機(jī)械加工工藝及夾具

《機(jī)械加工工藝及夾具》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

2023/4/21國家骨干高職院校重點(diǎn)專業(yè)及專業(yè)群建設(shè)項(xiàng)目成果國家提升專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力建設(shè)項(xiàng)目成果機(jī)械加工工藝及夾具主編：王鑫秀 機(jī)械加工工藝及夾具書名：機(jī)械加工工藝及夾具書號：978-7-111-51199-1作者：王鑫秀出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 2023/4/21目錄學(xué)習(xí)情境1軸類零件的加工工藝編制1.1任務(wù)1階梯軸零件的加工工藝編制1.2任務(wù)2傳動軸加工工藝編制學(xué)習(xí)情境2盤、套類零件的加工工藝編制2.1任務(wù)1軸承套加工工藝編制2.2任務(wù)2盤類零件加工工藝編制學(xué)習(xí)情境3齒輪加工工藝編制3.1任務(wù)1直齒圓柱齒輪加工工藝編制3.2任務(wù)2雙聯(lián)齒輪加工工藝編制學(xué)習(xí)情境4箱體零件加工工藝編制4.1任務(wù)1主軸箱加工工藝的編制4.2任務(wù)2減速器箱體加工工藝編制學(xué)習(xí)情境5夾具的選用5.1任務(wù)1車床夾具5.2任務(wù)2銑床夾具參考文獻(xiàn) 2023/4/21學(xué)習(xí)情境1軸類零件的加工工藝【學(xué)習(xí)目標(biāo)】該學(xué)習(xí)情境主要以軸類零件為載體，設(shè)計(jì)了“由簡單到復(fù)雜”的2個學(xué)習(xí)任務(wù)。通過一體化教學(xué)，使學(xué)生能根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，根據(jù)軸類零件的結(jié)構(gòu)工藝、技術(shù)要求進(jìn)行毛坯的選擇、熟悉傳動軸的常用材料、合理選擇刀具、夾具等工藝裝備，能對零件的加工工藝進(jìn)行合理分析，能夠編制軸類零件的加工工藝規(guī)程，并能正確、清晰、規(guī)范地填寫工藝文件。通過訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，團(tuán)隊(duì)合作精神、獨(dú)立解決問題的能力，從而達(dá)到本課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。 2023/4/21【學(xué)習(xí)任務(wù)】12階梯軸零件的加工工藝編制；傳動軸加工工藝編制； 2023/4/21【情境描述】軸類零件是機(jī)器中最常見的零件，是機(jī)械結(jié)構(gòu)中用于傳遞運(yùn)動和動力的重要零件之一，主要起支承傳動件（齒輪、帶輪）和傳遞扭矩、承受載荷，以保證裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸、偏心軸、曲軸、各種絲杠等。長徑比小于5的軸稱為短軸，大于20的軸稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 2023/4/21如圖1-1通過分析傳動軸的技術(shù)資料，明確傳動軸在產(chǎn)品中的作用，找出其主要技術(shù)要求，確定傳動軸的加工關(guān)鍵表面，從而學(xué)會軸類零件的加工工藝編制方法。圖1-1傳動軸 2023/4/21完成該學(xué)習(xí)情境的各項(xiàng)任務(wù)，需準(zhǔn)備硬件CA6140車床，90°、45°車刀及螺紋刀，銑床、磨床、卡尺、千分尺，鋁棒若干。加工過程中學(xué)生分組進(jìn)行，制定工藝方案，填寫軸類零件加工工序卡與工藝過程卡，組織小組討論加工工藝方案擇優(yōu)選用。教師輔助完成教學(xué)秩序與組織實(shí)施，控制教學(xué)進(jìn)度。圖1-2所示為階梯軸，通過分析階梯軸的零件圖的結(jié)構(gòu)，能明確階梯軸在產(chǎn)品中的作用，找出其主要加工表面。通過技術(shù)要求，確定階梯軸的加工關(guān)鍵表面，從而學(xué)習(xí)軸類零件技術(shù)資料的分析方法。階梯軸有哪幾部分組成？主要加工表面有幾個？ 2023/4/21圖1-2階梯軸零件圖 2023/4/21任務(wù)1.1階梯軸零件加工工藝編制1.1.1任務(wù)描述階梯軸零件加工工藝編制任務(wù)單見表1-1。學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件的加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時布置任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能夠正確分析軸類零件的結(jié)構(gòu)工藝與技術(shù)要求；2.能夠合理選擇零件材料、毛坯及熱處理方式；3.能夠合理選擇軸類零件加工方法及加工刀具，合理安排加工順序；4.能夠根據(jù)零件圖，編制階梯軸零件加工工藝規(guī)程。 2023/4/21任務(wù)描述分小組完成階梯軸的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析，階梯軸是企業(yè)生產(chǎn)中典型的軸類零件之一。如圖1-2所示為階梯軸的零件圖，采用了主視圖和移出斷面圖表達(dá)其形狀結(jié)構(gòu)。從主視圖可以看出，主體由四段不同直徑的回轉(zhuǎn)體組成，有軸頸、軸肩、鍵槽、擋圈槽、倒角、圓角等結(jié)構(gòu)，由此可以想象出該軸的結(jié)構(gòu)形狀，如圖1-2所示。軸類零件的制造材料一般多為碳鋼，其中45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼最常用。不重要或受力較小的軸，可采用Ｑ235-Ａ等普通碳素鋼。外形復(fù)雜的軸一般采用高強(qiáng)度鑄鐵或球墨鑄鐵。