机械制造工艺学课程设计实例
机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目设计“配气机构摇臂轴”零件的机械加工
工艺规程及工艺装备
设计者刘梅芳
指导教师杨振祥
学号 1102070513
中南大学
机车车辆教研室
2011年 1 月11 日
内容：
1. 零件图 1张
2. 毛坯图 1张
3. 课程设计任务书 1份
4. 机械加工工艺工程卡片 1张
5. 机械加工工序卡 8张
6. 夹具装配图 1张
7.课程设计说明书 1份
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分
专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。
一、零件的分析
（一）零件的作用及技术要求
1、零件的作用
配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照发动机的作功次序和每一缸的工作循环的要求，适时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。一般由凸轮轴、气门推杆、挺柱、气门摇臂、摇臂控制轴、气门导管以及气门等部件构成。
摇臂轴是一空心圆轴，用数个支座安装在气缸盖上，摇臂套装在摇臂轴上，并能在轴上作圆弧摆动。轴内孔与主油道相通，供给配气机构润滑油
2。主要技术要求
零件图上主要的技术要求为：
1)摇臂轴调质硬度为HB255-302；B 表面淬火硬度HRC55-60，硬化深度1-1.5mm ； 2）探伤检查。
（二）零件的工艺性分析
配气机构摇臂轴这个零件从附图1上可以看出，它一共有以下7组加工表面，分述如下：
1、 Φ50h8轴：轴径0
39
.050-mm ，表面粗糙度为Ra6.3μm ，端倒角2mm ×45°。
2、 摇臂轴总长：保证尺寸25005
.0-mm ，表面粗糙度为Ra0.8μm 。
3、端侧面表面粗糙度为Ra6.3μm。
4、Φ27圆槽：槽径Φ27，到端侧面保证尺寸17±0.1mm，铣刀加工，槽深至摇臂轴外径表面保证尺寸17mm，两个，槽间距保证尺寸216±0.1mm，表面粗糙度为Ra6.3μm，。
5、两个Φ5孔：孔径Φ5，两端倒角1.5mm×45°，两孔距95±0.2mm，孔中心轴距离端侧面保证尺寸77.5±0.2mm，表面粗糙度为Ra12.5μm。
6、Φ8.5孔：孔径Φ8.5，两端倒角1mm×45°表面粗糙度为Ra12.5μm。
7、90°销钉孔：孔深5mm，孔中心轴距离端侧面保证尺寸47.5±0.1mm，表面粗糙度为Ra12.5μm。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
配气机构摇臂轴在整个设备中的作用非常重要，需要选用可靠性高的材料。42CrMo钢强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。零件材料选用42CrMo钢。
零件材料为42CrMo，考虑到摇臂轴在应用过程中经常承受交变和冲击性载荷，因此选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件采用单件大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用锻造件，可以采用热轧圆钢，可以直接从钢材市场上购得。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。
（二）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以是加工质量得到保证，生产率得以提高。否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。
由于零件图所示的摇臂轴上多数尺寸及形位公差以Φ50h8外圆面及其端面为设计基准，因此必须首先将工件外圆面及其端面加工好，为后续工序准备基准。根据粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：
1）Φ8.5孔：摇臂轴外圆面。
2）右端面：摇臂轴左端面。
3）两个半圆槽：摇臂轴左端面。
4）两个Φ5孔：摇臂轴的左端面及左边孔的中心线。
5）销钉孔：摇臂轴的左端面及外圆面。
（三）制订工艺路线
制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑使用先进设备配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。
1、工艺路线方案一：
工序号工序内容
1 2 3 锻造
热处理：正火处理
热处理：调质HB255-302
4 5 6 7 8 9
10
11
12
13 粗车：Φ50h8外圆
半精车：Φ50h8外圆并倒角2x45°
精车：Φ50h8圆柱面
粗车：Φ50h8端面
半精车：Φ50h8端面
钻孔：Φ8.5mm，并倒角1x45°
钻孔：Φ5mm，并倒角1.5x45°,钻销钉孔热处理：淬火
铣：Φ27半圆槽
探伤检查
2.工艺路线方案二：
工序号工序内容
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13 锻造
热处理：正火处理
热处理：调质HB255-302
粗车：Φ50h8端面
半精车：Φ50h8端面
粗车：Φ50h8外圆
半精车：Φ50h8外圆并倒角2x45°
钻孔：Φ8.5mm，并倒角1x45°
钻孔：Φ5mm，并倒角1.5x45°,钻销钉孔热处理：淬火
磨削：Φ50h8圆柱面
铣：Φ27半圆槽
探伤检查
3、工艺方案比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工Φ50h8的外圆，然后再以此为基础，加工Φ50h8端面，再经过钻孔、淬火等处理后，在以Φ50h8的外圆为垂直方向的定位基准铣Φ27半圆槽，这样不仅无法保证Φ50h8外圆的高精度，同时也使Φ27半圆槽的位置精度不够。方案二则是先加工Φ50h8端面，然后以此为基面加工Φ50h8的外圆以及钻孔，而经过钻孔和淬火等处理后，再次磨削加工Φ50h8的外圆。两相比较，可以看出，先加工加工Φ50h8的外圆，再加工Φ50h8端面，不仅能保证Φ50h8的外圆的精度，也能基本符合“基准重合”的原则。因此方案二比较合理，但经过仔细考虑后还是有问题。为了减少装夹次数，需要调整钻孔的顺序，而且热处理可以综合成一步，不重要的半精加工面应该在精加工之前。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，最后的加工路线确定如下：
序号
工序内容
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
锻造
热处理：正火处理 粗车：Φ50h8端面 半精车：Φ50h8端面 粗车：Φ50h8外圆
