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《金属工艺及机制基础》课程大作业圆锥齿轮轴班级：09级机自11班. 小组成员：钟亚军、田振宇、柯文洋、杨凯、李禹涵. 指导教师：朱玉英. 提交时间：2011年6月30日.目录一、工艺性综合分析1、零件分析2、生产方法的分析和比较3、生产方法的确定二、铸造工艺分析三、自由锻加工过程1、绘制锻件图2、确定坯料质量及大小3、选定锻造设备4、确定锻造温度5、确定工序6、锻后热处理四、机械加工工艺过程五、成员贡献及感想1、成员贡献2、感想六、参考文献工艺说明书一、工艺性综合分析1、零件分析：该件为传动轴，材料为45号钢，各外圆直径相差不大，要求生产数量为1；2、生产方法的分析和比较：3、生产方法的确定：由前两步可知，选用自由锻的生产方法更为合适。
二．铸造工艺分析1.工艺分析。
该零件属于棒材，直径为70mm，长度为124mm，端面质量要求不高，不允许有铸造缺陷。
2.选择造型方法。
零件材料45钢，一件，结构简单，故选择手工造型。
3.选择浇注位置和分型面。
4.方案：浇注时零件轴线呈水平，沿长度方向124mm分型，造型操作简便。
确定加工余量。
该件为回转体，基本尺寸Φ70mm*124.342mm，查表可知尺寸公差等级为CT13级，再查表得加工余量等级MA-J级，查表的加工余量7.5mm。
5.确定线收缩率1.6%。
6.铸造圆角。
对于小型铸件，外圆角半径取2mm。
7.绘制铸造工艺图三、自由锻加工过程1、绘制锻件图如图所示（锻件图）2、确定坯料质量及大小（一）坯料质量公式（单位均为kg）G坯 = G锻 + G损 = G锻 + G烧 + G切（或G芯）G切=（1.5～1.8）D^3[此方案系数选为1.5]已知D = 0.37dmG切= 1.5*0.37^3 = 0.07598kgV锻= 10.1π（37/2）^2 + 17.5π（47/2）^2 + 4.2π（37/2）^2 = 457.13847cm^3 G锻= ρ钢*V锻= 7.82*457.13847 = 3574.8228g = 3.575kgG烧= K*G锻= 2.5%*3.575 = 0.089375kg故G坯 = G锻 + G烧 + G切= 3.575 + 0.089375 + 0.07598 = 3.7402kg （二）坯料尺寸大小确定①坯料直径由锻件图的尺寸确定工艺余块，锻件坯料的最大直径D max = 47mm；由公式（D计>= √yD max）[取y = 2]得D计= 66.468mm查表可得，D计= 70mm②、坯料长度G坯= ρ钢*V坯= ρ钢* L*π（D计/2）^2代入数据得 L = 124.342mm总结：坯料尺寸:Φ70mm*124.342mm3、选定锻造设备在该锻造工艺中，锻件的材料为45钢，锻造设备为0.25t自由锻锤，单件生产。
《金属工艺及机制基础》三级项目报告内容：上压辊轴加工工艺制定班级：13级机自12班小组成员：靳翔展、潘帅、宁海宇、韩晋玮、张强指导教师：邹琴朱玉英提交时间：2015.6.18组内自评成绩表成员靳翔展韩晋玮宁海宇张强潘帅得分确认签字目录一、零件的整体概述及分析二、毛坯的制造1.铸造工艺的分析和确定⑴工艺分析⑵造型方法⑶浇注位置和分型面⑷确定加工余量⑸绘制铸造工艺图2.锻造工艺的分析和确定⑴绘制锻件图⑵变形工艺⑶确定坯料尺寸及确定加工余量⑷选择锻造设备和工具⑸确定锻造温度⑹锻后处理⑺锻件的技术要求⑻毛坯锻造的工艺分析三、输入轴的结构分析及机加工方案的确定四、零件的装夹五、零件的工艺性分析1.零件的表面要求2.零件的加工方法六、基面的确定七、零件的加工工序八、成员感想九、参考文献一、对零件进行整体概述，以方便对零件工艺流程的制定该零件为上压辊轴，由45号钢制成，输入轴的外圆直径从左到右依次为分别为Φ40、Φ42、Φ50和Φ40，属于阶梯轴，轴的左右两端有键槽，左端面有一个中心孔，且只需制造一个零件。