圖1-3階梯軸立體圖 2023/4/21任務(wù)分析通過對階梯軸零件圖的分析，該階梯軸屬于典型的軸類零件，在制訂該零件的加工工藝前，必須對零件認(rèn)真分析其技術(shù)要求，和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上對零件進(jìn)行毛坯的設(shè)計(jì)。完成以下具體任務(wù)：1.根據(jù)階梯軸零件圖，進(jìn)行零件工藝分析，掌握軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軸類零件常用材料；2.確定毛坯材料及熱處理方法；3.確定主要加工表面；4.選擇定位基準(zhǔn)及工藝裝備；5.擬定工藝過程；6．填寫工藝文件。 2023/4/21學(xué)時安排資訊3學(xué)時計(jì)劃1.5學(xué)時決策1.5學(xué)時實(shí)施3學(xué)時檢查1.5學(xué)時評價1.5學(xué)時提供資料1.于愛武.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京大學(xué)出版社，2010.2.徐海枝.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.3.林承全.機(jī)械制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.4.華茂發(fā).機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5武友德.機(jī)械加工工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.6.孫希祿.機(jī)械制造工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.7.王守志.機(jī)械加工工藝編制.北京：教育科學(xué)出版社，2012.8.卞洪元.機(jī)械制造工藝與夾具.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.9.孫英達(dá).機(jī)械制造工藝與裝備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.對學(xué)生的要求1.能對任務(wù)書進(jìn)行分析，能正確理解和描述目標(biāo)要求；2.具有獨(dú)立思考、善于提問的學(xué)習(xí)習(xí)慣；3.具有查詢資料和市場調(diào)研能力，具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和開拓創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度；4.能執(zhí)行企業(yè)“5S”質(zhì)量管理體系要求，具有良好的職業(yè)意識和社會能力；5.具備一定的觀察理解和判斷分析能力；6.具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作、愛崗敬業(yè)的精神；7.具有一定的創(chuàng)新思維和勇于創(chuàng)新的精神；8.按時、按要求上交作業(yè)，并列入考核成績。 2023/4/211.1.2資訊階梯軸零件加工工藝編制資訊單見表1-2。表1-2階梯軸零件加工工藝編制資訊單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時資訊方式學(xué)生根據(jù)教師給出的資訊引導(dǎo)進(jìn)行查詢解答資訊問題1.軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及種類？2.軸類零件主要有哪些類型？3.軸類零件的技術(shù)性能指標(biāo)有哪些？4.軸類零件常用材料有哪些？軸類零件為什么要進(jìn)行熱處理？5.軸類零件為什么要進(jìn)行熱處理？6.該階梯軸的毛坯材料如何？采用何種方法制造？7.軸類零件的常用加工方法有哪些？8.軸類零件的定位基準(zhǔn)如何選擇？工藝裝備怎樣？何為六點(diǎn)定位？ 2023/4/21資訊引導(dǎo)1.問題1可參考信息單第一部分內(nèi)容；2.問題2可參考信息單第一部分內(nèi)容；3.問題3可參考信息單第二部分內(nèi)容；4.問題4可參考信息單第三部分內(nèi)容；5.問題5可參考信息單第三部分內(nèi)容；6.問題6可參考信息單第三部分內(nèi)容；7.問題7可參考信息單第四部分內(nèi)容；8.問題8可參考信息單第五部分內(nèi)容；2.階梯軸零件加工工藝編制信息單見表1-3。 2023/4/21表1-3階梯軸零件加工工藝編制信息單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時序號信息內(nèi)容一軸類零件的功用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖1-4常見軸的種類a)光軸b)空心軸c）階梯軸d）花鍵軸e）十字軸f)曲軸g)凸輪軸軸類零件是長度大于直徑的回轉(zhuǎn)體類零件的總稱，是機(jī)器中的主要零件之一，主要用來支承傳動件（齒輪、帶輪、離合器等）和傳遞扭矩，承受載荷以及保證裝在軸上零件的回轉(zhuǎn)精度等。所有軸上的零件都圍繞軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，形成一個以軸為基準(zhǔn)的組合體-軸系部件。軸上一般有軸頸、軸肩、鍵槽、螺紋、擋圈槽、銷孔、內(nèi)孔、螺紋孔等要素，以及中心孔、退刀槽、倒角、圓角等機(jī)械加工工藝結(jié)構(gòu)。 2023/4/21在機(jī)器中，軸一般采用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其尺寸精度、幾何形狀精度、相對位置精度、表面粗糙度等技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件確定。軸類零件的技術(shù)要求見表1-3-1。表1-3-1軸類零件一般技術(shù)要求二軸類零件的主要技術(shù)要求分類一般技術(shù)要求尺寸精度軸類零件的支承軸頸一般與軸承配合，是軸類零件的主要表面，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度與工作狀態(tài)。