箱体类零件

课题箱体类零件的加工工艺箱体类零件的结构特点一般根据组合零件的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(一) 尺寸精度：通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。

装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

(二) 几何形状精度：轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。

对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。

(三) 相互位置精度：轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。

通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度，并产生噪声。

普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

(四) 表面粗糙度：一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

箱体类零件的机械加工工艺规程图1-1为传动轴的零件图，工件材料为45钢，要求调质处理24~28HRC，单件小批量生产。

1、零件工艺性分析（1）零件材料：45钢。

45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质(或正火)后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。

其切削加工性良好，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。

（2）零件组成表面：左右端外螺纹、外圆及其台阶面、螺纹、孔、倒角。

2、毛坯选择该传动轴外圆直径相差不大且属单件小批量生产，可选热轧圆钢为坯料，根据查表或计算取整确定加工余量，毛坯直径取30。

3、基准分析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。

为保证各配合表面的位置精度要求，一般选用两端面中心孔为精基准加工各段外圆、轴肩等。

在第一道工序中第一次安装以毛坯外圆为粗基准。

粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。

中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。

但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。

如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。

4、加工方法该吸水器加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。

各阶段划分大致以热处理为界。

设备选择：车削采用卧式车床； 6、工序尺寸的确定 毛坯下料尺寸：Φ30*180；粗车加工：各外圆及各段尺寸按图纸加工尺寸均留余量2mm ；半精车加工：螺纹大径车到1.02.024--φ，台阶车到图纸规定尺寸，其余台阶均留0.5mm余量；精加工：螺纹加工到图纸规定尺寸M24х1.5-6g ，各外圆车到图纸规定尺寸。

图1-1 吸水器7、填写工艺文件（见后面表所示） 8、编写说明书 机械加工说明书一、 本设计主要是针对轴类零件的加工，其中包括外圆加工、键的加工、螺纹的加工、台阶、倒角的加工等。

二、 机械制造技术的设计课程是一门重要的技术基础课，完成此课程设计 需要综合应用金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备设计等机械制造技术基础课程的理论知识，还需要熟练应用机械制图和机械设计课程的知识及CAD 画图技能。

课程的实践性决定了完成课程设计时还需要结合生产实际，所以我们也考虑了生产量的实际问题，并且我们的设计有针对性、可操作性。

三、 目录1、零件的工艺性分析 1、 毛坯的选择2、 基准的分析3、 加工方法5、工序尺寸确定6、填写工艺文件7、编写说明书四、本设计主要由机械加工工艺规程设计、机械加工工序设计和夹具设计三大部分。

1、机械加工工艺规程是指将制定好的零部件的机械加工工艺过程按一定的格式（通常为表格或图表）和要求描述出来，作为指令性技术文件，用以指导生产，简称工艺规程。

2、机械加工工艺过程卡片：主要为生产组织准备提供必要的信息，如生产流程，机床、夹具、刀具、量具和辅具的信息，工时定额等，简称工艺卡。

从卡片中可以看出，制订工艺规程的目标是：通过对任务零件的分析研究，在给定的生产纲领（或生产批量）前提下，选择合理的毛坯制造方式并完成毛坯设计，同时制定出能达到图样要求的合格零件的工艺路线，其中包括毛坯设计、加工表面加工方法的选择、工序内容的组合、定位与夹紧面的选择、工艺设备及工艺装备（机床、刀具、夹具、辅具和量具）的选择等。

