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1、前 言随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。”“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。毕业设计使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课之后进行的，这是我们
2、在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学三年中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。设计目的：机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础课。毕业设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是我学习机械专业来第一次全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期九周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行机械原理毕业设计的目的有如下几点(1)通过毕业设计实践，树立正确
3、的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习设计机械产品的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，再进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。（4）学习进行机械基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。通过本次毕业设计，应该得到下述各方面的锻炼：能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地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
4、问题，保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为未来从事的工作打下良好的基础由于能力有限，设计尚有许多的不足之处，恳请各位老师给予指导。目录目录前言.-4-第一章
5、 设计任务概述.-1-1.1 设计的主要内容.-1-1.2 设计的指导思想.-1-第二章 零件的结构工艺分析.-2-2.1 零件的作用.-2-2.2 零件三维图.-2-2.3 零件的结构工艺性.-2-2.4 零件的技术条件分析.-3-2.5 生产类型与生产纲领.-4-第三章 毛坯的确定.-7-3.1 确定毛坯类型与制造方法.-7-3.2 毛坯形状及尺寸.-7-3.3 毛坯图.-7-第四章 工艺路线的拟定.-8-4.1 定位基准的选择.-8-4.2 加工方法的确定.-9-4.3 加工顺序的安排.-9-4.4 加工工序的划分与确定.-10-4.5 热处理工序与辅助工序的安排.-10-4.6 拟定工
6、艺路线.-11-第五章 零件加工工序设计.-15-5.1 10 号工序设计.-15-5.2 20 号工序设计.-15-5.2.1 加工设备的选择.-15-5.2.2 工艺装备的选择.-16-5.2.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-17-5.2.4 切削用量的选择.-17-5.3.30 设计内容.-20-5.3.1 加工设备的选择.-20-5.3.2 工艺装备的选择.-20-5.3.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-20-5.3.4 切削用量的选择.-21-5.4 40 号工序设计.-21-5.5 50 号工序设计.-21-5.5.1 加工设备的选择.-22-5.5.2 工艺装备的选择.-22
7、-5.5.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-22-5.5.4 切削用量的选择.-22-5.6 60 号工序设计.-25-5.6.1 加工设备的选择.-25-5.6.2 工艺装备的选择.-25-5.6.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-25-5.6.4 切削用量的选择.-25-5.7 70 号工序设计.-26-5.7.1 加工设备的选择.-26-5.7.2 工艺装备的选择.-27-5.7.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-27-5.7.4 切削用量的选择.-28-5.880 号工序设计.-31-5.8.1 加工设备的选择.-31-5.8.2 工艺装备的选择.-32-5.8.3 工序（工步）尺寸及
8、上下偏差.-32-5.8.4 切削用量的选择.-32-5.990 号工序设计.-34-5.10100 号工序设计.-34-5.10.1 加工设备的选择.-34-5.10.2 工艺装备的选择.-34-5.10.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-35-5.10.4 切削用量的选择.-35-5.11110 号工序设计.-38-5.11.1 加工设备的选择.-38-5.11.2 工艺装备的选择.-39-5.11.3 工序（工步）尺寸及上下偏差.-39-5.11.4 切削用量的选择.-39-5.12120 号工序设计.-42-第六章星轮钻床夹具设计.-43-6.1 机床夹具设计概述.-43-6.1.1