通常對軸的尺寸精度要求較高，為IT5～I(xiàn)T7；裝配傳動件的軸頸尺寸精度要求可低一些，為IT6～I(xiàn)T9。形狀精度軸類零件的形狀精度主要是指支承軸頸的圓度、圓柱度，一般應(yīng)將其控制在尺寸公差范圍內(nèi)，對精度要求高的軸，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注其形狀公差。位置精度保證配合軸徑（裝配傳動件的軸徑）相對支承軸徑（裝配軸承的軸徑）的同軸度或跳動量，是軸類零件位置精度的普遍要求，它會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度。普通精度軸的配合軸徑對支承軸徑的徑向圓跳動，一般規(guī)定為0.01～0.03㎜，高精度軸為0.001～0.005㎜。表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑的表面粗糙度Ra值為2.5～6.3um與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度Ra值為0.63～0.16um。 2023/4/21三軸類零件的毛坯類型及熱處理毛坯的種類和制造方法主要與零件的使用要求和生產(chǎn)類型有關(guān)。軸類零件最常用的毛坯是鍛件與圓棒料，只有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型軸類零件（如曲軸）才采用鑄件。一般以棒料為主，而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。一般軸類零件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范(如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等)，以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。它價格便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。鍛造后的毛坯，能改善金屬的內(nèi)部組織，提高其抗拉、抗彎等機(jī)械性能。同時，因鍛件的形狀和尺寸與零件相近，因此可以節(jié)約材料，減少切削加工的勞動量，降低生產(chǎn)成本。所以比較重要的軸或直徑相差較大的階梯軸時，大都用鍛件。圖1-2階梯軸的毛坯采用鍛件，用自由鍛的方法制造。軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料，并采用不同的熱處理獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性，如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等。1.正火或退火:鍛造毛坯可以細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。2.調(diào)質(zhì)：安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。3.表面淬火：安排在精加工之前，這樣可以以糾正因淬火引起的局部變形。4.低溫時效處理：精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后進(jìn)行。 2023/4/21四軸類零件的常見加工表面及加工方法軸類零件的常見加工表面有:內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵及溝槽等。1.外圓表面的加工方法在選擇加工方案時，應(yīng)根據(jù)其要求的精度、表面粗糙度、毛坯種類、工件材料性質(zhì)、熱處理要求以及生產(chǎn)類型，并結(jié)合具體生產(chǎn)條件來確定。外圓表面是軸類零件的主要表面，外圓車削一般可分為粗車、半精車、精車、精細(xì)車。粗車的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。加工后工件尺寸精度IT11～I(xiàn)T13，表面粗糙度Ra50.0～12.5μm。半精車的尺寸精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T10，表面粗糙度Ra6～3.2μm。半精車可作為中等精度表面的終加工，也可作為磨削或精加工的預(yù)加工。精車后的尺寸精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度Ra1.6～0.8μm。精細(xì)車后的尺寸精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra0.400-0.025μm精細(xì)車尤其適合于有色金屬加工，有色金屬一般不宜采用磨削，所以常用精細(xì)車代替磨削。2.外圓表面的磨削加工磨削是外圓表面精加工的主要方法之一。它既可加工淬硬后的表面，又可加工末經(jīng)淬火的表面。根據(jù)磨削時工件定位方式的不同，外圓磨削可分為中心磨削和無心磨削兩大類3．外圓表面的精密加工隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對工件的加工精度和表面質(zhì)量要求也越來越高。因此在外圓表面精加工后，往往還要進(jìn)行精密加工。外圓表面的精密加工方法常用的有高精度磨削、超精度加工、研磨和滾壓加工等。 2023/4/21在編制工藝規(guī)程時，正確選擇各道工序的定位基準(zhǔn)，對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率等有重大影響?；鶞?zhǔn)：指確定零件上某些點(diǎn)、線、面位置時所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)的種類：基準(zhǔn)按作用不同，可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.