《机械制造工艺》—教学教案
《机械制造工艺》电子教案
图1-1 阶梯轴零件图
1.2零件表面构成及成形方法
任务分析
1. 中心孔的型号与选用
1）中心孔的型号和尺寸
（1）A型中心孔
（2）B型中心孔
（3）C型中心孔
2. 经济加工精度
加工精度等级的高低是根据使用要求决定的，各种加工方法（车、铣、刨、钻、镗、铰等）所能达到加工精度和表面粗糙度都是有一定范围。所谓加工经济精度是指正常加工条件下（采用符合质量标准设备、工艺装备和标准技术等级工人，不延长加工时间）所能保证加工精度和表面粗糙度。
思考题及习题
1.教材P80（第21题）
课时15~16 主要教学模式讲授+讨论
任务2-2 CA6140车床主轴的工艺路线拟定
给定任务
图1-46所示为CA6140车床主轴，年产量约为350条，试编制其机械加工工艺卡片。
任务分析图1-46 CA6140车床主轴简图
1）当各加工表面间相互位置精度要求较高时，最好在一次装夹中完成各个表面的加工。
2）粗加工或不能用两端顶尖孔定位（如加工主轴锥孔）时，为提高工件加工时工艺系统的刚度，可只用外圆表面定位或用外圆表面和一端中心孔作定位基准。
3）主轴是带通孔的零件，在通孔钻出后将使原来的顶尖孔消失。为了仍能用顶尖孔定位，一般均采用带有顶尖孔的锥堵或锥度心轴。
2. 加工阶段的划分
根据粗、精加工分开原则来划分加工阶段极为重要。
3. 热处理工序的安排
在主轴加工的整个工艺过程中，应安排足够的热处理工序，以保证主轴力学性能及加工精度要求，并改善工件加工性能。
4. 机械加工顺序的安排
机械加工顺序的安排依据“基面先行，先粗后精，先主后次”的原则进行。
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）。
5. 主轴锥孔的磨削
单件小批生产时，可在一般磨床上进行加工。尾端夹持在四爪卡盘上，前端用中心架支承在前锥附近的精密外圆上，经过严格地校正后方可进行加工。这种方法辅助时间长，生产效率低，质量不稳定。成批生产时大都采用专用夹具进行加工。
二、CA6140车床主轴加工工艺过程与检验
1. CA6140车床主轴的加工工艺过程
工序号工序名
称
工序内容工序简图定位基准设备
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
铣端面打
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：220～240HBS
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
10 钻深孔钻φ48mm通孔两中心架
支承轴颈
深孔钻床
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
14 热处理局部高频淬火（φ
90g5、短锥及莫氏6号
锥孔）
高频淬火
设备
15 精车外
圆
精车各外圆并切槽、倒
角
锥堵顶尖
孔
数控车床
16 粗磨外
圆
粗磨φ75h5、φ90g5、
φ105h5外圆
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%）
前支承轴
颈及φ
75h5外圆
内圆磨床
18 铣花键铣φ89f6花键锥堵顶尖
孔
花键铣床
19 铣键槽铣12f9键槽φ80h5及
M115mm
外圆
立式铣床
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
24 精磨大
端锥孔
精磨大端莫氏6号内锥
孔（卸锥堵），涂色法
检查接触率≥70%）
前支承轴
颈及φ
75h5外圆
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前支承轴
颈及
75h5外
圆
专用检具
2. 轴类零件的检验
1）加工中的检验
2）加工后的检验
拓展提高（自学+小组讨论）
思考题及习题
讨论制定简单轴类零件的机械加工工艺规程。
课时19~20 主要教学模式讲授+讨论学习情境二：套筒类零件机械加工工艺编制
任务2-1 轴承套的机械加工工艺规程编制
给定任务
图2-1 轴承套
图2-1所示为一轴承套，材料为ZQSn6-6-3 ，每批数量为400只。试编制其机械加工工艺规程。任务分析
1. 套筒类零件的功用及结构特点
套筒类零件是指回转体零件中的空心薄壁件，是机械加工中常见的一种零件，在各类机器中应用很广，主要起支承或导向作用。
其结构一般都具有以下特点：外圆直径d一般小于其长度L，通常L/d<5；内孔与外圆直径之差较小，故壁薄易变形；内外圆回转面的同轴度要求较高；结构比较简单。
2. 套筒类零件技术要求
套筒类零件的外圆表面多以过盈或过渡配合与机架或箱体孔相配合起支承作用。内孔主要起导向作用或支承作用.
1）内孔与外圆的精度要求
2）几何形状精度要求
3）位置精度要求
3. 轴承套的技术要求
知识准备
一、套筒类零件内孔的加工方法
（1）刀具的尺寸受到被加工孔的尺寸限制，故刀具刚性差，不能采用大的切削用量。
（2）刀具处于被加工孔的包围中，散热条件差，切屑排出困难，切削液不易进入切削区，切屑易划伤加工表面。
另一方面孔可以采用定尺寸刀具加工，故加工孔与加工外圆表面相比有较大的区别。
（一）钻、扩、铰孔
1. 钻孔
钻孔是在工件的实体材料上加工出孔的工艺方法。
1）钻床
常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床三种。
2）麻花钻
钻孔所用刀具通常为麻花钻，多采用高速钢材料扭制而成，由工作部分、颈部和柄部组成。
3）钻孔方法与工艺特点
常用的钻孔方式有以下两种：一种是在钻床、镗床上钻孔，刀具旋转并进给，工件不动。另一种方