1、1 實踐目的及主要內容（1） 了解生產現場機床的類型及其布局；（2） 了解生產現場工人使用的工藝文件（主要工序卡）形成；（3） 了解生產現場的夾具類型；（4） 重點了解一個零件的機械加工過程（加工路線、加工階段劃分等）及一副夾具的工作原理；（5） 完成實踐報告。2 時間時間第九周 第十周 3 實踐單位簡介江蘇新型環保機械有限公司是國內領先的全系列氣動馬達及延伸產品專業生產廠家。主要經營氣動馬達、減速氣動馬達、氣動啟動器、氣動葫蘆、潛孔鉆機、錨桿鉆機、幫錨桿鉆機、氣動絞車、氣動泵及氣控閥。公司擁有一支高素質的團隊，始終活躍在行業前列。公司一貫以科技為動力，著力開發新產品，研究新工藝、新技術，讓客

2、戶不僅獲得優良的產品品質還可以得到具有競爭性的價格。4 實踐內容及主要機床在指導老師的安排下，我們有計劃的完成了工藝學實踐活動。以下內容是我通過本次實踐活動指導老師的講解做出的一些小結。首先說下機床的分類。機床分為車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、刨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、特種加工機床等其它。下面先介紹以下普通機床的特點和使用范圍。普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用于單件、小批生產和修配車間。在成批生產時，通常使用的是轉塔車床和回轉車床，它具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次

3、裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序的功能。鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉運動，并沿主軸方向進給，操作可以是手動，也可以是機動。在鉆床上裝上不同的刀具可完成鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔、锪凸臺等。鏜床主要用鏜刀對工件已有的預制孔進行鏜削的機床。通常，鏜刀旋轉為主運動，鏜刀或工件的移動為進給運動。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件還可進行鉆削、銑削、切它的加工精度和表面質量要高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設備。螺紋及加工外圓和端面等。磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。大多數的磨床是使用高速

4、旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。銑床主要是用銑刀在工件上加工各種表面的機床。通常銑刀旋轉運動為主運動，工件和銑刀的移動為進給運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。工廠的銑床有

5、：(1)立式銑床：與臥式銑床相比較，主要區別是主軸垂直布置，立式銑床適于加工較大平面及利用各種帶柄銑刀加工溝槽及臺階平面，生產率要比臥式銑床高。刨床是用刨刀對工件的平面、溝槽或成形表面進行刨削的直線運動機床。使用刨床加工，刀具較簡單，但生產率較低（加工長而窄的平面除外），因而主要用于單件，小批量生產及機修車間，在大批量生產中往往被銑床所代替。刨床又有：牛頭刨床、龍門刨床和單臂刨床之分。牛頭刨床適用于刨削長度不超過1000毫米的中小型零件。龍門刨床主要加工大型工件或同時加工多個工件。特別適用來加工大平面，尤其是長而窄的平面，一般可刨削的工件寬度達1米，長度在3米以上。齒輪加工機床可分為兩大類：圓

6、柱齒輪加工機床滾齒機、插齒機、車齒機等。錐齒輪加工機床加工直齒錐齒輪：刨齒機、銑齒機、拉齒機。加工弧齒錐齒輪：銑齒機。加工方法主要有成型法和范成法兩種。成形法加工機床要求刀具的切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合，所以機床較簡單。但是對于同一模數的齒輪，只要齒數不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具；第二，加工出來的齒形是近似的，加工精度較低；第三，每加工完一個齒槽后，工件需要周期地分度一次，生產率也較低。范成法是利用齒輪的嚙合原理齒輪嚙合副（齒條齒輪、齒輪齒輪）中的一個轉化為刀具；另一個轉化為工件，并強制刀具和工件作嚴格的嚙合運動而范成切出齒廓。范成法切齒所用刀具切削刃的形狀相當于齒條

