典型零件加工工艺分析

典型零件加工工艺分析（共16篇）

1.典型零件加工工艺分析 篇一

第12章典型零件加工工艺作业

1．顶尖在轴类零件加工中起什么作用？在什么情况下需进行顶尖孔的修答：轴类零件最常用两中心孔为定位基准，既符合基准重合的原则，并能够研？有哪些修研方法？

在一次装夹中加工出全部外圆及有关端面，又符合基准统一的原则，所以顶尖在轴类零件加工中上重要的定位元件，起主要起定位作用。

当加工高精度轴类零件时，中心孔的形状误差会影响到加工表面的加工精度，另一方面，当零件进行热处理后，中心孔表面会出现一定的变形，因此，要在各个加工阶段对中心孔进行修研。

修研的方法有三种：用硬质合金顶尖修研；用油石、橡胶砂轮或铸铁顶尖修研；用中心孔磨床磨削。

2．主轴的机械加工工艺路线大致过程是怎样安排的？

答：机床主轴一般是结构复杂，精度要求较高，其机械加工工艺路线为：备料-正火-车端面和钻中心孔-粗车各外圆-调质-半精车-精车-表面淬火-粗、精磨外圆表面-磨内锥孔等几个主要工序。

3．分析主轴加工工艺过程中如何体现基准统一、基准重合、互为基准的原答：主轴在加工过程中，各主要加工表面的精加工均采用锥心轴或锥堵等代则？它们在保证主轴的精度要求中都起了什么重要作用？

替内孔轴线，采用两顶尖支承定位。一般在精加工完两端的锥孔后，两端用锥堵中心孔定位作为定位基准，这样充分体现了基准统一和基准重合的原则； 而在精加工两端锥堵时，又是以轴上的精加工的主要加工外圆作为基准的，体现了互为基准的原则。通过采用这些加工措施，充分保证了主轴的轴颈相对于支承轴颈的同轴度和端面对轴心线的垂直度等相互位置精度。

4．精磨主轴内锥孔的工序是怎样进行？

答：主轴锥孔对主轴支承轴颈的径向跳动，是机床的主要精度指标，因而锥孔的磨削是主轴加工的关键工序之一。在精磨主轴内锥孔时在专用的磨主轴锥孔夹具上进行。如图1所示。

前后支架和底座固定在一起前支架由带锥度的巴氏合金衬套支撑主轴工件前锥轴颈，后支架由镶有尼龙的顶块支撑工件。必须保证工件轴线与砂轮轴线等高，以免将锥孔母线磨成了曲线。浮动夹头的锥柄装在磨床主轴的锥孔内，工件尾端夹于卡头弹性套内，用弹簧把弹性套连同工件向左拉，并通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面以限制工件的轴向窜动。

图1 磨主轴锥孔夹具

1一弹性套；2一钢球；3一弹簧；4一浮动夹头：5一底座；6一支承架

5．箱体零件的结构特点及主要技术要求有哪些？这些要求对保证箱体零件答：箱体是机器中箱体部件的基础零件，由它将有关轴、套和齿轮等零件组在机器中的作用和机器的性能有何影响？

装在一起，使其保持正确的相互位置关系，彼此按照一定的传动关系协调运动。箱体零件的结构特点是：构造比较复杂，箱壁较薄且不均匀，内部呈腔形，在箱壁上既有许多精度较高的轴承支承孔和平面，也有许多精度较低的紧固孔。箱体类零件需要加工的部位较多，加工的难度也较大。其主要技术要求有：（1）支承孔的精度和表面粗糙度。箱体上轴承支承孔应有较高的尺寸精度和形状精度以及较小的表面粗糙度值，否则，将影响轴承外圈与箱体上孔的配合精度，使轴的旋转精度降低，若是机床主轴支承孔，还会影响其加工精度。

（2）支承孔之间的孔距尺寸精度及相互位置精度。箱体上有齿轮啮合关系的相邻孔之间，应有一定的孔距尺寸精度及平行度的要求，否则会使齿轮的啮合精度降低，工作时产生噪声和振动，并降低齿轮使用寿命，箱体上同轴线孔应有一定的同轴度，否则不仅给轴的装配带来困难，还会使轴承磨损加剧，温度升高，影响机器的工作精度和正常运转。

（3）主要平面精度和表面粗糙度。箱体的主要平面是装配基准面和加工中的定位基准面，它们应有较高的平面度和较小的表面粗造度数值，否则将影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度以及加工中的定位精度。

（4）支承孔与主要平面的尺寸精度和相互位置精度。箱体上支承孔对装配基面要有一定的尺寸精度和平行度要求，对端面要有一定的垂直度要求。如果车床床头箱主轴孔轴心线对装配基面在水平面内有偏斜，则加工时会使工件产生锥度。

只有满足了这些技术要求才能保证箱体上孔的配合精度、相对位置精度和接6．孔系加工方法有哪几种？举例说明各加工方法的特点及其适用性。答：孔系是指一系列具有相互位置精度要求的孔.箱体零件的孔系主要有平行（1）平行孔系的加工。平行孔系的主要技术要求是各平行孔轴心线之间及中心线与基准面之间的尺寸精度和相互位置精度。加工中常用找正法，镗模法和坐标法。找正法是在通用机床上加工箱体类零件使用的方法，可分为划线找正法，心轴块规找正法和样板找正法，适用于单件小批量生产。用样板找正法时，样板上孔系的孔距精度比工件孔系的孔距精度高，孔径比工件的孔径大。将样板装在工件上，用装在机床主轴上的千分表定心器，按样板逐一找正机床主轴的位置进行加工。该方法找正快，不易出错，工艺装备简单，孔距精度可达上±0．05 mm，常用于加工较大工件。

用镗模法加工孔系时，工件装夹在镗模上，镗杆由模板上的导套支承。加触刚度，使轴装配较为容易。

系、同轴系和交叉孔系。

工时，镗杆与机床主轴浮动连接。影响孔系的加工精度主要是镗模的精度。用镗模法孔距精度较高，这种方法定位夹紧迅速，不需找正，生产效率高，普遍应用于成批和大量生产中。

坐标法镗孔是在普通镗床、立式铣床和坐标镗床上，借助测量装置。按孔系间相互位置的水平和垂直坐标尺寸，调整主轴的位置，来保证孔距精度的镗孔方法。孔距精度取决于主轴沿坐标轴移动的精度。可用于加工孔距精度要求特别高的孔系，如镗模、精密机床箱体等零件的孔系。

（2）同轴孔系加工。同轴孔系的主要技术要求是孔的同轴度。保证孔的同轴度有如下方法：1）镗模法；在成批生产中，采用镗模加工，其同轴度由镗模保证。2）利用已加工过的孔作支承导向法；这种方法是在前壁上加工完毕的孔内装入导向套，支承和引导镗杆加工后壁上的孔，3）利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆法；用这种方法加工时镗杆为两端支承，刚度好，但后立柱导套位置的调整复杂，且需较长的镗杆。该方法适用于大型箱体的孔系加工。4）采用调头镗法。当箱体箱壁距离较大时，可采用调头锤法。即工件一次安装完毕，镗出一端孔后，将工件台回转1800，再镗另一端的同轴线孔。这种加工方法锤杆悬伸短，刚性好，但调整工作台的回转时，保证其回转精度较麻烦。（3）交叉孔系的加工。交叉孔系的主要技术要求是各孔的垂直度，主要采用机床本身的回转精度和光学瞄准器定位等方法加工。

7．举例说明安排箱体加工顺序时，一般应遵循哪些主要原则？

答：为了便于安装，箱体一般采用分离式的。分离式箱体的主要加工部位有：轴承支承孔，接合面、端面及底面等。

整个加工过程分为两个大的阶段，先对箱盖和底座分别进行加工，然后对装配好的箱体进行整体加工。第一阶段主要完成平面，连接孔、螺纹孔和定位孔的加工，为箱体的对合装配做准备。第二阶段为在对合装配后的箱体上加工轴承孔及端面，在两个阶段之间安排钳工工序，将箱盖与底座合成箱体，用锥销定位，使其保持一定的相互位置，以保证轴承孔的加工精度和拆装后的精度。这样安排符合箱体加工中的先加工平面、后加工支承孔的原则，也符合粗加工与精加工分开的原则，可以保证箱体轴承孔的加工精底和轴承孔的中心高等尺寸达到要求。

为了保证达到这些要求，加工底座的结合面时，应以底面为精基准，这样可使结合面加工时的定位基准与设计基准重台，有利于保证结合面至底面的尺寸精度和位置精度。箱体对合装配后加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，并与底面上的两定位销孔组成一面两孔的定位方式，既符合基准统一的原则，也符合基准重合的原则，有利于保证轴承孔轴心线与结合面的重合度和与安装基面的尺寸精度及位置精度。

8．怎能样防止薄壁套筒受力变形对加工精度的影响？

答：为防止薄壁套筒受力变形，在加工时要注意以下几点：①为减少切削力和切削热的影响，粗、精加工应分开进行。使粗加工产生的热变形在精加工中可以得到纠正。并应严格控制精加工的切削用量，以减少零件加工时的变形。

②减少夹紧力的影响，工艺上可以采取以下措施：改变夹紧力的方向，即变径向夹紧为轴向夹紧，使夹紧力作用在工件刚性较好的部位；当需要径向夹紧时，为减少夹紧变形和使变形均匀，应尽可能使径向夹紧力沿圆周均匀分布，加工中可用过渡套或弹性套及扇形夹爪来满足要求；或者制造工艺凸边或工艺螺纹，以减少夹紧变形。

③为减少热处理变形的影响，热处理工序应置于粗加工之后、精加工之前，以便使热处理引起的变形在精加工中得以纠正。

9．深孔加工中首先应解决哪几个主要问题，两种排屑方式的特点如何？ 答：钻深孔时，要从孔中排出大量的切屑，同时又要向切削区注放足够的冷却润滑液。普通钻头由于排屑空间有限，冷却液进出通道没有分开，无法注入高压冷却液。所以，冷却、排屑是相当困难的。另外，孔越深，钻头就越长，刀杆刚性也越差，钻头易产生歪斜，影响加工精度与生产率的提高。所以，深孔加工中必须首先解决排屑、导向和冷却毫米几个主要问题，以保证钻孔精度。保持刀具正常工作，提高刀具寿命和生产率。

