导柱1330050116彭聪课案 .pdfVIP

班

级

：课程名称：模具制造工艺学考核日期：2016年4月28日

材

型

13-1

综合题：杆类零件加工工艺制定。用CAD绘制给定零件图，标注相关技术要求。

班

装设定相应的生产设备条件。分析工艺路线制定过程（至少2种），并比较分析确

定最优方案。确定最优方案加工余量，制定完整的加工工艺过程卡。并在附录

说明所参考的数据及资料。

学

号一、零件分析

：

1330050116

订

线

姓

名

：

彭

聪

如图所示：一个典型的导柱结构，由工作部分和装夹部位所组成。根据加工

要求作如下分析：

1.热处理

材料为T8A优质碳素工具钢，热处理要求是硬度在50-55HRC，可以判断

最终热处理为：淬火+回火。热处理后材料较硬不好加工，所以应该在热处理之

前把材料加工好。

2.工作部分

形状是一个圆柱体，长度公差在1.5以内，要求不是很高，但是因为是工

作表面，表面粗糙度要求较高，Ra0.8，要保证这样的质量要求，需要精车或

者磨削来实现（见附录一）。精加工应该在热处理之后，如果精加工后再热处理，

材料热处理过程中引起的热变形和表面氧化，使其无法达到表面精度要求，所

以可以判定为在热处理之后进行精车或者磨削。

3.安装要求工作部分和安装部分压球的同轴度在φ0.006，要保证这样的同轴

度要求，应该在一次装夹过程中完成者两个表面的加工，如果分开来加工，则

不能保证精度相同，因为每次装夹都会产生误差。要再一次装夹完成两个以上

外表面的加工方法主要有三种：

A.双顶针装夹

如下图3-5所示这种装夹方法方便快捷，加工同轴度要求高，但小零件

容易因在双顶尖的压力下发生弯曲变形，所以一般用于比较大的零件加工，值

得注意的是，采用顶尖装夹精加工应该首先研磨中心孔，保证中心孔与顶尖接

触良好，以免出现图3-6所示的情况

B.单顶尖装夹

比较大的零件利用中心孔装夹如下图3-7所示，比较小的零件采用反顶尖装

夹，如下图3-8所示，这种装夹方法比较麻烦，首先用三抓卡盘轻轻抓住一端，

另一端用顶尖顶好，打表校验圆跳度，然后才能夹紧，所以应用于小零件的加

工。值得注意的是采用顶尖装夹精加工首先要研磨中心孔，保证中心孔与顶尖

接触良好。

C.利用三爪卡盘装夹

如图3-9所示即利用三爪卡盘装夹一次加工出两个圆柱表面，为了使三爪

卡盘更牢固，可以再做一个加长段增加三爪卡盘的夹持长度，在加长段和装夹

部位之间车一个细槽，以便加工完毕后更容易把加长段去除。这种方法最简单，

但由于工件在砂轮的作用力下很容易向下弯曲，不易保证加工的尺寸精度、圆

柱度和同轴度要求，所以一般只用于粗短凸模的加工。

综合比较以上装夹方法可知，本零件加工采用双边顶尖装夹进行加工时最好的

选择。

二、加工阶段的划分

通过以上的零件分析，可以初步确定零件的加工过程的四个阶段，即备料、

粗加工、热处理、精加工、光整加工。

1.备料

T8A材料是一种优质碳素工具钢，可以直接购买成品材料。进行简单的机

械加工，得到想要的毛坯外形，之后再进行其他处理。

2.粗加工

材料为回转体，所以一般采用车加工。车端面和打中心孔。之后车外圆，

车出非工作表面和粗糙度要求不高的材料的最终形状，值得注意的是，对于工

作表面要留有一定的加工余量，以便进行后续的精加工。

3.热处理

产品的最终热处理为：淬火+回火，一般在工厂中有专门的热处理加工中心，

最终得到表面硬度在50-55HRC。

4.精加工

由于零件的表面质量要求较高，所以在工作表面进行精车或者磨削的方式，

最终加工完成后，要保证安装部分和工作部分以及表面粗糙的要求。

5.光整加工

光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以减小工件表面粗糙度

为目的的加工方法。

光整加工的方法一般有超级光磨、抛光、珩磨和研磨。

（1）超级光磨

超级光磨是用装有细磨粒、低硬度油石的磨头，在一定压力下对工件表面

进行光整加工的方法。设备简单，操作方便超级光磨可以在专门的机床上进行，

也可以在适当改装的通用机