湖北自考機械制造工藝本科畢業(yè)論文范文

湖北自考機械制造工藝本科畢業(yè)論文范文已經(jīng)整理出來了，考生在申請自考本科畢業(yè)的時候，是需要寫相關(guān)的畢業(yè)論文的，下面我們就一起來看看吧！

車床主軸零件的機械加工工藝分析
摘要：車床主軸零件的機械加工、生產(chǎn)制造所涉及到的工藝程序相對較多，在對其進(jìn)行生產(chǎn)管控的過程中工作人員應(yīng)當(dāng)采取頂層設(shè)計，明確工件加工管控需求，對其中的工藝流程卡以及工藝指導(dǎo)書進(jìn)行分析、比較，選取特定的工藝來提高生產(chǎn)加工精度。在對車床主軸零件進(jìn)行機械加工生產(chǎn)的過程中，工作人員還需要結(jié)合精益化的管控思想，明確分析各工位、各區(qū)域的生產(chǎn)管控需求，提高生產(chǎn)制造效率。本文對車床主軸零件的機械加工工藝進(jìn)行分析探討。
關(guān)鍵詞：車床主軸零件機械加工工藝
1引言
在對車床主軸零件進(jìn)行機械生產(chǎn)加工制造過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)對各項工序管控要求進(jìn)行分析考量，對其中加工精度、加工量進(jìn)行確認(rèn)，實施全過程動態(tài)化的加工管控，明確各項加工管理標(biāo)準(zhǔn)。車床主軸零件所涉及到的加工程序相對較為復(fù)雜，工作人員在加工前應(yīng)當(dāng)采取頂層設(shè)計策略，明確分析設(shè)備以及相關(guān)零件的使用需求，提高加工效率。
2車床主軸零件加工概論
車床在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具備較大的作用，相關(guān)設(shè)備主要是利用車刀裝置，通過對零部件以及刀具的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)對物件的加工處理，而車床主軸作為車床內(nèi)部重要的零部件，其加工質(zhì)量的好壞決定著車床運行的質(zhì)量和效率，其承擔(dān)著夾具安裝以及對零部件、刀具的定位，同時實現(xiàn)對設(shè)備零部件的旋轉(zhuǎn)管控，通過在主要軸向進(jìn)行不斷的旋轉(zhuǎn)，以此來實現(xiàn)對設(shè)備、刀具以及各項裝備的控制，進(jìn)而完成對零部件的加工，簡而言之，車床主軸在實現(xiàn)對零部件在切削打磨時保持高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
3車床主軸零件加工流程分析
在對車床主軸零件進(jìn)行加工管控的過程中，工程人員需要對其中所涉及到的技術(shù)流程進(jìn)行嚴(yán)格管控，對生產(chǎn)加工工序、步驟進(jìn)行有效設(shè)計，在加工期間，工程員需要對機械加工技術(shù)、方式進(jìn)行優(yōu)化、完善，對工件外部形態(tài)、尺寸、大小、質(zhì)量等多方面數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗分析；其次，相關(guān)技術(shù)人員還需要考量相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)管控數(shù)量以及外部設(shè)備使用條件，明確相關(guān)技術(shù)操作規(guī)程，將生產(chǎn)管控模式、管控內(nèi)容有效設(shè)置為相應(yīng)的工藝文件，使得各項工作的開展均具備參考依據(jù)，簡而言之，在機械生產(chǎn)加工活動中，工程人員需要將所使用到的工程文件進(jìn)行總結(jié)分析，參照零部件的實際生產(chǎn)狀況來完成對各項工藝文件的編寫制作（如圖1所示），在對車床主軸零件進(jìn)行加工管理的過程中涉及粗加工、半精加工以及精細(xì)加工。具體操作步驟如下，外圓表面粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）→鉆通孔（以半精加工過的外圓表面定位）→錐孔粗加工（以半精加工過的外圓表面定位，加工后配錐堵）→外圓表面精加工（以錐堵頂尖孔定位）→錐孔精加工（以精加工外圓面定位）。