常用的排屑方式有外排屑和内排屑两种，外排屑时，刀具结构简单，不需用专用设备与专用辅具，排屑空间较大，但切屑排出时易划伤孔壁。内排屑时，将增大刀杆外径，提高刀杆刚度，有利于提高进给量和生产率。冷却排屑效果较好，刀杆稳定，可提高孔的精度和降低孔的表面粗糙度值。

10．滚齿与插齿加工分别用于什么场合？

答：滚齿用于加工精度在7～9级，最高可达4～5级，齿面Ra为1.6～0.4微米的外齿轮；插齿机主要加工精度在7～8，最高可达6，齿面Ra为1.6～0.2米的外齿轮的双连具轮和内齿轮。滚齿是在滚齿机上进行，主要用于滚切直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮的轮齿。滚齿的加工精度一般在7～9级，最高可达4～5级，齿面粗糙度值Ra可达1.6～0.4μm。滚齿可作为剃齿或磨齿等齿形精加工之前的粗加工和半精加工。

插齿是在插齿机上进行，主要用于加工直齿圆柱齿轮的轮齿，尤其适合加工内齿轮和多联齿轮的轮齿，还可加工斜齿轮、人字齿轮、齿条、齿扇及特殊齿形的轮齿。插齿加工精度一般在7～8级，最高可达6级，齿面粗糙度值Ra可达1.6～0.2μ m，可作为齿轮淬硬前的粗加工和半精加工。加工较大模数齿轮时，插齿因插齿机和插齿刀的刚性较差，切削时又有空行程存在，生产率比滚齿低；但加工较小模数齿轮，尤其是宽度较小的齿轮时，其生产率不低于滚齿。

11．剃齿原理是什么？它能提高齿轮工件哪些方面的精度？ 答：剃齿加工原理相当于一对斜齿轮副的啮合过程，能进行剃齿切削的必要条件是齿轮副的齿面间有相对滑移，相对滑移的速度就是剃齿的切削速度。剃齿刀在加工过程中，在齿面上产生相对滑动，从齿面上刮下很薄的切屑，在啮合过程中逐渐将余量切除。

剃齿能校正前一工序中留下的齿形误差、基节误差、相邻周节误差和齿圈的12．分析珩齿与磨齿有什么异同点？

答：珩齿的加工原理与剃齿相同，珩齿可修正齿形淬火后引起的变形，减小径向圆跳动。

齿面表面粗糙度值，提高相邻周节的精度，并能修正齿轮的短周期分度误差，加工成本低、效率高。磨齿是精加工精密齿轮、特别是加工淬硬的精密齿轮的常用方法，对磨前齿轮的误差或热处理变形有较强的修正能力，但生产率比珩齿低得多，加工成本高，据齿面渐开线形成原理的不同，磨齿可分为成形磨齿和展成磨齿两种。

13．对不同精度的圆柱齿轮，其齿形加工方案如何选择？

答：齿轮加工的工艺路线一般为：毛坯制造与热处理一齿坯加工一轮齿加工一齿端加工一轮齿热处理一精基准修正一轮齿精加工一检验。

对8级精度以下的调质齿轮，用滚齿或插齿就能达到要求，对于淬火齿轮，可采用滚（或插）齿一齿端加工一热处理一修正内孔的方案，但淬火前应将精度相应提高一级，或在淬火后珩齿。

对6～7级精度的齿轮，可用剃一珩齿方案，即滚齿（或插齿）一齿端加工一剃齿一表面淬火一修正基准一珩齿。也可用磨齿方案，即滚齿（或插齿）一齿端加工一渗碳淬火一修正基准一磨齿。剃一珩方案生产率高，广泛用于7级精度齿轮的成批生产中；磨齿方案生产率较低，一般用于6级精度以上或低于6级精度但淬火后变形较大的齿轮。

对5级以上的高精度齿轮，一般应取磨齿方案。

2.典型零件加工工艺分析 篇二

随着数控机床的普及,数控加工技术已广泛应用于各工业生产领域,对于复杂配合类零件加工也不在是难事,而薄壁配合类零件因用途特殊性,经常出现在各种装配性部件产品上。薄壁零件刚性差,在加工过程中因受到切削力、夹紧以及切削热和残余应力影响极易产生变形,很难保证零件的加工质量。如果按照单一零件来加工,往往是加工时零件形状及尺寸都符合技术要求,在装配时确没有考虑装配间隙的预留量及加工过程的变形量,导致配合不上,影响工程进度。薄壁配合件在加工时要考虑尺寸精度、配合精度及形位公差,使得加工强度高,生产效率低,因此薄壁类配合零件的加工是迫切需要解决的难题。文中介绍薄壁配合类零件与传统先加工凸件方法不同,而是采用试配法先加工凹件,后加工凸件方式,其优点是既能保证配合产生的挤压变形,还可以更好的保证薄壁尺寸精度及表面质量。

2 例举典型案例分析

薄壁类配合零件其形状都以薄壁为加工要点,本案例如图1-1所示封闭薄壁件1和零件2作为加工配合讨论要点,设备在加工中心完成,工件材料为45#钢。

分析加工零件的图纸如图1-1所示,零件加工部位由不规则腔槽、圆柱、薄壁、孔组成,其几何形状属于平面二维图形,图1-1a中可看出零件1为薄壁类零件,壁厚为1-0-0..0603mm深度10mm,圆柱形尺寸为φ400+0.025mm,深度13mm,销孔φ10H7 mm。图1-1b零件2腔槽与零件1配做,配合公差控制在0.05mm以内,型腔通孔φ40--00..002458,不规则轮廓倒角2×45°,轮廓与与外形之间定位尺寸1 30-0.027。零件的初始毛坯料在不本次加工讨论范围。

技术要求:

1.零件1和零件2配合的同时,可用标准件φ10 mm销同时能插入零件1和零件2对应4-φ10H7 mm的孔内。

2.未标注公差均为±0.1mm。

3.配合间隙允许公差小于0.05mm。

3 工件的装夹与刀具选择

图形1与零件2均为长方形毛坯形状,装夹采用液压平口钳装夹,对平口钳进行安装调试,待安装好后将工件装上,进行水平校正。装夹时要注意测量装夹的夹持部位,零件1高度尺寸的夹持部位在23～32mm尺寸之间,零件2夹持部位在10～32mm尺寸之间,不可高于零件加工部位,以免切削到平口钳上。

零件1的难加工部位是薄壁厚度部分,根据零件型腔最小的内圆弧半径为R17,对于刀具粗加工轮廓铣削选用两刃镶刀片硬质合金刀刃Φ25mm立铣刀,其优点是铣削每层进刀量、切削量余量小,进给率大,薄壁轮廓受到挤压力相对减小。半精加工轮廓铣削选用高速钢四刃Φ20mm立铣刀,粗加工后轮廓余量相对减小,采用高速钢刀具即可。精加工轮廓铣削选用高速钢六刃Φ20mm立铣刀,选用六刃高速钢立铣刀可减小单位时间内刀具切削刃切削力,避免挤压导致薄壁变形;型腔轮廓倒角2×45°精加工采用Φ12mm硬质合金球头铣刀。销孔φ10H7加工采用Φ3mm中心钻,Φ9.8mm钻头,Φ10mm铰刀。

4 加工方法的选择

刀具半径补偿手动编写加工程序时刀具半径补偿的建立需要一个过程,零件1薄壁轮廓下刀点可设在工件的坐标原点上,然后可进行直线建立刀具半径补偿过渡切削到轮廓上;零件2铣削型腔轮廓可在零件X正方向和Y正方向进刀;为防止在刀具半径补偿建立与取消过程中产生过切现象,刀具半径补偿建立与取消的开始点与终点位置最好与补偿方向在同一侧。

轮廓加工方法的选择:零件1薄壁避免采用法向进刀方式,以免会在进刀处产生冲击力,使薄壁产生变形;可采用圆弧切向进刀、退刀,轮廓切向进刀可减小薄壁轮廓受力变形,过渡更顺畅。零件2加工部位为型腔,可选择法向进刀,也可以选择圆弧切向进刀。

5 工序的划分

工序安排按加工形状的性质和要求与传统的加工方式不同,本次加工是先加工零件2型腔部分后加工零件1薄壁部分。

(1)加工零件2型腔分粗加工、半精加工、精加工三步进行;

粗加工

根据零件形状可完成外形2400-0.029mm、圆柱孔φ40-0-0..048025mm、型腔轮廓倒角2×45°及型腔轮廓粗加工,加工不分先后顺序,型腔轮廓余量较大,必须在粗加工把多余的余量给去掉。刀具半径补偿要留0.5～0.8mm左右余量和深度留0.5mm余量到半精加工工序;切削方式采用顺铣加工,防止切削量过大导致过切现象。

半精加工

轮廓粗加工后余量小于1mm,切削深度100-0.08mm,采用高速钢立铣刀铣削可直接铣削到要求深度,公差控制下偏差-0.04～-0.06mm适合。外形2400-0.029mm、圆柱孔φ40-0-0..048025及型腔轮廓半精加工余量控制在0.2～0.3mm,其中通孔φ40--00..002458深度较深,分两层进行铣削。

精加工

精加工把零件尺寸直接加工到位,加工过程分两至三次铣削进行,根据刀具补偿半径对加工结果进行参数的设置,直到符合图纸公差尺寸要求。精加工步骤:1)铣削外形2400-0.029mm,外形尺寸在零件中处于定位尺寸,故在加工时先加工。2)铣削型腔轮廓控制尺寸130-.0027mm,保证型腔的基本位置。3)铣削圆柱孔φ40-0-0..048025mm,公差最好取下偏差。4)型腔轮廓倒角2×45°Φ12mm高速钢球头铣刀进行精加工,刀具行距设置0.1mm。5)销孔φ10H7加工采用3mm中心钻点钻,然后Φ9.8mm钻头钻通孔,最后Φ10mm铰刀铰孔。

(2)加工零件1薄壁形状同样分粗加工、半精加工、精加工三步进行,与零件2加工不同的是零件1主要是以加工薄壁轮廓为主,将采用试配法先加工薄壁外侧,后加工薄壁内侧型腔部分。

粗加工

首先要加工Φ40mm凸圆,去除多余的残料,使凸圆留有0.5～0.8mm左右余量;接着铣削薄壁外形轮廓和型腔,薄壁厚度预留3mm左右给半精加工,薄壁厚度可通过半径不错的方式进行;深度预留均为0.2mm余量。

