传动套零件加工工艺设计及工艺装备设计-机械制造与自动化专业论文.pdf

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1、I摘 要毕业设计是所有工科类学生都必须要完成的。通过这一次设计可初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法，构成这次设计的主要内容。这次毕业设计主要介绍了传动套的加工方法包括机械工艺设计和夹具设计。全方位的运用所学知识，如机械制图，金属材料及热处理，机床的选用，切削数据的查询，夹具的选用与设计等一些专业知识，还包括了计算机辅助技术如 AUTOCAD，pro/e，等一些现代信息条件下机械方面的辅助工具，甚至还包括了一些非专业方面的只是运用，如 WORD 文档的处理，一些资料在网上下载等多方面的只是与技能。此次设计的主要内容还是工艺部分，包括工艺分析，毛坯确定，工艺路线的拟定，切削参数的确定。夹具

2、设计包括夹具装配图和零件图，以及夹具设计的说明。通过此次设计进一步培养了学生机械设计的能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件、简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。关键词：传动套 工艺学 切削参数 计算机辅助技术 装配图 零件图 夹具方案II绪言绪言随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步

3、提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。”“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。毕业设计使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，它在我们大学三年中占有重要的地位。就我个人而言，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训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。设计目的：机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础

4、课。毕业设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是我学习机械专业来第一次全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期九周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行机械原理毕业设计的目的有如下几点(1)通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习设计机械产品的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，再进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机

5、械传动装置或简单机械的设计过程和方法。（4）学习进行机械基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手III册等。通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产

6、实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础由于能力有限，设计尚有许多的不足之处，恳请各位老师给予指导。IV目 录目 录摘 要摘 要.I绪 言I绪 言.II第一章设计任务概述II第一章设计任务概述.-1-1.1 设计的主要内容-1-1.1 设计的主要内容.-1-1.2 设计的指导思想-1-1.2 设计的指导思想.-1-1.3 设计的目的与要求-1-1.3 设计的目的与要求.-1-第二章 零件的结构分析-1-

7、第二章 零件的结构分析.-3-2.1 零件的功能-3-2.1 零件的功能.-3-2.2 零件的工艺性分析-3-2.2 零件的工艺性分析.-3-2.3 零件的技术条件分析-3-2.3 零件的技术条件分析.-4-2.3.1 尺寸精度等级及表面粗糙度-4-2.3.1 尺寸精度等级及表面粗糙度.-4-2.3.2 零件的技术要求-4-2.3.2 零件的技术要求.-5-2.3.3 零件材料及热处理分析-5-2.3.3 零件材料及热处理分析.-5-2.4 生产类型、生产纲领及工艺特征-5-2.4 生产类型、生产纲领及工艺特征.-5-5-第三章毛坯的确定第三章毛坯的确定.-8-8-3.1 确定毛坯类型与制造方

8、法3.1 确定毛坯类型与制造方法.-8-3.2 毛坯形状尺寸-8-3.2 毛坯形状尺寸.-8-3.3 毛坯图-8-3.3 毛坯图.-9-第四章工艺路线的拟定-9-第四章工艺路线的拟定.-10-4.1 定位基准的选择-10-4.1 定位基准的选择.-10-4.2 加工方法的确定-10-4.2 加工方法的确定.-11-4.3 加工顺序的安排-11-4.3 加工顺序的安排.-12-4.4 热处理工序、辅助工序的安排-12-4.4 热处理工序、辅助工序的安排.-12-4.5 加工工序的划分与确定-12-4.5 加工工序的划分与确定.-13-4.6 拟定工艺路线-13-4.6 拟定工艺路线.-14-4.