9、机床夹具的分类和组成.-43-6.1.2 专用夹具的作用.-43-6.2钻床夹具设计.-44-6.2.1 工艺分析.-44-6.2.2 定位基准确定.-44-6.2.3 加紧装置的确定.-47-6.2.4 导向方案的设计.-48-6.2.5 夹具体.-49-6.2.6 安装（与机床连接）.-50-6.2.7 精度分析.-50-总结.-52-参考文献.-54-附 录.-55-1第一章 设计任务概述1.1 设计的主要内容机械加工毕业设计是在学院机械制造工艺学（含机床夹具设计）和所有专业课之后进行的，是对所学课程的一次深入的综合性复习，也是理论联系实际的训练。毕业设计的任务是根据所给定的零件图，以零
10、件图为设计依据对零件进行工艺分析，绘制出零件图，依据零件图确定加工余量，设计并绘制出毛坯图。通过对零件的整体把握设计出相应的工艺方案，以达到高产、优质、低耗的要求，依照所设计的工艺路线，填写相应的工艺文件（工艺过程卡、工序卡）选择合适的机床、刀具、量具和切削用量，编写出零件的加工顺序，并对加工顺序进行相应的调整、检查、修改，以利于工件的顺利加工，从而编写出一套内容精简、说服力强的设计说明。要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂零件的工艺程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。同
11、时也是熟悉和运用有关手册、图表等 技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。1.2 设计的指导思想1）保证零件加工质量2）适合一般现场条件，能显著提高生产效率3）降低生产成本，适应性强4）工艺合理，工艺资料齐全，说服力强5）结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高精度和生产效率。2第二章 零件的结构分析2.1 零件的作用该零件为阶梯轴，属于轴类零件，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的变速度和扭矩的作用，可作为减速器等，主要用来传递动力。2.2 零件三维图2.3 零件的结构工艺分析零件的结构包括主要
12、结构和次要结构，该零件的主要结构有：40k6 外圆、45f7 外圆、45k6 外圆、64 外圆、28H7 内孔、三个互为 120的平面、和三个互为 120的孔，次要结构有键槽、三个 30.5 砂轮越层槽、倒角。该零件的加工表面有:（1）轴两端面;（2）40k6 外圆;（3）45f7 外圆;（4）64 外圆;（5）45k6 外圆（6）28H7 内孔（7）三个互为 120的平面（8）三个互为 120的孔3（9）816 键槽（10）30.5 砂轮越层槽;由于零件材料为 45 钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时容易产生裂纹，小型件宜采用调制处理，大型件宜采用正火处理，该工件属于小型件采用调制处理。
13、总尺寸较短为 61mm，在加工过程中容易受到切削力、切削热的影响而产生变形，所以要注意以下几点：1、减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应该分开进行，使粗加工产生的变形在精加工之前得到矫正;2、采用三爪卡盘进行装夹;图中40k6，45k6，外圆的尺寸精度均为 IT6 级，45f7 外圆、28H7内孔的尺寸精度为 IT7，24.3 的定位尺寸精度为 IT8，4H9、8N9 的定型尺寸精度为 IT9，14 的长度尺寸精度为 IT11,61 的总长尺寸精度为 IT12，,64 的外圆尺寸精度为 IT13，除此之外其他表面均为自由公差，加工表面粗糙度为 Ra6.3，经过粗加工就可以达到要求。通过分析该
14、零件，其布局合理，方便加工。其次，零件在精度和表面粗糙度方面要求合理，易于达到加工要求，且总的技术要求不高，采用一般的加工方法即能达到，零件的结构形状相对比较简单，在装夹时需要考虑如何选用夹具，以便保证其顺利加工，整个图面清晰，尺寸完整、合理，能够完全表达物体的形状和大小，符合要求，工艺性良好。2.4 零件的技术条件分析2.4.1 尺寸精度形位公差及表面粗糙度40k6 外圆的上偏差为+0.018，下偏差为+0.002，其表面粗糙度值为 1.6；45f7 外圆的上偏差为-0.025，下偏差为-0.050，其表面粗糙度值为 1.6;4H9 孔的上偏差为 0，下偏差为-0.030，其表面粗糙度值为
15、6.3;45k6 外圆的上偏差为+0.018，下偏差为+0.002，其表面粗糙度值为 1.6;28h7 内孔的上偏差为 0，下偏差为-0.021，槽底的表面粗糙度值为 0.8;45k6 外圆上的键槽槽宽为 8，长为 16，上偏差为 0，下偏差为-0.43，槽两侧的表面粗糙度值为 3.2；两端面的表面粗糙度为 3.2，其余表面粗糙度值均为 6.3右端面对40k6 外圆轴线圆跳动公差值不大于 0.0264 外圆两侧面对28h7 内孔轴线的圆跳动公差不大于 0.02545k6 外圆对40k6 外圆轴线的同轴度公差值不大于0.0664 外圆上的孔对28h7 内孔的轴线的垂直度公差值不大于 0.025三
