机械制造工艺1 轴类零件机械加工工艺路线拟定
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
4) “自为基准”原则
图7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
机械加工工艺路线的拟定
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确，夹紧稳定 可靠，夹具结构简单，工人操作简便。
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量 均匀，则应选择该表面为粗基准。
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适 应
机械加工工艺路线的拟定
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段 2.半精加工阶段 3.精加工阶段 4.光整加工阶段
机械加工工艺路线的拟定
划分加工阶段的原因有：
1）为了保证加工质量。 2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废
或修补，避免继续加工造成浪费。 3）可以合理使用机床设备。
图7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量 均匀，则应选择该表面为粗基准。
图7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况 下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余 量最小的表面作为粗基准。
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果在每道工序中所安排的加工内容多， 则一个零件的加工就集中在少数几道工序 里完成，这样，工艺路线短，工序少，称 为工序集中。
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果在每道工序中所安排的加工内容少， 把零件的加工内容分散在很多工序里完成， Leabharlann 工艺路线长，工序多，称为工序分散。
轴类零件加工工艺(供工艺流程编写参考)
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
轴类零件加工
一、 轴类零件的功用及结构特点 二、 轴类零件的工艺分析 三、 轴类零件加工工艺分析 四、 金属切削基础知识 五、 轴类零件加工常用的机床 六、 车削加工刀具及切削用量选择 七、 车削加工方法 八、 轴类零件加工中常用的量具 九 、 试题
轴的分类
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
2、切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切断。 切断可在锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切 割机上进行。
3、切端面钻中心孔：中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面， 为保证钻出的中心孔不偏斜，应先切端面后再钻中心孔。
4、荒车：如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件，则需要进行荒车 加工，以减少毛坯外国表面的形状误差，使后续工序的加工余量 均匀。
63 100 100 75
64 100 100 97 63 100 100 75 64 100 100 97
6
车
7
钳 划键槽及一个止动垫圈槽加工线
工序简图
（续）
定位 基准
设备
中心孔
中心孔 钳工台
工序 号
8
工序 名称
工序内容
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽 深度比图样规定尺寸大0.25mm，作为 外圆磨削的余量
齿轮轴零件机械制造工艺规程
1.齿轮轴零件的机械制造工艺规程1.1 零件工艺分析和确定生产类型1.1.1拟定工艺路线由给定的零件图可以看出，该零件图的是齿轮轴类零件，部分加工表面的精度等级达到5级，粗糙度达到0.4μm，因此先大致拟定如下工艺路线：①锻造毛坯，正火②对整个毛坯件进行粗车③对整个毛坯件进行半精车④热处理⑤精车⑥滚齿⑦钻孔，攻丝⑧调质处理⑨对50mm处进行磨削1.1.2确定零件的生产类型根据下式计算--------（1-1） 式中N----零件的生产纲领Q----产品的年产量m----每台（辆）产品中该零件的数量a%----备品率，一般取2%-4%b%----废品率，一般取0.3%-0.7%根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领，在通过查表，就能确定该零件的生产类型。
本设计中，Q=5000，m=1件/台，备品率和废品率为3%和0.5%，将数据代入上式得N=5176件/年，查表可知该零件为轻型零件，本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。
1.2毛坯的选择，绘制毛坯图1.2.1选用锻件为毛坯，采用模锻成型的方法制造毛坯。
1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量本锻件采用普通级，根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车，半精车，粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm，1.1mm，0.4mm 和0.1mm。