9、7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）-14-4.7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）.-16-第五章零件加工工序设计-16-第五章零件加工工序设计.-1717-5.1 各工序的工序尺寸及其公差5.1 各工序的工序尺寸及其公差.-17-5.2 10 号工序设计-17-5.2 10 号工序设计.-17-5.3 20 号工序设计-17-5.3 20 号工序设计.-17-5.4 30 号工序设计-17-5.4 30 号工序设计.-18-5.4.1 加工设备的选择-18-5.4.1 加工设备的选择.-18-5.4.2 工艺装备的选择-18-5.4.2 工艺装备的选择.-19-5.4.3 工步顺序的确定-

10、19-5.4.3 工步顺序的确定.-20-5.4.4 加工余量的确定-20-5.4.4 加工余量的确定.-20-5.4.5 切削参数的确定-20-5.4.5 切削参数的确定.-20-5.540 号工序设计-20-5.540 号工序设计.-23-5.5.1 加工设备的选择-23-5.5.1 加工设备的选择.-23-5.5.2 工艺装备的选择-23-5.5.2 工艺装备的选择.-23-5.5.3 工步顺序的确定-23-5.5.3 工步顺序的确定.-24-5.5.4 加工余量的确定-24-5.5.4 加工余量的确定.-24-5.5.5 切削参数的确定-24-5.5.5 切削参数的确定.-24-24-

11、V5.650 号工序设计5.650 号工序设计.-27-5.6.1 加工设备的选择-27-5.6.1 加工设备的选择.-27-5.6.2 工艺装备的选择-27-5.6.2 工艺装备的选择.-27-5.6.3 工步顺序的确定-27-5.6.3 工步顺序的确定.-28-5.6.4 加工余量的确定-28-5.6.4 加工余量的确定.-28-5.6.5 切削参数的确定-28-5.6.5 切削参数的确定.-29-5.760 号工序设计-29-5.760 号工序设计.-30-5.7.1 加工设备的选择-30-5.7.1 加工设备的选择.-31-5.7.2 工艺装备的选择-31-5.7.2 工艺装备的选择.

12、-31-5.7.3 工步顺序的确定-31-5.7.3 工步顺序的确定.-31-5.7.4 加工余量的确定-31-5.7.4 加工余量的确定.-32-5.7.5 切削参数的确定-32-5.7.5 切削参数的确定.-32-5.870 号工序设计-32-5.870 号工序设计.-34-5.8.1 加工设备的选择-34-5.8.1 加工设备的选择.-35-5.8.2 工艺装备的选择-35-5.8.2 工艺装备的选择.-35-5.8.3 工步顺序及加工余量的确定-35-5.8.3 工步顺序及加工余量的确定.-35-35-5.8.4 切削用量的选择与确定5.8.4 切削用量的选择与确定.-35-5.8.5

13、 切削参数的确定.-36-5.980 号工序设计-35-5.8.5 切削参数的确定.-36-5.980 号工序设计.-37-5.9.1 加工设备的选择-37-5.9.1 加工设备的选择.-37-5.9.2 工艺装备的选择-37-5.9.2 工艺装备的选择.-38-5.9.3 工步顺序及加工余量的确定-38-5.9.3 工步顺序及加工余量的确定.-38-5.9.4 切削用量的选择与确定-38-5.9.4 切削用量的选择与确定.-38-5.1090 号工序设计-38-5.1090 号工序设计.-39-5.10.1 加工设备的选择-39-5.10.1 加工设备的选择.-39-5.10.2 工艺装备的

14、选择-39-5.10.2 工艺装备的选择.-40-5.10.3 工步顺序及加工余量的确定-40-5.10.3 工步顺序及加工余量的确定.-41-5.10.4 切削用量的选择与确定-41-5.10.4 切削用量的选择与确定.-41-5.11100 号工序设计-41-5.11100 号工序设计.-44-5.11.1 加工设备的选择-44-5.11.1 加工设备的选择.-44-5.11.2 加工设备的选择-44-5.11.2 加工设备的选择.-44-5.11.3 工步顺序及加工余量的确定-44-5.11.3 工步顺序及加工余量的确定.-44-5.11.4 切削用量的选择与确定-44-5.11.4 切

15、削用量的选择与确定.-44-5.12110 号工序设计-44-5.12110 号工序设计.-44-5.13120 号工序设计-44-5.13120 号工序设计.-44-5.14130 号工序设计-44-5.14130 号工序设计.-45-第六章传动套沉孔钻床夹具设计-45-第六章传动套沉孔钻床夹具设计.-46-6.1 机床夹具设计概述-46-6.1 机床夹具设计概述.-46-6.1.1 机床夹具的分类和组成-46-6.1.1 机床夹具的分类和组成.-46-6.1.2 专用夹具的作用-46-6.1.2 专用夹具的作用.-46-6.2 沉孔钻床夹具设计-46-6.2 沉孔钻床夹具设计.-47-6.

