1、典型零件的數(shù)控加工工藝編制 2本書(shū)的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)情境一：支軸的加工工藝學(xué)習(xí)情境二：齒輪軸加工工藝 學(xué)習(xí)情境三：支架套的加工工藝 學(xué)習(xí)情境四：連桿加工夾具設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)情境五： 集成塊加工機(jī)床及刀具的選擇學(xué)習(xí)情境六：泵蓋的加工工藝學(xué)習(xí)情境七：蝸輪減速器箱體孔加工工藝3主要內(nèi)容 工序、工步、裝夾、工位的基本概念； 機(jī)械加工工藝規(guī)程； 數(shù)控車(chē)床的分類(lèi)、加工對(duì)象； 數(shù)控車(chē)削常用刀具、夾具等。 能識(shí)讀機(jī)械零件的數(shù)控加工工藝文件。了解數(shù)控車(chē)削的基本概況。學(xué)習(xí)情境一：支軸的加工工藝4學(xué)習(xí)情境一：支軸的加工工藝1.1任務(wù)引入1.2 任務(wù)分析1.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目一 機(jī)械加工工藝規(guī)程 項(xiàng)目二、 數(shù)控車(chē)床及其加工對(duì)象

2、 項(xiàng)目三 數(shù)控車(chē)削常用刀具 項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)通用夾具1.4 任務(wù)實(shí)施 一、加工工藝性分析 二、制定加工工藝1.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)51.1任務(wù)引入 生產(chǎn)如圖1-1所示支軸，該零件材料為45，生產(chǎn)數(shù)量20件。 現(xiàn)為加工該零件制定有關(guān)技術(shù)文件。圖1-16 1.2 任務(wù)分析 在對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行機(jī)械加工前，必須首先制定該零件的工藝規(guī)程，才能有效的保證用較低的成本，較高的效率加工出該零件， 通過(guò)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程的分析來(lái)認(rèn)識(shí)這些概念并編制合理的加工工藝。7 1.2 任務(wù)分析 該零件為一軸類(lèi)零件，結(jié)構(gòu)上有圓柱面、圓錐面，加工精度最高處為IT6，表面粗糙度為Ra0.8m，普通車(chē)床加工加工質(zhì)量難以

3、保證，且生產(chǎn)效率較低。數(shù)控車(chē)削81.3 相關(guān)知識(shí)一、生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程 1 、生產(chǎn)過(guò)程 機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)，將原材料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程，稱(chēng)為生產(chǎn)過(guò)程。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程主要包括： 1）生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程 產(chǎn)品投入生產(chǎn)前的各項(xiàng)生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作。如產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究、工藝設(shè)計(jì)和專(zhuān)用工裝設(shè)計(jì)與制造等。 2）毛坯的制造過(guò)程 如鑄造、鍛造和沖壓等。 91.3 相關(guān)知識(shí) 3）零件的各種加工過(guò)程 如機(jī)械加工、焊接、熱處理和其他表面處理。 4）產(chǎn)品的裝配過(guò)程 如部件裝配、總裝配、調(diào)試等。 5）各種生產(chǎn)服務(wù)活動(dòng) 如生產(chǎn)中原材料、半成品和工具的供應(yīng)、運(yùn)輸、保管以及產(chǎn)品的包裝和發(fā)運(yùn)等。 101.3 相關(guān)知識(shí)

4、2 、工藝過(guò)程 在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于那些與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過(guò)程，稱(chēng)為工藝過(guò)程。 如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理和裝配等， 111.3 相關(guān)知識(shí)3、機(jī)械加工工藝過(guò)程 采用機(jī)械加工的方法，直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀和表面質(zhì)量，使之成為產(chǎn)品零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。12二、機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 通過(guò)一系列加工步驟，才能將毛坯變成零件。機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或幾個(gè)順次排列的工序組成的，而工序又可細(xì)分為若干工步、安裝和進(jìn)給。 1.3 相關(guān)知識(shí)131 、工序 一個(gè)（或一組）工人，在一臺(tái)機(jī)床（或一個(gè)工作地）對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）零件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程，稱(chēng)為工序。 工序是組

5、成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元。 1.3 相關(guān)知識(shí)劃分工序的主要依據(jù)是：工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否改變加工是否連續(xù)14相關(guān)知識(shí)15 2、工步與進(jìn)給 在加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量都不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序內(nèi)容稱(chēng)為工步。一個(gè)工序可包括一個(gè)工步，也可包括幾個(gè)工步。 1.3 相關(guān)知識(shí)16 2、工步與進(jìn)給 在一個(gè)工步中，若被加工表面需切去的金屬層很厚，需要幾次切削，則每一次切削就叫一次進(jìn)給。1.3 相關(guān)知識(shí)17相關(guān)知識(shí)若干相同的工步寫(xiě)成一個(gè)工步 幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面的工步，稱(chēng)為復(fù)合工步 181.3 相關(guān)知識(shí)3、裝夾與工位 定位 在工件的加工過(guò)程中為了保證被加工零件的幾何參數(shù)正

6、確，為此工件在加工之前首先應(yīng)保證其位置正確，找出工件正確位置的過(guò)程叫定位。 裝夾 其次在加工過(guò)程中切削力產(chǎn)生后，為保證工件在該力作用下不改變其定位確定的正確位置，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行固定，該過(guò)程叫夾緊。工件在加工前將其在機(jī)床或夾具中定位、夾緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾。 191.3 相關(guān)知識(shí) 工位 在一個(gè)工序中，工件可能只需要裝夾一次，也可能需要裝夾幾次。工件在一次裝夾后，工件在機(jī)床上占據(jù)的每一個(gè)加工位置稱(chēng)為一個(gè)工位。201.3 相關(guān)知識(shí)三、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型 產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng) 是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期一般為一年。對(duì)于零件而言，除了制造機(jī)器所需的數(shù)量外，還應(yīng)包括一定數(shù)量的備品和廢

7、品。 211.3 相關(guān)知識(shí)三、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算 N=Qn（1+a）（1+b） 式中 N零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)； n每臺(tái)產(chǎn)品中的零件數(shù)； a備品百分率，%； b廢品百分率，%。221.3 相關(guān)知識(shí) 生產(chǎn)類(lèi)型 指工廠或車(chē)間生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，通常分為三種類(lèi)型。 1、單件生產(chǎn) 生產(chǎn)的產(chǎn)品品種繁多，每種產(chǎn)品僅制造一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)，而且很少再重復(fù)生產(chǎn)。例如，重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制。 2、成批生產(chǎn) 生產(chǎn)的產(chǎn)品品種較多，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，各種產(chǎn)品是分期分批地輪番進(jìn)行生產(chǎn)。例如，機(jī)床制造、機(jī)車(chē)制造等。 根據(jù)產(chǎn)品的特征和批量大小，成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批

8、生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。 231.3 相關(guān)知識(shí)3、大量生產(chǎn) 生產(chǎn)的產(chǎn)品品種少，產(chǎn)量大，大多數(shù)工作地長(zhǎng)期重復(fù)地進(jìn)行某一零件的某一工序的加工。例如，汽車(chē)、軸承和摩托車(chē)等的制造。 生產(chǎn)類(lèi)型不同，產(chǎn)品制造的工藝方法、所用的設(shè)備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織均不相同。 241.3 相關(guān)知識(shí)四、機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝過(guò)程和操作方法的技術(shù)文件。 1、工藝規(guī)程的作用 1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。 2） 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)。 3） 工藝規(guī)程是工廠基礎(chǔ)建設(shè)的基本資料。 251.3 相關(guān)知識(shí)2、工藝規(guī)程的類(lèi)型和格式 1）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是以工序