7、或齒輪的齒廓，它與被切齒輪的齒數無關。每一種模數，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數的齒輪；加工時能連續分度，加工精度和生產率一般比較高，應用廣泛。此法必須在專門的齒輪機床上加工 ，而且機床的調整、刀具的制造和刃磨都比較復雜，一般用于成批大量生產 關于機床的布局，從安全角度考慮，按照生產流程布局，中小型普通車床類一般成平行床身式的方式布局，且操作者站立位置相互錯開，以防后面的甩出物直接砸到前面操作者身上。中小型數控車床類一般是采用背靠背式安置，這樣便于一人照看兩臺機床。大型、長型車床的走向一般平行于車間的長度方向，這樣便于車間的行車吊運工件。也要相互錯開一點位置，這樣如加工太長的件的話，相互

8、之間不致于干擾。總之配置機床沒有固定模式，一切以生產實際方便，安全為緊要。機床與機床之間，機床與固定建筑物之間還要留出必要的維修空間來。當然，對于加工的舒適性的習慣。對于噪聲較大的機床，如鋸床，就要遠離銑床。 夾具方面，按專門化程度分類可分為：(1) 通用夾具：通用夾具是指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。這類夾具一般由專業工廠生產，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應性廣，生產效率低，主要適用于單件、小批量的生產中。(2) 專用夾具：專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。其特點是結構緊

9、湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產效率，但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產品固定且批量較大的生產中。(3) 通用可調夾具和成組夾具：其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調整，以適應不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。(4) 組合夾具：組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，特別適用于新產品的試制和單件小批生產。(5

10、) 隨行夾具 ：隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。5 被動輪零件機械加工過程分析1.1 零件的分析技術要求：（1）未注明倒角1×45° （2）28mm的軸孔是重要配合孔，齒輪輪齒表面要求耐磨、精度高，所以要求的表面粗糙度值比較高。所以內孔28mm的粗糙度值設為3.2，鍵槽兩邊粗糙度值為3.2，輪齒表面粗糙度3.2。其余不重要的加工表面粗糙度值為6.3。零件的倒角為1×45°。為了滿足零件的硬度，在調制處理后要求硬度達到263322HB。1.2 分析零

11、件圖紙中的尺寸標注對數控加工來收，最傾向與以同一基準引注尺寸或直接給坐標尺寸，這就是坐標標注法。這種標注法，即便于編程，也便于 尺寸之間的相互協調，保證設計、定位、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大方便。由于零件設計人員往往在尺寸標注中較多的考慮裝配等使用特性要求。而不得不采取局部分散的標注方法，這樣會給工序安排與數控加工帶來很多不便，事實上，由于數控加工精度及重復定位精度都很高，不會因產生較大的累計誤差而破壞使用特性，因而改變局部的分散標注法為集中引注或坐標式尺寸、標注是完全可行的。1.3 零件的結構工藝性分析（1）生產路線的制定被動輪零件的生產路線作出如下安排：下料鍛造正火粗加工調

12、制處理（淬火+回火）精加工。鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線。正火870加熱后空冷，目的是改善鍛造的不均勻組織，細化晶粒，降低硬度，便于切削加工，并為后面的調質處理做好準備。淬火溫度為820，油冷淬火，所得組織為M，目的是提高強度。回火加熱溫度為525，保溫12h后水冷。回火后水冷的目的是防止出現第二類回火脆性，使零件具有良好的綜合機械性能。調質后零件的性能為263322HB。（2）加工順序的安排1. 車削外圓,車削端面2. 鉆內孔24mm3. 用車床擴孔，車削臺階孔及內倒角4. 用車床車削外圓，車削外倒角5. 調質熱處理6. 精加