半精车：Φ50h8外圆并倒角2x45° 铣：Φ27半圆槽
钻孔：Φ5mm ，并倒角1.5x45°,钻销钉孔 钻孔：Φ8.5mm ，并倒角1x45° 磨削：Φ50h8外圆 探伤检查
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯确定
1、根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 工序 工序内容
工序余量 工序尺寸及公差
表面粗糙度μm
0 锻造 4 11-542+
12.5 5 热处理
10 粗车：Φ50h8端面 1.0 00.15-512
12.5 15 半精车：Φ50h8端面 0.7 05.0- 250
6.3 20 粗车：Φ50h8外圆
2.0 062
.00 5.51 12.5 25 半精车：Φ50h8外圆并倒角2x45° 1.0 039.005.50+ 6.3 30
铣：Φ27半圆槽
06.00 27+ 6.3 35
1)钻孔:Φ5mm ，并倒角1.5x45°
012.00
5+ 12.5 2)钻销钉孔
01.00 5+ 12.5 40 钻孔：Φ8.5mm 并倒角1x45° 016.00
5.8+ 12.5 45 磨削：Φ50h8外圆 0.4 0039.0-50 0.8 50
探伤检查
2、毛坯选择
1）毛坯形状、尺寸及公差
根据上述资料所得尺寸可得出毛坯尺寸，毛坯的形状及尺寸如附图2所示。 2）确定毛坯技术要求 A 、锻件无明显锻造缺陷；
B 、机加工前调质，消除内应力。 3）绘毛坯图
根据附图1所示的零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图2所示。
(五）选择机床设备及工艺装备
根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，先选用各工序所用的设备为： 工序Ⅰ 粗车、半精车Φ50h8端面，选用CA6140车床，刀具选用硬质合金端面车刀，专用夹具，0~200/0.02mm 游标卡尺；
工序Ⅱ 粗车、半精车Φ50h8外圆并倒角2x45°，选用CA6140车床，刀具选用高速钢外圆车刀，专用夹具，0~200/0.02mm 游标卡尺；
工序Ⅲ 铣Φ27半圆槽，选用x62w 卧式铣床，选用锥柄键槽铣刀，专用夹具，0~200/0.02mm 游标卡尺；
工序Ⅳ钻孔Φ5mm ，并倒角1.5x45°,钻销钉孔，选用ZK2103C 数控深孔钻床、Φ5标准锥柄麻花钻专用夹具、0~200/0.02mm 游标卡尺；
工序Ⅴ钻孔Φ8.5mm ，并倒角1x45°选用ZK2103C 数控深孔钻床、Φ8.5锥柄加长麻花钻专用夹具、0~200/0.02mm 游标卡尺；
工序Ⅵ磨削Φ50h8外圆，选用M120W 外圆磨床、专用夹具、 WA 砂轮、0~200/0.02mm 游标卡尺；
（六）确定切削用量及基本工时
1、工序Ⅰ 粗车、半精车端面
h8为过渡配合精铣，粗糙度Ra=6.3，42CrMo 为合金调质钢 （1）粗车（工序余量：t=1mm ）
圆柱表面外圆车削机动工时计算公式为：T 0=i n
f l l l .l 3
21+++，
其中f ——进给量(mm/r),
N ——工件每秒转速（r/s ） i ——进给次数。 切削速度V=
1000
n
D π，
其中D ——工件外径。
进给量f=0.65mm/r 吃刀量ap=3-5mm 刀具耐用度95min
由《机械加工工艺手册》查询可选择粗车t=1.0mm ，半精车t=0.7mm ，则其毛坯尺寸：L=250+2×（1+0.7）=253.4mm
f z =0.08mm ，v=24m/min ，则：
min /9.10175
14.324
1000100r D v n s =??==
π 取w n =102r/min,则
V==??=
1000
102
7514.31000n w
D π24.021m/min
=??=??=
102508.0n f
f
w z
m
z 40.8mm/min
机动工时为：
12147.5 1.51
0.66min 76.2m l l l t f ++++=
==
（2）半精车（加工余量：t=0.7mm ）
查《机械加工工艺手册》选择高速钢车刀，D=70mm ，z=8。
则
取则
min,/110min /19.10970
14.324
10001000min
/24,06.0r r D v m v m m n n f
w s z
==??==
==π V==??=
1000
110
7014.31000
n w
D π24.178m/min
8.52110806.0=??=??=
n f
f
w z
m
z mm/min
机动工时为
=t
1
0.58min
2、工序Ⅱ粗车、半精车Φ50h8外圆并倒角2x45°
（1）粗车加工轴外圆t=2mm
由于余量为2mm ，因此分一次切削，吃刀深度为p a =2mm ，查《机械加工工艺手册》，进给量f=0.4mm/r ，切削加工中参数：Cv=291 ; m=0.2 ; xv=0.15 ; yv=0.2 v y x p
m v k f
a t c v v
v
.=
=
54.18.081.076
.023.114.2291
?????=145.16m/min(2.42m/s)
确定机床主轴转速： s r d v n s /97.145
.5114.342
.210001000=??=?=
π（898r/min)
按机床取w n =900r/min=15r/s ，实际切削速度为 V=
=1000n w
D π 1000
9005.5114.3??=145.54mm/min
车外圆时4
.0152
552t 1?++=
m =98s （1.6min)
(2)半精车加工轴外圆 t=1mm
由于加工余量为1mm ，因此分二次切削，吃刀深度为p a =0.5mm ，查《机械加工工艺手册》，进给量f=0.3mm/r ，切削加工中参数：Cv=291 ; m=0.1 ; xv=0.18 ; yv=0.4 v y x p
m v k f
a t c v v
v
.=
=
54.18.081.062
.019.127.2291
?????=173.39m/min(2.89m/s)
确定机床主轴转速： s r d v n s /29.185
.5014.39
.210001000=??=?=
π（1097r/min)
按机床取w n =1200r/min=20r/s ，实际切削速度为
V=
=1000
n w
D π
1000
1200
5.5014.3??=190.28mm/min
车外圆时3
.017.31
5511?++=m t =60s=1.0min
（3）倒角2x45°
为缩短辅助时间，取倒角的主轴转速与车床钻孔相同，min)/1200(/20r s r n w =，手动进给。
3、工序Ⅲ 铣Φ27半圆槽,加工余量t=17mm
查《机械加工工艺手册》选择锥柄键槽铣刀铣半圆槽，D=125mm,z=10,f z =0.09mm/齿，则： 1）每转进给量f 为：
f=fz ×z=0.09×10=0.9mm/r 2）每分钟进给量Vf 为：
