任务2.1 光轴零件机械加工工艺规程编制与实施.docx

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1、机械制造工艺教学设计方案教师:序号:授课班级上课地点所属项目项目2轴类零件机械加工工艺规程编制与实施学习任务任务2. 1光轴零件机械加工工艺规程编制与实施课时10授课时间最终目标能合理编制典型轴类零件的机械加工工艺规程并实施，加工出合格的零件。教学目标促成目标1 .能正确分析轴类零件的结构和技术要求2 .能根据实际生产需要合理选用机床、工装；合理选择金属切削加工参数，进行外圆、沟槽、外螺纹等表面的加工3 .能合理进行轴类零件精度检验4 .能考虑加工成本，对零件的机械加工工艺过程进行优化设计5 .能合理编制轴类零件机械加工工艺规程，正确填写机械加工工艺文件6 .能正确刃磨车刀7 .能查阅并贯彻相

2、关国家标准和行业标准8 .能进行相关设备的常规维护与保养，执行安全文明生产9 .注重培养学生的职业素养与良好习惯教学过程设计1.任务引入编制图2.2所示的光轴零件的机械加工工艺规程并实施，生产类型为小批生产（6（）件）,材料为45#热轧圆钢。（a）光轴零件简图（b）光轴产品零件图2.2光轴2.相关知识车削加工就是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的直线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图样要求的零件。1.车床（1）车床的功能，车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。（2）车床类型。按照用途和功能不同，车床主要分为以下几种类型，卧式车床及落地车床立式车床六角车床多刀半自动车床仿形车

3、床及仿形半自动车床单轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床。（3）车床的型号。金属切削机床分类按机床的加工性能和结构特点可分为12大类：车床、钻床、链床、铳床、磨床、齿轮加工机床、刨插床、拉床、螺纹加工机床、特种加工机床、锯床和其他机床。车床的型号CA6140型卧式车床，C为类代号，表示车床；A为结构特性代号；61说明此机床属于车床类6组1系；40为此车床的主参数，表示最大加工直径是400mm。(4) CA6140型车床的组成。由主轴箱、刀架、尾座、床身、床腿、丝杠、光杠、溜板箱、进给箱、交换齿轮箱组成。(5) CA6140型车床的传动系统。整个传动系统由主运动传动链、车螺纹传动链、纵向进给

4、传动链、横向进给传动链及快速移动传动链五部分组成。2 .车刀车刀可在各类车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其他成形面。(1)车刀切削部分的组成。常见的外圆车刀由刀杆和刀头两部分组成。刀杆用来把刀固定在刀座上；刀头部分即切削部分，一般由三个表面、两个刀刃和一个刀尖等组成。(2)车刀的几何角度。刀具角度参考系。用于定义和规定刀具角度的各基准坐标平面称为刀具角度参考系。最常用的是正交平面参考系。刀具的几何角度。刀具的几何角度有标注角度和工作角度之分。标注角度是在刀具图样上标注的角度，供刀具设计和制造使用；而工作角度是指切削时由于刀具安装和切削运动影响等实际切削情况所形成的实际角度。刀

5、具角度的合理选择。刀具的几何参数包括刀具角度、刀面的结构和形状、切削刃的形式等。刀具合理几何参数是指在保证加工质量的条件下，获得最高耐用度的几何参数。(3)车刀类型与选用。车刀的类型。a.按用途分。车刀按其用途不同，可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀和成形车刀等。b.按结构分，车刀可分为整体式、焊接式、机夹式和可转位式车刀。c.按材料分。刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削部分材料主要有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。车刀的选用。a.刀具材料的选用。b.刀杆截面形状和尺寸的选用。3 .使用卡盘装夹工件常用的卡盘有三爪自定心卡盘和四爪