半精加工

同样先加工Φ40mm凸圆,余量控制在0.2mm左右。铣削薄壁外形轮廓,Φ25mm立铣刀半径补偿D1=12.7mm,余量在0.3mm左右即可,薄壁深度与粗加工相同,预留0.2mm余量。

精加工

精加工步骤:1)将深度尺寸控制在公差范围内,可调用粗加工程序进行加工。2)接着采用试配法加工凸圆φ400+0.025mm和薄壁外轮廓,凸圆φ400+0.025mm加工控制尺寸精度在+0.01～+0.02mm适合,薄壁外轮廓没有公差要求,加工时通过修改刀具半径补偿的方式进行试配,控制配合间隙尺寸。3)当零件2与零件1有部分配合上时,可加工薄壁型腔将壁厚1mm预留余量0.2mm左右。4)薄壁外轮廓和Φ40mm凸圆完全配合好后,加工薄壁内侧,将尺寸加工到1--.0.00036mm。5)配合好后根据零件2销孔位置情况加工零件1销孔,最终完成整个零件配合加工任务。

6 工序的实施

(1)设备采用数控加工中心,在加工前进行加工工艺卡设定如表1-1所示,将刀具合理安排在刀库中,将刀具高度补偿值H按顺序依次放入刀库中。按照工件加工表面的性质和要求,将粗加工、半精加工、精加工和孔加工如表1-1。

7 制订加工计划及程序编制

(1)下刀点的确定

零件2型腔,采用在工件左侧R10圆弧进刀方式,外形轮廓走刀,刀具的下刀点必须在工件外侧,下刀点位置刀具不直接与工件接触。型腔轮廓走刀;刀具的下刀点在G54原点处,方便编程定坐标点,刀具下刀点最好不要Z向下刀,可通过钻下刀孔或螺旋下刀的方式,避免立铣刀Z向下刀受力过大造成刀具崩刃。

(2)NC加工程序编制

1)选择编程原点:跟据基准统一原则,编程坐标系G54原点选择260×190mm毛坯料对称中心处。

2)切削方式及进、退刀线的设计:本次加工切削方式采用顺铣加工方式,进、退刀的方式采用圆弧进刀或螺旋进刀方式。

3)工程图样的NC编程处理:将下刀点延长至工件外侧处,采用圆滑切入切出完成整个走刀过程。

4)坐标计算:计算出各个基点、节点坐标,坐标点根据图形可直接找出,圆弧相切处可以通过图纸测量得出。

8 结论

本文论述了薄壁加工中,刀具的选择,加工工艺的安排,加工时避免过切采取的一系列措施及刀具路径的设定,工序的安排等内容。加工薄壁产品多种多样,不同材料选择不同的加工工艺,刀具材料也不同,文章采用较常见的45#钢材料作为加工典范。零件中0.5mm的薄壁,这个位置的薄壁在加工时受到刀具切削力的挤压产生塑性变形,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度,形状、位置精度和表面粗糙度。而且钢件在加工过程中切削量较小时很难把材料去除掉,在变编写程序时按照给定点进行编写,尺寸的控制只能通过刀具半径补偿来控制。刀具半径补偿值不能设置过大,只能通过不断的试切、测量来设定,大大的影响了加工时间。

工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难以控制。由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响。因此粗加工时留有足够的余量给后续半精加工,通过余量的修补完成尺寸精度控制。

参考文献

[1]黄国权.数控技术(第一版)[M].哈尔滨工程大学出版社,2004

[2]黄康美.数控加工编程(第二版)[M].上海出版社,2004

[3]汪目兰.数控原理与系统(第一版)[M].西南交通大学出版社,2004.

[4]马立克.数控编程与加工技术(第一版)[M].大连理工大学出版社,2003.

3.典型零件加工工艺分析 篇三

摘要：随着国家科技的进步，航空制造业已成为衡量国家发达水平的重要因素之一。航空发动机是飞行器的核心部件，因此发动机典型零部件的加工技术与刀具应用对航空业的发展起着重要的作用。由于航空零件多为难加工材料，不但对加工技术有高的要求，对加工用的刀具要求更高。本文针对航空发动机典型零件材料及特性、加工技术的现状与刀具应用进行了分析；对航空典型零件加工用刀具材料及特性探讨，并结合刀具磨损对加工精确度的影响，对多轴高速加工刀具的磨损进行仿真分析，同时针对多轴高速铣削特点对航空航天钛合金零件的专用刀具进行设计，为今后我国航空发动机典型零件的高效、高精确度加工打下一定的基础。endprint

摘要：随着国家科技的进步，航空制造业已成为衡量国家发达水平的重要因素之一。航空发动机是飞行器的核心部件，因此发动机典型零部件的加工技术与刀具应用对航空业的发展起着重要的作用。由于航空零件多为难加工材料，不但对加工技术有高的要求，对加工用的刀具要求更高。本文针对航空发动机典型零件材料及特性、加工技术的现状与刀具应用进行了分析；对航空典型零件加工用刀具材料及特性探讨，并结合刀具磨损对加工精确度的影响，对多轴高速加工刀具的磨损进行仿真分析，同时针对多轴高速铣削特点对航空航天钛合金零件的专用刀具进行设计，为今后我国航空发动机典型零件的高效、高精确度加工打下一定的基础。endprint

摘要：随着国家科技的进步，航空制造业已成为衡量国家发达水平的重要因素之一。航空发动机是飞行器的核心部件，因此发动机典型零部件的加工技术与刀具应用对航空业的发展起着重要的作用。由于航空零件多为难加工材料，不但对加工技术有高的要求，对加工用的刀具要求更高。本文针对航空发动机典型零件材料及特性、加工技术的现状与刀具应用进行了分析；对航空典型零件加工用刀具材料及特性探讨，并结合刀具磨损对加工精确度的影响，对多轴高速加工刀具的磨损进行仿真分析，同时针对多轴高速铣削特点对航空航天钛合金零件的专用刀具进行设计，为今后我国航空发动机典型零件的高效、高精确度加工打下一定的基础。endprint

4.8轴类零件的加工工艺分析 习题 篇四

课题：轴类零件的加工工艺分析习题

【学习目标】

1.知识点：了解轴类零件的加工工艺过程； 2.技能点：掌握轴类零件的加工工艺分析方法。3.过程与方法：自主学习，积极讨论，踊跃展示。

4.情感和价值观：激情投入课堂每一分钟，体验学习的快乐。【重点与难点】

轴类零件的加工工艺分析方法。【导学过程】

一、通过对课本第158-163页知识点的认真阅读，完成下面的问题： 1.试简述分析轴类零件加工工艺的分析过程。

2.试简述轴类零件加工工艺分析的内容有哪些。

3.如下图所示的齿轮轴零件主要用于传递动力，材料是20Cr，齿面要求高频淬火50~54HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本35页图1-77）

4.如下图所示的齿轮轴零件主要用于传递动力，材料是45钢，齿面要求高频淬火48~52HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本42页图1-83）

快乐学习班级：

姓名：

小组：

组内评价：

教师评价：

5.如下图所示的台阶轴零件主要用于传递动力，材料是40Cr，齿面要求表面淬火46HRC，批量生产，试分析其加工工艺。（课本44页图2-1）

6.分析课本158页图5-1所示的传动轴，材料为45钢，小批量生产，淬火硬度40~45HRC，试分析其加工工艺过程。

7.分析课本163页图5-1所示的C6136A型车床的挂轮轴，材料为45钢，小批量生产，热处理220~260HB，试分析其加工工艺过程。

三、试一下：能不能用最简洁的语言总结出本节课的主要内容？

四、课后总结：通过本节课的学习，同学们有哪些收获？

六、每日一笑

有两个香蕉一前一后走在大街上,前面那个突然说:好热,偶要把外套脱掉,然后后面的那个就滑倒了。

一天逛小吃街，发现一家卖蛋塔的店，每一种看起都十分美味可口，想买个来试试，我问店员:请问这是单卖（丹麦）的吗？，店员：不，这是日本的。

5.典型零件加工工艺分析 篇五

开题报告

班级（学号）机0304（24）姓名 邓荣军 指导老师 孙江宏

一、综述

目前，我国的工业处于发展阶段，由于起步晚、技术研究人员缺乏等原因，生产制造水平落后于国外行业。在数控行业中，这个现象更为明显。我国机床工业的发展速度在近几年虽然很快，但与世界先进水平相比差距依然很大,主要体现在企业的核心竞争力还不强，市场占有率不高。特别是国产高档数控机床无论在品种、水平上都与市场需求相差甚远，市场占有率不到10%。而中、低档数控机床在价格、交货期和服务上，也存在竞争力不强的问题，特别值得一提的是国内数控功能部件发展滞后的矛盾还相当突出。[1] 数控高速切削加工作为工业生产制造中重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。在常规切削加工中备受困扰的一系列问题，通过高速切削加工的应用得到了解决。其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工，以级数级提高，切削机理也发生了根本的变化。与传统切削加工相比，切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加，切削时间减少，加工效率提高，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速加工的小量快进使切削力减少，切屑的高速排除，减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。

高速切削技术是切削加工的发展方向，也是时代发展的产物。高速切削技术是切削加工技术的主要发展方向之一，它随着CNC技术、微电子技术、新材料和新结构等基础技术的发展而迈上更高的台阶。高速切削加工所用的CNC机床、刀具和CAD/CAM软件等，技术含量高，价格昂贵，使得高速切削投资很大，这在一定程度上制约了高速切削技术的推广应用。高速切削的高效应用要求机床系统中的部件都必须先进。

在铣削加工的数控机床方面，发展非常迅速。1948年，美国的Parson公司与麻省理工学院在美国空军部门的支持下，开始研制数控机床，以便用于加工直升飞机叶片轮廓检验用的样板和制造形状复杂、改型频繁、精度要求越来越高的飞机导弹零件[2]。经过三年多的努力，于1952年研制出第一台3坐标数控铣床，标志着数控加工技术正式走向应用。我国是从1958年开始研制数控机床，在研制与推广使用数控机床方面取得了一定成绩。如北京第一机床厂在一机部北京机床研究所、清华大学等单位的协助下研制了数控铣床，上海第三机床厂在上海精密机床研究所、上海交通大学、上海科技大学等单位的协助下研制了数控键床[3]。近年来，由于引进国外的数控系统与伺服系统的制造技术，使我国的数控机床在品种、数量和质量方面都得到了迅速发展。目前我国的北京、上海、江苏、山东和辽宁等有几十家机床厂，能够生产不同类型的数控机床和加工中心。虽然在数控技术领域中，我国与发达国家之间还存在着较大的差距，但随着工厂、企业技术改造的深入开展，将有力的促进数控机床的发展和大幅度增加数控机床的需求量，使这种差距不断缩小。