零件图拟定流程：铸造--锻造--机加工二、毛坯的制造 1、铸造工艺 ⑴ 工艺分析毛坯件直径为50、长度为274的圆柱体；⑵造型方法由于毛坯为对称性铸件，因此采用分模造型的方法；⑶浇注位置和分型面浇注时毛坯轴线呈水平位置，沿轴线水平分型；⑷确定加工余量毛坯为回转体，直径为50，经查表，加工余量为7.0mm；⑸绘制铸造工艺图2、锻造工艺⑴绘制锻件图⑵变形工艺该件为轴类锻件，根据形状特征、尺寸、技术要求以及自由锻变形工艺特点，可确定锻件成型的基本工艺为：墩粗-拔长-压肩-锻台阶；⑶确定坯料尺寸及确定加工余量通过查阅书籍，轴类锻件坯料截面积应满足规定的锻造比要求，即F坯≥y²Fmax，经过计算确定坯料的实际直径，再经计算得实际长度。
加工余量：该件总厂0~315mm，最大直径为0~50mm，45号钢轴类锻件，精度选F级，查表得加工余量及公差为7±2mm。
《金属工艺及机制基础》三级项目报告内容：高速轴加工工艺分析班级：机自五班小组成员：刘同磊、孙向男、裴泽宇、丁涛、杜宁指导教师：王振华赵德颖提交时间：2015/6/23目录1、零件制造的总体方案分析和选定1.1毛坯制造方案的可行性分析及比较1.2主要表面机械加工方案的分析及选择2、毛坯生产工艺方案的分析2.1工艺性综合分析2.2生产方法的确定2.3工艺参数的确定及其他工艺问题的分析2.4锻造工艺图3、机械加工工艺方案的分析3.1零件机械加工工艺的分析3.2工艺基准的选定3.3工艺过程的拟定3.4机械加工过程工艺图4、成员贡献及感想5、参考文献1、零件制造的总体方案分析和选定零件分析：该零件形状简单，尺寸较小，材料为 45 钢，要求生产数量为 1。
1.1毛坯制造方案可行性分析与比较毛坯制造方案主要有铸造、锻造、轧制三种，以下进行三种方案的可行性分析及优缺点比较：可行性分析：45钢是轴类零件的常用材料，应用范围广，可用于铸造、锻造、轧制等不同形式的生产方式。
优缺点比较：铸造：铸造方法适用于形状复杂的零件毛坯，单件和小批量生产一般采用手工造型的砂型铸造，其特点是操作灵活、工装简单，但劳动强度大、生产率低。
铸件的主要缺点是内部有复杂形状的内腔，组织比较疏松，容易产生缩孔缩松等, 综合力学性能比较差,弹性模数较低。
锻造：自由锻的主要特点是工艺灵活，设备和工具的通用性强，成本低。
由于自由锻件的形状和尺寸主要有操作者的的技术来控制，因此锻件尺寸精度差，加工余量较大，生产效率低，故一般适合与形状简单的单件、小批量生产。
轧制：轧制成形与一般锻压加工方法相比较，具有生产效率高、产品质量好、成本低，并可大大减少金属消耗等优点。
方案拟定：由于零件的形状简单，所以从对设备的要求、原料的利用率、操作的简易程度分析，采用从已经轧制好的棒料中切取一段，自由锻成毛坯。
1.2主要表面机械加工方案的分析及选择零件分析：该零件属齿轮轴类零件，主要的机加工表面为轴右端轴径为Ф35的与轴承配合的外圆面（表面粗糙度Ra0.8）、轴间轴径分别为Ф40和Ф45（表面粗糙度均为Ra1.6)的与齿轮孔配合的外圆面以及其上与键配合的两个键槽表面（表面粗糙度均为Ra6.3）、两个M5的螺纹孔、轴左端轴径为Ф35外圆面、其余两个轴径分别为Ф45和Ф55的外圆面以及其他各轴肩端面（表面粗糙度均为Ra12.5）。
