如何教机械加工工艺及夹具

㈠ 连接板(ks5)零件的机械加工工艺规程编制和工序夹具设计说明

毕业设计的题目为：设计下图零件的数控加工工艺规程
生产纲领为年产10万件。
设计的要求包括如下几个部分：
1、零件图
1张
2、毛坯图
1张
3、机械加工工艺过程卡片
1张
4、机械加工工艺卡片
1套
5、课程设计说明书
1份
一、设计内容及步骤
1、对零件进行工艺分析，画零件图。
学生在得到设计题目之后，应首先对零件进行工艺分析，其主要内容包括：
①对零件的作用以及技术要求进行分析；
②对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进行分析；
③对零件的材质，热处理及机械加工的工艺性进行分析。
2、选择毛坯的制造方法。
选择毛坯应该以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面来综合考虑。正确地选择毛坯的制造方式，可以使得整个工艺过程经济合理，故应慎重进行。在通常情况下，应注意以生产性质来决定。
3、制订零件的机械加工工艺路线。
①制订工艺路线。在对零件进行分析的基础上，制订零件的工艺路线。对于比较复杂的零件，可以先考虑几个加工方案，经分析比较后，再从中选择比较合理的加工方案。
②选择定位基准，进行必要的工序尺寸计算。根据粗、精基准选择原则，合理地选定各工序的定位基准。当某工序的定位基准与设计基准不符合时，则需对它的工序尺寸进行换算。
③选择机床及工、夹、量、刃具。机床设备的选用应当既要保证加工质量，又要经济合理。在成批生产条件下，一般是采用通用机床和专用夹具。
④加工余量及工序间尺寸与公差的确定。根据工艺路线的安排，要求逐个工序、逐个表面地确定加工余量。其工序间尺寸公差，按经济精度确定。一个表面的总加工余量，应该为该表面各工序间加工余量之和。
⑤切削用量的确定。在机床、刀具、加工余量等已确定的基础上，要求学生用公式计算出1-2道工序和切削用量，其余各工序的切削用量可由“机械制造工艺设计手册”中查到。
⑥画毛坯图。在加工余量已确定的基础上画毛坯图。毛坯的轮廓要求用实现绘制，零件的实际尺寸用双点划线绘出，比例取1:1。同时，应在画上标出毛坯的尺寸、公差、技术要求等。
⑦填写机械加工工艺过程卡及工序卡片。将前述各项内容以及各工序加工简图，一并填入。

㈡ 机械加工工艺基本知识

（一）基准

零件都是由若干表面组成，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。零件表面间的相对位置要求包括两方面：表面间的距离尺寸精度和相对位置精度（如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等）要求。研究零件表面间的相对位置关系离不开基准，不明确基准就无法确定零件表面的位置。基准就其一般意义来讲，就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。

1、设计基准

在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准，就活塞来说，设计基准指活塞中心线和销孔中心线。

2、工艺基准

零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为定位基准、测量基准和装配基准。

（1）定位基准：加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准，称为定位基准。按定位元件的不同，最常用的有以下两类：

自动定心定位：如三爪卡盘定位。

定位套定位：将定位元件做成定位套，如止口盘定位

其他有在V形架中定位，在半圆孔中定位等。

（2）测量基准：零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。

（3）装配基准：装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准，称为装配基准。

（二）工件的安装方式

为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面，在机械加工前，必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。通常把这个过程称为工件的“定位”。工件定位后，由于在加工中受到切削力、重力等的作用，还应采用一定的机构将工件“夹紧”，使其确定的位置保持不变。使工件在机床上占有正确的位置并将工件夹紧的过程称为“安装”。

工件安装的好坏是机械加工中的重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的快慢、稳定性，还影响生产率的高低。为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度，工件安装时应使加工表面的设计基准相对机床占据一正确的位置。如精车环槽工序，为了保证环槽底径与裙部轴线的圆跳动的要求，工件安装时必须使其设计基准与机床主轴的轴心线重合。