9、為單位，說(shuō)明零件整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程的一種工藝文件。 多作為生產(chǎn)管理方面使用。但在單件和小批生產(chǎn)中，通常不編制其他較詳?shù)墓に囄募迷摽ㄆ笇?dǎo)零件加工。 2) 機(jī)械加工工序卡片 工序卡片是用來(lái)具體指導(dǎo)工人進(jìn)行操作的一種工藝文件。多用于大批大量生產(chǎn)中的重要零件。工序卡片中詳細(xì)記載了該工序加工所必須的工藝資料。262728291.3 相關(guān)知識(shí)3 制定工藝規(guī)程的步驟 1)分析研究零件圖樣，審查其結(jié)構(gòu)工藝性。 2)選擇和確定毛坯。 3)擬訂工藝路線(xiàn)。 4)詳細(xì)擬訂工序具體內(nèi)容。 5)對(duì)工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 6)填寫(xiě)工藝文件。301.3 相關(guān)知識(shí)4 數(shù)控加工工藝規(guī)程的特點(diǎn)及內(nèi)容 數(shù)控加工工藝問(wèn)題的處

10、理與普通加工工藝基本相同, 在設(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工藝時(shí) , 首先要遵循普通加工工藝的基本原則和方法, 同時(shí)還必須考慮數(shù)控加工本身的特點(diǎn)和零件編程要求。311.3 相關(guān)知識(shí)4 數(shù)控加工工藝規(guī)程的特點(diǎn)及內(nèi)容 （1）數(shù)控加工工藝規(guī)程的特點(diǎn) 1）內(nèi)容十分明確而具體 2）工藝工作要求相當(dāng)準(zhǔn)確而嚴(yán)密 3）采用多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制加工復(fù)雜表面 4）采用先進(jìn)的工藝裝備 5）采用工序集中321.3 相關(guān)知識(shí)（2）數(shù)控加工工藝規(guī)程的主要內(nèi)容 1) 適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件 , 確定數(shù)控機(jī)床加工內(nèi)容。 2) 對(duì)零件圖樣進(jìn)行數(shù)控加工工藝 3) 具體設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序 4) 處理特殊的工藝問(wèn)題, 如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇,

11、 加工路線(xiàn)的確定, 刀具補(bǔ)償?shù)取?5) 程編誤差及其控制。 6) 處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令, 編制工藝文件。331.3 相關(guān)知識(shí)5、數(shù)控加工工藝規(guī)程的格式 1)數(shù)控加工工序卡 2)數(shù)控加工刀具卡 3)數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖341.3 相關(guān)知識(shí)五、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1、零件的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 在制訂零件的工藝規(guī)程時(shí)，必須首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析主要要注意以下問(wèn)題： 零件組成表面的形式 表面形狀是選擇加工方法的基本因素，因此認(rèn)清零件的組成表面的組成是正確確定各表面的加工方法的基礎(chǔ)。 351.3 相關(guān)知識(shí)構(gòu)成零件的各表面的組合關(guān)系 同種類(lèi)型的表面的不同組合決定了零件結(jié)構(gòu)上的不同

12、特點(diǎn)。以?xún)?nèi)外圓為主要表面，既可組成盤(pán)、環(huán)類(lèi)零件，也可組成套類(lèi)零件。 上述不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的零件在選用加工工藝方案時(shí)存在很大差異 。 361.3 相關(guān)知識(shí)3）零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)在保證使用要求的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地制造出來(lái)的特性371.3 相關(guān)知識(shí)2、零件的技術(shù)要求分析 零件技術(shù)要求分析包括下 1）加工表面的尺寸精度； 2）主要加工表面的形狀精度； 3）主要表面之間的相互位置精度； 4）各加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求； 5）熱處理要求及其它要求（如動(dòng)平衡等）381.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目二 數(shù)控車(chē)削機(jī)床及其加工對(duì)象一、數(shù)控車(chē)床的分類(lèi) 主要

13、按車(chē)床主軸位置分類(lèi)： 1）立式數(shù)控車(chē)床 391.3 相關(guān)知識(shí)2）臥式數(shù)控車(chē)床 臥式數(shù)控車(chē)床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車(chē)床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車(chē)床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車(chē)床具有更大的剛性，并易于排除切屑。 401.3 相關(guān)知識(shí)2按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類(lèi) 1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床。 2）全功能型數(shù)控車(chē)床。 3）車(chē)削中心。3按加工零件的基本類(lèi)型分類(lèi) 1）卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床。 2）頂尖式數(shù)控車(chē)床。 411.3 相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控車(chē)削加工的對(duì)象 1）輪廓形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體 2）零件精度要求高的零件 421.3 相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控車(chē)削加工的對(duì)象 3）表面粗糙度值小的回轉(zhuǎn)體件 4）超精密、超低表面粗糙度的零件 5）

14、帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體零件 6）帶特殊類(lèi)型螺紋的零件 431.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目三 、數(shù)控車(chē)削常用刀具 1、數(shù)控車(chē)削刀具的種類(lèi) 根據(jù)與刀體的聯(lián)接固定方式的不同，車(chē)刀主要可分為焊接式與機(jī)械夾固式兩大類(lèi)。 機(jī)械夾固式車(chē)刀441.3 相關(guān)知識(shí) 根據(jù)車(chē)刀切削刃不同，數(shù)控車(chē)削常用的車(chē)刀一般分為三類(lèi)，即尖形車(chē)刀、圓弧車(chē)刀和成型車(chē)刀。 圓弧車(chē)刀451.3 相關(guān)知識(shí)二、機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用 1數(shù)控車(chē)刀的特點(diǎn) 粗車(chē)刀具要強(qiáng)度高、耐用度好。 精車(chē)時(shí)保證加工精度及其穩(wěn)定性是關(guān)鍵, 刀具應(yīng)滿(mǎn)足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好的要求。 一般選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。就是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車(chē)刀461.3 相關(guān)知識(shí)二

15、、機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用 2.可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的標(biāo)記 我國(guó)可轉(zhuǎn)位刀片的型號(hào),共用10個(gè)號(hào)位的內(nèi)容來(lái)表示主要參數(shù)的特征。現(xiàn)舉一車(chē)刀刀片型號(hào)示例簡(jiǎn)要說(shuō)明如下 :S N G M 16 06 12 E R-A3471.3 相關(guān)知識(shí)二、機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用 3.可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用 1) 刀片的緊固方式 2) 刀片外形的選擇 3) 刀桿頭部形式的選擇 4)刀片后角的選擇 5) 左右手刀柄的選擇 6) 刀尖圓弧半徑的選擇 7) 斷屑槽形的選擇481.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)床通用夾具一、圓周定位夾具 1.三爪卡盤(pán) 2.軟爪理想的軟爪內(nèi)徑491.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)床通用夾具一、圓周定位夾具

16、3四爪單動(dòng)卡盤(pán) 4.彈簧夾套 定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精基準(zhǔn)外圓定位501.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)床通用夾具二、中心孔定位夾具雙頂尖定位端面撥動(dòng)頂尖511.4 任務(wù)實(shí)施一、加工工藝性分析 1、該支軸由外圓柱面、外圓錐面，退刀槽、端面組成，各圓柱、圓錐面的尺寸由兩端向中間逐漸增大，結(jié)構(gòu)合理。 2、多個(gè)直徑有較高的尺寸精度要求和表面粗糙度要求，輪廓描述完整清楚。 3、零件為45鋼，切削加工性較好，調(diào)質(zhì)240280HBW，錐面表面淬火4050HRC。 因此可以判斷該支軸具備較好的加工工藝性。 該零件需要生產(chǎn)20件，同時(shí)零件上有較高要求的圓錐面，為保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，可安排在數(shù)控