《金属工艺及机制基础》课程大作业内容：双联齿轮零件模锻设计班级：小组成员：指导教师：提交时间：设计目录一、制件的工艺性分析……………………………………二、根据零件图制定锻件图………………………………1．确定分型面……………………………………2．加工余量及公差………………………………3．模锻斜度………………………………………4．圆角半径………………………………………三、设计冲孔连皮…………………………………………四、确定坯料尺寸…………………………………………五、变形工步………………………………………………六、选择模锻设备…………………………………………七、模锻工艺流程…………………………………………八、确定加热规范及后续工作……………………………九、锻模使用时必须注意的问题…………………………十、机械加工过程相关问题………………………………十一、成员贡献及感想……………………………………十二、参考文献……………………………………………制件的工艺性分析由图可知，该零件为锤上模锻件，中级精度，该零件材料为45钢，齿轮零件的最大厚度为40mm，最小厚度14mm，该零件属于圆盘类零件，锻锤打击时，金属沿长宽高方向同时流动。
由图可知，该齿轮零件中心有一个直径为35的花键通孔。
而模锻不能直接锻出通孔，只能锻出不通孔，对于内孔大于25mm的锻件模锻时，在分模面上留有一层金属连皮，在随后的冲孔工序中再将其冲掉，若连皮太薄，锻中容易出现锻不足，和要求过大的打击力，从而导致模膛内凹凸部分磨损加大。
制件的技术要求1．未标注外圆角半径半径r=3，未标注内圆角半径R=52．未标注外模锻斜度α=5°，未注内模锻斜度β=7°3．允许残留飞边公差为1根据零件图制定锻件图1、确定分型面锻模的分模面是指上下锻模的分接面。
分模轮廓线是指模膛分模面与锻件轮廓交线，分模面的选择应按一下原则进行：要保证模锻件能从模膛中顺利取出，并保证金属容易充满膛模。
金属铸造工艺过程及工序卡片模板1. 引言金属铸造是一种常见的制造工艺，用于生产各种金属制品。
本文档提供了金属铸造工艺过程的概述，并提供了供参考的工序卡片模板。
2. 金属铸造工艺过程金属铸造工艺包括以下主要步骤：2.1 型腔制备在铸造之前需要制备一个具有所需形状的型腔。
型腔可以使用砂型、金属型、陶瓷型等材料制作。
2.2 熔炼金属将所需的金属材料加热至熔点，使其变为液态金属。
这通常通过高温熔炉或其他熔炼设备来完成。
2.3 浇注将熔化的金属倾倒到型腔中，以使之充满整个型腔。
浇注时需要注意控制温度和流动速度，以确保金属填充完整。
2.4 冷却待金属充分填充型腔后，待其冷却固化。
冷却时间可以根据具体金属的性质和制品要求来确定。
2.5 去除型腔冷却固化后，将型腔从金属制品上取下。
这可以通过剥离、敲击等方式来完成。
2.6 清理与加工从金属制品上清理和去除多余的物质，如铲除砂芯、修剪边缘等。
之后可以进行加工、研磨、涂漆等后续处理。
3. 工序卡片模板下面是一个金属铸造工序卡片的示例模板，可根据实际需求进行调整：3.1 工序编号：3.2 工序名称：3.3 工序描述：3.4 所需设备：3.5 所需材料：3.6 操作步骤：1.2.3.4. 结论本文档提供了金属铸造工艺过程的概述，并提供了一个可供参考的工序卡片模板。
根据实际需求，可以对工序卡片模板进行适当调整和扩展。
通过合理应用金属铸造工艺，可以生产出高质量的金属制品。