又粗精加工分开时，对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%，故可取粗车余量为4.8mm，总的的余量为6.4mm。
再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为：单边加工余量半径a=6r=5±2。
于是，可初步得锻件图的尺寸，如图1-1所±2,长度方向aL示（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。
1.3毛坯图的确定1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差⑴根据图1-1和计算式---------------（1-2）设锻件最大直径为100mm，长为230mm，则图1-1 齿轮轴零件的锻件图根据上述计算数据，查表可确定零件的形状复杂系数为s，属于简单级别。
轴类零件加工工艺
孔的两端加工出带锥度的工艺孔，加上锥形堵塞或锥套心轴加工。内 孔精加工前不要将锥堵或锥套拆下，以避免因重新安装带耒的同轴度 误差。
（2）加工路线的安排 1)划分加工阶段
精度及表面粗糙度要求较高的重要表面(轴颈、基准内孔等)为粗加 工---半精加工---精加工三个阶段，对要求更高的表面还应有光整加工阶段； 其余表面加工分为粗加工一半精加工两个阶段进行或一次加工完毕。
分为三个阶段： • 粗加工：工序1~6 • 半精加工：工序7~13（7为预备） • 精加工：工序14~26（14为预备）
5、车床主轴加工工艺过程分析
（1）主轴毛坯的制造方法 自由锻件：小批量或单件生产；模锻件：大批量生产。 （2）热处理工序的安排 毛坯热处理：去锻造应力，细化晶粒； 切削前正火（预备热处理）：改善切削加工性能和机械-物
3、车床主轴技术条件的分析
（1）主轴支承轴颈的技术要求
支承轴颈是主轴的装配基准，其精度直接影响主轴的回转精度；主 轴上各重要表面又以支承轴颈为设计基准，有严格的位置要求。
支承轴颈为三支承结构，并且跨度大；
支承轴颈采用锥面 (1：12) 结构，接触率≥70%，可用来调整轴承间隙；
中间支承为IT5~IT6，粗糙度 Ra 0.63m
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。
2、短轴类零件
（1）定位基准的选择 短轴刚性大，一般以外圆柱面定位，用三爪卡盘夹紧后呈悬伸状切削。 径向力大时，用一端是工件外圆，一端中心孔定位。
机械加工工艺路线的拟定
专业设备
先进的机械设备和工艺流程可提 高生产效率和产品质量。
精密工艺
严格的质量控制和工序管理可确 保产品的精度和质量。
人员素质
专业的操作技能和高效的管理决 策能力，是机械加工成功的关键。
3 可靠性
机械加工的过程严格控制，可以保证产品的质量和可靠性。
流程规划
1
制定计划
2
确定生产计划、生产线布局，评估生产
所需的成本和资源。ຫໍສະໝຸດ 3路线设计4
根据要求和资源，确定适当的工艺路线，
包括切削过程、加工顺序等。
5
风险评估
6
评估生产中可能存在的风险和问题，并
制定应对措施。
7
设定目标
明确产品的加工要求，包括尺寸、表面 处理、性能等。
机械加工工艺路线的拟定
机械加工是一种重要的制造过程，能够将金属等原材料变成实用的工件或零 部件。然而，确定适当的工艺路线非常关键，这涉及多个方面，如效率、成 本和品质。
背景介绍
机械加工是制造业的关键领域之一，广泛应用于汽车、航空、医药等行业。在全球市场中，中国是最大的钢铁 消费国，也是最大的工程机械市场之一。
现代设备
现代化技术和设备为机械加工提 供了更高效、质量更好的解决方 案。
设计和规范
精确的设计和规范能够确保工件 的精度和质量。
工艺流程
高效的工艺流程可以提高生产效 率和降低成本。
机械加工的重要性
1 高精度
机械加工能够获得高精度的工件，满足现代工业对产品精度的要求。
2 多样性
机械加工能够加工各种材料和形状的工件，具有很强的适应性和灵活性。
确定资源需求
确定需要的原材料、零部件、工具和设 备等资源，保证生产顺利开展。
零件机械加工工艺路线的拟定
零件机械加工工艺路线的拟定
一零件表面加工方法的选择
零件表面加工方法的选择是拟定机械加工工艺路线的首要步骤，需要考虑：
1）被加工表面的几何特点不同加工表面由不同的机床运动关系和加工方法获得。
外圆表面主要由车削和磨削方法获得。
内孔表面主要由钻削，铰削，镗削，磨
削方法获得，平面主要由刨削，铣削和
磨削方法获得。
所以，被加工表面的几
何特点决定了机械加工方法。
2）被加工表面的技术要求不同加工方法可得到不同的加工精度和表面粗糙度范
围。
在该范围内有一个可以最经济的获
得的加工精度，一般称为经济加工精度。
在选择表面加工方法时，应选择经济加
工精度与零件表面要求精度相一致的机
械加工方法。
一般，在精加工之前要安
排半精加工，在半精加工之前要安排粗
加工作为预备加工。
3）零件结构形状和尺寸大小
4）生产纲领和投产批量大批大量生产中
应采用高生产率的加工方法。
综合上述，选择零件表面加工方法时，要首先根据表面种类和技术要求，找出可供选用而最后精加工方法及路线。
机械加工工艺规程制订课题三机械加工工艺路线的拟定
模块四 机械加工工艺规程制订
课题三 机械加工工艺路线的拟定
教案配套教材
1、如有错误及需改
进之处 2、如需要其他相关 资料 请留言：
ssss75828@
课题三 机械加工工艺路线的拟定
知识点
基准及其分类 定位基准的选择 表面加工方法的确定 加工顺序的安排
技能点
图4-16工件用夹具定位
1-定位键 2-夹具体 3-对刀块 4-偏心轮5-支承套 6、7-V形块
2．定位基准的选择
在各加工工序中，保证被加工表面的尺寸和位置精度的方法是 制定工艺过程的重要任务,而定位基准的作用主要是保证工件各表面 之间的相互位置精度。因此，在研究和选择各类工艺基准时，首先 应选择定位基准。 （1）定位基准选择的基本原则
01