Vf=fz ×z ×n=0.9×300=270min /r 3）每齿进给量fz 为： 300
10270
f z ?=
?=
n
z v f =0.09mm/齿
4）取转速n w =300r/min ，则切削速度Vc 为： 1000
300
12514.31000V c ??==
n D w π=117.81mm/min Vf ——铣刀每分钟进给量
Z ——铣刀齿数 N ——铣刀转速 5）机动加工时间： 单位时间切削量：60
270
9.0v ?=
=4.05mm/s
铣削一个U 型槽的时间是：05
.417171==v t =4.2s 机动加工时间为：T=
243
340
+0.5=1.64min
4、工序Ⅳ 钻孔Φ5mm ，并倒角1.5x45°,钻销钉孔
（1）钻φ5mm 孔
确定进给量：选取f=0.10mm/r ；修正系数0.7故f=0.075mm/r 切削速度：v=0.25m/s min)/1194(/r 9.194
14.325
.01000π1000r s d v n w s =??==
按机床选取min)/1190(/8.19r s r n w = 所以实际切削速度s m n d v w w /m 25.01000
8
.19414.31000π=??==
即v=0.25mm/s=15mm/min 切削工时：l =6mm ，1l =4mm ，2l =3mm
.75min 8075
.08.1934621=?++=++=f n l l l t w w
（2）倒角1.5x45°
为缩短辅助时间，取倒角的主轴转速与车床钻孔相同，min)/1190(/8.19r s r n w =，手动进给。
5、工序Ⅴ 钻Φ8.5mm 的中心孔,并倒角1x45°
查《机械加工工艺手册》，选择Φ8.5Ⅱ型锥柄超长麻花钻，0d =8.5mm, 转速选择n=375r/min 1）切削速度Vc=
1000
375
5.814.31000??=dn π=10.01mm/min 2）进给量:经查表选择f=0.66mm/r ，则单位时间进给速度f v =nf=375mm/ min 3）钻孔深度p a =250mm
4）材料切除率c v f d ????=00d 25.0Q =0.253
mm /min 5）钻孔时间：f
v 0
d 3.0250T +=
=(250+2.55)/247.5=1.02min
6）倒角1x45°
为缩短辅助时间，取倒角的主轴转速与车床钻孔相同， n=375r/min ，手动进给。
6、工序Ⅵ 磨削：Φ50h8外圆
（1）选择砂轮
P300×40×127WA60QV6 （2）切削用量的选择 查表可得：
砂轮进给量：f=0.005mm/r. 磨削速度：v=30m/s
砂轮主轴转速：n=2200r/min.
工件回转速度：v=0.3m/s 。
工件的转数：n=1.29r/s=77.4r/min 。
轴向进给量：a f =0.5B=20mm 。 径向进给量：r f =0.0157mm/行程
磨轮横进给按工作台一次往复行程进给时，机动时间公式为： rd
a b f f nf k
LZ t 2=
L ——加工面长度，250mm ； b Z ——加工余量，0.4mm ； K ——系数，1.1；
n ——工件每分钟转速r/min ；
rd f ——双行程磨削深度进给量mm/双行程，0.0314mm/双行程； rd a b f f nf k LZ t 2=
=0314
.0204.771
.14.02502?????=4.53min(271s)
三、夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
通过查找一番资料后，我决定设计拨叉831008中的一道工序——钻扩两孔φ30的钻床夹具。本夹具将用于Z3025摇臂钻床。
(一) 问题的提出
在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要 求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 (二) 夹具设计
为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。工件的装夹包括定位和夹紧两个过程。
工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的所有工件都能在夹具中占据正确的位置。一批工件在夹具上定位时，各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工要求所允许的范围之内。
将工件定位后的位置固定下来，称为夹紧。工件夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。
1、定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择φ20孔为基准，即以一面上一长销（自由度限制数：5）配合以一挡销（自由度限制数：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
2、夹紧力大小计算
在本工序中，钻削力与夹紧力方向垂直，在钻削力的作用下，有可能产生工件平移 和转动两种可能。为此，应按这两种情况分别计算所需的夹紧力，然后将计算结果与实际夹紧力相比较，从而确定夹具的可行性。
1）计算钻削力和钻削扭矩
本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力:
N k f
d C F F yM
Mf
F i 52.20.10.1006.04208.00.10=???==
扭矩：
M N k f
d C M M yM
zM
M c ??=???==-68.00.2010416.70.10.1006.0206.0
由于扭矩很小，计算时可忽略。
已知卡紧力为μ2f
F F =
则：F=5.04N
且实际卡紧力F ’=S1*S2*S3*S4*F ，查找相关手册可取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F ’=S1*S2*S3*S4*F =10.06N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠
的卡紧力。
3、定位误差分析
本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。
4、夹具设计及操作的简要说明
根据加工工序的尺寸，形状和位置精度要求，工件定位时需限制四个方向的自由度：沿X，Y方向的水平运动以及轴向转动。