16、2.1 工艺分析-47-6.2.1 工艺分析.-47-6.2.2 定位方案确定-47-6.2.2 定位方案确定.-47-6.2.3 加紧方案的确定-47-6.2.3 加紧方案的确定.-50-50-VI6.2.4 导向方案的设计6.2.4 导向方案的设计.-51-6.2.5 夹具体-51-6.2.5 夹具体.-53-6.2.6 安装（与机床连接）-53-6.2.6 安装（与机床连接）.-54-6.2.7 精度分析-54-6.2.7 精度分析.-54-总结-54-总结.-56-参考文献-56-参考文献.-58-附 录-58-附 录.-59-59-1-第一章设计任务概述第一章设计任务概述1.1 设计

17、的主要内容1.1 设计的主要内容机械加工毕业设计是在学院机械制造工艺学（含机床夹具设计）和所有专业课之后进行的，是对所学课程的一次深入的综合性复习，也是理论联系实际的训练。毕业设计的任务是根据所给定的零件图，以零件图为设计依据对零件进行工艺分析，绘制出零件图，依据零件图确定加工余量，设计并绘制出毛坯图。通过对零件的整体把握设计出相应的工艺方案，以达到高产、优质、低耗的要求，依照所设计的工艺路线，填写相应的工艺文件（工艺过程卡、工序卡）选择合适的机床、刀具、量具和切削用量，编写出零件的加工顺序，并对加工顺序进行相应的调整、检查、修改，以利于工件的顺利加工，从而编写出一套内容精简、说服力强的设计说

18、明。要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂零件的工艺程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。同时也是熟悉和运用有关手册、图表等 技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。1.2 设计的指导思想1.2 设计的指导思想1）保证零件加工质量2）适合一般现场条件，能显著提高生产效率3）降低生产成本，适应性强4）工艺合理，工艺资料齐全，说服力强5）结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，提高精度和生产效率。1.3 设计的目的与要求1.3 设计的目的

19、与要求机械制造工艺学是各类机械工程专业的一门核心专业课，通过此次设计，使学生初步具有分析和解决工艺等制造技术问题的能力及自学工艺理论和新工艺、新技术的能力。具体有以下三点要求：-2-1）掌握机械制造工艺学的基本理论，注重建立基本概念和理论的具体应用，学会工艺分析和实验研究方法。2）具有制定中等复杂零件的机械加工工艺规程、一般产品的装配工艺规程和主管产品工艺的初步能力。3）树立制造系统的观点，了解现代制造技术的新成就、发展方向和一些重要的现代制造技术，以扩大视野、开阔思路、提高工艺等制造技术水平的能力。此次毕业设计只涉及工艺理论中的基本内容，不管工艺发展到何种程度，都和这些基本理论有着密切的关系

20、。因此，要掌握最基本的内容，为今后通过工作实践和继续学习，不断增加工艺知识和提高分析、解决工艺等制造技术问题的能力打好基础。第二章 零件的结构分析第二章 零件的结构分析2.1 零件的功能2.1 零件的功能该零件为传动套，属于盘盖类零件，主要起传动、连接、支承、密封等作用。该零件的主体结构是同轴线的回转体或其他平板形。图 2-1传动套立体图图 2-2传动套立体图 2-3传动套立体图-4-2.2 零件的工艺性分析2.2 零件的工艺性分析零件的结构包括主要结构和次要结构：主要结构有该工件的上下端面，25、3-13 的内孔，100、51 的外圆，次要结构为 8 的内槽，3-M5 均布的螺纹孔，52 的

21、外圆、44 的孔，宽 2 的槽，高 10 的台阶及 2-8 沉孔14。由于零件材料为 45 钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时容易产生裂纹，小型件宜采用调制处理，大型件宜采用正火处理，该工件属于小型件采用调制处理。图中52 的外圆表面粗糙度为 Ra1.6，25 的内孔表面粗糙度为 Ra1.6 要进行精车，除此之外其余的表面为自由公差，粗糙度为 Ra3.2，通过半精加工即可达到。通过分析该零件，其布局合理，方便加工。该零件在精度和表面粗糙度方面要求合理，易于达到加工要求，且总的技术要求不高，采用一般的加工方法即能达到，零件的结构形状相对有一定复杂，在装夹时就需要考虑如何选用夹具，以便保证其顺

