模具零件的工艺分析

第七章 模具典型零件加工工艺分析

第一节 模具工作零件加工概述

模具的工作零件（或成型零件）一般比较复杂，而且有较高的加工精度要求，其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样，但归纳起来不外乎两类:一是外工作型面，包括型芯与凸模等工作型面；二是内工作型面，如各种凹模的工作型面，按照工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。

一、模具工作零件的加工方法

工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类，即通用机床加工、数控 机床加工和采用特种工艺加工。

通用机床加工模具零件，主要依靠工人的熟练技术，利用铣床、车床等进行粗加工、 半精加工，然后由钳工修正、研磨、抛光。这种工艺方案，生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少，机床通用性强，作为精密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少，因此仍被广泛采用。

数控机床加工是指采用数控铣、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、 精加工以及采用高精度的成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工，并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度，生产效率高，特别是对一些复杂成型零件，采用通用机床加工很困难，不易加工出合格的产品，采用数

南昌航空大学科技学院学士学位论文

1 前言

1.1 机械与模具制造业在国民经济中的地位

机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济个部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。从农业机械到工业机械，从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必须有机械及其制造。在工业高度发达的国家中，机械工业的产值常常占整个国民生产总值的40%或更多。

在机械制造中，机车夹具、模具都是不可缺少的工艺装备，尤其是模具以其特定的形状通过一定的方式是材料成形。根据国际生产技术协会提供的资料显示，机械零件粗加工的75%和精加工的50%都将有模具成形来完成。因此模具被誉为“金属加工中的帝王”，是“进入富裕社会的原动力” 、“模具就是黄金” 。

1.2 当前国际模具发展现状及其特点

现代模具行业是技术、资金密集的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。

由于模具生产采用一系列高科技，CAD/CAM/CAPP等技术，计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精度加工技

毕业设计(论文)

零件的结构工艺性分析

学 院 工业制造与管理学院 年 级

专 业

学 号

2 学生姓名

指导老师

刘俊蓉

2013 年 3 月

毕业论文(设计)诚信承诺书

四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）

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说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书

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摘要

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。数控技术制造自动化的基础，是现在制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家的战略地位，体现国家的综合水平，其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。

零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的

第4章 典型零件的机械加工工艺分析

本章要点

本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。

2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。

§4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤

§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则

机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性

在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性

在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。

3．有良好的劳动条件

在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良

第六章 典型零件加工

第一节 轴类零件加工

一、 概述

(一)、轴类零件的功用与结构特点

1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、 2、 分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。

图 轴的种类

a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴

h)曲轴 i) 凸 轮轴

若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。

3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔 （二）主要技术要求：

1、尺寸精度

轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度

轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。

3、位置精度

主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向

第四节 典型零件加工工艺分析一、阶梯轴加工工艺过程分析 (一)结构及技术条件分析零件工作图为生产和检验的主要技术文 件，必须包含制造和检验的全部内容。为 此，在编制轴类零件加工工艺时，必须详 细分析轴的工作样图，如左图为减速箱传 动轴工作图样。轴类零件一般只有一个主 要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求 都，而螺纹退刀槽、砂轮越程槽、键槽及 花键部分的尺寸和技术要求标注在相应的 剖视图。 左图的技术要求 ：公差都是以轴颈M和 N的公共轴线为基准。外圆Q和P径向圆跳 动公差为0.02,轴肩H、G和I端面圆跳动 公差为0.02。

第四节 典型零件加工工艺分析(二)加工工艺过程分析1、确定主要表面加工方法和加工方案 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削 和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高(IT6),表面粗糙度值 较小(Ra0.8µ m),最终加工应采用磨削。 其加工方案可参考表3-14。

第四节 典型零件加工工艺分析2、划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车(粗车外圆、 钻中心孔),半精车(半精车各处外圆、台肩和修研中心 孔等),粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。