17、車(chē)床上加工。 521.4 任務(wù)實(shí)施二、制定加工工藝 1、確定裝夾方案 因該支軸為回轉(zhuǎn)件的實(shí)心軸，為保證各檔圓柱圓錐面同軸，故選擇夾緊方式為兩中心頂尖定位，即左端采用固定頂尖定心，右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式 。 2、毛坯選擇 因?yàn)樵摿慵畲筇幹睆綖?0，因生產(chǎn)批量?jī)H為20件，為保證正常切削的進(jìn)行，毛坯選擇90鍛造棒料。 531.4 任務(wù)實(shí)施3、刀具選用 1 ）7.5中心鉆。 2 ） 93粗車(chē)硬質(zhì)合金右偏刀。 3 ） 93精車(chē)硬質(zhì)合金右偏刀 4 ） 成型切槽刀R3.5 5） 3切槽刀 541.4 任務(wù)實(shí)施二、制定加工工藝 4、加工工藝序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備1毛坯鍛造棒料901752正

18、火3粗車(chē)1. 粗車(chē)右端面、鉆中心孔、粗車(chē)80外圓留后續(xù)加工余量5、粗車(chē)80端面留0.3余量、粗車(chē)65外圓留余量 粗車(chē)左端面保證總長(zhǎng)、鉆中心孔、粗車(chē)左端各處外圓及外圓錐留加工余量、粗車(chē)各處端面留加工余量0.2外圓外圓及中心孔臥式車(chē)床4熱處理調(diào)質(zhì)240280HB551.4 任務(wù)實(shí)施 序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備5半精車(chē)1.半精車(chē)80外圓至尺寸、半精車(chē)65外圓及端面、外圓留0.5余量 ，割退刀槽。半精車(chē)左端各處外圓及外圓錐留加工余量0.5、半精車(chē)各處端面至尺寸、加工槽至尺寸外圓及中心孔數(shù)控車(chē)床6銑銑扁勢(shì)71中心孔銑床7熱處理錐面淬硬4550HRC8磨磨右端外圓65至尺寸磨左端外圓及外圓錐面至尺寸

19、中心孔外圓磨床561.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí) 試編制如下各零件的加工工工藝，詳細(xì)列出機(jī)械加工工序、工步、安裝等。 1、如圖1-35所示齒輪軸，材料：45鋼，生產(chǎn)綱領(lǐng)：小批 2、 如圖1-36所示閥螺栓，材料：45鋼，生產(chǎn)綱領(lǐng)：小批主要內(nèi)容 通過(guò)齒輪軸零件的加工工藝文件的制定，介紹機(jī)械加工零件的常見(jiàn)的毛坯及其設(shè)計(jì)原則；基準(zhǔn)的概念及分類(lèi)，基準(zhǔn)的選擇方法；加工順序的安排原則；加工余量的選擇、工序尺寸的設(shè)計(jì)；工序尺寸鏈概念、組成及計(jì)算。 通過(guò)該情境的學(xué)習(xí)，能掌握一般軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝編制。57學(xué)習(xí)情境二：齒輪軸加工工藝學(xué)習(xí)情境二：齒輪軸加工工藝2.1任務(wù)引入2.2 任務(wù)分析2.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目一

20、、毛坯的確定 項(xiàng)目二、基準(zhǔn)及基準(zhǔn)的選擇 項(xiàng)目三 加工路線(xiàn)的設(shè)計(jì) 項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)削加工方案的制定 項(xiàng)目五 工序尺寸的確定 項(xiàng)目六 數(shù)控車(chē)削切削用量的選擇2.4 任務(wù)實(shí)施2.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)58592.1任務(wù)引入加工如圖2-1所示齒輪軸，該傳動(dòng)軸材料為30CrMnTi。生產(chǎn)綱領(lǐng)為2000件/年，為該零件制定機(jī)械加工工藝規(guī)程圖2-1 2.2 任務(wù)分析該零件為形狀比較簡(jiǎn)單的軸類(lèi)零件，是機(jī)器上的齒輪軸，材料為30CrMnTi。該零件主要構(gòu)成面為圓柱形外表面、端平面、鍵槽以及齒形面等，圓柱形表面的尺寸加工精度要求為IT，主要圓柱面部分有較高的相互位置關(guān)系要求，表面粗糙度要求為Ra0.8m，齒輪部分的

21、加工要求不是太高。該零件加工要求比較高的部分是外圓的尺寸精度和位置精度。60 2.2 任務(wù)分析由于數(shù)控加工具有加工效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、對(duì)工人技術(shù)要求較低、同時(shí)一次裝夾可完成零件比較多的加工面，有利于位置精度的保證等優(yōu)點(diǎn)，所以該零件的加工也采用了數(shù)控加工的加工方法。在制定加工過(guò)程時(shí)，需要設(shè)計(jì)該零件的毛坯，選擇定位基準(zhǔn)，確定裝夾方式，還應(yīng)對(duì)有關(guān)工序的加工尺寸進(jìn)行計(jì)算，最后生成該齒輪軸的加工工藝。612.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目一 毛坯的確定一、機(jī)械加工中常見(jiàn)的毛坯 1 鑄件 形狀復(fù)雜的毛坯，宜采用該類(lèi)毛坯； 2 鍛件 鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種，適用于機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件 ； 3 型材

22、型材有熱軋和冷拉兩類(lèi) ，多用于一般中小型零件的毛坯； 4 焊接件 對(duì)于大件，焊接件簡(jiǎn)單方便。特別是單件小批生產(chǎn)。622.3 相關(guān)知識(shí) 二、毛坯選擇應(yīng)考慮的因素 1）零件材料的工藝性（如可鑄性和可塑性）及零件對(duì)材料組織和性能的要求 ； 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 ； 3）生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)較大時(shí)，選擇精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。產(chǎn)量較小時(shí)，選擇精度和生產(chǎn)率均較低的毛坯制造方法 ； 4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，還要考慮現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際工藝水平、設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性。 632.3 相關(guān)知識(shí)三、毛坯的形狀和尺寸的確定 毛坯上某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過(guò)機(jī)械加工來(lái)達(dá)到零件

23、的質(zhì)量要求。毛坯尺寸和零件尺寸的差值稱(chēng)為毛坯加工余量，毛坯尺寸的公差稱(chēng)為毛坯公差 。 在確定毛坯形狀和尺寸時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1）為了加工時(shí)工件裝夾方便，有些鑄件毛坯需要鑄出便于裝夾的夾頭，夾頭在零件加工后再予以切除； 642.3 相關(guān)知識(shí)三、毛坯的形狀和尺寸的確定 65圖2-2 開(kāi)合螺母外殼 2）為了保證某些零件的加工質(zhì)量和加工方便，常將這些零件先做成一個(gè)整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離；圖2-3 墊圈的整體毛坯及加工 3）為了提高生產(chǎn)效率和在加工中便于裝夾，對(duì)一些墊圈類(lèi)零件，應(yīng)將多件合成一個(gè)毛坯。 2.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目二、基準(zhǔn)及基準(zhǔn)的選擇 1、基準(zhǔn)及分類(lèi) 用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象（工件）上幾何