采用固定V形块限制X方向的移动，Y方向的移动和转动。同时用定位销插入φ50mm的孔，用来限制X，Y方向的移动和装懂，共有四个自由度。由于固定式钻模板虽然有事装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度高，所以根据工件和夹具体的结构，选用固定式钻模板。同时为了确定钻头的位置，钻模上设置有钻套和衬套，并且根据实际情况选用无肩固定式钻套。根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫片来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，为提高刚性，故采用辅助定位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。
最后根据零件的定位方案，采用移动压板式螺旋夹紧机构。从而节省了劳动力，提高了生产效率。
结论
关于配气机构摇臂轴的工艺规程设计及拨叉钻床专用夹具设计，经过1个星期的努力，已经基本完成，现总结如下：
1.本次课程设计是对所学知识的一次综合运用，充分的运用了以前所学知识去分析和解决实际问题，进一步巩固和深化了基础知识，同时也是对《制造与修理工艺》学习的一个升华过程。
2.掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力，同时提升了运用知识和实际动手的能力。
3.进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。
4.我国机械行业还有很大的发展空间，需要我们不断努力。
由于本人水平有限，加之时间短，经验少。文中定有许多不妥甚至错误之处，请各位老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。
参考文献
[1]艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册[M].北京：机械工业出版社,1994
[2]赵家齐主编. 机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社 1994
[3]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社,1994
[4]陈宏主编.金属切削速查速算手册[M].机械工业出版社,2003年
[5]王秀伦,边文义,张运祥主编.机床夹具设计[M].北京：中国铁道出版社,1984年
[6]上海柴油机厂工艺设备研究所主编.金属切削机床夹具设计手册[M].机械工业出版
社,1982年
[7]秦宝荣主编.机床夹具设计[M].中国建材工业出版社,1997年2月
目录 第一章计算生产纲领，确定生产类型 (1) 1.1 计算生产纲领 (1) 1.2 确定生产类型 (1) 第二章审查零件的工艺性 (1) 2.1 零件的作用 (1) 2.2 零件的工艺分析 (1) 第三章选择毛坯件 (2) 第四章工艺过程设计 (2) 4.1 定为基准的选择 (2) 4.2 零件表面加工方法的选择 (2) 4.3 制定工艺路线 (3) 第五章确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 (5) 5.1 确定机械加工余量 (5) 5.2 确定毛坯尺寸 (6) 5.3设计毛坯图 (6) 第六章工序设计 (7) 6.1 选择加工设备和工艺装备 (7) 6.2 确定工序尺寸 (10) 第七章确定切削用量及基本时间 (11) 第八章结论 (18)
第九章参考文献 (19)
第一章．计算生产纲领，确定生产类型。 1.1 计算生产纲领 该产品年产量为10000台，每台中该零件为一件。该零件生产备品率为10%，废品率为1%。 则生产纲领： ()()()()11110 + ? ? + QH N件/年 ? a =b + = % 1 1 % 10 1 1= 1 10000 + 1 由（表1-1）可知该零件应该为大批量生产。 1.2 确定生产类型 由于该产品为轻型机械，该零件年产量为11110件，根据表（1.1-2）机械产品类型与生产纲领的关系，可确定该零件的生产类型为大批生产。 第二章审查零件的工艺性 2.1 零件的作用 该轴是芯轴，轴上的键槽用于周向定位，轴端的螺孔用于轴上零件的轴向定位。 2.2 零件的工艺分析 该轴零件图样的试图正确、完整。尺寸、公差及技术要求齐全。两个Φ30±0.0065外圆面的轴线为设计基准，要求表面粗糙度Ra1.6μm，其它个加工表面均以此基准有圆跳动度要求，各加工表面加工并不困难。 第三章选择毛坯件 该零件所选材料为45钢，形状简单，轮廓尺寸小，在工作过程中传递扭矩，承受交变和冲击载荷。毛坯采用锻造件，以保证零件工作可靠。由于零件为大批量生产，而且尺寸变化不大，故采用模锻以提高生产效率。因此，毛坯形状可以与零件
制定机械加工工艺规程的步骤和方法 工艺规程是生产工人操作的依据 ,在加工过程中操 作 者要不折不扣地按照工艺规程进行生产。随着新技术、新设 备的不断出现 ,作为指导生产活动的工艺规程也必须与时俱 进,不断创新 ,不断完善。笔者就如何制定机械加工工艺规程 的步骤谈一下浅显的看法。 、机械加工工艺规程在生产过程中的作用 1. 工艺规程是指导生产的最基本、最主要的技术文件 应及时向有关人员反映 ,经该工艺规程的主管工艺人员更改 并经批准后才能执行 ,不能按照自己的想法随意更改。 件的工艺过程是一个整体 ,对过程中任何工序的更改都要从 整体的观点去分析。 2. 工艺规程是进行生产准备和生产管理的依据 工艺规程是由产品设计到加工制造的桥梁。为了把零件 的设计图样变成产品 ,必须在物资方面以及生产管理方面做 系列的准备工作。 3. 工艺规程是新厂建设和旧厂改造的重要技术资料 在执行过程中 ,如果发现工艺规程有错误或有好的建议 个零
在建设新厂或在老厂的基础上为某种新产品的投产扩 建车间时,工艺规程可以提供生产需要的机床和其他设备的 种类、规格、数量、各类设备的布局、建筑面积、生产工人的工种、数量以及必须具备的技术等级等数据。 、制定工艺规程所依据的技术资料 制定工艺规程的工作是从研究零件图及其技术条件开 始的。工艺人员在制定工艺规程时,首先要确定其内容,将这 些内容划分成工序,进而为各工序选择适当的设备,并根据零 件图和规定的生产纲领决定取得毛坯的方法。由此可见,制定 工艺规程应当具备以下主要技术资料。 1.产品零件图及有关部件图或总装图 产品零件图和与之相应的技术条件是规定对所制零件 要求的唯一文件,是零件制成后进行检验和验收的唯一依据。 因此,产品零件图应当正确而完善。工艺人员在为制定工艺规程而研究产品零件图时,其主要目的是认真领会零件图的各 项技术要求,并采取相应的对策以确保产品质量。 2.生产纲领 生产纲领是指在一定的时间内应当出产的产品数量。有
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
