轴类零件制造 课件 项目八主轴零件的工艺规程编制

主轴零件工艺规程的编制

主轴零件切削加工操作模块1模块2项目八

主轴零件工艺规程编制及加工操作主轴零件工艺规程的编制

模块1最终目标：会编制主轴零件机械加工工艺过程卡片和主轴零件机械加工工序卡片。促成目标：1、会确定工序尺寸及偏差；2、会合理选择切削用量；3、会计算工时定额。教学目标一、案例分析1、机械加工工艺过程设计锻造→钻中心孔→粗车→钻深孔→调质→半精车→钻法兰孔→淬火→粗磨→立铣→精车→油炉定性处理→半精磨→精磨→终检→入库2、机械加工工艺过程卡片编制以工序为单位，简要说明零件机械加工过程的一种工艺文件，主要用于单件小批的零件和中批生产的普通零件。（表4-2～表4-5）钻中心孔钻深孔深孔钻床把工序卡片中内容简要写出来把工序卡片中内容简要写出来把工序卡片中内容简要写出来钻法兰孔把工序卡片中内容简要写出来把工序卡片中内容简要写出来工序名称工序余量/mm工序经济精度/mm表面粗糙度/μm工序尺寸及偏差精磨0.08IT6，0.017Ra0.8φ65±0.0085半精磨0.12IT7，0.03Ra1.6粗磨0.4IT8，0.046Ra3.2半精车2.4IT10，0.12Ra6.3粗车7IT12，0.3Ra12.5毛坯108φ75±4轴颈φ65±0.0085的工序尺寸及公差

图1-23、机械加工工序卡片编制机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上，按每道工序所编制的一种工艺文件。主要用于大批大量生产中所有的零件，中批生产中复杂产品的关键零件以及单件小批生产中的关键工序。（表4-6～表4-31）工序简图是简化了的、只画出反映总体的宏观轮廓、少数特征表面、本工序加工表面和定位、夹紧表面的图样。加工表面用粗实线表示，不加工表面用细实线表示，一般情况下不使用虚线，定位、夹紧按规定符号标明，图样尺寸大小可不按比例绘制，加工表面要标注尺寸、公差、表面粗糙度及按要求需标注的形位公差等。工序简图表示的零件位置，必须是本工序零件在机床上加工位置。工序60中半精车支承轴颈φ65±0.0085

(1)确定背吃刀量根据表4，半精车加工余量为2.4mm，因此ap=1.2mm(2)确定进给量精加工和半精加工应根据表面粗糙度值来选，由于要求的表面粗糙度为Ra6.3um，rε＝0.8mm，查[5]表5-104，得f＝0.5～0.6mm/r。按LK-40数控车床纵向进给量，取f＝0.55mm/r。(3)确定切削速度根据已知条件和已确定的ap和f值，查[5]表5-111，得vT=120～140m/min

，查[5]表5-110，得车削过程使用条件改变时切削速度修正系数Kv=KMvKHvKhvKκrvKtv=0.77×1×1×0.81×0.8=0.49896，则允许的切削速度vT=（120～140）Kv=59.875～69.854m/min。切削用量的选择和计算表4图1-2［5］按LK-40转速表（见表2-1），选取机床实际转速n实=300r/min，此时的实际切削速度为：本题的结果为：半精车切削用量ap=1.2mm，f＝0.55mm/r，vc=64m/min

n=300r/min

算出机床转速：工步工时计算

工序60工步3中半精车支承轴颈φ65±0.0085及台阶为例来计算基本时间。

根据P173表4-39，车外圆基本时间为：l=87mm，，κr=90°，l1=2mm，l2=0，l3=0，f=0.55mm/r，n=300r/min，i=1车台阶基本时间为：

，d=73mm，d1=65.6mm，l1=0，l2=4mm，l3=0，f=0.55mm/r，n=300r/min，i=1图1-2钻深孔φ88百分表、磁性表座百分表、磁性表座百分表、磁性表座、拨动卡盘、拨动卡盘钻法兰孔百分表、磁性表座百分表、磁性表座对称度终检时检验，现工艺保证百分表、磁性表座螺纹同轴度不检验，靠工艺保证深孔同轴度不检验，靠工艺保证千分表、磁性表座千分表、磁性表座千分表、磁性表座轴端跳动检测芯棒二、相关知识一）

磨削用量的选择1．外圆磨削用量的选择磨削用量的选择原则是在保证工件表面质量的前提下，尽量提高生产率。磨削速度一般采用普通速度，即vc≤35m/s。有时采用高速磨削，即

vc

＞35m/s，如45m/s、50m/s、60m/s、80m/s或更高。（1）磨削用量的选择顺序：先选工件速度vw（应计算出工件转速nw），再选轴向进给量fa，最后才选径向进给量fr。