3.1粗加工
在粗加工段，涉及到對相關(guān)主軸零件加工材料的科學(xué)選擇，以及對其實施相應(yīng)的熱處理，根據(jù)加工需求，完成對車床主軸零件毛坯的生產(chǎn)制造管控，在此期間，工程人員應(yīng)當(dāng)考量車床主軸的實際使用情況，科學(xué)合理地選取相應(yīng)的工件材料，之后再對其進(jìn)行鍛造、塑形，對相關(guān)材料進(jìn)行必要的熱處理，通過必要的熱學(xué)處理使得相關(guān)零部件的材料切削性能得到有效提升，最終使得車床主軸零件的綜合性能能夠大幅度增長。除此之外，在對零件材料進(jìn)行加工處理管控時也能夠有效地提升車床主軸零件在運動期間其表面所具備的耐磨性，之后生產(chǎn)人員需要根據(jù)車床主軸零件毛坯的生產(chǎn)制造情況，根據(jù)數(shù)量、生產(chǎn)需求，選取不同的生產(chǎn)管控模式，比如可以結(jié)合自由鍛造或大批量的生產(chǎn)加工。
例如在粗加工過程中首先需要經(jīng)過一系列的鍛造處理，在鍛造期間需要經(jīng)過必要的磨段工序，而在此過程中需要借助精鍛機，在完成鍛造之后則需要進(jìn)行熱處理，借助回火爐，然后再通過鋸床對材料進(jìn)行必要的切割處理，參考標(biāo)準(zhǔn)文件選取，據(jù)段加工的長度，在完成鋸斷操作之后，則需要結(jié)合床銑床，參考小端外形實施必要的銑端面打孔，在完成端面打孔之后，再進(jìn)行車加工，參長后續(xù)半精加工的實際需求，實現(xiàn)對主軸零件初步的加工管控。鍛造（磨鍛/立式精鍛機）→熱處理（正火/回火爐）→鋸（鋸小端，保持總長為890+2.5mm/鋸床）→洗端面打中心孔（車端面鉆5mm的中心孔，小端外形/洗床、鉆床）→車（粗車各段外徑，均放余量：為2.5～3mm大端外形及斷即、小端中心孔/車床）。
3.2半精加工
而在對應(yīng)的半精加工方面，車床主軸零件的半徑需要得到有效管控，需要對諸如錐孔、車錐面以及精車外圓等結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始加工管理，此部分是車床主軸零件實現(xiàn)基本功能的關(guān)鍵工序，完成半精加工之后，車床主軸零件的外部形態(tài)已經(jīng)基本可以得到確認(rèn)，此類加工工序涉及到部分機械加工，其中需要結(jié)合諸如車床、鉆床、銑床、鋸床等多種機械設(shè)備的結(jié)合使用，然后再對車床主軸零件進(jìn)行必要的熱處理，實施相應(yīng)的半精加工。而在對零件外圓表面的粗加工管理過程中，需要結(jié)合相應(yīng)的頂尖孔定位，再通過對鉆通孔以及錐孔粗加工，最終實現(xiàn)對車床主軸零件的半精加工。
比如在半精加工過程中，需要通過相應(yīng)的鉆床完成對設(shè)備精細(xì)化鉆孔，在完成鉆孔之后結(jié)合熱處理，參照相應(yīng)的規(guī)范要求完成對局部區(qū)域的熱處理管控，使得車床加工更加高效、快捷，再結(jié)合車床以及仿形車床完成對主軸零部件外觀初步加工。車（粗車各段外徑，均放余量為2.5～3mm大端外形及小端中心孔/車床）→車（粗車D、E而及165mm外圓，均放余量為2.5～3mm小端外形，115mm表面/車床）→車（粗車大端后斷面及115mm外圓與上邊工序接平大端外形，小端中心孔/車床）→鉆（鉆45mm的導(dǎo)向孔，小端外形115mm表面/鉆床）→鉆（鉆45mm的通孔小端外形，115mm表面深孔/鉆床）。
3.3精密加工