在各种不同的机床上加工零件时，有各种不同的安装方法。安装方法可以归纳为直接找正法、划线找正法和采用夹具安装法等3种。

（1）直接找正法采用这种方法时，工件在机床上应占有的正确位置，是通过一系列的尝试而获得的。具体的方式是将工件直接装在机床上后，用百分表或划针盘上的划针，以目测法校正工件的正确位置，一边校验一边找正，直至符合要求。

直接找正法的定位精度和找正的快慢，取决于找正精度、找正方法、找正工具和工人的技术水平。它的缺点是花费时间多，生产率低，且要凭经验操作，对工人技术的要求高，故仅用于单件、小批量生产中。如硬靠模仿形体的找正就属于直接找正法。

（2）划线找正法此法是在机床上用划针按毛坯或半成品上所划的线来找正工件，使其获得正确位置的一种方法。显而易见，此法要多一道划线工序。划出的线本身有一定宽度，在划线时又有划线误差，校正工件位置时还有观察误差，因此该法多用于生产批量较小，毛坯精度较低，以及大型工件等不宜使用夹具的粗加工中。如二冲程产品销钉孔位置的确定就是使 用分度头的划线法找正。

（3）采用夹具安装法：用于装夹工件，使之占有正确位置的工艺装备称为机床夹具。夹具是机床的一种附加装置，它在机床上相对刀具的位置在工件未安装前已预先调整好，所以在加工一批工件时不必再逐个找正定位，就能保证加工的技术要求，既省工又省事，是高效的定位方法，在成批和大量生产中广泛应用。我们现在的活塞加工就是使用的夹具安装法。

1)工件定位后，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。夹具中使工件在加工过程中保持定位位置不变的装置，叫夹紧装置。

2)夹紧装置应符合以下几点要求：夹紧时，不应破坏工件的定位；夹紧后，应保证工件在加工过程中的位置不发生变化，夹紧准确、安全、可靠；夹紧动作迅速，操作方便、省力；结构简单，制造容易。

3)夹紧时的注意事项：夹紧力大小要适当，过大会造成工件变形，过小会使工件在加工过程中产生位移，破坏工件定位。

（三）金属切削基本知识

1、车削运动及形成的表面

车削运动：在切削过程中，为了切除多余的金属，必需使工件和刀具作相对的切削运动，在车床上用车刀切除工件上多余金属的运动称为车削运动，可分为主运动和进给运动。

主运动：直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动，称主运动。切削时，工件的旋转运动是主运动。通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率较大。

进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动，进给运动是沿着所要形成的工件表面的运动，可以是连续运动，也可以是间歇运动。如卧式车床上车刀的运动时连续运动，牛头刨床上工件的进给运动为间歇运动。

工件上形成的表面：在切削过程中，在工件上形成已加工表面、加工表面和待加工表面。已加工表面指已经车去多余金属而形成的新表面。待加工表面指即将被切去金属层的表面。加工表面指车刀切削刃正在车削的表面。

2、切削用量三要素是指切削深度、进给量和切削速度。

（1）切削深度：ap=(dw-dm)/2(mm) dw=未加工工件直径 dm=已加工工件直径，切削深度也就是我们通常所说的吃刀量。

切削深度的选择：切削深度αp应根据加工余量确定。粗加工时，除留下精加工的余量外，应尽可能一次走刀切除全部粗加工余量。这不仅能在保证一定耐用度的前提下使切削深度、进给量ƒ、切削速度V的乘积大，而且可以减少走刀次数。在加工余量过大或工艺系统刚度不足或刀片强度不足等情况下，应分成两次以上走刀。这时，应将第一次走刀的切削深度取大些，可占全部余量的2/3～3/4；而使第二次走刀的切削深度小些，以使精加工工序获得较小的表面粗糙度参数值及较高的加工精度。

切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时，应使切削深度超过硬度或冷硬层，以避免切削刃在硬皮或冷硬层上切削。

（2）进给量的选择：工件或工具每旋转一周或往复一次，工件与工具在进给运动方向上的相对位移，单位为mm。切削深度选定之后，应进一步尽量选择较大的进给量。进给量其合理数值的选择应保证机床、刀具不致因切削力太大而损坏，切削力所造成的工件挠度不致超出工件精度允许的数值，表面粗糙度参数值不致太大。粗加工时，限制进给量的主要是切削力，半精加工和精加工时，限制进给量的主要是表面粗糙度。