13、工外圓7. 精車左端面8. 用車床精加工內孔，臺階孔9. 用插齒機插齒10. 插鍵槽11. 檢查（3）基準的選擇定位基準的選擇分為粗基準的選擇和精基準的選擇。在最初的加工內孔工序中，我們選擇為加工的毛坯外表面作為定位基準，也就是粗基準。擴孔的過程中，用三角卡盤夾住零件，以加工的內孔軸心線為粗基準基準，分別粗加工出50mm，57mm的內孔。在精基準的選擇過程中，為了保證相互位置精度和裝夾準確方便，應遵循精基準的四大原則：基準重合原則，基準統一原則 ，互為基準原則，自為基準原則。在加工內孔28mm時，應該以67mm的外圓柱面作為基準。被動輪零件在工作過程中內孔是與齒輪軸配合，因此是重要配合尺寸，在

14、加工51.6 mm的齒輪內孔時，以28mm的軸心線為基準。在插齒過程中，應該以28mm的軸心線為基準進行插齒。1.4 零件毛胚的選擇該被動輪的加工數量為2件，屬于單件生產。零件的最大外徑D=67mm，長度L=45，所以毛坯直接采用D=71mm、L=50的40Cr圓鋼。被動輪是氣動馬達中重要的零件，在工作時它的輪齒要承受一定的載荷和摩擦，因此要求它具有足夠的強度，韌性和耐磨性能。所以對毛坯的生產路線做出如下安排：下料鍛造正火。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，使鍛件組織緊密、晶粒細化、成分均勻，從而提高金屬的力學性能，同時由于保存了完整的金屬流線。正火870加

15、熱后空冷，目的是改善鍛造的不均勻組織，細化晶粒，降低硬度，便于切削加工，并為后面的調質處理做好準備。1.5 零件的安裝為了在工件的某一部位加工出符合規定技術要求的表面，必須在加工前將工件安裝在機床上或夾具中。工件安裝又稱為工件的裝夾。在各種不同的機床上加工時，一般可采用如下幾種安裝方法：1.直接安裝； 2.找正安裝； 3.夾具安裝。本次加工工藝采用夾具安裝。夾具是機床的一種附加裝置，其上備有專用的定位元件和夾緊裝置，被加工工件可迅速而準確地安裝在夾具中。夾具在機床上都預先調整好了位置，因此，工件通過夾具相對于機床也就占有了正確的位置。“卡盤”是機床上用來夾緊工件的機械裝置。從卡盤爪數上面可以分

16、為：兩爪卡盤，三爪卡盤，四爪卡盤，六爪卡盤和特殊卡盤。從使用動力上可以分為：手動卡盤，氣動卡盤，液壓卡盤，電動卡盤和機械卡盤。從結構上面還可以分為：中空型和中實型。2.1 數控加工工藝方案的制定加工機床的選擇： 要保證加工零件的技術要求，能加工出合格的產品； 有利于提高生產率； 盡可能降低生產成本。根據毛胚的材料和類型、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數量現有的生產條件要求。選用云南數控車床CK6140S/750（如下圖）。2.2 刀具的選擇數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則在編程時充分考慮數控加工的特點

17、，能夠正確選擇刀具及切削用量。數控車床對刀具提出了更高的要求，不僅要求道具精度高，剛性好，耐用性好，而且要求安裝、調整、刃磨方便，斷屑及排屑性能好。在全功能數控車床上，可預先安裝十把左右刀具，當被加工工件改變后，一般不需要更換刀具就能完成工件的全部車削加工，為了滿足要求，刀具配備時應該注意以下幾個問題： 在可能的范圍內，是被加工工件的形狀、尺寸標準化，從而刀具的種類，實現不換刀或少換刀； 使刀具規格化和通用化，以減少刀具的種類，便于刀具管理； 盡可能采用可轉位刀片，磨損后只需要更換刀片，增加了刀具的互換性；綜上分析所述，選擇硬質合金車刀，需要45°彎車刀、內圓車刀。2.3 量具的選擇

