燕山大学机械制造工艺学课程设计说明书（优秀范文五篇）

第一篇：燕山大学机械制造工艺学课程设计说明书

机械加工工艺规程设计

（“小轴”零件机械加工工艺规程及钻径向孔夹具设计）

班 级：08级机制一班 学 号：080101010010 姓 名：王 晓

课 程 名 称：机械制造工艺学 指 导 教 师：陈锦江

2011年07月

机械制造工艺学项目报告

机械加工工艺规程设计

王晓

(燕山大学 机械工程学院)摘要：

根据所学的机械加工方法与夹具知识的认识了解，进行对轴类零件的工艺规程设计并制定工艺卡片，通过设计小轴的机械加工工艺路线及其制造的经济性分析和某段工序所用夹具的设计，巩固所学理论知识，为下一步的深入了解与研究打下基础。

前言：

制造技术是一个永恒的主题，是设想、概念、科学技术物化的基础和手段，是国家经济与国防实力的体现，是国家工业化的关键。制造业的发展和其他行业一样，随着国际国内形势的变化，有高潮期也有低潮期，有高速期也有低速期，有国际特色也有民族特色，但必须要重视，且要持续不断的发展。

当前我国已经是一个制造大国，世界制造中心将可能要转移到我国，这对我国的制造业是一个机遇和挑战。要形成我们自己的世界制造中心就必须掌握先进制造技术，要有很高的制造技术水平，才能不受制于人，才能从制造大国成为制造强国。

1.项目的基本情况

1.1项目内容

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件数：1万6千件。毛坯：40Cr，棒料。具体尺寸见附图一。

要求：对小轴进行分析并做加工工艺设计，填写机械加工工艺卡，进行经济性分析，最后设计钻径向φ8孔的夹具。

1.2项目的背景与意义

机械加工工艺规程是规定产品或者零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应该执行、认真贯彻的纪律性文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种生产工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要而又严肃的工作。它要求设计者必须具备丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。

机械加工工艺规程作用非常大。首先，要根据机械加工工艺规程进行生产准备。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，技术关键的分析与研究;刀、夹、量具的设计制造或采购;设备改进与新设备的购置或定做等。这些工作必须根据根据机械加工工艺规程来展开；其次，机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检查的依据；再次，新建或扩建车间（或工段），其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的大小和工人的数量等。

机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面之间的相互之间的位置精度。使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床夹具中，广泛采用气动、液动等机动夹紧装置，可使辅助时间进一步减少。在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。使用夹具还减轻了工人劳动强度，保证了生产安全。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。

1.3项目研究工作的主要思路

1.3.1“小轴”零件的机械加工工艺规程设计

1.阅读装配图和零件图； 2.工艺审查；

3.熟悉或者确定毛坯；

4.拟定机械加工工艺路线；

5.确定满足各工序要求的工艺装备；

6.确定各主要工序的技术要求和检验方法；

7.确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差； 8.确定切削用量；

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9.确定时间定额； 10.填写工艺文件。1.3.2工艺方案的经济性分析

1.计算时间定额

1.3.3钻径向φ8孔的夹具设计

1.研究原始资料，明确设计要求；

2.拟定夹具结构方案，绘制夹具结构简图； 3.绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求

(1)精度与批量分析(2)确定夹具结构方案

1)确定定位方案，选择定位元件 2)确定导向装置 3)确定夹紧机构。

2.“小轴”机械加工方案的确定

2.1读图

根据图纸中钻孔的位置可以得出如下结论:“小轴”属于阶梯轴类，用于支承传动零件，且设有通油路，油进入纵向φ8孔，通过径向φ8孔进入V形槽，当轴转动时，整段轴以及轴上的支承件都到很好的润滑。而φ4.5的径向孔可以起到检查槽内是否充满油且可以排出油中杂质。

2.2工艺审查

中间段轴径标注错误，不应为40mm，而应该是45mm；同轴度的基准A没有标明。2.3熟悉毛坯

小轴的毛坯为40Cr，棒料，初步下料定为φ52×202。它价格便宜，经过调质后，可得到良好的综合力学性能。

2.4工艺路线的制定

主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精加工阶段（包括精铣键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行，即粗车→调质（预备热处理）→半精车→精车→淬火-回火（最终热处理）→粗磨→精磨。

综上所述，主轴主要表面的加工顺序安排如下：

外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）→外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）→钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）→锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）→外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）→锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。

当主要表面加工顺序确定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，非主要表面就不需加工了，这样可以避

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免浪费工时。但这些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的表面。对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形，就不会影响螺纹的加工精度。2.4.1方案一：

（1）锯；下料φ52×202，40Cr。

（2）车；车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔（3）热；调质处理

（4）车；安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；

安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角

（5）钻；安装一：钻轴向φ8孔→锪φ12H7孔→锪φ14H8孔；

安装二：钻径向φ4.5孔；

安装三：钻径向φ8孔

（6）钳；划键槽线，V形槽线（7）铣；铣键槽→铣三角沟槽

（8）热；高频淬火，350°~370°回火（9）磨；精磨φ40、φ

45、φ50外圆（10）查。检查零件是否合格 2.4.2方案二

(1)锯；下料φ52×202，40Cr。

(2)车；车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔(3)热；调质处理

(4)车；安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；

安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角

安装三：绞轴向φ8孔→绞φ12H7孔→绞φ14H8孔；

安装四：绞径向φ4.5孔；

安装五：绞径向φ8孔(5)钳；划键槽线，V形槽线(6)铣；铣键槽→铣三角沟槽

(7)热；高频淬火，350°~370°回火(8)磨；精磨φ40、φ

45、φ50外圆(9)查。检查零件是否合格

2.3确定满足各工序要求的工艺装备

车部分工序：使用C20普通机床即可，分别需要外圆车刀，端面车刀，切断刀，45度刀。方案二还用到了铰刀；

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钻部分工序：由于轴比较小，使用台式钻床即可。所用刀具为麻花钻。

铣部分工序：使用XQ6125B或者CA6120普通铣床。所用刀具为键槽铣刀和90度成形铣刀（卧式铣床）；

磨部分工序：JPM250B手动平面磨床；

热处理部分：调质机和淬火机。

3.加工方案的比较与技术经济性分析

3.1加工方案的比较

方案一与方案二相比，区别之处在于两个φ8和φ4.5孔的加工方法。方案一使用台式钻床加工，方案二使用车床加工，通过工艺成本中计算，使用车床要比使用台式钻床成本高一些，时间定额大一些，所以综合各方面因素，方案一更经济。

3.2时间定额计算

调查计算结果见附表二 3.3经济性分析

根据我校金工厂调查情况，车床越大，耗电越多，加工费用越高。得到结果：C20车床费用大约为元15／小时，XQ6125B铣床费用大约为10元／小时，磨床费用大约25元／小时，台式钻床大约8元／小时，钳工10元／小时。热处理费用要高一些，且根据地域不同价钱不同，调质和淬火平均10元／kg。热处理费用为30元。根据附表二的时间定额，得到最后加工费用约120元。40Cr大约5000元／吨，小轴大约有3kg，价钱约15元，故成本为15元，总费用大约140元。

4.钻径向夹具设计

4.1工序分析与设计

设计钻径向φ8孔，此孔连接的是V形槽与轴向φ8孔，做通油路。通过金工厂调查知道，钻纵向φ8孔使用三爪卡盘即可，钻径向φ8孔需将小轴横向放置，底部放置长的定尺V型块进行定位，很简单，但是钻孔之前需要划线找正。大批大量生产则需要设计专门夹具（钻模）。下图为网络资源所得：

其中图（a）是夹具结构图，图（b）是所加工工件示例。轴类零件在V形块中定位，V形块也起着夹具体的作用。装在V型块右侧端面槽内ude轴向挡板5上的轴向定程螺钉8起轴向定位作用，以保证所钻孔轴线的轴向位置尺寸；压板支承4安装在V型块的侧面T形槽内，转动夹紧手柄2带动杠杆压板3夹紧。根据不同位置的需要，整个夹紧装置可沿T形槽轴向移动调节。装在V型块另一侧T形槽内的移动钻模板1，按加工孔轴线的轴向位置尺寸进行调解，并由螺母夹紧；若轴上径向孔不止一个，还可装上另外的附加移动钻模板7以满足加工要求。

