航空制造工程学院机机械械制制造造工工艺艺课课程程设设计计设计课题： 十字轴零件机械加工工艺规程设 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 评分： 指导老师：（签字） 2013 年 11 月 18 日 目目 录录1 零件的 工艺分析 .12 机械加工工艺设计.22.1 确定生产类型.2 2.2 确定毛坯 .2 2.2.1 确定毛坯种类 .2 2.2.2 确定 锻件加工余量及形状.33 工艺规程设计 .43.1 选择定位基准.4 3.2 制定工艺路线.4 3.3 表面加工方法的确定.5 3.4 加工阶段的划分.5 3.5 工序顺序的安排.6 3.6 确定工艺路线.64 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.74、1 工序 1 铣四轴 端面 .7 4、2 工序 2 粗车四轴外圆.8 4、3 工序 3 半精车四轴外圆.9 4、4 工序 4 钻孔，攻螺纹，锪锥面.9 4、5 工序 5 钻四轴向轴 中心 孔，锪锥面 .10 4、6 工序 6 渗碳淬火 .11 4、7 工序 7 精磨四轴外圆、端面.115 夹具设计 .125.1 定位基准的选择.12 5.2 定位加紧方案.12 5.3 夹具元设计件的计算.13 5.3.1 夹紧力作用点 .13 5.3.2 夹紧力的方向 .13 5.3.3 夹紧方案 .145.4 夹具装配图的绘制.155.4 夹具体主要零件图的绘制.166 体会与展望 .197 参考文献 .1911 零零件件的的 工工艺艺分分析析零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻 性能优良 ，工艺较复 杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是 十字轴 需要加工的表面以 及加工表面之间的位置要求： 1、四处 25 外圆及四个 8、6 的内孔、 2、右端面 5060内孔及 M8 丝孔。 3、25 外圆的同轴度为0.007，位置度为 0.02，两端的对称度均为 0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车 ，然后 上弯板 采用专用夹具 压紧、找正 进行加工，并且保证 形位公差 精度要求 。并且此零件没有 复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。图 1、十字轴零件图2 机机械械加加工工工工艺艺设设计计2.1 确定生产类型确定生产类型已知此 十字轴 零件的生产纲领为 5000件/年，零件的质 量是0.83Kg/个，查 机械制造工艺设计简明手册第2页表 1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。22.2 确定毛坯确定毛坯2.2.1 确定毛坯种类确定毛坯种类零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择锻模锻造毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用铸锻件尺寸公差等级为CT-10。毛坯尺寸11411429；毛坯 图如下：2.2.2 确定锻件加工余量及形状确定锻件加工余量及形状查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的锻件机械加工余量， 如下表所示：3简 图加 工 面 代 号基本尺寸加 工 余 量 等 级加 工 余 量说明a25H2双 侧 加 工b25H双 侧 加 工c25H3双 侧 加 工d25H3双 侧 加 工3 工工艺艺规规程程设设计计3.1 选择定位基准选择定位基准（1）粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。该工件选择25外圆面和左端面作为粗基准。采用左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序准备好精基准（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后25的轴线为主要的定位精基准，采用小弯板为辅助的定位精基准。43.2 制定工艺路线制定工艺路线生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，毛坯经过加工、热处理而成为零件，零件、部件经装配成为产品，机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆与包装等。工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品的工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产。由于零件加工表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元。每一个工序又可括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、加工精度要求及其产量等因素决定。3.3 表面加工方法的确定表面加工方法的确定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。查机械制造课程设计指导书10页表1-6、1-7、1-8， 选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：5十字轴零件加工方案加 工项 目尺寸公差等级粗糙度加工方案备注 25外 圆IT86.3粗车-半精车表1-6左 右端 面IT1012.5粗 车表1-6 25外 圆IT86.3粗车-半精车表1-8上 下端 面IT1012.5粗 车表1-7 23孔IT93.2钻-铰表1-7内螺纹M8IT63.2攻螺纹表1-10 6孔IT1212.5钻表1-7 8孔IT1212.5钻表1-73.4 加工阶段的划分加工阶段的划分在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；首先25圆面作为粗基准粗车右端面及25，然后以此圆轴线及端面为精基准加工其他面和孔。在采用小弯板加工 另一部分，以保证其形位公差之要求。选用工序集中原则安排十字轴的加工工序。该零件的生产类型为大批生产，可63.5 工序顺序的安排工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准25外圆轴线及端面 。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工外圆面、端面，再加工孔，确定工艺路3.6 确定工艺路线确定工艺路线工序号工序名称机床装备 工艺装备10调度15热处理20粗车四端面使长 度为 109CA6240三抓卡盘、车 刀、游标卡尺25粗车四轴到 26.5CA6240三抓卡盘、车 刀、游标卡尺30半精右车四轴到 25.3CA6240三抓卡盘、车 刀、游标卡尺35钻孔 2360 孔攻螺纹孔 M8Z528专用夹具、钻 头铰刀、丝锥40钻 6、8 孔Z3040专用夹具、钻 头锥度铰刀45热处理50精磨四个轴到 25、轴长 108M120三抓卡盘、砂 轮、游标卡尺55去毛刺60检查入库加工设备和工艺设备1 机床的选择：采用CA6140普通车床、Z535立式钻床、磨床72 选择夹具：该零件的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择量具：采用塞规,双用游标卡尺。4 机机械械加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸及及公公差差的的确确定定4、1 工序工序 1 铣四轴端面铣四轴端面1、工件材料 :20CrMnTi，=1018Mpa，模锻。 机床：卧式车床CA6140 刀具： YT15 圆柱车刀，齿数Z=6，依据手册，由切削深度，以及 加工类型（不经粗铣的半精铣） ，选用粗齿。 2、计算切削用量 根据刀具材料以及加工类型，依据机械工艺简明手册 查表=0.12mm，。zf144 / mincVr采用硬质合金圆柱车刀，=50mm，Z=6，则wd，由机床说明书取，1000917.2minc svrndsn920minr于是。144mincrv 刀具每分钟进给量为=662.4mm/min.zwff Zn3、计算基本时间本工序为相同的四个工步11244486.40.12 920wltsfn4、计算其他时间t1=6%t=29.2s5、单件时间计算td=t+t1=486.4s+29.2s=515.6s4、2 工序工序 2 粗车四轴外圆粗车四轴外圆1、加工条件 机床：卧式车床C6140 刀具： YT5 外圆车刀，由于=1018Mpa，加工材料为结构钢， 选用 前角 25，系统刚性足够，切削深度不大应选用较小主偏角，依据 手册主偏角范围1015，由于取较小主偏角可以提高刀具寿命，8因此选择 10，根据前角大小，以及加工类型（粗车），查的相应的=8，刀杆尺寸为。216 25cm2、计算切削用量根据加工尺寸确定背吃刀量为0.6pamm工件直径靠近20mm，刀具材料为硬质合金，背吃刀量0.6mm，有工艺手册查表得，0.3mmfr通过查表法确定切削速速，根据纵车外圆的切削速度表，并根据以上得出的切削标准，选出对应的切削速度为，152minm，由机床说明书取转速为=10001