机械加工工艺编制项目教程
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书名：机械加工工艺编制项目教程 ISBN： 978-7-111-41203-8 作者：金捷 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
机械加工工艺编制项目教程 高职高专 ppt 课件
项目一
轴类零件的加工
学习目标
轴类零件工艺编制的思路与方法 工艺文件的编制
加工工艺参数的确定
机械加工工艺编制项目教程 高职高专 ppt 课件
机械加工工艺编制项目教程 高职高专 ppt 课件
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
4) 热处理工序的安排：
调质处理应放在粗加工之后，半精加工之前； 5) 加工顺序安排： 先粗后精，先主后次，先面后孔，先基准后其它； 粗精分开，先粗后精 6) 拟定加工路线： 车端面，钻中心孔---粗车外圆---调头车端面，钻中心--粗车外圆----调质处理---半精车外圆---车螺纹---铣键槽----磨外 圆---检验入库。 7）确定加工余量、工序尺寸与公差 8）确定切削用量及工时定额 9）确定检测方法 10）填写工艺卡片。
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
3）轴类零件的加工工艺设计
1、外圆表面的车削加工
车削加工的工艺 1) 粗车：切除大部分余量；IT11-13，Ra12.5-50 2) 半精车：修整预备热处理后的变形； IT8-10，Ra3.2-6.3
3) 精车：使磨削前各表面具有一定的同轴度和合理 的磨削余量；精加工螺纹及各端面等。
四爪卡盘
任务一
制订传动Βιβλιοθήκη Baidu零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
4）轴类零件的加工工装设计
加工表 面 车刀的选择
· 45°硬质合金外圆焊接车刀和75°硬质合金外圆焊接车刀用于加工无 台阶的外圆工件； · 90°硬质合金外圆焊接车刀用于加工有台阶的外圆工件。 车外圆 · 粗加工时：前、后角应小些；刃倾角一般为0-3°；断屑槽为直线型； 刀尖处磨有过渡刃以保护车刀。 · 精加工时：前、后角应大些，选正值刃倾角；断屑槽为圆弧型；刀尖 处磨了修光刃。 · 45°外圆车刀：是最常用的端面车刀； 车端面 · 横刃90°外圆车刀：用于端面余量较多且有台阶的工件 · 八字形切断刀：一般用于切断实体工件刀尖不易损坏； 圆弧形切断刀：一般用于圆弧槽的切削； 车沟槽 · 一字形切断刀：一般用于平底槽的切削； 与切断 · · 斜切削刃切断刀：一般用于切断后不再加工平面的工件 螺纹车刀 车螺纹 ·
工序 号
1
工序 名称
下料
工序内容
ф 65х 265 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔，用 尾架顶尖顶住，粗车P、N及螺纹段三个台阶，直 径、长度均留余量2mm 调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面保证总 长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车另外 四个台阶，直径、长度均留信余量2mm 调质处理24~38HRC 修研两端中心孔 ,P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车槽三个, 倒角三个 ,其余两个台阶直径上留余量0.5mm,车槽三个,倒 角四个
IT7-8， Ra0.8-1.6
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
2、外圆表面的磨削加工
磨削加工的工艺范围
☆ 对于淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工，常选用磨削加 工。
☆ 磨削加工易获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值， 在一般加工条件，磨削精度也可达到IT5～IT6级，表面粗 糙度Rα 0.32～1.25μ m； ☆ 在高精度外圆磨床上进行精密磨削时，尺寸精度可达 0.2μ m，圆度可达0.1μ m，表面粗糙度可控制到0.01μ m以 下。目前，磨削加工是应用最为广泛的精加工方法。
4、滚压加工： Ra0.4-0.25μm
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
轴类零件的定位基准与装夹方法 锥堵和锥堵心轴的使用 锥堵和锥堵心轴的功用： 空心轴加工通孔后，定位基准——顶尖孔被破坏。 通孔直径小时，可直接在孔口倒出一60°锥面代替中心孔； 当通孔直径较大时，要采用锥堵或锥堵心轴。 设计锥堵和锥堵心轴时应注意的问题 1) 不中途更换或拆装，以免增加安装误差 2) 锥堵和锥堵心轴要求两个锥面同轴 内孔、外圆互为基准反复加工，保证内孔、外圆的同轴度
机械加工工艺编制项目教程 高职高专 ppt 课件
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
机械加工工艺编制项目教程 高职高专 ppt 课件
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
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任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
2．分析轴类零件工艺与工装设计要点
图6-1 各种类型的轴
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
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。
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
1．制订传动轴零件的工艺规程 结构技术条件分析
1) 没有中心通孔的多阶梯轴；
2) 重要表面：M、N、Q、P、G、H、I； 3) 热处理：调质。
加工工艺过程分析
1) 确定毛坯尺寸、类型： φ50×265mm热轧40Gr圆钢棒料 2) 确定主要表面的加工方法和方案： 粗车——半精车——磨削 3) 选择定位基准：中心孔 采用基准重合、基准统一原则