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4．2图纸绘制

定位结果见附图三

5.项目设计的不足之处

600零件名称种类毛坯尺寸每料件数加工车间夹具刀具量具设备名称及编号工艺装备名称及编号零件图号棒料零件重量φ52×202（kg）每台件数（工厂名）机械加工过程工艺卡片产品名称及型号名称材料牌号性能工序号工序内容附图二——机械加工工艺卡

1.锯下料φ52×202，40Cr2.车车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔3.热调质处理4.车50机械制造工艺学项目报告

抄写校对安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角5.钻安装一：钻轴向φ8孔→锪φ12H7孔→锪φ14H8孔；安装二：钻径向φ4.5孔；安装三：钻径向φ8孔206.钳划键槽线，V形槽线1525303057.铣铣键槽→铣三角沟槽8.热高频淬火，350°~370°回火9.磨精磨φ40、φ

45、φ50外圆10.查检查零件是否合格更改内容编制审核批准 机械制造工艺学项目报告

附图三——定位夹紧图

第二篇：机械制造工艺学 课程设计说明书

设计说明书

课程名称：题目名称：班 级：姓 名：学 号：指导教师：评定成绩：教师评语： 机械制造工艺学

输出轴加工工艺及夹具设计 XX级 机械设计制造及自动化 专业 X 班 XXX XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXX

指导老师签名：

年 月 日

目录

前言...............................................................................3

1、零件的工艺分析及生产类型的确定..................................................3 技术要求分析...................................................................3 零件的工艺分析.................................................................3...................................................................................3

2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图..............................................3 选择毛坯.......................................................................3 毛坯尺寸的确定.................................................................4

3、选择加工方法，制定加工艺路线....................................................5 定位基准的选择.................................................................5 零件表面加工方法的选择.........................................................5 制定艺路线.....................................................................6

4、工序设计........................................................................7 选择加工设备与工艺装备.........................................................7 选择机床 根据工序选择机床..................................................7 选用夹具...................................................................7 选用刀具...................................................................8 选择量具...................................................................8 确定工序尺寸...................................................................8

5、确定切削用量及基本工时.........................................................10 切削用量。...................................................................10 基本时间......................................................................12

6、夹具设计.......................................................................12 定位方案......................................................................12 分度设计......................................................................13 切削力和夹紧力的计算..........................................................13

7、结论..........................................................................14 参考文献..........................................................................14 致 谢............................................................................15 附录..............................................................................15

输出轴加工工艺及夹具设计

摘 要：机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸、形状、位置要求，还有一些强度、表面粗糙度要求等，然而这些都会在文中得以体现。

关键词：制造；输出轴；加工工艺；夹具；

前言

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之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。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，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。

本次课程设计是机械制造工艺学这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。

零件的工艺分析及生产类型的确定

技术要求分析

题目所给定的零件车床输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使车床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。零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件，选用铸件。

零件的工艺分析

从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有φ

55、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,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um，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, φ20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。

选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

选择毛坯

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获 3

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。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。本零件生产批量为中批量，所以综上所叙选择锻件中的模锻。

毛坯尺寸的确定

毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查《机械加工工艺手册》《金属机械加工工艺人员手册》知精车-半精车-粗车各余量,从而可得毛坯余量<或查表得到>,见表１。铸件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按5-13确定。结果为：外圆角半径：r2；内圆角半径：R3。按表5-11，外模锻斜度5，内模锻斜度7。下图为本零件的毛坯图

图1毛坯图

Fig 1 t rough map

选择加工方法，制定加工艺路线

定位基准的选择

本零件为带孔的管状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。具体而言，即选48孔及一端面作为精基准。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。

零件表面加工方法的选择

加工阶段的划分

当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。

①粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工φ176、φ

55、φ60、φ65、φ75外圆柱表面。②半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如φ

55、φ60、φ65、φ75外圆柱面，φ80、φ20孔等。

③精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。

基面先行原则

该零件进行加工时，要将端面先加工，再以左端面、外圆柱面为基准来加工，因为左端面和φ55外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。

先粗后精

即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做 5

准备。

先面后孔

对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于输出轴来讲先加工φ75外圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。

工序划分的确定

工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。

综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散

辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。

热处理工序的安排

热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能，热处理主要分预备热处理，最终热处理和内应力处理等，本零件CA6140车床输出轴材料为45钢，在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精车之前，按规范在840℃温度中保持30分钟释放应力。

制定艺路线

按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。

工序1 粗车圆柱面φ176及端面。

工序2 粗车圆柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及台阶面。工序3 精车φ176外圆柱面及倒角。

工序4 半精车圆柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及台阶面。工序5 精车圆柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及台阶面。工序6 倒角。

工序7 粗镗内孔φ50、φ80、φ104。工序8 精镗内孔φ50、φ80、φ104。工序9 钻孔10³φ20。工序10 扩孔10³φ20。工序11 铰孔10³φ20。工序12 铣键槽16³10。工序13 钻斜孔2³φ8。工序15 去毛刺。工序15 终检。

工序设计

选择加工设备与工艺装备

选择机床 根据工序选择机床

（1）工序1、2、3、4和5是粗车和精车。各工序的工步数不多，大批大量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床。

（2）工序7、8为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，选用C616A型卧式车床。

（3）工序12铣削。工序工步简单，外廓尺寸不大，考虑本零件属成批大量生产，所选机床使用范围较广泛为宜，故可选常用用的X61W型铣床能满足加工要求。

（4）工序9、10和11是扩、钻、铰孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选用Z525。

选用夹具

本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。

选用刀具

由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。粗车外圆柱面： 90°半精车，精车外圆柱面：前角为90°的车刀。钻头：高速钢刀具，直径为φ30；直径为φ18；扩孔钻：直径为φ19.8；铰刀：直径为φ20。镗刀，刀杆长度为200.B³H＝16³25。

选择量具

本零件属大批大量生产，一般配情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考参考文献[4]》相关资料，选择如下：读数值0.02、测量范围0～150游标卡尺，读数值0.01、测量范围0～150游标卡尺。读数值0.01、测量范围50～125的内径千分尺，读数值0.01、测量范围50～125的外径千分尺，读数值0.01、测量范围50～125的内径百分表（表5-108）。

确定工序尺寸

确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：

表3外圆柱面φ176 轴段加工余量计算

Tab3

工序间

工序名称

余量/mm 精车 粗车 毛坯 2 3

经济精度/mm

IT10 IT12 ±2

表面粗糙度Ra/μm

6.3 12.5

尺寸/mm 176 179 181

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

标注工序

1760.14

1790.4

1812

表4外圆柱面φ55轴段加工余量计算

Tab4

工序间

工序名称

余量/mm 精车 半精车 粗车 毛坯 1.0 1.5

经济精度/mm

IT6 IT10 IT12

表面粗糙度Ra/μm

1.6

尺寸/mm

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

标注工序

57.5 60

550.019 560.120 57.50.3

602

3.2

6.3 2.5

±2

Tab5

表5φ60轴段加工余量计算

工序间

工序名称

余量/mm 精车

半精车

粗车 毛坯 1.0 1.5

工

序

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

工序基本尺寸/mm

标注工序 尺寸公差/mm

IT6 IT10 IT12 ±2

1.6 3.2 6.3

62.5 65

6000.019

6100.120

2.5

62.500.30

652

表5φ65轴段加工余量计算

Tab5

工序间

工序名称

余量/mm 精车

半精车

粗车 毛坯 1.0 1.5

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

工

序

工序基本

标注工序

IT6 IT10 IT12 ±2

Tab5

1.6 3.2 6.3

67.5 70

6500.019 6600.120

2.5

67.500.30

702

表5φ75轴段加工余量计算

工序间

工序名称

余量/mm 精车

半精车 1.0 1.5

工

序

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

工序基本尺寸/mm

标注工序 尺寸公差/mm

IT6 IT10

1.6 3.2

76

7500.019 7600.120

粗车 毛坯 2.5

IT12 ±2

6.3

77.5 80

77.500.30

802

表5φ104内孔加工余量计算

Tab5

工序间

工序名称

余量/mm 精镗

粗镗

毛坯 1.8 3.2

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

0.035 1040工

序 工序基本标注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

103.2 99

0.140 103.20 992

表5φ80内孔加工余量计算

Tab5

工序间

工序名称

余量/mm 精镗

粗镗

毛坯 1.5 2.5

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

0.030 8000.12 78.50工

序 工序基本标注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

78.5 76 762

表5φ50内孔加工余量计算

Tab5

工序间

工序名称

余量/mm 精镗

粗镗

毛坯 1.5 2.5

经济精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

0.025 5000.1 48.50工

序 工序基本标注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

48.5 46 462

确定切削用量及基本工时

切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度v。确定顺序是确定ap、f，再确定v。本说明书选取工序1粗车外圆55mm为例确定其切削用量及基本时间。