2）基准统一原则 即选择同一定位基准来加工尽可能多的 表面，以保证各加工表面的相互位置精度，避免产生因基准变 换所引起的误差。 例如，加工较精密的阶台轴时，通常采用两中心孔作定位 基准，这样在同一定位基准下加工的各档外圆表面及端面容易 保证高的位置精度，如圆跳动、同轴度、垂直度等。采用同一 定位基准，还可以使各工序的夹具结构单一化，便于设计制造。
表4-8
序号 1 2 粗车 粗车-半精车
外圆加工方案
加工方法 经济精度 I12～IT11 IT9～IT8 表面粗糙度Ra 50～12.5 6.3～3.2 适用范围
3
4 5 6 7 8
粗车-半精车-精车
粗车-半精车-精车-滚压(或抛光) 粗车-半精车-磨削 粗车-半精车-粗磨-精磨
IT7～IT6
IT6～IT5 IT7～IT6 IT6～IT5 IT5 IT6～IT5
基准。
图4-23 基准不重合误差最小条件
轴类零件加工工艺方案设计说明书
本单元 小结
零件工艺性分析方法
采集分析信息的关键：
应用分析方法分析特定零件
与实际加工联系 对应的技术准备
轴类零件制造工艺特点
毛坯
棒料
锻件
加工方法
车（粗、半精）
磨 （精车）
安装
一端夹持
对顶
一夹一顶
工序尺寸
多为第一类，轴向尺寸、键槽为第二类
教学 单元
零件工艺设计原则
零件毛坯选择
添加标题
2
主题
添加标题
3
加工前应做的技术准备
添加标题
4
教学目标
添加标题
5
熟练进行零件工艺性分析
添加标题
6
二、轴类零件图纸的工艺性分析
支承传动件 传递运动、扭矩
添加标题
1
轴类零件在机器中的作用：
添加标题
2
结构特点：
添加标题
3
回转体、由各种回转面 组成
添加标题
4
主要技术要求：
添加标题
5
轴的直径精度，圆度、圆柱度、同轴度、垂直度等
工艺设计前的决策内容
本单元 小结
上教学 单元回顾
毛坯确定
1、
工艺设计步骤与方法
2、
工序尺寸计算方法
3、
工艺文件种类选择与填写
4、
2、复杂轴的工艺设计
1、简单轴的工艺设计
本教学 单元主题
接工艺过程卡
1、结构特点：回转面
轴类零件 加工小结
1、加工特点：以车为主，磨做精加工
1、毛坯选择：棒料
工艺计算
2、
工艺分析
2、
202X
机械加工工艺路线的制定讲解
机械加工工艺路线的制定讲解工艺路线的制定是制订工艺规程的关键，它制订的是否合理，直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。
工艺路线制定的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以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等。
关于工艺路线的制定，经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则，但在具体制定时，特别要注意根据生产实际灵活应用。
1表面加工方案的选择(1)各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度为了正确选择表面加工方法，首先应了解各种加工方法的特点和掌握加工经济精度的概念。
任何一种加工方法可以获得的加工精度和表面粗糙度均有一个较大的范围。
例如，精细的操作，选择低的切削用量，可以获得较高的精度，但又会降低生产率，提高成本；反之，如增大切削用量提高生产率，虽然成本降低了，但精度也降低了。
所以对一种加工方法，只有在一定的精度范围内才是经济的，这一定范围的精度是指在正常的加工条件下（采用符合质量的标准设备，工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。
这一定范围的精度称为经济精度。
相应的粗糙度称为经济表面粗糙度。
各种加工方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度，以及各种典型表面的加工方案在机械加工手册中都能查到。
这里要指出的是，加工经济精度的数值并不是一成不变的，随着科学技术的发展，工艺技术的改进，加工经济精度会逐步提高。
(2)选择表面加工方案时考虑的因素选择表面加工方案，一般是根据经验或查表来确定，再结合实际情况或工艺试验进行修改。
表面加工方案的选择，应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求，具体选择时应考虑以下几方面的因素：1）选择能获得相应经济精度的加工方法例如加工精度为IT7 ，表面粗糙度为Ra0.4 m 的外圆柱面，通过精细车削是可以达到要求的，但不如磨削经济。
2）零件材料的可加工性能例如淬火钢的精加工要用磨削，有色金属圆柱面的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则要用高速精细车或精细镗（金刚镗）。
电子教案-学习情景1轴类零件机械加工工艺路线拟定 ppt课件
图1-1 阶梯轴零件图
PPT课件
3
任务1－1 阶梯轴的机械加工工艺规程制定
任务分析：
1. 轴类零件的功用
支承传动零件（如齿轮、带轮等），并传递运动 与扭矩，有时也用来装卡工件。
2. 轴类零件的结构特点
回转体零件，其长度大于直径，通常由内、外圆
柱面、圆锥面、螺纹、花键、键槽、横向孔和沟槽 等表面构成。
工刚性较弱的工件时，易引起工件变形和振动。
PPT课件
20
任务1－1 阶梯轴的机械加工工艺规程制定
基础理论知识：
4）副偏角κr′ κr′在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与假定进给反方 向的夹角。
副偏角的作用是为了减小副切削刃与工件已加工表面之间的 摩擦，以防止切削时产生振动。副偏角的大小影响刀尖强度和 表面粗糙度。
图1-8 车刀的标注角度
用硬质合金车刀切削钢件，γo取10～
20°；切削灰铸铁，γo取5～15°；切
削铝及铝台金，γo取25～35°；切削高
PP强T课度件 钢，γo取-5～ -10°。
19
p 19
任务1－1 阶梯轴的机械加工工艺规程制定
基础理论知识：