下面介绍目前现有的数控机床类型：

① 升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件，应用最广。② 龙门铣床：包括龙门铣镗床 龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件。

③ 单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。

④ 工作台不升降铣床：有榘形工作台式和圆工作台式两种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。⑤ 仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件。⑥ 工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。

⑦其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专用铣床。按控制方式，铣床又分为仿形铣床、程序控制铣床和数字控制铣床。

二、研究内容

针对典型件斜齿轮的数控加工进行研究。斜齿轮成形铣削原理：

采用盘铣刀进行斜齿轮加工仿真,最主要的是要建立铣刀和毛坯相对运动关系式,盘形铣刀与齿轮毛坯位置关系如图5 所示,铣刀相对直齿加工要旋转一个螺旋角β,即铣刀处于图5 所示位置2 ,在加工过程中,工件仅绕自身轴线作旋转运动,而铣刀既要绕自身轴线作旋转运动,又要沿毛坯轴线作垂直进给运动,运动方式如图6 所示.每加工完一个齿后,齿轮毛坯退刀并作分度转动,分度角为2π/ z.由斜齿轮螺旋线性质可知,螺旋线沿轴线移动一个螺旋线导程p 的同时必须绕轴线旋转2π ,即

ptand（1）

式中 d 齿轮分度圆直径

图5 铣刀和齿轮位置和运动关系

图6 螺旋线展开示意

利用AutoL ISP 语言、调用了CAD 的内置命令进行斜齿轮仿真加工，能够准确的加工出斜齿轮，并且能保证很高的加工精度[2]。因此对于本次课题，在第一机床厂对一个S型铣削试切件进行模拟仿真加工是可行的。

本次研究的重要内容有：

1.针对类似上述典型的零件，在试验台上进行夹具设计，机床传动机构的三维建模，工作环境的三维干涉检查等。

2.结合高速加工的工艺特点制定数控加工工艺。并在EDGECAM中，找到和应用适合高速加工的参数，并应用到实际加工中。

3.了解高速铣削加工的特点和优势，在EDGECAM中，完成复合设备的数控加工编程工作。

4.完成铣削的虚拟环境下的仿真校验。

5.能够实际加工完成典型零件，并对仿真过程与加工过程进行比较。目前较为类似的五轴联动数控龙门铣床如下：

三、实现方法及预测目标

本次研究的主要任务是进行机床传动与动力的设计计算、夹具的设计、完成典型零件 的NC数控编程。主要原则是：传动与动力设计合理，夹具简单有效、易于装卸以及在加工过程中不会与机床发生干涉。

初步解决方案：

（1）对机床进行三维建模，通过对机床进行数据调查，知道机床传动与动力机构的所有参数以及机构简图，并进行分析计算，通过EdgeCAM软件对机床进行三维建模，得出机床准确的三维模型。

（2）进行夹具设计，针对要加工的零件，分析其在加工过程中的受力以及运动状况，提出简单易行，方便可靠的夹具方案，并在EdgeCAM软件中对该夹具进行三维建模。

（3）对零件加工过程的模拟仿真，运用EdgeCAM软件，对加工零件在（1）（2）中得出的机床和夹具下进行模拟仿真，分析是否有干涉发生，若有，应及时提出改进方案。

（4）若上述过程均无错误发生，则生成该零件的G 代码，同时对G代码进行检查并相对于要加工的机床的系统进行必要的修改。检查无误后，输入相应的机床加工出零件实体。

（5）针对该零件的仿真过程与实际加工过程进行对比得出结论。实施难点：

（1）准确的机床三维建模（2）夹具的设计（3）干涉分析（4）G代码检验

（5）实际零件的加工

四、对进度的具体安排

1、第1至第2周为调研阶段，查找资料，对胶管增强层缠绕机的总体认识。

2、第3周完成英文文献的翻译工作

3、第4周完成调研报告、开题报告及外文翻译。

4、第5至第6周为设备功能原理分析、方案设计阶段，完成机构草图的绘制。

5、第7至第8周完成胶管增强层缠绕机的传动结构设计及动力计算，主要参数计算。

6、第9至第12周完成胶管缠绕机的总体结构设计，完成三张A0图。

7、第13至第14周完成论文初稿，上交导师审阅并修改。

8、第15至第16周完成正式总体结构装配图设计工作并检查。

9、第17周完成论文撰写，并进行预答辩。

10、第18周进行毕业论文答辩。

五、参考文献

1、王良,我国机床工业与世界机床业的差距.机械工业信息研究院产业与市场研究所.市场报告2 0 0 6 年第1 1期,23-27.2、陈晓飞,黄筱调,方成刚.基于AutoL ISP 斜齿轮成形铣削加工的几何仿真.机械与电子,2006(8),6-8.3、申丽国，张昆，黄征.国外数控技术的研究动向和发展趋势.机械工业自动化，1994，Vol,18,No.2:19-23.4、唐家锡.CAD/CAM技术.北京：北京航天航空大学出版社.1994.5、唐锐.普通铣床专用化数控改造设计.工程硕士专业学位论文.2006.6、田华.数控机床高速电主轴结构设计及性能分析.硕士学位论文.2006.7、王鹏远.三抽数控枕创加工图形仿真技术的研究与实现.硕士学位论文.2006.8、徐东.模具型腔数控铣削技术研究与应用.硕士学位论文2006.9、陆名彰.高硬度材料的超高速铣削.现代制造工程2006年第5期.10、基于数控铣削的逆铣和顺铣.机械研究与应用.2006年12月第19卷第6期

指导教师:

****年**月**日

督导教师:

****年**月**日

领导小组审核意见:

审查人签字:

6.典型零件加工工艺分析 篇六

摘要：本文以某重点型号机密封外套零件高效加工为中心，集中笔墨从数控机床以及硬质合金刀具的应用、电加工参数优化、刀具国产化等几个方面入手，论述了高温合金实现真正意义上的高效加工——优质、高效、低耗加工的工艺方案设计、验证和取得的实效。

关键词：高效加工;高温合金;陶瓷刀片;刀具国产化

引言

密封外套类零件是重点型号发动机上的重要转动部件。该类零件通常为薄壁环形零件，配合止口处尺寸最薄，只有2mm。零件整体结构复杂，在零件左端端面处分布有12处端面槽，在零件右端有多处与回转轴线呈60°夹角的深腔斜槽，斜槽、花边槽分别与端面孔、螺纹孔有严格的角向位置关系。零件材料为难加工材料镍基变形高温合金GH4169，这种材料的切削性差，切削变形量大，切削压力大，切削时切削温度较高，刀具极易磨损，表面质量和尺寸精度难以保证。零件原有的加工路线均是按照普通设备设计完成，需要30几道工序，生产准备时间、生产周期均较长，细车、精车工序也是在普通设备上应用普通焊接车刀加工而成，加工效率低、加工变形大、尺寸精度及技术条件不易保证。后续的铣加工工序均采用进口合金刀具加工而成，刀具消耗1500元/件。12处端面深腔斜槽需采用电火花成型设备加工，加工效率低，继续工艺改进来提高该类零件的加工周期及加工效率。

1、工艺现状分析

1.1提高车、铣加工效率低

原有加工路线入下：粗车第一面→粗车第二面→细车端面外圆→车装夹基准面→半精车外圆→车工艺台→精车大头内孔→精车大头外圆→划线→铣窝→去毛刺→钻孔12-φ6.5→去毛刺→铣花边→钻孔3-φ5.08→攻丝→去毛刺→锪倒角。在密封外套的加工过程中，零件反复、多次的重复装夹定位，内外型面与工艺基准均不是一次加工而成，零件尺寸及各技术条件难以保证。零件反复、多次装夹定位，使得生产准备时间、工序间周转等待时间过长，生产管理成本大。因此，需集中加工工序，采用数控设备，以实现工序集中，提高零件的加工精度及加工效率。

1.2采用焊接车刀加工效率低

GH4169材料与普通钢件材料相比，其机械加工性能差，属难加工的材料，切削过程中需要消耗更多的能量，加工的主要特点如下。(1)切削力大：高温合金的切削力为普通碳钢材料的两倍以上。(2)切削温度高：切削高温合金的过程中，变形抗力大，刀面与切屑和工件间的摩擦剧烈，单位切削功率大，消耗的功率多，产生切削热量大。(3)刀具磨损剧烈：由于切削温度高，材料硬度高，黏结磨损现象严重，产生积屑瘤和棱刺，磨损刀具。由于以上的诸多原因的影响，普通焊接车刀在加工难加工材料GH4169时，加工效率低，刀具磨损严重，因此应优先选择具有高的抗氧化性、耐磨性的刀片材料。

1.3电加工12处斜槽

由于电火花蜂窝磨设备没有专业系统，不能提供可供选择的电参数配合，人工设定的加工参数不够优化，加工时间为8h/件，加工周期大，影响零件交付节点。因此，需增大并优化电加工参数，以提高加工效率。

1.4优化铣加工刀具

需通过加工试验，选择适宜的国产化刀具，以降低零件在加工过程中的切削成本。综合以上各种情况进行分析，可分别从数控机床、陶瓷硬质合金刀片的应用、电加工参数的优化、以及刀具国产化等方面对零件进行高效、优质、低耗加工的工艺研究。

2、高效加工方案设计与验证

2.1数控机床的应用

改变传统的普通车、铣加工方法，在TUR30、TU30等数控车床、加工中心上，实现密封环零件的半精加工、精加工、铣削加工等工序的集中，调整后加工路线如下：粗车第一面→粗车第二面→车装夹基准→半精车外圆、内孔→车大头内孔外圆→铣花边、钻孔、锪倒角→去毛刺→攻丝→去毛刺。经密封环零件的加工验证，在加工中心上一次装夹，可完成铣花边、钻孔、铣槽、锪倒角等全部铣加工的工作内容。改进后每件零件减少加工时间19h，减少生产准备时间6h，提高加工效率2.5倍以上。

