轴套的加工工艺分析

轴套的加工工艺分析 【摘要】轴套类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部 件，传递扭矩和承受载荷。轴套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。本文是对典型轴套类零件加工技术的应用及数控加工的工艺性分析。【关键词】：工艺分析，加工程序，切削用量，公差目录引言 .1一、零件工艺分析 .2（一）零件的分析 .2二、毛坯的选择 .3（一）毛坯的种类 .3（二）选择毛坯的原则 .3三、 数控加工工艺分析 .4（一）定位基准的确定 .4（二）工艺路线的拟订 .5（三）机床设备与工艺装备的选择 .6（四）加工阶段的划分 .7（五）工序的划分 .7（六）工序顺序的安排 .8总结 .10参考文献 .11谢辞 .121引言毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。 本次设计选择的课题为轴套零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制（如图 1） 。这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。一、零件工艺分析（一）零件的分析1.零件的结构分析该零件为轴类零件。表面由外圆柱面，阶梯外圆面，退刀槽及螺纹等表面组成，其中 39，30 这两个直径尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。表面粗糙度要求为 1.6 ，为了保证同轴度通常减小切削力和切削热的影响，粗精加工分开，使粗加工中的变形在精加工中得到纠正，采用粗车半精车精车粗磨抛光，加工时需要零件材料为 45 号钢，毛胚尺寸为 45X80,切削加工性能较好，无热处理和硬度要求（如图 1-1） 。2图 1-1 零件图具体加工步骤如下：（1） 备料：直径 50 的 45#钢棒料，长 1000；（2） 打孔：三爪卡盘夹毛坯左端，打 22 孔，孔深度为 52；（3） 车左端：三爪卡盘夹毛坯棒料，伸出长度为 50，车零件端面至光出；粗车24h7 内孔、留 1 余量；（4） 切断：切断零件，总长留 1 余量；（5） 粗车右端：粗车 24H7 内孔、 28H7 内孔，留 3 精车余量；车螺纹外圆至39.8，车倒角到图纸尺寸。（6） 精车螺纹：车 M42*1.5 到图纸要求；（7） 精车内孔：精车 24H7 内孔、 28H7 内孔及倒角至图纸尺寸。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施:（1） 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时要取平均值，以更好的保证加工完的零件在图纸要求的精度范围以内。（2） 在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。（3） 为便于装夹，工件 2 的坯件左端应预先粗找正，车出夹持部分，右端面也应先3粗找正，车出夹持部分并钻好中心孔。工件一也是先找正车除左右两端的夹持部分，为该零件的加工建立粗基准。二、毛坯的选择（一）毛坯的种类（1） 铸造毛坯：适合做形状复杂零件的毛坯（2） 锻造毛坯：适合做形状简单零件的毛坯；（3） 型材：适合做轴、平板类零件的毛坯；（4） 焊接毛坯：适合板料、框架类零件的毛坯。 （二）选择毛坯的原则（1） 选择原则毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。（2） 毛坯选择应考虑的因素1） 生产纲领的大小： 对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。2） 现有生产条件： 要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力。 （3） 举例a. 轴类零件： 车床主轴：45 号钢模锻件 ；阶梯轴（直径相差不大）：棒料b. 箱体： 铸造件或焊接件4c. 齿轮： 小齿轮：棒料 ；大多数中型齿轮：模锻件 ；大型齿轮：铸钢件对于本零件的加工我们采用棒料来加工，选用 45 号钢，50X100 的材料加工工件一， 50X90 的材料加工工件 2，因为我们都是单件生产，所以我们以便于加工为主要目的。三、 数控加工工艺分析（一）定位基准的确定1.基准的概念及分类（1） 基准的定义： 在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面，称为基准。（2）基准的分类：按其功用可分为：1） 设计基准： 零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。2） 工艺基准： 是加工、测量和装配过程中使用的基准，又称制造基准。a. 工序基准： 是指在工序图上，用来确定加工表面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。b. 定位基准： 是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用的基准。c. 度量基准（测量基准）： 是用来测量加工表面位置和尺寸而使用的基准。d. 装配基准： 是装配过程中用以确定零部件在产品中位置的基准。举例如下：图 3-1 各种基准示例5图 3-2 定位基准表示法2.定位基准的选择定位基准包括粗基准和精基准。粗基准：用未加工过的毛坯表面做基准 。工件一工件二的粗基准都是采用毛坯面。精基准：用已加工过的表面做基准 。工件一的精基准为 36 的外圆柱面，工件二的精基准是 46 的外圆柱面。（二）工艺路线的拟订拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。工件一的工艺路线：下料 车左端面 钻引正孔 钻孔 热处理 粗车 精车掉头 粗车 精车 检验工件二的工艺路线：下料 正火 平端面 钻引正孔 钻孔 热处理（调制）粗车 精车 切断 掉头 粗车 精车 检验1.表面加工方法的选择（1）各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等，其用选各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响，如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。某种加工方法的经济加工精度：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。6图 3-3 加工成本与精度的关系（2）加工方法和加工方案的选择 1）根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案；这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。2）要考虑被加工材料的性质；例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难,，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。 3）要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用单能车床加工等。 4）应考虑本厂的现有设备和生产条件： 即充分利用本厂现有设备和工艺装备。 在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。（三）机床设备与工艺装备的选择（1）机床设备和工艺装备的选择 1、所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应；2、精度等级应与本工序加工要求相适应；3、电机功率应与本工序加工所需功率相适应；4、机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。（2）工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同7情况适当选择。 1)在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具)；2)在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。（3）机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。（四）加工阶段的划分（1）根据零件的技术要求划分加工阶段，可分为以下几个阶段：1）粗加工阶段在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。2）精加工阶段在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。3）光整加工阶段在此阶段主要是提高表面质量。（2）将零件的加工过程划