22、利加工，整个图面清晰，尺寸完整、合理，能够完全表达物体的形状和大小，符合要求，工艺性良好。2.3 零件的技术条件分析2.3 零件的技术条件分析2.3.1 尺寸精度等级及表面粗糙度2.3.1 尺寸精度等级及表面粗糙度表 2-1尺寸精度等级及表面粗糙度序号序号加工表面加工表面加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度设计基准设计基准1 1长 54 的上端面IT8Ra3.2下端面2 2长 54 的下端面IT8Ra3.2上端面3 3100 的外圆IT8Ra3.2基准 A4 451 的外圆IT8Ra3.2基准 A5 5宽 8 的凹槽IT8Ra3.2基准 A6 63-13 的上内孔IT8Ra3.2基准 A7 7

23、25 的内孔IT7Ra1.6上端面8 844 的孔IT8Ra3.2基准 A9 952 的外圆IT7Ra1.6下端面-5-10103-M5 的内螺纹IT8Ra3.2A 端面1111宽 2 的槽IT8Ra3.2基准 A12122-8 沉孔14IT8Ra3.2基准 A2.3.2 零件的技术要求2.3.2 零件的技术要求（1）机械加工后去除锐角、毛刺（2）未标注公差按 GB/T1804-m（3）表面氧化处理2.3.3 零件材料及热处理分析2.3.3 零件材料及热处理分析零件材料为 45 钢，45 钢为优质碳素结构钢，硬质不高，易切削加工，调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零

24、件，特别是那些交变负荷下工作的连杆、螺栓齿轮及轴类等，但表面硬度较低，不耐磨，可用调质加上表面淬火提高零件表面硬度。调质是淬火后高温回火，其目的是得到回火索氏体，使工件具体良好的综合机械性能。2.4 生产类型、生产纲领及工艺特征2.4 生产类型、生产纲领及工艺特征1、生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度成为生产纲领。零件的生产纲领还包括一定的次品和废品率。生产类型的划分主要由生产纲领决定，不同生产类型采用的制造工艺，工装设备、技术措施及经济效果不同。此零件是大批量生产，其表面质量要求不高，因此在普通车床、铣床和钻床上加工即可满足要求。2、生产类型：企业生产专业化程度。一般分为大量生

25、产、成批生产、单件生产三种类型。（1）单件生产：产品品种很多，同一产品的产量少，而且很少重复生产（2）大量生产：产品的产量很大，大多数工作地按照一定的节拍进行某种零件的某道工序的重复加工。（3）成批生产：一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品都有一定的数量，工作地加工数量周期性地重复。按批量的多少，成批生产又可分为小批、中批、大批生产三种。生产类型的具体划分，可根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，参照表 2-2 确定-6-表 2-2生产类型和生产纲领等的关系生产类型生产类型生产纲领/（台/年、或件/年）生产纲领/（台/年、或件/年）工作地每月担负的工序数工作地每月担负

26、的工序数小型机械或轻型零件小型机械或轻型零件中型机械或中型零件中型机械或中型零件重型机械或重型零件重型机械或重型零件工序数/月工序数/月单件生产单件生产100105不作规定小批生产小批生产100001015051002040中批生产中批生产50050001505001003001020大批生产大批生产50005000050050003001000110大量生产大量生产500005000100013、工艺特征：生产类型不同，零件和产品的制造工艺、所用设备及工艺装备对工人的技术要求、采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同。各种生产的工艺特征归纳在表 2-3 中，在制订零件机械加工工艺规程时，先

27、确定生产类型，再参考表 2-3 确定该生产类型下的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确合理。大批量生产基于产品或零件的互换性，标准化和系列化的应用，刚性生产线大大提高了生产效率，降低了生产成本，其特点是产品结构稳定、自动化程度高。表 2-3各种生产类型的工艺特征工艺特征工艺特征生产类型生产类型单件小批单件小批中批中批大批大量大批大量零件的互换性零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性，装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具 有 广 泛 的 互 换性。少数装备精度较高处，采用分组装配和调整法毛坯的制造方法与毛坯的制造方法与加工余量加工余量木模手工造型

