F125曲轴左部零件的机加工艺及铣夹具设计.doc

题 目 F125曲轴左部零件的机加工艺及铣夹具设计 英文并列题目 F125 crankshaft left parts machining and milling fixture design 摘 要轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5mm的称为短轴，大于20mm的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。2.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。3.精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。关键词：？轴类零件、机械加工工艺分析、铣工夹具ABSTRACTThe axis class components are one which of typical components in the machine meets frequently. It mainly uses for the supporting transmission spare part, the transmission torque and the absorbing load. The axis class components are the solid of revolution components, its length is bigger than the diameter, generally by with spindles outer annulus cylinder, the circular conical surface, in the hole and the thread and the corresponding end surface is composed. According to the structure shapes difference, the axis class components may divide into the optical axis, the steps and ladders axis, the canon and the crank and so on. the axiss length to diameter ratio is smaller than 5mm is called the minor axis, is bigger than 20mm is called the thin major axis, mostly the number axis is situated between both. the axis with the bearing supporting, is called the journal with the bearing coordinations axis section. The journal is the axis assembly datum, their precision and the surface quality general request are high, its specification acts according to the axis generally the main function and the working condition formulation, usually has the following several items: (1) Size precision Plays the supporting role the journal for the true dead axles position, usually is high to its size accuracy requirement (IT5IT7). The assembly passes on the moving parts the journal size precision general request to be low (IT6IT9). (2) Geometrical shape precision The axis class components geometrical shape precision is mainly refers to the journal, the male cone, the Morse awl hole and so on roundness, the cylindricity and so on, generally should limit its common difference in the size tolerance interval. To the accuracy requirement high in outer annulus surface, should label its allowable deviation on the blueprint. (3) Mutual position precision The axis class components position accuracy requirement is mainly decides by the axis in machinery position and the function. Usually should guarantee that the assembly passes on the moving parts the journal to supporting journals proper alignment request, will otherwise affect will pass on the moving parts (gear and so on) the transmission precision, and will have the noise. General precisions axis, its coordinate axis section to supporting journals radial direction beat is generally 0.010.03mm, the high accuracy axis (for example main axle) usually is 0.0010.005mm.