工藝基準(zhǔn)：指在加工或裝配過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)根據(jù)其使用場合的不同，又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種，定位基準(zhǔn)根據(jù)選用的基準(zhǔn)是否已加工，又可分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，如圖1-4所示。基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)圖1-5基準(zhǔn)的分類五軸類零件定位基準(zhǔn)的選擇和工藝裝備 2023/4/21（1）工序基準(zhǔn)：在工序圖上，用來確定加工表面位置的基準(zhǔn)。（2）定位基準(zhǔn)：加工過程中，使工件相對機(jī)床或刀具占據(jù)正確位置所使用的基準(zhǔn)。（3）測量基準(zhǔn)：用來測量加工表面位置和尺寸而使用的基準(zhǔn)。（4）裝配基準(zhǔn)：裝配過程中用以確定零部件在產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。2.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)，也是標(biāo)注尺寸的起點(diǎn)。按加工順序標(biāo)注尺寸符合加工過程，方便加工和測量，從而易于保證工藝要求。軸套類零件的一般尺寸或零件階梯孔等都按加工順序標(biāo)注尺寸。軸類零件精基準(zhǔn)的選擇：合理地選擇定位精基準(zhǔn)是保證零件加工精度的關(guān)鍵。精基準(zhǔn)：將零件已加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)先根據(jù)零件關(guān)鍵表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同時還要考慮所選基準(zhǔn)的裝夾是否穩(wěn)定可靠、操作方便，選定精基準(zhǔn)所用的夾具結(jié)構(gòu)是否簡單。可按表1-3-2所述的原則選取。 2023/4/21表1-3-2精基準(zhǔn)選擇原則含義說明基準(zhǔn)重合原則以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差，提高加工效率互為基準(zhǔn)原則加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換，互為定位基準(zhǔn)可提高相互位置精度自為基準(zhǔn)原則以加工表面自身作為定位基準(zhǔn)可提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度軸類零件粗基準(zhǔn)的選擇：從零件加工的全過程來考慮。粗基準(zhǔn)：以毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)?？砂幢?-3-3所示的原則選取。 2023/4/21表1-3-3粗基準(zhǔn)選擇原則含義對粗基準(zhǔn)的要求余量均勻分配原則應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量；以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高粗基準(zhǔn)面應(yīng)平整，沒有燒口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠粗基準(zhǔn)一般只能使用1次（尤其主要定位基準(zhǔn)），以免產(chǎn)生較大的位置誤差保證相互位置精度的原則一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當(dāng)零件上有幾個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)便于裝夾的原則選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會相當(dāng)大 2023/4/21工藝裝備的選擇：1.機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇（1）所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)；（2）精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；（3）電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)；（4）機(jī)床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。2.工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。（1）在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；（2）在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。3.機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具一般由定位元件、夾緊裝置、對刀、引導(dǎo)元件或裝置、連接元件、夾具體和其它元件及裝置等組成。 2023/4/21外圓車削加工時，最常見的工件裝夾方法見表1-3-4。表1-3-4最常見的車削裝夾方法名稱裝夾簡圖裝夾特點(diǎn)應(yīng)用三爪卡盤三個卡爪可同時移動，自動定心，裝夾迅速方便長徑比小于4，截面為圓形，六方體的中、小型工件加工四爪卡盤四個卡爪都可單獨(dú)移動,裝夾工件需要找正長徑比小于4，截面為方形、橢圓形的較大、較重的工件花盤盤面上多通槽和T形槽,使用螺釘、壓板裝夾，裝夾前需找正形狀不規(guī)則的工件、孔或外圓與定位基面垂直的工件的加工雙頂尖定心正確，裝夾穩(wěn)定長徑比為4～15的實(shí)心軸類零件加工雙頂尖中心架支爪可調(diào)，增加工件剛性長徑比大于15的細(xì)長軸工件粗加工一夾一頂跟刀架支爪隨刀具一起運(yùn)動，無接刀痕長徑比大于15的細(xì)長軸工件半精加工、精加工心軸能保證外圓、端面對內(nèi)孔的位置精度以孔為定位基準(zhǔn)的套類零件的加工 2023/4/214.