切削用量。

本工序为粗车。已知加工材料为45钢，锻件，有外皮；机床为CA6140型卧式车

床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。

确定55mm外圆的切削用量。

所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀，根据表5-112，由于CA6140机床的中心高为200mm，故选用刀杆尺寸B³H=16mm³25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表5-133，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角012，后角06、主偏角90、,副偏角10、刃倾角s0、刀尖圆弧半径0.8mm。

（1）确定背吃刀量ap 由于粗车双边余量为2.5mm，则ap＝2.25mm。

（2）确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢件、刀杆尺寸为16mm25mm、ap3mm、工件直径为60~100mm时，f0.5~0.9mm/r。按CA6140机床的进给量选择f0.65mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。

根据表5-55，CA6140机床进给机构允许的进给力Fmax3530N。

根据表5-123，当钢材b570~670MPa、aP2.0mm、f0.75mm/r，r45，v65m/min(预计)时，进给力Ff760N。

Ff的修正系数为k0Ff1.0，ksFf1.0，kkFf1.17,故实际进给力为Ff7601.17N889.2N，由于FfFmax，所选的f0.65mm/r可用。

（3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T60min。

（4）确定切削速度v 根据表5-120，当用YT15硬质合金车刀加工钢材时，aP2.0mm，f0.75mm/r时，切削速度v97m/min。

切削速度的修正系数为sv0.8，tv0.65，Tv0.81，Tv1.0，Mvv1.0表2-9。则有：v970.80.650.81m/min40.9m/min 1000v100040.9nr/min203.4r/min

d64按CA6140机床的转速选择n185r/min3.08r/s,则实际切削速度v37.2m/min。

最后确定切削用量为：

ap1.25mm，f0.65mm/r，n185r/min，v37.2m/min。

基本时间

确定粗车外圆55的基本时间t 根据《机械制造工艺学》公式4-23车外圆基本时间为： 根据《机械制造工艺学》公式4-23车外圆基本时间为：

TjLll1l2ii fnfn式中：l83.4mm，l1i1

aptan(2~3)2mm，l20，f0.65mm/r，n3.08r/min，则Tj83.42s43s

0.653.08其余工步切削用量及基本工时计算从略

夹具设计

本夹具是第11道工序钻28通孔的专用夹具。刀具为直柄麻花钻8-L GB/T 6135.3－1996。

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，本设计的重点应在卡紧的方便性与快速性以及实现钻孔的分度上。下面是夹具设计过程：

定位方案

夹具特点，工件以另一端面和键槽定位，通过轴心，用螺栓夹紧。结构简单，制造容易。分度副间有污物时，不直接影响分度副的接触。缺点是无法补偿分度度间的配合间隙对分度精度的影响。分度板孔中一般压入耐磨衬套，与圆柱定位销采用H7/g6配合。其结构图如图3所示：

图3 28夹具装配图 Fig 3

26fixture assembly

分度设计

通过分度盘来实现。拧紧螺母，并通过开口垫圈将工件夹紧。转动手柄，可将分度盘松开。此时用捏手将定位销从定位套中拔出，使分度盘连同工件一起回转180°，将定位销重新插入定位套中，即实现了分度。再将手柄转回，销紧分度盘，即可进行加工。

切削力和夹紧力的计算

本工序加工是钻削可估算其夹紧力，其为螺旋夹紧机构。实际效果可以保证可靠的卡紧。

根据公式：

`MQWK[r`tan1rZtan(2)]10

MQ——原动力（N²mm）WK——实际所需夹紧力

r`——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）

rZ——螺纹中径之半(mm)——螺纹升角（°）

1——螺杆端部与工件间的当量摩擦角（°）

``——螺旋副的当量摩擦角（°），2cot2tan2 cos0——除螺旋机构以外的效率，其值为0.85~0.958。

参数:Wk = 100

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。结论

此次课程设计确定了填料箱盖从铸件毛坯到成品在大量成批生产时的工艺过程，同时也设计了其中一道钻孔工序的夹具。

作为本学期的最后一次课程设计，需要我们综合前阶段所学习的机械制图、金属工艺学、金属材料、机械设计基础、互换性与测量技术、机械制造工艺学等多门课程的知识，同时还要运用数学、力学等基础学科知识以及设计手册上的标准。所以此次课程设计是我们本科阶段学习的知识的巩固，也是一个总结。

参考文献

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[4] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].化学工业出版社，2007 [5] 胡农.车工技师手册[M].机械工业出版社，2004 [6] 王光斗.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社，2000 [7] 曾庆福.机械制造工艺学[M].清华大学出版社，1989 [8] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海科学技术出版社，2000 [9] 王启平.机床夹具设计 [M].哈尔滨工业大学出版社，1996 [10] 陈宏钧.车工实用技术[M].机械工业出版社，2004 [11] 艾兴.切削用量简明手册[M].机械工业出版社，2004

致 谢

机械制造工艺学课程设计是学完了机械制造工艺学基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次课程设计过程中遇到了不少困难，在老师的帮助下和在图书馆查阅资料，最终解决了困难。而且，这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