(4) Surface roughness Generally with passes on the axle diameter surface roughness which the moving parts coordinate for Ra2.50.63m, coordinates the supporting axle diameters surface roughness with the bearing for Ra0.630.16m. In axis class components technological process making, direct relation work piece quality, labor productivity and economic efficiency. Components may have several different processing methods, but only then one kind reasonable, in the making machine-finishing technological process, must pay attention to the following several spots. 1. Detail drawing process study, must understand components specifications and so on unique feature, precision, material quality, heat treatment, and must study the product assembly drawing, part assembly drawing and inspection standard. 2. Thick datum choice: Has the non-processing surface, the elected non-processing surface takes the thick datum. Casting axis which must process to all surfaces, adjusts according to the machining allowance smallest surface. And chooses the smooth smooth surface, makes way the runner place. Chooses the reliable reliable surface is the thick datum, simultaneously, the thick datum cannot duplicate uses. 3. Fine datum choice: Must conform to the datum superposition principle, chooses the design datum or the assembly datum as far as possible takes the localization datum. Conforms to the datum uniform principles. Uses the identical localization datum as far as possible in the most working procedures. Causes the localization datum and the measuring basis superposition as far as possible. The choice precision is high, the installment stable reliable surface is the fine datum.Keywords: Single-chip microcomputer control, NC, Fair incision machine, Design目 录第1章 零件分析11.1 零件作用11.2 零件的工艺分析1第2章 零件工艺规程编制72.1 确定毛坯制造形式7 2.1.1 材料的选择7 2.1.2 锻造方法82.2 基准面的选择12 2.2.1 粗基准的选择12 2.2.2 精基准的选择142.3 确定表面加工方法152.4 拟定工艺过程16 2.4.1 加工阶段划分16 2.4.2 加工工序确定172.5 工艺分析计算21 2.5.1 余量、工序尺寸的确定21 2.5.2 确定切削用量22第3章 夹具设计233.1 机床夹具的基本概念及分类23 3.1.1 定义23 3.1.2 机床夹具分类23 3.1.3 夹具的组成元件233.2 研究原始资料，明确设计任务243.3 定位方案253.4 定位基准和定为元件的选择25 3.4.1 定位基准的选择25 3.4.2 定为元件的选择253.5 夹具的结构设计273.6 工件的夹紧283.7 定位误差的分析和计算293.8 夹具使用和维护注意事项29结论30参考文献31 第1章 零件分析1.1 零件作用题目所给定的零件是F125摩托车发动机上曲轴左部，它与曲轴右部、曲轴销、连杆大头滚针轴承组成曲轴连杆机构。连杆将活塞承受的气体力传给曲轴，使活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。曲轴左部将发动机产生的动力传至主动皮带及V型皮带离心式自动变速机构。曲轴左部1:5的锥面供安磁电机的飞轮转子用，当发动机处于膨胀作功过程时，飞轮转子将功能吸收，当发动机在非作功过程时，飞轮转子则将能量释放，使曲轴工作时平稳旋转。1.2 零件工艺分析基于零件的用途，该回转面除了对定位的精度有很高的要求外，对零件的强度、结构和尺寸的稳定性要求也很高。具体分析如下：图2如图2所示，由于零件该轴颈部分要保证基准A，要求加工精度高，故其加工经济精度为IT6级。采用高频淬火。具体尺寸为表面粗糙度为Ra=0.4m，距离齿轮端面15mm，具体尺寸为mm，对其进行精磨加工。图3如图3所示，该回转面是螺纹面，在进行滚丝之前，先对其进行精磨，表面粗糙度达到Ra=1.6m，再用滚丝机进行滚丝，具体尺寸为M12X1.25-69。所表示的是一个肩距为2mm，允许2x的退刀槽。