2）后角αo 后角αo在主剖面内测量，是主后刀面与切削平面的夹角。 后角的作用是为了减小主后刀面与工件加工表面之间的摩
PPT课件
15
任务1－1 阶梯轴的机械加工工艺规程制定
基础理论知识：
3. 刀具切削部分的组成和定义 （1）前刀面Aγ 切屑被切下后，从刀具切削部分流出所经过的 表面。 （2）主后刀面Aα 在切削过程中，刀具上与零件的过渡表面 相对的表面。 （3）副后刀面Aα／ 在切削过程中，刀具上与零件的己加工 表面相对的表面。
机械加工工艺路线的拟定PPT学习教案
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（二）孔的加工路线
5.孔加工路线的选择 应根据被加工孔的加工要求、尺寸、具体的生产条件、批量的大
小以及毛坯上有无预加工孔合理选用。 1）加工精度为IT9级的孔 当孔径小于10mm时，可采用钻—铰方案 当孔径小于30mm时，可ห้องสมุดไป่ตู้用钻—扩方案； 当孔径大于30mm时，可采用钻—镗方案。 工件材料为淬火钢以外的各种金属
➢（ 1 ） 同 种 加 工 方 法 ， 精 度 越 高 ， 加 工成本越高，呈指数增长 ➢（2）精度有一定极限，当超过A点， 即使成本再增加，加工精度提高极少； ➢（3）成本有一定极限，但超过B点， 即使再减低加工精度，加工成本降低极 少； ➢（4）曲线AB段，加工成本与加工精 度互相适应，属于经济精第4度页的/共范58围页 ；
第37页/共58页
（二）划分加工阶段的目的（原 因）
1.保证加工质量
工件在粗加工时，切除的金属较厚，切 削力和夹紧力都比较大，切削温度也比较 高，这将引起工件较大的变形。若不划分 加工阶段，粗、精加工混在一起，就无法 避免上述原因引起的加工误差。按加工阶 段进行加工，粗加工造成的加工误差可以 通过半精加工和精加工来纠正，从而保证 零件的加工质量。第38页/共58页
于或大于Ra0.01
第23页/共58页
4.粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨、超精加工、砂带磨、镜 面磨等
• 最终工序：光整加工 • 适用范围：要求高的钢件的精加工 • 加工精度：加工精度低于IT5，表面粗糙度等
于或大于Ra0.006
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（二）孔的加工路线
带轮轴机械加工工艺路线方案一精品文档18页
带轮轴机械加工工艺路线方案一工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端中心孔，总长车至140毛坯Ф51外圆CA61404粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面，Ф30Ф24外圆和轴肩端面均留余量，Ф37车至尺寸两中心孔CA61405热处理调质处理研修研修中心孔两中心孔CA61407半精、精车半精车右端Ф30外圆及轴肩端面，留磨削余量；调头半精车左端30外圆及轴肩端面，留磨削余量；半精车、精车Ф24g6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸，车左端槽Ф22.31.3至尺寸两中心孔CA61408磨削粗、精磨左、右端Ф30js6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸两中心孔M131W9铣削铣键槽8N9至尺寸，去毛刺两中心孔X503210终检按图样技术要求全部检验优点：与方案二相比，工序少，只精车Ф24g6外圆（不磨削），加工成本低。
缺点：Ф24g6外圆的位置精度难保证。
带轮轴机械加工工艺路线方案二工序号工序名称工序内容定位基准加工设备1锻造锻造毛坯2热处理正火处理3车钻分别车两端面、钻两端A6.3中心孔，总长车至140毛坯Ф51外圆CA61404粗车分别粗车左、右端各外圆及轴肩端面Ф37车至尺寸Ф30Ф24外圆和轴肩端面均留余量两中心孔CA61405热处理调质处理6研修研修中心孔CA614027半精车分别半精车左、右端各外圆及轴肩端面，均留磨削余量两中心孔CA61408磨削粗、精磨左、右端Ф30js6Ф24g6外圆及轴肩端面、圆角至尺寸两中心孔M131W9铣削铣键槽，去毛刺两中心孔10车削车左端槽Ф22.31.3至尺寸，去毛刺两中心孔11终检按图样技术要求全部检验优点：Ф外圆的尺寸和位置精度容易保证。
缺点：比方案一多一道工序，又磨削Ф24g6外圆，加工成本比方案一稍高。
五、确定各工序加工余量及工序尺寸带轮轴的加工过程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸下表所示。
工序外圆尺寸及公差加工余量端面（长度）尺寸加工余量Ф30js6 Ф24js6 0.3（查附表151960210.3（查附表16半精车30.6 h11 Ф24.6 h11 1.3（查附表1418.7 60.6211.3（按外圆）粗车Ф33.2 h1327.2 h13 44-33.2 25.438-27.2 25.4 17.4 63.221毛坯Ф44Ф38。
加工轴的工艺流程及路线分析
加工轴的工艺流程及路线分析轴类零件是常见的典型机械零件之一，作为机械行业最基本的零件，轴的工艺流程及路线当然要精通。
下面就由店铺为你带来加工轴的工艺流程及路线分析，希望你喜欢。
加工轴的工艺流程1.零件图样分析;2.确定毛坯;3.确定主要表面的加工方法;4.确定定位基准;5.划分阶段;6.热处理工序安排;7.加工尺寸和切削用量;8.拟定工艺过程;9.传动轴机械加工工艺过程工序简图加工轴的工艺路线下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。
轴类零件加工工艺1.零件图样分析图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可为：粗车→半精车→磨削。