附录

附录1：零件图 附录2：工艺卡 附录3：夹具零件图 附录4：夹具装配图

第三篇：燕山大学机械制造工艺学考点

生产过程：指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程。机械加工工艺过程：指采用金属切削工具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状尺寸，表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。工序：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容成为一个安装。工位：在工件的一次安装中，通过分度装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位工步：加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变得情况下所完成的工位内容。走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。机械加工工艺系统：物质分系统（工件、机床、夹具、工具）、能量分系统（动力供应）、信息分系统（加工中心|生产线）生产纲领：在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划生产批量：指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。工件装夹(安装)：即定位和加紧。定位是指确定工件在机床或夹具中占有正确位置的工艺过程定位的实质就是限制工件的自由度，使工件在夹具中占有某个确定的正确加工位置。夹紧是指将工件定位后三维位置固定下来，使在加工过程中保持定位位置不变的工艺过程。夹紧的实质，就是在机床上对工件进行定位和夹紧。夹紧工件的目的是，通过和夹紧使工件在加工过程中始终保持正确的加工位置，以保证达到该工序所规定的加工技术要求。装夹的方法：直接找正装夹、划线找正装夹、夹具装夹、工件定位：采取一定的约束措施来限制自由度，通常可用约束点群来描述，而且一个自由度只需要一个约束点来限制。六点定位原则：采用六个按一定规则布置的约束点来限制工件的六个自由度，实现完全定位完全定位：限制六个自由度不完全定位：仅限制1-5个自由度过定位：工件定位时，一个自由度同时被两个或两个以上的约束点所限制，称为过定位，或重复定位，也称之为定位干涉。欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸，形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点不足。基准：可分为设计基准和工艺基准。设计基准：设计图纸上的基准。工序基准：在工序图上用以标定被加工表面位置的面、线、点。定位基准：确定被加工表面位置的基准。测量基准：测量被加工表面尺寸、位置所依据的基准。装配基准：装配中用来确定零部件在机器中位置的基准。零件的加工质量包括零件的机械加工精度和加工表面质量机械加工精度：指零件加工后的实际几何参数，与理想几何参数的符合程度。机械加工误差：指加工后零件的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。尺寸精度>位置精度>形状精度工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统原始误差：工艺系统的误差 误差敏感方向：对加工精度影响最大的那个方向（即通过切削刃的加工表面的法向）。试切法：通过试切——测量加工尺寸——调整刀具位置——试切的反复过程来获得距离尺寸精度调整法：在成批，大量生产中，广泛采用试切法预先调整好刀具对工件的相对位置，并在一批零件的加工过程中采用保持这种相对位置不变来获得所需要的零件尺寸。引起机床误差的原因：机床的制造误差、安装误差和磨损。机床对工件加工精度影响较大的有：导轨导向误差、主轴回转误差和传动链误差。直线导轨的导向精度表现形式：（1）导轨在水平面内的直线度（弯曲）（2）导轨在垂直面内的直线度（弯曲）（3）前后导轨平行度（扭曲）（4）导轨与主轴回转轴线的平行度(或垂直度)。主轴回转误差是指主轴实际回转线相对其理想回转线的漂移。主轴回转轴线的运动误差可以分解为纯径向跳动、纯轴向跳到和纯倾角摆动。主轴的径向圆跳动会使工件产生圆度误差不会产生圆柱度误差，但径向圆跳动的方式和规律不同，加工方法不同（车削、镗削），对加工精度影响也不同。主轴的轴向窜动对圆柱面的加工精度没有影响，但在加工端面时，会使车出的端面与圆柱面不垂直。主轴的倾角摆动对加工精度的影响：主轴的倾角摆动嘴加工精度的影响与径向圆跳动对加工精度的影响相似，其区别在于倾角摆动不仅影响加工表面的圆度误差，而且影响加工表面的圆柱度误差。主轴回转误差主要是由轴承的误差、轴承间隙、与轴承配合件的误差、主轴系统的径向不等刚度和热变形提高主轴回转精度的措施：a提高主轴部件的制造精度b对滚动轴承进行预紧c使主轴的回转误差不反映到工件上。减少机床传动误差措施：①减少传动链中的环节，缩短传动链；②尽可能采用降速传动，此外，末端传动元件应尽可能制造得精确些。③提高传动元件的制造精度和装夹精度，以减小误差源，并尽可能地提高传动链中升速传动元件的精度。刀具尺寸磨损的三个阶段：初期、正常、急剧磨损工艺系统刚度：指工件加工表面在切削力法向分力Fp的作用下，刀具相对工件在该方向上的位移y的比值k=Fp/y当工艺系统的变形只考虑机床的变形（工件刚度大）→马鞍形；只考虑工件的变形（工件刚度小）→鼓形。误差复映：当车削有圆度误差△m=ap1-ap2的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误差△g=y1-y2，这种现象叫做误差复映。∑=C/k称为复映系数，是一个小于1的正数，定量的反映了毛坯误差经加工后所减小的程度。影响机床部件刚度的因素：a联接表面间的接触变形b零件间摩擦力的影响c接合面的间隙d薄弱零件本身的变形接触刚度：当接触表面间名义压强增加时，接触变形也增大。名义强度的增量dp与接触变形增量dy之比减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施：1提高工艺系统的刚度a合理的结构设计b提高联接表面的接触刚度c采用合理的装夹和加工方式2减小载荷及其变化3变形转移、补偿、校正残余应力产生的原因：毛坯制造和热处理过程中产生的残余应力、冷校直带来的残余应力（结果上部外层产生残余拉应力，上部里层产生残余压应力；下部外层产生残余压应力，下部里层产生残余拉应力）、切削加工带来的残余应力减小残余应力的措施：增加时效处理工序、合理安排工艺过程、合理设计零件结构工艺系统的热源：外部热源：切削热、摩擦热外部热源：对流传热各种辐射减少热变形的措施：减少发热和隔热、改善散热条件、改进机床结构、均衡温度场、加快温度场的平衡、控制环境温度系统误差：在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变（常值系统误差）或者按一定规律变化（变值系统误差）。常值系统误差：加工原理、机床、刀具夹具的制造误差 机床夹具 量具的磨损（变值系统误差）热变形误差、刀具磨损随机误差：在顺序加工的一批工件中，其加工误差的大小和方向的变化是属于随机性的工序能力：指工序处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅度。保证和提高加工精度的途径：1误差预防技术（a合理采用先进工艺与设备b直接减少原始误差c转移原始误差d均分原始误差e均化原始误差f就地加工法）2误差补偿技术（a在线监测b偶件自动配磨c积极控制其决定作用的误差因素）加工表面包括：加工表面几何形貌和表面材料的力学物理性能和化学性能。

加工表面几何形貌包括：几何粗糙度，表面波纹度，纹理方向，表面缺陷表面粗糙度：波长与波高的比值小于50。表面层材料的力学物理性能和化学性能：表面层金属冷作硬化、表面层金属金相组织变化、表面层金属残余应力冷作硬化（强化）：机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加弱化：金属冷作硬化的结果，使金属处于高能位不稳定状态，只要一有条件，金属的冷硬结构就会本能地向比较稳定的结构转化表面层金属金相组织变化：回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤回火：如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，工件表面金属的马氏体将转化为硬度较低的回火组织淬火：如果磨削区的温度超过了相变温度，再加上冷却液的冷却作用，表面金属会出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的马氏体高 ；在他的下层，因冷却较慢出现了硬度比原来的回火马氏体低的回火组织退火：如果磨削区的温度超过了相变温度 而磨削过程有没有冷却液，表面金属将出现退火组织，表面金属的硬度将会急剧下降表面强化工艺：指通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，以减小表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面层产生压缩残余应力的表面强化工艺。表面强化工艺的方法：喷丸 滚压自激振动：机械加工过程中，在没有周期性外力（相对于切削过程而言）作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动自激振动的条件：w(振出)》w(震入)。再生型颤振:由于切削厚度变化效应引起的自激振动振型耦合型颤振：由于振动系统在各主振模态间相互耦合、相互关联而产生的自激振动机械加工振动的防治：1消除或减弱产生强迫振动的条件（a减小机内外干扰力的幅值b适当调整振源的频率c才去隔振措施）2消除或减弱产生自激振动的条件（a减小前后两转切削的波纹重叠系数b调整振动系统小刚度主轴的位置c增加切削阻尼d采用变速切削方法加工）3改善工艺系统的动态特性，提高工艺系统的稳定性(a提高工艺系统刚度b增大工艺系统的阻尼)4采用各种消振减振装置（a动力减振器b摩擦减振器c冲击式减振器）机械加工工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律性文件加工经济精度：指在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。工序集中：使每个工序中包括尽可能多的工步内容，因而使总的工序数目减少，夹具的数目和工件安装次数也相应减少。工序分散：将工艺路线中的工步内容分散，在更多的工序中去完成，因而每道工序的工步少，工艺路线长工艺过程卡：采用普通加工方法的单件小批生产机械加工工艺卡：中批生产工序卡：大批大量生产类型要求有严密，细致的组织工作设计工艺规程应遵循的原则：a可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现b满足生产纲领的要求c在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低d尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全设计工艺规程的步骤和内容：a阅读装配图和零件图b工艺审查c熟悉或确定毛坯d拟定机械加工工艺路线e确定满足各工序要求的工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体设计任务书f确定各主要工序的技术要求和检验方法g确定切削用量h确定时间定额i填写工艺文件。粗基准选择原则： 1.保证相互位置要求的原则；2.保证加工表面加工余量合理分配的原则；3.便于工件装夹的原则；4.粗基准一般不得重复使用的原则精基准选择原则：1.基准重合原则；2.统一基准原则；3.互为基准原则；4.自为基准原则；5.便于装夹原则工艺顺序按排原则1.先加工基准面，再加工其他表面；2.一半情况下，先加工表面，后加工孔；3.先加工主要表面，后加工次要表面；4.先安排粗加工工序，后安排精加工工序入体原则：对被包容尺寸，其最大加工尺寸就是基本尺寸，上偏差为零；对包容尺寸，其最小加工尺寸就是基本尺寸，下偏差为零。如何划分加工阶段划分加工阶段好处？{ 加工阶段划分：1.粗加工阶段·半精加工阶段·精加工阶段·精密光整加工阶段可以保证有充足的时间消除热变形和消除粗加工产生的残余应力，使后续加工精度提高。另外，在粗加工阶段发现毛坯有缺陷时就不必进行下一加工阶段的加工，避免浪费。此外还可以合理的使用设备，低精度机床用于粗加工精密机床专门用于精加工，以保持精密机床的精度水平；合理的安排人力资源，高技术工人专门从事精密超精密加工，这对保证产品质量，提高工艺水平来说都是十分重要的。影响工序余量因素{1.上工序的尺寸公差Ta；2.上工序产生的表面粗糙度Ry和表面缺陷度深层Ha；3.上工序留下的空间误差}确定工序余量的方法：计算法、查表法、经验法