24、要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面叫做基準(zhǔn)。 說(shuō)明：基準(zhǔn)是依據(jù)，因此必然客觀存在，但不一定具體存在：有的是輪廓要素，可直接接觸；有的是中心要素，不可觸摸，常由某些具體存在的基面來(lái)體現(xiàn)。 662.3 相關(guān)知識(shí) 根據(jù)基準(zhǔn)的作用不同，可分為兩類(lèi)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 672.3 相關(guān)知識(shí) 2. 工藝基準(zhǔn) 在工藝過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。 按其用途不同又可分為定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)。 1）定位基準(zhǔn) 在加工過(guò)程中用作定位的基準(zhǔn)，稱(chēng)為定位基準(zhǔn)； 2）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量工件時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)； 682.3 相關(guān)知識(shí) 3）裝配

25、基準(zhǔn) 用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)； 4）工序基準(zhǔn) 在工序圖上，用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。 692.3 相關(guān)知識(shí)二、基準(zhǔn)及基準(zhǔn)的選擇 2、基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇的原則是：1）為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工面做定位基準(zhǔn)；702）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使各加工面的余量合理分配 ；2.3 相關(guān)知識(shí) 713）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。 4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，要避開(kāi)鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。2.3 相關(guān)知識(shí) （2）精

26、基準(zhǔn)的選擇 在零件的整個(gè)加工過(guò)程中，除首道機(jī)械加工工序外的所有機(jī)械加工工序都應(yīng)采用已經(jīng)加工過(guò)的表面定位，這種定位基準(zhǔn)叫精基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)選擇的原則是： 1）基準(zhǔn)重合原則 選擇工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）作為定位基準(zhǔn)； 722.3 相關(guān)知識(shí) 2）便于裝夾定位原則 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)便于工件的裝夾，并使夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ； 3）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 盡可能在多數(shù)工序中采用此同一組精基準(zhǔn)定位； 4）自為基準(zhǔn)原則 要求加工余量小而均勻的精加工工序，可選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。732.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目三、加工路線(xiàn)的設(shè)計(jì)一、加工階段1、加工階段的劃分 1)粗加工階段 主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸

27、接近于成品，為后續(xù)加工創(chuàng)造條件。 2)半精加工階段 完成次要表面加工，并為主要表面的精加工在余量和精度方面做好準(zhǔn)備。 742.3 相關(guān)知識(shí) 3)精加工階段 完成主要表面加工，達(dá)到圖樣要求。 4)光整加工階段 對(duì)于表面粗糙度和加工精度要求高的表面，還需要進(jìn)行光整加工，提高表面層表面質(zhì)量。這個(gè)階段一般不能用于提高零件的位置精度。752.3 相關(guān)知識(shí) 2、劃分加工階段的原因 1)利于保證加工質(zhì)量 工件在劃分加工階段后,可以在以后的加工階段中糾正或減小粗加工將造成加工誤差, 以提高加工質(zhì)量。 2)便于合理使用設(shè)備 劃分加工階段后, 可以充分發(fā)揮各類(lèi)設(shè)備的優(yōu)勢(shì), 滿(mǎn)足加工的要求。 762.3 相關(guān)知識(shí)

28、3)便于安排熱處理工序 粗加工后, 一般要安排去應(yīng)力的熱處理工序。精加工前要安排淬火等最終熱處理。 4) 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯經(jīng)粗加工階段后, 可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理缺陷, 以免繼續(xù)加工而造成浪費(fèi)。 5)避免損傷己加工表面 精加工工序安排在最后, 可以避免加工好的表面在搬運(yùn)和夾緊中受到損傷。772.3 相關(guān)知識(shí) 二、工序集中與工序分散 1 工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成, 每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中可采用機(jī)械集中 ,也可采用組織集中 . 2 工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行, 每道工序的加工內(nèi)容較少, 有些工序只包含一個(gè)工步。782.3 相關(guān)知識(shí) 二、工

29、序集中與工序分散 3.工序集中與工序分散的選用 單件小批生產(chǎn)適用于采用工序集中的原則;成批生產(chǎn)宜適當(dāng) 采用工序集中的原則;質(zhì)量要求較高時(shí), 一般采用工序分散原則;重型工件, 易于采用適當(dāng)集中;數(shù)控機(jī)床和柔性制造技術(shù)的發(fā)展, 也可以采用工序集中的原則. 792.3 相關(guān)知識(shí) 三、加工順序的確定 1. 機(jī)械加工工序的安排 1）基面先行 先以粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn), 以便盡快為后續(xù)工序提供基準(zhǔn)； 2）先粗后精 先粗加工, 其次半精加工, 最后安排精加工和光整加工； 802.3 相關(guān)知識(shí) 3）先主后次 先考慮主要表面(裝配基面、工作表面等)的加工, 后考慮次要表面(鍵槽、螺孔、光孔等)的加工； 4）先

30、面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿等類(lèi)零件 ，應(yīng)先加工平面, 后加工孔； 5）就近不就遠(yuǎn) 把類(lèi)似工種的加工工序就近布置, 以避免工件在車(chē)間內(nèi)往返搬運(yùn)。 812.3 相關(guān)知識(shí) 2. 熱處理工序的安排 1）預(yù)備熱處理 退火、正火和調(diào)質(zhì)處理 退火、正火和調(diào)質(zhì)處理的目的是改善工件材料力學(xué)性能和切削加工性能, 一般安排在粗加工以前或粗加工以后, 半精加工之前進(jìn)行。 時(shí)效處理 時(shí)效處理的目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力, 一般安排在粗加工以后, 精加工以前進(jìn)行； 822.3 相關(guān)知識(shí) 2）最終熱處理 普通淬火 目的是提高工件的表面硬度, 一般安排在半精加工之后, 磨削等精加工之前進(jìn)行。 滲碳淬火

31、 目的是改善工件的表面力學(xué)性能, 滲碳淬火工序常安排在半精加工和精加工之間。 滲氮、氰化處理 目的也是改善工件的表面力學(xué)性能, 可根據(jù)零件的加工要求, 安排在粗、精磨之間或精磨之后進(jìn)行。832.3 相關(guān)知識(shí) 3. 輔助工序的安排 輔助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、檢驗(yàn)等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序, 除了各工序操作者自檢外, 在粗加工結(jié)束后精加工開(kāi)始前、重要工序或耗時(shí)較長(zhǎng)的工序前后、零件換車(chē)間前后、零件全部加工結(jié)束以后, 均應(yīng)安排檢驗(yàn)工序。842.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)削加工方案的制定 一、常用加工方案 1.先粗后精方案 2.先近后遠(yuǎn)方案 3.先內(nèi)后外方案85先近后遠(yuǎn)先粗

32、后精2.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目四 數(shù)控車(chē)削加工方案的制定二. 制定加工方案的要求 1.程序段最少 2.進(jìn)給路線(xiàn)最短 1)巧用起刀點(diǎn) 86起刀點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)不重合2.3 相關(guān)知識(shí) 2)選擇最短的切削進(jìn)給路線(xiàn) 3)靈活選用不同形式的切削87切削進(jìn)給路線(xiàn)對(duì)比 切削路線(xiàn)的形式2.3 相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控車(chē)削工序的安排1.數(shù)控車(chē)削加工工序的劃分 1）以一次安裝能夠進(jìn)行的加工為一道工序2）以一個(gè)完整的數(shù)控程序能夠進(jìn)行連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序3）以零件的類(lèi)同結(jié)構(gòu)內(nèi)容使用一把刀具進(jìn)行加工為一道工序4）以粗加工精加工劃分工序882.3 相關(guān)知識(shí)三、數(shù)控車(chē)削工序的安排2.回轉(zhuǎn)類(lèi)零件非數(shù)控車(chē)削加工工序的安排 1）零件上有不適合