刀具種類的選擇刀具種類主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機(jī)床及要求的生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇。六點(diǎn)定位規(guī)則：圖1-6工件的六個自由度任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個自由度：沿三坐標(biāo)軸的移動自由度和繞三坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動自由度，分別用、、、和、、表示，如圖1-5所示。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。六點(diǎn)定位規(guī)則是指用6個支撐面來分別限制工件的6個自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。6個支撐點(diǎn)的分布方式與工件形狀有關(guān)，如圖1-6所示。、、 2023/4/21圖1-7工件的六點(diǎn)定位a)六面體類工件b)軸類工件如圖1-6（a）所示，工件底面A由3個不處于同一直線的支撐點(diǎn)支撐，限制了、、3個自由度，起主要支撐作用，稱為第一定位基準(zhǔn)；側(cè)面B靠在2個支撐點(diǎn)上，兩支撐點(diǎn)沿與A面平行方向布置，限制了工件的、2個自由度，稱為第二定位基準(zhǔn)；端面C由1個支撐點(diǎn)支撐，限制了1個自由度，稱為第三定位基準(zhǔn)。可見，工件的6個自由度都被限制了，工件在夾具中的位置得到了完全確定。 2023/4/21如圖1-6（b）所示，底面為第一基準(zhǔn)，由2個支撐點(diǎn)限制了、2個自由度；側(cè)面為第2基準(zhǔn)，用2個支撐點(diǎn)限制了、2個自由度；端面為第三基準(zhǔn)，用1個支撐點(diǎn)限制了1個自由度；另一端面為第四基準(zhǔn)，用槽孔的1個支撐點(diǎn)限制了1個自由度。限制工件自由度與加工要求的關(guān)系：工件在夾具中的定位并非所有情況都必須完全定位，所需要限制的自由度取決于本工序的加工要求。對空間直角坐標(biāo)系來說，工件在某個方面有加工要求，則在那個方面的自由度就應(yīng)該加以限制。正確處理欠定位和過定位：工件的六個自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位稱為不完全定位，如上述車床加工軸的通孔案例，僅限制了4個自由度。按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。欠定位不能保證工件在夾具中占據(jù)正確位置，無法保證工件所規(guī)定的加工要求，因此，在確定工件定位方案時，欠定位是絕對不允許的。工件的同一自由度被二個或二個以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。因?yàn)?，過定位將會造成工件位置的不確定、工件安裝干涉或工件在夾緊過程中出現(xiàn)變形，從而影響加工精度。 2023/4/211.1.3計(jì)劃根據(jù)任務(wù)內(nèi)容制定小組任務(wù)計(jì)劃，簡要說明任務(wù)實(shí)施過程的步驟及注意事項(xiàng)。將計(jì)劃內(nèi)容等填入表1-4中。階梯軸零件加工工藝編制計(jì)劃單見表1-4。表1-4階梯軸零件加工工藝編制計(jì)劃單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時計(jì)劃方式由小組討論制定完成本小組實(shí)施計(jì)劃序號實(shí)施步驟使用資源制訂計(jì)劃說明計(jì)劃評價評語：班級第組組長簽字教師簽字日期 2023/4/211.1.4決策各小組之間討論工作計(jì)劃的合理性和可行性，進(jìn)行計(jì)劃方案討論，選定合適的工作計(jì)劃，進(jìn)行決策，填寫決策單。壓力機(jī)傳動系統(tǒng)工作分析決策單見表1-5。階梯軸零件加工工藝編制決策單見表1-5。表1-5階梯軸零件加工工藝編制決策單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時方案討論組號方案決策組別步驟順序性步驟合理性實(shí)施可操作性選用工具合理性原因說明123123123方案評價評語：（根據(jù)組內(nèi)的決策，對自己的計(jì)劃進(jìn)行修改并說明修改原因，要與自己的計(jì)劃進(jìn)行對比）班級組長簽字教師簽字月日 2023/4/211.1.5實(shí)施1.實(shí)施準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施準(zhǔn)備主要有場地準(zhǔn)備、教學(xué)儀器（工具）準(zhǔn)備、資料準(zhǔn)備，見表1-6。表1-6階梯軸零件加工工藝編制實(shí)施準(zhǔn)備場地準(zhǔn)備教學(xué)儀器（工具）準(zhǔn)備資料準(zhǔn)備機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)室（多媒體）階梯軸1.于愛武.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京大學(xué)出版社，2010.2.徐海枝.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.3.林承全.機(jī)械制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.4.華茂發(fā).機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5武友德.機(jī)械加工工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.6.孫希祿.