28、或自由锻造。毛坯精度低，加工余部分采用金属模制造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，-7-量大加工余量小机床设备及其公布形式机床设备及其公布形式通用机床。按机床类别采用集群式布置部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排类设备广泛采用专用高效夹具及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备工艺装备大多数采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求广泛采用专用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具和自动检验装置。考调整法达到精度要求对工人的技术要求对工人的技术要求

29、需技术水平较高的工人需一定技术水平的工人对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件工艺文件有工艺过程卡，关键工序要有工序卡有工艺过程卡，关键零件要有工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡成本成本较高中等较低-8-第三章毛坯的确定第三章毛坯的确定毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度、精度、金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。3.1 确定毛坯类型与制造方法3.1 确定毛坯类型与制造方法毛坯种类的

30、选择决定了零件的实际作用，材料、形状、产生性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。该零件为 45 钢，其外形为筒形所以选择锻件。锻造的方法有：自由锻和模锻。该零件为固定座，要有良好的力学性能，零件体的材料为 45 钢，考虑到材料的特性以及锻造的经济性，所以选择模锻方案。3.2 毛坯形状尺寸3.2 毛坯形状尺寸工件如果余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余量留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有能造成

31、废品，因此，必须合理的选择加工余量。机械加工余量的确定：此零件采用模锻，锻件的公差级为普通级，锻件的重量大约在 1020Kg 左右。根据机械加工工艺手册 第二版查表 3.1-37 查出锻件的极限偏差为，上偏差+2.7、下偏差-1.3。查表 3.1-51 模锻件外表面加工余量，查出锻件单边加工余量为 2.02.5mm。查表 3.1-52 锻件内孔直径的机械加工余量，查出单边余量为 4mm。由该零件图可知，零件的最大外圆尺寸为100 且粗糙度为 Ra3.2，所以须设置粗车和半精车两道工序，双边加工余量为 4mm，51 的外圆粗糙度为 Ra3.2需设置半精车削，双边加工余量为 4mm，长 54mm

32、的上下端面各取 3 mm，长 10 的台阶左右端面各取 2mm，25 的内孔双边加工余量为 5mm，其余由于尺寸较小全锻。-9-3.3 毛坯图3.3 毛坯图图 3-1毛坯图-10-第四章工艺路线的拟定第四章工艺路线的拟定4.1 定位基准的选择4.1 定位基准的选择制定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。用未加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，则称为精加工基准。在选择定位基准时，是从保证工件精

33、度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准，1.精基准的选择原则1）基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述：该零件在加工外圆和内孔及拉内槽时，选用通用夹具装夹。在铣削 2mm 的槽和钻孔时采用专用夹具。加工轴向内孔均为精基准原则、基准重合原则、基准统一原则，加工长 54的上下端面时互为基准原则。加工25 的内孔时为自为基准原则。钻孔也均为基准统一原则。3-13 的孔、8 的内槽、长 2 的凹槽、M8 的螺纹孔、长 10 的台阶、铣削槽为精基准原则。该工件在装夹时均符合保证定位准确、夹紧可靠、操作方便的

34、原则。2.粗基准的选择原则为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，应选非加工表面为粗基准；合理分配各加工表面的余量；粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向，通常只允许使用一次；选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面毛-11-刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠；轴向定位基准为端面径向定位基准为中心线综上所述：加工下端面，以上端面为粗基准。加工100 外圆以52 中心线作为粗基准。加工内孔时以工件的上下端面为定位基准，加工外圆以中心轴线作为定位基准4.2 加工方法的确定4.2 加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能够创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方

35、法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和人工的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件加工方法的选择中，我们根据工件的具体情况和现有的加工设备，确定方案如下（一般我们按加工顺序来阐述加工方案）：表 4-1加工方案的确定序号序号加工表面加工表面加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度加工方案加工方案加工基准加工基准1 1长 54 的上端面IT8Ra3.2粗车半精车下端面2 2长 54 的右端面IT8Ra3.2粗车半精车上端面3 3100 的外圆IT8Ra

