机械制造工艺加工实训报告

机械制造工艺加工实训报告

实训报告

题目：轴承套加工工艺的制订

学生姓名：

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指导教师：

实训任务：下图是某企业新产品轴承套的零件图，先小批量试制以检验其性能，试安排加工工艺。

1.确定生产类型

实训任务中，轴承套被安排小批量试制，显然属于小批量的生产类型。工艺人员重点在于工艺过程和工艺装备的设计。

2.轴承套的工艺性分析

(1)零件结构

该零件是机械中常见的一种零件，其结构：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面；内孔与外圆直径之差较小，故壁薄易变形较小，零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度大于直径……零件的外圆表面多以过盈或过渡配合形式与机架或箱体孔配合起支承作用。内孔主要起导向作用或支承作用，常与轴配合。该零件表面由内、外圆柱面等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件加工表面主要有端面、外圆表面、内圆表面。端面和外圆加工，通常在车床上进行，相对比较容易。内圆与外圆相比，孔加工的难度较大，加工同样尺寸精度的内孔和外圆时，则孔加工比较困难，往往需要较多的工序。常用的孔加工方法有：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔以及各种孔的光整加工和特种加工。

(2)尺寸精度

φ34js7外圆和φ22H7内圆表面有尺寸精度要求，因此，要分粗加工、半精加工和精加工阶段；粗加工和半精加工在普通外圆车床上加工，精加工选择磨床。

(3)表面粗糙度

φ34js7外圆和22H7内圆表面粗糙度为0.8m，零件左端面表面粗糙度为1.6m，这些表面的表面粗糙度值很小，经济加工法是磨削加工；其余表面的表面粗糙度比较大，经济加工法是粗磨加工方法。在万能磨床上进行加工。

(4)形位精度

φ34js7外圆表面相对于A端面的圆跳动公差为φ0.03，左端面相对于A端面的垂直度公差为0.03。

(5)热处理要求

图纸要求调质处理，安排在粗车之后，半精车之前，一获得良好的物理力学性能。

3.确定毛坯

轴类一般有两种毛坯：棒料和锻件。该零件的各轴直径相差不大，直接选择材料为15Mn的棒料。棒料的直径应该大于零件的最大的轴径φ42，确定选取φ50的圆钢。

4.确定基准

图纸上设计基准A表示的是φ22H7轴径的轴线，为此可以在轴的两端钻两个中心孔作为工艺基准，这样设计基准和工艺基准重合。从粗车到精加工之间的机械加工工序都以中心孔为基准，即基准同一。

5.工艺过程

(1)工艺路线

工艺路线为：下料→车端面钻中心孔→粗车→钻→半精车→磨内圆→磨外圆→钻孔→检验→入库。

(2)工艺过程工艺过程如下表所示：

序号12工序内容棒料，按5件合一加工下料车端面，钻中心孔；调头车另一端面，钻中心孔定位与夹紧外圆设备锯床车床3车外圆φ42长度为6.5，车外圆φ34js7为φ35、长度为34，车退刀槽2×1，取零件总长为40.5，车分割槽φ20×3，两端倒角C1.5,5件同加工，尺寸均一样。中心孔车床45钻孔φ22H7至φ20，成单件车端面，取总长40至尺寸车内圆φ22H7为φ21.5车内槽φ24×16至尺寸内圆两端倒角外圆软爪夹φ42外圆车床车床67磨φ22H7至尺寸，靠磨左端面磨φ34js7至尺寸外圆芯轴装卡内圆端面磨床磨床8910钻径向油孔φ4检验入库钻模车床

6.刀具，量具，夹具的选择

(1)刀具

由于刀具材料的切削性能直接影响生产效率，工件的加工精度行表面质量，所以要正确选择刀具。该轴承套加工时应选用硬质合金材料刀具，车床上选用90度外圆车刀、端面车刀、中心钻等，具体的刀具选择应根据刀具的规格型号刀柄、刀具直径等主要参数选择。

(2)量具

测量器具选择是根据被测零件的数量、材质特性、公差大小以及几何形状特点等。具体结合轴承套的要求，应选择游标卡尺、内径千分尺等。

(3)夹具

合理地选择夹具，能保证加工精度，提高生产率，减轻工人的劳动强度。该轴承套为回转零件，选用软爪夹。

7.工艺分析

①下料

选择在带锯床上切断，保证长度42±1。在轴的两端留加工余量的原因是锯床切割后，两端面不平整。查附表12，该轴承套的端面工艺留量2A＝2.