機(jī)械制造工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.7.王守志.機(jī)械加工工藝編制.北京：教育科學(xué)出版社，2012.8.卞洪元.機(jī)械制造工藝與夾具.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.9.孫英達(dá).機(jī)械制造工藝與裝備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.2.依據(jù)計(jì)劃步驟實(shí)施任務(wù)，并完成作業(yè)單的填寫。階梯軸零件加工工藝編制作業(yè)單見表1-7。 2023/4/21學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時作業(yè)方式小組分析，個人解答，現(xiàn)場批閱，集體評判1根據(jù)階梯軸零件圖，進(jìn)行零件工藝分析，確定加工關(guān)鍵表面作業(yè)解答：2選擇階梯軸定位基準(zhǔn)和工藝裝備作業(yè)解答：3擬定階梯軸的工藝路線，填寫工藝文件作業(yè)解答：作業(yè)評價：班級組別組長簽字學(xué)號姓名教師簽字教師評分日期表1-7階梯軸零件加工工藝編制作業(yè)單 2023/4/211.1.6檢查評估學(xué)生完成本學(xué)習(xí)任務(wù)后，應(yīng)展示的結(jié)果為：完成的計(jì)劃單、決策單、作業(yè)單、檢查單、評價單。1．階梯軸的加工工藝編制檢查單見表1-8。表1-8階梯軸的加工工藝編制檢查單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時序號檢查項(xiàng)目檢查標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生自查教師檢查1任務(wù)書閱讀與分析能力，正確理解及描述目標(biāo)要求準(zhǔn)確理解任務(wù)要求2與同組同學(xué)協(xié)商，確定人員分工較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力3查閱資料能力，市場調(diào)研能力較強(qiáng)的資料檢索能力和市場調(diào)研能力4資料的閱讀、分析和歸納能力較強(qiáng)的資料檢索能力和分析、歸納能力5階梯軸的加工方案加工方法是否合理、加工工序的設(shè)計(jì)原則6階梯軸的定位基準(zhǔn)的選擇、加工余量和工序尺寸的確定加工順序安排的原則計(jì)算步驟正確，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確7安全生產(chǎn)與環(huán)保符合“5S”要求8缺陷的分析診斷能力缺陷處理得當(dāng)檢查評價評語：班級組別組長簽字教師簽字日期 2023/4/212．軸的工作分析與設(shè)計(jì)評價單見表1-9。表1-9軸的工作分析與設(shè)計(jì)評價單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)1階梯軸零件加工工藝編制學(xué)時12學(xué)時評價類別評價項(xiàng)目子項(xiàng)目個人評價組內(nèi)互評教師評價專業(yè)能力（60%）資訊（8%）搜集信息（4%）引導(dǎo)問題回答（4%）計(jì)劃（5%）計(jì)劃可執(zhí)行度（5%）實(shí)施（12%）工作步驟執(zhí)行（3%）功能實(shí)現(xiàn)（3%）質(zhì)量管理（2%）安全保護(hù)（2%）環(huán)境保護(hù)（2%）檢查（10%）全面性、準(zhǔn)確性（5%）異常情況排除（5%）過程（15%）使用工具規(guī)范性（7%）操作過程規(guī)范性（8%）結(jié)果（5%）結(jié)果質(zhì)量（5%）作業(yè)（5%）作業(yè)質(zhì)量（5%）社會能力（20%）團(tuán)結(jié)協(xié)作（10%）敬業(yè)精神（10%）方法能力（20%）計(jì)劃能力（10%）決策能力（10%）評價評語評語：班級組別學(xué)號總評教師簽字組長簽字日期 2023/4/211.1.7實(shí)踐中常見問題解析1.當(dāng)零件上有一些表面不需要進(jìn)行機(jī)械加工，且不加工表面與加工表面之間有一定的相互位置精度要求時，應(yīng)選擇不加工表面中與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)。2.為使個加工表面都能得到足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。3.若保證某重要加工表面的加工余量小而均勻，應(yīng)以該重要加工表面作為粗基準(zhǔn)。4.粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)盡可能使盡可能使金屬切削量總和最小。5.精細(xì)車要求機(jī)床精度高，剛性好，傳動平穩(wěn)，能微量進(jìn)給，無爬行現(xiàn)象。車削中采用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，刀具主偏角選大些（45～90°），刀具的刀尖圓弧半徑小于0.1～1.0mm，以減少工藝系統(tǒng)中彈性變形及振動。 2023/4/21任務(wù)1.2傳動軸加工工藝編制1.2.1任務(wù)描述傳動軸加工工藝編制任務(wù)單見表1-10。表1-10傳動軸加工工藝編制任務(wù)單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)2傳動軸加工工藝編制學(xué)時14學(xué)時布置任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能夠正確分析傳動軸的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求；2.能夠?qū)σ话銖?fù)雜的軸類零件進(jìn)行加工順序安排；3.能夠根據(jù)一般復(fù)雜程度零件合理選擇加工設(shè)備及其工藝裝備；4．能夠解決工藝過程中發(fā)生的簡單質(zhì)量問題。 