4.确定定位基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
机械加工工艺流程描述
机械加工工艺流程详解1.机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。
机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。
1.1 机械加工艺规程的作用(1)是指导生产的重要技术文件工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。
所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。
正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。
但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。
(2)是生产组织和生产准备工作的依据生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。
(3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。
除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。
1.2 机械加工工艺规程制订的原则工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。
在具体制定时，还应注意下列问题：1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。
轴零件的机械加工工艺
重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称：机械制造工艺与机床夹具课程设计题目：设计“轴件”零件的机械加工工艺规程（生产纲领：5000件）学生姓名专业：汽车制造与装配技术班级：学号：指导教师：日期： 2017 年 4 月 23 日重庆机电职业技术学院课程设计任务书汽车制造与装配技术专业年级班一、设计题目设计下图所示“轴件”零件的机械加工工艺规程（生产纲领：10000件）。
材料：45，整体调质处理：241～269HBW。
二、主要内容1.绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求，对零件进行结构分析和工艺分析。
2.确定毛坯的种类及制造方法。
3.拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差，计算各工序的切削用量和工时定额。
4.填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。
撰写设计说明书。
三、具体要求产品零件图 1张产品毛坯图 1张机械加工工艺过程卡片 1份机械加工工序卡片 1套课程设计说明书 1份四、进度安排第一阶段：绘制零件图，工艺卡片（2天）第二阶段：查阅资料，工艺方案比较，确定加工路线（2天）第三阶段：确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额（3天）第四阶段：整理说明书，填写工艺卡片（3天）五、成绩评定指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日序言机械制造工艺学课程设计是在我们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，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力同，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
目录第1版序言…………………………………………一、传动轴的工艺性分析………………………………1.零件的结构特点及应用…………………………..2.零件的工艺分析…………………………………二、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图………….1.选择毛坯…………………………………………三．选择传动轴的加工方法，制定工艺路线…………1.定位基准的选择………………………………….2.零件表面加工方法的选择………………………..四．制定工艺路线…………………………………………五.热处理工序安排……………………………………….六．机床设备的选用………………………………………1.选择机床…………………………………………..2. 选用工艺设备……………………………………. 七．课程设计心得体会……………………………………. 八．参考文献………………………………………………..一、传动轴的工艺性分析1.零件的结构特点及应用轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
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。
项目1.2轴类零件机械加工工艺编制：机械制造工艺规程概述
3、加工阶段的划分
（1）、粗加工阶段 1）毛坯处理 毛坯备料、锻造和正火
2）粗加工 锯去多余部分，铣端面、钻中心
孔和荒车外圆等
（2）、半精加工阶段
１）半精加工前热处理 对于45钢一般采用调
质处理以达到220～240HBS。 2）半精加工 车工艺锥面（定位锥孔） 半精 车外圆端面和钻深孔等。
项目1轴类零件机械加工工艺编制
教学目标：
1、机械制造工艺规程的基本概念、常用种类、
作用、制定工艺规程的基本原则、生产纲领 与生产类型、机加工工艺规程的设计步骤、 零件的结构工艺性； 2、实心轴的工艺路线拟定、空心轴的工艺路 线拟定等。