（3）切削速度的选择：在进行切削加工时，工具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度, 单位为m/min,。当切削深度αp与进给量ƒ选定后，在些基础上再选最大的切削速度，切削加工的发展方向是高速切削加工。

5.粗糙度对零件进行性能的影响

工件加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能，产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。一般而言，重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高，这是因为表面质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。

6、切削液

（1）切削液的作用

冷却作用：切削热能带走大量的切削热，改善散热条件，降低刀具和工件的温度，从而延长了刀具的使用寿命，可防止工件因热变形而产生的尺寸误差。

润滑作用：切削液能渗透到工件与刀具之间，使切屑与刀具之间的微小间隙中形成一层薄薄的吸附膜，减小了摩擦系数，因此可减少刀具切屑与工件之间的摩擦，使切削 力和切削热降低，减少刀具的磨损并能提高工件的表面质量，对于精加工，润滑尤其重要。

清洗作用：清洗过程中产生的微小的切屑易粘附在工件和刀具上，尤其是钻深孔和绞孔时，切屑容易堵塞在容屑槽中，影响工件的表面粗糙度和刀具的使用寿命。使用切削液能将切屑迅速冲走，是切削顺利进行。

（2）种类：常用切削液有两大类

乳化液：主要起冷却作用，乳化液是把乳化油用15~20倍的水稀释而成，这类切削液的比热大，粘度小，流动性好，可以吸收大量的热，使用这类切削液主要是为了冷却刀具和工件，提高刀具寿命，减少热变形。乳化液中含水较多，润滑和防锈功能较差。

切削油： 切削油的主要成分是矿物油，这类切削液的比热较小，粘度较大，流动性差，主要起润滑作用，常用的是粘度较低的矿物油，如机油、轻柴油、煤油等。

-End-

㈢ 缸体的机械加工工艺规程及专用夹具设计

这个工艺要看你的年产量来设计的，可以提供一点通用的信息：
1、考虑先加工什么地方：先加工出定位基准出来，一般是先精加工出底面和底面上面的销孔作基准，后面的工序尽量统一用他们做定位基准；
2、考虑第一道工序如何定位：第一道工序定位主要是用重要的部位做基准，这样可以保证该部位加工余量均匀，所以一般用缸孔做第一道工序的粗基准；
3、考虑如何分散节拍：这个要根据节拍的要求，做到各个工序尽量时间一致，可以把一些不重要的孔移来移去平衡节拍；
4、考虑哪些地方不能分开：有重要位置关系的地方不能分开，一定要在一道工序上加工，如各档曲轴孔和油封孔等。

㈣ 什么是机械加工工艺，怎么制定工艺流程步骤

1、机械加工工艺是指利用机械加工的方法，按照图纸的图样和尺寸，使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程，加工工艺是工艺人员进行加工前所需要做的工作，避免在加工过程中发生加工失误，造成经济损失。

2、制定工艺流程步骤：

1) 计算年生产纲领，确定生产类型。

2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。

3) 选择毛坯。

4) 拟订工艺路线。

5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。

6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。

7) 确定切削用量及工时定额。

8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。

9) 填写工艺文件。

(4)如何教机械加工工艺及夹具扩展阅读：

机械加工工艺要遵循精基准的选择原则：

1、基准重合原则：应尽可能选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。

2、统一基准原则：应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证各加工表面之间的相对位置精度。

3、互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。

4、自为基准原则：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身作为精基准。

㈤ 机械加工中夹具的设计和应用应考虑哪些因素

机床夹具设计一般包括结构设计和精度设计两个方面。
考虑的因素如：
1,基准因素，2,自由度因素，3,受力因素，4,成本因素，6,操作性和安全性因素，7,制作简单，8维护方便。如此等等。
一般来说,夹具设计必须满足下列要求：

1. 保证工件加工的各项技术要求

要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算；

2.具有较高的生产效率和较低的制造成本

为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉；

3.尽量选用标准化零部件

尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本；

4.夹具操作方便安全、省力

为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人的劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置；