2.2采用机夹刀具实现高效加工

零件外圆型面的特殊结构，决定了该零件在半精车工序的加工过程中必须先去除大部分的加工余量，以确保零件在精车工序中的加工余量降低、加工变形量小。陶瓷材料的`机加刀具，通常具有高硬度、良好的耐磨性能、耐热性、化学稳定性优良、并且不易与其他金属材料产生黏结等特点，适宜GH4169这种镍基高温合金材料的大余量切削加工。在加工过程中，我们选用肯纳的陶瓷刀具对零件进行加工验证，该类型的刀片刃口处的耐磨性能好，抗机械冲击力优良，在加工试验的过程中，转速115rpm、进给量0.2mm/r、切削深度为1mm。去除零件外圆的大部分余量仅用了35min，材料移除率为16cm3/min，零件的加工效率提高了5倍以上，并且各型面尺寸精度高、表面质量好。密封外套的内孔型面及外圆型面在精车试验过程中，均采用伊斯卡的硬质合金刀片来完成零件的加工验证。适宜转速为70rpm、进给量0.12mm/r、切削深度0.4mm，用时分别为40min、60min。该加工参数与零件在普通车床上使用普通焊接车刀加工相比较，加工效率分别提高了1.3倍和1倍以上。

2.3优化电加工参数

电加工生产率是指在单位时间内工件的蚀除量，可用公式表示Vw=KafeWU表示。其中Ka与加工条件有关的系数，fe脉冲放电频率，WU单个脉冲能量。可见，提高电加工效率途径在于提高单个脉冲能量、脉冲频率和加工系数。

2.3.1提高单个脉冲能量所谓提高单个脉冲能量，就是指在电加工过程中，提高脉冲电压、电流，改善放电波形。通过调整电加工参数，将脉冲宽度由250μs提高到300μs，低压电流10.0A提高到13.0A，高压电流0.5A提高到1.0A，包络宽度0μs提高到μs，包络停歇提高到1000μs。

2.3.2提高放电频率所谓提高放电频率，就是指压缩脉冲停歇的时间。但如果脉冲停歇时间过短，就会使工作液来不及抵消电离而恢复绝缘，导致连续的电弧放电，从而破坏放电过程。所以必须注意选择适当的脉冲宽度与停歇时间的比值，即选择合适的脉宽比。通过调整脉宽比，将脉冲宽度250μs调整为300μs、脉冲停歇200μs调整为100μs。

2.3.3提高加工系数包括合理选择电极材料、工作液等，以改善加工条件。我们沿用紫铜成型电极和煤油作为工作介质。

2.3.4加大电参数考虑到成型电极加工过程中放电面积逐渐变大，由底平面放电，变为底平面、两侧面和后斜面同时放电，脉冲宽度和电流应随之变大，以提高加工效率。在增大电加工参数的同时，必须调整成型电极的尺寸，以适应增大的放电间隙，加工出合格零件，经加工试验，将电极宽度由11.55mm~11.65mm改为11.5+0.050mm为最佳。最终4h加工出合格零件，节省加工时间4h/件，加工效率提高1倍。

参考文献

[1]郭永丰.电火花及线切割加工有问必答300例[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，.

7.典型零件加工工艺分析 篇七

箱体类零件是机械传动装置中重要的基础件, 箱体上若干有相互位置精度要求的孔构成箱体孔系, 包括平行孔系、同轴孔系等。孔系的加工方法与孔系的加工精度对保证传动装置的性能和质量具有重要影响。

一、平行孔系加工

平行孔系的精度要求主要是各孔轴线之间及轴线与基准面之间的尺寸精度和轴线间的平行度等几何精度。可以通过以下几种方法保证平行孔系精度要求。

1.找正法。采用辅助装置来确定各个被加工孔的正确位置, 如划线找正、心轴块规找正等。

2.镗模法。镗模是引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具, 利用镗模板上的孔系保证箱体孔系位置精度, 镗杆与镗床主轴多采用浮动连接, 以减小机床主轴的回转精度对加工精度的影响。

3.坐标法。首先将被加工孔之间的孔距尺寸换算为两个相互垂直的坐标尺寸, 然后精确地调整机床主轴与工件在水平和垂直方向的相对位置, 以间接保证孔距精度。为保证工作台和主轴的位移精度, 必须在镗床上加上坐标测量装置。

二、同轴孔系加工

在成批生产中, 常采用镗模加工箱体同轴孔系以保证其轴线的同轴度。在单件小批生产时, 一般不采用镗模, 常采用如下两种方法保证其轴线孔的同轴度。

1.利用已加工孔作支承导向。在加工好的箱体前壁孔内装一个导向套, 对镗杆起支承支撑和引导作用。它适用于加工壁间距较小的箱体同轴孔。

2.利用镗床后立柱作支承导向。镗床后立柱上的导向套作支承导向, 可解决因镗杆悬臂过长而挠度大进而影响同轴度的问题。这种方法需用较长的镗杆, 而且调整后立柱导套比较麻烦、费时, 通常适用于大型箱体的孔系加工。

三、孔系加工的精度分析

(一) 受力变形的影响

1. 镗杆受力变形的影响。

镗削过程中, 随着镗杆的回转, 径向力Fy与切向力Fz的合力Fyz方向不断改变。设Fyz引起镗刀刀尖径向位移为f F, 使得所镗孔径将减小刀尖位移量的2f F倍, 如图1所示。

2. 镗杆重力的影响。

镗杆重力的大小和方向是不变的, 所引起的镗杆挠曲变形始终垂直向下, 刀尖运动轨迹仍呈圆形镗孔直径基本不变, 但低速精镗时, 切削力及其引起的镗杆变形较小, 所以镗杆自重对加工精度影响较大。为减小镗杆的挠曲变形、提高孔系加工的几何精度, 可以采取加大镗杆直径、减小悬伸长度的方法, 或者采用导向装置以约束镗杆挠曲变形。

(a) 镗杆受力变形 (b) 对加工孔径的影响

(二) 镗杆与导套几何精度的影响

采用固定式导向装置镗孔时, 镗杆轴颈在导套内回转。精镗时, 切削力一般小于镗杆自重, 不能抬起镗杆。镗孔时镗杆轴颈表面以不同部位与导套内下方一定区域接触。所以镗杆及导套内孔的圆度误差将直接影响所镗孔的几何精度, 如图2所示。

(三) 镗削方式的影响

1. 悬臂镗、镗杆进给方式。

在镗杆不断伸长的过程中, 由于切削力的作用, 使刀尖的挠度值不断增大。切削力与镗杆重力合成后造成的刀尖挠度, 使被加工的孔径不断减小、轴线弯曲, 如图3所示。

2. 悬臂镗、工作台 (工件) 进给方式。

虽然刀尖在切削力与重力作用下有挠度, 但由于采用工作台 (即工件) 进给, 镗刀伸出长度不变, 刀尖挠度值为定值。所以只是被加工孔的孔径减小一定值, 但孔轴线直线性较好, 如图4所示。

3. 支承镗、工作台 (工件) 进给方式。

这种方式的特点与方式 (2) 类似, 且孔径尺寸均匀减小一个更小的定值, 如图5所示。

4. 支承镗、镗杆进给方式。

由于是镗杆进给, 故镗刀在支承间的位置是变化的, 所以因镗杆自重造成的弯曲会使工件孔轴线产生直线度误差, 效果不如方式 (3) 好, 如图6所示。

5. 使用镗模加工方式。

与前四种方式相比, 其变形最小。只是由于镗模 (相当于支撑) 是和工件以一个整体进给的, 在镗削过程中, 刀尖处的挠度是一个变值, 故镗出的孔有一定的几何误差。

6. 双支承镗、工作台 (工件) 进给方式。

在镗削过程中双支承与镗刀的相对位置关系不变, 刀尖处挠度为定值, 理论上不存在镗孔的几何误差。

摘要：以箱体零件孔系加工为专题, 研究其加工方案, 分析其加工精度。从而培养学生的工程素质和创新能力, 提高机械制造工程学课程教学质量。

8.典型零件加工工艺分析 篇八

【摘 要】文章从对轴类薄壁件的特性分析入手，对影响零件加工质量的因素，作了具体分析，揭示了薄壁零件切削加工的实质性问题。弹性变形与切削振动的关系，指出了提高零件在加工中防止变形，提高质量的工艺措施。

【中图分类号】 F407.44【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0250-02

前 言

随着社会的发展，人们对产品的质量要求不断提高，希望其产品轻巧、美观、环保、节约原材料，所以薄壁零件被更多应用到产品中。因此，提高薄壁零件的加工质量，对满足产品高品质的要求起着重要的作用。而该类零件的突出特征是零件的刚度低，精度高，在加工中容易产生变形，加工制造的难度大。因此对薄壁零件的加工进行深入的研究有着十分重要的意义。下面我们主要对轴类薄壁零件的加工作出分析研究。

一 、 薄壁零件的特性

薄壁零件的壁厚和零件的整体尺寸相比，很小。因而使零件本身刚性减弱，当受到外力的作用时容易引起变形。薄壁零件的工艺稳定性差。对于轴类薄壁零件，壁厚的大小对零件的加工质量影响很大。壁厚大的，刚度大。壁厚越小，零件的刚度越小，变形量越大。这是造成加工误差的天然因素，也即内因。有时为满足设计要求我们难以改变，那么我们就只能从构成加工误差的外部因素加以分析。下面我们分析造成加工误差的其他因素。

二、 薄壁零件加工误差分析

由上述分析可知，薄壁零件的刚度低，是造成加工误差的内部因素，构成加工误差的外因，一方面，与机床本身的精度，刀具的性状有关。另一方面，与零件所受外力有直接影响。

1、 切削力的影响

例如，在车床上或外圆磨床上加工长轴时，零件被装卡在两顶针之间。切削力Py，使零件发生弯曲变形。因而，在零件的全长范围内，切去的金属层厚度不均匀，在中间部分切去的金属层最薄，形成腰鼓形误差。（图1）

对于壁厚不均匀的零件，当加工偏心外圆时，由于切削力的影响，就会在薄壁处出现内外表面塌陷（图2-1），或外圆表面凸起的情况（图2-2）。

1） 发生永久变形时产生误差的情况；2） 发生弹性变形时产生误差的情况

2、 夹紧力的影响

利用三爪卡盘夹持零件进行镗孔时，零件的内孔，是当零件发生了弹性变形的情况下成形的（图3），当取下零件后，由于弹性的恢复，加工好的内孔，就会向原夹紧力的相反方向伸长，造成圆度误差。