3、选择定位基准轴类零件的定位基面，最

第四节 典型零件加工工艺分析一、阶梯轴加工工艺过程分析 (一)结构及技术条件分析零件工作图为生产和检验的主要技术文 件，必须包含制造和检验的全部内容。为 此，在编制轴类零件加工工艺时，必须详 细分析轴的工作样图，如左图为减速箱传 动轴工作图样。轴类零件一般只有一个主 要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求 都，而螺纹退刀槽、砂轮越程槽、键槽及 花键部分的尺寸和技术要求标注在相应的 剖视图。 左图的技术要求 ：公差都是以轴颈M和 N的公共轴线为基准。外圆Q和P径向圆跳 动公差为0.02,轴肩H、G和I端面圆跳动 公差为0.02。

第四节 典型零件加工工艺分析(二)加工工艺过程分析1、确定主要表面加工方法和加工方案 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削 和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高(IT6),表面粗糙度值 较小(Ra0.8µ m),最终加工应采用磨削。 其加工方案可参考表3-14。

第四节 典型零件加工工艺分析2、划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车(粗车外圆、 钻中心孔),半精车(半精车各处外圆、台肩和修研中心 孔等),粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。

3、选择定位基准轴类零件的定位基面，最

教 案

学校名称 课题名 称 十五 江西省电子信息工程学校 授课教师 授课形式 丁克华 授课班级 讲授分析讨论 零件加工工艺分析 教学目的 1、通过学习会合理选定切削用量 2、通过学习会合理安排工艺 3、通过学习会制定数控加工工艺卡片 教学加工工艺的安排 重点 教学难点 数控加工工艺卡片的制定 主要教学方法 用辅助教具讲解

教学内容 教学内容 基本理论知识： 在实际生产当中,数控加工的程序程序往往由编程人员将所要加工的零件图样,直接编写成加工的程序文件。再由操作设备的人员来完成加工。 如果加工的零件比较复杂，那么所使用的加工的刀具刀必然会增多。为了使操作设备的人员能知道程序当中所使用的刀具的作用、性能及加工参数，往往编程人员还需要编写数控加工序卡片和数控加工刀具卡片，用以指导和联系实际生产加工。 现在以下图为例，举例说明编程人员该如何设计较为合理的数控加工工序卡片。 材料：45钢 毛坯直径65mm 图12-1 锥螺纹轴 1、 零件

课题： 套筒类零件的加工工艺

一、 十四、 教学目的：熟悉零件的功用、结构特点和主要技术

要求。掌握套筒类零件内孔一般加工方法的工艺特点、应用场合、了解套筒类零件内孔表面精密加工方法的加工原理、工艺特点及应用场合；掌握并能拟订长、短套筒零件的加工艺

二、 十五、 教学重点：孔各种加工方法的工艺特点和应用范围，长、短套筒零件的加工工艺分析、工艺规程的编制。

三、 十六、 教学难点：套筒零件的工艺规程编制，孔的精密加工

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学 学时。 五、习题：

六、教学后记：

第四节 套筒类零件的加工

一、概述

（一）、零件的功用与结构 1、 2、

1、 功用：支承、导向作用

2、 结

湖南信息职业技术学院

学生毕业论文

题 目： 轴套类零件的工艺 设计及加工 姓 名 王琪 学 号 35号 系 (部) 机电工程系 专 业 数控技术 指导教师 张乐 开题时间 2010年09月06日 完成时间 2010年11月12 日

2010年 11 月 12 日

湖南信息职业技术学院

学生毕业设计(论文)答辩表

学生 姓名 毕业设计课题(论文)题目 王琪 学号 35 专业 数控技术 所属 机电工程系 系部 指导教 师姓名 轴套类零件的工艺设计与加工 姓 名 (签字) 职 称 工 作 单 位 张乐 对毕业设计 打分 (或等级) 答辩 委员 会成 员 答辩委员会对毕业设计的评语: 答辩委员会 主任(签字) 副主