机械零件切削加工工艺设计

十二、刀具选择
略
十三、辅助装备
略
十四、工艺路线【方案】
阶梯轴零件加工工艺过程
序号
工艺表面
工艺内容
1
端面
预处理—粗车
2
φ32±0.05
预处理—粗加工—检验—处理
3
φ28+0.021 0右
预处理—粗加工—检验—处理
4
φ24+0.021 0右
预处理—粗加工—检验—处理
5
φ28+0.021 0左
预处理—粗加工—检验—处理
14
半精加工
Ф13
6
粗加工
Ф13
15
半精加工
R0.5
7
粗加工
R0.5
16
半精加工
倒角
8
粗加工
倒角
17
精加工
Ф32h7
9
半精加工
端面
18
精加工
Ф17H7
六、工序设计
1、定位原理
1）六点定位原理（见项目一）
2）盘套零件Ф32h7加工定位方案
限制X轴、Y轴 和 四个自由度。
七、夹具设计
见附图
八、处理工序
1、热处理基本方法
低温回火
能降低内应力和脆性，并保持高硬度和耐磨性
中温回火
具有较高弹性和一定韧性
高温回火
具有良好的综合机械性能
2、零件处理工序
略
九、检验工序
略
十、辅助工序
略
十一、设备选择
切削机床类型：车床、镗床、铣床、磨床、刨床、钻床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、拉床、电加工机床、切断机床、其他机床
零件切削加工设备：CA6140车床
精加工—检验
十五、设计资料【汇编】
序号
类型
名称
Pa
1
车床
机床类型代号
4
机床通用特性代号
4
2
材料
常用通用性高速钢
10
常用钨钴类硬质合金
11
常用钨钴钛硬质合金
11
钨钛类碳化钛基类硬质合金
11
集合角度及其选择
车刀几何角度的名称和作用
13
硬质合金车刀合理前角选用参考值
14
硬质合金车刀合理后角选用参考值
14
主偏角、副偏角的参考值
248
切削液的磨削的效果
254
十六、工艺文件
项目二：盘套零件加工工艺设计
一、零件工艺性分析：
1、盘套类零件切削加工成形方法
1）零件表面切削加工成形基本方法（见项目一）
2)盘套类零件表面切削加工具成型方法：车削、钻削、磨削、铣削、镗削。
2、零件技术要求分析
盘套精度、粗糙度分析
零件表面
零件精度
粗糙度（Ra/un）
②年产量：10000件………………………………………...........................
③废品率：1.5%备品率1%.......................................................
④生产条件：工种齐全，设备完好………………………………………….
6
φ24+0.021 0左
预处理—粗加工—检验—处理
7
台阶面
预处理—粗加工—检验—处理
8
槽
预处理—粗加工—检验—处理
9
倒角
预处理—粗加工
10
端面
半精加工—检验—处理
11
φ32±0.05
半精加工—检验—处理
12
φ28+0.021 0右
半精加工—检验—处理
13
φ24+0.021 0右
半精加工—检验—处理
⑤工作制：单班制（每天8小时﹚......................................................……
项目一：阶梯轴
项目二：盘套
项目一：阶梯轴加工工艺设计
一、零件工艺行分析
1、零件结构工艺行分析
1）切削加工成形基本方法
加工方法
平
面
外圆柱面
内Baidu Nhomakorabea柱面
端
面
台阶面
切槽
186
铣削速度的选取
186
常用切削速度的选取
188
铣削沟槽
直尺三面刃铣刀的基本尺寸
203
13
磨削
机床通用特性
236
磨料名称及其应用范围
242
不同粒度磨具的应用范围
243
常用结合剂砂轮的应用范围
243
磨具硬度代号
243
磨具组织号
244
常用砂轮与砂瓦的名称、形状、代号、及应用
244
普通砂轮最高安全圆周速度
车削加工零件的工、刃、量具清单（轴类）
41
加工齿轮工件的工、刃、量具清单
72
车削加工零件的工、刃、量具清单（锥面）
91
车削带轮的工、刃、量具清单
110
车削加工零件的工、刃、量具清单（螺纹）
135
铣削加工零件的工、刃、量具的清单
197
215
5
加工方法
不同方法加工孔经济精度等级（套类）
52
6
铰削
铰削时切削液的
3.2
主要
φ32±0.05
10
6.3
主要
500 -0.6
14
6.3
次要
1420 -0.63
13
6.3
次要
二毛坯的选择
毛坯制造的基本方法
制造方法
适用材料