33、數(shù)控車(chē)削加工的表面 2）零件表面硬度與精度要求較高 3）零件要求特殊，不能使用數(shù)控車(chē)削加工 4）如果根據(jù)實(shí)際條件，零件上有些表面采用非數(shù)控車(chē)削加工更為合理892.3 相關(guān)知識(shí)3.數(shù)控車(chē)削加工工序與普通工序的銜接 數(shù)控車(chē)削加工工序前后不少都穿插有普通的加工工序，此時(shí)應(yīng)該考慮工序間的銜接。 目的就是使數(shù)控車(chē)削加工工序和普通加工工序都能夠達(dá)到相互滿(mǎn)足各自加工的需要，而且質(zhì)量目標(biāo)與技術(shù)要求明確。902.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目五 工序尺寸的確定一、工序尺寸及其公差的確定 工序尺寸是指某一個(gè)工序加工應(yīng)達(dá)到的尺寸，其公差即為工序尺寸公差，工序尺寸及公差的確定可根據(jù)加工基準(zhǔn)情況分別予以確定。 912.3 相關(guān)知識(shí)1

34、、根據(jù)零件圖的設(shè)計(jì)尺寸及公差確定工序尺寸及公差 例如，在軸類(lèi)零件的精加工工序，就可直接用零件圖上標(biāo)注的直徑尺寸及公差作為該工序?qū)α慵庸ぶ睆降囊蟆?22.3 相關(guān)知識(shí)2、在確定加工余量的同時(shí)確定工序尺寸及其公差 。 當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，表面多次加工時(shí)，計(jì)算順序是由最后一道工序開(kāi)始，即由設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始向前推算到毛坯尺寸。 計(jì)算步驟：定毛坯總余量和工序余量定工序公差求工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差932.3 相關(guān)知識(shí)942.3 相關(guān)知識(shí) 3、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的確定。 當(dāng)零件加工過(guò)程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需利用工藝尺

35、寸鏈原理進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算952.3 相關(guān)知識(shí)二、工藝尺寸鏈及其計(jì)算1 工藝尺寸鏈的定義與組成 1） 尺寸鏈的定義 尺寸鏈由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接排列成的尺寸封閉圖形。 工藝尺寸鏈由單個(gè)零件在工藝過(guò)程中的有關(guān)尺寸所形成的尺寸鏈。 環(huán)組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸 962.3 相關(guān)知識(shí) 2）工藝尺寸鏈的特征 工藝尺寸鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)間接得到的尺寸和若干個(gè)直接得到的尺寸所組成。 尺寸鏈一定是封閉的且各尺寸按一定的順序首尾相連。 972.3 相關(guān)知識(shí)3）尺寸鏈的組成 封閉壞最終被間接保證精度的那個(gè)環(huán) 組成環(huán)除封閉環(huán)之外的所有其他環(huán) 增環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)也增大者 減環(huán)當(dāng)其余各

36、組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)反而減小者 982.3 相關(guān)知識(shí) 4）增環(huán)和減環(huán)的判斷 在尺寸鏈的組成環(huán)中的增環(huán)和減環(huán)的判斷可根據(jù)其定義進(jìn)行，如上述判斷方法，該方法主要用于尺寸鏈中總環(huán)數(shù)較少的尺寸鏈。也可用畫(huà)“箭頭”的方法進(jìn)行判斷，尺寸鏈環(huán)數(shù)較多時(shí)可采用個(gè)該方法。992.3 相關(guān)知識(shí) 在尺寸鏈圖上先給封閉環(huán)任意定出方向并畫(huà)出箭頭，然后順這個(gè)箭頭方向環(huán)繞尺寸鏈形成一個(gè)回路，依次給每個(gè)組成環(huán)畫(huà)出箭頭。此時(shí)凡是與封閉環(huán)箭頭相反的組成環(huán)為增環(huán)，相同的為減環(huán)。 1002.3 相關(guān)知識(shí) 2 工藝尺寸鏈的建立1）封閉環(huán)的判定 101 封閉環(huán)是加工過(guò)程中間接形成的尺寸。因此封閉環(huán)是隨著零件加工方案的變化而變化

37、的。2.3 相關(guān)知識(shí)2）組成環(huán)的查找 102 從構(gòu)成封閉環(huán)的兩表面開(kāi)始，同步地按照工藝過(guò)程順序，分別向前查找各表面最后一次加工的尺寸，之后再進(jìn)一步查找此加工尺寸的工序基準(zhǔn)的最后一次加工時(shí)的尺寸，如此繼續(xù)向前查找，直到兩條路線(xiàn)最后得到的加工尺寸的工序基準(zhǔn)重合（即重合的工序基準(zhǔn)為同一表面），至此上述尺寸系統(tǒng)即形成封閉輪廓，從而構(gòu)成了工藝尺寸鏈。 2.3 相關(guān)知識(shí)例： 103 圖中A0為封閉環(huán)；從構(gòu)成該尺寸的兩端面K、N開(kāi)始查找組成環(huán)。K面的最近一次加工即為銑削加工，工藝基準(zhǔn)是M面，直接獲得的尺寸是A1。N面最近一次加工是銑削加工，工藝基準(zhǔn)也是M面，直接獲得的尺寸為A2 。至此兩個(gè)加工面的工序基準(zhǔn)都

38、是M面，即兩個(gè)方向的工序基準(zhǔn)重合了，組成環(huán)查找完畢。 2.3 相關(guān)知識(shí) 3）尺寸鏈的計(jì)算 正計(jì)算 已知全部組成環(huán)的尺寸及偏差，計(jì)算封閉環(huán)尺寸及公差。反計(jì)算 已知封閉環(huán)尺寸及偏差，計(jì)算各組成環(huán)尺寸及偏差。中間計(jì)算 已知封閉環(huán)及某些組成環(huán)的尺寸及偏差，計(jì)算某一未知組成環(huán)的尺寸及偏差。求解工藝尺寸鏈一般用中間計(jì)算。 1042.3 相關(guān)知識(shí)4）極值法解尺寸鏈的基本計(jì)算公式 封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的極限尺寸 封閉環(huán)的極限偏差 1052.3 相關(guān)知識(shí)封閉環(huán)的公差 封閉環(huán)中間偏差1062.3 相關(guān)知識(shí)5）工藝尺寸鏈的解題步驟確定封閉環(huán)。 解工藝尺寸鏈問(wèn)題時(shí)能否正確找出封閉環(huán)是求解關(guān)鍵。查明全部組成環(huán)，畫(huà)出

39、尺寸鏈圖。判定組成環(huán)中的增、減環(huán)，并用箭頭標(biāo)出。利用基本計(jì)算公式求解1072.3 相關(guān)知識(shí)實(shí)例1082.3 相關(guān)知識(shí)（1）判斷封閉環(huán)并畫(huà)尺寸鏈圖 根據(jù)加工情況，設(shè)計(jì)尺寸A0是加工過(guò)程中間接獲得的尺寸，因此是封閉環(huán)（2）判定增、減環(huán)。 由定義或畫(huà)箭頭的方法可判定A1為增環(huán),A2為減環(huán)。將其標(biāo)在尺寸鏈圖上。 （3）按公式計(jì)算工序尺寸 A1基本尺寸109，故 2.3 相關(guān)知識(shí)110，（4）按公式計(jì)算工序尺寸A1的極限偏差。 由式 故的上、下偏差分別為 因此尺寸應(yīng)為： 為中心高按雙向標(biāo)注，則為：2.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目六 數(shù)控車(chē)削切削用量的選擇一、切削用量的選用原則 確定的切削用量應(yīng)是能達(dá)到零件的質(zhì)量要求

