车床 铣床工艺规程设计.docx
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车床铣床工艺规程设计
目录
1车削类零件工艺设计3
1.1零件图样及其工艺分析3
1.2工艺方案设计7
1.3小结10
2铣削零件工艺设计12
2.1零件图样及其工艺分析12
2.2工艺方案设计16
2.3小结17
3心得体会19
4参考文献19
1车削类零件工艺设计
1.1零件图样及其工艺分析
1.1.1零件图
图1-1车床零件图C3.12
材料：
铝合金
技术要求：
（1）未注倒角C2
（2）设右端中心为坐标原点，直径值编程
（3）轴毛坯：
Φ40X105
1.1.2.确定生产类型
本零件生产量不大，故应生产类型为单件小批量生产。
1.1.3．图样分析
图1-2标准公差等级
1.1.4精度等级
其余选用IT12的精度等级
表1-1车床尺寸精度等级
尺寸
公差等级
标准公差数值
Φ38
IT13
0.35
Φ380-0.35
Φ28
IT13
0.35
Φ280-0.35
Φ34
IT12
0.25
Φ340-0.25
Φ30
IT12
0.25
Φ300-0.25
Φ26
IT12
0.21
Φ260-0.21
续表1-1
尺寸
公差等级
标准公差数值
88
IT12
0.35
88+0.175-0.175
73
IT12
0.3
73+0.15-0.15
45
IT12
0.25
45+0.125-0.125
20
IT12
0.21
20+0.105-0.105
28
IT12
0.21
28+0.105-0.105
20
IT12
0.21
20+0.105-0.105
1.1.5表面粗糙度:
由图纸可见,表面粗糙度全部为Ra3.2
1.1.6技术要求：
1.未注倒角C2
2.设右端中心为坐标原点，直径值编程
3.轴毛坯：
Φ40X105
1.1.7分析结构特点：
由图可见，此零件属于轴类零件，轴类零件属于旋转体零件，主要由圆柱面、圆弧面、螺纹及退刀槽等表面构成，其长度大于直径。
根据其结构形状又可分为光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、异型轴（十字轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴）等。
1.1.8结构工艺性：
（1）图纸上有未注倒角C1，标注倒角C2，倒角通常为了方便装配和安全操作，常在轴和孔的端部加工出倒角。
倒角多为45°。
（2）图纸上有8mm宽的退刀槽，为加工零件和后续的螺纹时容易退出刀具，以及与相关的零件装配时能够紧靠，常在加工表面的轴肩处预先加工出退刀槽。
（3）上有螺纹，螺纹大径为30mm,螺距1.5mm。
图1-3圆度，圆柱度公差等级
图1-4平行度，垂直度，倾斜度公差等级
1.1.9形位公差：
图纸中未注明形位公差，根据GB_T1184-96未注形位公差，以Φ38的轴线为基准，ø280-0.35、ø26、的圆柱度公差为0.052，ø34，ø30的圆柱度公差为0.062。
88+0.175-0.175与轴心线的垂直度误差为0.4。
1.1.10选择毛坯
因零件的阶梯轴外圆直径差较小，且为回转类零件。
应选择棒料，按零件尺寸初步确定毛坯尺寸Φ40X105。
由图纸得，材料为铝合金。
1.1.11选择定位和工件装夹方式
确定坯件轴线和右端大端面为定位基准。
右端采用三爪自定心卡盘定心夹紧、左端采用活动顶尖支承的装夹方式。
三抓卡盘可自动定心，不需花很多的时间找正工件，效率比较高，适用于大批量中小规格的零件。
毛坯外圆为零件主要定位基面，毛坯轴线为定位基准。
粗加工可采用三爪自定心卡盘安装方案，精加工也可采用三爪自定心卡盘安装方案。
加工ø380-0.35时，为保证其尺寸的精度，定位主要基准亦应为外圆毛坯中心线。