36、3.2粗车半精车基准 A4 451 的外圆IT8Ra3.2粗车半精车基准 A5 5宽 8 的凹槽IT8Ra3.2粗车半精车基准 A6 63-13 的内孔IT8Ra3.2钻基准 A7 725 的内孔IT7Ra1.6粗车半精车精车上端面8 852 的外圆IT7Ra1.6粗车半精车精车下端面9 944 的内孔IT8Ra3.2粗车半精车基准 A10103-M5 的内螺纹IT8Ra3.2钻攻丝基准 A-12-1111宽 2 的槽IT8Ra3.2粗铣半精铣基准 A12122-8 沉孔14IT8Ra3.2钻攻丝锪基准 A4.3 加工顺序的安排4.3 加工顺序的安排基面先行应首先安排被选作精基准的表面的加工，

37、再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。先面后孔一般是既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。先粗后精是指先安排各表面粗加工，后安排精加工在车床上加工时，先加工51 圆柱的下端面，再加工外圆和孔，符合基面先行、先面后孔、次要表面可穿插在各阶段间进行的安排原则，在钻床加工时先钻后铰孔或者攻丝符合先粗后精的原则4.4 热处理工序、辅助工序的安排4.4

38、热处理工序、辅助工序的安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前。调质处理是为了提高工件的综合力学性能。表面氧化处理是为了保证和提高

39、涂层的防护性能，增强涂层对物体的附着力，创造合适的表面粗糙度，增强涂层对底衬的配套性和相容性。根据零件要求，预备热处理是进行正火处理，即将工件加热至 Ac3 或 Acm-13-以上 4060，保温一段时间后，从炉中取出在流动的空气中（吹风）冷却的热处理工艺。其目的是晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，改善材料切削加工性能。辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，涂漆，除锈，退磁，检验等。根据本工件的实际情况，辅助工序为去毛刺和检验。4.5 加工工序的划分与确定4.5 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散，是拟订工艺路线时确定工序数目的两种不同的原则，它和设备类型的选择

40、有密切关系。(1)工序集中与工序分散的概念工序集中是指将工件的加工把集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每到工序的内容很少，最少时间段每到工序只包括一个简单工步。(2)工序集中和工序分散的特点1、工序集中的特点：1）采用高效专用设备及工艺装备，成产率高。2）工艺装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。4）应采用结构复杂的专用

41、设备及工艺装备，是投资大，调整和维修复杂，生产装备工作量大，转换新产品比较费时。2、工序分散的特点:1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产装备工作量少，又易于平衡工序时间，易于适应产品更换。2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。-14-3、工序集中与分散的选用工序集中与分散各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。该工件在车上端面和内孔、内槽采用工序集中原则，能有效减少工艺装夹次数，容易保证表面间位置精度。在铣削槽、钻孔时均采用工序集中原则，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，

42、简化生产计划和组织工作。4.6 拟定工艺路线4.6 拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：表 4-2加工工艺路线一序号序号工序内容工序内容工步内容工步内容1010备料毛坯锻件2020热处理正火处理3030车粗车长 54 的下端面粗车51 的外圆粗车25 的内孔半精车长 54 的下端面半精车51 的外圆半精车25 的内孔精车25 的内孔4040车调头，粗车长 54 的上端面粗车100 的外圆粗车52 的外圆粗车44 的内孔半精车长 54 的上端面半精车52 的外圆半精车44 的内孔精车52 的外圆5050拉拉削宽 8 的内槽-15

43、-6060钻钻铰 3-13钻攻 3-M5锪14 深距中心线为 7mm钻、攻 M87070钳锯宽 2 的槽8080钳去毛刺9090表面氧化处理100100检验入库表 4-3加工工艺路线二序号序号工序内容工序内容工步内容工步内容1010备料毛坯锻件2020热处理正火处理3030车粗车长 54 的下端面粗车51 的外圆粗车25 的内孔4040车调头，粗车长 54 的上端面粗车100 的外圆粗车52 的外圆粗车44 的内孔5050车半精车长 54 的下端面半精车51 的外圆半精车25 的孔6060车调头，半精车长 54 的上端面半精车100 的外圆半精车52 的外圆半精车44 的内孔-16-7070车

