需要周期性地轮换生产， 大多数工作地点的加工 对象是周期性的变换。
在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中
批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的 特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中 批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此 生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产， 中批生产。
课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程
课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程设计阶梯轴的机械加工工艺规程序言本次机械制造工艺学课程设计是一个综合性和实践性很强的教学环节，旨在通过综合运用所学基本理论和实践知识进行工艺及结构设计的基本训练，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的研究及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
一、零件的分析1.1轴的作用轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。
根据轴的承受载荷不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类。
转轴承受弯矩和扭矩，心轴只承受弯矩，传动轴只承受扭矩。
1.2轴的工艺分析该轴采用40Cr钢制作，能承受一定的载荷和冲击。
该轴为阶梯轴类零件，尺寸精度和形位精度要求均较高。
主要配合面为Φ21，φ22.5，φ24和Φ22.55，精度要求较高，需通过磨削得到。
轴线直线度为φ0.01，两键槽有同轴度要求，在加工过程中须严格控制。
1）该轴采用合金结构钢40Cr，中等精度，转速较高。
经调质处理后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、韧性和塑性。
2）该轴为阶梯轴，其结构复杂程度中等，有多个过渡台阶。
根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工分为粗加工、半精加工和精加工。
加工时应分开进行，逐渐减少零件的变形误差。
3）零件毛坯采用模锻，锻造后进行正火处理。
4）该轴的加工以车削为主，应保证外圆的同轴度。
精基准的选择是为了保证加工精度，一般选取与工件功能有关的重要表面或者加工后的表面作为精基准。
在本工艺中，选择轴的中心线作为精基准，因为轴的各个孔和表面都要依靠中心线进行定位，所以中心线的精度对整个工件的加工精度起着至关重要的作用。
2.3加工工艺流程设计加工工艺流程的设计是为了保证加工精度，提高加工效率和降低成本。
在本工艺中，加工工艺流程如下：锻造-粗车-热处理-半精车-热处理-精车-钻孔-铣键槽-打磨-清洗-检验-包装。
其中，锻造过程采用模锻工艺，粗车和半精车过程中都进行热处理，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。
机械加工工序顺序的安排原则
机械加工工序顺序的安排原则在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：1)先基准面后其它应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。
该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。
例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工。
2) 先粗后精这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。
3)先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。
这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。
在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。
例如，图5.5所示的车床主轴箱体工艺路线，在加工作为定位基准的工艺孔时，可以同时方便地加工出箱体顶面上所有紧固孔，故将这些紧固孔安排在加工工艺孔的工序中进行加工。
此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。
4)先面后孔这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。
一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。
此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。
此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。
6.6.1 制定加工工艺路线应遵循的一般原则制定工艺路线时，必须充分考虑采用确保产品质量，并以最经济的办法达到所要求的生产纲领的必要措施，即应该作到：技术上先进、经济上合理，并有良好、安全的劳动条件。
机械加工工序顺序的安排原则
机械加工工序顺序的安排原则在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：1) 先基准面后其它应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。
该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。
例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工。
2) 先粗后精这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。
