齿轮轴零件的机械加工工艺规程及数控加工毕业设计说明书.pdf

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1、1目录 目录 目录目录.1一、一、前言前言.3二、零件分析二、零件分析.4（一）、零件的作用.4（二）、零件的工艺分析.41、零件图样分析.42、零件的材料及其热处理分析.43、主要表面及其技术要求.5三、确定毛坯三、确定毛坯.5四、工艺路线的制定四、工艺路线的制定.6（一）、定位基准的选择.6（二）、加工方法的确定.7（三）、加工顺序的安排.7（四）、加工方法的选择和加工阶段的划分.8（五）、根据以上的分析初步制定路线如下：.9五、工艺装备的确定五、工艺装备的确定.12（一）、夹具的选择.12（二）、量具的选择.12（三）、刀具的选择.12（四）、机床的选择.14（五）、切削液的选择.14六

2、、工序设计六、工序设计.14（一）、工序 1：.14（二）、工序 2：.14（三）、工序 3：.16（四）、工序 4：.17（五）、工序 5:.118（六）、工序 6：.119（七）、工序 7：.20（八）、工序 8：.23（九）、工序 9：.24（十）、工序 10：.24（十一）、工序 11：.24（十二）、工序 12：.24（十三）、工序 13：.25七、工艺质量管理七、工艺质量管理.25八、参考文献八、参考文献.26九、毕业设计心得与体会九、毕业设计心得与体会.27十、工艺过程卡片十、工艺过程卡片.28十一、工序卡十一、工序卡.302十二、刀具卡十二、刀具卡.36十三、工装坐标调整卡十三

3、、工装坐标调整卡.39十四、程序清单十四、程序清单.42十五、走刀路线十五、走刀路线.47十六、零件图十六、零件图.54十七、毛胚十七、毛胚.553一、前言一、前言 此次毕业设计是在完成了三年的数控加工工艺学此次毕业设计是在完成了三年的数控加工工艺学(含机床夹具 含机床夹具 设计设计)和其他辅助专业课程和其他辅助专业课程,并进行了数次生产实训实习的实践基础 并进行了数次生产实训实习的实践基础 上进行的一次自我检验。上进行的一次自我检验。这次设计使我们能综合运用数控加工工艺学 这次设计使我们能综合运用数控加工工艺学 中的基础理论中的基础理论，并结合生产实习中学到的实践知识，并结合生产实习中学到的

4、实践知识，独立的分析和设 独立的分析和设 计工艺方案，计工艺方案，在去年课程设计的基础上再次锥炼自己在去年课程设计的基础上再次锥炼自己，更加完善自己 更加完善自己 的设计思路等等的设计思路等等。这次设计的过程这次设计的过程，我们历时两个月我们历时两个月。从最初拿到课 从最初拿到课 题起题起，就开始分析图纸，就开始分析图纸，查找技术资料和标准手册查找技术资料和标准手册，全组人员都是铆 全组人员都是铆 足了劲，足了劲，争取把我们的毕业设计在自己的能力范围下做到最好，争取把我们的毕业设计在自己的能力范围下做到最好，回报 回报 学校的教育，学校的教育，老师的悉心指导及所有的对我们有过帮助的同学。老师的

5、悉心指导及所有的对我们有过帮助的同学。但万事都不能空想而成，但万事都不能空想而成，一蹴而就，一蹴而就，在设计的过程中我们逐渐体 在设计的过程中我们逐渐体 会到真正完成一个工艺设计是多么的不容易。会到真正完成一个工艺设计是多么的不容易。由于我们的课题是加工 由于我们的课题是加工 有孔的较复杂的轴类零件，有孔的较复杂的轴类零件，难度主要在于孔系的加工和尺寸精度的保 难度主要在于孔系的加工和尺寸精度的保 证证，所以在查找资料上很大一部分时间，所以在查找资料上很大一部分时间，修改多次方定稿。修改多次方定稿。但这样也 但这样也 锻炼了我们各方面的能力，锻炼了我们各方面的能力，特别是团队协作精神和耐心细致

6、的工作品 特别是团队协作精神和耐心细致的工作品 质质，为我们今后走上工作岗位打下了坚实的基础为我们今后走上工作岗位打下了坚实的基础。由于能力有限由于能力有限，经验不足经验不足，设计中难免有欠妥和错误之处设计中难免有欠妥和错误之处，恳请 恳请 各位老师多加指教纠正。各位老师多加指教纠正。4二、零件分析二、零件分析（一）、零件的作用 从零件图中，可知，该零件是轴类零件，这类零件是机械中经常遇 到的典型零件，由它将一些套和齿轮的零件组装在一起，彼此能够按 照一定的传动关系协调地运动，把动力和扭矩传递给其它零件，是构 成机器的一个重要部件，配合轴三机械部件转向系统中的一重要零件,其主要作用是用于机械部

