燕山大学机械制造工艺学课程设计说明书

1、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） 级:08级机制一班 号：0 名住 名称:机械制造工艺学 教师：陈锦江 2 011年07月 机械加工工艺规程设计 王晓 （燕山大学机掖匸程学院） 摘要: 根据所学得机械加工方法与夹具知识得认识了解，进行对轴类零件得工艺规程设计 并制定工艺卡片，通过设讣小轴得机械加工工艺路线及苴制造得经济性分析与某段工序 所用夹具得设计，巩固所学理论知识，为下一步得深入了解与研究打下基础。 前言: 制造技术就是一个永恒得主题，就是设想、概念、科学技术物化得基础与手段, 就是国家经济与国防实力得体现，就是国家工业化得关键。制造业得发展与其她行

2、 业一样，随着国际国内形势得变化，有髙潮期也有低潮期，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，且要持续不断得发展。 当前我国已经就是一个制造大国，世界制造中心将可能要转移到我国，这对我 国得制造业就是一个机遇与挑战。要形成我们自己得世界制造中心就必须掌握先进 制造技术，要有很髙得制造技术水平，才能不受制于人，才能从制造大国成为制造强 国。 1. 项目得基本情况 1、1项目内容 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e 8孔得夹具。 1、2项目得背景与意义 机械加工

3、工艺规程就是规左产品或者零部件机械加工工艺过程与操作方法等得工艺 文件，就是一切有关生产人员都应该执行、认真贯彻得纪律性文件。生产规模得大小、工 艺水平得髙低以及解决各种生产工艺问题得方法与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就是一项重要而又严肃得工作。它要求设计者必须具备 丰富得生产实践经验与广博得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。任产 品投入生产以前，需要做大量得生产准备与技术准备工作，例如，技术关键得分析与研究; 刀、夹、量具得设计制造或采购：设备改进与新设备得购置或左做等。这些工作必须根 据根据

4、机械加工工艺规程来展开；苴次，机械加工工艺规程就是生产计划、调度，工人 得操作、质量检查得依据；再次，新建或扩建车间（或工段），英原始依据也就是机械加工 工艺规程。根据机械加工工艺规程确立机床得种类与数量，确左机床得布巻与动力配置， 确定生产而积得大小与工人得数量等。 机床夹具设计就是工艺装备设汁中得一个重要组成部分，就是保证产品质量与提高 劳动生产率得一项重要技术措施。使用机床夹具得首要任务就是保证加工精度，特別就是 保证被加工工件加工而与泄位面之间以及被加工表而之间得相互之间得位程精度。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

5、等机动夹紧装宜，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，并可扩大机床得工艺范伟。使用夹具还减轻了工人劳动强度，保证了生 产安全。在设il过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外得先进技术,制立出合理得 设计方案,再进行具体得设计。 1、3项目研究工作得主要思路 1. 3. 1 “小轴”零件得机械加工工艺规程设计 1、阅读装配图与零件图； 2、工艺审查； 3、熟悉或者确泄毛坯； 4、拟泄机械加工工艺路线； 5、确泄满足各工序要求得工艺装备； 6、确泄各主要工序得技术要求与检验方法； 7、确泄各工序得加工余量、计算工序尺寸与公差： 8、确定切削用量； 9、确泄时间泄额； 1

6、0、填写工艺文件。 1. 3.2工艺方案得经济性分析 1、计算时间定额 1.3. 3钻径向8孔得夹具设计 1、研究原始资料，明确设计要求； 2、拟泄夹具结构方案,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) 确建夹具结构方案 1) 确左泄位方案，选择泄位元件 2) 确定导向装置 3) 确左夹紧机构。 2、“小轴”机械加工方案得确定 2、1读图 根据图纸中钻孔得位置可以得岀如下结论：“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e 8孔，通过径向e 8孔进入v形槽，当轴转动时，整段轴以 及轴上得支承件都到很好得润滑。而“4、5得

7、径向孔可以起到检查槽内就是否充满汕且 可以排出油中杂质。 2、2工艺审査 中间段轴径标注错误，不应为40mm,而应该就是4 5mm ;同轴度得基准A没有标 明。 2、3熟悉毛坯 小轴得毛坯为40Cr ,棒料,初步下料泄为5 2 X202。它价格便宜,经过调质后, 可得到良好得综合力学性能。 2、4工艺路线得制定 主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段(包括铳端而、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥而、锥孔，钻大头端而各孔，精车 外圆等）：精加工阶段（包括精铳键槽，粗、精磨外圆、锥而.锥孔等）。在机械加工工序 中间尚需插入必要得热处理工序，这就决立了主轴

8、加工各主要表面总就是循着以下顺序 得进行，即粗车一调质（预备热处理）f半精车一精车一淬火一回火（最终热处理）f粗磨 -精磨。 综上所述，主轴主要表面得加工顺序安排如下： 外圆表而粗加工（以顶尖孔立位）一外圆表而半精加工（以顶尖孔泄位）一钻通孔（以半精 加工过得外圆表而立位）f锥孔粗加工（以半精加工过得外圆表而定位，加工后配锥堵）一 外圆表而精加工（以锥堵顶尖孔左位）一锥孔精加工（以精加工外圆而立位）。 当主要表而加工顺序确左后就要合理地插入非主要表而加工工序。对主轴来说非主 要表而指得就是螺孔、键槽.螺纹等。这些表而加工一般不易岀现废品，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，