工时定额的组成包括{T定额=T单件时间+t准终时间/n件数}时间定额：在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需小号的时间.时间定额的组成：基本时间t基+辅助时间t辅=操作时间；布置工作的时间t布置；休息和生理需要时间t休；准备和终结时间t准终提高生产率的工艺途径{1.缩短基本时间；2.减少辅助时间与基本时间重叠；3.减少布置工作地时间；4.减少准备与终结时间}保证装配精度的方法：互换法、选择法、修配法、调整法。互换法的实质：通过控制零件的加工误差来保证产品的加工精度。完全互换装配法：在全部产品中，装配时各组成不需挑选或改变其大小位置，装配后即能达到装配精度的要求。优点： 装配质量稳定可靠（装配质量是靠零件的加工精度来保证）；装配过程简单，装配效率高（零件不需挑选，不需修磨）；易于实现自动装配,便于组织流水作业；产品维修方便。不足之处：当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。常用于高精度的少环尺寸链或低精度多环尺寸链的大批量生产装配中。大数互换装配法：优点是：扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低；装配过程简单，生产效率高。不足之处是：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。大数互换装配方法适用于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。选择装配法：将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。场合：装配精度要求高，而组成环较少的成批或大批量生产。修配装配法：是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。装配时，通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸的方法来保证装配精度。应用： 修配装配法适用于单件小批生产中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较高的机器结构调整装配法：在装配时，用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。应用：可动调整法和误差抵消调整法适用于在小批生产中应用，固定调整法则主要适用于大批量生产。装配工艺规程主要的内容{1.分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法；2.拟定装配顺序，划分装配工序；3.计算装配时间定额；4.确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检查工具；5.确定装配零部件的输送方式及所需要的设备和工具；6.选择和设计装配过程中所需的工具，夹具和专用设备}

机器结构的装配工艺性应考虑哪些内容？{1.机器结构应能分成独立的装配单元；2.减少装配时的修配和机械加工；3.机器结构应便于装配和拆卸}装配精度包括{1.相互位置精度；2.相互运动精度；3.相互配合精度}查找装配尺寸链应注意问题{1.装配尺寸链应进行必要的简化；2.装配尺寸链组成的“一件一环”；3.装配尺寸链的“方向性”在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精度的要求时，应按不同方向监理装配尺寸链}影响切削加工表面粗糙度的因素{粗糙值由：切削残余面积的高度主要因素：刀尖圆弧半径 主偏角 副偏角 进给量次要因素：切削速度增大 适当选择切削液 适当增大刀具的前角 提高刀具的刃磨质量 }

试分析影响磨削加工表面粗糙度的因素{1.几何因素：磨削用量对表面粗糙度的影响 2.砂轮粒度和砂轮修整对表面粗糙度的影响2.物理因素的影响：表面层金属的塑性变形：磨削用量 砂轮的选择}定位误差：由于工件在夹具上定位不准确而引起的误差。基准位置误差：由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差。基准不重合误差：由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差。

加工表面质量对机器零件使用性能的影响：表面质量对耐磨性影响：1表面粗糙度值越小 耐磨性越好，表面波纹度越大 粗糙度越大。2圆弧状 凹坑状表面纹理耐磨性好，尖峰状表面纹理耐磨性差。3加工表面冷作硬化提高耐磨性能。

6、表面质量对耐疲劳性影响：1表面粗糙度值越小 表面缺陷越少 耐疲劳性越好。2 冷作硬化组织疲劳裂纹生长 提高零件耐疲劳强度。

表面质量对耐腐蚀性影响：1表面粗糙度值越大 耐蚀性越差。2 表面残余压应力 有利于提高表面抗腐蚀能力。表面质量对零件配合质量影响：1对于间隙配合表面，其实磨损最显著 零件配合表面的起始磨损量与表面粗糙度的平均值成正比增加。表面粗糙度越大 变量越大 影响配合稳定性。2对于过盈配合 表面粗糙度越大 两表面相配合时表面凸峰易被挤掉 使过盈量减少。3 对于过度配合 兼有上述两种配合影响。切削速度V=20~50m/min时 表面粗糙度最大容易出现积瘤。表面粗糙度测量：1比较法2触针法3光切法4干涉法磨削烧伤：对于已淬火的钢件，很高的磨削温度使表面层金属金相组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色。

减少磨削烧伤工艺途径：1正确选择砂轮2合理选择磨削用量3改善冷却条件4选择开槽砂轮 表面强化工艺 1喷丸强化2滚压加工

第四篇：《机械制造工艺学》课程设计说明书.

《机械制造工艺学》课程设计说明书题目:CA6140车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计

学院:工学院 姓名: 学号: 班级:机制104班 指导教师:杨卫平二O一二年十二月 目录(自动生成的目录参考 绪论........................................................................................................................-11.2 超声加工相关技术概述..................................................................................-11.2.3 旋转超声加工技术................................................错误!未定义书签。1.3 超声加工技术的国内外研究现状........................................错误!未定义书签。

1.3.1 超声振动切削的研究进展....................................错误!未定义书签。1.3.2 超声复合加工的研究进展....................................错误!未定义书签。1.3.3 超声表面光整加工的研究进展............................错误!未定义书签。1.3.4 旋转超声加工的研究进展....................................错误!未定义书签。1.4 课题研究依据及本文所做的工作........................................错误!未定义书签。旋转超声磨削及其加工机理分析........................................................................-42.2 传统磨削中的材料去除机理................................................错误!未定义书签。

2.2.1 塑性材料的去除机理............................................错误!未定义书签。2.2.2 脆性材料的去除机理............................................错误!未定义书签。2.3 超声加工的材料去除机理....................................................错误!未定义书签。

2.3.1 传统超声加工中的材料去除机理........................错误!未定义书签。2.3.2 旋转超声加工中的材料去除机理........................错误!未定义书签。2.4 旋转超声磨削的材料去除机理............................................错误!未定义书签。

2.5 本章小结................................................................................错误!未定义书签。总结..........................................................................................错误!未定义书签。

参考文献........................................................................................错误!未定义书签。

致谢................................................................................................错误!未定义书签。

i 1 课程设计任务及要求 1.1 课程设计任务

机械制造工艺学课程设计要求学生在完成机械制造工艺学理论知识学习、进行了生产实习后,通过课程设计实践性教学环节,获得综合运用所学知识进行工艺规程及工艺装备设计的基本能力。主要锻炼学生能理论联系实际,正确的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;根据保证工序质量要求,结合工程背景,提出工装设计任务并完成符合生产实际的工装设计;学会使用手册及图表资料,并掌握与本设计有关的各种资料的引用和标注。

本次课程设计任务: 某机床厂年生产CA6140车床5000台,请完成该车床上,零件号为831004、毛坯为铸件、材料为ZG45法兰盘的工艺规程设计及满足相应工序要求的夹具设计。零件技术要求如下图所示。

图1 CA6140车床法兰盘零件图 企业年生产纲领

⑴CA6140车床生产纲领为5000台/年,每台产品831004法兰盘数量1件;⑵831004法兰盘备品率为2%,废品率为0.4%。企业现有生产条件

⑴毛坯为外协件,生产条件可根据需要确定;⑵现可供选用的加工设备有: •车床:CA6140、C3163、C5140 •铣床:X5030A、X6132、X2010-30 •刨床:B6050、BC6063、B2010

•磨床:M1432、M2120、M7140、MT1040A •镗床:TX619T、TX6210、TPX6111B、TK4163 •钻床:Z525、ZX50、Z3050、Z4116 1.2 课程设计要求

学生必须按机械制造工艺学课程设计指导书要求,完成以下课程设计任务,主要包括以下几个部分: [1] 零件图一张

[2] 机械加工工艺卡片一套

[3] 课程设计说明书(不少于2000字一份 [4] 一人一个资料袋 附图:零件实物图

图2 CA6140车床831004法兰盘2 零件技术要求及其结构工艺性分析 2.1 零件技术要求

从设计任务中给定的零件图可知,该零件尺寸精度中,最高精度等级为IT6、最低精度为未注公差;形状精度均为未注公差;位置精度要求两侧平面相对φ20mm内孔轴心线端面跳动公差0.03mm、其余各几何要素间相互之间位置精度均为未注公差;各加工表面的表面粗糙度值(Ra最大6.3微米、最小值0.4微米;毛坯采用ZG45钢材料铸造而成;其形状是由简单的回转面、平面组合而成,几何特征如下图所示。其主要是在进给机构中起到连接件的作用。