加工零件的另一端时，则以ø380-0.35为定位基准，保证零件图中位置精度要求。
1.2．工艺方案设计
1.2.1选择加工方法：
毛坯外圆及零件上其它回转面粗、精加工均采用车削。
1.2.2划分加工阶段：
粗加工和半精加工。
1.2.3安排工序顺序：
（1）车左端面留余量
（2）粗加工零件的左端外面至ø38端处倒角
（3）半精加工零件的左端外圆至ø38端处倒
（4）掉头车右端面至总长要求
（5）粗加工零件的右端外圆至ø38端处倒角
（6）半精加工零件的右端外圆至ø38端处倒角
（7）车退刀槽
（8）车螺纹
1.2.4选择机床：
由于精度等级较低，故选用装备西门子840D系统的CK6140数控车床。
1.2.5工装：
由于零件本身长度短，刚度较好，又因为精度等级不是很高，故选用三爪自定心卡盘。
1.2.6工量具：
（1）外圆：
千分尺25-50mm,精度为0.001mm
（2）轴阶长度：
游标卡尺0-150mm，精度0.02cm
1.2.7确定加工工艺路线：
车左端面——粗车左端外表面——半精车左端外表面——调头——车右端面——粗车右端面外表面——半精车右端外表面——车退刀槽——车螺纹
根据书本《数控机床现代加工工艺》P137表2—10得外圆柱面和端面时
表1-2工艺路线
加工方法
经济精度等级/IT
表面粗糙度Ra/um
粗车
11~13
12.5~50
半精车
9~10
3.2~6.3
轴毛坯为Φ40X105分别加工Φ380-0.35和Φ280-0.35的轴段
首先，通过查表或凭经验确定毛坯总量及其公差，工序余量以及工序的经济精度和公差值，然后，计算工序尺寸，计算结果如下表：
Φ380-0.35
表1-4Φ38加工工序
工序名称
工序余量
工序经济精度
工序基本尺寸
工序尺寸及公差
半精车
0.8
0-0.35
38
Φ380-0.35
粗车
1.2
0-0.25
38+0.8=38.8
Φ380-0.25
毛坯
2
+1.5-1.5
38.8+1.2=40
Φ40+1.5-1.5
Φ280-0.35
表1-5Φ28加工工序
工序名称
工序余量
工序经济精度
工序基本尺寸
工序尺寸及公差
半精车
0.8
0-0.35
38
Φ380-0.35
粗车
1.2
0-0.25
38+0.8=38.8
Φ380-0.25
毛坯
2
+1.5-1.5
38.8+1.2=40
Φ40+1.5-1.5
端面加工余量和工序尺寸，查《数控机床现代加工工艺》，得余量为
Z毛坯左=3.5mm
Z毛坯右=3.5mm
Z粗车=2.5mm
粗车经济精度IT12，T精车=0.45mm
精车经济精度IT9，T精车=0.1mm
毛坯尺寸为L毛=88+3.5+3.5=95mm
第一次粗车尺寸为L粗=105-Z粗车=95-2.5=92.5mm
第二次粗车尺寸为L粗=92.5-2.5=90mm
左端面半精车余量3.5-2.5=1mm
右端面半精车余量3.5-2.5=1mm
第一次半精车尺寸为L精=90-1=99mm
第二次半精车尺寸为工件设计尺寸88mm
图1-5工序尺寸图
1.3小结
1.3.1工序顺序安排
根据“先基面，后期他”的原则，开始先将定位基准面加工出来。
然后适当安排次要表面的加工和热处理，检验等工序。
如表：
表1-6加工工序顺序安排
工序号
工序名称
工序内容
设备
工艺装备
1
冷拉拔
将铝合金拉拔成棒料
2
车端面
车左端面
CK6140
T01
3
粗车
以毛坯中心线为基准，粗车左端ø38外表面
CK6140
T01
4
精车
以毛坯中心线为基准，精车左端ø38外表面
CK6140
T01
5
调头车
车右端面至总长要求
CK6140
T01
续表1-6
工序号
工序名称
工序内容
设备
工艺装备
6
粗车
以ø380-0.35端外圆中心线为基准，粗车右端各外表面
CK6140
T01
7
精车
以ø380-0.35端外圆中心线为基准，精车右端各外表面
CK6140
T01
8