16、个平面对28h7 内孔的轴线的平行度公差值不大于 0.01242.4.2 零件的技术要求（1）在同一零件上三个 24.3 的尺寸不一致性0.01（2）热处理：（3）材料：452.4.3 零件材料及热处理分析零件材料为 45 号优质碳素结构钢，硬度不高易切削加工，调质处理后零件具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，正火或调质后切削性能好，使用最广泛的钢种之一，调制处理后用于制造中速、中等载荷的零件，如机床齿轮、轴，涡杆、花键轴，顶尖套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度，耐磨的零件。2.5
17、 生产类型与生产纲领1、生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度成为生产纲领。零件的生产纲领还包括一定的次品和废品率。生产类型的划分主要由生产纲领决定，不同生产类型采用的制造工艺，工装设备、技术措施及经济效果不同。此零件是大批量生产，其表面质量要求不高，因此在普通车床、铣床和钻床上加工即可满足要求。2、生产类型：企业生产专业化程度。一般分为大量生产、成批生产、单件生产三种类型。（1）单件生产：产品品种很多，同一产品的产量少，而且很少重复生产（2）大量生产：产品的产量很大，大多数工作地按照一定的节拍进行某种零件的某道工序的重复加工。（3）成批生产：一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种
18、产品都有一定的数量，工作地加工数量周期性地重复。按批量的多少，成批生产又可分为小批、中批、大批生产三种。生产类型的具体划分，可根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，参照表 2-2 确定表 2-2生产类型和生产纲领等的关系生产类型生产纲领/（台/年、或件/年）工作地每月担负的工序数小型机械或轻型零件中型机械或中型零件重型机械或重型零件工序数/月单件生产100105不作规定小批生产100001015051002040中批生产500500015050010030010205大批生产50005000050050003001000110大量生产500005000100013、工艺特征：
19、生产类型不同，零件和产品的制造工艺、所用设备及工艺装备对工人的技术要求、采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同。各种生产的工艺特征归纳在表 2-3 中，在制订零件机械加工工艺规程时，先确定生产类型，再参考表 2-3 确定该生产类型下的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确合理。大批量生产基于产品或零件的互换性，标准化和系列化的应用，刚性生产线大大提高了生产效率，降低了生产成本，其特点是产品结构稳定、自动化程度高。表 2-3 各种生产类型的工艺特征工艺特征生产类型单件小批中批大批大量零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性，装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保
20、留某些修配法具有广泛的互换性。少数装备精度较高处，采用分组装配和调整法毛坯的制造方法与加工余量木模手工造型或自由锻造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金属模制造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其公布形式通用机床。按机床类别采用集群式布置部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排类设备广泛采用专用高效夹具及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备大多数采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求广泛采用专用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用
21、量具和自动检验装置。考调整法达到精度要求对工人的技术要求需技术水平较高的工人需一定技术水平的工人对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件有工艺过程卡，关键工序要有工序卡有工艺过程卡，关键零件要有工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡成本较高中等较低6第三章 毛坯的确定毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度、精度、金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。3.1 确定毛坯类型与制造方法毛坯种类的选择
22、决定了零件的实际作用，材料、形状、产生性质以及在生产中获得可能性，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。该零件的材料为 45 号钢，考虑到零件的主要功用是支承旋转零件传递转矩和运动对材料的力学性能要求较高，所以选择圆钢棒料。3.2 毛坯形状尺寸由该零件图可知，零件的最大外圆尺寸为6404.0且粗糙度为 Ra6.3，根据实际情况查表可选择外圆加工余量为 6mm，零件两端面粗糙度为 Ra3.2 粗车、半精车即可达到要求，可设零件两端面的加工余量为 2.5mm，所以毛坯为7066mm的圆柱体。3.3 毛坯图:7第四章工艺路线的拟定4.1 定位基准的选择制
