轴座零件加工工艺及工装设计说明书.docx

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1、目录引言1一、零件结构工艺性分析1（一）零件分析1二、毛坯的选择3（一）毛坯的种类及其选择3（二）确定毛坯的尺寸5（-）精基准的选择5（二）粗基准的选择7三、工艺路线的拟定8（一）表面加工方法的选择81.加工经济精度和经济表面粗糙度8（二）加工阶段的划分12（三）加工顺序的排列121 .工序原则：122 .热处理工序的安排133 .合理安排辅助工序134 .工序的集中与分散13四、工序内容的拟定15（一）设备及工艺装备的选择151 .机床的选择152 .夹具的选择153 ,刀具的选择154 .量具的选择15（二）切削用量的选择及工序时间计算15四.夹具设计17（一）问题提出和夹具概述171 ,

2、机床夹具的作用172 .机床夹具的分类17（二）夹具设计181 .定位方案182 .导向元件193 .定位精度204 .夹紧力计算与校核215 .夹具操做说明22总结23致谢24参考文献25引言机械制造的任务是根据设计制造合格的机械产品。当已知一设计零件图后，就应安排加工方案，以指导生产。安排加工方案最重要的环节就是进行机械加工工艺规程设计，其主要内容为机械加工工艺路线拟定、工序顺序选定、工序尺寸及其公差的确定等。当然，这个过程中要充分考虑相关因素，如毛坯形式、余量大小、各种加工方法的经济精度、定位基准、工序尺寸之间的相互关系。设计机械加工工艺规程还要符合现有生产条件，具有较好的技术经济性。设

3、计的工艺规程经审批后即成为所在企业的技术性法律文件，用以组织并指导生产。1一、零件结构工艺性分析(-)零件分析轴座工件，材料为HT200o制订零件的机械加工工艺规程，首先要对零件进行工艺分析工以便从加工制造的角度出发分析零件图是否完整正确；技术要求是否恰当；零件结构的工艺性是否良好。必要时可以对产品图纸提出修改建议。任何零件从形体上分析都是由一些基本表面和特殊表面组成的。基本表面有内、外圆柱表面、圆锥表面和平面等，特殊表面主要有螺旋面、渐开线齿形表面及其它一些成形表面。研究零件结构，首先要分析该零件是由那些表面所组成，因为表面形状是选择加工方法的基本因素之一。例如，对外圆柱面一般采用车削和外圆

4、磨削进行加工；而内圆柱面(孔)则多通过钻、扩、较、链、内圆磨削和拉削等方法获得。除了表面形状外，表面尺寸大小对工艺也有重要影响。例如，对直径很小的孔宜采用钱削加工，不宜采用磨削加工；深孔应采用深孔钻加工。它们在工艺上都有各自的特点。分析零件结构，不仅要注意零件各构成表面的形状、尺寸，还要注意这些表面的不同组合，正是这些不同的组合形成了零件结构上的特点。例如，以内、外圆柱面为主，既可以组成盘、环类零件，也可以构成套筒类零件，套筒类零件既可以是一般的轴套，也可以是形状复杂的薄壁套筒。显然上述不同结构特点的零件，在工艺上存在着较大的差异。机械制造中通常按照零件结构和工艺过程的相似性，将各种零件大致分

5、为轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体等。零件结构工艺性，是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。许多功能、作用完全相同而结构工艺性不同的两个零件，它们的加工方法与制造成本往往差别很大。此外，在不同的生产条件下对零件结构的工艺性要求也不一样。零件图如下。图1零件图2二、毛坯的选择由于零件工作时，某些部位往往要承受摩擦、磨损，使机器运转精度下降。有时还需要承受多种载荷的作用，为增强轴座工件的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用压力铸造。在制订工艺规程时，正确地选择毛坯有重要的技术经济意义。毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯的制造工艺、设备及制造费用，而且对零件机械

6、加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也都有很大的影响。(一)毛坯的种类及其选择(1)毛坯的种类机械加工常用的毛坯有：铸件铸件毛坯的制造方法可分为砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等，适用于各种形状复杂的零件。铸件铸件可分为自由铸造铸件和模铸件。自由铸造铸件的加工余量大，铸件精度低，生产率不高，适用于单件和小批量生产，以及大型铸件；模铸件的加工余量较少，铸件精度高，生产率高，适用于产量较大的中小型铸件。型材型材有热轧和冷拉两种。热轧型材尺寸较大，精度较低，多用于一般零件的毛坯；冷拉型材尺寸小，精度较高，多用于制造毛坯精度要求较高的中小型零件，适用于自动机加工。焊接件 对于大型零件，焊接件

7、简单方便，但焊接的零件变形较大,需要经过时效处理后才能进行机械加工。(2)毛坯的选择选择毛坯要综合考虑下列因素：零件材料的工艺性及对材料组织和力学性能的要求例如，当材料具有良好的铸造性（如铸铁、铸青铜、铸HT200等）时，应采用铸件作毛坯。尺寸较大的钢件，当要求组织均匀、晶粒细小时，应采用铸件作毛坯。对尺寸较小的零件，一般可直接采用各种型材和棒料作毛坯。零件的结构形状和尺寸例如，对轴座工件，直径相差不大，可直接采用棒料作毛坯，使毛坯准备工作简化。当轴座工件各台阶直径相差较大，宜采用铸件作毛坯，以节省材料和减少机械加工的工作量。对于大型零件，目前大多选择自由铸造和砂型铸造的毛坯，而中小型零件，根

