轴类零件的机械加工工艺.doc

1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题目： 轴类零件的机械加工工艺 姓 名： 编 号： 2010 年 月 日摘要 轴是机械加工中常见的典型零件之一,了解轴类零件的功用和工作条件、材料性能,并合理制定加工工艺,熟练掌握加工的要点与措施,才能保证加工质量,提高加工效率。轴是组成机器的主要零件之一，一切作回转运动的传动零件（例如齿轮，蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。它通常被用于支撑传动件的传递扭矩。所以在机械加工中轴的加工工艺是做为重中之中来进行研究的。本设计通过对一般轴类零件图的工艺性分析，材料毛坯的选择以及在加工种遇到的一些问题的分析得出一般轴类零件加工时应注意的问题，进而通过对一些典型轴类零件加工工艺的分析，给出了一般轴类零件加工工艺分析的方法及应注意的问题，是对所学专业知识的一次较为全面的训练。并且通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。而且会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的，达到一个毕业生应有的能力，从而更好地面对今后的种种挑战。关 键

2、 词：轴类零件，机械加工工艺，提高能力 目录第一章 基本概念31.1 生产过程和工艺过程41.1.1 生产过程41.1.2 工艺过程41.2 工艺过程的组成41.3 生产类型及其工艺特征51.4 工艺规程6第二章 零件图工艺性分析72.1 零件结构功用分析12.2 零件技术要求条件分析22.3 零件结构工艺性分析3第三章 毛坯选择53.1 毛坯种类的选择53.2 毛坯形状与尺寸的确定53.3 选择毛坯时考虑的因素63.4 毛坯的图示63.5 轴类零件的毛坯选择7第四章 工艺路线的拟定84.1 表面加工方法的选择84.2 加工阶段的划分124.3 加工顺序的安排124.4 工序的集中与分散13第五章 典型主轴类零件加工工艺分析145.2 轴类零件机械加工的主要工艺问题145.1.1 定位基准145.1.2 加工顺序的安排155.1.3热处理工序的安排155.1.4轴类零件的典型工艺过程155.1.5轴类零件的预加工155.2 CA6140型车床主轴加工工艺分析155.2.1 CA6140主轴技术条件的分析165.2.2主轴加工工艺过程分析175.2.3主轴加工中的几个工艺问题225.3

3、丝杆加工23第六章 结论26参考文献.2致谢第一章 基本概念1.1 生产过程和工艺过程 1.1.1 生产过程生产过程是指将原材料变为成品的全部劳动过程。对于机器生产而言，它包括原材料的运输和保管、毛坯制造、生产技术准备工作、零件的机械加工与热处理、产品装配和调试以及油漆和包装等。现代机械制造的发展趋势是组织专业化生产，即一种产品的生产（尤其是比较复杂产品的生产）分散在若干个专业化工厂进行，最后集中在一个工厂里制造成完整的机器产品。1.1.2 工艺过程在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或者半成品的过程，称为工艺过程。例如毛坯的制造、零件的机械加工和热处理、产品的装配等，它们都是与原材料变为成品直接相关的过程。采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程则称为机械加工工艺过程（以下简称工艺过程）。1.2 工艺过程的组成机械加工工艺过程由若干个工序组成，每一个工序又可依次细分为安装或工位、工步、行程等成部分。1.工序工序号工序名称设备1铣端面、钻中心孔专用机床2车外圆、车槽、倒角车床3铣键槽铣床4去毛刺钳工台5磨外圆外圆磨床

4、图1-1 阶梯轴简图一个（或一组）工人在一台机床或一个工作地对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。划分工序的要点是工作地点、工件是否改变和加工是否连续完成。 工序是组成工艺过程的基本单元，由零件加工的工序数就可以知道工作面积的大小、工人人数和设备数量。如图1-1所示批量生产的阶梯轴，共划分五道工序，见表1-1。2.安装或工位表1-1 阶梯轴加工工艺过程 一个工序中可能有几个安装或工位。（1）在一道工序中，工件在一次定位夹紧下所完成的加工，称为安装。（2）在一次安装后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。图1-2 铣端面和钻中心孔示例 安装和工位的改变都是为了完成工件上不同部位的加工，不同之处在于改变安装需要松开工件重新定位夹紧，而工位则在夹紧状态下改变位置，改变工位的方法便于保证加工质量，提高生产率。3.工步 在加工表面（或装配时的连续表面）和加工（或装配）工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序，称为工步。连续进行的若干个相同的工步可写成一个工步。生产中采用复合刀具或多刀同时加工的工步称为复合工