6、卡盘两种类型。4 .光轴零件精度检验(1)测量外圆。此时使用游标卡尺在圆周面上要同时测量两点，长度方向上测量两端。(2)测量长度。可选用游标卡尺或钢板尺。(3)检验表面粗糙度。通过目测类比法进行表面粗糙度的检验3.任务实施L光轴零件机械加工工艺规程编制参照制定机械加工工艺规程的步骤，编制如图2.2所示光轴的机械加工工艺规程。其生产类型为小批生产，材料为45#热轧圆钢。(1)分析光轴的结构和技术要求。零件图的研究和工艺分析。零件在实际生产制造前，必须认真研究零件图，进行技术要求和结构工艺性分析。轴类零件的技术要求。一般轴类零件加工以保证尺寸精度和表面粗糙度要求为主，对各表面的形状及其之间的相互位

7、置也有一定要求。轴类零件的材料及热处理。轴类零件应根据不同工作条件和使用要求选用不同的材料及其热处理方式，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。光轴零件的结构和技术要求。（2）明确光轴毛坯状况。毛坯的选择，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。轴类零件的毛坯。轴类零件根据使用要求、生产类型、设备条件及结构特点，最常选用的毛坯形式是棒料和锻件。光轴零件的毛坯选择。如图2.2所示，光轴材料为45#钢，单件小批生产，且属于一般轴类零件，故选择了35mm的45#热轧圆钢做毛坯，可满足要求。（3）选择定位基准。定位基准的选择a.精基准的选择原则：i.基准重合原则；ii.基准统一原则；iii.自为基准原则

8、；iv.互为基准原则；v.保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。b.粗基准的选择原则：i.相互位置要求的原则；ii.余量分配原则；iii.保证定位可靠的原则；iv.不重复使用粗基准的原则。c.辅助基准的应用。轴类零件的定位基准。轴类零件各表面的设计基准一般是其中心线，加工时的定位基面最常用的是两中心孔。光轴零件的定位基准。选择光轴零件的外圆表面作为定位基面进行加工。（4）拟定工艺路线。确定单个表面加工方案。表面加工方法的选择应满足加工质量、生产率和经济性各方面的要求。划分加工阶段。a.加工阶段的划分。一般来说，整个加工过程可分为粗加工、半精加工、精加工等几个阶段；对于尺寸精度和表面粗糙度

9、要求很高的表面，还可以增设光整加工和超精加工阶段。b.轴类零件在进行外圆加工时，会因切除大量金属后引起残余应力重新分布而变形。应将粗、（半）精加工分开，先粗加工，再进行半精加工和精加工，主要表面的精加工放在最后进行。各加工阶段大致以热处理为界。c.如图2.2所示光轴零件的加工阶段划分为两个阶段，即先粗车、再精车。确定加工顺序。a.工序的划分。在确定了工件上各个表面的加工方法和划分加工阶段后，就可以将同一加工阶段中各个表面的加工组合成若干工序。b.工序顺序的安排。i .机械加工工序的安排，一般应遵循以下原则，先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔。ii .热处理工序安排。预备热处理。包括退火、正

10、火、调质和时效处理。最终热处理。包括淬火、渗碳淬火及渗氮处理等。iii.辅助工序安排。辅助工序一般包括工件的检验、去毛刺、清洗、防锈、退磁等。（5）设计工序内容。图2,2所示光轴各工序加工余量、工序尺寸及其公差的确定。车削用量的选择。（6）填写工艺文件。2.光轴零件机械加工工艺规程实施（1）车刀的刃磨。刀具的刃磨分为砂轮刃磨和研磨，两种刃磨方法都有机械和手工之分。（2）用三爪自定心卡盘装夹工件。启动机床前做好各项准备工作及安全检查。选用和装夹端面车刀。常用端面车刀有45车刀和90车刀。车端面前应先倒角，尤其是铸件表面有一层硬皮，先倒角再车端面，可防止刀尖损坏。车端面的背吃刀量，可用大滑板或小滑板刻度盘控制。用钢直尺或刀口直尺检查端面直线度。（4）外圆车削技术。选用外圆车刀。确定车削长度。试切。倒角。（5）切断车削技术。切断方法与应用。切断的方法有直进法、左右借刀法和反切法。切断的切削速度。用高速钢车刀切断铸铁材料，切削速度一般为1525m/min；切断碳钢材料，切削速度常取2025m/min；用硬质合金刀切断，切削速度一般取4560m/min。（6）光轴零件的加工。作业思考练习教学反馈