机械加工工艺规程设计的步骤 一、零件分析 1、分析零件结构特点，确定零件的主要加工方法 2、分析零件加工技术要求，确定重要表面的精加工方法 3、根据零件的结构和精度，做出零件加工工艺性评价 二、确定毛坯 1、根据零件的材料和生产批量选择毛坯种类 2、根据毛坯总余量和毛坯制造工艺特点确定毛坯的形状和大小 3、绘制毛坯工件合图 三、确定各表面加工方法 根据零件各加工表面的形状、结构特点和加工批量逐一列出各表面的加工方法。注意方法可以有多种方案，再根据现有条件进行比较，选择一种最适合的方案。 四、确定定位基准 1、选择粗基准 按照粗基准的选择原则为第一道工序加工选择基准。 2、选择精基准 按照精基准的选择原则确定第一道工序以外的各表面的定位基准，以便确定定位方案和按照基准先行的原则安排工艺路线。 五、划分加工阶段 一般零件的加工阶段划分为三个阶段：粗加工、半精加工、精加工阶段。粗加工阶段一般的工作有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗等。半精加工阶段一般工作有：半精车、半精铣、半精刨、半精镗等。精加工阶段的一般工作有：精车、精铣、精刨、精镗、粗磨、精磨。 当零件尺寸精度为IT6级以上，表面粗糙度Ra0.4以上要进行超精加工。 六、热处理工艺安排及辅助工序安排 热处理工艺将零件加工阶段自然分开。一般情况下铸造后毛坯要进行时效处理，锻造后毛坯要进行正火或退火处理，然后进行粗加工。粗加工后，复杂铸件要进行二次时效，轴类零件一般进行调质处理，然后进行半精加工。各类淬火放在磨削加工前进行，表面化学处理放在零件加工后进行。 辅助工序包括去毛刺、划线、涂防锈油、涂防锈漆等也要在需要的时候安排进去。 七、拟订工艺路线 1、按照基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的原则安排工艺路线。并以重要表面的加工为主线，其他表面的加工穿插其中。一般次要表面的加工是在精加工前或磨削加工前进行的，重要表面的最后的精加工为放在整个加工过程的最后进行。 2、根据加工批量及现有生产条件考虑工序的集中与分散，以便更合理地安排工艺路线。 3、安工序按排零件加工的工艺路线 八、工序设计 1、选择工序的切削机床、切削刀具、夹具、量具 2、确定工序的加工余量，计算各表面的工序尺寸 3、选择合理的切削参数，计算工序的工时定额 九、填写工艺卡片 根据设计好的内容将相关项目填入工艺卡片中。工艺卡片有三种：工艺过程卡、工艺卡和工序卡。
第五节零件机械加工工艺规程的制定 零件机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式制成文本，用来指导生产、管理生产的文件。 一、机械加工工艺规程的内容及作用 工艺规程的内容，一般有零件的加工工艺路线、各工序基本加工内容、切削用量、工时定额及采用的机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。 工艺规程的主要作用如下： 1．工艺规程是指导生产的主要技术文件。合理的工艺规程是建立在正确的工艺原理和实践基础上的，是科学技术和实践经验的结晶。因此，它是获得合格产品的技术保证，一切生产和管理人员必须严格遵守。 2．工艺规程是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织、生产进度计划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的。 3．工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建扩建或改造工厂或车间时，需依据产品的生产类型及工艺规程来确定机床和设备的数量及种类，工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床的布置等。 二、制定工艺规程的原则、原始资料 （一）制定工艺规程的原则 制定工艺规程的原则是：在保证产品质量的前提下，以最快的速度、最少的劳动消耗和最低的费用，可靠加工出符合设计图纸要求的零件。同时，还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能保证技术上先进、经济上合理、并且有良好的劳动条件。 （二）制定工艺规程的原始资料 1．产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件的尺寸和形位精度以及其他技术要求，产品的装配图有助于了解零件在产品中的位置、作用，所以，它
《机械制造技术基础》综合训练（三）项目名称：机械零件加工工艺规程方案设计 学生：超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级：机自15-4班 学号： 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师：宏梅 完成时间： 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月
综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法，合理的制定零件的机械加工工艺规程，包括零件工艺性分析、工艺路线拟定，编制零件加工工艺过程卡片。 2．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领：大批大量生产 三、设计工作容（成果形式） 1．零件图1（比例1:1）； 2．机械加工工艺过程卡片1； 3．设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩：（总分 10%） 指导教师：年月日
摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词：加工工艺；加工方法；工艺文件；夹具
第7章 机械加工工艺规程 习 题 7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。 ⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125； ⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； ⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至 Φ20），车螺纹，倒角； ⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面； ⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利 用转台），铣另两个面，这样作出四方头。 图7-1 7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整 法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。 7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端 端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。 图7-2 图7-3 2?45?