2）轴类零件的技术要求、材料和毛坯 （1）技术要求 • 尺寸精度: 直径、长度 • 形状精度：圆度、圆柱度 • 位置精度：同轴度、垂直度、跳动 • 表面质量：Ra0.2-6.3
形状误差＜位置误差＜尺寸误差
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
（2） 材料、毛坯和热处理
一般轴类零件常用45钢，采用正火、调质、淬火等；
工艺装备
CA6140
2
车
CA6140
3 4 5
热 钳 车
CA6140 CA6140 CA6140 CA6140
6
车
双顶尖装夹，车一端螺纹M24х 1.5-6g，调头， 双顶尖装夹，车另一端螺纹M24х 1.5-6g
7
8 9 10 11
钳
铣 钳 磨 检
划键槽及一个止动垫圈槽加工线
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸 规定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量 修研两端中心孔 磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头， 磨外圆N和P，靠磨台肩G。 检验 X52 CA6140 M1432A
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
外圆磨削加工的方法 根据磨削时工件定位方式的不同，主要
分为两类：
中心磨削和无心磨削
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
3、外圆表面的精密加工
常用的方法有：高精度磨削、超精加工、研 磨、滚压加工等。 1、高精度磨削：Ra0.16μm以下,又分: 精 密 磨 削: Ra0.16-0.06μm 超精密磨削: Ra0.04-0.02μm 镜 面 磨 削: Ra0.01μm以下 2、超精加工： Ra0.08-0.01μm 3、研 磨： Ra0.01μm 以下
中等精度转速较高的轴类，选用40Gr等合金结构钢；
高精度轴用GCr15或65Mn等材料，调质或表面淬火处理； 高速重载轴，用20GrMnTi渗碳钢或38CrMoALA渗氮钢，经调质 和表面氮化； 轴颈表面处于滑动摩擦中，要求较高耐磨性，使用较好轴瓦材料 ；采用滚动轴承时轴颈表面要求可较低些。 轴类零件一般以棒料为主，某些大型、结构复杂情况下用铸件（ 如曲轴）；重要、高速轴须采用锻件，单件小批量采用自由锻，大批 量宜采用模锻。
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、花键、沟 槽等； 有一定的回转精度。 轴类零件的分类 光滑轴； 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）。
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
装夹方法
1）单用卡盘装夹外圆表面（一夹） 2）卡盘和顶尖配合使用装夹零件（一夹一顶） 3）卡盘和中心架配合使用装夹零件（一夹一托） 4）两头顶尖装夹零件（双顶） 5）专用夹具装夹
三爪卡盘
项目一
轴类零件的加工
本课程的学习方法
分析零件 初步确定加工方法
拟定工艺路线
考虑工艺问题
刀具选用
夹具选用与设计
机床选用
检具选用与设计
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任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
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任务一
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轴类零件的加工
学习目标
轴类零件工艺编制的思路与方法 工艺文件的编制
加工工艺参数的确定
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4) 热处理工序的安排：
调质处理应放在粗加工之后，半精加工之前； 5) 加工顺序安排： 先粗后精，先主后次，先面后孔，先基准后其它； 粗精分开，先粗后精 6) 拟定加工路线： 车端面，钻中心孔---粗车外圆---调头车端面，钻中心--粗车外圆----调质处理---半精车外圆---车螺纹---铣键槽----磨外 圆---检验入库。 7）确定加工余量、工序尺寸与公差 8）确定切削用量及工时定额 9）确定检测方法 10）填写工艺卡片。
任务一
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3）轴类零件的加工工艺设计
1、外圆表面的车削加工
车削加工的工艺 1) 粗车：切除大部分余量；IT11-13，Ra12.5-50 2) 半精车：修整预备热处理后的变形； IT8-10，Ra3.2-6.3
3) 精车：使磨削前各表面具有一定的同轴度和合理 的磨削余量；精加工螺纹及各端面等。
四爪卡盘
任务一
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4）轴类零件的加工工装设计
加工表 面 车刀的选择
· 45°硬质合金外圆焊接车刀和75°硬质合金外圆焊接车刀用于加工无 台阶的外圆工件； · 90°硬质合金外圆焊接车刀用于加工有台阶的外圆工件。 车外圆 · 粗加工时：前、后角应小些；刃倾角一般为0-3°；断屑槽为直线型； 刀尖处磨有过渡刃以保护车刀。 · 精加工时：前、后角应大些，选正值刃倾角；断屑槽为圆弧型；刀尖 处磨了修光刃。 · 45°外圆车刀：是最常用的端面车刀； 车端面 · 横刃90°外圆车刀：用于端面余量较多且有台阶的工件 · 八字形切断刀：一般用于切断实体工件刀尖不易损坏； 圆弧形切断刀：一般用于圆弧槽的切削； 车沟槽 · 一字形切断刀：一般用于平底槽的切削； 与切断 · · 斜切削刃切断刀：一般用于切断后不再加工平面的工件 螺纹车刀 车螺纹 ·
工序 号
1
工序 名称
下料
工序内容