7、件之间的配合传动，可以看出它的作用之 大，因此对其工艺及其它方面的要求也是非常高的。（二）、零件的工艺分析 1、零件图样分析 如图所示该零件表面由圆柱面、圆弧、切槽、钻孔、外螺纹、齿 轮等组成，其中多个径向尺寸和轴向尺寸有较高的尺寸精度、表面粗 造度和位置公差要求，零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注 要求，轮廓描述清楚完整 2、零件的材料及其热处理分析 从零件图中，可知，该零件的材料为 45 号钢。45 号钢具有一定 的机械强度，良好的塑性和韧性，较好的耐磨性和耐热性，焊接性差，淬透性低，水淬时易产生裂纹，但综合力学性能良好，其流动性好，体收缩和线缩性小。适用于制作承受负荷较大的小截面调

8、质件和应力 较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件。在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直 接影响齿轮的力学性能及切削加工性。一般在齿轮加工中进行两种热5处理工序，即毛坯热处理和齿形热处理 3、主要表面及其技术要求 1）、30，35 圆柱面、12，20 内孔表面粗糙度 Ra 为 1、6；其余表面粗糙度 Ra 均为 3、2；2）、长度方面的尺寸精度 1200.02 总长度，IT7 级。3）、形位公差方面 25031.00+圆柱面同轴度公差 0.05mm。35.4 圆弧面轮廓度公差 0.04mm。以上尺寸精度要求及表面精度和形位公差的要求，对该工件的加 工直接或

9、间接的提供了很多的依据。在后面的设计过程中将一一加以 利用。据有关参考文先中轴套类零件的加工经济精度及机床能达到的 位置精度可知；以上技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性是可 行的。三、确定毛坯三、确定毛坯 由零件图可知该零件的材料为 45 钢，该轴各阶梯相差不 大。形状比较简单且该零件加工过程中属中小批量生产。为充分提高 生产效率降低生产成本，宜选用型材（棒料）。为提高材料的综合力 学性能以及达到轴类零件的工艺要求，该零件要进行调质热处理。型6材的精度等级为 IT14-IT16 级，毛坯尺寸公差为 1-2.5mm,表面粗糙 度为 Ra12.5-Ra6.3。在此我们取 IT15 级，Ra12

10、.5。查机械加工工 艺手册可得毛坯直径及长度尺寸，详见毛坯图，及根据机械加工 工艺手册 毛坯余量的确定和碳钢在力的过程中所能达到该零件的经 济精度的工序余量的前提下得出毛坯主要尺寸及其公差如下：毛坯 长度：1300.5 直径：550.5 四、工艺路线的制定四、工艺路线的制定（一）、定位基准的选择定位基准的选择 对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所 差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻 出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精 度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以 下两种定位、夹紧方式。（1）以内孔和端面定位 这种

11、定位方式是以工件内孔定位，确 定定位位置，再以端面作为 轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样 可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。但对于夹具的制造精度要求较高。（2）以外圆和端面定位 当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从 另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同 时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于7单件、小批生产。综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应 满足以下要求：1)应选择基准重合、统一的定位方式；2)内孔定位时，配合间隙应近可能减

12、少；3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保 证垂直度要求(二)、加工方法的确定 根据零件图上各表面加工要求和各种加工方法能达到的机械几个精 度，确定各表面的加工方法如下；30 外圆面：Ra1.6 lT7 级 粗车半精车精车 35.4 外圆面：Ra1.6 lT7 级 粗车半精车精车 35 外圆面：Ra1.6 lT7 级 粗车半精车精车 250031.0+内孔表面：Ra1.6 lT7 级 钻半精镗精镗 12 内孔表面：Ra1.6 lT7 级 钻半精镗精镗 SR38 的外圆面：Ra3.2 粗车半精车 4mmX3mm 槽面：Ra3.2 粗车半精车 1200.02 左端面：Ra3.2 粗

13、车 M30X1.5-6h 外螺纹 粗车精车（三）、加工顺序的安排 根据切削加工工序安排原则:基面先行，先粗后精，先主后次，先面 后孔，先近后远，内外交叉等。8先粗后精:根据上面分析的各表面的加工方法必须将粗加工和精加工 分开。先主后次：先加工52 外圆以其为定位基准，这样能保证圆跳动要 求。基面先行：主要是为了保证零件的工艺要求和技术要求。（四）、加工方法的选择和加工阶段的划分加工方法的选择和加工阶段的划分 1、由于该毛坯是一个圆柱形棒料，根据各表面加工要求和各种 加工方法能达到的经济精度，制订各表面的加工方案。选择加工方法 时应考虑以下几个问题：a、零件图中所不加工精度和表面粗糙度值大小。b

