轴零件加工的工艺设计与工艺装备设计-机械制造与自动化专业论文.pdf

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1、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轴的加工方法，其中包括机械加工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，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知识运用，如 Word 文档的处理，资料下载等多方面的知识与技能。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。夹具设计包括夹具装配图和零

2、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：关键词：机械加工工艺设计；夹具设计；计算机辅助技术；夹具装配图目 录引引言言.1第一章第一章 毕业设计任务概述毕业设计任务概述.21.1 设计的主要内容.21.2 设计的指导思想.21.3 设计的目的.2第二章第二章 零件的结构分析零件的结构分析.42.1 零件的功能.42.2 零件的结构工艺分析.42.3 零件的技术条件分析.52.3.1 尺寸精度形位公差及表面粗糙度.52.3.2 零件的技

3、术要求.52.3.3 零件材料及热处理分析.52.4 生产类型与生产纲领.6第三章第三章 毛坯的确定毛坯的确定.93.1 确定毛坯类型与制造方法.93.2 毛坯形状尺寸.93.3 毛坯图.9第四章第四章 工艺路线的拟定工艺路线的拟定.104.1 定位基准的选择.104.1.1 定位基准的选择.104.1.2 定位基准的确定.104.2 加工方法的确定.114.3 加工顺序的安排.114.3.1 加工顺序安排原则.114.4 加工工序的划分与确定.124.5 热处理工序、辅助工序的安排.124.6 拟定工艺路线.124.7 机械加工工艺过程的确定.144.8 填写机械加工工艺过程卡（见附表）.1

4、5第五章第五章 零件加工工序设计零件加工工序设计.165.105 号工序设计.165.210 号工序设计.165.315 号工序设计.165.3.1 设计内容：.165.3.2 加工设备的选择.165.3.3 工艺装备的选择.185.3.4 工步顺序的确定.185.3.5 加工余量的确定.185.3.6 工序尺寸及其上下偏差的确定.195.3.7 切削用量的选择与确定.205.420 号工序设计.225.4.1 加工设备的选择.225.4.2 工艺装备选择.225.4.3 工步顺序及加工余量的确定.225.4.4 工序尺寸及其上下偏差的确定.235.4.5 切削用量的选择与确定.235.525

5、 号工序设计.265.630 号工序设计.265.6.1 加工设备的选择.265.6.2 工艺装备选择.275.6.3 刀具：硬质合金研磨棒加研磨膏.275.735 号工序设计.275.7.1 加工设备的选择.275.7.2 工艺装备选择.275.7.3 工步顺序及加工余量的确定.275.7.4 工序尺寸及其上下偏差的确定.285.7.5 切削用量的选择与确定.285.840 号工序设计.295.8.1 加工设备的选择.305.8.2 工艺装备选择.305.8.3 工步顺序及加工余量的确定.305.8.4 工序尺寸及其上下偏差的确定.315.8.5 切削用量的选择与确定.325.945 号工序

6、设计.345.9.1 加工设备的选择.345.9.2 工艺装备的选择.355.9.3 工步顺序及加工余量的确定.355.9.4 工序尺寸及其上下偏差的确定.365.9.5 切削用量的选择与确定.365.1050 号工序设计.375.10.1 加工设备的选择.375.10.2 加工设备的选择.385.10.3 工步顺序及加工余量的确定.385.10.4 工序尺寸及其上下偏差的确定.385.10.5 切削用量的选择与确定.385.1155 号工序设计.395.1260 号工序设计.39第六章第六章 夹具设计夹具设计.426.1 机床夹具设计概述.426.1.1 机床夹具的分类和组成.426.1.2

7、 专用夹具的作用.426.2 铣床夹具设计.436.2.1 工艺分析.436.2.2 定位基准确定.436.2.3 加紧装置的确定.456.2.4 铣床方案的设计.466.2.5 夹具体.486.2.6 安装（与机床连接）.486.2.7 精度分析.49总总 结结.50附附 录录.51参考文献参考文献.52致致 谢谢.531引言本次毕业设计是由老师指导，同学们分组合作进行的一个毕业设计，是随着学习的深入而模拟的工艺题，通过对此题目的做法，对所学的内容、知识进行系统性的复习和实训，为以后的实际工作打下坚实的基础。我们综合所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验