设计时应遵循的原则如下：（1）保证图样的所有技术要求，不得擅自修改图样或不按要求去做。

（2）尽量降低成本。

对于小零件的加工在工艺方法的选择上尽量选用通用设备、刀具、量具，加工效率可以通过设计专用夹具来改善。

当然也可以选用柔性较大的数控机床等。

（3）充分贯彻以人为本的设计思想，减轻工人的劳动强度，保障生产安全。

（4）实事求是。

工艺设计中的大量数据只能来自于手册，设计中必须保证来源的正确性，切不可杜撰数据。

如所查数据条件与设计对象存在差异时，对数据的修改也应做到有章可循。

3、机械加工工序卡片：提供最为完整详细的工艺信息，用于指导成批生产，简称工序卡。

4、机械加工工艺综合卡片：是工艺卡和工序卡的结合，在工艺卡中保留工序号、工序内容、设备、刀具、量具等信息，并加入工序卡中的工序简图。

主要用于成批生产前的试制过程的生产指导，简称综合卡。

5、机械加工检验卡片：对比较复杂或有较高加工要求的零件，其工艺规程中要安排检验工序，也就需要填写机械加工检验工序卡片。

6、选择加工方法应考虑的因素：加工要求、经济精度、生产纲领、结构形状、尺寸大小和生产实际。

7、采用的加工路线：对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣平键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。

8、由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。

为此，生产中常采用下列措施予以解决：热处理工序的安排：（1）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；（2）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；（3）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；（4）精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。

9、刀具的选择主要取决于所采用的加工方法，工件材料，加工的尺寸、精度和表面粗糙度的要求，生产率要求和加工经济性等。

应尽量采用标准刀具，在大批量生产中应采用高生产率的复合刀具。

10、改进工件的装夹方法：粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。

但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。

在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。

采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

11、跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。

采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

12、采用车削细长轴的车刀：车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。

粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。

精车用刀常有一定的负刃倾角，使切屑流向待加工面。

13、工序简图的绘制原则：工序简图以适当的比例，最少的视图，表达出工件在加工时所处的位置状态，与本工序无关的部位可不必表示。

工序简图上应标明定位、夹紧符号，以表示出该工序的定位基准（面）、定位点、夹紧力的作用点及作用方向。

本加工表面上应标注出相应的尺寸、形状、位置精度要求和表面粗糙度要求。

本工序的各加工表面用粗实线表示，其他部位用细实线表示。

定位与夹紧符号按照标准《机械加工工艺定位、夹紧符号》的规定选用。

14、专用夹具设计的基本要求：保证被加工要素的精度；提高劳动生产率；具有良好的使用性能和经济性。

15、工艺规程制订得是否合理，直接影响工件的质量、劳动生产率和经济效益。

一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定的条件下，只有某一种方法是较合理的。

因此，在制订工艺规程时，必须从实际出发，根据设备条件、生产类型等具体情况，尽量采用先进加工方法，制订出合理的工艺规程。

五、设计心得和体会我张尓静和孙步平为一组设计轴类零件的课程设计，我们通过对《机械制造技术基础课程设计》、《机械加工工艺规程设计》和《机械加工工艺装备》等书作为参考。

我们在刚开始的时候觉得什么都不知道，并且根本无从下手。

我们也曾想过到网上搜一些相关的资料做出一篇相关的材料交给老师，可是交了我们还是什么都不知道。

所以我们就根据书上的例题，对图形进行了分析，也查了一些资料。

可是我们还是有很多不懂的地方，真的有点不知道到如何是好了。

做了一些查找，但是有些地方还是没能弄清。

所以所做的设计中也有很多是自己所想，有不足之处希望老师能够给我们一些指导。

我们在做的过程中运用了CAD画图工具，画图中的一些标注由于时间长没有应用都忘的差不多了，所以只用了一些简单的标注。

后又经过学习了解了些特殊的标注使我们的图得到了进一步的完善。

对于设计中的各项目，通过对它们的设计，让我们了解到很多有关方面的知识，同时也让我们明白了什么叫做实践是检验真理的唯一标准，真是受益匪浅。

我们通过自己的认识和研究对这一课程和这一课程的设计有了更深的理解。

在这次设计中也遇到了很多实际性的问题，这只有在实际设计中才能发现，书本上理论性的东西与实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。

一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中俱会发现自己在飞速的提升。

对于教材管理系统，其概念是比较简单的，主要是解决加工工艺设计中的问题，而加工工艺设计是一个很灵便的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。

因此在整个设计过程中大部分时间是用在加工工艺上面的。

很多子加工工艺是可以借鉴书本上的，但要做出自己的设计才是关键的问题所在，这需要对系统的结构很熟悉。