南昌航空大学数控加工工艺课程设计
2 零件的工艺分析及规程
2.1 零件的用途
图中所设计的零件为一复杂的轴类零件，而轴类零件又是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来连接和支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，图示的零件也不例外。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等，图示零件则为阶梯轴。所以，图中所示零件的用途是连接其它配合件，起的作用是支承其它传动零部件，传递扭矩和承受载荷，可用于汽车、机械等行业。
2.2 零件的结构形状
如图2.1所示，此零件为结构较为复杂的不规则轴类零件，且右端最小，左端次之，中间最大，包含着曲面、内孔、螺纹及槽等一些较难加工的部分。
零件的右端是一个半球面，其左边是一个螺纹台阶，再接着是一个槽。零件的左端含有一内孔，且内孔外沿倒有圆角。左端的第一个台阶上含有一个内凹圆弧面。整体上说，此零件由左向右呈中、大、小结构分布。
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2.3 零件的表面粗糙度
定义：表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两
波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，因此，要在满足零件表面功能的前提下，合理选用表面粗糙度参数。
由零件图所示可知，所示零件的表面粗糙度大部分需要控制在
以内，即
轮廓的算术平均偏差Ra的上限值为1.6μm。除了零件右端的半球面、螺纹及槽等要控制在
～
以外，其余的部分都要控制在
以内。
2.4 零件的尺寸精度
由图可知，此零件的总长是88mm，最大直径是41.961mm；左端最大直径是?=20.10～20mm；直径为
，即?=42～
，即
，即?=36～35.961mm；孔的长为
，即?=24.036～24mm。由以上几个尺寸可以得
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知此零件有几处的尺寸精度要求是相当高的，这也给此零件的加工带来了一定的难度，这就需要加工者选择合适的加工方法和熟练的加工技巧等。
2.5 工艺规程的定义
机械加工工艺规程简称工艺规程，是规定零件加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程和操作方法，按规定的形式制成工艺文本，经审批后用来指导生产并严格贯彻执行的指导 性文件。一般包括以下内容：工件加工工艺路线及所经过的车间和工段；各个工序的内容及采用的机床和工艺装备；工件的检验项目及检验方法；切削用量；工时定额及工人的技术等级等。
2.6 加工工序的划分
2.6.1 首先 ，先明确一下加工工序划分的原则
按工序集中划分工序的原则；按粗,精加工划分工序的原则；按刀具划分工序的原则；按加工部位划分工序的原则。
2.6.2 具体加工工序划分如下
一、先加工零件的右端； 二、切端面； 三、粗车外圆； 四、精车外圆； 五、切槽； 六、车螺纹；
七、再掉头加工零件的左端，切端面；
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八、用麻花钻钻孔； 九、粗车外圆； 十、精车外圆； 十一、钻孔； 十二、镗孔； 十三、检验。
3 毛坯的选择
零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造技术及费用，而且也与零件的机械加工技术和加工质量密切相关。为此需要毛坯制造和机械加工两方面的技术人员密切配合，合理地确定毛坯的材料、结构形状及尺寸。
3.1 毛坯材料的选择
3.1.1 材料选择的一般标准如下
材料的力学性能。根据零件的工作条件、损坏（或失效）形式，选择满足力学性能的材料。
材料的工艺性能。对零件加工生产有直接的影响，甚至是决定性的。 材料的经济性。主要是价格比。
3.1.2 选择毛坯材料的基本过程
首先得从毛坯材料的服役条件开始，通过对失效形式的分析从而完成材料的预选，然而失效形式的分析又得从材料的力学性能、工艺性能和经济性着手。完成材料的预选过后就需设计计算，强度校核，主要是从材料的耐用性、
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结构尺寸的合理性及材料的变形和抗断裂能力三个方面考虑，进而最终选定毛坯材料。
3.1.3 毛坯材料的选择结果
综合上考虑，加工此零件所选用的毛坯材料为45号钢，因为45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高，易切削加工,常用来做模板、连杆、螺栓、齿轮及轴类等，且需进行热处理（推荐热处理温度：正火850?C，淬火840?C，回火600?C）。
3.2 毛坯形状及尺寸的确定
毛坯是根据零件所要求的形状、力学性能及工艺尺寸等而制成的供进一步加工用的生产对象。此次设计根据工件材料、零件形状、力学性能及工艺尺寸等特性的要求，应当选择的毛坯材料为φ50mm的45号钢，并要尽量使各个回转表面上的余量分布均匀。由于零件图样尺寸为88mm×φ42mm，所以，为了使毛坯尽量的最小化，毛坯材料应当选择尺寸为120mm×φ50mm的棒状材料。综上所述，此次设计的零件毛坯材料应当是尺寸为120mm×φ50mm的棒状45号钢，且需进行过热处理。（如图3.1）
图3.1
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