7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小， 试选择粗、精基准。 7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工 序的定位基准。 7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工 两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。 图 7-4 图 7-5
第10章机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。如图4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成—定的工序容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位
课程设计 题目：泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设 计 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
一、设计题目 泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 说明书主要包括以下内容（章节） ①目录 ②摘要（中外文对照的，各占一页） ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印. 四、进度安排(参考) (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天
(4) 编写说明书3天 (5) 准备及答辩2天 五、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期
摘要 在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。 本次设计主要是进行盖体类零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工Ф10孔，选择钻床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件）
机械制造工艺学课程设计任务书 题目：十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计（年产量为8000件） 内容： 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份
摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为Φ0.02，两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是083Kg/个，查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件
“CA6140普通车床后托架（831001）”零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备设计 目录 前言+ (2) 一、零件的分析： (2) （二）零件的作用： (2) （三）零件的工艺分析： (2) 二、工艺规程的设计： (3) （一）确定毛坯的制造形式： (3) （二）基准的选择 (3) (三) 制订工艺路线： (4) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定: (6) （五)确定切削用量及基本工时： (7) 三、夹具设计： (24) （一）问题的提出： (25) （二）夹具设计： (25) 四、总结： (26) 五、主要参考文献： (26)
前言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是在学完了机械制造工艺与机床夹具和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的学习中占有重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，对今后将从事的工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为回厂后的工作打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望各位教师给予批评指教。 一、零件的分析： (一)计算生产纲领,确定生产类型： 零件图上为CA6140车床上的后托架,生产量为2000件,该产品属于轻型机械,根据表1-3生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产。 （二）零件的作用： 后托架在CA6140车床床身的尾部，三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关，起加强固定作用；在?40mm与?30.2mm之间的孔为毛线孔，用于导通油路；旁路的螺纹孔是连接油盖的；正面的四个孔将后托架固定于车床尾部。（三）零件的工艺分析： CA6140车床后托架共有两组表面，他们之间有一定的位置要求。现叙述如下：
第一章机械加工工艺规程的制定习题答案 一、填空题 1、生产过程包括：技术准备过程、生产过程、辅助生产过程、生产服务四过程。在生产过程中与机械加工有关的过程称为机械加工工艺过程，其文件固定形式称为机械加工工艺规程。 2、零件的机械加工工艺过程由若干个工序所组成；在每一个工序中可以包含一个或几个工步；又可以包含一个或几个安装，在每一个安装中可以包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工作行程。工序是依据工作地点是否变化和工作过程是否连续 来划分的。 3、获得尺寸精度的方法有：试切法、调整法、定尺寸法和自动控制法。 4、机械加工中常用的毛坯有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件毛坯和其它形式的毛坯。 5、根据基础基准的应用场合和作用不同，基准可分为：设计基准和工艺基准两大类。而工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 6、精基准的选择原则有：基准重合原则、基准统一原则、作为定位基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便、互为基准原则、自为基准原则。 7、在机械加工中，零件的加工阶段通常有：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段四个加工阶段。 8、机械加工中的预备热处理方法有：退火、正火、调质和时效处理四种。 9、机械加工中的最终热处理方法有：淬火、渗碳淬火和氮化处理三种。 10、在安排机械加工顺序时，一般应遵循的有：“先粗后精” 原则、“先主后次” 原则、“先基面后其它”原则和“先面后孔”的原则。 11、加工余量可分为工序余量和总加工余量。 12、标注工序尺寸公差时，一般毛坯尺寸公差采用双向对称标注；最后一道工序标注设计尺寸公差；而中间工序的工序尺寸公差一般按“入体”原则标注；即对包容表面（孔），其基本尺寸是最小工序尺寸，公差表现为上偏差；对被包容表面（轴），其基本尺寸是最大工序尺寸，公差表现为下偏差。 13、尺寸链由环组成，根据其性质不同可以将尺寸环分为组成环对封闭环；而根据组成环对封闭环的影响情况不同，又可以将组成环分为增环和减环。 14、确定加工余量的方法有：经验估计法、查表修正法和分析计算法三种，工序尺寸的确定除与设计尺寸、加工余量有关外，还与基准确定、转化有关，其解算方法有极值法和概率法两种。 15、在机械加工中，缩短基本时间的工艺措施有：提高切削用量、缩短切削行程和采用高生产率的加工方法等措施。 16、工艺成本是指生产成本中与工艺过程直接有关的那一部分成本，一般分为：可变费用和不变费用两种。 二、问答题