8、。本作业为小组一起学习和思考而做，其中的错误在所难免。轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，以实现回转运动并传递转距和动力，如齿轮，车轮，电动机，转子，铣刀等各种作回转运动的零件，都必须安装在轴上，才能实现它们的功用。轴是代表性的零件之一，加工难度较大，工艺路线较长，涉及轴类零件的加工的许多基本工艺问题，下面通过对轴技术条件的分析和工艺过程的讨论，来说明轴类零件加工的一般规律。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随着社

9、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毕业设计。通过毕业设计这一实践环节，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。机械制造工艺学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

10、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，我希望能通过这次毕业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。本次设计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存在较多的缺点和错误，恳请各位老师给予指导。2第一章 毕业设计任务概述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

11、，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

12、 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）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，便于提高精度和生产效率。1.3 设计的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3

13、得进行机械原理毕业设计的目的有如下几点（1）通过毕业设计实践，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，

14、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

15、。4第二章 零件的结构分析2.1 零件的功能（插零件图在下）该零件为阶梯轴，属于轴类零件，主要起传递运动和转矩，支承回转零件的作用。2.2 零件的结构工艺分析零件的结构包括主要结构和次要结构，该零件的主要结构有：两段32mm外圆、28mm 外圆、27mm 外圆、24mm 外圆、22mm 外圆，次要结构有键槽、中心孔、外螺纹、退刀槽、倒角、孔。该零件的加工表面有：（1）轴两端面；（2）32mm 外圆；（3）28mm 外圆；（4）27mm 外圆；（5）24mm 外圆；（6）22mm 外圆；（7）M20 外圆螺纹；（8）255mm 键槽；（9）227mm 退刀槽；（10）323.5mm 退刀槽；（1

16、1）321.5mm 退刀槽；（12）317.8mm 退刀槽。5由于零件材料为 45 号钢，总尺寸较长为 224mm，在加工过程中容易受到切削力、切削热的影响而产生变形，所以要注意以下几点：1、减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应该分开进行，使粗加工产生的变形在精加工之前得到矫正;2、采用一夹一顶进行装夹;图中32mm、24mm、22mm 的尺寸精度为 IT7 级，28mm 的尺寸精度为IT6，键槽的尺寸精度为 IT8 除此之外的其余表面均为自由公差，加工表面粗糙度 Ra 6.3,通过粗加工就可以达到要求。通过分析该零件，其布局合理，方便加工。次零件在精度和表面粗糙度方面要求合理，易于达到加工

17、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2.3.1 尺寸精度形位公差及表面粗糙度32mm 外圆的上偏差为 0，下偏差为-0.023，其表面粗糙度为 1.6；28mm 外圆的上偏差为-0.040，下偏差为-0.053，其表面粗糙度为 0.8;24mm 外圆的上偏差为 0，下偏差为-0.023，其表面粗糙度为 1.6;22mm 外圆的上偏差为 0，下偏差为-0.023，其表面粗糙度为 1.6;22

18、mm 外圆上的键槽槽宽 5mm，上偏差为+0.078，下偏差为+0.030，槽底的表面粗糙度为 3.2；其余的表面粗糙度均为 6.3；28053.0040.0mm、22023.00mm 的轴圆柱对2808.0mm 轴线的同轴度公差为 0.01。2.3.2 零件的技术要求(1)调质 250HB；(2)未注尺寸公差按 GB/T1804m 执行；(3)材料：45 钢(4)中心孔：41454BGBA2.3.3 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6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件，特别是那些交变负荷下工作的连杆、螺

19、栓齿轮及轴类等，但表面硬度较低，不耐磨，可用调质提高零件表面硬度。调质热处理，其目的是使工件具有较好的切削性能和良好的综合机械性能。2.4 生产类型与生产纲领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。此零件是批量生产，其表面质量要求不高，因此在普通车床、铣床和磨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

20、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 确定表表 2-22-2生产类型和生产纲领等的关系生产类型和生产纲领等的关系生产生产类型类型生产纲领生产纲领/（台（台/年、或件年、或件/年）年）工作地每月担负的工工作地每月担负的工序数序数小型机械小型机械或或轻型零件轻型零件中型机中型机械或械或中型零中型零件件重型机

21、重型机械或械或重型零重型零件件工序数工序数/月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5000050001000173、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

22、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。表表 2-32-3各种生产类型的工艺特征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或自由锻造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金属模制造或模

23、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，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8对工人的技术要求对工人的技术要求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

24、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9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毛坯种类的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