切槽
以ø380-0.35端外圆中心线为基准，车退刀槽
CK6140
T02
9
车螺纹
以ø380-0.35端外圆中心线为基准，车螺纹
CK6140
T03
1.3.2刀具卡片
表1-7刀具卡片
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
1
T01
可转位硬质合金93°偏头外圆刀
1
左右端面及各外圆面
2
T02
宽4mm机夹硬质合金切槽刀
1
退刀槽
3
T03
可转位硬质合金外螺纹刀
1
螺纹
2铣削零件工艺设计
2.1零件图样及其工艺分析
2.1.1零件图
图2-1铣床零件图x2.12
材料：
铝合金
技术要求：
（1）键槽深度为3
（2）设工件中心为坐标原点
（3）毛坯Φ80X25
2.1.2.确定生产类型
本零件生产量不大，故应生产类型为单件小批量生产。
2.1.3．图样分析
图2-2标准公差等级
2.1.4精度等级
其余选用IT12的精度等级
表2-1公差等级
尺寸
公差等级
标准公差数值
Φ20
IT8
0.04
Φ20+0.040
3
IT10
0.05
3+0.050
凸台深5
IT10
0.05
50-0.05
孔深5
IT12
0.12
5+0.120
续表2-1
尺寸
公差等级
标准公差数值
75
IT12
0.3
75+0.15-0.15
64
IT12
0.3
640-0.3
40
IT12
0.25
400-0.25
20
IT8
0.04
200-0.04
20
IT8
0.04
200-0.04
10
IT10
0.05
10+0.050
30
IT12
0.21
30+0.105-0.105
10
IT12
0.15
10+0.150
2.1.5表面粗糙度:
由图纸可见,表面粗糙度全部为Ra3.2
2.1.6技术要求：
（1）键槽深度为3
（2）设工件中心为坐标原点
（3）毛坯Φ80X25
2.1.7分析结构特点：
图2-2平行度，垂直度，倾斜度公差等级
由图可见，此零件属于盘套类零件，盘套类零件成扁平状，由若干转体组成，轴向尺寸比其他两个方向的尺寸小，常用结构有凸台，凹坑，螺纹孔，销孔等。
2.1.8形位公差：
图2-3直线度平面度公差等级
图纸中未标注形位公差，根据GB/T1184—1996未注形位公差，以底面为基准，
的平行度公差为0.05，平面度公差为0.05，50-0.05
的平行度公差为0.12，平面度公差为0.05，
的平行度公差为0.02，平面度公差为0.1，3+0.050的平行度公差为0.05，平面度公差为0.05
2.1.9选择毛坯
该零件材料为铝合金，毛坯为铸件。
在小批量生产类型下，考虑到零件结构比较简单，所以采用木模手工造型的方法生产毛坯。
铸件精度较低，铝合金材料硬度较低，切屑加工性较好。
但在切屑过程中易产生积屑瘤，影响加工表面的粗糙度。
这些条件和特点在制定工艺规程时应予以充分的重视。
2.1.10择定位和工件装夹方式
毛坯外圆为零件主要定位基面，粗加工可采用机用虎钳安装方案，精加工也可采用机用虎钳安装方案。
加工时，为保证其尺寸的精度，定位主要基准亦应为外圆毛坯中心。
加工零件外轮廓时，则以键槽所在的表面为基准，保证零件图中位置精度要求。
2.2．工艺方案设计
2.2.1拟定路线
由于工件的表面粗糙度全部都是Ra=3.2，且公差精度等级也相对较低
所以拟定路线：
平面加工：
粗铣———精铣
孔加工：
该孔为直径小于40mm的小孔，故采用钻———扩———粗铰
2.2.2安排工序顺序：
（1）粗铣下端面
（2）精加工下端面
（3）粗铣键槽
（4）精铣键槽
（5）粗铣外轮廓
（6）钻孔
（7）精铣外轮廓
（8）精加工孔
2.2.3工装
选用V型块和虎钳，同时使用一些垫片辅助。
2.2.4确定加工工艺路线
热处理——粗铣下端面——精加工下端面——粗铣键槽——精铣键槽——粗铣外轮廓——钻孔——精铣外轮廓——精加工孔.