14、、考虑零件的结构要素特点，材料的性质。c、生产类型及考虑生产率和经济性问题。d、具体生产条件。e、充分考虑利用新工艺、新技术的可能性、提高工艺水平。f、特殊要求。如表面纹理方向，铰削和镗削孔的纹路方向与拉 削的纹路方向的不同，应根据设计的特殊要求选择相应的加工方法。2、齿面 加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的 地位。因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时 齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮 的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。93、齿端加工 齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。a、经 倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入

15、啮合状态，减少撞击现象。倒 棱可除去齿端尖角和毛刺。b、倒圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作 摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加 工下一个齿的齿端。齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃 齿之前安排齿端加工。（五）根据以上的分析初步制定路线如下根据以上的分析初步制定路线如下：工序号 工序名称 工序内容 1 毛坯 型材（棒料）2 粗车 粗车毛坯左端面及左端外圆；掉头粗车右端 外圆及螺纹所在的外圆。3 热处理 调质 4 精车 半精车、精车左端52 外圆，钻20 的中 心孔，精镗25 孔。5 精车 半精车、精车30、35.4、35 外圆，切 4mmX3mm、3m

16、mX1mm 的槽，钻12 的中心孔，切 M30X1.5-6h 螺纹。6 半精车 车、滚、插齿轮 7 热处理 池面淬火处理 8 钳 去毛刺10工序号 工序名称 工序内容 9 检验 10 入库 通过大家的集体讨论、请教老师，以及结合自己所学的各科专业 知识发现还存在很多不明确的地方，比如说工件怎么装夹（定位基准）等，在数控车床上加工本来应该采取供需集中的原则，而在我们的工 艺路线初步拟定中也做到了工序集中这一点，但又考虑零件的生产方 式为中小批量生产，工序分散比较好，当然这也更有利于我们在设计 中的分工问题，所以对半精车和精车各外圆采取工序分散的原则，把 他们分开。以及其他的问题还有待于不断完善，

17、经过我们组的集体 努力，现拟定一份比较完整的工艺路线如下：工序号 工序名称 工序内容 工序基准 设备 1 毛坯 型材（棒料）2 粗车 夹毛坯右端外圆：1、车左端面；2、粗车54mm26mm 外圆；3、钻孔18 毛坯外圆 CA6140 3 粗车 调头、夹54 所在的外圆：1、车右端面保证总长 120 并保证 加工余量；2、粗车3230、3794 外圆；54 外圆 CA6140 4 热处理 调质 加热炉11工序号 工序名称 工序内容 工序基准 设备 5 精车 夹工件右端31 外圆：1、半精 车、精车52 外圆至尺寸要求；2、钻2035.77 的内孔 3、粗镗、精镗2518 至尺寸要 求；31 外圆

18、 CK7150 A 6 精车 调头夹52 的外圆:1、半精车、精车29.820、3030、35.450、3058、35 70.2、3595 外圆至尺寸 要求；2、切 424、333 的槽;3、车 M300.75-6h 的外 螺纹；4、钻1215.46 的孔 52 外圆 CK7150 A 7 粗加工 滚、插齿、左端面 滚齿机 8 齿轮精加 工 精修基准、精加工齿形 左端面 9 热处理 调质、渗碳淬火、齿面高频感 应加热淬火 加热炉 10 钳 去毛刺 虎钳 11 检验 12 入库 说明：各工序的外圆在加工过程中所达到的公差等级见各工序设计12五、工艺装备的确定 五、工艺装备的确定（一）、夹具的选择

19、（一）、夹具的选择 夹具的正确选择也同样能提高定位精度，该零件的毛坯是一个圆 柱形，外形只有55mm100mm，没有特殊形状。该零件在两种设备 上加工，在 CA6140 车床上加工时选用的夹具是四爪卡盘，在数控车 床上加工时选用的夹具是三爪卡盘，在万能铣床上选用专用夹具，以 便保持零件右端外圆的精度，最后进行去毛刺时，在磨床上选用磨床 专用夹具。在加工过程中为了保证零件的技术要求，为了防止顶尖在 装夹过程中变形而导致零件的精度下降，对普通车床选择可转的尖端 为硬质材料的顶尖，对数控车床采用自身所带的顶尖。（二）、量具的选择（二）、量具的选择 在选择量具时考虑到零件的尺寸大小和精度要求，因此主要