18、游標卡尺：測量范圍：0-150mm ，分度值：0.02mm 。2.4 切削用量的選擇數控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，包括主軸轉速、背吃刀量、進給速度等，并以數控系統規定的格式輸入到程序中。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對零件的表面質量、精度、加工效率影響很大。這在實際中也很難把握，更要有豐富的實踐經驗才能夠確定合適的切削用量。在數控編程時只能憑借編程者的經驗和刀具的切削用量推薦值初步確定，而最終的切削用量將根據零件數控程序的調試結果和實際加工情況來確定。切削用量的選擇原則是：粗加工時以提高生產率為主，同時兼顧經濟性和加工成本的考慮；半精加

19、工和精加工時，應同時兼顧切削效率和加工成本的前提下，保證零件的加工質量。值得注意的是：切削用量是一個有機的整體，只有三者相互適應，才能達到最合理的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。2.5 背吃刀量的選擇首先得確定背吃刀量的大小，主要依據機床、夾具、刀具和加工組成的工藝系統的剛度來決定，在系統剛度允許的情況下，為保證以最少的進給次數去除毛胚的加工余量，根據被加工零件的余量確定分層切削深度，選擇較大的背吃刀量，以提高生產效率。在數控加工中，為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度，一般留少量的余量（0.20.5mm），在最后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時，除了留有必要的半精加工和精加工余量外，在工藝系

20、統剛性答應的條件下，應以最少的次數完成粗加工。留給精加工的余量應大于零件的變形量和確保零件表面的完整性。綜合考慮得到：粗加工時選取2.0mm的背吃刀量。精加工余量取：0.10.2mm。2.6 確定主軸轉速主軸轉速應根據允許的切削速度和工件直徑來選擇。切削零件時主軸轉速粗加工轉速為1000mm/r，精加工轉速為1500mm/r。2.7 機械加工工藝過程（1）車削外圓，車削端面。以外圓表面自身為基準，用CK6140S/750普通車床車削外圓面，轉速1000r/min,分兩次走刀，背吃刀量為1.5mm。車削后外圓直徑為68mm。用端面刀車削端面。 （2）鉆內孔24mm。以68mm的外圓表面和左端面為

21、基準，使用麻花鉆24×350mm在零件的中心鉆孔。（3）用車床擴孔，車削臺階孔及左端面倒角。以68mm的外圓表面和右端面為基準，使用內圓車刀，將24mm的孔加工到26mm，一次走刀。繼續擴孔，將26mm的孔加工到50mm,深度為24.5mm，走刀次數4次，背吃刀量分別為8mm，8mm，5mm，3mm。然后換刀，在距左端面為15.5mm的地方車削內孔，車削后直徑為57.5mm，走到次數兩次，背吃刀量為5mm、2.5mm，距離為10mm。換45º彎刀車倒角2x45º。（4）用車床車削外圓，車削外倒角。工件調頭，換外圓車刀，車削右端面。車削后直徑為46mm，車削距離為1

22、0.5mm。然后換45º彎刀車倒角2x45º。（5）調質熱處理。淬火溫度為820，油冷淬火。回火加熱溫度為525，保溫12h后水冷。（6）精加工外圓。以內孔26mm的軸線為基準，精車外圓,切削深度為1mm。然后換端面刀，精車左端面，切削用量0.5mm。（7）用車床精加工內孔，臺階孔。用三角卡盤夾住左端面，先以外圓面為基準，車削26mm的圓，車削深度為雙向2mm，直徑為28mm。然后用內圓車刀加工50mm的內孔到51.6mm，一次車削，寬度為10mm，相對跳動度為0.02。然后車削57mm的圓到59mm。（8）用插齒機插齒。以28mm孔的軸心線為基準，對51.6mm的內孔進行插齒。（9）插鍵槽。以28mm孔的軸心線為基準，插出寬度為8mm的鍵槽。鍵槽兩側相對于軸心線的跳動度為0.025。鍵槽左端到內圓面右邊的距離為31.3。（10）檢查。按照零件圖檢查零件是否合格。3.1 數控加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號1產品名稱氣動馬達零件名稱被動輪共1頁第1頁材 料 牌 號40Cr