任务2.2 台阶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:授课时间授课班级上课地点所属项目学习任务教学目标促成目标1.任务引入项目2轴类零件机械加工工艺规程编制与实施任务2. 2台阶轴零件机械加工工艺规程编制与实施课时 8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。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

2、.能查阅并贯彻相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编制图2.44所示的台阶轴的机械加工工艺规程并实施，生产类型为小批生产，材料为45#热轧圆钢。其余(b)台阶轴零件(a)台阶轴零件简图图2.44台阶轴的机械加工工艺规程2.相关知识1 .车床附件与工件装夹工件装夹就是将工件在机床或夹具中定位、夹紧的过程。机床附件是用来支承、装夹工件的装置，通常称为夹具。在车床上可以采用以下几种工件装夹方法。(1)使用卡盘装夹工件。(2)用双顶尖装夹工件。(3) 一夹一顶安装工件。2 .中心孔加工技术加工轴类零件时，一般选择

3、其轴线为工件的定位基准，以中心孔作为加工外圆的定位基面，通过双顶尖装夹工件。因此，必须在工件端面钻出中心孔，作为保证其加工精度的基准孔，而中心孔的加工要用到中心钻。（1）中心钻。中心钻有三种形式：无护锥60复合中心钻，即A型；带护锥60复合中心钻，即B型；弧型中心钻，即R型。（2）中心孔的类型及其用途。中心孔的型式由刀具的类型确定，已标准化，常用的有A型（不带护锥）、B型（带护锥）、C型（带护锥和螺纹）和R型（弧形）四种。（3）在车床上钻中心孔。在车床上钻中心孔常用以下两种方法。在工件直径小于车床主轴内孔直径的棒料上钻中心孔。在工件直径大于车床主轴内孔直径并且又较长的工件上钻中心孔。3 .轴类

4、零件的精度检验轴类零件在加工过程中和加工完成以后都要按工艺规程的技术要求进行检验。（1）轴类零件在加工过程中的检验。测量外径。外圆直径用千分尺检验。测量工件外圆的圆度和圆柱度误差。一般采用双顶尖装夹工件，用百分表（或千分表）测量圆度和圆柱度，精密零件用圆度仪进行测量。用光隙法测量端面的平面度。（2）轴类零件加工后的检验。检验的项目包括硬度、表面粗糙度、尺寸精度、形状精度和相互位置精度。硬度和表面粗糙度的检验。硬度是在热处理之后用硬度计抽检。表面粗糙度一般用表面粗糙度样块比较法检验。精度检验。精度检验应按一定顺序进行，先检验形状精度，然后检验尺寸精度，最后检验位置精度。3.任务实施1 .台阶轴零

5、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（详见表1-9）,编制如图2.44所示台阶轴零件的机械加工工艺规程。生产类型为单件小批生产，材料为45#热轧圆钢，零件需调质。（1）分析台阶轴的结构和技术要求。如图2.44 （a）所示的实心台阶轴零件主要由圆柱面组成，轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置。（2）明确台阶轴毛坯状况。此台阶轴材料为45#钢，属于一般轴类零件，单件小批生产，故选择f35 mmXI25的45#热轧圆钢做毛坯。（3）选择定位基准。为了提高工件刚度，台阶轴加工时采用一夹一顶的方式，以外国和中心孔作为定位基面,即轴的一端外圆用卡盘夹紧，另一端用尾座顶尖顶住中心孔。（4

6、）拟定工艺路线。确定表面加工方案。此台阶轴加工表面大多是回转面，根据其公差等级及表面粗糙度要求，采用车削加工，且各外圆表面采用粗车、（半）精车的加工方案。划分加工阶段。此台阶轴加工划分为两个加工阶段，即先粗车（粗车外圆、钻中心孔）、再精车（精车各处外圆、轴肩等）。确定加工顺序。此台阶轴毛坯为热轧钢，可不必进行正火处理；为方便生产45#钢的调质处理可放在粗加工前进行。其加工工艺路线为：毛坯及其热处理（调质）一粗车一（半）精车。（5）设计工序内容。确定加工余量、工序尺寸及其公差。a.加工余量。加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度.加工余量可分为总加工余量和工序余量。i .工序余量。工序

7、余量是相邻两工序的工序尺寸之差，即某一加工表面在一道工序中切除的金属层厚度。ii .总加工余量。总加工余量是指零件从毛坯加工为成品的过程中某一表面所切除的金属层的总厚度，即零件毛坯尺寸与零件图上设计尺寸之差。总加工余量等于各道工序加工余量之和，即i=liii .加工余量的确定。经验估算法、查表修正法、分析计算法。iv .台阶轴精加工余量。查表确定并修正，其精加工余量为0.5 mm。选择设备和工装。a.机床的选择。v .机床的加工规格范围与所加工零件的外形轮廓尺寸相适应。vi .机床的精度与工序要求的精度相适应vii .机床的生产率与工件的生产类型相适应。viii 中、小批生产中，对于一些精度要

8、求较高、工步内容较多的复杂工序，应尽量采用数控机床加工。ix 机床的选择应与现有生产条件相适应。b.工艺装备的选择。应根据生产类型、具体加工条件、工件结构特点和技术要求等选择工装。i .夹具的选择。在单件小批生产中，应优先选择通用夹具，如卡盘、回转工作台、平口钳等，也可选用组合夹具。大批大量生产时，应根据加工要求设计、制造专用夹具。多品种中、小批量生产，可采用可调夹具或成组夹具。ii .刀具的选择。选择刀具时应综合考虑工件材料、加工精度、表面粗糙度、生产率、经济性及所选用机床的技术性能等因素。iii .量具的选择。选择量具的依据是生产类型和加工精度。此外，在工装选择中，还应重视对刀杆、接杆、夹

9、头等机床辅具的选用。辅具的选择要根据工序内容、刀具和机床结构等因素确定，尽量选择标准辅具。c.台阶轴加工设备与工装选择。选用车床CA6132,采用通用夹具、量具和标准刀具。确定切削用量与时间定额。a.确定合理的切削用量应首先选择一个尽可能大的背吃刀量即；其次根据机床动力和刚性限制条件或己加工表面粗糙度的要求，选取尽可能大的进给量了;最后根据已确定的即和力并在刀具耐用度和机床功率允许条件下，利用切削用量手册、经验法选取或者用公式计算确定一个合理的切削速度b.时间定额的制定。时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需的时间。它是安排生产计划、估算产品成本、确定设备数量和人员编

10、制、规划生产规程的重要依据。（6）填写工艺文件。2.台阶轴零件机械加工工艺规程实施（1）台阶轴车削技术。车台阶轴时，既要车外圆，又要车环形端面，因此既要保证外圆尺寸精度，又要保证台阶长度尺寸。车削相邻阶梯直径相差不大的台阶。此时可用90偏刀车外圆，利用车削外圆进给到所控制的台阶长度终点位置，自然得到台阶面。车削相邻阶梯直径相差较大的台阶。此时，要用两把刀分几次车出。可先用750偏车刀粗车外圆，再用90。偏刀（使安装后的3=9395。）分几次清根。控制台阶长度的方法。准确地控制被车台阶的长度是台阶轴车削的关键，主要方法有a.用刻线控制、b.用挡铁定位、c.用床鞍刻度控制。台阶轴的各外圆直径尺寸，可利用中滑板刻度盘来控制，其操作方法与车削外圆时相同。作业思考练习教学反馈