20、测量 量具有游标卡尺、通规、止规。具体规格为：游标卡尺（0200）GB108267 分度值为 0.02mm 通规、止规(6-10)螺距 P=1.5 mm 内经千分尺（三）、刀具的选择（三）、刀具的选择 刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，它不仅影响机床的 加工效率，而且直接影响加工质量。选择刀具通常要考虑机床的加工 能力，工序内容，工件材料等因素。与传统加工方法相比，数控加工13对刀具的要求更高。尤其在刀具的刚性及耐用度方面较传统加工更为 严格。因为刀具若刚性不好，会影响生产效率的提高，在加工中极易 出现打刀的事故，也会降低加工精度。若刀具耐用度差，则需要经常 换刀，对刀，从而增加辅助时间

21、，并且容易在工件轮廓上留下接刀痕 迹，影响工件表面质量。此外，还要求刀具精度高，尺寸稳定，安装 调整方便。所以刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，要注意 对工件的结构及工艺性认真分析，结合机床加工能力，工件材料及工 序内容等综合考虑。一般优先选择标准刀具，根据这一原则我们大多选择标准刀具。因为零件材料为 45 钢，这种材料是一种常用的碳素结构钢综合力学 性能良好，零件为中小批量生产，为了提高加工效率，所以最终选择 硬质合金刀具，粗车时的刀具材料为 YT15，精加工的刀具材料为 YT30；在普通车床上选择硬质合金刀具，在数控车床上可转位的机夹 刀具；钻孔时考虑到麻花钻为一种复杂刀具，所以选择

22、高速钢材料的 刀具，其牌号为 W18Cr4V。另外在加工31 内退刀槽是就选 4mm 的内 切槽刀，40的槽特别选择 40成形刀以便于加工，因为用的是标 准刀具，所以各刀片都在国际标准范围之内。加工配合件时加工配合件时，选择的刀具有，选择的刀具有：90硬质合金车刀用于粗车、精车、半精车外圆及端面；20mm 的中心钻用于钻中心孔；90 硬质合金内孔车刀粗精车各一把用于镗内孔；宽 4mm 的切槽刀用于 切槽；宽 3mm 的内切槽刀用于切槽；60的硬质合金外螺纹车刀 用于外螺纹加工；12mm 的中心钻用于钻中心孔；铣螺纹用专14用的模数为 2 的成形刀。（四）、机床的选择（四）、机床的选择 本次零件

23、加工设计过程中，我们主要分粗加工和精加工，粗加工 用普通车床加工，又根据我们现阶段的对机床的熟悉程度，我们选用 CA6140 卧式普通车床，精加工时，为了保证零件的尺寸等各方面的 技术要求，我们选用 CK7150A 卧式数控车床，其主要系统为 FANUC-Oi 系统；进行齿轮加工时由于精度不高选用万能铣床铣齿轮，用成形刀 进行加工，最后打磨零件时在磨床上进行打磨。有关两种机床的主要 参数见后面的附录。（五）、切削液的选择（五）、切削液的选择 在数控车床的加工过程中，必然要用到切削液，同时在粗加工中 也要适当的用到切削液，粗加工切削用量大，产生大量的切削热，这 是主要是降低切削温度，所以要选择冷

24、切为主的切削液，当然在粗加 工中，硬质合金刀具的耐热性好，常用于干切削，如果要用冷却液必 须连续、充分的浇注；这里就要选用体积分数为 3%-5%乳化液；而精 加工对工件表面粗糙度和加工精度要求较高，因此选用的切削液应具 有良好的润滑性能。同时毛坯材料为 45 钢，切削性能较好，所以精 加工就选用极压切削液。六、工序设计 六、工序设计（一）、工序（一）、工序 1：1：这里只交代毛坯的选取方式和毛坯的大小。选用热扎棒料（毛坯：55mmX130mm）15(二)(二)、工序、工序 2：2：夹毛坯右端外圆：1、车左端面；2 粗车5426。1、设备：CA6140 卧式普通车床 2、工艺装备：、夹具：三爪自

25、动定心卡盘、刀具：1 把车刀 90外圆车刀 T=60min Kr=90。=8。=10。=8 3、计算切削用量、车左端面、粗车52 外圆至尺寸5426。由于52003.0 加工精度 IT8 级，表面 Ra1.6，所以需经粗车 半精车精车方可达到要求，查金属机械加工工艺员手册表 8-4 得 精车余量为 0.2mm，半精车余量为 0.8mm，而毛坯总余量为 55-52=3，所以粗车单边余量为 1mm，各工序的余量及工序尺寸及公差列表于 2-1 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 基 本尺寸 加工精度 工序尺寸标注 表 面 粗 糙度 Ra 精车 0.2 52 IT7(0.021)52003.0 1