5.夹具应具有良好的结构工艺性

所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。

㈥ 《机械制造工艺及夹具课程设计》实训，这个端盖的毛坯图怎么画，可以怎么加工，之前的基础课没学会。

这个零件的毛坯，

应该是铸件（铸钢、铸铝等）。

所有有加工符号的部位，

均需留有加工余量。

4-φ9孔应该是机加工做的，

毛坯图中不出现。

铸件还要有分型面，

还要有拔模斜度，等等。

㈦ 方刀架零件的加工工艺及夹具设计

工艺分析如下： 1. 以φ 48H7 孔为中心加工表面 这一组加工表面包括：车床刀架座上。 机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，1987 [2] 王小华.机床夹具图册。UG 的玻璃刀架工具建模与 NC 加工 [A2-042]数控类-轴类零件数控车削加工工艺过程。 车床主传动系统电气化改造[机+电] [A6-085]设计类-C6150 型普通机床的数控化改造[。【摘要】介绍了伺服电机驱动精密滚珠丝杠实现进给运动的设计过程。包栝联轴器及轴承。 目前，数控车床已成为精密机件加工的主要手段。太原 第一机床厂CKT6150数控车床。本书可使读者对一般机械加工零件的工艺过程编制，有较全面的认识， 由此可在生产实。 十、矩形齿花键套 十一、丝杆 第四节 箱体类零件 一、C6150车床主轴箱箱体 二、。C6150车床主轴箱箱体任务二 小型蜗轮减速器箱体任务三 减速器项目五 其他类零件。 是机械制造工艺与工装研究的重要问题之一。1.机床夹具的作用在机械加工过程中，使用。而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。这已经越来越制约着当今工业。 88元商品名称： JDZD021-C6150普通机床的自动化改造 机电一体化毕业设计剩余。

㈧ CA6140车床法兰盘零件机械加工工艺学规程及夹具设计（831004）

1、夹具：三爪卡片即可（内三爪，就是向内夹的）
2、刀具：端面车刀2把，分粗精车，
3、备注：如果法兰右端面中心没有孔，实心的，那么要特别注意车刀的中心高，不然会崩刀
4、切削量及转数等：如果是碳钢类材料，主轴转数粗车的时候可以800左右，每转进给0.4mm，切削量2-4mm；精车转数1200-1500转，每转0.15，切削量留0.2-0.5mm即可

㈨ 转速器盘零件的机械加工工艺以及2 Φ9 工序工装钻床夹具设计

典型零件加工工艺
生产实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。
第一节 轴类零件的加工
一 轴类零件的分类、技术要求
轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面:
⑴ 尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类:一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。
⑵ 几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶ 相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷ 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸ 其他 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理
1.轴类零件的材料
⑴ 轴类零件材料 常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵ 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
2.轴类零件的热处理
锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。
三、轴类零件的安装方式
轴类零件的安装方式主要有以下三种。
1.采用两中心孔定位装夹
一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准;尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车(钻)中心锥孔;再以中心孔定位，精车外圆;以外圆定位，粗磨锥孔;以中心孔定位，精磨外圆;最后以支承轴颈外圆定位，精磨(刮研或研磨)锥孔，使锥孔的各项精度达到要求。
2.用外圆表面定位装夹
对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况，可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具，或各种高精度的自动定心专用夹具，如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。
3.用各种堵头或拉杆心轴定位装夹
加工空心轴的外圆表面时，常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来安装工件。小锥孔时常用堵头;大锥孔时常用带堵头的拉杆心轴，如图6-2。