8、据不同情况则可选择模铸、精铸、熔模铸造、压力铸造等先进毛坯制造方法。生产类型大批、大量生产时，宜采用精度高的毛坯，并采用生产率比较高的毛坯制造工艺，如模铸、压铸等。虽然用于毛坯制造的设备和工艺装备费用较高，但可以由降低材料消耗和减少机械加工费用予以补偿。单件小批生产，可采用精度低的毛坯，如自由铸件和手工造型铸造的毛坯。现有生产条件选择毛坯应考虑毛坯制造车间的工艺水平和设备状况，同时应考虑采用先进工艺制造毛坯的可行性和经济性。由于毛坯制造技术的限制，零件被加工表面的技术要求还不能从毛坯制造直接得到，所以毛坯上某些表面需要留有一定的加工余量，通过机械加工达到零件的质量需要。毛坯尺寸与零件的设计尺寸

9、之差称为毛坯余量或总加工余量。毛坯尺寸的制造公差称为毛坯公差。毛坯余量和公差的大小与毛坯制造方法有关，可根据有关手册或资料确定。毛坯的形状尺寸不仅与毛坯余量大小有关，在某些情况下还要受工艺需要的影响。4(-)确定毛坯的尺寸1 .公差等级：由轴座工件的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通。2 .铸件材质系数：由于该轴座工件材料为HT200,材质系数为M级。3 .零件表面粗糙度：由零件图可知，该轴座工件的各加工表面粗糙度Ra均大于等于6. 3 u mo毛坯尺寸的确定对于“50上端面，毛坯余量为2mm。所以毛坯尺寸为34+2=36mm对于650下端面，毛坯余量为2mm。所以毛坯尺寸为36+2=

10、38mm对于上端面，毛坯余量为2mm。所以毛坯尺寸为15+2=17mm对于下端面，毛坯余量为2mm。所以毛坯尺寸为17+2=19mm三、定位基准的选择基准是零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。根据作用不同，可将基准做如下的分类：设计基准，基准Xf定位基准,测量基准，工艺基准K4工序基准，装配基准，选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便、可靠。选择精基准的原则如下：(1)基准重合原则 选择被加工表面的设计基准为定位基准，以避免基准不重合引起的基准转移误差。(2)基准统

11、一原则采用同一组基准来加工工件的多个表面。不仅可以避免因基准变化而引起的定位误差，而且在一次装夹中能加工较多的表面,既便于保证各个被加工表面的位置精度，又有利于提高生产率。例如加工轴类零件采用中心孔定位加工各外圆表面、齿轮加工中以其内孔及一端面为定位基准，均属基准统一原则。(3)自为基准原则以加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则。有些精加工或是光整加工工序要求加工余量小而均匀，经常采用这一原则。遵循自为基准原则时，不能提高加工表面的位置精度，只是提高加工表面自身的尺寸、形状精度和表面质量。(4)互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复

12、进行加工，以保证位置精度要求。根据该轴座工件零件的技术要求和装配要求，选择该轴座工件轴线作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了 基准统一的原则。轴座工件设计基准是轴线，选用其作精基准定位加工轴的外圆表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。选用轴座工件轴线作为精基准，利用压板进行压紧，夹紧稳定可靠。(-)粗基准的选择选择粗基准，主要要求保证各加工面有足够的余量，并尽快获得精基准面。在具体选择时应考虑下面原则：(1)以不加工表面作粗基准 用不加工表面做粗基准，可以保证不加工表面与加工表面之间的相互位置关系。(2)以重要表面、余量较小的表面作粗

13、基准 此原则主要是考虑加工余量的合理分配。(3)粗基准应尽量避免重复使用，在同一尺寸上(即同一自由度方向上)通常只允许使用一次，作为粗基准是毛坯表面一般都比较粗糙,如二次使用，定位误差较大。(4)以质量较好、有一定面积的毛坯表面作粗基准。应尽量选择没有飞边、浇口或其他缺陷的平整表面作为粗基准，使工件定位稳定、夹紧可靠。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不一定能同时满足，有时还是互相矛盾的，因此，在选择时应根据具体情况作具体分析，权衡利弊，保证其主要要求。作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，该轴座工件的端面互为基准作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。7三、工艺路线

14、的拟定工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，其主要工作是选择零件表面的加工方法和安排各表面的加工顺序。（一）表面加工方法的选择不同的加工表面所采用的加工方法不同，而同一加工表面,可能有许多加工方法可供选择。表面加工方法的选择应满足加工质量、生产率和经济性各方面的要求。一般要考虑以下问题:1 .加工经济精度和经济表面粗糙度所谓经济精度是指在正常条件下，即采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人、不延长加工时间所能保证的加工精度。若延长加工时间，就会增加成本，虽然精度能提高，但不经济。经济表面粗糙度的概念类同于经济精度。经济精度和经济表面粗糙度均已制成表格，在有关机械加工的手册中可以查到。表1,表2和表3分别摘录了外圆、孔和平面等典型表面的加工方法及其经济精度和经济表面粗糙度（经济精度用公差等级表示）。选择加工方法常常根据经验或查表确定，再根据实际情况或通过工艺验证进行修改。表1外圆柱面加工方法序号加工方法经济精度（以公差等级表示）经济表面粗糙度Ra 值/ u m1粗车IT11-IT1312.5-502粗车.半精车IT8-IT103.2-633粗车-半精车-精车IT7IT80.81.64粗车-半精车-精车-滚压IT7IT80.0250.25粗车.半精车.磨削IT7-IT8040.8