主要应用
锻造
低碳钢，中碳钢，合金钢
传动轴、齿轮、阀体、叉杆、曲轴等形状较复杂制件。
铸造
灰铸铁
箱体、壳体、床身、支座等复杂制件。
冲压
冷轧低碳钢，铸铁，合金工具钢
49
铰车刀具
铰车直径铰车直径和齿数
54
钻类道具
麻花钻直径与进给量的关系
55
钻削速度与工作材料的关系
55
钻孔与车削的切削液的使用
25
3
车削外圆柱面
外圆表面加工方案
28
车削外圆面的步骤及注意事项
28
车削外圆面废品产生原因及预防措施
29
常用材料的切削速度参考值
30
硬质合金车刀粗车外圆的进给量的参考值
30
车削外圆时切削液的参考值
129
螺纹套的加工工艺过程
134
锥套的加工工艺过程
91
某主轴箱大批生产工艺过程
232
某主轴箱零件小批量生产工艺过程
232
11
偏心零件
偏心工作质量分析
149
12
铣削
铣削平面及台阶面
铣床型号“组”代号及名称
174
常用铣床“系”代号及名称
174
面铣刀直径
177
常用分度盘的孔数
181
铣削深度的选取
186
每齿进给量的选取
31
车端面时切削用量的参考值
117
车削螺纹
公制普通螺纹的尺寸计算
117
常用普通三角螺纹基本尺寸表
121
低速车三角螺纹的进给次数
122
高速车三角螺纹的进给次数
125
高速钢及硬质合金螺纹车刀车削螺纹时的切削用量
130
普通螺纹攻螺纹前底孔的钻头直径
155
车削特殊零件
成形车削时的进给量（成形面）
130
4
加工零件的工、刃、量具
四、主要表面加工路线
主要表面Ф32h7、Ф17H7、15加工路线：粗加工—半精加工—精加工
五、工艺路线【草案】
序号
加工方案
工艺表面
序号
加工方案
工艺表面
1
粗加工
端面
10
半精加工
Ф60
2
粗加工
Ф60
11
半精加工
Ф32h7
3
粗加工
Ф32h7
12
半精加工
Ф17H7
4
粗加工
Ф17H7
13
半精加工
Ф9
5
粗加工
Ф9
见项目一
2、零件热处理方法
略
九、检验工序
略
十、辅助工序
略
十一、设备选择
切削机床类型：车床、镗床、铣床、磨床、刨床、钻床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、拉床、电加工机床、切断机床、其他机床
零件切削加工设备：普通车床、铣床、钻床
十二、刀具选择
略
十三、辅助设备
略
十四、工艺路线【方案】
序号
工艺表面
工艺内容
1
端面
11
Ф32h7
半精加工—检验—处理
12
Ф17H7
半精加工—检验—处理
13
Ф9
半精加工—检验—处理
14
Ф13
半精加工—检验—处理
15
R0.5
半精加工—检验—处理
16
倒角
半精加工—检验—处理
17
Ф32h7
精加工—检验
18
Ф17H7
精加工—检验
预处理—粗加工
2
Ф60
预处理—粗加工—检验—处理
3
Ф32h7
预处理—粗加工—检验—处理
4
Ф17H7
预处理—粗加工—检验—处理
5
Ф9
预处理—粗加工—检验—处理
6
Ф13
预处理—粗加工—检验—处理
7
R0.5
预处理—粗加工—检验—处理
8
倒角
预处理—粗加工
9
端面
半精加工—检验—处理
10
Ф60
半精加工—检验—处理
2、端面、台阶面、槽等次要表面终加工方法：半精车
四、主要表面加工路线
主要表面φ24+0.021 0φ28+0.021 0φ32±0.05加工路线：粗车—半精车—精车
五、工艺路线【草案】
序号
加工方案
工艺表面
1
粗车
端面
2
粗车
φ32±0.05
3
粗车
φ28+0.021 0
4
粗车
φ24+0.021 0
5
粗车
倒角
A面三点限制：沿Z轴 ，X、Y轴 三个自由度
B面两点限制：沿y轴 、Z轴 两个自由度
C面一点限制：X轴 一个自由度
六点定位的类型、原理
序号
类型
原理
1
完全定位
六个自由度全部被限制，在夹具中占有唯一确定的位置。
2
不完全定位
根据加工要求，没有必要或不必完全限制其六个自由度的定位。也称部分定位。
3
欠定位
定位时实际所限制的自由度少于按其加工要求所必须限制的自由度，工件定位不足
重庆航天职业技术学院
《机械零件切削加工》
课程设计报告
专 业
班 级
学 号_____________
姓 名____________
指导教师
起止日期2011/10-2011/12
机电信息工程系
《机械零件切削加工》课程设计任务书
设计题目：阶梯轴、盘套零件机械加工工艺设计
设计的原始数据：
①零件图：2张…………………………………………………………….