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1.1.5 零件的结构工艺性分析
零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的
多选用40Cr等合金结构钢，这类钢经调质和 高频淬火后，具有较高的综合机械性能，能 满足使用要求。有的轴件也选用滚珠轴承钢 如 GCr15和弹簧钢如 66Mn等材料．这些钢 材经调质和表面淬火后，具有极高的耐磨性 和耐疲劳性能。当要求在高速和重载条件下 工作的轴类零件，可选用18CrMnTi、 20Mn2B等低碳含金钢，这些钢料经渗碳淬火 后具有较高的表面硬度、冲击韧性和心部强 度，但热处理所引起的变形比38CrMoAl为大。
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任务1.2 轴的工艺路线拟定
1.2.1 实心轴的工艺路线拟定
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一、 零件的工艺分析
图示零件是减速器中的传动轴，该零件小批生产。
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。
轴类零件加工工艺
轴类零件加工工艺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，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。
2、渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工对不需提高硬度部分→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
3、粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。
且选择平整光滑表面，让开浇口处。
选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
4、精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原则。
尽可能在多数工序中用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
针对上述要求，现举例说明如下。
一渗碳主轴,每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。
渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图。
主轴加工工艺过程1、车工序采用设备：CA6140、莫氏3号铰刀、莫氏3 号塞规1： 5环规工序内容：按工艺草图车全部至尺寸1一端钻中心孔φ2。
21：5锥度及莫氏3#内锥涂色检验，接触面>60%。
3各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1注：最后要进行检查2、淬工序内容：热处理S0.9-C593、车工序内容：去碳。
一端夹牢，一端搭中心架1车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为402修钻中心孔φ5B型3调头4车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角4、车工序采用设备：CA6140工序内容：一夹一顶1车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30+6.0 +5 .0++ 2车φ25至φ25+0.2+0.1长433车φ35至φ353+0.4+0.34车砂轮越程槽5、车工序内容：调头，一夹一顶1车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30+0.6+0.52车φ40至φ40+0.6+0.53车砂轮越程槽6、铣工序内容：铣19+0.28二平面至尺寸7、热工序内容：热处理HRC598、研工序内容：研磨二端中心孔9、外磨工序采用设备：M1430A工序内容：二顶尖，另一端用锥堵1粗磨φ40外圆，留0.1～0.15余量2粗磨φ30js外圆至φ30t+0.1+0.08二处台阶磨出即可 3粗磨1:5锥度，留磨余量10、内磨工序采用设备：M1432A工序内容：用V型夹具ф30js5二外圆处定位磨莫氏3﹟内锥重配莫氏3﹟锥堵精磨余量 0.2～0.2511、热工序内容：低温时效处理烘，消除内应力12、车工序采用设备：Z-2027工序内容：一端夹住，一端搭中心架1钻φ10.5孔，用导向套定位，螺纹不攻2调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹3锪孔口60°中心孔4调头套钻套钻孔ф10.5×25螺纹不改5锪60°中心孔，表面精糙度0.813、钳工序内容：1锥孔内塞入攻丝套2攻M12–6H内螺纹至尺寸14、研工序内容：研中心孔Ra0.815、外磨工序内容：工件装夹于二顶尖间1精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸2磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30-0.2-0.3-3半精磨ф30js5二处至ф30+0.04+0.034精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85%16、磨工序内容：工件装夹二顶尖间，磨螺纹1磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸2磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸17、研工序内容：精研中心孔Ra0.418、外磨工序采用设备：M1432A工序内容：1精磨、工件装夹于二顶尖间2精磨2-φ30-0.003-0.007至尺寸,注意形位公差19、内磨工序采用设备：MG1432A工序内容：工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔卸堵，以2–ф30js5外圆定位，涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2”20、普工序内容：清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂该轴类零件加工过程中几点说明：1.采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。