2023/4/21任務(wù)描述如圖1-2所示軸類零件為某廠要生產(chǎn)減速器，年產(chǎn)量為150臺。該減速器輸出軸備品率為4%，廢品率約為1%，。試分析該輸出軸，確定生產(chǎn)類型，選擇毛坯類型及合理的制造方法，選取定位基準(zhǔn)和加工裝備，擬定工藝路線，設(shè)計(jì)加工工序，并填寫工藝文件。圖1-8減速器和傳動軸 2023/4/21任務(wù)分析工藝規(guī)程的編制是生產(chǎn)中最常遇到的工藝工作。軸類零件的加工工藝因其用途、結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求、產(chǎn)量大小的不同而有差異。要完成該項(xiàng)工作，必須按照工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則、步驟和方法，對零件圖樣進(jìn)行分析、選擇材料和毛坯、確定熱處理方式；分析研究軸類零件的常見加工表面及加工方法、確定零件的加工方案；選擇合理的工藝裝備、機(jī)床等；確定合理的切削用量；最后完成工藝文件的填寫。通過減速器傳動軸的圖樣分析，完成以下任務(wù)：1.計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型；2.結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析3.材料、毛坯及熱處理方式的選擇；4.定位基準(zhǔn)的選擇5.傳動軸的加工方法及加工方案；6.傳動軸的加工路線7.加工設(shè)備及工藝裝備的選擇8.合理確定傳動軸的加工余量和工序尺寸9.工藝文件的填寫 2023/4/21學(xué)時安排資訊3學(xué)時計(jì)劃1.5學(xué)時決策1.5學(xué)時實(shí)施4.5學(xué)時檢查1.5學(xué)時評價2.0學(xué)時提供資料1.于愛武.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京大學(xué)出版社，2010.2.徐海枝.機(jī)械加工工藝編制.北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.3.林承全.機(jī)械制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.4.華茂發(fā).機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5武友德.機(jī)械加工工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.6.孫希祿.機(jī)械制造工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.7.王守志.機(jī)械加工工藝編制.北京：教育科學(xué)出版社，2012.8.卞洪元.機(jī)械制造工藝與夾具.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.9.蔣兆宏.典型機(jī)械零件的加工工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.10.孫英達(dá).機(jī)械制造工藝與裝備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.對學(xué)生的要求1.能對任務(wù)書進(jìn)行分析，能正確理解和描述目標(biāo)要求；2.具有獨(dú)立思考、善于提問的學(xué)習(xí)習(xí)慣；3.具有查詢資料和市場調(diào)研能力，具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和開拓創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度；4.能執(zhí)行企業(yè)“5S”質(zhì)量管理體系要求，具有良好的職業(yè)意識和社會能力；5.具備一定的觀察理解和判斷分析能力；6.具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作、愛崗敬業(yè)的精神；7.具有一定的創(chuàng)新思維和勇于創(chuàng)新的精神；8.按時、按要求上交作業(yè)，并列入考核成績。 2023/4/211.2.2資訊1.傳動軸加工工藝編制資訊單見表1-11。表1-11傳動軸加工工藝編制資訊單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)2傳動軸加工工藝編制學(xué)時14學(xué)時資訊方式學(xué)生根據(jù)教師給出的資訊引導(dǎo)進(jìn)行查詢解答資訊問題1.什么是生產(chǎn)過程？什么是機(jī)械加工工藝過程？2.什么是生產(chǎn)綱領(lǐng)？與生產(chǎn)類型有什么關(guān)系？3.工序和工步有何區(qū)別？機(jī)械加工工藝步驟有哪些？4.零件圖樣分析包括哪些內(nèi)容？5.加工軸類零件的常用毛坯有哪些？6.如何選取傳動軸的定位基準(zhǔn)？7.軸類零件外圓加工有哪些方法？8.什么是加工余量？影響加工余量的因素有哪些？9.加工余量的確定方法有哪些？10.如何選取加工余量？加工余量的大小對軸類零件的加工有何影響？11.何為尺寸鏈？有何特性？如何建立尺寸鏈？12.簡述傳動軸的加工過程？資訊引導(dǎo)1.問題1可參考信息單第一部分內(nèi)容。2.問題2可參考信息單第一部分內(nèi)容。3.問題3可參考信息單第一部分內(nèi)容。4.問題4參考信息單第二分內(nèi)容。5.問題5參考信息單第三部分內(nèi)容。6.問題6參考信息單第四部分內(nèi)容7.問題7參考信息單第五部分內(nèi)容8.問題8參考信息單第六部分內(nèi)容9.問題9參考信息單第六部分內(nèi)容10.問題10參考信息單第六部分內(nèi)容11.問題11參考信息單第六部分內(nèi)容12.問題12參考信息單第六部分內(nèi)容 2023/4/212.傳動軸加工工藝編制信息單見表1-12。