《金属工艺及机制基础》课程教案第一讲铸造工艺及其对铸件结构的要求【教学目标】1.熟悉铸造的优缺点及应用；2.掌握铸造工艺分析及铸造工艺图的绘制；3.掌握铸造工艺对铸件结构的要求。
【教学重点】1.绘制典型铸造工艺图的方法及步骤；2.具有分析零件铸造结构工艺性的初步能力。
【教学过程】一、浇注位置和分型面的选择1.板书和讲解浇注位置和分型面的概念；2.展示和讲解浇注位置和分型面的选择原则；二、铸造工艺参数的确定1.板书和讲解铸造收缩率的确定；2.板书和讲解加工余量的确定；3.板书和讲解拔模斜度的确定；4.板书和讲解最小铸出孔和槽。
三、型芯设计1．展示和讲解型芯头的设计；四、铸造工艺图的绘制1.板书和讲解绘制铸造工艺图的方法及步骤；2.展示和讲解铸造工艺图绘制实例；五、铸造工艺对铸件结构的要求1. 展示和讲解铸造工艺对铸造结构的要求。
第二讲合金的铸造性能及其对铸件结构的要求【教学目标】1.掌握合金的铸造性能及其对铸件质量的影响；2.掌握防止缩孔和缩松的措施。
【教学重点】1.影响合金流动性和收缩性的因素；2.防止缩孔和缩松的方法；【教学过程】一、合金的流动性1.板书和讲解流动性的概念；2.板书和讲解合金的流动性对铸件质量的影响；3.展示和讲解影响合金流动性的因素。
二、合金的收缩1.板书和讲解收缩的概念；2.板书和讲解影响收缩的因素；3.展示和讲解缩孔和缩松的形成4.展示和讲解缩孔和缩松的防止方法；第三讲铸造应力、铸件变形、铸件裂纹和结构工艺性分析【教学目标】1.掌握铸造应力和变形的危害及产生原因；2.掌握铸造性能对铸件结构的要求。
【教学重点】1.铸造热应力和机械应力的产生原因；2.铸件的结构工艺性分析；【教学过程】二、合金的收缩5. 铸造应力(1). 展示和讲解铸造热应力和机械应力产生的原因；(2). 板书和讲解减小和消除铸造应力的方法。
6. 铸件的变形(1). 展示和讲解铸件变形产生的原因及危害；(2). 板书和讲解防止铸件变形的方法。
7. 铸件裂纹(1). 板书和讲解热裂和冷裂的产生原因；(2). 展示和讲解防止热裂和冷裂的方法。
三、合金的铸造性能对铸件结构的要求1.展示和讲解合金铸造性能对铸件结构的要求。
第四讲特种铸造【教学目标】1.掌握熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造的工艺过程、特点及应用范围。
【教学重点】1.使学生了解特种铸造方法的生产特点、铸件结构及应用。
【教学过程】一、熔模铸造1.展示和讲解熔模铸造的工艺过程；2.板书和讲解熔模铸件的结构特点；3.板书和讲解熔模铸造的特点和适用范围。
二、金属型铸造1. 展示和讲解金属铸型的结构；2.板书和讲解金属型铸造的工艺特点和铸件的结构特点；3.板书和讲解金属型铸造的特点和应用范围。
三、压力铸造1.展示和讲解压铸机和压铸工艺过程；2.板书和讲解压铸件的结构特点；3.板书和讲解压力铸造的特点和应用范围。
四、离心铸造1.展示和讲解离心铸造机和离心铸造的工艺过程；2.板书和讲解离心铸造的特点3.板书和讲解离心铸造的优缺点及应用范围。
第五讲锻造比和锻造流线、金属的锻造性能【教学目标】1.掌握锻造比的计算方法；2.掌握锻造流线对锻造机械性能的影响；3.掌握金属锻造性能的概念及影响因素。
【教学重点】1.合理确定锻造比；2.金属锻造性能及影响因素。
【教学过程】一、锻造比和锻造流线1.板书和讲解锻造比的概念和计算方法；2.展示和讲解锻造流线及对锻件性能的影响。
二、金属的锻造性能1.展示和讲解影响金属锻造性能的因素。