ф 65х 265 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔，用 尾架顶尖顶住，粗车P、N及螺纹段三个台阶，直 径、长度均留余量2mm 调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面保证总 长259，钻中心孔，用尾架顶尖顶住，粗车另外 四个台阶，直径、长度均留信余量2mm 调质处理24~38HRC 修研两端中心孔 ,P、N两个台阶直径上留余量0.5mm，车槽三个, 倒角三个 ,其余两个台阶直径上留余量0.5mm,车槽三个,倒 角四个
IT7-8， Ra0.8-1.6
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2、外圆表面的磨削加工
磨削加工的工艺范围
☆ 对于淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工，常选用磨削加 工。
☆ 磨削加工易获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值， 在一般加工条件，磨削精度也可达到IT5～IT6级，表面粗 糙度Rα 0.32～1.25μ m； ☆ 在高精度外圆磨床上进行精密磨削时，尺寸精度可达 0.2μ m，圆度可达0.1μ m，表面粗糙度可控制到0.01μ m以 下。目前，磨削加工是应用最为广泛的精加工方法。
4、滚压加工： Ra0.4-0.25μm
任务一
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轴类零件的定位基准与装夹方法 锥堵和锥堵心轴的使用 锥堵和锥堵心轴的功用： 空心轴加工通孔后，定位基准——顶尖孔被破坏。 通孔直径小时，可直接在孔口倒出一60°锥面代替中心孔； 当通孔直径较大时，要采用锥堵或锥堵心轴。 设计锥堵和锥堵心轴时应注意的问题 1) 不中途更换或拆装，以免增加安装误差 2) 锥堵和锥堵心轴要求两个锥面同轴 内孔、外圆互为基准反复加工，保证内孔、外圆的同轴度
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任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
2．分析轴类零件工艺与工装设计要点
图6-1 各种类型的轴
任务一
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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。
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
1．制订传动轴零件的工艺规程 结构技术条件分析
1) 没有中心通孔的多阶梯轴；
2) 重要表面：M、N、Q、P、G、H、I； 3) 热处理：调质。
加工工艺过程分析
1) 确定毛坯尺寸、类型： φ50×265mm热轧40Gr圆钢棒料 2) 确定主要表面的加工方法和方案： 粗车——半精车——磨削 3) 选择定位基准：中心孔 采用基准重合、基准统一原则
2）轴类零件的技术要求、材料和毛坯 （1）技术要求 • 尺寸精度: 直径、长度 • 形状精度：圆度、圆柱度 • 位置精度：同轴度、垂直度、跳动 • 表面质量：Ra0.2-6.3
形状误差＜位置误差＜尺寸误差
任务一
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（2） 材料、毛坯和热处理
一般轴类零件常用45钢，采用正火、调质、淬火等；
工艺装备
CA6140
2
车
CA6140
3 4 5
热 钳 车
CA6140 CA6140 CA6140 CA6140
6
车
双顶尖装夹，车一端螺纹M24х 1.5-6g，调头， 双顶尖装夹，车另一端螺纹M24х 1.5-6g
7
8 9 10 11
钳
铣 钳 磨 检
划键槽及一个止动垫圈槽加工线
铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图纸 规定尺寸多铣0.25mm，作为磨削的余量 修研两端中心孔 磨外圆Q和M，并用砂轮端面靠磨台H和I。调头， 磨外圆N和P，靠磨台肩G。 检验 X52 CA6140 M1432A
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
外圆磨削加工的方法 根据磨削时工件定位方式的不同，主要
分为两类：
中心磨削和无心磨削
任务一
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3、外圆表面的精密加工
常用的方法有：高精度磨削、超精加工、研 磨、滚压加工等。 1、高精度磨削：Ra0.16μm以下,又分: 精 密 磨 削: Ra0.16-0.06μm 超精密磨削: Ra0.04-0.02μm 镜 面 磨 削: Ra0.01μm以下 2、超精加工： Ra0.08-0.01μm 3、研 磨： Ra0.01μm 以下
中等精度转速较高的轴类，选用40Gr等合金结构钢；
高精度轴用GCr15或65Mn等材料，调质或表面淬火处理； 高速重载轴，用20GrMnTi渗碳钢或38CrMoALA渗氮钢，经调质 和表面氮化； 轴颈表面处于滑动摩擦中，要求较高耐磨性，使用较好轴瓦材料 ；采用滚动轴承时轴颈表面要求可较低些。 轴类零件一般以棒料为主，某些大型、结构复杂情况下用铸件（ 如曲轴）；重要、高速轴须采用锻件，单件小批量采用自由锻，大批 量宜采用模锻。
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、花键、沟 槽等； 有一定的回转精度。 轴类零件的分类 光滑轴； 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）。
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
任务一
制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装
装夹方法
1）单用卡盘装夹外圆表面（一夹） 2）卡盘和顶尖配合使用装夹零件（一夹一顶） 3）卡盘和中心架配合使用装夹零件（一夹一托） 4）两头顶尖装夹零件（双顶） 5）专用夹具装夹
三爪卡盘
项目一
轴类零件的加工
本课程的学习方法
分析零件 初步确定加工方法
拟定工艺路线
考虑工艺问题
刀具选用
夹具选用与设计
机床选用
检具选用与设计
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