图2 CA6140车床831004法兰盘三维图 2.2 零件的结构工艺性分析 2.2.1 传统超声加工技术

CA6140 车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 超声加工方法是近40 年来逐步发展的一种新型加工方法，它不仅能加工硬质合金、淬火钢等脆性金属材料，而且适合于半导体和不导电的非金属硬脆材料（如半导体硅片、玻璃、陶瓷

以及金属基碳化硅复合材料等）的精密加工和成形加工[1, 7, 8]。在难加工材料 和精密加工中，超声波加工方法具有普通加工无法比拟的工艺效果，具有广泛的应用范 围[1, 15]。1.传统超声加工的原理 传统超声加工是利用工件做超声振动，并沿工具头振动方向施加一定压力，通过液 体磨料来加工材料。如图 1-1 所示，其原理为：加工时，超声波发生器通过换能器产生 超声频振动，该振动振幅（约有 5μm）一般比较小，不能满足需求，需用变幅杆将换能 器的振动振幅放大后（振幅为 20~30μm），再传给工具。换能器 超声波发生器 超声振动 加压 工具 磨料喷嘴 工 件 变幅杆 磨料 工件 图 1-1 超声加工示意图 由于工具与工件间充满了液体（水或煤油）与磨料（如氧化铝或碳化硅等）混合的 悬浮液，且工具以很小的压力压在工件上。工作液中悬浮的磨粒在工具的超声振动下以 高速不断冲击工件加工表面，使该表面受到很大的压强而产生材料的变形，当应力超过 其强度极限时，材料将发生破坏而成粉末状去除。同时由于悬浮工作液的扰动，促使磨 料以高速抛磨工件的加工表面。此外，悬浮工作液受工具端部的超声振动而产生的“空 化”现象在工件表面形成液体空腔，促使液体渗入被加工材料的缝隙处，而空腔的瞬时 闭合又引起强烈的液压冲击，加快了工件材料的机械破除作用，并有利于加工区域磨料 悬浮液的均匀搅拌和磨蚀产物的排除。磨料悬浮液的循环流动使磨料不断更新，并带走 被粉碎下来的材料微粒，工具逐渐渗入到材料中，工具形状便复现在工件上。因此，超 声加工是磨粒在超声振动下的机械冲击和抛磨作用与超声空化作用的综合结果，其中磨 料的连续冲击和抛磨起着主要作用。2.传统超声加工的特点 由超声加工的原理和过程可以看出，超声加工具有如下特点：-2-CA6140 车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 1 由于超声加工是靠磨料及液体分子的不断冲击和空化作用来进行加工的，因此 适合加工各种硬脆材料，如玻璃、陶瓷、宝石、半导体等，尤其是电加工难以加工的导 电性能差的材料。2 由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬时局部的冲击作用，故工件表面的宏观切削 力很小，切削应力、切削热更小，不会产生变形及烧伤。加工精度高，尺寸精度可达 0.01~0.02mm，表面粗糙度也较低，可以达到 Ra0.63~0.08um，很适于加工薄壁、窄缝、低刚度零件。3 工具可用较软的材料、做成较复杂的形状，且不需要工具和工件作比较复杂的 相对运动，便可加工各种复杂的型腔和型面。一般超声加工

机床的结构比较简单，操作、维修也比较方便。4 虽然超声加工的面积不大，且工具头磨损较大，加工效率相对较低。但可以与 其它多种加工方法结合应用，如超声电火花加工和超声电解加工等。3.传统超声加工的应用 超声加工与其它加工方法相结合，逐渐发展成了多种多样的超声加工方法和方式，在生产中获得了广泛的应用。其主要应用范围如下表 1-1。随着超声加工研究的不断深 入，其应用范围还将继续扩大。表 1-1 超声加工的应用范围 超声切削加工 超声材料去除加工 超声磨削加工 磨料冲击加工 超声表面光整加工 超声车削、超声钻削、超声镗削、超声插齿、超 声滚齿、超声攻丝、超声刨削、超声振动铰孔 超声修整砂轮、超声磨削、超声磨齿 超声打孔、超声切割、超声套料、超声雕刻 超声抛光、超声珩磨、超声砂带抛光、超声压光、超声珩齿 超声焊接、超声电镀、超声清洗、超声处理 超声焊接和其它应用 超声塑性加工 超声拉丝、超声拉管、超声冲裁、超声轧制、超 声弯管、超声挤压、超声铆墩 超声复合加工 超声电火花复合加工、超声电解复合加工-3-CA6140 车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 2 旋转超声磨削及其加工机理分析 2.1 旋转超声磨削的原理 旋转超声磨削的加工原理如图 2-1 所示，其中，压电陶瓷换能器用于将从外部接入 的高频电振荡信号（由 220V 或 380V 的交流电经超声波发生器转换而成）转换为超声 频机械振动；由于压电陶瓷换能器产生的振幅较小（大约有 5μm），一般不能满足需求，需用变幅杆将换能器的振动振幅放大后（振幅为 20～30μm）再传至磨削工具，磨削工 具在由电机驱动做旋转运-4-CA6140 车床法兰盘机械加工工艺规程及夹具设计 参 考 文 献 [1] 赵家齐.机械制造技术基础课程设计指导书(第 2 版.北京:机械工业出版社 [2] 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社 [3] 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社 [4] 张进生、房晓东.机械工程专业课程设计指导.北京：机械工业出版社 [5] 李旦.机械制造技术基础课程设计机床夹具专用图册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 [6] 王绍俊.机械制造工艺设计手册，北京：机械工业出版社，1992.-5-

第五篇：164012203机械制造工艺学课程设计说明书目录

上海工程技术大学课程设计论文 机械制造工艺学课程设计说明书目录

目 录

前言

一 零件的分析

（一）零件的作用

（二）零件的工艺分析

（三）零件的结构特点

（四）关键表面的技术要求分析 二 工艺规程的设计

（一）确定生产类型

（二）确定毛坯的制造形式

（三）基准的选择

（四）各表面和孔加工方法的确定

（五）工序安排的原则

（六）工序集中和分散的考虑

（七）加工设备与工艺装备的选择

（八）不同方案的分析比较

（九）加工余量。切削用量，工时定额的确定

（十）工序尺寸和公差的确定 三夹具的设计

（1）设计思想与设计方案的比较（2）定位分析与定位误差的计算 上海工程技术大学课程设计论文

（3）对刀及导引装置的设计（4）夹紧机构的设计与夹紧力的计算（5）夹具操作动作说明 四设计体会 五主要参考文献

前言

机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学和大部分专业课之后，进行了一次知识的全面的梳理和贯通，同时这个也是在毕业设计之前对于我们所学课程一次全面的复习，也是一次理论联系实践的训练，因此这次课程设计在学习中是一个很重要的环节。

就我个人而言，希望通过这次课程设计，对自己今后将从事的工作，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，为以后的工作打下一个良好的基础

由于能力有限，设计中还有很多不足之处，希望各位老师给予批评指导

一.零件的分析

（一）零件的作用

内阶梯套很少情况下单独使用，一般都与其他零件相配合，如法兰盘，上海工程技术大学课程设计论文

内阶梯套上的孔通常用来定位，根据这个零件可以设计一个夹具，进行零件的大批量的加工从而节约了时间，提高了生产效率，孔的直径为8公差要求为H8，要求比较高，因为是用轴套直接进行打孔，要考虑到钻孔镗孔铰孔等多道工艺的加工。

（二）零件的工艺分析

该零件是比较规则的圆柱形棒料零件，形状较规则，尺寸精度，形位精度要求较高，零件的主要技术要求分析如下：

（1）在该零件上打一个孔，并且整个零件长度为42，在设计专用的钻套类夹具的时候，要根据孔的大小，确定快换钻套的大小，并且根据快换钻套的大小来确定衬套的的尺寸，因为两者的间隙较小，根据零件的孔的尺寸8，确定衬套的大小，由于零件的长度42直接用车刀加工不太方便，更具三爪卡盘的行程，必须夹住足够的长度，因此可以选用毛坯的长度稍长一些，加工之后直接用割刀进行切割，然后放的余量读一些，直接进行加工到零件应该达到的尺寸，在棒料上打的两个孔的尺寸要求相差不大，应该先加工左端的直径为28的孔，然后调头夹住打完孔的一段直接打25的孔，由于大端的孔已经加工完成，因此在进行打孔的时候应该完全贯通的，两个孔的公差要求都是H7的，公差的要求较高。