而在后續(xù)的精密加工環(huán)節(jié)，則是在通過半精加工之后來實施的，也是車床主軸零件最后加工程序，在半精加工之后，工作人員需要對精細(xì)化加工流程進(jìn)行確認(rèn)，該項加工工藝需要在上一階段對車床零件外圓表面以及相關(guān)錐孔部位還未完成加工的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行再次加工處理，結(jié)合必要的車床主軸結(jié)構(gòu)分析，對其中的螺栓、螺孔、錐孔以及螺紋等進(jìn)行相應(yīng)的加工處理，在完成對相關(guān)區(qū)域的加工之后則需要對主軸零件進(jìn)行淬火處理，提升整個零部件的結(jié)構(gòu)高度以及運動精度，通過淬火處理之后，能夠使得主軸零件的扭矩、彎矩以及回轉(zhuǎn)精度能夠達(dá)到相應(yīng)的設(shè)置需求，在完成加工之后，工作人員需要對其進(jìn)行精細(xì)化檢驗，對車床主軸零件各部位的質(zhì)量實施全面質(zhì)檢，保證零件加工質(zhì)量能夠滿足車床主體結(jié)構(gòu)剛度、強度、回轉(zhuǎn)精度、運作精度的實際使用需求。
4車床主軸零件機械加工基準(zhǔn)設(shè)定
4.1粗基準(zhǔn)選用
在對機床主軸零件進(jìn)行加工管控的過程中，工程師需要確保相關(guān)加工位置與不加工位置之間的界限明確，一般情況下需要選取不加工表面作為基準(zhǔn)線，在加工過程中參照各加工表面分析相應(yīng)的加工余量，之后再將其進(jìn)行有效分配。而在選取出基準(zhǔn)的過程中需要選取重要的加工表面，此外，在加工過程中相關(guān)基準(zhǔn)不能夠往復(fù)使用，由于粗精準(zhǔn)不具備較高的精細(xì)度，其會造成較大的加工誤差，因此同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)只能夠使用一次。
4.2精基準(zhǔn)的選擇
而在對精基準(zhǔn)進(jìn)行選取選用的過程中，也需要確保設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)能夠有效重合，盡可能減少在加工過程中所產(chǎn)生的定位誤差，此外，還需要保證基準(zhǔn)統(tǒng)一的管控原則，簡言之，工程師需要在相同的定位基準(zhǔn)前提下加工多個工面，提高各表面的加工位置的精確度。一般情況下，需要將軸類零件的兩頂端作為相應(yīng)的定位基準(zhǔn)；此外還需要嚴(yán)格參照互為基準(zhǔn)的管控原則，若兩個工件表面具備較高的加工精度要求是可以通過互為基準(zhǔn)的管控原則實現(xiàn)往復(fù)多次的加工。在加工期間，當(dāng)加工余量相對較為均勻且較小時，可參考工件表面的實際定位基準(zhǔn)來開展加工作業(yè)。
4.3確定零件的定位基準(zhǔn)
在對零件的定位基準(zhǔn)進(jìn)行確認(rèn)管控時，工程師需要參照相應(yīng)的管控原則，結(jié)合基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一以及互為基準(zhǔn)的重要管控思想，盡可能在一次裝夾過程中加工出較多的表面，具體來說，為了使得支承軸頸與主軸內(nèi)錐面同軸度能夠保持高度一致，可以結(jié)合互為基準(zhǔn)管控原則選取相應(yīng)的基準(zhǔn)面，例如，結(jié)合車小端1：20錐孔和大端莫氏6號內(nèi)錐孔，由于其與支軸承頸相鄰，因此可以將其設(shè)置為同一基準(zhǔn)。
5車床主軸零件機械加工工藝
5.1熱處理工藝
通過上對車床機械加工流程進(jìn)行分析、比較可以看出，在當(dāng)前車床主軸零件加工生產(chǎn)制造活動中實施必要的熱處理是必不可少的。在此過程中，工程人員以及相應(yīng)的生產(chǎn)管控人員需要嚴(yán)格參照工藝流程卡以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書，落實對各個工序的嚴(yán)格管控。在結(jié)合熱處理工藝使用的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)明確相關(guān)工藝所使用的時間節(jié)點，由于熱處理工藝質(zhì)量的高低直接影響到車床主軸零件加工的品質(zhì)和效率，同時也會影響到車床最后的生產(chǎn)效率，因此在對主軸零件材料進(jìn)行熱處理管控的過程中需要從零件毛坯階段到后續(xù)的成型階段、精加工階段進(jìn)行必要的熱處理管控，因此整個熱處理工藝貫穿到車床主軸零件生產(chǎn)制造的各個時間。