25、 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。该零件的材料为 45 号钢，考虑到零件的主要功用是支承旋转零件传递转矩和运动对材料的力学性能要求较高，所以选择型材。3.2 毛坯形状尺寸由该零件图可知，零件的最大外圆尺寸为32023.00mm 且粗糙度为 Ra0.8，所以须设置车削和磨削两道工序，查表可选择外圆加工余量为 3mm，零件两端面粗糙度为 Ra6.3 粗车、半精车即可达到要求，可设零件各端面的加工余量为 2mm，所以毛坯为35224mm 的外圆柱体。3.3 毛坯图（见附录：毛坯图）。10第四章 工艺路线的拟定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

26、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。4.1.1 定位基准的选择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。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：该零件加工时，采用28053.0040.0mm 外圆和中心孔作为精基准（一夹一顶）来进行

27、加工。粗基准的选择原则(1)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(2)合理分配各加工表面的余量(3)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(4)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、毛刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠综上所述：在车床上加工轴时，以毛坯外圆表面作为粗基准。满足粗基准的选择原则。4.1.2 定位基准的确定轴向定位基准为轴肩或端面径向定位基准为轴线114.2 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

28、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）：加工表面加工精度表面粗糙度加工方法、加工阶段轴的左端面一般公差Ra6.3粗车32mm 的圆柱面IT7Ra1.6粗车半精车精车28mm 的圆柱面IT6Ra0.8粗车半精车精磨27mm 的圆柱面一般公差Ra6.3粗车24mm 外圆柱面IT7Ra1.6粗车半精车精车加工表面加工精度表面粗糙度加工方法、加工阶段22mm

29、外圆柱面IT7Ra1.6粗车半精车精车317.8mm 退刀槽一般公差Ra6.3粗车321.5mm 退刀槽一般公差Ra6.3粗车227mm 砂轮越程槽一般公差Ra6.3粗车323.5mm 退刀槽一般公差Ra6.3粗车M22 螺纹一般公差Ra6.3粗车半精车22 的圆柱面上的255mm 的键槽IT8Ra3.2粗铣精铣4.3 加工顺序的安排4.3.1 加工顺序安排原则(1)基准先行(2)先主后次(3)先面后孔(4)先粗后精124.4 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散：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

30、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简单步工，工序分数可使用分数每个工序使用的设备、刀具等比较简单，机床设备及工艺装备简单，调整和维修方便，工人掌握容易，生产准备简单，易于产品更换。综上所述：考虑到该零件在加工过程中易变形，所以采用工序分散。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。4.5 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

31、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。通过分许零件图，考虑到该零件材料在加工中容易变形，因此进行正火预备热处理，调质处理。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：方案一：1、备料：35x228mm 的圆钢

32、；2、热处理：正火处理；133、普车：1.夹左端光右端面并打中心孔，用顶尖顶起。2.粗车35mm 外圆至33mm3.粗车29mm 外圆至27mm4.粗车27mm 外圆至25mm5.粗车退刀槽 2x27mm6.粗车退刀槽 3x23.5mm7.调头，夹右端面车左端面并保证总长 224mm8.粗车35mm 外圆至33mm，9.粗车33mm 外圆至23mm10.粗车 M20 螺纹外圆至21mm（螺纹不车）11.粗车退刀槽 3x21.5mm4、研磨：研磨中心孔；5、普车：1.夹左端半精车29mm 外圆至28.1mm；2.半精车25mm 至24.3mm；3.调头，夹右端半精车23mm 至22.3mm；4.

33、半精车 M20 螺纹外圆至20mm；6、热处理：调质至 250HB；7、精车：夹左端精车24.3mm 外圆至24mm，并倒角；8、精车：1.调头，夹右端精车22.3mm 至22mm 并倒角；2.车螺纹退刀槽 317.8mm 至图样要求，并倒角；3.车 M20 螺纹尺寸至图样要求；9、普铣：粗、精铣22mm 外圆 525mm 键槽至图样要求；10、磨削：磨28.1mm 外圆至28mm；11、钳工：钳工去毛刺；12、检验入库。方案二：1、备料：35x228mm 的圆钢；2、热处理：正火处理；3、普车：1.夹左端光右端面并打中心孔，用顶尖顶起。2.粗车35mm 外圆至33mm3.粗车29mm 外圆至