机械制造技术课程设计 说明书 设计题目：设计输出轴零件的机械加工工艺规程及钻103Ф20孔工序的专用夹具 姓名：刘宗成 学号： 140212107 班级:机电141 指导教师:程雪利 河南工学院 2016年11月11日
目录 第1章零件分析 (3) 1.1 零件作用分析 (3) 1.2 零件工艺分析 (3) 第2章确定毛坯、画毛坯—零件合图 (4) 第3章工艺规程设计 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2 制定工艺路线 (6) 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 (9) 3.4 加工工序设计 (11) 3.5 时间定额计算 (15) 3.6 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 (15) 第4章钻10×Ф20孔工序专用夹具设计 (16) 4.1工件自由度分析及定位方案的确定 (16) 4.2 夹紧力的计算 (16) 4.3 定位误差的计算及定位精度分析 (16) 4.4 操作说明 (17) 设计心得体会 (18) 参考文献 (19)
第1章零件分析 1.1 零件作用分析 题目所给定的零件为输出轴，如图1-1所示，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。 1.2 零件工艺分析 从图1-1上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面，φ50、φ80、φ104的内圆柱表面，10个φ20的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ80内圆柱表面为Ra3.2um, φ55外圆柱面、大端端面为Ra1.6um, φ60、φ75外圆柱面为Ra0.8um，其余为Ra6.3um，要求不高；位置要求较严格，表现在φ55的左端面、φ80内孔圆柱面对φ75、φ60外圆轴线的跳动量为0.04mm, φ25孔的轴线对φ80内孔轴线的位置度为φ0.05mm,键槽对φ55外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBW，保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 图1-1零件图
板块类零件机械加工工艺规程设计 第一节．零件图工艺分析 一、普通铣床上铣削顺序安排 用平口钳装夹，在卧式铣床上用圆柱铣刀铣削 1．铣基准面1：平口钳固定钳口与铣床主轴轴线垂直安装，以面2为粗基准，靠向固定钳口，两钳口与工件间垫铜皮装夹工件。 2．铣面2：以面1为精基准靠向固定钳口，在活动钳口与工件间置圆棒装夹。3．铣面3：仍以面1为精基准靠向固定钳口，用相同方法装夹。 4．铣面4：以面1为基准靠向平口钳钳体导轨面上的平行垫铁，面3靠向固定钳口装夹。 5．铣面5：调整平口钳，使固定钳口与铣床主轴轴线平行安装，以面1为基准靠向固定钳口，用90°角尺校正工件面2与平口钳钳体导轨面垂直，装夹工件。6．铣面6：以面1为基准靠向固定钳口，面5靠向平口钳钳体导轨面装夹工件。 二、数控机床上加工分析 1．零件图的分析 如设计课题2所示,该工件材料为45锻件,切削性能较好.毛坯选择160mm×120mm×39mm,已完成下表面及周边侧面的加工（在普通车床上）。 锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高，所以凡是一些重要的机械零件都应当采锻钢件。 该零件分为上表面的铣削、凸台轮廓外轮廓加工、挖槽加工和孔的加工。（1） .上表面的加工要求保证长度38.50 -0.039 （2）凸台轮廓外轮廓加工部分由四段R5的圆弧、一段R20的圆弧、一段R25 ＋0.0022mm。尺寸精度要求较的圆弧、一段R10的圆弧和三段直线构成，厚度为10 高，表面粗糙度要求为Ra1.6mm，在铣床上需通过粗精加工来保证。 （3）挖槽加工轮廓有一处是需要铣掉一个封闭区域内的材料，内轮廓边界转角处的半径为R10。另一处是需要铣掉一个半通槽区域内的材料，宽度为16mm。 零件中心的封闭槽挖槽时，刀具垂直下刀不可避免的首先要碰到工件材料，由于圆柱形立铣刀垂直切削时受力情况不好一般可选用双刃的键槽铣刀，并注意下刀方式，可 选择斜向下刀或螺旋形下刀，以改善下刀切削时刀具的受力情况。 在敞开边界区域内挖槽加工时，既可选择键槽铣刀，也可选择圆柱形立铣刀，切出选择在工件实体外边界的切向延长线上，如下图所示 对于挖槽的编程和加工要选择合适的刀具直径，刀具直径太小将影响加工效率，刀具直径太大可能使某些转角处难于切削，通常，刀具半径r小于等于0.９R（R为型腔转角圆弧半径） （4）孔加工分析 孔加工特点是，刀具的刀心在XY平面内定位到孔的中心，然后在Z方向做一定的切削运动。根据实际选用刀具和编程指令不同可实现钻孔、铰孔、镗孔等加工形式。一般对精度要求不高、孔径较小的孔可以用钻头一次加工完成，较大的孔可以先钻孔在扩孔或用镗刀进行镗孔，也可用铣刀按轮廓加工的方法铣出相应的孔。 通常孔径D小于等于20mm的采用钻——扩——铰。孔径在20mm——80mm
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课程设计 题目：输出轴（CA6140车床）2*Φ8孔的机械加工工艺规程及工艺装备设计 班级：机电06-3 姓名：冯杰 指导教师：岳立新 完成日期：2009.7.1
一、设计题目 输出轴（CA6140车床）2*Φ8孔的机械加工工艺规程及工艺装备设计。 二、设计要求 (1) 课程设计题目有指导教师指定 (2) 生产纲领:大批生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 工件的毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程卡片1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (5) 夹具装配图1张 (6) 夹具体图1张 (7) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 说明书主要包括以下内容（章节） ①目录 ②摘要（中外文对照的，各占一页） ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印。 四、进度安排 (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 8天 (4) 编写说明书3天