5、步，复合工步也视为一个工步。 4.行程 行程（进给次数）又分工作行程和空行程。工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分。空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分。1.3 生产类型及其工艺特征 1.生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当完成的产品产量和进度计划。它是设计和修改工艺规程的重要依据，计划期一般定为一年，所以生产纲领也称为年产量。零件的年产量要计入备品和废品的数量的计算式为 N = Qn(1+)(1+)式中 N零件的年产量，件/年； Q产品的年产量，台/年； n每台产品中该零件的数量，件/台； 该零件的备品率； 该零件的废品率。2.生产类型生产类型代表企业（或车间、工段、班组、工作地）生产的专业化程度。可分为单件生产、成批生产和大量生产。成批生产中每一次投入生产的同一产品（或零件）的数量称为生产批量。根据生产批量的大小又可分为小批生产、中批生产和大批生产。生产类型和生产纲领的关系随产品的大小和复杂程度而不同。工艺特征生产类型单件小批生产中批生产大批大量生产加工对象经常变换周期性变换固定不变毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工

6、造型，锻件用自由锻。毛坯精度底，加工余量大部分铸件用金属模，部分锻件用模锻，毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机造型和模锻，以及其他高效率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及布置形式采用通用机床和数控机床，按机床类别机群式布置部分通用机床和高效专用机床，按零件类别分工段排列广泛采用高效专用工装。靠调整法达到精度要求装配方法采用装配法，零件缺乏互换性大多采用互换法完全互换或分组互换操作工人技术水平需技术水平高的人需一定技术水平的人对调整工的技术水平要求高，对操作工的水平要求较低工艺文件简单，一般为工艺过程卡片有工艺过程卡片，关键零件需要有工序卡片详细编制工艺过程卡片和工序卡片生产率低一般高成本高一般低3.各种生产类型的工艺特征各种生产类型具有不同的工艺特征。通常按照单件小批、生产中批生产和大批大量生产来划分，如下表1.4 工艺规程1.工艺规程的概念 将比较合理的工艺过程确定下来，按规定形式书写成工艺文件，经审批后作为指导生产的依据，即形成了机械加工工艺规程，简称工艺规程。工艺规程是指规定产品或零、部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2.工艺规程的作用（1）指导生产的主要

7、技术文件。（2）生产组织和生产管理的基本依据。（3）新建或扩建工厂、车间的基本资料。（4）交流和推广先进经验的主要文件形式。3.制定工艺规程的基本原则与步骤制定工艺规程的基本原则是：在保证质量的前 提下，尽量提高生产率，降低加工成本；尽量减轻工人劳动强度，保障生产安全。同时，还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进的工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。 制定工艺规程的步骤大致如下:（1） 分析研究零件图，了解该零件在产品或部件中的作用，找出要求较高的主要表面及主要技术要求，了解各项技术要求制定的依据，并进行零件的结构工艺性分析；（2）选择材料和确定毛坯；（3）拟定工艺路线；（4）确定工序具体内容；（5）对工艺方案进行技术、经济分析，选择最佳方案；（6）填写工艺文件。 第二章 零件图工艺性分析在制定机械加工工艺规程前，要先进行零件图的分析研究，主要包括零件的结构功用分析、零件的技术要求分析和零件的结构工艺性分析。2.1 零件结构功用分析 零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来承传动零件（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

8、具有一定的回转精度。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。其加工表面主要包括内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、沟槽等。 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。 若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴和挠性轴两类。轴类零件都是长度（L）大于直径（d）的旋转体零件，若 L / d 12，通常称为钢性轴；若L / d 12 则称为挠性轴。下面是常见的几种轴零件2.2 零件技术要求条件分析 轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(一)尺寸精度分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6IT9）。(二) 形状

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