40、（主要指表面粗糙度和加工精度）、并在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛性允許條件下充分利用機(jī)床功率和發(fā)揮刀具切削性能的最大切削用量111，2.3 相關(guān)知識(shí) 粗車(chē)時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。選擇切削用量時(shí)應(yīng)首先選取盡可能大的背吃刀量 ，其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量 ，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度 。增大背吃刀量 可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量 有利于斷屑。112，2.3 相關(guān)知識(shí) 精車(chē)時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇精車(chē)的切削用量時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)土盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車(chē)時(shí)應(yīng)選用較小（但不能太小）

41、的背吃刀量 和進(jìn)給量 ，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度 。113，2.3 相關(guān)知識(shí)二、切削用量的選取方法 加工的切削用量，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮加工成本；半精加工和精加工的切削用量應(yīng)以保證加工質(zhì)量為前提，并兼顧切削效率和加工成本。114，1152.4 任務(wù)實(shí)施一、軸的技術(shù)要求分析 1、尺寸精度和形狀精度 支承軸頸和配合軸頸(裝配傳動(dòng)件的軸頸)的尺寸精度最高處為兩處50軸頸處的尺寸公差為0.019，相當(dāng)于IT6級(jí)精度，其余部位精度都低于該公差要求，其形狀精度方面無(wú)特殊要求。1162.4 任務(wù)實(shí)施 2、位置精度 該軸的主要位置精度要求為為兩處50軸頸處相對(duì)

42、于兩頂尖公共中心線(xiàn)的跳動(dòng)公差為0.02,另外四處端面相對(duì)于兩頂尖公共中心線(xiàn)的跳動(dòng)公差為0.018。 3、表面粗糙度 軸上的表面以支承軸頸的表面質(zhì)量要求最高, 該軸類(lèi)零件表面粗糙度要求最高處為0.8m。 1172.4 任務(wù)實(shí)施二、零件的毛坯設(shè)計(jì) 該零件為齒輪軸類(lèi)零件，材料選用機(jī)械性能較好的30CrMnTi。使用中要承受比較大的力，工作時(shí)轉(zhuǎn)速也比較高，因而該零件的毛坯制造方法采用鍛造。1182.4 任務(wù)實(shí)施三、齒輪軸加工工藝分析1、定位基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)選擇 以外圓作粗基準(zhǔn)鉆端面中心孔, 為粗車(chē)準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)；而粗車(chē)外圓則為后續(xù)加工準(zhǔn)備了定位基準(zhǔn)； （2）精基準(zhǔn)選擇 以前后頂尖孔作定位基準(zhǔn)；為

43、了給半精加工、精加工外圓準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)；齒輪齒形加工也采用頂尖孔作為定位基準(zhǔn)，這非常好的體現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則, 也也充分體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則。 1192.4 任務(wù)實(shí)施2、熱處理工序的安排 （1）在軸毛坯鍛造后, 首先安排正火處理, 以消除鍛造內(nèi)應(yīng)力； （2）在粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理 ，可消除內(nèi)應(yīng)力, 代替時(shí)效處理, 同時(shí)可以得到所要求的韌性 ； （3）半精加工后, 齒部等安排局部淬火處理, 使之達(dá)到設(shè)計(jì)的硬度要求, 保證這些表面的耐磨性。而后續(xù)的精加工工序可以消除淬火的變形。 1202.4 任務(wù)實(shí)施3、加工順序的安排 該軸的齒形粗加工應(yīng)安排在齒輪軸各外圓完成半精加工之后；齒形精加工應(yīng)安排在該零件各外圓

44、等表面全部加工好后進(jìn)行。1212.4 任務(wù)實(shí)施 外圓表面的加工順序應(yīng)先加工大直徑外圓, 然后加工小直徑外圓, 以免一開(kāi)始就降低了工件的剛度。 齒輪軸上的鍵槽等次要表面的加工一般應(yīng)安排在外圓精車(chē)或粗磨之后、精磨外圓之前進(jìn)行。1222.4 任務(wù)實(shí)施四、工序尺寸設(shè)計(jì) （1） 外圓加工工序尺寸設(shè)計(jì)(基準(zhǔn)重合) 單位：工序余量基本尺寸公差等級(jí)公差 磨削 0.350IT8半精車(chē)350.3IT8 IT9粗車(chē)6.753.3IT13毛坯601232.4 任務(wù)實(shí)施 （2） 外圓處鍵槽加工工序尺寸設(shè)計(jì)(基準(zhǔn)不重合) 右端外圓上鍵槽及有關(guān)表面的加工中相關(guān)工序 ： 粗車(chē)外圓半精車(chē)外圓外圓保證 尺寸插鍵槽保證尺寸A磨外圓

45、保證尺寸 。 。1242.4 任務(wù)實(shí)施 根據(jù)零件加工工藝路線(xiàn)的安排，在加工過(guò)程中，通過(guò)加工過(guò)程直接保證的尺寸為A、 、通過(guò)上述尺寸間接保證的尺寸是 ，因而該尺寸為封閉環(huán)，建立尺寸鏈如圖2-11。 建立工藝尺寸鏈圖2-111252.4 任務(wù)實(shí)施增環(huán)為A、 （ ）減環(huán)為 （ ）由尺寸鏈計(jì)算基本公式可知 故 插鍵槽工序的工序尺寸及公差為1262.4 任務(wù)實(shí)施五、填寫(xiě)加工技術(shù)文件 1272.4 任務(wù)實(shí)施1282.4 任務(wù)實(shí)施六、數(shù)控加工工序的有關(guān)工藝處理1.該零件在數(shù)控車(chē)床上分兩次裝夾（一夾一頂）加工。 第一次裝夾加工零件左端，即加工50外圓及齒部外圓，留磨削余量0.3。 第二次裝夾加工零件右端，即加

46、工右端各處外圓，其中60加工到位，兩處50留磨削余量0.3。2.該工序的工步設(shè)計(jì) 該零件數(shù)控車(chē)削工序的工步內(nèi)容、使用刀具、及其刀具補(bǔ)償號(hào)、切削用量選擇入表2-5所示。1292.4 任務(wù)實(shí)施六、數(shù)控加工工序的有關(guān)工藝處理3、繪制數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖4、程序設(shè)計(jì)1302.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)1、什么是粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)？試述它們的選擇原則。2、安排切削加工工序的原則是什么？為什么要遵循這些原則？3、試述機(jī)械加工過(guò)程中安排熱處理工序的目的及其安排順序。1312.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)4.如圖所示零件若按調(diào)整法加工時(shí)，試在圖中指出：（1）平面2時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工該平面時(shí)的定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。（2

47、）孔4的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，鏜該孔時(shí)的定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。1322.5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)5.如圖2-20所示軸類(lèi)零件的軸向尺寸。其外圓、內(nèi)孔及各端面均已經(jīng)加工好。試確定當(dāng)以B面定位鉆 10孔的工序尺寸。主要內(nèi)容 通過(guò)支架套零件的加工工藝文件的制定，介紹了機(jī)械加工中一般套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求；零件內(nèi)孔常見(jiàn)加工方法；套類(lèi)零件表面相互位置精度的加工方法等。 通過(guò)該情境的學(xué)習(xí)，能掌握一般套類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝編制。133學(xué)習(xí)情境三：支架套的加工工藝學(xué)習(xí)情境三：支架套的加工工藝3.1任務(wù)引入3.2 任務(wù)分析3.3 相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目一 、套類(lèi)零件概述 項(xiàng)目二 、套類(lèi)零件的加工方法3.4 任務(wù)實(shí)施3.