23、定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。4.1.1 定位基准的选择用未加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，则称为精加工基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。精基准的选择原则1）基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述：该零件加工时，采用40k6 外圆作为精基准
24、来进行加工，在铣床上用28h7 内孔和左端面作为精基准来进行加工。粗基准的选择原则1）为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，应选非加工表面为粗基准2）合理分配各加工表面的余量3）粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向，通常只允许使用一次4）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠综上所述：在车床上加工轴时，以毛坯外圆表面作为粗基准。满足粗基准的选择原则。4.1.2 定位基准的确定轴向定位基准为轴肩、端面或内孔8径向定位基准为轴线4.2 加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能够创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方
25、法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和人工的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件加工方法的选择中，我们根据工件的具体情况和现有的加工设备，确定方案如下（一般我们按加工顺序来阐述加工方案）：表 4-1 加工顺序加工表面加工精度表面粗糙度加工方法、加工阶段轴的右端面IT12Ra3.2粗车半精车40k6 外圆IT6Ra1.6粗车半精车磨削45f7 外圆IT7Ra1.6粗车半精车磨削64 外圆IT13Ra6.3粗车45k6 外圆IT6Ra1.6粗车半
26、精车磨削28h7 内孔IT7Ra0.8钻扩粗铰精铰三个互为 120的平面IT8Ra0.8粗铣精铣磨削34H9 孔IT9Ra6.3钻扩铰键槽IT9Ra3.2粗铣精铣三个 30.5 越层槽一般公差Ra6.3粗车半精车4.3 加工顺序的安排4.3.1 加工顺序安排原则1）基面先行2）先主后次3）先面后孔4）先粗后精4.4 加工工序的划分与确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工把集中在少数几道工序内完成，每到工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少9夹具数目，并且利用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每到工序的内容很少，最少
27、时间段每到工序只包括一简单步工，工序分数可使用分数每个工序使用的设备、刀具等比较简单，机床设备及工艺装备简单，调整和维修方便，工人掌握容易，生产准备简单，易于产品更换。综上所述：考虑到该零件在加工过程中易变形，所以采用工序分散。辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，涂漆，除锈，退磁，检验等。4.5 热处理工序、辅助工序的安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。通过分许零件图，应进行调质处理具
28、体内容如下：根据零件要求,进行调质处理,45 钢淬火温度在 A3+（3050），在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5.因为 45 钢淬透性低，故应采用冷却速度大的 10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却
29、到 180左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。45 钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC5659，截面大的可能性低些，但不能低于 HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。45 钢淬火后的高温回火，加热温度
30、通常为 560600，硬度要求为 HRC2234.10因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。4.6 拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：方案一：1、下料：70 x66 的 45 棒料2、热处理：调质达到零件要求 HRC22-283、普车：车轴右端面车平即可粗车40k6 外圆至43粗车45f7 外圆至48调头，车左端面，控制总长为 610.15粗车45k6 外圆至48粗车64 外圆至674、钻、扩：钻、扩28h7 内孔至27.85、普车：半精车、精车40k6 外圆至40.4半精车、精车45f7 外圆至45.42