26、.6 半精车 0.8 52.2 IT9(0.052)52.20052.0 3.2 粗车 2 53 IT12(0.21)53021.0 6.4 毛坯 3 55 0.05 550.05 表 2-116切削深度：单边余量=10mm，可两次切除。进给量：根据使用车工手册表 6-1 得，选用 f=0.2mm/r 切削速度：查金属切削手册表 4-89 选 Vc=70m/min 确定机床转数：ns=d1000Vc=14.355701000XX=406r/min 按机床选取 nw=400r/min 所以实际的切削速度 V=1000dn=10005514.3400XX=86.35m/min 机床工率校核：查机械

27、制造基础表 2-3 的 Kc=2305N/mm Pm=60000fVcKca=600005.782.0102305XXX=6kw 6kw=PE=7.5X0.8=6kw 故机床功率足够，可以正常加工（三）、工序（三）、工序 3：3：调头、夹54 所在的外圆：1、车右端面保证总长并保证加工余量；2、粗车3230；3794 外圆 1、设备：CA6140 2、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘、刀具：1 把车刀 90外圆车刀 T=60min Kr=90。=8。=10。=8 3、计算切削用量、掉头粗车右端面，保证总长 车削用量与粗车左端面的一样、粗车35 外圆至尺寸37X9417由于35005.0 的加

28、工精度 IT8 级，表面粗造度 Ra1.6，所以需粗 车半精车精车方可到达要求，查 金属机械加工工艺员手册 表 8-4 的精车余量为 0.6mm，半精车余量为 0.4mm，粗车余量为 5mm，各工序的余量及工序尺寸及公差列表于 2-2 工序名称 工序余量 工序基本 尺寸 加工精度 工 序 尺 寸 标注 表 面 粗 糙度 Ra 精车 0.6 35 IT7(0.021)350016.0 1.6 半精车 0.4 35.6 IT9(0.052)35.60052.0 3.2 粗车 5 39 IT12(0.21)39021.0 6.4 毛坯 16 55 0.05 表 2-2 切削深度：单边余量=10mm，

29、可一次切除。进给量：根据使用车工手册表 6-1 得，选用 f=0.2mm/r 切削速度：查金属切削手册表 4-89 选 Vc=70m/min 确定机床转数：ns=d1000Vc=14.355701000XX=406r/min 按机床选取 nw=400r/min 所以实际的切削速度 V=1000dn=10005014.3400XX=78.5m/min 机床工率校核：查机械制造基础表 2-3 的 Kc=2305N/mm Pm=60000fVcKca=600005.782.0102305XXX=6kw 6kw=PE=7.5X0.8=6kw 故机床功率足够，可以正常加工18（四）、工序（四）、工序 4

30、：4：调质处理，这里主要是为了提高工件的综合力学性能，按零件图的要 求进行热处理，经调制后达到 HRC22.5-25.。（五）、工序（五）、工序 5:5:夹工件右端31 外圆：1、半精车、精车52 外圆至尺寸要求；1、设备：CK7150A 卧式数控车床，法兰克系统 2、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘、刀具：共 1 把车刀 T02：90外圆车刀 T=60min Kr=45。=6。=10。=6 3、计算切削用量、半精车52 的外圆 查数控车床编程与操作实训教程表 3-10 得：半精=1.6mm f 半精=0.15mm/r Vc 半精=90m/min 确定机床转速及进给速度：n 精=d1000V

31、c=14.352901000XX=552r/min V 精f=nf=552X0.2=110m/min T=3min、精车52 的外圆 查机械加工工艺手册得：精=0.1mm f 精=0.25mm/r19Vc 精=130m/min T=2min 确定机床转速及进给速度：n 精=d1000Vc=14.3521301000XX=797r/min V 精f=nf=797X0.25=199m/min（六）、工序（六）、工序 6：6：夹工件右端31 外圆：1、钻2035.77 的孔 2、粗镗、精镗25 18 至尺寸要求；1、设备：CK7150A 卧式数控车床，法兰克系统 2、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡

32、盘、刀具：共 3 把车刀 T03 A2 中心钻 T04 内孔粗镗刀 T05 内孔精镗刀 3、计算切削用量、钻20 中心孔 确定加工余量：已知毛坯长度的加工余量为 10mm，考虑毛坯粗 加工后要安排热处理，需留一定的精加工余量，查表得，精加工余量 为 0.6mm，则粗加工余量为 1.4mm，及单头余量为 0.7mm，确定进给 量：根据刀杆截面尺寸 25X25，3 以及工件直径为 42mm 时，查 实用车工手册表 6-1 f=0.40.5mm/r 按 CA6140 说明书 f=0.4mm/r 确定切削速度：根据切削速度=1.2，f=0.4mm/r，查表金属切削手 册表 4-89 得：Vc=80m/

33、min 确定机床转数：20n=d1000Vc=14.355801000XX=465r/min 按CA6140车床说明书，与465r/min相近的机床转速为500r/min，故选 nw=500r/min，所以实际的切削速度 V=1000dn=10005014.3500XX=78.5m/min、半精镗25 的内孔 查数控车床编程与操作实训教程表 3-10 得：半精=1mm f 半精=0.3mm Vc 半精=80m/min 确定机床转速及进给速度：n 半精=d1000Vc=14.325801000XX=1019r/min V 半精f=nf=1019X0.3=305m/min T=20min（七）、工

34、序（七）、工序 7：7：掉头夹52 的外圆：1、半精车、精车29.8X20、30X30、35.4 圆弧、30X58、35X95 外圆至尺寸要求；2、切 4X24、3X33 的槽；3、车 M300.75-6h 的外螺纹 1、设备：CK7150A 卧式数控车床，法兰克系统 2、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘、刀具：共 4 把车刀 T02：90外圆精车刀 T=60min Kr=45。=6。=10。=6 T06：宽 4mm 切槽刀21T07：宽 3mm 切槽刀 T08：普通外螺纹刀 3、计算切削用量、精车30 的外圆 查机械加工工艺手册得：精=0.3mm f 精=0.16mm/r Vc 精=110

35、m/min T=3min 确定机床转速及进给速度：n 精=d1000Vc=14.3301101000XX=1168r/min V 精f=nf=1168X0.16=186.88m/min、精车35 的外圆 查机械加工工艺手册得：精=0.15mm f 精=0.2mm/r Vc 精=120m/min T=3min 确定机床转速及进给速度：n 精=d1000Vc=14.3351201000XX=1100r/min V 精f=nf=1100X0.2=220m/min、半精车 SR35.4 球面至尺寸 在球面加工中，由于各点的被吃刀量不同，所以在加工过程中切 削用量就不能具体的计算，最大的外圆直径为76，

36、而最小的外圆直 径部分则为38，因此可以取其主轴转速 1000r/min，而当达到最小 部分时根据机械加工工艺手册，f 半精=0.18mm/r，Vc 半精=125m/min22则得到主轴转速 n 半精=d1000Vc=14.34.351251000XX=1126r/min V 半精f=nf=1126X0.18=202m/min、切 424 的退刀槽 确定被吃刀量：=（30-24）/2=3mm 确定进给量：f=0.1mm/r 确定切削速度：查机械加工工艺手册 Vc=70m/min 确定主轴转速：n=d1000Vc=14.330701000XX=744m/min 依 CA6140 说明书得 nw=

37、600r/min 实际的切削速度 V=1000dn=10002414.3600XX=45.21m/min T=5min、切 333 的退刀槽 确定被吃刀量：=（35-33）/2=1mm 确定进给量：f=0.1mm/r 确定切削速度：查机械加工工艺手册 Vc=70m/min 确定主轴转速：n=d1000Vc=14.335701000XX=636m/min 依 CA6140 说明书得 nw=600r/min 实际的切削速度 V=1000dn=10003314.3600XX=62.171m/min T=4min 附：由于精车外圆与圆弧同一个程序加工，数据相似，因此共同取值；切槽 3mm 与 4mm

38、同理。、精车 M301.5-6h 螺纹至尺寸要求 查机械加工工艺手册得 精=0.8mm f 精=0.1mm/r23Vc 精=150m/min 确定机床转速及进给速度：n 精=d1000Vc=14.3301501000XX=1592r/min V 精f=nf=1592X0.1=159.2m/min 因为粗车、精车都放在数控车床上加工，根据数控原理与编程相 关知识，n=p1200-K 其中“P”表示螺距“K”表示安全系数，一般取 80，所以，n=p1200-K=5.11200-80=720r/min 又 因 为 螺 纹 加 工 时，主 轴 每 转 一 圈 一 个 导 程，所 以 Vc=720X1.