(5) 准备及答辩2天 五、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期 成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。
机械加工工艺规范 1.1总则 1.1.1机械加工人员必须是经过专业培训,具有一定机械基础知识和机床操作能力,且能够满足现行产品零件对机械加工提出的各项要求。 1.1.2机械加工设备和工艺装备应能满足现行产品的各项要求。 1.1.3机械加工所使用的计量器具必须是经计量部门检验合格并在规定检定周期内。 1.2加工前的准备 1.2.操作者接到加工任务后,首先要检查加工所需的产品图样、工艺规程和有关技术资料是否齐全。 1.2.2机械加工人员事先必须熟读生产图样和工艺文件,了解零件加工的关键部位,并根据加工的需要准备各种加工工具以及测量器具。 1.2.3机械加工人员加工前应复核毛坯或半成品是否符合图样要求,发现下列情况时不得进行加工: a、被加工件存在明显缺陷; b、被加工件与图样尺寸或形状不相符。 1.2.4按工艺规程要求准备好加工所需的全部工艺装备,发现问题及时处理。对新夹具、模具等,要先熟悉其使用要求和操作方法。 1.3刀具与工件的装夹
1.3.1刀具的装夹 1.3.1.1在装夹各种刀具前,一定要把刀柄、刀杆、导套等擦试干净。 1.3.1.2刀具装后,应用对刀具装置或试切等检查其正确性。 1.3.2工件的装夹 1.3. 2.1在机床工作台上安装夹具时,首先要擦净其定位基面,并要找正其与刀具的相对位置。 1.3. 2.2工件装夹前应将其定位面、装紧面、垫铁和夹具的定位、平紧面擦试干净,并不得有毛刺。 1.3. 2.3按工艺规程中规定的定位基准装夹,若工艺规程中未规定装夹方式,操作者可自行选择定位基准和装夹方法,选择定位基准应按以下原则: a、尽可能使定位基准与设计基准重合; b、尽可能使各加工面采用同一定位基准; 粗加工定位基准应尽量选择不加工或加工余量比较小的平整表面,而且只能使用一次; c、精加工定位基准应是已加工表面; d、选择的定位基准必须使工件定位夹方便,加工时稳定可靠。
第一章．计算生产纲领，确定生产类型。 1.1 计算生产纲领 该产品年产量为10000台，每台中该零件为一件。该零件生产备品率为10%，废品率为1%。 则生产纲领： ()()()()11110 = + ? + QH N件/年 ? a =b + ? % 1 1 % 10 1 1= 1 10000 + 1 由（表1-1）可知该零件应该为大批量生产。 1.2 确定生产类型 由于该产品为轻型机械，该零件年产量为11110件，根据表（1.1-2）机械产品类型与生产纲领的关系，可确定该零件的生产类型为大批生产。 第二章审查零件的工艺性 2.1 零件的作用 该轴是芯轴，轴上的键槽用于周向定位，轴端的螺孔用于轴上零件的轴向定位。 2.2 零件的工艺分析 该轴零件图样的试图正确、完整。尺寸、公差及技术要求齐全。两个Φ30±0.0065外圆面的轴线为设计基准，要求表面粗糙度Ra1.6μm，其它个加工表面均以此基准有圆跳动度要求，各加工表面加工并不困难。
第三章选择毛坯件 该零件所选材料为45钢，形状简单，轮廓尺寸小，在工作过程中传递扭矩，承受交变和冲击载荷。毛坯采用锻造件，以保证零件工作可靠。由于零件为大批量生产，而且尺寸变化不大，故采用模锻以提高生产效率。因此，毛坯形状可以与零件的形状尽可能的接近，毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。 第四章工艺过程设计 4.1 定为基准的选择。 以毛坯外圆面为粗基准。本零件各外圆面均需加工，轴线是其设计基准，按基准重合原则，选轴线为其精基准。 4.2 零件表面加工方法的选择 该零件的加工表面有外圆、端面、键槽、螺纹等。材料为45钢，参考手册和有关资料，基本加工方法如下： 4.2.1Φ30±0.0065外圆面：公差等级为IT5，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要进行粗车、半精车、精车。 4.2.2 Φ32mm外圆面：公差等级为IT5。表面粗糙度为Ra1.6μm，需要进行粗车、半精车、粗磨、精磨。 4.2.3 Φ36mm的外圆面：为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra12.5μm，需要进行粗车（表1.4-6）。 4.2.4 端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra12.5μm，需粗车或粗铣即可。 4.2.5 键槽：槽宽和槽深的公差等级分别为IT9和IT12，表面粗糙
. . . 拨叉零件机械加工工艺规程设计 一、零件的主要技术条件分析 CA6140拨叉共有两组加工表面。 1.以花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25+0.230mm的六齿方花键孔、?22+0.280花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。 2.以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽 经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。 二、确定毛坯及其尺寸 1、零件生产类型 中量批生产。 2、毛坯的材料及制造方法 零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。 3、机械加工余量及毛坯尺寸 查表确定各表面机械加工总余量，确定毛坯尺寸，及偏差，填写下表 . . . .
三、加工工艺过程设计
. . . 1、定位基准的选择 （1）粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 （2）精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。 2、零件表面加工方法的选择 宽为8的槽两侧面，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra1.6，加工方法选择为：粗铣、半精铣、精铣； 宽为18的槽两侧面，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法选择为：一次行程、二次行程、； 宽为6的花键槽两侧面，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法选择为：粗铣、半精铣； 直径为25的花键圆面，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，加工方法选择为：粗铣、半精铣、精铣； 直径为22的孔面，公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3，加工方法选择为：粗扩、一次扩孔； 到花键中心线为27mm的平面，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法为：粗铣、半精铣。 3、制定工艺路线 工艺阶段的划分，如 工序Ⅰ：（详细工序容，包括定位基准） 工序Ⅱ： （1）以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。 . . . .