四、轴类零件工艺过程示例
1.CA6140车床主轴技术要求及功用
图6-3为CA6140车床主轴零件简图。由零件简图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔等。下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求:
⑴ 支承轴颈 m;支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4
⑵ 端部锥孔 主轴端部内锥孔(莫氏6号)对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm，离轴端面300mm处公差为0.01 m;硬度要求45~50HRC。该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的，其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴，否则会使工件(或工具)产生同轴度误差。mm;锥面接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4
⑶ 端部短锥和端面 头部短锥C和端面D对主轴二m。它是安装卡盘的定位面。为保证卡盘的定心精度，该圆锥面必须与支承轴颈同轴，而端面必须与主轴的回转中心垂直。 个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;表面粗糙度Ra为0.8
⑷ 空套齿轮轴颈 空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。
⑸ 螺纹 主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一，所以应控制螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。
2.主轴加工的要点与措施
主轴加工的主要问题是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。
主轴支承轴颈的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保证。磨削前应提高精基准的精度。
保证主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度同样应采用精密磨削的方法。为了保证外锥面相对支承轴颈的位置精度，以及支承轴颈之间的位置精度，通常采用组合磨削法，在一次装夹中加工这些表面，如图6-4所示。机床上有两个独立的砂轮架，精磨在两个工位上进行，工位Ⅰ精磨前、后轴颈锥面，工位Ⅱ用角度成形砂轮，磨削主轴前端支承面和短锥面。
主轴锥孔相对于支承轴颈的位置精度是靠采用支承轴颈A、B作为定位基准，而让被加工主轴装夹在磨床工作台上加工来保证。以支承轴颈作为定位基准加工内锥面，符合基准重合原则。在精磨前端锥孔之前，应使作为定位基准的支承轴颈A、B达到一定的精度。主轴锥孔的磨削一般采用专用夹具，如图6-5所示。夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三部分组成，两个支架固定在底座上，作为工件定位基准面的两段轴颈放在支架的两个V形块上，V形块镶有硬质合金，以提高耐磨性，并减少对工件轴颈的划痕，工件的中心高应正好等于磨头砂轮轴的中心高，否则将会使锥孔母线呈双曲线，影响内锥孔的接触精度。后端的浮动卡头用锥柄装在磨床主轴的锥孔内，工件尾端插于弹性套内，用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉，通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面，限制工件的轴向窜动。采用这种联接方式，可以保证工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响，也可减少机床本身振动对加工质量的影响。