（2）由于该材料是棒料，必须保证棒料在热处理加工的时候不能有松动，有砂眼，内部奥氏体不均匀等缺陷，以保证零件的强度，硬度，刚度在外力的作用下，不能发生意外事故。

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（三）零件的结构特点：

由于长度是42，宽度60，从零件的主视图来看是个长方形，孔的尺寸是8，孔上必须装上快换钻套，和衬套，并要使压板保持一定的刚度。

（四）关键表面的技术要求分析

毛坯的材料是棒料因此在加工的工程中，对于工件的表面粗糙度有一定的要求，内孔由于必须要与专门的夹具体的轴形成一定的配合关系，因此必须保证其粗糙度要小于外表面，在形成配合的过程中是一种的间隙配合，零件是大批量的生产，生产时要快速装夹，并且快速拆卸，因此这样的一种生产要求对于内孔的表面粗糙度提出了较高的要求，外表面的粗糙度是用车刀车出来的，外表面的粗糙度是3.2，直接采用粗车和半精车就可以使精度达到6.3-3.2这个精度级别，而这种方法是适合于除淬火钢之外的所有的各种金属，在车床上直接装夹进行车削，简单易行，效率提高了。

二.工艺规程设计

（一）确定生产类型

由于所生产的零件是内阶梯套，材料是HT200，可知是铸造出来的，在铸造的过程中一般采用砂型铸造，况且砂型铸造简单易行，原材料易得等优点被广泛的采用在形状比较简单的零件中，可以进行大批量的加工。

（二）确定毛坯的制造形式

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（1）毛坯的选择：由于采用的材料是HT200，可以看出是铸件，由于前面的工艺分析可知不能铸造的完全接近尺寸，必须铸造的比较长，用割刀进行切割的形式进行加工，毛坯的选择可以是75X100（2）毛坯图的说明：由于尺寸比较长可以先进行加工一下端面，把左端面加工出来，并且在左端面上打孔，加工左端面的孔至尺寸掉头夹住左端，采用一夹一顶的方式用割刀隔断工件，并且留出一定的余量，方便车出剩余的部分。

（三）基准的选择

根据零件图纸和零件的使用情况分析，知长度42的长度要求的不超过20丝，公差是±0.10，精度要求比较高，以此必须采用正确的定位才能保证，故对于基准的选这应该给予分析

（1）粗基准的选择：按照粗基准的选择要求，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，此处应该直接选择右端为第一毛基准，在加工28的孔时应保证孔壁均匀，里面的粗糙度达到1.6的要求。（2）精基准的选择：在左端面已经被车出之后，并且左端的大孔已经被打好了，掉头夹住左端面的时候，之后加工的各道工序应该以左端面为精基准，从左端面为轴向尺寸的定为精基准，这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则加工的过程中也许会出现某些基准不重合的情况，这时候需要进行尺寸链的换算。

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（四）各表面和孔加工方法的确定

表面加工方法的选择，就是为零件上每一个有质量高要求的表面选择一套合理的加工方法，在选择时一般先根据表面粗糙度选择最最终的加工方法，由于材料已经是铸件就不用采用磨削等方法直接用粗车和半精车就行，对于精度要求IT7的孔来说采用拉削，铰削，镗削，和磨削都可以，对于内阶梯套而言，直接进行钻孔和扩孔即可，对于直径为8竖直打下的孔可以采用钻，镗，铰等方法。

（五）工序安排的原则

机械的零件加工一般要经历切削加工，热处理，和辅助工序，因此在加工的时候要全面考虑切削工序安排的总的原则是前面的工序为后面的工序创造条件，做好基准准备，对于铸件为毛坯的内阶梯套设计的毛坯尺寸为100X75，粗加工之后由于加工余量大所受的夹紧力切削力也大，也许会引起变形，所以需要划分加工阶段逐步恢复和修正变形逐步提高表面的质量，并且也要遵循先面后孔的原则，在加工毛坯的时候夹住零件的右端面，车出左端面，进行加工28的孔，加工至尺寸掉头之后以左端面为基准进行加工若加工好平面，就能以左端面进行加工保证了右端面的平行度和和同轴度的要求。

（六）工序集中和分散的考虑

一般情况下，单件小批量只能采用工序集中，而大批量生产则可以集中，也可以分散，个表面加工方法确定之后，应该考虑 上海工程技术大学课程设计论文

哪些表面的合适在一道工序中完成，那些应该在分散的不同的工序从而确定零件加工的工艺过程的工序总数及内容。

（七）加工设备与工艺装备的选择

总的原则是根据生产类型和加工要求，使所选择的工艺装备既能保证加工质量，有经济合理，就内阶梯套而言，因为是铸件可以采用大批量的生产加工，直接用车床进行外圆内孔的加工，然后在打上面孔时候可以直接做一个夹具，用于快速的打孔生产，在打孔的时候尽量的快速装夹，打孔从而节约了时间。

（八）不同方案的分析比较

（1）工艺路线的拟定

为了保证达到零件的几何形状，尺寸精度位置精度及各项技术要求，必须要拟定合理的工艺路线

这样的零件根据生产纲领是成批的生产，所以采用专门设计的工夹量具，并要考虑工序集中，提高生产效率，是成本下降。

工艺路线方案

（一）精铸，退火 工序：

1，钻左端孔挂左端面 2，拉孔 3，车左端面

4，掉头夹住左端车右端面 5，割刀割掉

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6，打孔 7，精车右端面 工艺路线方案

（二）精铸，退火 工序： 1铣左端面

2钻。扩倒角铰出28H7孔 3夹住左端面车右端面 4割刀割掉 5打孔 6精车右端面

两个工艺方案的比较与分析：

两个工序方案除了前三道有些不同外，后面的工序都是相同的，前三道工序都是为了获得精基准。方案一是用车削的方法，在车端面的时候同时将孔一并完成，这样很好的保证了孔和端面的垂直度，方案二是直接铣两个端面，然后再钻床上直接加工出孔，因为两个端面一次性铣出，可以有较好的平行度，然后用端面定位，用滑柱钻模的钻套定中心，用钻模板直接压紧也能得到较好的孔与端面的垂直度，后面的工序以及孔和端面的定位，故基准是重合的，两方案在这点上是相同的。

（九）加工余量。切削用量，工时定额的确定

已知零件的尺寸，长度为42直径为60，但是毛坯的尺寸不能 上海工程技术大学课程设计论文

多出几毫米，因为这个零件在车床上根本装夹不住，因此毛坯的尺寸可以选的稍微多一些可以用一个割刀割除的多余尺寸来保证零件在车床上的加工的刚度要求。1.直径60的端面的加工

两端面的加工由车削来完成，工序余量为2mm由查表可得：n=800r/min则相应的切削速度为： V=πDn/1000=πx60x800/1000=150.80m/min 外圆的加工也是由车削完成的直接进行精加工车到外圆的尺寸60，加工的长度应该是50mm 打孔直径28H7 采用直径为24mm的高速钢钻头进行打孔尺寸由于没有公差尽量的先是长度短一些如19.5mm，然后进行用车刀进行镗孔，可以镗孔至尺寸27.8mm，找一个扩孔钻的直径为27.8mm的扩孔的钻头，然后进行一下粗铰可以由27.8铰到27.94，最后进行精铰至尺寸28H7，尺寸可以有钻头的长度来保证，查表得取进给量f=0.3mm/r按机床的实际转速取n=200r/min则实际的切削速度为

V=πdn/1000=3.14x28x200/1000=17.584m/min

掉头之后，夹住工件的长度为40mm，直接进行打右端面的孔，因为右端面的孔的直径是25，可以采用第一次钻头的直径为22mm，然后用车刀进行镗孔至24.8，进行粗铰至尺寸 上海工程技术大学课程设计论文

24.94mm，（十）工序尺寸和公差的确定 三.夹具体的设计

夹具体的设计应该根据加工的需要，原则上夹具的设计更具零件工艺设计中所规定的原则和要求来进行，比如工序名称，加工技术要求，机床型号前后的工序关系，基准定位夹紧部位。同时加工的零件数等。

