管道连接头的加工工艺设计
【摘要】本课题主要介绍了管道连接头的加工工艺分析。这是一个典型的轴类零件，是工业生产中最常见的零件，零件虽然不复杂，但在连接过程中起重要作用。首先对图纸进行分析，包括其中的尺寸以及技术要求。接着介绍加工该零件时所选用的机床、刀具，并对生产工艺进行分析。最后对该零件所涉及到的技术要求做分析,并对零件进行详细检测。
目录
引言 1
一、零件图分析 2
(一)零件的技术要求和材料分析 2
(二)毛坯选择 2
(三)加工设备的选择 3
二、数控加工工艺的设计 3
(一)加工方法的选择 3
(二)定位基准的选择 4
(三)机床夹具的选择 5
(四) 表面加工方案的确定 5
(五) 刀具选择 5
(六)切削用量确定 6
(七)加工工序的确定 7
三、零件的技术参数检测 13
(一)检测工具 13
(二)主要问题及解决方案 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
此次课题来源于我所在的实践单位泰兴华鸿机械制造公司，课题名称为管道连接头的加工工艺设计。随着当今科学科技的不断发展，数控技术在人们生活中有着十分重要的作用，如今大到飞机、轮船，小到一个螺丝都离不开数控技术。在数控技术行业中，不同的零件有着不同的加工工艺，不同的零件也有着不同的加工设备。
此次论文分析的连接头是一种轴类零件，主要用于油气管路、水暖配件、消防配件、锅炉配件、暖气配件等零件的连接。对零件精度要求相对较高，需采用数控加工方式。论文主要分析的是对零件的图纸尺寸、加工工艺、加工过程以及所涉及到的技术要求、零件的检测做主要分析。
经过这么多年的发展，中国的数控技术有着很大的进步，但相比那些发达国家还存在一些差距，我国的数控技术还有很大的上升空间，这就是为什么数控行业在当今社会如此兴盛。这就需要我们这些学习数控技术的人去开拓了。虽说我们在学校学的数控知识只是些皮毛，但是通过工作能够积累不少的经验，日积月累，就一定能够充分提高自己。
此次论文主要是研究零件的加工工
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
艺，这正好与我在学校所学习的内容相结合，通过实践将所学的知识充分利用，以便更好地提升自己。
一、零件图分析
(一)零件的技术要求和材料分析
1．零件的技术要求（ 如图11所示）
图纸详细地注明了零件的技术要求（尺寸及表面粗糙度要求）等。该零件是一个典型的轴类零件，由圆柱面、退刀槽、外螺纹、倒角、平面、内孔等组成，倒角用于确定组件导向;退刀槽用于加工螺纹退刀;螺纹主要是用于连接。该零件由于尺寸不大，为了防止该工件在装夹时被挤压变形，所以在装夹工件时需要用到芯棒装夹，以保证零件的表面粗糙度。
2.尺寸分析
（1）左端外圆的基本尺寸直径为￠7.75±0.02；
（2）左端孔的基本尺寸直径为 ；
（3）右端螺纹为M12.7，螺距P为0.75，螺纹长度为11.93;
(4) 退刀槽宽2.29，深2.17;
(5) 右端镗孔至￠10.16。
(6) 零件左端外圆粗糙度要求以及内孔要求较高，均为Ra1.6,其余为Ra3.2。
（7）其他技术要求：a.锐角倒钝 b.未注倒角0.5*450 c.六个面磨光 d.去毛刺。
图11连接头零件图
3．工件材料分析
所选用的毛坯材料是304不锈钢。该零件用途比较广泛,符合需求方的实际要求。304不锈钢是一种奥氏体形态的钢，这种不锈钢具有最佳的耐腐蚀性，优良的低温韧性，高的加工硬化能力以及耐热性。304不锈钢还比较容易切削。由于该材料制作步骤较为复杂，生产出的材料没有孔洞和杂质，加工起来比较方便，广泛应用于石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑等行业。
(二)毛坯选择
在制定零件的加工工艺时，毛坯的选择至关重要，要根据零件图纸的尺寸选择合适的毛坯，这不仅影响着制造的工艺、而且对零件的加工工艺、设备和刀具的消耗也都有很大的影响。
连接头属于轴类零件，为了避免材料浪费，毛坯选择304不锈钢￠15mmX38mm的棒料毛坯。
(三)加工设备的选择
1.明确加工设备