48、5 任務(wù)拓展與課后練習(xí)1341353.1任務(wù)引入 加工如圖3所示支架套，該傳動(dòng)軸材料為GCr15，淬火硬度為HRC60，零件非工作面防銹，采用烘漆。生產(chǎn)綱領(lǐng)為100件/年，為該零件制定機(jī)械加工工藝規(guī)程。圖3 3.2 任務(wù)分析為軸向尺寸較小的短套類(lèi)零件；主孔、端面B、有較小的表面粗糙度值；外圓及孔的圓度及圓柱度有較高的要求；內(nèi)外圓同軸度、圓柱面與端面的垂直度要求也很高；材料為軸承鋼GCr15，淬火硬度為HRC60。136加工難點(diǎn)較大 3.3 相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目一 套類(lèi)零件概述1、套類(lèi)零件的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 套類(lèi)零件在機(jī)器中的作用主要有支承和導(dǎo)向。 結(jié)構(gòu)上仍有共同的特點(diǎn)：零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)

49、、外旋轉(zhuǎn)表面；零件壁的厚度尺寸較小易變形；零件長(zhǎng)度一般大于直徑等。1373.3 相關(guān)知識(shí)二 、一般套類(lèi)零件的主要技術(shù)要求 1.內(nèi)孔 內(nèi)孔是套類(lèi)零件起支承或?qū)蜃饔米钪饕谋砻妫ㄟ^(guò)與運(yùn)動(dòng)著的軸、刀具或活塞相配合。 內(nèi)孔直徑尺寸精度一般為IT7，精密軸承有時(shí)為IT6，油缸由于與其活塞上有密封圈，要求較低，一般為IT9級(jí)；1383.3 相關(guān)知識(shí)內(nèi)孔的形狀精度，應(yīng)控制在孔徑公差以?xún)?nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的1/21/3，甚至更嚴(yán)。對(duì)于長(zhǎng)的套類(lèi)零件除了園度要求外，還應(yīng)注意圓柱度；內(nèi)孔表面粗糙度R為1.60.1，有的要求更高。1393.3 相關(guān)知識(shí) 2.外圓 外圓表面一般是套類(lèi)零件的支承表面，常以

50、過(guò)盈配合或過(guò)渡配合同箱體或機(jī)架上的孔相連接。 外經(jīng)尺寸精度為IT6IT7；形狀精度控制在外經(jīng)公差以?xún)?nèi)；表面粗糙度R為3.20.4m。 1403.3 相關(guān)知識(shí)3.內(nèi)外圓之間的同軸度 當(dāng)內(nèi)孔的最終加工是將套筒裝入機(jī)座后進(jìn)行時(shí)（如連桿小端襯套），套筒內(nèi)外圓之間的同軸度要求較低； 如最終加工是在裝配前完成時(shí)，則要求較高，一般為0.010.05，該零件的內(nèi)外圓同軸度要求最高處為0.002mm。 1413.3 相關(guān)知識(shí) 4.孔軸心線(xiàn)與端面的垂直度 套筒類(lèi)零件的端面（包括凸緣端面）的工作中承受軸向載荷，或雖不承受載荷但加工時(shí)作為定位面時(shí)，端面與軸心線(xiàn)的垂直度要求高，一般為0.020.05，1423.3 相關(guān)

51、知識(shí)項(xiàng)目二 、套類(lèi)零件的加工方法一、套類(lèi)零件一般內(nèi)孔的加工方法 內(nèi)孔是套筒零件的主要加工表面，常用的加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔及磨孔等。 1433.3 相關(guān)知識(shí) 1.鉆孔 鉆孔是采用鉆頭在實(shí)心材料上加工孔的一種方法。 常采用的鉆頭是麻花鉆頭， 加工內(nèi)孔的精度低，表面粗糙。 一般鉆孔后精度達(dá)IT12級(jí)左右，表面粗糙度Ra8020m。 鉆孔主要用于精度低于IT11級(jí)以下的孔加工， 或用作精度要求較高的孔的預(yù)加工。 1443.3 相關(guān)知識(shí) 注意事項(xiàng)： 鉆孔時(shí)鉆頭容易產(chǎn)生偏斜， 從而導(dǎo)致被加工孔的軸心線(xiàn)歪斜。工藝常上采用措施防止和減少鉆頭的偏斜。 鉆孔直徑一般不超過(guò)75mm， 對(duì)于孔徑超過(guò)

52、35mm的孔， 宜分兩次鉆削。第一次鉆孔直徑約為第二次的 0.50.7倍。1453.3 相關(guān)知識(shí) 2.擴(kuò)孔擴(kuò)孔是采用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆出、鑄出或鍛出孔的進(jìn)一步加工的方法。；擴(kuò)孔精度和表面粗糙度均比鉆孔好。擴(kuò)孔的加工精度一般可達(dá)IT10IT11， 表面粗糙度Ra為6.33.2m； 1463.3 相關(guān)知識(shí)擴(kuò)孔還能糾正被加工孔的軸心線(xiàn)歪斜。因此， 擴(kuò)孔常作為精加工(如鉸孔)前的準(zhǔn)備工序，也可作為要求不高的孔的終加工工序；擴(kuò)孔余量一般為孔徑的1/8左右； 因擴(kuò)孔鉆的刀齒較多， 故擴(kuò)孔的走刀量一般較大(0.42m/r)， 生產(chǎn)率高；對(duì)于孔徑大于l00mm的孔， 擴(kuò)孔應(yīng)用較少， 而多采用鏜孔。1473.3 相關(guān)

53、知識(shí) 3.鉸孔鉸孔是對(duì)未淬硬孔進(jìn)行精加工的一種方法。孔徑尺寸精度一般為 IT7IT9 級(jí)， 手鉸可達(dá)IT6級(jí)， 表面粗糙度Ra為2.30.32m。鉸孔主要用于加工中小尺寸的孔， 孔的直徑范圍一般為如3 150mm。鉸孔對(duì)糾正孔的位置誤差的能力很差， 因此， 孔的有關(guān)位置精度應(yīng)由鉸孔前的預(yù)加工工序保證。鉸孔不宜于加工短孔、深孔和斷續(xù)孔。1483.3 相關(guān)知識(shí) 4.鏜孔鏜孔可以作為粗加工， 也可作為精加工， 加工范圍很廣。對(duì)于小批生產(chǎn)中的非標(biāo)準(zhǔn)孔、大直徑孔、精確的短孔以及盲孔、有 色金屬孔等一般多采用鏜孔；鏜孔可以在車(chē)床、銑床和數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行， 能獲得的尺寸精度為IT6IT8級(jí)， 表面粗糙度Ra為