39、5=1080mm/min T=15min（八）、工序（八）、工序 8：8：夹52 的外圆：钻1215.46 的孔 1、设备：CK7150A 卧式数控车床，法兰克系统 2、工艺装备：、夹具：三爪自动定心卡盘、刀具：共 1 把车刀 T09 12 中心钻 3、计算切削用量、钻12 中心孔 确定加工余量：已知毛坯长度的加工余量为 3mm，考虑毛坯粗加 工后要安排热处理，需留一定的精加工余量，查表得，精加工余量为 0.6mm，则粗加工余量为 1.4mm，及单头余量为 0.7mm，确定进给量：根据刀杆截面尺寸 25X25，3 以及工件直径为 42mm 时，查实用24车工手册表 6-1 f=0.40.5mm

40、/r 按 CA6140 说明书 f=0.4mm/r 确 定切削速度：根据切削速度=1.2，f=0.4mm/r，查表金属切削手册 表 4-89 得：Vc=80m/min 确定机床转数：n=d1000Vc=14.350801000XX=509r/min 按CA6140车床说明书，与509r/min相近的机床转速为500r/min，故选 nw=500r/min，所以实际的切削速度 V=1000dn=10005014.3500XX=78.5m/min T=20min（九）、工序（九）、工序 9：9：专用夹具夹零件右端：1、车圆柱外表面；2、滚齿；3、插齿；1、设备：X62W 万能铣床;2、工艺装备：、

41、夹具：专用夹具、刀具：共 2 把车刀 T02：90外圆精车刀 T=60min Kr=45。=6。=10。=6 T00；齿轮专用成形刀（十）、工序、工序 10：10：热处理：齿面进行高频淬火处理，保证齿面的精度及尺寸要求；调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火（十一）、工序（十一）、工序 11：11：去除齿面的毛刺、污物 1、设备：M1420 磨床、两顶尖、GB 砂轮 2、工艺装备：、夹具：磨床夹具25（十二）、工序（十二）、工序 12：12：检验。这里主要是检测梯形螺纹的中经，测量方法在前面工序中已经介 绍过，同时也要检验是否跳动的技术要求，发放就是用两顶尖顶住工 件，转动的同时移动百分表，看表

42、的移动是否在零件图的要求之内。（十三）、工序（十三）、工序 13：13：入库。将加工好的经检验合格的工件，做相应的处理后放入库中。七、工艺质量管理七、工艺质量管理 质量管理体系是由组织机构、职责、程序、活动、能力和资源等 构成的有机整体。其基本要素包括其基本要素包括：工厂方针；质量管理组织；质量体系准则；产 品的经济性与质量成本；市场研究的质量；产品开发设计的质量；生 产技术准备的质量；制造的质量；不合格品的控质；纠正措施等等。计量值数据的处理与分析计量值数据的处理与分析：对生产工艺过程中由实验或抽样取得 的数据，必需进行归纳整理，做出频数表和直方图，这样才能判断产 品质量和工序质量的好坏。工

43、序能力工序能力：指工序在稳定状态下实际加工产品的能力，即保证产 品质量要求的能力，一般用方倍的标准偏差表示。机械能力机械能力：指机械以外其它因素固定的条件下，机械自身所具有 的实际加工能力。参数设计参数设计：参数设计是在系统设计后进行的，它以特性稳定化为 目的，同时考虑质量与成本，合理选择系统参数的中心值及其最佳组 合 工艺管理技术 正交实验法正交实验法：正交实验法又称正交设计，它是利用标准化了的正 交表来安排和分析多因素试验的方法。工艺方案的经济分析方法包括工艺方案的经济分析方法包括：夹具经济效果分析法、工艺方案 比较法、价值分析法等。26八、参考文献八、参考文献 1、机械加工工艺与夹具设计

44、 顾京主编 机械工业出版社 2、数控加工编程实用技术 许祥泰、刘艳芳编著 机械工业出版社 3、机械加工工艺手册 机械工业出版社 4、刀具设计手册 袁哲俊 刘华明 主编 机械工业出 版社 5、数控加工工艺 田春霞主编 机械工业出版社 6、机夹可转位刀具手册 张基岚主编 机械工业出版社 7、机械制造基础 刘建亭主编 机械工业出版社 8、数控车床编程与操作实训教程 周虹主编 清华大学出版社 9、互换性与工件测量技术 高晓康 陈于萍主编 高等教育出版社 10、机械工程基础 易春阳主编 化学工业出版社 11、机床家具设计 李名望 主编 化学工业出版社27九、毕业设计心得与体会九、毕业设计心得与体会 经过