2.板书和讲解金属锻造性能的应用第六讲锤上自由锻工艺规程的制定【教学目标】1.掌握自由锻的特点及工艺过程；2.掌握自由锻件结构的工艺性分析。
【教学重点】1.自由锻工艺规程的内容及编制步骤；2.自由锻件结构工艺性的分析。
【教学过程】一、锤上自由锻工艺规程的制定1.展示和讲解自由锻件图的绘制和变形工步的确定；2.展示和讲解自由锻的工序；3.板书和讲解坯料重量和尺寸的计算；4.板书和讲解自由锻设备的选择；5.展示和讲解坯料的加热和锻件的冷却与热处理。
二、自由锻典型工艺实例1．展示和讲解自由锻典型工艺实例。
三、自由锻件的结构工艺性1. 展示和讲解自由锻件的结构工艺性分析。
第七讲板料冲压【教学目标】1.掌握板料冲压的特点及应用；2.掌握落料和冲孔的工艺过程及质量控制方法；3.掌握弯曲和拉深的工艺过程及质量控制方法。
【教学重点】1.落料和冲孔件的断口质量控制；2.弯曲和拉深变形时的受力分析和质量控制。
【教学过程】一、冲裁1.展示和讲解冲裁时板料的变形和分离过程；2.展示和讲解冲裁件的结构工艺性分析；3.板书和讲解落料和冲孔模具尺寸设计和模具间隙的确定。
4.展示和讲解落料和冲孔件的结构工艺性二、弯曲1.展示和讲解弯曲变形时的受力分析；2.板书和讲解弯曲件的质量控制。
3.板书和讲解弯曲件的结构工艺性三、拉深1.展示和讲解拉深的变形过程和应力分布；2.展示和讲解拉深件的质量控制措施。
3.展示和讲解拉深件的结构工艺性4.板书和讲解拉深板料的计算第八讲焊接过程和焊接质量【教学目标】1.掌握焊接的概念和焊接的分类；2.掌握电弧的产生和电弧的结构；3.掌握熔化焊的冶金特点；4.掌握电焊条的组成及作用；5.掌握电焊条的种类、型号和牌号、电焊条的选用原则。
【教学重点】1.电弧的结构；2.熔化焊的冶金特点及防护措施；3.电焊条的型号和牌号；4.电焊条的选用原则。
【教学过程】一、概述1.板书和讲解焊接的分类及应用；2.展示和讲解电弧的产生和结构；二、熔化焊冶金特点1.展示和讲解熔化焊的冶金过程及特点；2.板书和讲解为保证焊缝质量需要采取的措施；三、电焊条1.板书和讲解电焊条的组成及作用；2.板书和讲解电焊条的种类和特性；3.板书和讲解电焊条的型号和牌号；4.板书和讲解碱性电焊条和酸性电焊条的区别；5.板书和讲解电焊条的选用原则。
第九讲焊接接头的组织和性能、焊接变形和焊接应力【教学目标】1.掌握焊接热循环的概念;2.掌握焊接接头的概念;3.掌握低碳钢的焊接接头的组织性能在焊接过程中的变化；4.掌握易淬火钢的焊接接头的组织性能在焊接过程中的变化；5.掌握焊接变形和焊接应力的危害；6.掌握焊接变形和焊接应力的产生原因；7.掌握减小和消除焊接应力和焊接变形的措施。
【教学重点】1.焊接接头的组织性能在焊接过程中的变化；2.焊接应力的产生原因；3.减小和消除焊接变形和焊接应力的措施。
【教学过程】一、焊接接头的组织和性能1.板书和讲解焊接热循环和焊接接头的概念；2.展示和讲解焊缝和熔合区的组织和性能；3.展示和讲解焊接热影响区的组织和性能；4.板书和讲解影响焊接接头性能的因素。
二、焊接接头和焊接应力1.板书和讲解焊接变形和焊接残余应力的危害；2.展示和讲解焊接变形和焊接残余应力的产生原因；3.展示和讲解焊接变形的防止和矫正；4.展示和讲解减小和消除焊接残余应力的措施。
三、焊接缺陷1.板书和讲解焊接缺陷的危害；2.板书和讲解焊接热裂纹的特征及产生原因；3.板书和讲解热裂纹的防止措施；4.展示和讲解焊接冷裂纹的形态和特征及产生原因；5.板书和讲解防止冷裂纹产生的措施。