②车端面钻中心孔

车端面的进给量。查附表1，可以选取f≈0.4/r。③粗车

粗车两个台阶，直径、长度的加工余量分别查附表3和附表4，φ42的直径加工余量为2，直径偏差为h12，长度加工余量为1；φ34的直径加工余量为2，直径偏差为h12，长度加工余量为1.2。

④钻孔

以轴两端的两个中心孔为圆心钻φ20的孔，φ22H7的直径加工余量为2。⑤半精车

由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.03mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此半精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。

车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.03mm以内。

⑥磨削外圆

磨削外圆直接夹持较困难，效率低，应当设计一个磨削芯轴，如图A所示。图中芯轴和工件内孔配合的外圆直径应选为较轻松的过渡配合或较紧的间隙配合，长度尺寸为39，目的是使得能把工件夹持牢固，端部有螺母、垫片拧紧，另外芯轴靠近工件左端的轴径应比工件小一些，这样以方便工件拆卸。

⑦钻径向油孔

钻φ4孔的这道工序，如果手工划线、打样冲也比较麻烦，效率也低，应设计一个钻模，这样效率、精度都会大幅度提高，如图B所示。图中钻模和工件外圆配合的内孔直径应选为较轻松的间隙配合D9，原因是孔的形位公差没有特殊要求，拆卸也方便。

⑧检验

检验每一个尺寸，尤其要重点检验有尺寸精度和形位公差要求的项目，均满足图纸要求时，合格。

图A磨削芯轴图B钻模

8．参考文献

李振杰主编，《机械制造技术》人民邮电出版社。

扩展阅读：机械加工工艺 实习报告

青岛理工大学琴岛学院

实习报告

实习名称：工艺实习实习性质：工艺实习系部：机电工程系专业班级：学号：学生：指导教师：

青岛理工大学琴岛学院教务处

201*年09月16日

学生实习名称实习地点工艺实习指导教师实习时间201*.9.5~201*.9.16实训基地Ⅰ、实训基地Ⅱ、实验楼通过现场参观、调研以及资料检索，了解机械零件的机械制造工艺过程。通过对典型机械零件的加工工艺过程的分析，了解拟定机械加工工艺过程的实习目的一般原则及进行工艺过程分析的方法。了解机械加工工艺过程中的刀具、夹具、量具和工艺装备等的基本结构和使用方法。实习内容机械加工工艺基本知识机械产品的生产过程是指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程，它既包括毛坯的制造，零件的机械加工和热处理，机器的装配、检验、测试和涂装等主要劳动过程，还包括专用工具、夹具、量具和辅具的制造、机器的包装、工件和成品的储存和运输、加工设备的维修，以及动力（电、压缩空气、液压等）供应等辅助劳动过程。机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采用金属切削刀具和磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。1.机械加工工艺过程中的工序是指：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。2.在工件的一次安装中通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。在一个安装中，可能只有一个工位，也可能需要几个工位。3.加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。4.切削刀具加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属层很厚，不能在一次走刀下切完，则需要几次走刀。走刀次

数又称行程次数。机械加工工艺系统是指零件在进行机械加工时，必须具备一定的条件，既要有一个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。通常，一个系统是有物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。根据工厂（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的不同，可将它们按大量生产、成批生产和单件生产类型来分类。其中，成批生产又可分为大批生产、中批生产和小批生产。显然，产量愈大，生产专业化程度应该愈高。加工时的定位和基准：在零件加工时，要考虑的重要问题之一就是如何将工件正确地装夹在机床上或夹具中。所谓装夹有两个含义，即定位和夹紧，有些书中将装夹称之为安装。定位是指确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，通常可以理解为工件相对于切削刀具或磨具的一定位置，以保证加工尺寸和形位精度的要求。夹紧是指工件在定位后将其固定，使其在加工过程中能承受重力、切削力等而保持定位位置不变的操作。工件在机床或夹具中的夹紧主要有3种方法。1、夹具中的装夹2、直接找正装夹3、划线找正装夹。基准：（一）设计基准设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系和零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸的起始位置，这些起始位置可以是点、线、面，称之为设计基准。（二）工艺基准零件在加工工艺过程中所用的基准称为工艺基准。工艺基准又可进一步分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。机械加工工艺规程设计1、机械加工工艺规程的设计原则设计机械加工工艺规程应遵循如下原则1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定的不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图

样上的要求去做。2）必须能满足生产纲领的要求。3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。2、设计机械加工工艺规程的步骤和内容（1）阅读装配图和零件图（2）工艺审查（3）熟悉或确定毛坯（4）拟定机械加工工艺路线（5）确定满足各工序要求的工艺装备（6）确定各主要工序的技术要求和检验方法。（7）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。（8）确定切削用量。（9）确定时间定额。（10）填写工艺文件。轴类零件加工工艺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。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：1、加工精度：尺寸精度：轴类零件的尺寸精度主要指轴的直径尺寸精度和轴长尺寸精度。按使用要求，主要轴颈直径尺寸精度通常为IT6-IT9级，精密的轴颈也可达IT5级。轴长尺寸通常规定为公称尺寸，对于阶梯轴的各台阶长度按使用要求可相应给定公差。