5.2車床主軸零件階段工藝要點
在車床主軸零件階段施工管控過程中所結(jié)合使用到的工藝流程相對較多，其工作量相對較大，同時加工精度要求也相對較高，在此過程中，主要是實現(xiàn)對后續(xù)精加工的處理管控，在此階段所開展的一系列工作均是為后續(xù)的精加工打下相應(yīng)的基礎(chǔ)。在后續(xù)粗加工、半精加工以及精加工過程中，工程人員需要將材料的應(yīng)力進(jìn)一步去除，為后續(xù)的熱處理工藝打下堅實基礎(chǔ)。此外，車床主軸零件在經(jīng)過多次往復(fù)地切削處理之后能夠避免零件加工出現(xiàn)相應(yīng)的誤差，同時也能夠確保不同機械設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)合理配合使用，提高加工精度，并且還能夠適當(dāng)?shù)販p少對機床的損耗。在初加工過程中，可以選取不同的機床設(shè)備進(jìn)行加工管控，提高加工質(zhì)量和效率，同時還能夠減少對機床所造成的磨損。
5.3工藝路線
在對工藝路線擬定的過程中，工程人員需要參考加工物件的幾何形狀、精度位置以及精度要求，選取適當(dāng)?shù)墓に嚶肪€。而基礎(chǔ)的工藝路線涉及到備料、鍛造、熱處理、鋸、車、打孔、鉆孔、打磨、銑、清除毛刺、檢查等相應(yīng)的工序，不同的工藝路線在車削、打磨、鉆孔方面存在相應(yīng)的差異（如表1所示），同時也具備不同的加工標(biāo)準(zhǔn)以及加工設(shè)備。在此過程中，工程人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的加工管控需求來選取適當(dāng)?shù)墓に嚶肪€來滿足生產(chǎn)制造需求。在工業(yè)生產(chǎn)路線方面，主要是采用先銑面后鉆孔的管控思路，結(jié)合先面后孔的管控原則，但是在加工生產(chǎn)過程中，工程人員也需要對工件右邊圓柱上平面以及左邊圓柱下平面相關(guān)區(qū)域不便于定位、裝夾的部分進(jìn)行有效管控。因此工程人員需要嚴(yán)格管控各個工件的加工順序，明確加工量，合理控制加工公差，將加工誤差管控在合理的范圍之內(nèi)。
在完成生產(chǎn)加工之后，需要結(jié)合千分尺對物件的外觀進(jìn)行精度測量，在完成大量生產(chǎn)制造后也需要通過光滑極限量規(guī)來對其表面進(jìn)行檢驗，而針對長度較大但是精度較高的工件材料時可以結(jié)合比較儀進(jìn)行測驗，在對工件表面的粗糙度進(jìn)行評估時也可以結(jié)合粗糙度樣板進(jìn)行查看，而針對粗糙度要求相對較高的區(qū)域位置時可以結(jié)合光學(xué)顯微鏡對其輪廓進(jìn)行評測。
6結(jié)語
總體來說，在對車床主軸零件實施加工管理的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)對各項工藝指標(biāo)、工藝文件進(jìn)行分析評估，對各項基準(zhǔn)、各項工藝程序進(jìn)行合理編制，明確各項加工管控需求，以此來提高加工精度以及加工品質(zhì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]孔寧寧，衛(wèi)官.車床主軸零件的機械加工工藝分析[J].內(nèi)燃機與配件，2021（18）：2.
[2]崔曉光，鄭志強.車床主軸箱的裝配工藝與檢驗[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021（2017-6）：140-140.