3) 先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。
这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。
在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。
例如，图所示的车床主轴箱体工艺路线，在加工作为定位基准的工艺孔时，可以同时方便地加工出箱体顶面上所有紧固孔，故将这些紧固孔安排在加工工艺孔的工序中进行加工。
此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。
4) 先面后孔这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。
一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。
此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。
此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。
制定加工工艺路线应遵循的一般原则制定工艺路线时，必须充分考虑采用确保产品质量，并以最经济的办法达到所要求的生产纲领的必要措施，即应该作到：技术上先进、经济上合理，并有良好、安全的劳动条件。
工艺阶段的划分零件加工时，一般不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，通常将整个工艺过程划分为以下四个加工阶段：1、粗加工阶段本阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准和均匀而适当的余量。
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一、加工阶段的划分
2、划分加工阶段的意义
1）有利于保证加工质量 2）能合理使用设备 3）便于安排热处理工序 4）及时发现毛坯缺陷 5）保护精加工后的高精度表面
3、划分加工阶段的说明
1）加工阶段的划分不是绝对的，有时不划分加工阶段； 2）在加工质量要求不高、工件刚性足够、毛坯质量高、加工余量 小时且中间又无热处理安排时，可直接进行磨削加工（如压铸件、冷 挤压件）； 3）一些在机床上装夹不方便的零件加工（如重型零件的加工）， 可采取不分阶段加工或粗加工后在机床上放松一段时间继续夹紧加工 的方式。 4）如中间有热处理要求时则必须分开，如粗精加工设备不同时， 则也自然分开。
情境一 轴类零件的机械 加工工艺规程设计 茅志玉
第五部分 加工阶段的划分 和加工顺序的安排
一、加工阶段的划分
零件的机械加工工艺过程设计其实就是零件的加 工步骤安排，需要确定先做什么,后做什么，怎么做. 在各表面加工方法确定之后，怎样安排加工的先 后顺序呢？ 首先要根据加工的精度划分加工阶段，其次 要根据易于保证加工精度的原则安排加工顺序，再要 根据加工的机床设备、加工的批量考虑工序的集中与 分散。根据以上三步设计安排，就可以较合理地安排 好零件的工序了。
三、加工顺序的安排
1、机械加工工序的安排原则
1）先粗后精： 粗加工在前，精加工在后，粗精分开。 2）基准先行： 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。 3）先主后次： 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。次要表面一般放在主要表面的主要加工结束后，最终精加 工之前进行。 4）先面后孔： 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。 先面后孔的另一层含义：在从面上加工孔之前，先加工这个面， 然后再从加工好的面上钻孔。
四、锁紧轴加工工艺路线设计
三、拟订加工工艺路线 1、各表面的加工方法： 1）选用车削加工各外圆表面及端面，从粗车到半精车到精车，在普通车床上 用三爪卡盘装夹，定位：外圆柱表面。 2）选用铣削加工两端扁氏，从粗铣到精铣，在普通立式铣床上用平口钳装夹。 定位： 外圆和左台阶面。 3）选用钻削加工加工孔，从钻到铰，在台钻上用钻模装夹。定位： 轴 线、φ20左端面和扁氏面。 2、根据加工顺序安排原则，将工艺路线安排如下： 1）毛坯外圆找正夹紧，粗精车左端面；粗车、半精车 ; 粗车、半精 车Ф20外圆至尺寸；切断。 2）夹 外圆，粗精车右端面，粗精车外圆Ф10至尺寸。 3）夹Ф10外圆，精车 至尺寸，割槽2×0.5。 4）夹 外圆 ，粗精铣左端扁氏。 5）夹外圆 ，粗精铣右端扁氏。 6）以 外圆、左台阶面及左端扁氏定位，钻、铰孔。 7）热处理：发蓝。 8）检验入库
三、加工顺序的安排
3、检验工序的安排
为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排 检验工序：
1）粗加工全部结束之后； 2）送往外车间加工的前后； 3）工时较长和重要工序的前后； 4）最终加工之后。 除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、 称重、平衡等检验工序。
说明：以上检验为车间检验人员进行的检验，操作工则应 对其加工的每个零件的每道工序的加工质量负责。
车 间 工段
工 艺 装 备
毛坯：调质T235 C A 6140 毛坯外圆找正夹紧，粗精车左端面；粗车半精车 ， 留精车余量0.5；车Ф20外圆至尺寸；切断，取长67.5 夹 外圆，粗精车右端面，保证尺寸66； 粗精车外圆Ф10至尺寸，保证尺寸2.8。 夹Ф10外圆，精车 至尺寸，割槽2×0.5。 夹 外圆，粗精铣左端扁氏，保证尺寸 夹 外圆，粗精铣右端扁氏，保证尺寸 （方向一致） X8126 X6325 千分尺0－25
如零件的加工精抛光、超精磨、珩磨、金刚车、金刚镗 。
一、加工阶段的划分