45、为期一个多月的毕业设计很快结束了，在这次毕业设计过程 中，我学到了很多。感觉自己在这次课程设计中存在很多的不足，首先是基础理论知识掌握的不牢固，理解也不够透彻。所以课程 设计的开始阶段就遇到了不少的问题，不过通过对专业理论知识 的梳理以及相关知识的查阅，逐渐掌握了对此次毕业设计的制作 方法。觉得此次的毕业设计运用了我们本专业所学的全部的专业 知识。首先就是零件图的识图以及基本的工艺性分析。并通过零 件图的绘制让我们重新拾起我们的制图知识。其次就是工件的毛 坯的选取一直到零件的工艺方案的确定等等这些，就是对我们机 械基础以及机械制造工艺等最重要的理论课的专业知识的考察。我感觉自己的专业理论知识还

46、是十分的欠缺，最后我要感谢组员 的齐心协力以及喻老师的悉心指导让我们顺利的完成此次的毕 业设计，给自己完成了一份满意的答卷！28产品名称 产品名称 零部件名称 零部件名称 图号图号 数控加工实训室 加 工 工 艺 过 程 卡 加 工 工 艺 过 程 卡 配合轴 配合轴 001 001 材料名称牌号材料名称牌号 45 毛坯种类或材料规格 毛坯种类或材料规格 棒料 棒料 产品标识 产品标识 总工时 总工时 192min 192min 工序号 工序号 工序名称 工序名称 工序简要内容 工序简要内容 设备 设备 工艺装备 工艺装备 量具 量具 工时工时 1 下料 按毛坯55mm130mm 下料 卧式锯

47、床 钢笔尺 0-200 5 2 粗车 夹毛坯右端外圆：1、车左端面；2、粗车54mm26mm 外圆；CA6140 三爪卡盘 游标卡尺 5 3 粗车 调头、夹54 所在的外圆：1、车右端面保证总长并保证加工余 量；2、粗车3230、3794 外圆；CA6140 三爪卡盘 游标卡尺 10 4 热处理 调质 加热炉 60 5 精车 夹工件右端31 外圆：1、半精车、精车52 外圆至尺寸要求；2、钻2035.77 的内孔 3、粗镗、精镗2518 至尺寸要求；CK7150 三爪卡盘 游标卡尺 10 6 精车 调头夹52 的外圆:1、半精车、精车29.820、3030、35.450、3058、3570.2

48、、3595 外圆至尺寸要求；2、切 424、333 的槽;3、车 M300.75-6h 的外螺纹；4、钻1215.46 的孔 CK7150 三爪卡盘 游标卡尺、通规、止规 20 工 艺 员 共 页 工艺室主任 第 页 主 工 艺 师 更改栏 更改单号 更改编号 更改者 日期29产品名称 产品名称 零部件名称 零部件名称 图号图号 数控加工实训室 加 工 工 艺 过 程 卡 加 工 工 艺 过 程 卡 配合轴 配合轴 001 001 材料名称牌号材料名称牌号 45 毛坯种类或材料规格 毛坯种类或材料规格 棒料 棒料 产品标识 产品标识 总工时 总工时 192min 192min 工序号 工序号

49、工序名称 工序名称 工序简要内容 工序简要内容 设备 设备 工艺装备 工艺装备 量具 量具 工时工时 7 齿轮粗加工 滚 滚齿机 专用夹具 游标卡尺、内径千分尺 15 8 齿轮精加工 精修基准、剃齿 滚齿机 专用夹具 游标卡尺、内径千分尺 15 9 钳 去毛刺 虎钳 锉刀 游标卡尺、内径千分尺、通规、止规 2 10 检验 游标卡尺 11 入库 工 艺 员 共 页 工艺室主任 第 页 主 工 艺 师 更改栏 更改单号 更改编号 更改者 日期30十一、工序卡片 十一、工序卡片 机械加工工序卡机械加工工序卡 型别 零件图号 数控加工实 训室 零件名称 齿轮轴 001 设备名称 设备型号 程序号 基本

50、材料 45 硬度 HRC22.5-25 工序名称 下料 工序号 1 切削用量 夹刀具 量具 工步号 工步内容 n fpa编号 名称 编号 名称 1 下料 01 游标卡尺 工 艺 员 共 7 页 工艺室主任 第 1 页 主 工 艺 师 更改栏 更改单号 更改编号 更改者 日期31机械加工工序卡机械加工工序卡 型别 零件图号 数控加工实训室 零件名称 齿轮轴 001 设备名称 普通车床 设备型号 CA6140 程序号 基本材料 45 硬度 HRC22.5-25 工序名称 粗车 工序号 2 切削用量 夹刀具 量具 工步号 工步内容 n fpa编号 名称 编号 名称 1 车右端面 400 0.4 1.