插入耳环工艺及车外圆夹具设计【5张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目  录

第一章 零件分析 1
一、零件的功用分析 1
二、零件的工艺分析 1
第二章 机械加工工艺规程制定 1
一、选择毛坯种类并确定制造方法 1
二、基面的选择 1
（一）粗基准的选择 2
（二）精基准的选择 2
三、选择加工方法 2
（一）平面的加工 2
（二）孔的加工 2
（三）外圆与退刀槽、攻螺纹 2
（四）槽加工 2
四、制定工艺路线 2
五、确定加工余量及毛坯尺寸 3
（一） 确定加工余量 3
（二） 确定毛坯基本尺寸 4
（三） 确定毛坯尺寸公差 4
（四） 绘制毛坯简图 4
六、工序设计 5
（一）选择加工设备与工艺装备 5
（二）确定工序尺寸 6
七、确定切削用量和基本时间 6
（一）工序05（粗铣两边面D、E）切削用量及基本时间的确定 7
（二） 工序15（粗车Φ35外圆）切削用量及基本时间的确定 8
（三） 工序20、25（粗车Φ27外圆、倒角C2、锥面及切退刀槽）切削用量及基本时间的确定 10
（四）工序35、40(钻及扩Φ32mm孔) 切削用量及基本时间的确定 12
（五） 工序45（半精车Φ35外圆）切削用量及基本时间的确定 15
（六） 工序50（精车Φ35外圆）切削用量及基本时间的确定 17
（七） 工序60（车削螺纹）切削用量及基本时间的确定 19
（八）工序70（粗铣键槽）切削用量及基本时间的确定 21
（九）工序75（精铣键槽）切削用量及基本时间的确定 23
八 夹具设计 24
参考文献 25

第一章 零件分析
一、零件的功用分析
题目所给的零件是插入耳环，其作用是用来固定晾衣架的上端，当然插入耳环的作用还有很多，主要起固定功能。
二、零件的工艺分析
如图1-1可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、退刀槽、内孔、键槽等。其中，表面粗糙度要求最低的是表面D、E，粗糙度为Ra50，粗糙度要求最高的是外圆Φ35，表面粗糙度为Ra1.6。该外圆也是插入耳环的主要设计基准。
从工艺上看，键槽对Φ35轴线的对称度公差为0.1，孔Φ32轴线对Φ35轴线的垂直度公差为0.5/50，可以通过使用专用机床夹具来保证。Φ35的公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ra1.6，可以通过精车来保证。表面D、E精度要去不高可以通过粗铣来完成，Φ32孔的内孔粗糙度为Ra6.5可以通过钻床，然后再扩钻，可达到精度。C面通过粗铣就可以达到要求。A面也通过粗铣。
对插入耳环零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。

图1-1
第二章 机械加工工艺规程制定
一、选择毛坯种类并确定制造方法
按设计任务书，插入耳环成大批大量生产。
由该零件的功用和原始零件图可知，该零件材料为45钢，屈服强度为600MPA，该零件的形状不是十分复杂，因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近，Φ35轴的单边余量2.5mm，两边余量5.0mm，所以毛坯尺寸Φ40，在轴向方向3mm，所以毛坯轴向长度为150mm，所以用150×79×41的毛坯，确定加工余量及毛坯尺寸。
二、基面的选择
定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确合理地选择定位基准，可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。
（一）粗基准的选择
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。Φ35mm轴为重要表面，加工时要求余量小而均匀，尽量通过粗基准，加工出一个精基准面，因此应选择该Φ35mm轴线为粗基准。
（二）精基准的选择
精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。插入耳环是带有孔的零件。Φ32mm孔是精度要求最高的高的孔，俄日避免由于基准不重合而产生误差，保证加工精度，应选Φ32mm孔为精基准，即遵循“基准重合”的原则。还由于零件的要求是Φ35mm轴和Φ32mm孔在垂直度上有较高的精度要求，因此选择Φ32mm孔作为精基准，这样就保证精度要求最高的Φ35mm轴的加工精度，减少加工误差。在插入耳环的加工过程中，该孔还可以作为大部分工序的定位基准，加工其他次要表面，体现了“基准统一”的选择原则。

三、选择加工方法
（一）平面的加工
平面加工的方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本零件由于表面D、E粗糙度为Ra50，通过粗铣就可以达到。而对于C面粗糙度为Ra6.3通过粗铣也可以达到。而表面A的粗糙度要求为Ra12.5，由表5-11，根据GB/T 1804-2000规定，选用中等级（m），相当于IT13级，故可考虑粗车或粗端铣，根据零件的结构特点，选用端铣加工方式。
（二）孔的加工
孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。Φ32孔内壁粗糙度为Ra6.3，采以就用钻-扩方式进行加工，钻孔后扩孔就可以达到这个精度要求，满足安装配合E9。Φ5的销孔，直接用枪孔钻就可以加工出来。
（三）外圆与退刀槽、攻螺纹
外圆Φ35的加工在本零件中最重要部分。由于外圆的公差等级为IT7级，表面粗糙度Ra1.6，所以采用粗车-半精车-精车。而对于外圆Φ27，表面要进行攻螺纹，所以进行粗车就可以了。在粗车过后再用螺纹车刀进行攻螺纹。退刀槽可以用切断刀车出。
（四）槽加工
对槽的加工，槽的要求为Ra3.2，进过粗铣-精铣就可以达到。
四、制定工艺路线
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大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，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下降。故采用如下加工工艺：
工序5：粗铣二边表面D、E
       定位基准：外圆Φ35
工序10：粗铣C面
        定位基准：底面D面以及E面。
工序15：粗车外圆Φ35
        定位基准：底面D面以及E面。
工序20：粗车外圆Φ27（工步1）、倒角C1（工步2）及车退刀槽Φ24
        定位基准：底面D面以及E面。
工序25：进行热处理调质
工序30：钻Φ32的孔
        定位基准：外圆Φ35以及R25外圆面。
工序35：扩Φ32的孔
        定位基准：外圆Φ35以及R25外圆面。
工序40：半精车外圆Φ35
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
工序45：精车Φ35
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
工序50：车锥面，倒角C2
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
工序55：攻螺纹M27×1.5-6h
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
工序60：钻Φ5的销孔
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
工序65：粗铣键槽
        用铣床专用夹具，进行键的加工。
工序70：精铣键槽
        用铣床专用夹具，进行键的加工
工序75：铣A面
        定位基准：Φ32的孔及两边表面D、E。
五、确定加工余量及毛坯尺寸
（一） 确定加工余量
插入耳环的材料为45钢，屈服强度600MPa，采用砂型机器造型，且为批量生产。由表5-2知，铸钢件采用砂型机器造型时，铸件的尺寸公差为CT8-CT12级，此处选为CT9级。由表5-3选择加工余量为H级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸由表5-4可查得个加工表面余量如下表：