34、27mm4.粗车27mm 外圆至25mm5.粗车退刀槽 2x27mm146.粗车退刀槽 3x23.5mm4、普车：1.调头，夹右端面车左端面并保证总长 224mm2.粗车35mm 外圆至33mm，3.粗车33mm 外圆至23mm4.粗车 M20 螺纹外圆至21mm（螺纹不车）5.粗车退刀槽 3x21.5mm5、研磨：研磨中心孔；6、普车：1.夹左端半精车29mm 外圆至28.1mm；2.半精车25mm 至24.3mm；7、普车：1.调头，夹右端半精车23mm 至22.3mm；2.半精车 M20 螺纹外圆至20mm；8、热处理：调质至 250HB；9、精车：夹左端精车24.3mm 外圆至24mm

35、，并倒角；10、精车：1.调头，夹右端精车22.3mm 至22mm 并倒角；2.车螺纹退刀槽 317.8mm 至图样要求，并倒角；3.车 M20 螺纹尺寸至图样要求；11、普铣：粗、精铣22mm 外圆 525mm 键槽至图样要求；12、磨削：磨28.1mm 外圆至28mm；13、钳工：钳工去毛刺；14、检验入库。工艺路线方案的分析与比较方案一：主要是按工序集中远策组织工序，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

36、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工精度，适用于大批量生产。综合上述两种方案选用方案二更为合理。4.7 机械加工工艺过程的确定通过分析，优化的方案如下：方案：1、备料：35x228mm 的圆钢；2、热处理：正火处理；153、普车：1.夹左端光右端面并打中心孔，用顶尖顶起。2.粗车35mm 外圆至33mm3.粗车29mm 外圆至27mm4.粗车27mm 外圆至25mm5.粗车退刀槽 2x27mm6.粗车退刀槽 3x23.5mm4、普车：1.调头，夹右端面车左端面并保证总长 224mm2.粗车35mm 外圆至33mm，3.粗车33mm 外圆至23mm4

37、.粗车 M20 螺纹外圆至21mm（螺纹不车）5.粗车退刀槽 3x21.5mm5、研磨：研磨中心孔；6、普车：1.夹左端半精车29mm 外圆至28.1mm；2.半精车25mm 至24.3mm；7、普车：1.调头，夹右端半精车23mm 至22.3mm；2.半精车 M20 螺纹外圆至20mm；8、热处理：调质至 250HB；9、精车：夹左端精车24.3mm 外圆至24mm，并倒角；10、精车：1.调头，夹右端精车22.3mm 至22mm 并倒角；2.车螺纹退刀槽 317.8mm 至图样要求，并倒角；3.车 M20 螺纹尺寸至图样要求；11、普铣：粗、精铣22mm 外圆 525mm 键槽至图样要求；

38、12、磨削：磨28.1mm 外圆至28mm；13、钳工：钳工去毛刺；14、检验入库4.8 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5.1 05 号工序设计设计内容：35x228mm 的圆钢；5.2 10 号工序设计设计内容：热处理工件进行正火处理。5.3 15 号工序设计5.3.1 设计内容：1.夹左端光右端面并打中心孔，用顶尖顶起。2.粗车35mm 外圆至33mm3.粗车29mm 外圆至27mm4.粗车27mm 外圆至25mm5.粗车退刀槽 2x27mm6.粗车退刀槽 3x23.5mm5.3.2 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 C

39、A6140卧式车床，该卧式车床参数如下：见表 5-3-1；表 5-3-2CA6140CA6140 卧式车床参数（表卧式车床参数（表 5-3-15-3-1）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溜板行程横向（mm）32017纵向（mm）650、900、1400、1900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尾座顶

40、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电动机功率主电动机（kW）7.5总功率（kW）7.84CA6140CA6140 卧式车床主轴转速及进给量（表卧式车床主轴转速及进给量（表 5-3-25-3-2）主轴转速/（r/min）进给量/(mm/r)正转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、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、

41、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、2.05、2.28、2.57、2.93、3.16、3.42反转14、22、36、56、90、141、226、362、565、633、1018、1580横向0.014、0.016、0.018、0.019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.04、0.05、0.06、0.08、0.09、0.10、0.12、0.14、

42、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、1.58185.3.3 工艺装备的选择1）工装夹具：三爪卡盘2）刀具：45外圆车刀刀具参数：=15，=8，s=0，r=45，r=45刀具材料：W18Cr4V 的高速钢。刀具：90外圆车刀刀具参数：=10，=8，s=0，r=90，r=3刀具材料：YT15 的硬质合金。刀具：切槽刀刀具参数：B=3mm，L=125mm，=8，h1=20，h20，=6刀具：切槽刀刀具参数：B=2mm，L=125