14
φ28+0.021 0左
半精加工—检验—处理
15
φ24+0.021 0左
半精加工—检验—处理
16
台阶面
半精加工—检验—处理
17
槽
半精加工—检验—处理
18
台阶面
精加工—检验
19
φ28+0.021 0右
精加工—检验
20
φ24+0.021 0右
精加工—检验
21
φ28+0.021 0左
精加工—检验
22
φ24+0.021 0左
螺纹
锥度
成形面
键槽
齿形
车削
√
√
√
√
√
√
√
√
√
磨削
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
钻削
√
镗削
√
√
√
√
√
√
√
√
铣削
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
刨削
√
√
√
√
√
√
2）阶梯轴切削加工成形方法
车削、磨削、铣削。
2、零件技术要求分析
1)各种切削加工方法实现的精度、粗糙度
加工方法
尺寸精度（IT）
粗糙度值Ra (μm)
形位精度
车削
8~5
形状较复杂的壳体、箱体、罩壳、汽车覆盖件、仪表板、容器等。
焊接
低碳钢，合金钢
形状复杂或大型构件的连接，异种材料间的连接。
粉末冶金
各种金属
轴承、齿轮及特殊性能材料制品
非金属材料形成
非金属
船艇、车身、管道、阀门、储罐、高压气瓶等
阶梯轴材料制造方法：锻造
三、表面积终加工方法
1、φ24+0.021 0φ28+0.021 0φ32±0.05主要表面终加工方法：精车
57
铰孔时产生的问题及预防措施
58
7
车孔
硬质合金或高速钢刀具车孔时的进给量
62
车内孔常见的缺陷及预防措施
66
8
圆锥面加工
莫氏圆锥基本尺寸及对应的钻的直径
80
常用圆锥标准的锥度
81
车圆锥产生废品的原因及预防
93
9
车槽和切断
切断及切槽的进给量
100
10
零件加工工艺过程
带轮的加工工艺过程
109
螺纹轴的加工工艺过程
6.3~0.1
铣削
9~7
6.3~1.6
磨削
6~4
0.8~0.01
钻削
13～12
12.5~6.3
镗削
8~7
1.6~0.8
刨削
10~8
6.3~1.6
阶梯轴精度、粗糙度分析
零件尺寸
零件精度
粗糙度（Ra）
表面性质
尺寸精度（IT）
形位精度
φ24+0.021 0
7
3.2
主要
φ28+0.021 0
7
同轴度φ0.03
尺寸精度(IT)
形位精度
Ф60
3.2
Ф32h7
7
◎
1.6
Ф17H7
7
3.2
Ф13
Ф9
12.5
15
⊥0.01
1.6
未注精度
12
12.5
二、毛坯种类
1、毛坯的制作方法
2、零件毛坯制造方法：锻造
三、各表面终加工方法
1、15、Ф32h7、Ф17H7等主要表面终加工方法：精加工
2、Ф60、Ф13、Ф9次要表面：半精加工
6
粗车
台阶面
7
半精车
端面
8
半精车
φ32±0.05
9
半精车
φ28+0.021 0
10
半精车
φ24+0.021 0
11
半精车
台阶面
12
半精车
槽
13
精车
φ32±0.05
14
精车
φ28+0.021 0
15
精车
φ24+0.021 0
六、工序设计
1、定位原理
1）六点定位基本原理
一个刚体在空间有六个自由度，要使工件的位置固定不变，就应限制这六个自由度，每限制一个自由度，工件就与夹具上的一个点相接触，所以限制六个自由度就有六个点接触。以六点限制工件六个自由度的方法称为六点定位规则或六点定位原理
八、处理工序
1、热处理基本方法
热处理方法
处理效果
完全退火
降低硬度，消除内应力
球化退火
降低硬度，改善切削加工性能；形成球状珠光（如图所示），为后面的淬火作组织准备
扩散退火
消除成份偏析
去应力退火
消除铸、锻、焊的内应力
正火
含碳量≤0.25% 经正火后硬度提高，改善了切削加工性能
淬火
大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等
4
过定位
定位时，定位支承点数多于所限制的自由度数，出现定位支承点重复限制同一个自由度
2）定位误差类型
a、基准不重合
b、基准位移
2、零件φ32±0.05精加工定位方案
限制X轴、Y轴 和 四个自由度。
3、阶梯轴φ32±0.05精加工的定位误差分析
工序基准与设计基准重合，存在基准位移误差
七、夹具设计
三爪自定心卡盘