任务工单之学习情境5

《机械制造技术基础》任务工单学习情境5零件机械加工工艺规程的制订2任务5.1制订传动轴零件的机械加工工艺规程任务描述请制订图2-1所示传动轴零件的机械加工工艺规程，完成机械加工工艺过程卡的填写。该传动轴用于支承减速器上的传动零件和传递扭矩。生产件数：5。3任务分析要制定零件的机械加工工艺规程，需要先了解机械加工工艺规程的基础知识、制订的原则和步骤，以及机械加工工艺规程文件的格式有哪些。然后，准备好机械加工工艺过程卡的空白表格，按机械加工工艺规程制订的步骤，逐步完成工艺规程的制订。最后完成机械加工工艺过程卡的填写。4任务准备（1）知识：机械加工工艺规程的基础知识、制订的原则

和步骤。（2）工艺表格：机械加工工艺过程卡（空白表格）（3）手册与资料：机械加工工艺手册（或金属切削工艺

手册）。5该轴生产数量5件，为单件生产，因此应选用通用机床、通用夹具和通用刀具。该轴结构简单，表面有外圆柱面、端面、沟槽、倒角和键槽;外圆柱面、端面、沟槽、倒角均为回转表面，尺寸精度和表面粗糙度要求不高的表面可采用车削加工，要求高的表面可在车削后再进行磨削加工。车削时的加工设备可选用普通车床，如CA6140等，磨削时的加工设备可选用普通外圆磨床，如M1432B等。装夹时由于该轴刚性较好（L/d≤12），粗车时为了提高轴的装夹刚度，采用一夹一顶的装夹方式；半精车及磨削加工阶段，为了保证各表面的位置公差要求，用两中心孔作为定位基面，即采用两顶尖法装夹。6该传动轴为阶梯轴，主要功能是支承减速器上的传动零件以及传递扭矩。该轴结构简单，表面主要有外圆柱面、端面、沟槽和键槽，刚性较好（L/d≤12）。1．分析零件图

（1）零件结构工艺分析任务实施7①两支承轴颈Φ

20

0.007和Φ

250.007，其表面粗糙度Ra值为0.8μm。②配合轴颈Φ35，其表面粗糙度Ra值为0.8μm。③键槽10，表面粗糙度Ra值为3.2μm。④位置公差要求配合轴颈Φ35外圆面及轴肩端面的圆跳动公差要求。⑤需进行调质处理，保证其硬度为220～250HBW。（2）零件技术要求分析8由于该轴为普通传动轴，强度要求不高，工作时受力较为稳定，台阶尺寸相差不大，且为小批生产，故毛坯可选45热轧圆钢棒料。根据该轴长度、最大直径、最大直径处表面粗糙度Ra，查附录B表B-1，选取毛坯尺寸为Φ42×163mm。2．确定毛坯

9精加工及半精加工阶段，为了保证各表面的位置公差要求，用两中心孔作为定位基面，即采用两顶尖和鸡心夹头进行装夹，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则3．选择定位基准及确定装夹方式

粗加工时为了提高零件的装夹刚度，用毛坯外圆面和中心孔作为定位基面，即采用一夹一顶的方式进行装夹；为了加工出端面和中心孔，以毛坯外圆面作为粗基准。由于该轴为小批生产，故装夹时选用通用夹具。10该传动轴的主要表面是三段轴颈表面：Φ

20±0.007、Φ25±0.007和Φ35，次要表面是键槽、端面、越程槽、倒角等。4．拟订加工工艺路线

三段轴颈表面的加工：根据其尺寸精度和表面粗糙度，查表5-8，确定加工方案为粗车→半精车→粗磨→精磨。键槽的加工端面的加工越程槽、倒角的加工（1）确定各表面的加工方案

11粗加工阶段粗车端面和各外圆，钻中心孔半精加工阶段半精车各外圆及台肩面，车槽、倒角、铣键槽等精加工阶段粗、精磨各轴颈外圆面(2)划分加工阶段12①外圆表面及端面的加工顺序

先加工端面及中心孔，再加工外圆。加工外圆面时，先加工大直径外圆，再加工小直径外圆，以免降低工件刚度。（3）确定加工顺序

②越程槽、倒角的加工顺序：在半精车阶段的最后加工。③键槽的加工顺序：在半精车之后，磨削之前加工。④调质处理：安排在粗加工之后，半精加工之前。该轴毛坯为热轧钢，可不进行正火处理。13（4）确定加工工艺路线