零件的加工工艺路线
零件的加工工艺路线1、轴类零件典型工艺路线对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其典型工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。
轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。
在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。
在大批量生产中常在铣端面钻中心孔专用机床上进行。
中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。
所以必须安排修研中心孔工序。
修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。
对于空心轴（如机床主轴），为了能使用顶尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。
若外圆和锥孔需反复多次、互为基准进行加工，则在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。
轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。
因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。
但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。
一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。
淬火工序则安排在磨削工序之前。
2、齿轮的加工工艺路线（以45号钢为例）：（1）、毛坯下料（2）、粗车（3）、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）（4）、精车齿坯至尺寸（5）、磨齿（6）、若轴上有键槽时，可先加工键槽等（7）、滚齿（8）、齿面中频淬火（小齿轮用高频淬火），淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）（9）、成品的最终检验3、箱体的加工工艺路线箱壳体要求加工的表面很多。
在这些加工表面中，孔系加工精度是工艺关键问题。
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按长径比分类：
刚性轴 L/d≤12
挠性轴 L/d > 12
(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 图1-2 轴的种类
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3. 轴类零件的主要技术要求 ⑴ 加工精度
① 尺寸精度：主要指轴的直径尺寸精度和轴的长度
（5）其他
冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其他毛坯。
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（二）选择毛坯应考虑的因素 选择毛坯的意义：
毛坯质量的提高，对减少机械加工量，降低加工 成本，提高加工材料的利用率都是十分有利的。 • 毛坯质量的提高也将伴随着毛坯制造难度的增加， 也就意味着毛坯制造成本的增加。 • 因此，在选择毛坯材料和制造方法时，应考虑 如下几个问题。
对于承载不大或不太重要的轴 可选用Q235、Q255等普通碳素钢 ， 但最常用45钢， 这种材料经调质或正火后，能得到较好的切削性能及较 高的强度和一定的韧性，具有较好的综合力学性能。
中等精度而转速较高 40Cr等合金结构钢，经调质和表面淬火处理后具 有较好的综合力学性能。
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较高精度 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等材料， 经调质和表面高频感应加热淬火后再回火，表面 硬度可达50～58HRC（洛氏硬度），并具有较高的耐疲 劳性能和较好的耐磨性。 中碳合金氮化钢38CrMoAlA， 经调质和表面氮化后，变形很小，且其硬度也很 高，具有很高的心部强度，良好的耐磨性和耐疲劳 性能；
尺寸精度。 • • • 主要加工表面: 支承轴颈 与轴承内圈配合的外圆轴颈，用于确定轴的位置 并支承轴，寸精度要求较高，通常为IT7~IT5； • 配合轴颈 • 与各类传动件配合的轴颈，其精度稍低，常为 IT9~IT6。
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3. 轴类零件的主要技术要求