根据零件图纸得知此零件为轴类零件，所以选择使用大连CKA6126数控车床（如图12）加工该零件，此车床在汽车零件制造、小型机器零部件制造领域有着广泛的应用，能够较精确地加工该零件，从而高质量地完成加工任务。
图12 大连CKA6126数控车床
二、数控加工工艺的设计
(一)加工方法的选择
1.外圆表面的加工方法选择:
外圆表面的加工主要的方法是车削和磨削。如果所加工的零件表面粗糙度要求较小时，还要进行光整加工。该零件外圆表面的粗糙度要求Ra1.6,不算太大，所以不需要进行光整加工，只需进行精加工即可。
2.内孔表面加工方法选择：
该零件图内孔的粗糙度要求为Ra1.6,所以要选择镗孔。钻孔属于粗加工，粗糙度为Ra50~12.5，表面质量很差，所以不能用钻孔。扩孔是对孔的进一步加工，粗糙度要求为Ra12.5~6.3，也不适宜。镗孔是对孔的再一步加工，粗糙度要求值为Ra1.6~0.8μm。所以适合此零件的内孔加工。内孔的加工较困难，一定要仔细测量，适当补差。
3.螺纹加工方法选择：
该螺纹普通的螺纹，所以采用车削即可，最后再进行光整加工。
由于加工在考虑到企业现有的设备，而且所选用的加工方法还应能满足零件的质量、技术参数的要求同时兼顾加工经济性和生产效率。
在实际加工时，考虑到该零件的结构和尺寸大小，所以可在数控车上采用镗削的方法完成内孔加工，内孔表面粗糙度要求不同。
(二)定位基准的选择
根据零件的形状要求和尺寸精度要求，选择一个合适的基准对于零件的加工来说有着重要的影响，根据基准的用途不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。
1.粗基准的选择：
（1）选择重要的表面作为粗基准（如图21所示），应选择毛坯直径为15的外圆轴线作为粗基准。
（2）选择加工余量小的面作为粗基准。
（3）选择比较平整、面积较大的表面作为粗基准。
（4）同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次。
图21
（2）精基准的选择
精基准在选择的时候应该要保证零件的加工精度，还要考虑装夹方便、夹具结构简单(如图22所示)，应该选择直径￠7.75的左端外圆作为精基准。。
在选择精基准时，要满足：a.基准重合原则b.统一原则c.自为基准原则d.互为基准原则。如图22所示的零件图，应该选择直径7.75的左端外圆作为精基准。
目录
引言 1
一、零件图分析 2
(一)零件的技术要求和材料分析 2
(二)毛坯选择 2
(三)加工设备的选择 3
二、数控加工工艺的设计 3
(一)加工方法的选择 3
(二)定位基准的选择 4
(三)机床夹具的选择 5
(四) 表面加工方案的确定 5
(五) 刀具选择 5
(六)切削用量确定 6
(七)加工工序的确定 7
三、零件的技术参数检测 13
(一)检测工具 13
(二)主要问题及解决方案 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
此次课题来源于我所在的实践单位泰兴华鸿机械制造公司，课题名称为管道连接头的加工工艺设计。随着当今科学科技的不断发展，数控技术在人们生活中有着十分重要的作用，如今大到飞机、轮船，小到一个螺丝都离不开数控技术。在数控技术行业中，不同的零件有着不同的加工工艺，不同的零件也有着不同的加工设备。
此次论文分析的连接头是一种轴类零件，主要用于油气管路、水暖配件、消防配件、锅炉配件、暖气配件等零件的连接。对零件精度要求相对较高，需采用数控加工方式。论文主要分析的是对零件的图纸尺寸、加工工艺、加工过程以及所涉及到的技术要求、零件的检测做主要分析。
经过这么多年的发展，中国的数控技术有着很大的进步，但相比那些发达国家还存在一些差距，我国的数控技术还有很大的上升空间，这就是为什么数控行业在当今社会如此兴盛。这就需要我们这些学习数控技术的人去开拓了。虽说我们在学校学的数控知识只是些皮毛，但是通过工作能够积累不少的经验，日积月累，就一定能够充分提高自己。
此次论文主要是研究零件的加工工
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
艺，这正好与我在学校所学习的内容相结合，通过实践将所学的知识充分利用，以便更好地提升自己。
一、零件图分析
(一)零件的技术要求和材料分析