主轴外圆表面的加工，应该以顶尖孔作为统一的定位基准。但在主轴的加工过程中，随着通孔的加工，作为定位基准面的中心孔消失，工艺上常采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两端孔中，如图6-2所示，让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的作用。
3.CA6140车床主轴加工定位基准的选择
主轴加工中，为了保证各主要表面的相互位置精度，选择定位基准时，应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原则，并能在一次装夹中尽可能加工出较多的表面。
由于主轴外圆表面的设计基准是主轴轴心线，根据基准重合的原则考虑应选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位，还能在一次装夹中将许多外圆表面及其端面加工出来，有利于保证加工面间的位置精度。所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。
为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求，宜按互为基准的原则选择基准面。如车小端1∶20锥孔和大端莫氏6号内锥孔时， 以与前支承轴颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面(因支承轴颈系外锥面不便装夹);在精车各外圆(包括两个支承轴颈)时，以前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面;在粗磨莫氏6号内锥孔时，又以两圆柱面为定位基准面;粗、精磨两个支承轴颈的1∶12锥面时，再次用锥堵顶尖孔定位;最后精磨莫氏6号锥孔时，直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次，都使主轴的加工精度提高一步。
4.CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排
m。105h5轴颈，两支承轴颈及大头锥孔。它们加工的尺寸精度在IT5~IT6之间，表面粗糙度Ra为0.4~0.890g5、80h5、75h5、CA6140车床主轴主要加工表面是
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等);精加工阶段(包括精铣键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)。
在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行，即粗车→调质(预备热处理)→半精车→精车→淬火-回火(最终热处理)→粗磨→精磨。
综上所述，主轴主要表面的加工顺序安排如下:
外圆表面粗加工(以顶尖孔定位)→外圆表面半精加工(以顶尖孔定位)→钻通孔(以半精加工过的外圆表面定位)→锥孔粗加工(以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵)→外圆表面精加工(以锥堵顶尖孔定位)→锥孔精加工(以精加工外圆面定位)。
当主要表面加工顺序确定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，非主要表面就不需加工了，这样可以避免浪费工时。但这些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的主要表面。
对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形，就不会影响螺纹的加工精度。
5.CA6140车床主轴加工工艺过程
表6-1列出了CA6140车床主轴的加工工艺过程。
生产类型:大批生产;材料牌号:45号钢;毛坯种类:模锻件
表6-1 大批生产CA6140车床主轴工艺过程
序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备
1 备料
2 锻造 模锻 立式精锻机
3 热处理 正火
4 锯头
5 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床
6 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动车床
7 热处理 调质
8 车大端各部 车大端外圆、短锥、端面及台阶 顶尖孔 卧式车床
9 车小端各部 仿形车小端各部外圆 顶尖孔 仿形车床
48mm通孔 两端支承轴颈 深孔钻床10 钻深孔 钻
11 车小端锥孔 车小端锥孔(配1∶20锥堵，涂色法检查接触率≥50%) 两端支承轴颈 卧式车床
12 车大端锥孔 车大端锥孔(配莫氏6号锥堵，涂色法检查接触率≥30%)、外短锥及端面 两端支承轴颈 卧式车床
13 钻孔 钻大头端面各孔 大端内锥孔 摇臂钻床
90g5、短锥及莫氏6号锥孔) 高频淬火设备14 热处理 局部高频淬火(
15 精车外圆 精车各外圆并切槽、倒角 锥堵顶尖孔 数控车床
105h5外圆 90g5、75h5、16 粗磨外圆 粗磨 锥堵顶尖孔 组合外圆磨床
17 粗磨大端锥孔 粗磨大端内锥孔(重配莫氏6号锥堵，涂色法检查接触率≥40%) 75h5外圆 内圆磨床前支承轴颈及
89f6花键 锥堵顶尖孔 花键铣床18 铣花键 铣
19 铣键槽 80h5及M115mm外圆 立式铣床铣12f9键槽
20 车螺纹 车三处螺纹(与螺母配车) 锥堵顶尖孔 卧式车床
21 精磨外圆 精磨各外圆及E、F两端面 锥堵顶尖孔 外圆磨床
22 粗磨外锥面 粗磨两处1∶12外锥面 锥堵顶尖孔 专用组合磨床
23 精磨外锥面 精磨两处两处1∶12外锥面、D端面及短锥面 锥堵顶尖孔 专用组合磨床
75h5外圆 24 精磨大端锥孔 精磨大端莫氏6号内锥孔(卸堵，涂色法检查接触率≥70%) 前支承轴颈及 专用主轴锥孔磨床
25 钳工 端面孔去锐边倒角，去毛刺
26 检验 按图样要求全部检验 75h5外圆 前支承轴颈及 专用检具
五、轴类零件的检验
1.加工中的检验
自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。这种检验方式能在不影响加工的情况下，根据测量结果，主动地控制机床的工作过程，如改变进给量，自动补偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加工条件的变化，防止产生废品，故又称为主动检验。主动检验属在线检测，即在设备运行，生产不停顿的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检测在机械制造中的应用越来越广。
2.加工后的检验
单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检验;大批大量生产时，常采用光滑极限量规检验，长度大而精度高的工件可用比较仪检验。表面粗糙度可用粗糙

㈩ 机械加工工艺基本知识这节课怎么备课

课程名称：机械制造工艺基础
授课课时：60学时
开课单位：浙江金华实验中学教育集团机械学部
授课对象：机械、模具、数控专业二年级学生
开课时间：第3、4学期
（一）课堂教学
1．内容体系
本课程主要讲授从原材料到毛坯，从毛坯到零件的整个机械加工工艺过程，前三章主要讲述毛坯的制造工艺，也就是热加工工艺，在毛坯制造好的基础上又讲述零件的加工工艺。组成机械加工工艺系统的机床、刀具、夹具及工件方面的术语、定义及相关知识，在此基础上，以外圆车削为例讲授工件在切削加工过程中所产生的变形、切削力、切削热与切削温度及刀具磨损等一系列的原理、影响因素和规律，从而找到提高加工表面质量和生产效率的基本途径（改善工件材料切削加工性，使用性能好的切削液，选择合理切削用量，制定合理的刀具使用寿命及选择刀具的合理几何参数）。为了适应课程设计和未来工作的需要，还介绍钻削、铣削和磨削等回转运动方面的相关知识以及刨削、插削、拉削的直线运动理论。还讲授了以工件为载体，影响机械加工质量（包括精度与表面质量）的因素与改善措施以及机械加工工艺规程设计所必需的基本知识。
最后讲授用已加工合格的工件（即零件）装配成部件，部件装配成机器所必需的装配工艺知识、装配工艺规程设计及保证装配精度的工艺方法。
2.教材与主要参考书分析
劳动和社会保障部教材办公室组织编写的“机械制造工艺基础”（第五版）一书，基本符合教学大纲要求，内容体系比较明确，加上配套的习题册及教学碟片，可以满足要求。
3．如何讲授
1-3章（15学时）
⑴ 弄清毛坯的制造工艺，掌握重点
从原材料到毛坯，介绍了三种途径：铸造、锻压和焊接。
砂型铸造的优点突出在可以铸造各种形状（外形、内腔）复杂的铸件，如箱体、机架、床身、气缸体，但缺点也比较明显，它的内在质量差，承载能力不及锻件。锻造（俗称打铁）的突出特点是改善金属的内部组织，提高金属的力学性能，但它不能锻造形状复杂的锻件。
（2）明白难点，只要求了解
特种铸造内容只在书上作了简介，不能对其更深入的理解。