② 形状精度： 主要指支承轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重 要表面的圆度、圆柱度。 一般轴的形状精度应控制在直径公差之内； 精密轴颈的形状精度需在零件图上另行规定 其几何形状精度，应控制在直径公差的1/2～ 1/4之内。
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③ 相互位置精度： 包括内、外表面、重要轴径的同轴度、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。 为保证轴上传动件的传动精度，必须规定支承轴颈与配合 轴颈的位置精度。配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为 0.01～0.03 mm， 高精度轴为0.001～0.005 mm。
图1-1 阶梯轴零件图
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（二）选择毛坯应考虑的因素
• 1）毛坯材料及力学性能 • 毛坯材料的选择一般是根据零件在机器中的作用为 依据的。主要是考虑机器工作对零件强度、刚度、韧性、 耐磨性、耐腐蚀等方面的要求。 • 零件的材料大致确定了毛坯的种类，但也要考虑力 学性能的要求 • 2）生产类型 • 当零件产量较大时，应选择精度和生产率比较高的 毛坯制造方法。 • 在单件小批生产时，应选择精度较低和生产率较低的 毛坯生产方法。
学习情境1 轴类零件机械加工 工艺路线拟定
任务1-1 阶梯轴的机械加工 工艺规程制定 任务1-2 CA6140车床主轴的 工艺路线拟定
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学习情境一：轴类零件机械加工 工艺路线拟定
任务1
阶梯轴的机械加工工艺规程制定
给定任务 任务分析 基础理论知识 任务实施 拓展知识
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给定任务
某企业生产的、年产量达870余件的阶梯轴零件图。试 编制该零件的机械加工工艺规程，并填写工艺文件。
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（3）型材 型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角 钢、槽钢、管材、板材、带材等。 热轧的型材： 特点及应用：精度低，但价格便宜，用于一般零件的毛 坯； 冷拉的型材： 特点及应用：尺寸较小、精度高，易于实现自动送料，但 价格较高，多用于批量较大的生产，适用于自动机床加工。
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（4）焊接件 焊接件是用焊接方法而获得的结合件， 优点：制造简单、周期短、节省材料， 缺点：抗振性差、变形大，需经时效处理后才能进行机 械加工。
图1-1 阶梯轴零件图
3
任务分析
1．轴类零件的功用
支撑传动零件,承受载荷；传递运动和扭矩,装夹工 件。
外圆用于安装轴承、齿轮、带轮等； 轴肩用于轴上零件和轴本身的轴向定位；
螺纹用于安装各种锁紧螺母和高速螺母；
螺尾退刀槽供加工螺纹时退刀用； 砂轮越程槽则是为了能完整地
磨削出外圆和端面；
键槽用来安装键，以传递扭矩。
4
图1-1 阶梯轴零件图
2.轴类零件的结构特点
回转体零件 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；
5
图1-1 阶梯轴零件图
.轴类零件的分类（按其结构特点）
光轴； 阶梯轴； 空心轴； 异形轴（曲轴、偏心轴、 十字轴、凸轮轴、花键轴）。
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（2）锻件 特点：锻件能获得纤维组织的连续性和均匀分布，从而 提高了零件的强度，所以适用于制造强度要求较高，形状比较 简单的零件毛坯 自由锻造： 特点：加工余量较大，锻件精度低,生产率不高,而且锻 件的结构必须简单； 应用：适用于单件和小批生产，以及制造大型锻件。 模锻： 特点：精度和表面质量都比自由锻件好，而且锻件的形 状也较复杂，减少了机械加工余量。模锻的生产率比自由的中小型锻件。
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高转速和重载荷轴 20CrMnTi、 20Cr等渗碳钢，经过淬火或氮化处 理后获得更高的表面硬度、 耐磨性和心部强度。 因此，耐冲击、韧性好，但其主要缺点是热处 理变形较大。
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毛坯的选择（教材261页）
（一）毛坯的类型和特点 （1）铸件 常用作形状比较复杂的零件毛坯 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等。 木模手工造型： 特点：铸件精度低，加工表面余量大，生产率低， 应用：适用于单件小批生产或大型零件的铸造。 金属模机器造型： 特点：生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件的 重量也受到限制， 应用：适用于大批量生产的中小件。 注意：少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造（如 压力铸造、离心铸造、熔模铸造等）。
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(2) 表面粗糙度。 轴上的表面以支承轴颈的表面质量要求最高，其次 是配合轴颈或工作表面。这是保证轴与轴承以及轴 与轴上传动件正确可靠配合的重要因素。 表面粗糙度 R a 值，支承轴颈一般为 1.6 ～ 0.2 μm ， 配合轴颈一般为3.2-0.4
10
图1-1 阶梯轴零件图
4. 轴类零件的材料、毛坯及热处理 (1) 轴类零件的材料和热处理