3、 弹性变形与切削振动的影响

综上分析，尽管各类零件的形状结构不同，加工方法各异。但对影响加工误差的原因，却有一个共同点。这就是：外力引起的弹性变形，产生加工误差。其误差的大小，与零件发生弹性变形的程度有关。

切削过程中的弹性变形，是产生切削振动的重要根源。

切削振动，反回来又加剧薄壁零件的弹性变形。这种由变形引起振动，振动加剧变形的往返过程，是薄壁零件切削加工中的一个显著特点，也是造成加工误差的重要原因。

三、 改善薄壁零件切削加工的基本途径

根据薄壁零件刚度低的特点，在制定加工方案时，常常把增加零件的有效刚度，选择合理的夹紧方式，优选刀具几何参数以及改变工艺方法等手段，当作重要的措施原则。

1、增加零件的有效刚度，提高零件在加工中抵抗变形的能力。

当刀具切入刚度低的零件时，由于工件发生弹性变形，即使一把锋利的刀具，也会遇到来自工件方面的“以柔克刚”的反切削阻力。使工件与刀具的相对位移加大，切削振动加剧。在此情况下，必须提高零件的有效刚度，才能保证切削的顺利进行。例如，1）对长径比大的轴类零件，利用中心架和跟刀架，使有效长径比变小，使有效刚度增大。改变由两端顶起为一端用车头夹持，一端用顶针支撑的方式，以及对精度高的长轴，两端顶针孔必须经过研磨，获得正确的锥孔及高的光洁度等方法，都是减少接触变形，增大支承刚度的有效措施。2）对于薄壁筒零件欲增加其有效刚度，可以增加有效厚度着手，在零件受加持的部位，衬一足够厚度的整圆衬圈，连同衬圈一起加紧零件，使薄壁受到支撑，避免夹紧处的应力集中，减少夹紧变形。

2、选择合理的夹紧方式，消除或减少零件的夹紧变形。

1）在细长轴零件的加工中，由于零件的热扩散性能差，切削热会导致零件产生很大的线膨胀，加剧零件的弯曲变形和振动。若采用弹性夹头和塑性液压顶针并使用跟刀架，工件与卡爪间为线接触，起万向调节作用，可以减少零件的弯曲变形。同时采用反向走刀的切削方式，可提高加工质量。

由于零件很长，刀具由一段走到另一端，会因磨损过大而很快降低切削能力并带来加工误差。因此，在跟刀架的作用下，工件的刚度低，已不再成为矛盾的主要方面，而如何提高刀具的耐用度，则是能否完成这一切削过程的关键。于是，采用大走刀、小吃刀和低速切削的方法，常能收到满意效果。

2）选择轴向夹紧，改善工件的受力条件

当工件的内孔或外圆存在有圆度误差时，不论夹持外圆或内孔，夹紧变形都是难以避免的。可实施轴向夹紧。对于薄壁筒类零件，实行轴向夹紧的优点在于，当圆筒形零件承受外力时，从力学的观点分析，在互相垂直的轴向和径向，零件承受的应力（δ）是不相等的。当轴向夹紧时零件许可承受的外力，比径向夹紧时许可承受的外力大得多。因此，实施轴向夹紧，可以保证夹紧力的作用方向始终通过零件本身刚性最强的截面。

3、 改进工艺方法

对于一些薄壁环状零件，像光学玻璃压圈、隔圈、垫环等。都具有壁厚小，两端面平行度高的特点，为避免第二次装卡时产生夹紧变形，多采用一次装卡的方法完成最终工序的加工。

4、 优选刀具几何参数，提高切割能力

刀具几何参数的合理选择，是反映切削过程中多因素综合效果的重要标志。各个几何参数，包括切削角度、刀口形状、刀刃形状。在切削过程中都不是孤立的在起作用，而是互相影响、互相制约。选择时除应遵循一般的切削规律，还应针对薄壁零件的工艺特征，侧重于保持刀刃的锋利和切削过程的稳定。例如，从降低切削力，减少切削变形，加强刀具的切割能力来看，应选择大的前角和后角及小的刀尖角。为消除由于前后角的增大对刀刃强度的影响，可采用带倒棱的刃口形式达到锐中求固的目的。

但从减少切削振动来看，往往采用较小的后角，以增大刀具后面与工件的接触面积。限制振动的振幅，达到消振的目的。尤其当对薄壁筒零件进行车削加工时，在刀具的主、付刀面上，用油石劈出后角等于零到负五度的消振棱。有助于消除由于零件刚度小而产生的低频振动。

为减小由于刀具的推挤作用产生的加工误差。应采用大的主偏角（φ=75°～90°），使切削力的分布有利于防止零件受力变形，减小切削振动。为不使刀口强度过多的削弱，可在刀尖处做出局部的小主偏角φ，形成圆弧或直线的过渡刃。

刃倾角的作用主要是控制住刀刃强度和排屑方向。针对薄壁零件刚度小，切削力不大的情况，一般刃倾角取负值（刀尖高），既可以保护已加工表面不被流屑擦伤，又可降低切削分力Py引起的振动。

参考文献

[1] 仪器制造工艺学 ——————————————北京工学院

[2] 金属切削加工基本原理和机床（美）布斯罗伊德———— 山东科技出版社

9.典型零件加工工艺分析 篇九

1.工艺路线的选择

在薄壁零件的加工过程中应当重点对工艺进行分析，并对在加工的过程中，对于薄壁零件的变形规律进行研究，要重点对加工过程中，保证零件的材料变形进行分析，确保零件的加工形状和质量能达到设计的标准。在粗加工和精加工之间可以适当的对半进行处理，是为了消除加工过程中所产生的切削力以及夹紧应力，还有就是要保证零件在进行装配和调试的过程中保证稳定性。合理的工艺路线在薄壁零件的加工过程中是非常具有研究意义的。

2.提升刚度

薄壁零件因为其自身的原因，它的刚度是比较差的，对薄壁零件的刚度的提高可以有效的消除加工的过程中由于加工工作对于工件精度的影响。同时也是可以消除交工的振动的。

3.适当的装夹

10.数控车削零件图工艺分析 篇十

在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面：

1．构成零件轮廓的几何条件

在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意：

（1）零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成；

（2）零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；

（3）零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。

（4）零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。

2．尺寸精度要求

分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。

3．形状和位置精度的要求

零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。

4．表面粗糙度要求

表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。

5．材料与热处理要求

11.典型零件加工工艺分析 篇十一

复合加工是机械加工领域中最流行的加工工艺之一，是一种先进制造技术。与常规加工设备不同的是，一台车铣复合加工中心实际上相当于一条生产线。它把几种不同的加工工艺在一台机床上实现。车铣复合加工技术完全不同于普通意义上的把车削与铣削功能的简单叠加，它完全不同于传统的车削加工原理和部分车削功能部件，增加了C轴功能（准确定位、连续旋转、分度功能等）（图1）。因此，车铣技术是车削主轴和铣削主轴合成运动的一种先进的切削方法。

图1

二、车铣复合加工的特点及分类

车铣复合加工可分为面车铣(正交)和周边车铣(平行轴)两种方法（图2）。面车铣是最常见的方法，主要运用端铣和面铣来加工工件外侧。他的特征是主运动为刀具的旋转运动（一般转速较高），而工件的旋转运动（一般转速较高）为铣刀沿工件圆周方向的进给运动；周边车铣使用侧面和面铣或长刃铣刀，主要用于内侧加工。切削速度由刀具的旋转来提供，进给则通过工件的旋转与刀具的线性进给相结合来进行。

三、车铣复合加工技术的加工优势

第一，采用复合加工，工序高度集中，避免了零件加时在机床间频繁的工序转换过程，大大缩短了生产工序，有利于零件加工质量的保证。第二，减少加工设备和工作地数量，提高设备利用率，降低资产投资、生产成本和管理成本。第三，减少装夹次数，提高加工精度。装夹次数的减少避免了由于定位基准转化而导致的误差积累。同时，目前的车铣复合加工设备大都具有在线检测的功能，可以实现制造过程关键数据的在线检测和精度控制，从而提高产品的加工精度。第四，与传统车削相比，车铣极易实现高速切削，而高速切削的一切优点可在车铣中得以体现，如切削力比传统切削可下降30％，机床和刀具承受的负荷小，也有利于机床精度的保持。第五，工件转速相对比较低，加工薄壁件时几乎没有离心力产生的变形。

四、车铣复合加工的数控编程技术

与传统的数控编程技术相比，车铣复合加工的程序编制难点主要体现在以下几个方面：

一是工艺种类繁杂。

二是加工程序的编制结果必须同工艺路线保持一致。

三是需要对加工程序进行整合。

五、车铣复合加工的工艺性原则

在车铣加工工艺中，车铣工艺设计是十分重要的环节，工艺设计的好坏直接关系到加工程序的正确性与合理性，以及加工质量和效益。车铣复合加工的工艺特点是：

第一，车铣加工一般需要在一次装夹下完成车、铣、钻等多种加工，因此其加工工艺具有集成性的特点，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少，从而使零件的加工精度和生产效率有较大的提高。

第二，车铣复合加工的工艺设计工作必须相当严密，与普通机床加工工艺相比，具有更少的加工工序，但是加工程序的编制也较一般机床复杂得多。

六、典型零件的加工工艺分析

该产品属于壁薄零件，具有壁薄零件的加工特点：在夹紧力的作用下容易产生变形；切削热会引起工件热变形，从而使工件尺寸难以控制；在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度，形状、位置精度和表面粗糙度。

该产品的加工难点分析：该产品除了加工薄壁件的难点外，还有加工径向圆柱孔、孔口倒圆及3/4外凸圆柱面的加工，这些都是在普通数控车床上不能加工的。

加工方案如下：

装夹Ф38棒料，伸出长度足够，钻孔至φ20×58；

车铣（周边车铣）内孔及螺纹至尺寸要求，注意保證螺纹质量；

切断，预留校正基准面；

掉头使用螺纹心轴装夹，使用预留基准面进行校正；

车铣（正交车铣）加工φ23、φ36及锥面至尺寸要求，注意薄壁件的悬臂加工的加工刀具及加工方式。

车铣（正交车铣）加工径向圆柱孔φ12、孔口倒圆R12及3/4外凸圆柱面φ32.4，注意铣削力对悬伸薄壁件变形的影响；

拆下工件，去毛倒棱，并进行自检。

12.典型零件加工工艺分析 篇十二

当前, 我国加工产业正处于转型状态, 在机械加工的过程中, 机床的运用十分广泛。数控加工机组是现代机械加工产业当中的核心, 而模具则是数控加工当中的核心构件。因此, 模具本身的设计和质量与加工行业的发展息息相关。