第十讲电阻焊和钎焊、常用金属材料的焊接性【教学目标】1.掌握点焊、缝焊和对焊的工艺过程、特点及应用；2.掌握钎焊的工艺过程、特点及应用；3.掌握金属材料焊接性的概念、评价金属材料焊接性的方法；4.掌握常用金属材料焊接特点。
【教学重点】1.点焊、缝焊和对焊的特点及应用；2.掌握软钎焊和硬钎焊的特点及应用；3.掌握各类金属材料焊接特点。
【教学过程】一、电阻焊1.板书和讲解电阻焊的概念、特点及应用；2.展示和讲解点焊的过程；3.板书和讲解点焊的特点和应用；4.展示和讲解缝焊的过程；5.板书和讲解缝焊的特点及应用；6.展示和讲解电阻对焊和闪光对焊的过程；7.板书和讲解电阻对焊和闪光对焊的特点及应用。
二、钎焊1.板书和讲解钎焊的概念；2.板书和讲解钎剂的作用；3.板书和讲解软钎焊和硬钎焊的特点和用途；4.板书和讲解钎焊与熔焊及压焊的区别。
三、常用焊接方法的比较和选用1.板书和讲解常用焊接方法的比较和选用。
四、常用金属材料焊接（一）金属材料焊接性1.板书和讲解金属材料焊接性的概念；2.板书和讲解金属焊接性的间接评价方法。
（二）碳素结构钢和低合金结构钢的焊接1.板书和讲解低碳钢的焊接；2.板书和讲解低合金结构钢的焊接；3.板书和讲解中碳钢的焊接。
（三）不锈钢的焊接1.板书和讲解不锈钢的焊接性能及焊接特点。
（四）铸铁的焊补1.板书和讲解铸铁的热焊补；2.板书和讲解铸铁的冷焊补。
第十一讲焊接结构工艺性机械零件毛坯的选择【教学目标】1.掌握焊接材料的选用原则；2.掌握焊缝布置的一般原则；3.掌握焊接接头型式和坡口型式的设计。
4.掌握各类毛坯的特点及选择原则；5.掌握如何选择毛坯材料和制造方法。
【教学重点】1.合理布置焊缝；2.焊接接头型式和坡口型式的选择。
3.具有选择常用机械零件毛坯材料和制造方法的能力。
【教学过程】1.板书和讲解焊接结构材料的选择；2.展示和讲解焊缝布置；3.展示和讲解焊接接头型式和坡口型式的设计。
4.板书和讲解毛坯制造方法选择的指导思想；5.讲解铸造毛坯的优缺点及应用；6.讲解锻造毛坯的优缺点及应用；7.冲压件的优缺点及应用；8.讲解焊接件的优缺点及应用；9.讲解型材或板材下料件的优缺点及应用。
第十二讲切削加工概述【教学目标】1 掌握切削加工的特点；2 掌握切削用量三要素；3 掌握切削加工的阶段；4 了解切削加工的分类，发展方向，零件表面的成形方法。
【教学重点】1 切削用量三要素，切削加工的阶段。
【教学过程】一、切削加工的分类、特点、作用和发展方向1 分析和板书：机械加工和钳工加工；2 分析和板书：切削加工的特点；3 分析和板书：切削加工的发展方向。
二、零件的种类和组成1 分析和板书：零件的种类；2 分析和板书：组成零件的表面。
三、机床的切削运动1 分析和板书：主运动和进给运动；2 分析和板书：切削用量三要素：切削速度，进给量，背吃刀量；.3 分析和板书：零件表面的成形方法。
四、切削加工的阶段1 分析和板书：切削加工分阶段的优点，热处理工艺的安排。
五、总结和结尾1 总结：切削用量三要素和切削加工分阶段是后续学习的关键。
2 结尾：掌握切削用量和切削加工分阶段是切削加工方案中的热处理工艺安排提供理论基础。
第十三讲刀具与刀具切削过程（刀具角度）【教学目标】1 掌握刀具角度的静止参考系；2 掌握5个基本刀具角度；3 了解车刀的组成。
【教学重点】1 刀具角度静止参考系，刀具基本角度的确定。
【教学过程】一、车刀的组成1 分析和板书：三面两刃一尖。
二、确定刀具角度的静止参考系1 分析和板书：基面，切削平面，正交平面。