4-10章（40学时）
（1）弄清“知识点”，掌握重点
从毛坯到零件的整个机械加工过程中，机械加工工艺系统中的机床、刀具、夹具及工件的基本定义、术语及相关知识是其基本内容，具体包括回转运动和直线运动的车、钻、镗、磨和铣，及刨、插、拉等切削加工方法和成形运动、切削用量，所用机床的基本概念，刀具及其几何角度、切削层参数及切削方式等，刀具材料，机床夹具。
具体可从这几个方面分别去了解各种加工方法：（1）切削运动，（2）所用机床，（3）切削方法，（4）切削特点，（5）适用场合。
切削过程中所产生的一系列物理现象及其规律是提高生产效率和表面质量的依据，也是制定机械加工工艺规程的依据。
⑵ 找出内在联系，“消化”难点
切削过程中产生的变形、力、切削热与切削温度、刀具磨损等的影响因素及规律是学生较难掌握的内容，教师应该用“串线”的方法加以归纳讲授。如：这么多物理现象的影响因素均可归纳为三个主要方面，即工件材料、刀具几何角度（参数）与切削用量三个方面，这样一串就变得有规律易于掌握了；还要用现实中的实例或实践经验来分析讲解，以帮助学生理解，避免死记硬背。
改善工件材料的切削加工性、合理选用切削液、选择刀具合理几何参数、选择合理切削用量等都是提高生产效率和表面质量的具体措施。
⑶ 突出重点，兼顾一般
任何课程都有重点内容和一般内容。讲授时教师必须首先分清重点与一般，重点内容要重点讲授，一般内容可让学生自学，以调动学生的学习积极性，避免“满堂灌”。
⑷ 紧密联系生产实际，结合学生的实践操作课，使学生加深理解。
如：硬质合金的概念及对性能的影响因素，可用钢筋混凝土中的卵石、水泥作比喻来理解，陶瓷刀具材料的增韧可用“和泥”时掺草来比喻……
因为该部分是研究生产中遇到的各种现象及规律的科学，因此必须紧密联系生产实际。