31、处切槽 30.5 至 30.7倒角右端面为 C2.4 其余为 C1调头，半精车、精车45k6 至45.4半精车、精车64 外圆至图样要求切槽 30.5 至 30.7倒角左端面为 C2.4 其余为 C16、磨：粗、精磨28h7 内孔至图样要求7、普铣：粗、精铣键槽 8N9 至图样要求粗、精铣三个平面及侧面至图样要求，保证三面不一致性0.018、钻扩铰：钻2 通孔扩、铰孔4H9 至图样要求9、钳：去毛刺10、磨：分别磨外圆40k6、45f7、45k6 外圆至图样要求分别磨三个平面至图样要求11、检验入库方案二：1、下料：70 x66 的 45 棒料112、普车：车轴右端面车平即可粗车40k6 外圆
32、至44粗车45f7 外圆至49调头，车左端面，控制总长为 610.15粗车45k6 外圆至49粗车64 外圆至683、钻、扩：钻、扩28h7 内孔至27.54、热处理：调质达到零件要求 HRC22-285、普车：半精车40k6 外圆至40.4半精车45f7 外圆至45.4倒角右端面为 C2.4 其余为 C12 处切槽 30.5 至 30.7调头，半精车45k6 至45.4半精车64 外圆至图样要求切槽 30.5 至 30.7倒角左端面为 C2.4 其余为 C16、铰：粗、精铰28h7 内孔至图样要求7、普铣：粗、精铣键槽 8N9 至图样要求粗、精铣三个平面及侧面至图样要求，保证三面不一致性0.
33、018、钻扩铰：钻2 通孔扩、铰孔4H9 至图样要求9、钳：去毛刺10、磨：分别磨外圆40k6、45f7、45k6 外圆至图样要求分别磨三个平面至图样要求11、检验入库工艺路线方案的分析与比较方案一：主要是按工序集中远策组织工序，虽然有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，但对工人技术水平要求高，且需要用到专用夹具，不利于降低生产成本，故不适合批量生产。方案二：主要是按工序分散原则组织工序，可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，更好的节省了装夹时间，可通用夹具，调整，对刀也比较容易，对操作人员的技术水平要求较低，同时有利于保证工件的加工精度，适用于大批量生产。12综合上述两种方案没选用方案二更
34、为合理。机械加工工艺过程的确定通过分析，优化的方案如下：1、下料：70 x66 的 45 棒料2、普车：车轴右端面车平即可粗车40k6 外圆至44 长为 17粗车45f7 外圆至49 长为 27调头，车左端面，控制总长为 610.15粗车45k6 外圆至49 长为 20粗车64 外圆至64 长为 143、钻、扩：钻、扩28h7 内孔至27.54、热处理：调质达到零件要求 HRC22-285、普车：半精车40k6 外圆至40.4 长为 17半精车45f7 外圆至45.4 长为 27倒角右端面为 C2.4 其余为 C12 处切槽 30.5 至 30.7调头，半精车45k6 至45.4 长为 20切
35、槽 30.5 至 30.7倒角左端面为 C2.4 其余为 C16、铰：粗、精铰28h7 内孔至图样要求7、普铣：粗、精铣键槽 8N9 至图样要求粗、精铣三个平面及侧面至图样要求，保证三个 24.3 高度尺寸的不一致性0.018、钻扩铰：钻2 通孔扩、铰孔4H9 至图样要求9、钳：去毛刺10、磨：分别磨外圆40k6、45f7、45k6 外圆至图样要求分别磨三个平面至图样要求11、检验入库填写机械加工工艺过程卡（见附表）13第五章 零件加工工序设计5.1 10 号工序设计设计内容：毛柸棒料5.2 20 号工序设计工序内容：平右端面、粗车40k6 至43、粗车45f7 至48、调头，车左端面保证总长
36、 610.15、粗车45k6 至48、粗车64 至64。5.2.1 加工设备选择因为本工序只需车削且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择 CA6140卧式车床，该卧式车床参数如下：表 5-1CA6140 卧式车床参数主轴最大通过直径（mm）48孔锥度莫氏 6 号正转转速级数24正转转速范围（r/min）101400反转转速级数12反转转速范围（r/min）141580进给量纵向级数64纵向范围（min/r）0.081.59横向级数64横向范围（min/r）0.040.79溜板行程横向（mm）320纵向（mm）650、900、1400、1900刀架最大行程（mm）140最大回转角90刀杆支承面
37、至中心高距离（mm）26刀杆截面 BH（mm）2525尾座顶尖套最大移动量（mm）150横向最大移动量（mm）10顶尖套莫氏锥度号5电动机功率主电动机（kW）7.5总功率（kW）7.8414表 5-2CA6140 卧式车床主轴转速及进给量主轴转速/（r/min）进给量/(mm/r)正转10、12.5、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、320、400、450、500、560、710、900、1120、1400纵向0.028、0.032、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.10、0.12、0.14、0.