夹具设计步骤如下：

（1）设计思想与设计方案的比较

对于内阶梯套上面主要有一个孔，如何打这个孔，可以专门的做一个夹具，用一个专门的夹具体放在钻床上可以直接打孔根据这个设计思想可以设计出一个专门的夹具，把工件放在轴上用螺母直接拧紧定位，直接打孔即可

（2）定位分析和定位误差的计算

在制定工艺规程的时候，定位基准的正确选择对保证零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，也会对零件各表面的加工安排都有很大的影响，定位就是使工件的自由度被限制了，一般情况下要进行六点定位原则用合理支撑的六点限制工件的六个自由度使工件在夹具中位置完全确定，对于内阶梯套而言直径为28的孔和夹具体上的芯轴的配合应该是间隙配合，这样可以方便拆卸，当零件放上芯轴上左端面和台阶面必须重合而且紧紧的靠在台阶轴的右侧面，注意右侧面台阶不可太高，否则会形 上海工程技术大学课程设计论文

成过定位，必须要小于阶梯套的直径60，当内阶梯套被套在芯轴上时候，把开口垫圈套在轴上，是左侧面和阶梯套的右侧面紧靠，防止松动，然后旋紧螺母压紧开口垫圈使内阶梯套轴向被完全固定零件依靠夹具体上的芯轴前后也被固定。对刀及导引装置的设计两端面的加工由车削来完成，工序余量为2mm由查表可得：n=800r/min则相应的切削速度为： V=πDn/1000=πx60x800/1000=150.80m/min 外圆的加工也是由车削完成的直接进行精加工车到外圆的尺寸60，加工的长度应该是50mm 打孔直径28H7 采用直径为24mm的高速钢钻头进行打孔尺寸由于没有公差尽量的先是长度短一些如19.5mm，然后进行用车刀进行镗孔，可以镗孔至尺寸27.8mm，找一个扩孔钻的直径为27.8mm的扩孔的钻头，然后进行一下粗铰可以由27.8铰到27.94，最后进行精铰至尺寸28H7，尺寸可以有钻头的长度来保证，查表得取进给量f=0.3mm/r按机床的实际转速取n=200r/min则实际的切削速度为

V=πdn/1000=3.14x28x200/1000=17.584m/min掉头之后，夹住工件的长度为40mm，直接进行打右端面的孔，因为右端面的孔的直径是25，可以采用第一次钻头的直径为22mm，然后用车刀进行镗孔至24.8，进行粗铰至尺寸24.94mm，夹具体的设计应该根据加工的需要，原则上夹具的设计更具零件工艺 上海工程技术大学课程设计论文

设计中所规定的原则和要求来进行，比如工序名称，加工技术要求，机床型号前后的工序关系，基准定位夹紧部位。同时加工的零件数等

对于内阶梯套上面主要有一个孔，如何打这个孔，可以专门的做一个夹具，用一个专门的夹具体放在钻床上可以直接打孔根据这个设计思想可以设计出一个专门的夹具，把工件放在轴上用螺母直接拧紧定位，直接打孔即可

在制定工艺规程的时候，定位基准的正确选择对保证零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，也会对零件各表面的加工安排都有很大的影响，定位就是使工件的自由度被限制了，一般情况下要进行六点定位原则用合理支撑的六点限制工件的六个自由度使工件在夹具中位置完全确定，对于内阶梯套而言直径为28的孔和夹具体上的芯轴的配合应该是间隙配合，这样可以方便拆卸，当零件放上芯轴上左端面和台阶面必须重合而且紧紧的靠在台阶轴的右侧面，注意右侧面台阶不可太高，否则会形成过定位，必须要小于阶梯套的直径60，当内阶梯套被套在芯轴上时候，把开口垫圈套在轴上，是左侧面和阶梯套的右侧面紧靠，防止松动，然后旋紧螺母压紧开口垫圈使内阶梯套轴向被完全固定零件依靠夹具体上的芯轴前后也被固定。（3）对刀及导引装置的设计

（4）当内阶梯套在夹具体的芯轴上被固定的时候，自由度被限制了，这时候可以考虑到应该对零件的打孔的设计，孔的直径为8，必须要安放一个衬套，一个快换钻套，上海工程技术大学课程设计论文

这两个的尺寸要设计准确，快换钻套的长度应该伸出的长一些，快换钻套的底端到工件的上表面的尺寸应该是小于5的，不能太短，不能让快换钻套和压板相平齐，这样间隙太大，当钻孔刀竖直打下去时直接碰到刚性工件，由于伸出的长度太长，可能会钻偏，从而造成工件的报废，下端面的距离和工件也不可太近，太近虽然具有良好的导向作用由于间隙太小零件的排屑不能及时排出，钻头会过热，因此会损伤钻头，并且产生的热应力会使工件发生变形，然后热胀冷缩，使孔加工的尺寸精度达不到要求，况且这个孔的加工精度要求比较高，当内阶梯套在夹具体的芯轴上被固定的时候，自由度被限制了，这时候可以考虑到应该对零件的打孔的设计，孔的直径为8，必须要安放一个衬套，一个快换钻套，这两个的尺寸要设计准确，快换钻套的长度应该伸出的长一些，快换钻套的底端到工件的上表面的尺寸应该是小于5的，不能太短，不能让快换钻套和压板相平齐，这样间隙太大，当钻孔刀竖直打下去时直接碰到刚性工件，由于伸出的长度太长，可能会钻偏，从而造成工件的报废，下端面的距离和工件也不可太近，太近虽然具有良好的导向作用由于间隙太小零件的排屑不能及时排出，钻头会过热，因此会损伤钻头，并且产生的热应力会使工件发生变形，然后热胀冷缩，使孔加工的尺寸精度达不到要求，况且这 上海工程技术大学课程设计论文

个孔的加工精度要求比较高，因此对刀原件的安装和定位就显得比较重要。

（5）夹紧机构的设计与夹紧力的计算

工件在夹具体上在夹紧的过程中应该保持工件在定位时已经获得了正确了位置，夹紧力是由大小，方向，作用点来确定就内阶梯套而言孔和芯轴必须垂直，所以应该以工件的左端面作为定位基准，并且夹紧力的方向也会垂直，较容易保证质量，夹紧力操作的公式为

Q=FL/(r`×tanψ+rXtan(ψ+α))r`螺杆的下端与工件接触的当量摩擦半径 r螺旋作用中径之半 α螺旋升角

螺杆下端与工件的摩擦角 螺杆与螺母的摩擦角

（五）夹具操作动作说明

因为零件是内阶梯套，并且生产是大批量生产因此如何的进行快速高效的进行打孔，是首先要解决的，在快速高效的同时如何保证孔与轴线的垂直度要求，所做的夹具体为钻床专用夹具，把工件放上直接进行快速的定位，夹紧，定位的时候不可出现过定位，把工件放上夹具体的芯轴上面，使左端面与台阶面的相重合，调整两个平面的平行度，左端面定位好之后，在右端面处放置一个开口垫圈是开口垫圈的左端面和和工件的额右端 上海工程技术大学课程设计论文

面相重合，保证平行度和垂直度等要求在开口垫圈的右侧放置上一个直径大于开口垫圈的直径螺母，通过和螺纹的拧紧，固定了开口垫圈的位置，也使零件的位置也被固定了当零件的自由度被确定的时候，直接可以在零件上打孔。四．设计体会

通过这次课程设计，我进一步地理解了所学的理论知识及具体运用这些知识通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关夹具设计方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计诚然是一门专业课，给我 上海工程技术大学课程设计论文

很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

通过这次课程设计，自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体会，学会了查图表，资料手册等工具书，通过实例对工艺编程和切削用量的选择计算等做了一次练习。

总之，通过这次课程设计使我获益匪浅，为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础，在此衷心感谢各位老师的帮助和指导。五 主要参考文献

1刘力主编。机械制图。北京：高等教育出版社，2008 2左晓明主编。机械制图。上海：同济大学出版社，2009 3刘守勇主编。机械制造工艺与机床夹具。北京：机械工业出版社，1997 上海工程技术大学课程设计论文

4赵志修主编。机械制造工艺学。北京：机械工业出版社1985 5哈尔滨工业大学，上海工业大学主编，圆柱齿轮加工（第二版）上海：上海科学技术版社

6王启平主编，机械制造工艺学，哈尔滨：哈尔滨工业大学出17 版社，1980 7林其骏主编，机床数控系统，北京：中国科学技术出版社，1991