以第四章为例讲述各章节的教学设计：
第4章 切削加工基础知识（4学时）
讲授机械运动、切削用量、切削力、切削温度、切削液及加工精度和加工表面质量、机械加工质量的发展状况、机械加工表面质量对机器使用性能和寿命的影响、机械加工精度的获得方法、
机械加工精度的影响因素及其控制、加工误差和原始误差、误差敏感方向；尺寸精度的影响因素及其控制、形状精度的影响因素及其控制、位置精度的影响因素及其控制。
重点使学生建立起加工精度的概念，不仅仅指尺寸精度，还要考虑形状和位置精度。掌握误差类型，注意它们在加工精度分析中的应用，寻求有效提高加工精度的工艺途径。
机床几何误差及其对加工精度的影响及其控制要讲授：回转运动精度的影响及其控制、直线运动精度的影响及其控制、成形运动间位置关系精度的影响及其控制、成形运动间速度关系的精度影响及其控制。
加工过程中其它因素对机械加工精度的影响及其控制要讲授：工艺系统受力变形的影响及其控制、工艺系统热变形的影响及其控制、工艺系统磨损的影响及其控制、工艺系统残余应力的影响及其控制；
保证和提高机械加工精度的主要途径。
机械加工表面质量的影响因素及其改善要讲授：切削加工表面的形成过程、加工表面粗糙度及其改善措施（切削加工、磨削加工）、加工表面变质层的影响因素及其控制（加工硬化、残余应力、金相组织变化）；
第十二章 机械加工工艺过程设计（2学时）
机械加工工艺规程制订的步骤和方法要讲授：机械加工工艺规程的设计原则，机械加工工艺规程制订所需的原始资料，机械加工工艺规程的设计步骤及内容，
定位基准的选择(粗基准的选择原则、精基准的选择原则)并根据实例分析，使学生充分认识到定位基准选择对保证加工精度的重要性，很好地掌握和灵活运用定位基准的选择原则。
加工工艺路线的拟订要讲授：加工方法的选择，加工阶段的划分，加工顺序的安排。
通过讲授，使学生从单一表面加工到工件加工合格的全过程中，学会从不同角度考虑如何实现零件设计要求的工艺方法，认识到各种加工方法的经济精度，了解工艺过程设计的灵活性，完成工艺路线拟订的优化。
加工余量及与之相关的工序尺寸计算要讲授：加工余量的概念；确定的方法，仅与加工余量有关的工序尺寸及其公差的确定。
重点要明确加工余量的基本概念，学会与之相关的工序尺寸的计算。
工艺尺寸链及相关工序尺寸的计算要讲授：尺寸链概念；尺寸链的基本计算方法与工艺尺寸链的应用。
通过实例，使学生了解加工工艺尺寸链的特点，充分认识工艺尺寸和设计尺寸的区别，学会紧密结合工艺路线（工序安排）计算工艺尺寸链的方法。
零件结构的工艺性分析要讲授：结构工艺性的概念及具体分析方法。
工艺过程的经济性分析要讲授：生产率和经济性；时间定额和提高生产效率的工艺途径，工艺方案技术经济性分析，工艺过程优化。
要求掌握简单工件加工工艺路线的安排，粗、精基准的分析及各类工序尺寸的计算。
第十四章 钳加工与装配（3学时）
机器装配的基本概念，
装配工艺规程设计：装配工艺规程的设计原则和基本内容，装配工艺规程的设计步骤。
保证机器装配精度的工艺方法：机器的装配精度，装配尺寸链的建立与计算，互换装配法(完全互换法、大数互换法)，选择装配法，修配装配法与调整装配法。
掌握查找装配尺寸链，验证机器装配的尺寸要求。
在介绍各种装配工艺方法的基础上，重点讲授互换装配法和修配装配法及零件尺寸的反计算问题（设计过程）；
4.教学中应注意以下几点：
（1） 备课要认真充分，教学内容要精选，做好每堂课的课堂设计。做到内容深入浅出，讲述通俗易懂，切忌照本宣科，努力调动学生的学习积极性和专业学习兴趣。
（2） 借助教学碟片，让同学们有一个感性认识。使学生消化理解基本概念，掌握分析问题的基本方法。
（3）注重教学效果，注意与学生的信息交流，通过提问和练习让学生思考，以调动学生学习的主动性和注意力，并了解学生对课堂主要内容的掌握程度。根据学生对知识的接受情况，把握课堂节奏，及时调整课程的进度。
（4）理论联系实际，在讲解基本理论时，及时穿插应用实例的演练，回顾实践操作过程。
（5）留有自学空间，对教材或参考书中较理解容易的教学内容，可让学生自修，以检查学习效果。
（6）科研教学相结合，讲课时可适时适当介绍相关领域的最新科研成果，拓宽专业知识，提高学习兴趣。
（二）实践操作
1.车刀角度测量；
2.在钳台上以手工工具为主的凹凸配合件的制作；
3.在普车、数车实训室加工台阶轴；
4、在数铣、加工中心实训室加工产品。
（三）成绩评定
平时成绩30%，实践操作成绩20%，期末考试成绩50%。