43、mm，=7，h1=20，h20，=5刀具材料：W18Cr4V 的高速钢3）量具：游标卡尺0150mm规格（0.02mm）游标卡尺0300mm规格（0.04mm）5.3.4 工步顺序的确定1、夹左端光右端面并打中心孔，用顶尖顶起。2.粗车35mm 外圆至33mm3.粗车29mm 外圆至27mm4.粗车27mm 外圆至25mm5.粗车退刀槽 2x27mm6.粗车退刀槽 3x23.5mm5.3.5 加工余量的确定夹左端光右端面并钻中心孔Z=2mm粗车35mm 外圆至33mm2Z=2mm粗车29mm 外圆至27mm2Z=2mm粗车27mm 外圆至25mmZ=2mm粗车退刀槽 2x27mm2Z=2mm粗

44、车退刀槽 3x23.5mm2Z=1.5mm195.3.6 工序尺寸及其上下偏差的确定车左端面光右端面并钻中心孔工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车2mm一般公差226mm10226粗车35mm 外圆至33mm工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车2mmIT1133mm013.033粗车29mm 外圆至27mm工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车2mmIT1127mm013.027粗车27mm 外圆至25mm工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车2mmIT1125mm013.025粗车退刀槽 2x

45、27mm工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车2mmIT1127mm013.027粗车退刀槽 3x23.5mm工序名称工序余量公差等级工 序 基 本尺寸工 序 尺 寸公差车1.5mmIT1123.5mm013.05.23205.3.7 切削用量的选择与确定(1)车左端面c=50m/minf=0.40mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=454r/min。按机床选取 n=450r/min所以实际切削速度为c=1000dn=49.455m/minPc=31060cpcfak=31060455.4940.023494=2.30KW7.5KW它的功率小于机床 CA6

46、140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。此工步所用工时 t=pnfaZlj=450 x0.4235=0.097min(2)粗车35mm 外圆至33mmc=50m/minf=0.4mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=454r/min。按机床选取 n=450r/min所以实际切削速度为c=1000dn=49.455m/minPc=31060cpcfak=31060455.4940.023494=2.3KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。此工步所用工时 t=pnfaZlj=450 x0.4178=0.982min(3)粗

47、车29mm 外圆至27mmc=50m/minf=0.4mm/rap=2mm由此可算出：21n=dc1000=589r/min。按机床选取 n=560r/min所以实际切削速度为c=1000dn=47.457m/minPc=31060cpcfak=31060457.4740.023494=2.2KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。此工步所用工时 t=pnfaZlj=560 x0.43050=0.357min(4)粗车27mm 外圆至25mmc=50m/minf=0.4mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=636r/min。按机床选

48、取 n=560r/min所以实际切削速度为c=1000dn=43.96m/minPc=31060cpcfak=3106096.4340.023494=2.04KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。此工步所用工时 t=pnfaZlj=560 x0.430=0.133min(5)粗车退刀槽 2x27mmc=40m/minf=0.10mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=471r/min。按机床选取 n=450r/min所以实际切削速度为c=1000dn=38.151m/min22Pc=31060cpcfak=31060151.3810

49、.024991=0.63KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。此工步所用工时 t=pnfaZlj=560 x0.430=0.133min5.420 号工序设计设计内容：1.调头，夹右端面车左端面并保证总长 224mm2.粗车35mm 外圆至33mm，3.粗车33mm 外圆至23mm4.粗车 M20 螺纹外圆至21mm（螺纹不车）5.粗车退刀槽 3x21.5mm5.4.1 加工设备的选择CA6140 卧式车床5.4.2 工艺装备选择1）工装夹具：三爪卡盘，顶尖2）刀具：45外圆车刀刀具参数：=15，=8，s=0，r=45，r=45刀具材料：W1

50、8Cr4V 的高速钢。刀具：90外圆车刀刀具参数：=10，=8，s=0，r=90，r=3刀具材料：YT30 的硬质合金。刀具：切槽刀刀具参数：a=3mm，L=125mm，=8，h1=20，h=20，b=22，=73）量具：游标卡尺0150mm规格（0.02mm）5.4.3 工步顺序及加工余量的确定调头，夹右端面车左端面并保证总长 224mmZ=2mm粗车35mm 外圆至33mm，2Z=2mm粗车33mm 外圆至23mm2Z=10mm粗车 M20 螺纹外圆至21mm（螺纹不车）2Z=3mm粗车退刀槽 3x21.5mm2Z=0.5mm235.4.4 工序尺寸及其上下偏差的确定调头，夹右端面车左端面