①粗磨时，选择较大的径向进给量和轴向进给量，使用粒度较粗的或修整得比较粗的砂轮。精磨时，选择较小的径向进给量和轴向进给量，使用粒度较细的或修整得比较细的砂轮。②工件刚性好时可选择较大的径向进给量和轴向进给量，但粗磨时也可采用较小的径向进给量而适当增大轴向进给量。③磨削细长工件时适当降低工件速度。④导热性差或强度和硬度较高的工件选择较小的径向进给量。⑤使用切削性能好的砂轮、大气孔砂轮和铬刚玉、微晶刚玉砂轮等，可选择较大的径向进给量。（2）选择的一般原则：（3）外圆磨削用量外圆磨削粗加工、精加工时，砂轮速度vc≤35m/s。纵向进给磨削用量见表4-35；无心外圆磨削用量见表4-36、表4-37；高速磨削用量见表4-38。

二）机动时间（基本时间）的计算（1）时间定额时间定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。单件时间完成一个工件的一道工序的时间称为单件时间t单1、时间定额（2）产量定额产量定额是在一定生产条件下，规定每个工人在单位时间内完成的合格品数量。t单=t基+t辅+t服+t休基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。

辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。如装卸工件、开停机床、改变切削用量、试切和测量工件、引进及退回刀具等动作所需时间。布置工作地时间是为使加工正常进行，工人照管工作地（如换刀、润滑机床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的时间。一般按作业时间的2％～7％估算。休息和生理需要时间是指工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。一般按作业时间的2％估算。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间。在大批生产中零件批量t定＝t单＋t准/n单件核算时间(单件时间定额)准备终结时间单件时间

大批大量生产时，每个工作地始终完成某一固定工序，t准/n≈0，故不考虑准备终结时间，即：t定＝t单为了生产一批产品或零部件进行准备和结束工作所消耗的时间。如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床；拆下和归还工装、发送成品。2、车削和镗削机动时间的计算见表4-39

3、磨削机动时间的计算见表4-41～表4-45

最终目标：能独立完成主轴零件若干精加工、光整加工工序，能按实际结果对所编工艺规程进行评估。促成目标：1、会安全操作数控车床；2、会安全操作外圆磨床；3、会精车主轴零件；4、会磨削主轴零件；5、能检验主轴零件工艺规程的合理性

。教学目标主轴零件切削加工操作模块2一、案例分析根据LK32-20207主轴零件机械加工工艺过程卡片，生产调度根据作业计划按工序顺序安排生产，每道工序按机械加工工序卡片要求进行定位、装夹，调整主轴的转速、进给量、背吃刀量等切削参数，进行切削加工。然后检查每道工序特别是最后一道工序的尺寸、形位精度、表面粗糙度值，是否与工序卡片上的要求相符，以检验工艺过程卡片和工序卡片编制的合理性

二、相关知识（一）数控车削加工前的调整1．机床调整2．程序调整3．参数调整（二）数控车削操作规程（三）数控车床日常维护与保养（四）外圆磨床操作规程（五）外圆磨床日常维护与保养（一）机械加工工艺规程的制订原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题：1．技术上的先进性2．经济上的合理性3．有良好的劳动条件（二）实训过程按照机械加工规程的拟定步骤，对图4-3所示CA6140主轴的工艺规程的拟定过程介绍如下：1．零件图分析

在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括：（1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；(3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性（零件的结构及其工艺性分析）图4-3CA6140主轴的主要功用思考分析轴类零件的技术要求主要有以下几个方面：（1）尺寸精度；（2）几何形状精度；（3）相互位置精度；（4）表面粗糙度。主轴零件图的分析：1）支承轴颈的技术要求2）螺纹的技术要求3）莫式锥孔的技术要求4）法兰短圆锥和端面的技术要求5）其它配合轴颈的技术要求图4-32．毛坯的选择1）主轴材料和热处理的选择2）主轴的毛坯3．定位基准的选择粗基准：选毛坯的外圆作为粗基准。精基准：粗加工时采用一夹一顶；精加工时选择两中心孔。图4-34．工艺路线的拟定（1）划分加工阶段主轴的加工工艺过程可划分为四个阶段：调质前的工序为粗加工阶段；调质后至表面淬火前的工序为半精加工阶段；表面淬火后的工序为精加工阶段；定性后为精密加工阶段。（2）热处理工序的安排锻造后的正火处理粗加工后的调质处理半精加工后耐磨面（主要表面）的表面淬火处理精加工后的定性热处理图4-3（3）安排加工顺序的几个问题1）深孔加工应安排在调质后进行2）外圆表面的加工顺序3）铣花键和键槽等次要表面的加工安排在精车外圆之后（4）工艺路线的拟定根据以上分析，该零件的加工工艺路线为：锻造——铣端面、钻中心孔——粗车外圆——调质——修研中心孔——半精车各外圆——钻深孔——半精车各内孔——钻法兰孔——表面淬火——精车外圆、车槽——粗磨重要表面——粗精铣花键、铣键槽——精车螺纹——油炉定性——半精、精磨重要表面——终检——入库。图4-3确定工序尺寸一般方法1）确定各工序加工余量；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸；3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第1工序余量由计算确定。6．工序余量和工序尺寸的确定（三）机械加工工艺过程-1图4-3（三）机械加工工艺过程-2图4-3（三）机械加工工艺过程-3图4-3（三）机械加工工艺过程-4图4-3（三）机械加工工艺过程-5图4-3（三）机械加工工艺过程-6图4-3（三）机械加工工艺过程-7图4-3（三）机械加工工艺过程-8图4-3图4-4定位销轴