序号工序名称工序内容定位面装夹方法设备1下料下棒料：Φ42×163mm2粗车粗车一端端面，钻中心孔，然后一夹一顶粗车右边3段外圆；调头粗车另一端面，钻中心孔，夹顶法粗车左边2段外圆①毛坯外圆②毛坯外圆、中心孔①三爪卡盘装夹②夹顶法CA61403热处理调质处理热处理炉4修研修研两端中心孔CA61405半精车半精车3段轴颈外圆面，车越程槽、倒角两中心孔两顶尖法CA61406划线划键槽加工线划线平台7铣铣键槽两中心孔两顶尖法X50328修研修研两端中心孔CA61409磨削粗磨三段轴颈；精磨三段轴颈两中心孔两顶尖法M1432B10检验检验入库14任务评价根据任务实施情况完成任务评价表序号项目要求分值得分1分析零件图能准确找出重要的技术要求和表面，并能根据具体的生产类型和生产条件合理进行结构工艺性分析10

2确定毛坯能根据零件材料、结构形状与尺寸、生产类型、现有生产条件等正确选用毛坯类型与尺寸10

3选择定位基准顺序正确，所选精基准能保证零件加工精度要求，所选粗基准能方便精基准的加工10

4拟订加工工艺路线能保证加工精度要求，顺序合理，符合生产类型的特征，适合现有生产条件，经济性好20

5确定各工序设备工装能保证加工精度要求，符合生产类型的特征，适合现有生产条件，经济性好15

6确定工序尺寸与切削用量选用正确、合理107填写工艺过程卡填写正确、完整25合计100

15任务5.2制订法兰盘零件的机械加工工艺规程任务描述请制订图3-1所示法兰盘零件的机械加工工艺规程，完成机械加工工艺过程卡、工序卡的填写。该零件用于连接两传动轴并传递扭矩。件数：600。16任务分析法兰盘零件机械加工工艺规程的制订，其方法与任务5.1传动轴工艺规程制订的方法基本相同，不同的是：（1）法兰盘的生产件数为600，属于中批生产；（2）法兰盘在结构上属于轴套类零件；（3）法兰盘的材料为HT200。因此，法兰盘零件毛坯的类型、加工工艺路线、机床与工装等的选用，都相应会有所不同。17任务准备（1）知识：机械加工工艺规程的基础知识、制订的原则和步骤。（2）表格：机械加工工艺过程卡、工序卡（空白表格）（3）手册与资料：机械加工工艺手册（或金属切削工艺手册）、

刀具厂家样本。18（1）零件结构工艺分析该零件属于法兰类零件，其主要功能是连接两传动轴并传递扭矩。该零件结构简单，表面主要有外圆柱面、内圆柱面、端面和键槽，刚性很好（L/d≤4）。1．分析零件图任务实施19①

内孔的尺寸精度（IT7级）和表面粗糙度。②大端端面的表面粗糙度要求，及其对

内孔轴线的跳动度要求。③键槽尺寸10±0.018（IT9级），键槽两侧面的对称度要求。（2）零件技术要求分析

20（1）确定毛坯类型及制造方法

该法兰盘所用材料为灰铸铁HT200，因此毛坯类型为铸件。查表5-4，可知中批生产时毛坯采用金属模机器造型砂型铸造。2．确定毛坯

（2）确定毛坯的机械加工余量根据零件的最大轮廓尺寸Φ100，查书后所列参考文献[2]表12-2，可知其机械加工余量为1.4（机械加工余量等级按企业制造工艺水平选取，此处按G级），查书后所列参考文献[2]表12-3，可知毛坯的尺寸偏差为±1.6（按CT10）1.6（按CT10）。21

用细双点划线画出法兰盘零件的轮廓，然后在各加工表面上加上相应毛坯余量，用粗实线画出毛坯的轮廓，再将拔模斜度、铸造圆角画出，标注尺寸。（3）绘制毛坯简图22为保证跳动度公差要求，以Φ

55外圆面、台阶面为精基准来磨内孔，同时将大端端面磨出为保证键槽两侧面对称度要求，同样也以Φ55外圆为精基准来插键槽3．选择定位基准

加工出作为精基准的Φ55外圆面，先以毛坯Φ60外圆面、台阶面作为粗基准，将大端端面、Φ100外圆面进行粗车和半精车再以Φ100外圆面、大端端面作为精基准将小端端面、Φ55外圆面、台阶面、Φ35内孔（留余量）粗、精车出，从而保证Φ55外圆面与Φ35孔同轴度较好。23该法兰盘的主要表面为Φ35内孔和大端端面，次要表面为键槽、外圆面、小端端面、4×Φ10孔、倒角等。4．拟订加工工艺路线