54、3.20.4m；1493.3 相關(guān)知識(shí) 鏜孔刀具受孔徑尺寸的限制(特別是小直徑深孔)， 一般剛性較差， 鏜孔時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)， 生產(chǎn)率較低。但是由于不需要專(zhuān)用的尺寸刀具(如鉸刀) 單件小批生產(chǎn)中， 鏜孔是較經(jīng)濟(jì)的方法； 鏜孔能夠修正前工序加工所導(dǎo)致的軸心線(xiàn)歪斜和偏移，從而可以提高位置精度。1503.3 相關(guān)知識(shí) 5.磨孔由于內(nèi)孔磨削的工作條件較差， 尺寸精度和表面粗糙度均不如外圓磨削。內(nèi)孔磨削的尺寸精度一般為IT6IT7級(jí)， 表面粗糙度Ra達(dá)0.20.1m。加工范圍較廣，1513.3 相關(guān)知識(shí) 152圖3-2 內(nèi)圓磨削工藝范圍3.3 相關(guān)知識(shí) 二、深孔的加工方法 一般將孔的長(zhǎng)度L與孔徑D之比(L

55、/D)大于5的孔稱(chēng)為深孔。 1.深孔加工的工藝特點(diǎn) 由于零件較長(zhǎng)， 工件安裝常用“一夾一托”方式(見(jiàn)圖3-3)， 孔的粗加工多選用深孔鉆削或鏜削(拉鏜或推鏜)， 對(duì)要求較高的孔則采用鉸削(浮動(dòng)鉸削)、珩磨或滾壓等工藝方法。1533.3 相關(guān)知識(shí) 154圖3-3 內(nèi)孔加工示意圖3.3 相關(guān)知識(shí) 2.深孔加工存在的問(wèn)題 :1）深孔刀具一般都比較細(xì)長(zhǎng)， 強(qiáng)度、剛性較差， 導(dǎo)致加工的孔軸心線(xiàn)歪斜，加工中也容易發(fā)生引偏和振動(dòng)；2）刀具的冷卻散熱條件差， 切削溫度升高會(huì)使刀具的耐用度降低。3）切屑排出困難， 不僅會(huì)劃傷已加工表面， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起刀具崩刃甚至折斷。1553.3 相關(guān)知識(shí) 針對(duì)上述三方面問(wèn)題，

56、 工藝上常采用如下措施 :1） 工件旋轉(zhuǎn)的方式及改進(jìn)刀具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。2）為解決散熱和排屑， 采用壓力輸送切削液以冷卻刀具和排出切屑；同時(shí)改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)。1563.3 相關(guān)知識(shí) 3.深孔鉆削方法: 在單件小批生產(chǎn)中， 深孔鉆削常采用加長(zhǎng)麻花鉆在普通車(chē)床或轉(zhuǎn)塔車(chē)床上進(jìn)行。 在成批大量生產(chǎn)中， 深孔鉆削宜采用深孔鉆頭在專(zhuān)用深孔鉆床上進(jìn)行1573.3 相關(guān)知識(shí) 深孔精加工 經(jīng)過(guò)鉆削的深孔， 若需要進(jìn)一步提高孔的尺寸精度和直線(xiàn)度， 以及使表面粗糙細(xì)化等.可采用鏜刀頭鏜孔和浮動(dòng)鏜孔 (浮動(dòng)鉸孔)。1583.3 相關(guān)知識(shí)159圖3-4 深孔鏜頭1-對(duì)刀塊 2-前導(dǎo)向塊 3-調(diào)節(jié)螺釘 4-后導(dǎo)向塊 5-刀體 3.

57、3 相關(guān)知識(shí)160圖3-5 深孔鉸刀頭1-螺釘 2-導(dǎo)向塊 3-刀體 4-楔形塊 5-調(diào)節(jié)螺母 6-鎖緊螺母 7-接頭 3.3 相關(guān)知識(shí) 三、套筒零件內(nèi)孔的精密加工 當(dāng)套筒零件內(nèi)孔加工精度要求很高和表面粗糙度要求很細(xì)時(shí)， 內(nèi)孔精加工之后還需要進(jìn) 行精密加工。常用的精密加工有精細(xì)鏜孔、珩磨、研磨、滾壓等。 研磨多用于手工操作， 工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大， 通常用于批量不大且直徑較小的孔。 而精細(xì)鏜、珩磨、滾壓由于加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都比較高， 應(yīng)用比較廣泛。 1613.3 相關(guān)知識(shí) 1.精細(xì)鏜 精細(xì)鍵由于最初是使用金剛石作刀具材料， 所以又稱(chēng)金剛鏜。這種方法常用于有色金屬合金及鑄鐵的套筒內(nèi)孔精密加工， 柴油

58、機(jī)連桿和汽缸套加工中應(yīng)用較多；所采用的刀具是選用顆粒細(xì)而耐磨的金剛石和硬質(zhì)合金， 經(jīng)過(guò)刃磨和研磨獲得鋒利的刃口； 1623.3 相關(guān)知識(shí) 精細(xì)鏜孔中尺寸精度能達(dá)到IT5級(jí)， 表面粗糙度Ra達(dá)0.40.2m， 孔的幾何形狀誤差小于35m。鏜削精密孔時(shí)， 為方便于調(diào)刀， 可采用微調(diào)鏜刀頭，以節(jié)省對(duì)刀時(shí)間， 保證孔徑尺寸。163微調(diào)鏜刀1-刀體 2-刀片 3-調(diào)整螺母 4-刀桿 5-導(dǎo)向鍵 6-拉緊螺釘 7- 螺母3.3 相關(guān)知識(shí) 2.研磨 研磨孔的原理與研磨外圓相同。研具通常是采用鑄鐵制的心棒， 表面開(kāi)槽以存研磨劑。圖3-6為研孔用的研具， 圖3-6a為鑄鐵粗研具， 棒的直徑可用螺釘調(diào)節(jié)；圖3-6

59、b為精研用的研具，用低碳鋼制成。164圖3-63.3 相關(guān)知識(shí) 3.珩磨 珩磨是用46根砂條組成的珩磨頭(圖3-7)對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行光整加工。珩磨不但生產(chǎn)率高， 并且加工精度也很高， 一般尺寸精度可達(dá)IT5IT6 級(jí)， 表面粗糙度Ra可達(dá)0.80.1m，并能修正孔的幾何形狀偏差。165圖3-73.3 相關(guān)知識(shí) 4.滾壓 內(nèi)孔經(jīng)滾壓后， 精度在0.01mm以?xún)?nèi)， 表面粗糙度Ra約為 0.1m， 且表面硬化耐磨， 生產(chǎn)效率提高了數(shù)倍。1663.3 相關(guān)知識(shí) 167 圖3-8 油缸滾壓頭1-心軸 2-蓋板 3-圓錐形滾柱 4-銷(xiāo)子 5-錐套 6-套圈 7-壓縮彈簧8-襯套 9-止推軸承 10-過(guò)渡套 11

60、-調(diào)節(jié)螺 3.3 相關(guān)知識(shí)四、保證套類(lèi)零件表面相互位置精度的方法 套類(lèi)零件孔、外圓柱間的同軸度及端面與孔的垂直度均有較高要求。為保證這些要求應(yīng)采用下列方法： 1 在一次安裝中完成內(nèi)外圓表面及端面的全部加工。這種方法消除了工件的安裝誤差。所以可獲得很高的相對(duì)位置精度。1683.3 相關(guān)知識(shí) 2 套類(lèi)零件主要表面加工分在幾次安裝中進(jìn)行。 又有兩種不同的安排: （1）先終加工孔， 然后以孔為精基準(zhǔn)最終加工外圓。這種方法由于所用夾具(例如心軸)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 且制造和安裝誤差較小， 因此可獲得較高的位置精度， 在套類(lèi)零件加工中一般多采用此法。 1693.3 相關(guān)知識(shí) （2）先加工外圓， 然后以外因?yàn)榫鶞?zhǔn)