44、精车孔25；调头，精车52 的外圆8080拉拉削宽 8 的内槽9090钻钻、铰 3-13钻、攻 3-M5锪14 深距中心线 7mm钻、攻 M8100100钳锯宽 2 的槽110110钳去毛刺120120表面氧化处理130130检验入库工艺路线方案的分析与比较方案一：主要是按工序集中原则组织工序，虽然有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，节省装夹时间，但对工人技术水平要求高，且需要用到专用夹具，不利于降低生产成本，故不适合批量生产。方案二：主要是按工序分散原则组织工序，可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，即可通用夹具，调整，对刀也比较容易，对操作人员的技术水平要求较低，同时有利于保证工件的加

45、工精度，适用于大批量生产。综合上述两种方案采用方案二更为合理。4.7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）填写机械加工工艺过程卡（见附表）-17-第五章零件加工工序设计第五章零件加工工序设计5.1各工序的工序尺寸及其公差表 5-1 各工序的工序尺寸及其公差序号序号加工表面加工表面工序名称工序名称公差等级公差等级基本尺寸基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸公差1 1长 54 的端面毛坯尺寸6060+-0.8粗车115656+-0.11半精车85454+-0.0272 2100 的外圆毛坯尺寸104104+-1.2粗车11100.8100.80-0.25半精车81001000-0.343 325 的内孔毛坯尺

46、寸2020+-0.8粗车1123.523.5+0.19 0半精车82525+0.5+0.2精车72525+0.15 04 451 的外圆毛坯尺寸5555+-0.8粗车1152.552.50-0.14半精车851510-0.0 5 45 552 的外圆半精车85353+0.22 0精车75252+0.08 06 6宽 8 的内槽粗拉1177+0.22 0半精拉888+0.036 07 7宽 2 的槽锯822+0.15 05.210 号工序设计5.210 号工序设计设计内容：模锻毛坯5.320 号工序设计5.320 号工序设计设计内容：热处理，正火处理-18-5.430 号工序设计5.430 号工

47、序设计设计内容：车长 54 的下端面，车51 的外圆，车25 的内孔。5.4.1加工设备的选择5.4.1加工设备的选择因为本工序只需车削且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择 CA6140卧式车床，该卧式车床参数如下：表 5-2CA6140 卧式车床参数主轴主轴最大通过直径（mm）48孔锥度莫氏 6 号正转转速级数24正转转速范围（r/min）101400反转转速级数12反转转速范围（r/min）141580进给量进给量纵向级数64纵向范围（min/r）0.081.59横向级数64横向范围（min/r）0.040.79溜板行程溜板行程横向（mm）320纵向（mm）650、900、1400、1

48、900刀架刀架最大行程（mm）140最大回转角90刀杆支承面至中心高距离（mm）26刀杆截面 BH（mm）2525尾座尾座顶尖套最大移动量（mm）150横向最大移动量（mm）10顶尖套莫氏锥度号5电动机功率电动机功率主电动机（kW）7.5总功率（kW）7.84表 5-3CA6140 卧式车床主轴转速及进给量主轴转速/（r/min）主轴转速/（r/min）进给量/(mm/r)进给量/(mm/r)正正转转10、12.5、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、320、400、450、500、560、710、900、1120、1400纵向0.028、0.032

49、、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.24、0.28、0.30、0.33、0.36、0.41、0.46、0.48、0.51、0.56、0.61、0.66、0.71、0.81、0.91、0.96、1.02、1.09、1.15、1.22、1.29、1.47、1.59、1.71、1.87、-19-2.05、2.28、2.57、2.93、3.16、3.42反转反转14、22、36、56、90、141、226、362、565、633、1018、1580横向0.014、0.016、0.018、0.

50、019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.04、0.05、0.06、0.08、0.09、0.10、0.12、0.14、0.15、0.17、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.33、0.35、0.40、0.43、0.45、0.50、0.56、0.61、0.73、0.86、0.94、1.08、1.28、1.46、1.585.4.2工艺装备的选择5.4.2工艺装备的选择1）夹具：三转卡盘2）刀具：45外圆车刀外圆车刀刀具参数：=15，=8，s=0，r=45，r=45刀具材料：YT5 的硬质合金刀杆尺寸：1625刀尖圆弧半径：0.890外圆车刀外圆车刀刀具参数：=1