2.2.5设计工序内容
（1）孔加工：
表2-2孔加工工序
工序名称
工序余量
工序经济精度
工序基本尺寸
工序尺寸及公差
粗铰
0.3
+0.040
Φ20
Φ
扩
5.7
+0.210
20+0.3=Φ20.3
Φ20.3+0.210
钻
6
+0.210
20.3+5.7=Φ26
Φ26+0.210
惚平端面
（2）外轮廓
表2-3外轮廓加工工序
工序名称
工序余量
工序经济精度
工序基本尺寸
工序尺寸及差
精铣
0.1
+0.050
3
3+0.050
粗铣
0.12
3-0.1=2.9
2.9+0.120
（3）键槽
表2-4键槽加工工序
工序名称
工序余量
工序经济精度
工序基本尺寸
工序尺寸及公差
精铣
0.2
+0.050
10
粗铣
+0.120
10-0.2=9.8
2.3小结
2.3.1工序顺序安排
表2-5工序顺序安排
工序号
工序名称
工序内容
设备
工艺装备
1
热处理
退火
2
粗铣外轮廓
粗加工侧面端面，单边留精加工余量0.1mm
铣床
T01
3
精铣外轮廓
精加工侧面端面
铣床
T02
4
粗铣键槽
加工侧面键槽，留有余量0.2mm
铣床
T03
5
精铣键槽
加工侧面键槽
铣床
T04
6
换面装夹
掉转工件装夹
7
粗铣
粗加工外轮廓，单边留精加工余量0.2mm
铣床
T01
8
粗加工孔
钻孔，留有余量5.7mm
铣床
T03
9
精铣
精加工外形轮廓
铣床
T04
续表2-5
工序号
工序名称
工序内容
设备
工艺装备
10
扩孔
精加工孔留有余量0.3mm
铣床
T04
11
铰孔
精加工孔
铣床
T04
2.3.1刀具卡片
表2-6刀具卡片
刀具号
刀具规格名称
工序内容
刀具偏置
T01
Ø10立铣刀
粗铣外轮廓
D01,H01
T02
Ø8立铣刀
精铣外轮廓
D02,H02
T03
Ø8键槽铣刀
孔，铣键槽
DO3,H03
T04
Ø6键槽铣刀
孔，铣键槽
D04,Ho4
3心得体会
这次工艺设计的两个题目，我所拿到的分别是车床的C3.12和铣床的C2.12。
经历了一个学期对于工艺设计的学习，我掌握了要先对零件图样做必要的分析，理清所要加工工件的各个重要点，然后逐一进行安排和布置。
我觉得此次学习最为重要的事情是如何将过去学习的包括互换性测量，刀具车床的选择，以及对于车铣加工等各个方面的只是总结起来，分析制造出一套合理的工艺规划。
这对于知识系统全面的掌握是非常的重要的。
同时，也提升了自己，从实践出发，全面完成一件工艺的必要操作过程。
总而言之，进过本次的学习和亲身实践，我受益匪浅，对于工艺的加工有了更深的认识。
4参考文献
（1）互换性与测量技术基础第二版陈玉萍周兆元主编机械工业出版社
（2）机械设计课程设计殷玉凤主编机械工业出版社
（3）数控机床现代加工工艺陈杏红胡涛李民王军主编华中科技
大学出版社
（4）机械工程材料第二版赵程杨建民主编机械工业出版社
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