38、16、0.18、0.20、0.24、0.28、0.30、0.33、0.36、0.41、0.46、0.48、0.51、0.56、0.61、0.66、0.71、0.81、0.91、0.96、1.02、1.09、1.15、1.22、1.29、1.47、1.59、1.71、1.87、2.05、2.28、2.57、2.93、3.16、3.42反转14、22、36、56、90、141、226、362、565、633、1018、1580横向0.014、0.016、0.018、0.019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.04、0.05、0.06、0.08、0.09、0.10、0.12、0.
39、14、0.15、0.17、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.33、0.35、0.40、0.43、0.45、0.50、0.56、0.61、0.73、0.86、0.94、1.08、1.28、1.46、1.585.2.2 工艺装备的选择1）工装夹具：三爪卡盘2）刀具 1：45焊接式外圆车刀刀具参数：=15，=8，s=0，r=45，r=45刀具材料：YT15 硬质合金。刀杆尺寸：25X25刀具 2：90外圆车刀刀具参数：=10、=8、s=0、r=90、r=3刀具材料：YT15 硬质合金。刀杆尺寸：25X253）量具：游标卡尺0150规格（0.02）5.2.3 工序尺寸及其上下偏差表
40、 5-3 尺寸分析工序号工序名称工序余量公差等级基本尺寸工序尺寸公差1车2自由公差64642车11IT74343016.03车18.5IT64848016.0154车3IT126115.0615车11IT64848016.06车1.5IT136767013.05.2.4 切削用量的选择1）车右端面查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.146 与 1.147得c=80m/minf=0.9mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=363.97r/min按机床选取 n=400r/min所以实际切削速度为c=1000dn=87.92m/minPc=31060cpcfak=3106092.879.
41、021962=5.17KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。2）粗车40k6 至43查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.1-46 与 47 得c80m/minf=0.8mm/rap=3mm由此可算出：n=dc1000=363.97r/min按机床选取 n=400r/min所以实际切削速度为c=1000dn=87.92m/minPc=31060cpcfak=31060808.031962=6.28KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。3）粗车45f7 至48查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.