表1-12傳動軸加工工藝編制信息單學(xué)習(xí)領(lǐng)域機(jī)械加工工藝及夾具學(xué)習(xí)情境1軸類零件加工工藝編制學(xué)時26學(xué)時任務(wù)2傳動軸加工工藝編制學(xué)時14學(xué)時序號信息內(nèi)容一生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算與生產(chǎn)類型確定1.生產(chǎn)過程：是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善匪璧膭趧舆^程總和。包括生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程、生產(chǎn)工藝過程、輔助生產(chǎn)過程、生產(chǎn)服務(wù)過程。生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程包括產(chǎn)品投產(chǎn)前的市場調(diào)查分析，產(chǎn)品研制，技術(shù)鑒定等。在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程，包括毛坯制造，零件加工，部件和產(chǎn)品裝配、調(diào)試、油漆和包裝等。輔助生產(chǎn)過程是為使基本生產(chǎn)過程能正常進(jìn)行，所必經(jīng)的輔助勞動過程總和，包括工藝裝備的設(shè)計(jì)制造、能源供應(yīng)、設(shè)備維修等。生產(chǎn)服務(wù)過程是為保證生產(chǎn)活動順利進(jìn)行而提供的各種服務(wù)性工作，包括原材料采購運(yùn)輸、保管、供應(yīng)及產(chǎn)品包裝、銷售等2.機(jī)械加工工藝過程：由一個或若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。3.工序：機(jī)械加工工藝過程一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 2023/4/21區(qū)分工序的主要依據(jù)設(shè)備或工作地是否變動，完成的那一部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。零件加工的設(shè)備變動后，即構(gòu)成了另一新工序。4.工步：在加工表面（或裝配時的聯(lián)接表面）和加工（或裝配）工具不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。一般來說，構(gòu)成工步的任一要素（加工表面、刀具及加工連續(xù)性）改變后，即成為一個新工步。但下面指出的情況應(yīng)視為一個工步。在一個工步內(nèi)，若被加工表面切去的金屬層很厚，需分幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。5.裝夾：工件在加工前，在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置，然后再夾緊的過程。6.安裝：工件(或裝配單元)經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容。7.工位：為完成—定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個位置。8.機(jī)械加工工藝過程：規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一。常用的工藝文件格式有機(jī)械加工工藝過程卡、機(jī)械加工工藝卡及機(jī)械加工工序卡等3種9.機(jī)械加工工藝過程卡：以工序?yàn)閱挝?，簡要說明整個零件加工所經(jīng)過的工藝路線過程（包括毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理）的一種工藝文件。工藝過程卡中各工序的內(nèi)容較簡要，一般不能直接指導(dǎo)工人操作，多作為生產(chǎn)管理使用，但在單件小批生產(chǎn)中，由于不編制其他工藝文件，而以工藝過程卡指導(dǎo)生產(chǎn)。 2023/4/2110.機(jī)械加工工藝卡：以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明說明整個工藝過程的工藝文件，用來指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)、幫助車間管理人員和技術(shù)人員掌握整個零件的加工過程，多用于成批量生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件。11.機(jī)械加工工序卡：在工藝過程卡的基礎(chǔ)上，按每道工序內(nèi)容所編制的一種工藝文件，一般具有工序簡圖、每道工序詳細(xì)的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求及加工設(shè)備及工藝設(shè)備等，是具體指導(dǎo)工人加工操作的技術(shù)文件，多用于大批量生產(chǎn)的零件或成批生產(chǎn)中的重要零件，。12.生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃成為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件在計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算：N=Q×n×(1+a%)(1+b%)式中Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/年）n—每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）a%—備品的百分?jǐn)?shù)b%—廢品的百分?jǐn)?shù)13.生產(chǎn)類型：企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。生產(chǎn)類型的劃分，主要取決于生產(chǎn)綱領(lǐng)，即年產(chǎn)量業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。