1 数控技术的发展情况

目前我国的经济技术正处于高速进步当中, 人们的日常需求越来越趋向多样化, 也使得生活当中对于日用品及其它产品的要求越来越高, 而这就导致现代产品的更新换代速度较快, 加工企业小批量生产业务增加。同时, 当前我国轻加工业的生产速度也在不断攀升, 各类日用品的消耗速度也较快, 那么对模具本身的精度要求更高。但当前我国相关模具设计和生产方面仍存在一定的问题, 对模具的使用和制造产生一定的阻碍, 亟待解决[1]。

2 数控铣加工技术的特点

(1) 能力强。对于数控铣加工技术来讲, 其具备较强的复杂加工能力, 在飞机、轮船等制造过程中, 均会应用到数控铣加工技术。其加工质量同产品质量及性能间密切联系。该技术能够进行普通加工技术所无法进行的复杂加工任务。

(2) 质量优。该技术属于数字化技术, 能够在程序操控下完成自行加工操作, 从而防止由于人为因素导致的加工误差等问题。另外, 如果加工期间参数出现错误, 铣加工技术能够借助数控系统对其进行校正、补偿, 从而确保加工顺利进行。

(3) 效率高。与传统的模具零部件加工技术进行比较发现, 数控铣加工技术在进行模具零件加工时效率更高, 特别是针对一些五面体零部件及柔性单元零部件, 一次操作就能够完成多数位置的处理, 可以高效降低因为重复加工而导致的误差出现概率, 同时增快加工速度[2]。

(4) 柔性好。良好的柔性主要表现在对不同零部件模具进行加工期间, 仅需要调整设定程序, 就可以对不同种类的元件进行加工, 从而避免了专门制定工装夹具的问题。由此, 也在很大程度缩减了产品生产及加工的时间, 更适合现代社会小零部件生产的需求。

3 对模具数控编程的基本流程进行优化

在进行模具零部件加工期间, 数控铣加工技术从本质上分析依旧需要在数控机床上操作, 那么, 就需要对数控的编程流程进行控制, 从而确保加工的质量。一般情况下, 流程主要包括准备、方案、编程、定型四个阶段[3]。 (1) 准备阶段。在进行零部件加工前, 需要预先做好准备工作, 编程人员仔细阅读、分析相关数据信息后, 需要对数控编程程序进行制作、处理; (2) 方案阶段。在完成准备阶段后, 编程人员就需要结合车间现有资源, 即刀具、机床、设备、生产能力等条件编订生产零部件模具的相关规程。 (3) 编程阶段。此阶段是整个基本流程中最为重要的环节。程序编订期间, 结合零部件的特性, 构思加工方法及过程, 另外, 需要系统考虑加工机床及车间的情况, 选取合适的夹具等零件, 同时在选定方案的前提上借助计算机计算出相应的运动轨迹。之后利用仿真软件进行认证, 调整刀轨, 进而确保程序的正确性。 (4) 定型阶段。此阶段不仅是数控流程编订的最后阶段, 而且也是极为关键的验收阶段。该阶段较为常用的程序包括CLS格式文件及PRT格式文件。

4 对模具数控刀具进行优化

在进行模具零部件加工期间, 刀具具有十分重要的作用, 为了保障加工质量, 需要对刀具进行优化, 可以从以下两方面入手:其一, 合理选择刀具的类别及型号。刀具在数控铣加工技术中被广泛应用, 主要用于切割模具的成型面, 一般来讲, 较为常用的刀具类别包括球头刀、平头刀等, 型号一般在满足模具零部件质量基础上选用大型号的刀具;其二, 合理选择刀具的材质。在选择刀具的材质方面, 需要结合零部件的原材料及切削要求进行挑选, 尽量避免出现硬质刀具无法完全发挥切割功能而出现浪费的问题。在生产一些形状复杂、硬度较高的零部件时, 尽量选择高速钢材质的刀具, 进而确保符合耐磨性及切割速度、刚想强度等方面的需求[4]。

5 对模具数控零件进行优化

(1) 优化加工方法。在加工模具零部件期间, 首要注意的内容就是确保切割刀能够平稳的在斜面的运行, 不可以出现突然转变运动轨迹的问题, 另外, 保证刀具切割斜面、圆弧等位置时速度稳定。当切割刀同零部件的倾斜面接触时, 会出现一定摩擦, 从而发生共振问题, 那么就需要对切割的长度及切入角进行控制, 减少共振情况发生。

(2) 优化切削量。在进行数控铣加工技术操作期间, 切削量的多少与模具零部件整体质量之间存在紧密关联, 因此, 需要对切削量及切削的速度进行调控, 进而保证零部件表面光滑, 加工质量符合要求。通常来讲, 切削的数量需要建立在零部件原料刚性强度允许的基础上, 保证加工深度同切削深度相统一, 从而降低走刀概率, 提高加工质量。

(3) 优化内斜面。当对模具零部件的内斜面进行铣加工处理时, 需要对入刀方法进行优化, 以往多采取竖直入刀, 就需要相应降低切割的速度, 同时模块零部件表面也较粗糙, 刀具受损较严重。可以采用螺旋入刀的方法, 能够获得良好的切割效果, 但是需要注意入刀的半径。

6 总结

总而言之, 本文对模具零部件应用数控铣加工技术的方法、特点等内容进行了分析, 提出了优化措施, 目的在于更好的提高铣加工技术的水平, 保证零部件加工质量, 降低成本投入, 为生产企业增加经济收益。

参考文献

[1]刘汉华.数控铣加工模具零件工艺优化策略研究[J].科技创新与应用, 2015 (08) :64.

13.零件加工合同 篇十三

乙方:

甲方委托乙方制造铸铁零件。为规范双方的经营行为，本着公平、公正、互利、共赢的原则，双方经协商达成如下协议:

第一条:甲方委托乙方制造的铸件应按甲方提供的相关图纸制造;

(1)确保外观光滑，无飞边、毛刺。

(2)铸件表面应清洁、修整、肉质化，清除浇注冒口、粘砂、型腔的残留物，不得少肉。

③铸件表面不允许有机加工后的表面缺陷，不允许有影响性能的裂纹、冷坑、缩孔等缺陷。

④铸件未加工表面和内部有缺陷，需要双方协商修复。

⑤乙方应对铸件进行喷丸处理。

第二条:铸造加工材料的品牌及单价:

①材料等级:HT200

②单价:5300元/吨，以后会随着市场上材料的价格区间波动。需要双方另行约定。

第三条:模具由乙方制作，费用由甲乙双方承担，如甲乙双方不再合作，甲方支付乙方承担的模具费用的一半，但模具所有权归甲方所有..乙方负责协调成型铸件的运输，甲方负责运费。

第4条:付款条件:

①乙方首次交付铸件时，经甲方验收合格后，甲方支付铸件总额的百分之 作为长期质量保证..甲方一次性支付第二次交付铸件的总额。以后长期合作等等。双方解除合同后一个月，甲方付清质量保证金。

②这种支付方式是双方长期合作的基本条约。

第五条:本合同未尽事宜，由双方协商解决。

第六条:本合同一式两份，甲乙双方各执一份。本合同经双方签字盖章后生效。

甲方(签字盖章):

乙方:

14.典型零件加工工艺分析 篇十四

在机械零件加工产业中一直流传着“运用好热处理技术，零件一当数个”的句子。由此可见，在机械零件加工技术中，热处理技术是尤为重要的。因此在机械零件加工过程当中，其零件的质量是受热处理技术影响的，即热处理技术运用较好，零件产品的品质就好。因此，在机械零件加工的过程中必须运用好热处理技术，这是提升产品质量最为直接的有效方法。

1 热处理加工技术的重要性

在机械零件加工的过程当中合理地运用热处理技术，既能够提升零件的质量，又能够减少不必要的损失。因此，对热处理技术必须给予足够的重视，这是产品质量的重要保证。

2 零件加工的方法

2. 1 机加工的方法

正确的机加工能够促使热处理加工的质量得到提高，反之会造成切削加工过后机械零件的表层较为粗糙，且还为下一阶段的淬火埋下了裂纹的起因，促使零件经过热处理后形成软点和较大的多余应力。

2. 2 线切割的加工方法

15.表壳类零件的工艺分析与数控加工 篇十五

从图1中可以看出, 该零件的布局主要由型腔、凹槽、凸台、孔等特点构成, 其零件的外形较庞大;底面由型腔、腔内薄壁凸台、小方柱等构成;正面由凸台、圆槽等组成;加工后的零件具有一定的观赏性, 特别是底面;在普通铣床上难以加工, 需要在数控铣床或者加工中心上进行加工, 零件的程序需要采取Mastercam软件进行自动编程。

2 零件的工艺分析

2.1 毛坯的材料选择

该零件为板类零件, 故其毛坯选择为板材, 毛坯材料为45钢, 根据零件图的技术要求中设置的毛坯尺寸为120mm×80 mm×30 mm。

2.2 装夹方式的选择

在机床上加工要先定位, 就必须先让工件在机床上有一个准确位置, 再保证一定加工精度;然后将其固定, 使其在加工中连结位置稳定, 这便是夹紧。工件的装夹便是定位和夹紧的过程。

这一零件的加工需要多次装夹才能完成。在第一次装夹时为铣削零件的底面、型腔、腔内凸台、孔等部位, 这次装夹时以毛坯外表面定位, 采取平口虎钳进行装夹;第二次装夹时加工零件的上表面、凸台、凹槽等部位, 此次装夹可以以加工好的底面及外轮廓的对边进行定位, 用虎钳压紧即可。

2.3 加工顺序的安排

依加工生产顺次的放置原则:先粗后精、先面后孔、基面先行。

根据该原则, 该零件的加工顺序为:铣底面→铣外轮廓→铣型腔→铣椭圆凹槽→铣倒角→铣方凸台上的8-R4槽→钻6-8孔→铣2-13沉孔→掉头铣上表面→铣外轮廓→铣大凸台轮廓→铣圆凸台→铣圆槽→铣圆角R1。

2.4 加工刀具选择

刀具的选择是数控加工中非常重要的工艺内容, 它不仅可以影响机床的加工效率, 还能直接影响加工零件的质量。刀具选择如表1。

3表壳零件数控加工

3.1设置零件刀具路径

该零件外形比较复杂, 故选用Mastercam软件自动刀具轨迹, 例举铣外轮廓刀具路径, 如图2, 铣大凸台轮廓如图3, 其他不作一一介绍。

3.2仿真加工

表壳零件正面仿真加工如图4, 反面仿真加工如图5。

3.3生成G代码 (如图6)

4 结语

本文对表壳类零件进行工艺分析, 并设置零件的加工工艺参数, 进而生成数控切削的G代码;我们通过零件的仿真加工, 还可以实现对刀具轨迹的优化处理, 这样就可以避免零件在实际加工过程中出现的过量切削、漏切和碰撞等问题, 确保了该程序的正确性。

摘要：以表壳零件为例, 介绍了板类零件从毛坯到成品的加工过程, 对零件的结构进行了分析, 制定了零件的加工工艺内容。通过对零件的三维仿真, 介绍表壳零件的加工步骤。

关键词：表壳零件,加工工艺,三维仿真

参考文献

[1]沈剑峰.板类零件的工艺分析及加工[J].港澳经济, 2015 (2) :120.