几何精度：轴类零件一般是用两个轴颈支撑在轴承上，这两个轴颈称为支撑轴颈，也是轴的装配基准。除了尺寸精度外，一般还对支撑轴颈的几何精度（圆度、圆柱度）提出要求。对于一般精度的轴颈，几何形状误差应限制在直径公差范围内，要求高时，应在零件图样上另行规定其允许的公差值。相互位置精度：轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的轴颈）相对于支撑轴颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的轴，配合精度对支撑轴颈的径向圆跳动一般为0.01-0.03mm，高精度轴为0.001-0.005mm。此外，相互位置精度还有内外圆柱面的同轴度，轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。2、材料和毛坯（1）轴类零件的材料：轴类零件材料的选取，主要根据轴的强度、刚度、耐磨性以及制造工艺性而决定，力求经济合理。常用的轴类零件材料有35、45、50优质碳素钢，在此选取45钢。（2）轴类零件的毛坯：轴类零件的毛坯常见的有型材（圆棒料）和锻件。大型的，外形结构复杂的轴也可采用铸件。型材毛坯分热轧或冷拉棒料，均适合于光滑轴或直径相差不大的阶梯轴。锻件毛坯经加热锻打后，金属内部纤维组织沿表面分布，因而有较高的抗拉、抗弯及抗扭转强度，一般用于重要的轴。在此选用模锻取棒料Φ100X600.3、典型轴类零件加工工艺分析轴类零件加工的工艺路线（1）基本加工路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。a.粗车半精车精车b.粗车半精车粗磨精磨c.粗车半精车精车金刚石车d.粗车半精粗磨精磨光整加工

（2）典型加工工艺路线轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：毛坯及其热处理预加工车削外圆铣键槽（花键槽、沟槽）热处理磨削终检。4、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。5、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制定工艺路线工序I备料：取棒料Φ100X600。工序II锻造：摸锻。工序III热处理：正火。工序IV工序V镗铣:铣两端面全长可见然后打中心孔A2.5.粗车加半精车:粗车后尺寸留量为2-3mm，粗糙度为3.2,半精车后尺寸留量为0.5-0.8mm，粗糙度为3.2。工序VI粗铣：留铣削余量0.5mm。工序VII热处理：调质HBS220-250。工序VIII精车：车两端面全长至要求，两端打C形中心孔至要求，同时车外圆6070808590,其中80的外圆的磨削量0.2-0.3mm粗糙度为1.6。工序Ⅸ铣削：铣键槽至要求。工序Ⅹ外磨：磨80的外圆至要求。工序Ⅺ终检工序ⅩⅡ入库这次实习的目的是掌握机械工艺设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械工艺设计技能训练。工艺实习是机械课程学习当中一个重要环节。通过两周的实习使我们学到了很多东西。通过本次机械制造工艺实习，我学会了很多关于专业方面的知识，了解了工艺实习的本质，综合运用了金属工艺及机械制造工艺学及其其他专业课的知识。使我对机械制造工艺学这门学科也有了初步的了解，学到了制造一个器件的基本方法和步骤，培养了我综合应用机械工艺基础及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在实习过

程中翻阅了学过的各种关于工艺的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多。通过这次的课程设计，使我明白许多。要学以致用，才会真正掌握知识，学习和善于利用长期以来所积累的知识，可以加快设计工艺进程，了解一些设计工艺的经验以及设计的所需的必要知识和资料，可以避免不必要的重复劳动，这些都是平时的积累，书读得多就会有优势，但更重要的是更多的实践设计。它可提高设计质量，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务都可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理的吸收，又不可盲目的照搬，照抄。在设计过程中，我发现这次的设计，不仅仅用到机械设计的知识，在设计中还贯彻标准化，系列化与通用化可以保证效率，降低成本，缩短设计周期，在选材料方面还用到工程材料的知识以及机械原理的知识。对于轴的直径要选用标准尺寸。这次的课程设计更加专业，更接近实际的设计操作，对所学知识要求更加全面，严格。锻炼我们团队协作能力及积极思考的能力，掌握了更加全面的知识，更加系统化，规范化。由于在设计方面没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，比如在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准。最后，十分感谢我们的指导老师张兴波老师对我们的悉心指导，也感谢马老师和隋主任对我们进行的相关的讲解。指导教师评语系部教研室意见成绩

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