9、非主要表面就不需加工了，这样可以避免浪 费工时。但这些表而也不能放在主要表而精加工后，以防在加工非主要表而过程中损伤已 精加工过得表而。对凡就是需要在淬硬表而上加工得螺孔.键槽等，都应安排在淬火前加 工。非淬硬表而上螺孔、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左得同轴度要求，所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处 理工序之后得精加工阶段进行,这样半精加工后残余应力所引起得变形与热处理后得变 形，就不会影响螺纹得加工精度 2. 4.1 方案一： （1）锯;下料52 X 2 02, 4 0Cro （2）车;车4 0端面一打中心孔一车45端面（保证尺寸20

10、 0 ）-打中心孔 （3）热;调质处理 （4）车；安装一:车4 0外圆一车438退刀槽一粗车1）4 5外圆一车43退刀槽一 精车4 0外圆一精车e 45外圆一右端倒角； 安装二：粗车巾50外圆一精车e 50外圆一左端倒角 （5）钻;安装一：钻轴向4）8孔總巾12H7孔一铉G14H8孔; 安装二:钻径向*4、5孔； 安装三:钻径向8孔 钳铳热磨 划键槽线,V形槽线 铳键槽一铳三角沟槽 髙频淬火,350 3 7 0 回火 精磨*40. 4）45、50外圆 （10）査。检査零件就是否合格 2.4.2方案二 锯;下料巾52X2 0 2 , 4 0Cro （2）车;车“40端而一打中心孔一车4 5端面（

11、保证尺寸200）-打中心孔 （3）热;调质处理 车;安装一:车4 0外圆一车e 3 8退刀槽一粗车e 4 5外圆一车e 43退刀槽 一精车e40外圆一精车45外圆一右端倒角； 安装二：粗车50外圆一精车e 50外圆f左端倒角 安装三：绞轴向8孔一绞4）1 2 H7孔一绞4）14H8孔； 安装四:绞径向4、5孔； 安装五：绞径向8孔 (5)钳;划键槽线，V形槽线 (6) 铳;铳键槽一铳三角沟槽 (7) 热;高频淬火,350370。回火 (8) 磨;精磨 440、45、G50 外圆 (9) 査。检査零件就是否合格 2、3确定满足各工序要求得工艺装备 车部分工序:使用C20普通机床即可，分别需要外圆

12、车刀，端而车刀，切断刀，45度 刀。方案二还用到了钱刀； 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。 铳部分工序:使用XQ6 1 25B或者CA6 1 20普通铳床。所用刀具为键槽铳刀与 90度成形铳刀(卧式铳床)； 憎部分工序：JPM250B手动平而磨床； 热处理部分:调质机与淬火机。 3、加工方案得比较与技术经济性分析 3、1加工方案得比较 方案一与方案二相比，区别之处在于两个e 8与e 4、5孔得加工方法。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，时间泄额大一些，所以综合各方面因素，方案一更经济。 3、2时

13、间定额计算 调査计算结果见附表二 3、3经济性分析 根拯我校金工厂调査情况，车床越大，耗电越多，加工费用越髙。得到结果：C 2 0 车床费用大约为元15 /小时，XQ6125B铳床费用大约为1 0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1 0元/小时。热处理费用要高一些,且根据地域不 同价钱不同，涮质与淬火平均10元/kg。热处理费用为30元。根据附表二得时间立额， 得到最后加工费用约1 2 0元。40Cr大约5 0 0 0元/吨,小轴大约有3kg,价钱约15元， 故成本为15元，总费用大约1 4 0元。 4、钻径向夹具设计 4、1工序分析与设计 设汁钻径向8孔，此孔

14、连接得就是V形槽与轴向d8孔，做通油路。通过金工厂调 查知道，钻纵向 8孔使用三爪卡盘即可，钻径向e 8孔需将小轴横向放置，底部放宜长得 泄尺V型块进行左位，很简单，但就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)就是夹具结构图，图(b)就是所加工工件示例。轴类零件在V形块中左位, V形块也起着夹具体得作用。装在V型块右侧端面槽内ude轴向挡板5上得轴向定程螺 钉8起轴向宦位作用以保证所钻孔轴线得轴向位宜尺寸;圧板支承4安装在V型块得侧 面T形槽内，转动夹紧手柄2带动杠杆压板3夹紧。根据不同位置得需要，整个夹紧装 置可沿T形槽轴向移动调节

15、。装在V型块另一侧T形槽内得移动钻模板1,按加工孔轴线 得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，还可装上另外得附加 移动钻模板7以满足加工要求。 IA畏M 削 (EH-Mk: 4咄触支柿 mi可卄険：再次，通过经济性分析，对真正生产中得工时、费用有了一定了解，为以 后得工作打下基础;最后，貞诚得感谢在项目过程中老师得耐心指导与周国同学得热心帮 助。 附图零件图 2 Z 二 二 Z 二 I W = - : 、 附图二一一机械加工工艺卡 机械加工工艺过程卡片 （工厂名） 机械加工过 程工艺卡片 产品名称及型号 小轴 零件名称 零件图号 T 材料 名称 40Cr 毛坯 种类 檸料 爭件重量 （kg） 毛重 笫页 牌号 尺寸 *52X202 净重 共页 性能 每料件数 每台件数 每批件数 600 工序号 工序内容 加工车间 设备名称 及编号 工艺装备名称及编号 技术等级 时间定额/tain 夹具 刀具 最具 单件 准备一终结 1锯 下料 52X202, 40Cr 8 2.车 车d40端面打中心孔车445端面（保证 尺寸200）打中心孔 40 3.热 调质处理 25 4车 安装一*车40外岡一车43