[2]张延爱.层次分析法在品牌延伸策略中的应用研究-以江苏井神盐化股份有限公司为例[J].产业与科技论坛, 2012, 11 (18) :126-127, 125.

[3]姜海峰.数控技术专业的现状与未来展望[J].产业与科技论坛, 2012, 11 (18) :124-125.

16.典型零件加工工艺分析 篇十六

［关键词］课程内容模块化案例式教学

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2013）08-0107-02

一、教学内容的选择原则

（一）基础性原则

典型零件工艺设计课程在教学内容的选择上，舍弃了复杂的理论分析与计算，以理论够用为度，要求学生掌握机械加工与工装设计的基础知识与基本原理，熟悉机械加工与工装设计的基本技能，并且具备绿色制造与质量意识等基本理念，以期实现课程的有效教学。

（二）针对性原则

针对性原则是指在教学内容的选择上，充分听取并考虑学生的需求与建议，了解学生在学习过程中较难把握的内容，集中讲解，攻克难点，实现课程的拉动型教学。

（三）实效性原则

典型零件工艺设计课程在教学内容的选取上，强调学生应用能力的培养，力求使教学内容联系加工实际，贴近生产一线，强化综合运用，突出应用特色，了解机械制造的现状和发展趋势，使学生在毕业后能迅速胜任生产一线的技术岗位。

二、教学内容的取向

（一）用教材教而非教教材

把教学内容视为教材已经成为一种传统观点。许多人把教学内容看作学生应该习得的知识，而知识的传递以教材为依据。因此，工作的重心就落在了选择哪些学科知识编写教材。在这种情况下，教师变成了把教材中的内容照本宣科讲给学生的“搬运工”，教学过程固化为教师“教教材”，学生“学教材”的封闭状态。实际上，教师不应该只关注教材本身，而更应该注意教材和学生当前的需要和能力之间的相互作用。也就是说教师既要懂得教材，还要了解学生的需要和能力。

典型零件工艺设计课程虽然编写了授课教材，但在具体教学过程中，教师并非按照教材照本宣科，而是仅仅把教材作为辅助教材的工具。比如在讲授“六点定位原理”时，任何一本教材讲的都是六点定位的原理，即用六个点就可以限制工件的六个自由度，然后讲授常用定位元件。而学习者实际进行定位方案设计时，最需要掌握的知识是工件本道工序应该限制的自由度，这在教材里边都没有讲述。所以，在讲授本节内容时，需要介绍大量的工件工序简图，根据本工序加工要求，分析应该限制的自由度，这样，学生才能更好地掌握或理解六点定位原理，在定位方案设计时，才会运用六点定位原理，也才能很好地掌握完全定位、过定位和欠定位等概念。教师在教学过程中用教材提供刺激学生的反应和指导学生学习过程的环境。教师用教材改变刺激环境，以便学生形成良好的智力和情绪倾向。

（二）紧密结合工程实际

教育最初是为了把人类社会生活的内容教给年青一代而出现的，教育的本质决定了教学内容与社会生活存在密不可分的联系。然而目前学校中的教学与社会群体的习惯与理想之间联系的纽带被伪装甚至掩盖，两者之间的联结变得松散，似乎毫无联系。最终，教学内容变成只为自己存在的僵化的知识。学生只需要去掌握它而不考虑其社会价值。在这种情况下，教育的本质被歪曲误解。

“典型零件工艺设计”课程在教学内容设计上，充分考虑了教学内容与工程实际的关系，以机械和工装设计生产一线的实际案例作为教学导入，在教学内容设计上，以应用为目的，使学生能够在课程结束后，运用所学的机械加工知识，针对现场实际，解决生产一线零件工艺编制及工装设计等问题。本课程以工程实际中经常遇到的轴类、套筒类、箱体类、齿轮类、叉杆类零件为研究对象，介绍其加工工艺及工艺装备。同时，教学内容还坚持与时俱进，及时向学生介绍工装设计、零件加工新工艺、新技术、新方法等，保证学生了解目前机械加工和工装设计的前沿动态。

（三）强调学习者的主体经验

强调学习者的主体经验包括两个方面：第一，尊重学生的主体地位。典型零件工艺设计课程在教学内容设计上注意给学生更多的独立思维空间，舍去了复杂的理论分析和计算，内容层次清晰，循序渐进，适合学生自主探究学习的需要；第二，关注学生的经验获取。经验包含着一个主动因素和一个被动因素，这两个因素以特有的形式相结合。在主动的方面，经验就是尝试，在被动的方面，经验就是承受结果。典型零件工艺设计课程以典型零件的加工为研究对象，使学生获得常见零件加工顺序合理安排、工艺参数确定和典型夹具设计的经验和知识。一个零件的加工工艺是多样的，不是一成不变的，永远是“硬件”（生产条件）决定“软件”（机械加工工艺规程），所以又要使得学生灵活运用所获得的知识和经验。同时，为学生安排了充分的课程设计、实习环节，为学生主动尝试与试误中总结经验创设了丰富的环境。

三、教学内容的模块化设计

（一）理论依据

教学内容的模块化设计借助了计算机科学的概念。计算机科学中的模块化指解决一个复杂问题时自顶向下，逐层把系统划分成若干模块的过程，模块是可组合、分解和更换的单元。教学内容的模块化有两方面的含义，一方面各模块自成体系，能够解释或解决一类特定问题，另一方面各模块之间又有一定接口，能够根据需要灵活组合。

（二）设计原则

1.整体化原则

各教学内容模块以基础知识、基本技能、基本理念为依托，反映典型零件工艺设计课程完整的理论框架和清晰的结构，整理出教学内容的主线，揭示不同模块之间的联系，让学生对课程的知识体系有一个整体的把握。

2.体系化原则

每个教学内容模块的构成体系包括三个部分：导入部分、核心部分和拓展部分。同时，每个教学内容模块自成体系，围绕一个或几个问题，从描述现象，提出问题，建立概念到通过演绎或归纳得出方法，目的在于能够解释或解决这类问题，最后将概念和方法应用于实际问题的解决中。

（三）各模块简介

典型零件工艺设计课程的教学内容具体分成八个模块。模块一是绪论，讲述机械制造技术的发展和课程导读；模块二是机械加工工艺规程制订基本知识；模块三是机床夹具设计；模块四是常见典型零件加工工艺及夹具分析；模块五是齿轮加工工艺及精度分析；模块六是连杆加工工艺及夹具分析；模块七是活塞加工工艺及夹具分析；模块八是拨叉加工工艺及夹具分析。

四、基于模块的教学设计

（一）教学内容的动态调整

教师在教学过程中可以结合教学内容选择的针对性与时效性原则，动态组合教学内容。首先，各模块的内容深度可以相机调整，教学中只涉及该模块的基本内容，或深入到该模块的拓展部分，也可以根据针对性原则和时效性原则做出选择。其次，各模块的课时可以动态调整。教学中是以加工工艺规程制定为主还是以机床夹具设计为主，是以基本理论为重还是以实践应用为重，可根据学生已学课程和自身特点进行选择。

（二）教学内容的灵活导入

教学过程中一定要激发学生的学习兴趣，而教学内容的导入方式对激发学生学习兴趣有着至关重要的作用。根据模块的不同特点，采取不同的导入方式。理论性强的模块，采用问题导入法；应用强的模块，采用案例导入法，案例都具有典型性，使学生有深入探究的意愿。

（三）教学内容的合理展开

教学中实现有效教学的关键是发挥学生的学习主动性。围绕每个模块要解决的核心问题，采用现象或案例为引子，以问题为导向，以学生为主体的探究式教学方法组织教学内容。首先，在模块的导入部分，教师创设学习情境，选择案例，结合多媒体手段展示给学生，再提出问题，解决问题。其次，在模块的核心部分以学生为主体，在教师的引导下，实现师生之间、生生之间的互动，共同寻求问题的解答，归纳出模块的关键概念和重要原理；最后，在模块的拓展部分，结合生产实际和典型案例，以学生为主导来解释或解决问题，鼓励学生课后查阅资料，咨询专家，互相探讨深化问题。

基于上述教学过程，各模块的教学内容是在学生不断思考中，如同剥笋一样层层展开，最后露出核心。通过这样的方式展开教学内容，不仅使学生掌握了关键概念和基本原理，更重要的是教会了学生思考问题，探索求解的方法。

（四）多样化的习题形式

“典型零件工艺设计”课程的教学目标，既要学生掌握该课程的关键概念和基本原理，也要求学生具备一定的应用能力，能够解决生产一线的实际问题。根据各模块的不同特点，在习题形式上采用多样化的呈现方式。偏重于理论的模块，习题主要强调概念的记忆和原理的理解；偏重于应用的模块，习题则主要强调解决实际问题的能力。

［参考文献］

［1］皇甫全，王本陆.现代教学论课程［M］.北京:教育科学出版社,2003.

［2］吕达.杜威教育文集（第2卷）［M］.北京:人民教育出版社,2008.

［3］白海清.典型零件工艺设计［M］.北京:北京大学出版社,2012.

［责任编辑：碧瑶］