Φ35内孔的加工大端端面的加工键槽的加工4×Φ10孔加工（1）确定各表面的加工方案

24粗加工阶段粗车端面和各外圆、粗镗孔半精加工阶段半精车端面和各外圆、半精镗孔、倒角，钻孔，插键槽等

精加工阶段

磨内孔与大端端面

（2）划分加工阶段25该法兰盘零件加工时无须进行热处理，车削时为了减少装夹次数，通常在一次装夹中完成粗车和半精车。（3）确定加工顺序加工顺序为：粗车大端端面、大端外圆，粗镗内孔、倒角；半精车大端端面、锐边倒角、大端外圆；→调头，粗车小端端面、小端外圆、台阶端面；半精车小端端面、倒角、小端外圆、台阶端面、锐边倒角，半精镗内孔、倒角→钻4×Φ10孔→插键槽→磨削Φ35内孔与大端端面。26(4)确定加工工艺路线序号工序名称工序内容定位面装夹方法设备1铸造铸造毛坯2车削粗车大端端面、大端外圆，粗镗内孔、倒角；半精车大端端面、锐边倒角、大端外圆毛坯Φ

60外圆与台阶端面三爪卡盘CAK36653车削调头，粗车小端端面、小端外圆、台阶端面；半精车小端端面、倒角、小端外圆、台阶端面、锐边倒角，半精镗内孔、倒角Φ100外圆与大端端面三爪卡盘CAK36654钻孔钻4×Φ10孔大端端面、Φ35孔专用钻模Z5132A5插键槽插键槽Φ

55外圆与台阶端面三爪卡盘BK5020E6去毛刺去锐边毛刺钳工台7磨削磨削内孔与大端端面Φ55外圆与台阶端面三爪卡盘MK2110A8检验检验入库27根据任务实施情况完成任务评价表序号项目要求分值得分1分析零件图能准确找出重要的技术要求和表面，并能根据具体的生产类型和生产条件合理进行结构工艺性分析10

2确定毛坯能根据零件材料、结构形状与尺寸、生产类型、现有生产条件等正确选用毛坯类型与尺寸10

3选择定位基准顺序正确，所选精基准能保证零件加工精度要求，所选粗基准能方便精基准的加工10

4拟订加工工艺路线能保证加工精度要求，顺序合理，符合生产类型的特征，适合现有生产条件，经济性好15

5确定各工序设备工装能保证加工精度要求，符合生产类型的特征，适合现有生产条件，经济性好106确定工序尺寸与切削用量选用正确、合理157填写工艺过程卡、工序卡填写正确、完整30

合计100

任务评价28任务5.3制订箱体零件的机械加工工艺规程任务描述请制订图3-2所示减速箱箱体零件的机械加工工艺规程，完成机械加工工艺过程卡的填写。该零件用于将减速箱内的轴、齿轮、轴承等各零件连成一个整体，使之保持正确的位置关系，并能按要求工作。件数：5。29任务分析减速箱箱体零件机械加工工艺规程的制订，其方法与任务5.1传动轴、任务5.2法兰盘工艺规程制订的方法基本相同。由于该箱体零件的形状较复杂，壁薄且不均匀，有三组尺寸精度和形状、位置精度要求都较高的轴承支承孔。因此制订工艺时要注意避免装夹变形，并要确保达到支承孔的精度要求。30任务准备（1）知识：机械加工工艺规程的基础知识、制订的原则和步骤。（2）表格：机械加工工艺过程卡（空白表格）（3）手册与资料：机械加工工艺手册（或金属切削工艺手册）、

刀具厂家样本。31任务实施减速箱箱体的机械加工工艺路线（单件生产）序号工序名称工序内容定位与夹紧设

备1铸造铸造毛坯，清除浇口、冒口、型砂、飞边、毛刺等

2热处理去应力退火

热处理炉3涂漆内壁涂黄漆，非加工面涂防锈底漆

4划线划各外表面加工线Φ35、Φ47两支承孔中心线划线平台5铣削粗、精铣底面，表面粗糙度Ra3.2μm（工艺用）顶面，按线找正立式铣床或立式加工中心粗、精铣顶面，保证高度（127

0.5）mm底面铣底座四周侧面达尺寸要求（工艺用）顶面，校正铣底座两侧上平面，保证高度（15

0.2）mm和表面粗糙度Ra值为3.2μm底面及底座一侧面6镗孔及端面粗、精镗孔Φ47mm并镗端面，粗镗孔Φ42mm，镗Φ75mm平面底座上平面及一侧面卧式镗床或卧式加