1、加工阶段划分 在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不 同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。 从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低 到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度 由低到高进行变化。 因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。 因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。
三、加工顺序的安排
4、其它工序的安排
1）切削加工之后，应安排去毛刺工序。 2）零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。 3）在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序。 4）在铸件成型后要涂防锈漆。
四、锁紧轴加工工艺路线设计
四、锁紧轴加工工艺路线设计
一、零件图分析 1、结构：台阶轴，轴上有两个扁氏，方向一致，其中一个扁氏上有 一个孔。 2、精度：最高IT7级精度，表面粗糙度Ra1.6 3、热处理要求：调质处理，发蓝 4、材料：45 二、毛坯选择 根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择热轧圆钢（型 材），供货状态为调质处理，硬度为235HBS。查《机械制造工艺设 计手册》表1－23（P20），工件直径为φ20长度为66时，精轧件毛坯 直径为φ22，查表1－44（P36），得毛坯尺寸为 查表1－24 （P21）得端面加工余量为3，割断刀切割3，因为本零件的长度较短 （66），因此可按加工5个工件下料，毛坯总长度＝（66+3） ×5+4×3＝357mm。
二、工序的集中与分散
1、工序集中：
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，就是在一道工序内完成工 件所有表面的加工。
工序集中的使用场合： 1）采用数控机床、加工中心加工按工序集中原则组织工艺过程。 在一次安装中加工尽量多的表面（指导思想）； 2）单件小批生产按工序集中原则组织工艺过程。一个零件的加工 安排尽量少的人去完成（指导思想）。
一、加工阶段的划分
4、热处理工序可将加工阶段自然分开
粗加工前可进行下列热处理（预备热处理）：时效处理（铸件）、 退火处理（锻钢、铸钢、焊接件、型材等）、正火处理（锻钢、型材 等）。 粗加工后（粗车、粗铣、粗刨、粗镗等）：去应力退火处理或调 质处理（根据需要）。 半精加工后（精车、精铣、精刨、精镗等）：（最终热处理）淬 火处理、表面淬火处理。 所有表面加工后：表面氧化处理、表面镀层。
二
三面刃铣刀φ80×8 三面刃铣刀φ80×8
完成工作页零件的加工工艺过程安排 课后作业： P76：8 P148： 1、8、9
四、锁紧轴加工工艺路线设计
南通纺织职业技术学院 机械加工工艺过程卡片 产品 型号 产品 名称 毛坯外 形尺寸 X6325 摇臂万能铣床 φ22×357 设 备 零件 图号 零件 名称 5 2103 锁紧 轴 共 1 1 页 第 备注 工 时 准终 单件 1 页 材料牌号 工序 号 工名序 称 一 车 1 2 3 铣 1 2 三 钳 1 四 2 热 钻孔φ7.8，铰孔至尺寸 去毛刺，倒角 发蓝 检验入库 设 计（日 期） 标记 处数 更改 文件 号 签 日 字 期 标记 处 数 更改文件号 签 日 字 期 校 对 （ 日 审 核（日 标准化（日 会 签（日期） 期） 期） 期） 台钻 钻模2103-Z1，钻头φ7.8，铰刀 ， 塞规 45 工 毛坯种类 序 内 容 圆钢 每毛坯 件数 每台 件数
一、加工阶段的划分
1、加工阶段划分
按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：
1）粗加工阶段 主要加工方法有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗和钻孔 2）半精加工阶段 主要加工方法有：半精车精车、半精铣精铣、半精刨精刨、半精镗精 镗和扩孔、铰孔 3）精加工阶段 主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镗和刮削
三、加工顺序的安排
2、热处理工序的安排
1）退火
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。 采用退火， 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 应用： 低碳钢、中碳钢采用正火 以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。 采用正火， 应用： 低碳钢、中碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。 3）调质处理 应用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢 中碳钢和合金钢。 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）时效处理 应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后 常用于大而复杂的铸件 毛坯制造出来和粗加工后。 大而复杂的铸件。 应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件。 5）淬火 应用：一般安排在磨削前 磨削前。 应用：一般安排在磨削前。 6）渗碳处理 可安排在半精加工之前或之后进行。 可安排在半精加工之前或之后进行。 镀铬、镀锌、发蓝等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。 镀铬、镀锌、发蓝等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。
二、工序的集中与分散
2、工序分散：
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。
工序分散的使用场合： 在传统的流水线、自动线上加工零件按工序分散原则组织工艺过 程。尽可能使每道工序的加工简单化，以提高加工效率，适用于大批 量生产（指导思想）。