1．零件的技术要求（ 如图11所示）
图纸详细地注明了零件的技术要求（尺寸及表面粗糙度要求）等。该零件是一个典型的轴类零件，由圆柱面、退刀槽、外螺纹、倒角、平面、内孔等组成，倒角用于确定组件导向;退刀槽用于加工螺纹退刀;螺纹主要是用于连接。该零件由于尺寸不大，为了防止该工件在装夹时被挤压变形，所以在装夹工件时需要用到芯棒装夹，以保证零件的表面粗糙度。
2.尺寸分析
（1）左端外圆的基本尺寸直径为￠7.75±0.02；
（2）左端孔的基本尺寸直径为 ；
（3）右端螺纹为M12.7，螺距P为0.75，螺纹长度为11.93;
(4) 退刀槽宽2.29，深2.17;
(5) 右端镗孔至￠10.16。
(6) 零件左端外圆粗糙度要求以及内孔要求较高，均为Ra1.6,其余为Ra3.2。
（7）其他技术要求：a.锐角倒钝 b.未注倒角0.5*450 c.六个面磨光 d.去毛刺。
图11连接头零件图
3．工件材料分析
所选用的毛坯材料是304不锈钢。该零件用途比较广泛,符合需求方的实际要求。304不锈钢是一种奥氏体形态的钢，这种不锈钢具有最佳的耐腐蚀性，优良的低温韧性，高的加工硬化能力以及耐热性。304不锈钢还比较容易切削。由于该材料制作步骤较为复杂，生产出的材料没有孔洞和杂质，加工起来比较方便，广泛应用于石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑等行业。
(二)毛坯选择
在制定零件的加工工艺时，毛坯的选择至关重要，要根据零件图纸的尺寸选择合适的毛坯，这不仅影响着制造的工艺、而且对零件的加工工艺、设备和刀具的消耗也都有很大的影响。
连接头属于轴类零件，为了避免材料浪费，毛坯选择304不锈钢￠15mmX38mm的棒料毛坯。
(三)加工设备的选择
1.明确加工设备
根据零件图纸得知此零件为轴类零件，所以选择使用大连CKA6126数控车床（如图12）加工该零件，此车床在汽车零件制造、小型机器零部件制造领域有着广泛的应用，能够较精确地加工该零件，从而高质量地完成加工任务。
图12 大连CKA6126数控车床
二、数控加工工艺的设计
(一)加工方法的选择
1.外圆表面的加工方法选择:
外圆表面的加工主要的方法是车削和磨削。如果所加工的零件表面粗糙度要求较小时，还要进行光整加工。该零件外圆表面的粗糙度要求Ra1.6,不算太大，所以不需要进行光整加工，只需进行精加工即可。
2.内孔表面加工方法选择：
该零件图内孔的粗糙度要求为Ra1.6,所以要选择镗孔。钻孔属于粗加工，粗糙度为Ra50~12.5，表面质量很差，所以不能用钻孔。扩孔是对孔的进一步加工，粗糙度要求为Ra12.5~6.3，也不适宜。镗孔是对孔的再一步加工，粗糙度要求值为Ra1.6~0.8μm。所以适合此零件的内孔加工。内孔的加工较困难，一定要仔细测量，适当补差。
3.螺纹加工方法选择：
该螺纹普通的螺纹，所以采用车削即可，最后再进行光整加工。
由于加工在考虑到企业现有的设备，而且所选用的加工方法还应能满足零件的质量、技术参数的要求同时兼顾加工经济性和生产效率。
在实际加工时，考虑到该零件的结构和尺寸大小，所以可在数控车上采用镗削的方法完成内孔加工，内孔表面粗糙度要求不同。
(二)定位基准的选择
根据零件的形状要求和尺寸精度要求，选择一个合适的基准对于零件的加工来说有着重要的影响，根据基准的用途不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。
1.粗基准的选择：
（1）选择重要的表面作为粗基准（如图21所示），应选择毛坯直径为15的外圆轴线作为粗基准。
（2）选择加工余量小的面作为粗基准。
（3）选择比较平整、面积较大的表面作为粗基准。
（4）同一尺寸方向上的粗基准只能使用一次。
图21
（2）精基准的选择
精基准在选择的时候应该要保证零件的加工精度，还要考虑装夹方便、夹具结构简单(如图22所示)，应该选择直径￠7.75的左端外圆作为精基准。。
在选择精基准时，要满足：a.基准重合原则b.统一原则c.自为基准原则d.互为基准原则。如图22所示的零件图，应该选择直径7.75的左端外圆作为精基准。
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