42、1-46 与 47 得c=70m/minf=0.9mm/rap=3mm由此可算出：n=dc1000=318.96r/min按机床选取 n=320r/min16所以实际切削速度为c=1000dn=70.336m/minPc=31060cpcfak=31060336.709.031962=6.2KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。4）车左端面保证总长 610.15查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.146 与 1.147得c=80m/minf=0.9mm/rap=2mm由此可算出：n=dc1000=363.97r/min按机床选取 n=400r
43、/min所以实际切削速度为c=1000dn=87.92m/minPc=31060cpcfak=3106092.879.021962=5.17KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。5）粗车45k6 至48查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.146 与 1.147c=70m/minf=0.9mm/rap=3mm由此可算出：n=dc1000=318.96r/min按机床选取 n=320r/min所以实际切削速度为c=1000dn=70.336m/minPc=31060cpcfak=31060336.709.031962=6.2KW7.5KW它的功率
44、小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。6）粗车64 至67查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.146 与 1.147c=80m/minf=0.8mm/rap=3mm17由此可算出：n=dc1000=363.91r/min按机床选取 n=400r/min所以实际切削速度为c=1000dn=87.92m/minPc=31060cpcfak=3106092.878.021962=4.59KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。5.3 30 号工序设计工序内容：钻、扩28h7 内孔5.3.1 加工设备选择CA6140 卧式
45、车床。车床参数如表 5-15.3.2 工艺装备的选择1）工装夹具：三爪卡盘2）刀具 1：20 麻花钻刀具参数：d=20l1=140L=238刀具材料：W18Cr4V 的高速钢刀具 2：内孔车刀刀具参数：=10，=8，s=0，r=90，r=3刀具材料：YT15 硬质合金3）量具：游标卡尺0150规格（0.02）5.3.3 工序尺寸及其上下偏差表 5-4 尺寸分析工序号工序名称工序余量公差等级基本尺寸工序尺寸公差1钻10IT102020074.02车3.9IT827.827.8003.05.3.4 切削用量的选择（1）钻、扩、28h7 内孔查机械加工工艺手册第 2 卷表 3.413 得c=20m/
46、minf=0.32mm/rap=3.5mm由此可算出：n=dc1000=318r/min。按机床选取 n=320r/min18所以实际切削速度为c=1000dn=19.97m/minPc=31060cpcfak=3106097.1932.05.31962=0.73KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。（2）扩28h7 内孔查机械加工工艺手册第 2 卷表 3.433 得c=38m/minf=0.3mm/rap=1.5mm由此可算出：n=dc1000=435.3r/min。按机床选取 n=450r/min所以实际切削速度为c=1000dn=39.
47、28m/minPc=31060cpcfak=3106028.393.05.14171=1.228KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。5.4 40 号工序设计工序内容：热处理 调制调制硬度为 2228HRZ5.5 50 号工序设计工序内容：（1）半精车40k6 至40.4(2)半精车45f7 至45.4（3）切槽 3X0.5 至 3X0.7(4)半精车45k6 至45.4（5）切槽 3X0.5 至 3X0.75.5.1 加工设备选择：CA6140 卧式车床。车床参数如表 5-15.5.2工艺装备的选择1)工装夹具：三爪卡盘2)刀具 1：45外
48、圆车刀刀具参数：=15=8s=0r=45r=45刀具材料：YT5 硬质合金刀具 2:90外圆车刀19刀具参数：=10，=8，s=0，r=90，r=3刀具材料：YT5 硬质合金刀具 3：切槽刀刀具参数：a=3mmL=35mm=30=7=1刀具材料：YT5 硬质合金3）量具：游标卡尺0150规格（0.02）5.5.3 工序尺寸及其上下偏差表5-5 尺寸分析工序号工序名称工序余量公差等级基本尺寸工序尺寸公差1车1.3IT740.440.4003.02车1.3IT745.445.40025.03车0.7一般公差3X0.73X0.74车1.3IT745.445.40025.05车0.3一般公差3X0.7
49、3X0.75.5.4 切削用量的选择（1）半精车40k6 至40.4查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.148 得c=100m/minf=0.15mm/rap=1mm由此可算出：n=dc1000=740r/min。按机床选取 n=710r/min所以实际切削速度为c=1000dn=95.86m/minPc=31060cpcfak=3106086.9515.012305=0.55KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。（2）半精车45f7 外圆至45.4 并倒角查机械加工工艺手册第 2 卷表 1.146 与 1.148 的c=100m/minf=
50、0.25mm/rap=1mm由此可算出：n=dc1000=663.48r/min。按机床选取 n=710r/min20所以实际切削速度为c=1000dn=107m/minPc=31060cpcfak=3106010725.012305=1.02KW7.5KW它的功率小于机床 CA6140 的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。（3）切槽 3X0.5 至 3X0.7查表 1.150 得c=40m/minf=0.15mm/rap=3mm由此可算出：n=dc1000=318.47r/min。按机床选取 n=320r/min所以实际切削速度为c=1000dn=40.192m/minPc=3106