图4如图4所示，mm孔的加工精度为IT7级，内孔壁的表面粗糙度为Ra=0.4m，孔的中心线与轴的两中心孔（即基准B、C）的平行度为100:0.02，孔的圆柱度为0.01mm，孔右端面为一深为1.3mm的圆弧形槽，该圆弧的中心到轴的中心距mm，该孔的具体尺寸为mm。图5如图5所示，在直径为mm的回转面上车一半径为R1.5mm的凹槽，该凹槽的表面粗糙度为Ra=6.3m，故加工精度为IT10级。槽右端与左端面的距离为18.8mm，深度为0.5mm。图6如图6所示，该回转面为一锥面。采用高频淬火该锥面的表面粗糙度为Ra=0.4m，故加工精度为IT7级。该锥面的锥角为11025，16，配合公差为，尺寸为mm。图7如图6、图7所示，在该圆锥面上键槽。该槽底面的表面粗糙度为Ra=6.3m，故加工精度为IT10级。槽的宽度为mm，两侧端面的表面粗糙度为Ra=3.2mm，与基准A的对称度为0.12。加工该槽时，刀具中心与的圆锥面那一段的左端面的距离为13mm。夹具设计中所要设计的即是加工该键槽的铣工夹具。图8图9如图8、图9所示，由于该表面的形状极其复杂、精度不是很高。且用机床比较难加工，用加工中心加工则成本太高，所以在锻造毛坯时，直接将该表面的的形状直接锻造出来。图10如图10所示，该中心孔是基准C，孔内壁的表面粗糙度Ra=1.6m，孔径分别为mm、mm，孔的张开角度分别为600、1200。图11如图11所示，直径为mm的回转面两端面与角向定位K的垂直度为0.03mm，两端面与基准B和基准C的垂直度为100:0.02，平面度为0.02mm，表面粗糙度为Ra=1.6mm，故加工精度为IT7级。该回转面的宽度为mm。参考于几何量公差与检测、机械设计手册单行本第2章 零件的工艺规程设计2.1 确定毛坯制造形式2.1.1 材料的选择 曲轴左部工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，因此要求用材应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性。毛坯为钢模锻件。曲轴左部的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。所以采用45钢锻造毛坯，硬度HRC2030，进行调制热处理，在轴颈及锥体等部分还要进行高频淬火。毕业设计论文代做平台 580毕业设计网 是专业代做团队 也有大量毕业设计成品提供参考 QQ 3139476774 QQ3449649974材料名称：优质碳素结构钢 牌号：45 标准：GB/T 699-1988特性及适用范围： 是强度较高的一种中碳优质钢，因淬透性差，一般以正火状态使用，机械性能要求较高时，采用调质处理。冷变形塑性中等，退火和正火的切削加工性比调质的好。用于制造强度要求较高的零件，如齿轮、轴、活塞销等和受力不很大的机械加工件、锻件、冲压件和螺栓、螺母、管接。 化学成份： 碳 C ：0.420.50 硅 Si：0.170.37 锰 Mn：0.500.80 硫 S ：0.035 磷 P ：0.035 铬 Cr：0.25 镍 Ni：0.25 铜 Cu：0.25 力学性能： 抗拉强度 b (MPa)：600(61) 屈服强度 s (MPa)：355(36) 伸长率 5 ()：16 断面收缩率 ()：40 冲击功 Akv (J)：39 冲击韧性值 kv (J/cm2)：49(5) 硬度 ：未热处理,229HB;退火钢,197HB 试样尺寸：试样尺寸为25mm 热处理规范及金相组织： 热处理规范：正火,850;淬火,840;回火,600。2.1.2 锻造方法 锻造方法设备类型工艺特点生产规模名称构造特点自由锻造空气锤行程不固定，上下锤头为平的，空气锤振动大，水压机无振动原材料为锭料，人工掌握完成各道工序，形状复杂的零件要多次加热，宜用于锻造形状简单的零件以及大的环行、盘形零件，适用于锭形开坯、锻模前制坯、新产品试制单件小批蒸汽空气锤水压机胎模锻空气锤行程不固定，上下锤头为平的，空气锤振动大，水压机无振动在自由锻设备上采用活动胎模。与自由锻相比，锻件形状较复杂，尺寸较精准，节省金属，生产率高，设备能力较大。与模锻相比，适用性广，胎模制造简便，但生产率较低，锻件表面质量、模具寿命较低成批蒸汽空气锤水压机锤上模锻有钻座锤行程不固定工作速度68m/s，振动大，有钻座，无顶杆，行程次数60100次/min可以多次打击成形，打击轻重可以控制，适宜多镗锻模，便于进行拔长、滚压，使用于各种锻件，多采用带飞边开式锻模大批无钻座锤下锤头活动，无钻座，模锻时无振动上下模上下对击，操作不方便，不宜于拔长、滚压，适用于形状较简单的大型锻件单镗模锻热模锻压力机上模锻热模锻压力机行程固定，工作速度为0.50.8m/s，行程次数3590次/min，设备刚度好，导向准确，有顶杆金属在每一模镗中一次成形，不宜拔长、滚压，但可用于挤压，锻件精度较高，模锻斜度小，一般要求联合模锻及无氧化加热或严格清理氧化皮。适用于短轴类锻件，配备制坯设备时也能模锻长轴类锻件成批大量平锻平锻机行程固定，工作速度为0.50.8m/s，行程次数3590次/min，设备刚度好，导向准确，有顶杆金属在每一模镗中一次成形，除积聚镦粗外，还可切边、穿孔，余量及模锻斜度小，易于机械化，自动化。需采用较高精度的棒料，加热要求严格。适合锻造各种合金锻件，带大头的长杆形锻件，环行、简形锻件，多采用闭式锻模成批大量螺旋压力机上模锻摩擦螺旋压力机形成不固定，工作速度为1.52m/s，有顶杆，一般设备刚性差，打击能量可调每分钟行程次数低，金属冷却快，不宜拔长、滚压，对偏载敏感。一般用于中小件单镗模锻，配备制坯设备时，也能模锻形状较为复杂的锻件，还可用于镦锻、精锻、挤压、冲压、切边、弯曲、校正成批水压机上模锻水压机行程不固定，工作速度为1.52m/s，无振动，有顶杆模锻时一次压成，不宜多膛模锻，复杂零件在其他设备上制坯。适合锻造镁铝合金大锻件，深孔锻件，不太适合锻造小尺寸锻件成批大量辊锻辊锻机模镗置于两扇轧辊上，辊锻时轧辊相对旋转金属在模模镗中变形均匀，适宜拔长，主要用语模锻前制坯或形状不复杂锻件的直接成形，模锻扁长锻件。冷辊锻用于终成形或精整工序成批大量辗扩扩孔机轧辊相对旋转，工作轧辊上刻出环的截面变形连续，压下量小，具有表面变形特征，壁厚均匀，精度较高。热辗扩主要用于生产等截面的大、中型环行毛坯，辗扩直径范围405000mm，重量6t以上成批大量热精压普通模锻设备与热模锻工艺相比，通常要增加精压工序，要有制造精密锻模和无氧化、少氧化加热和冷却的手段，加热温度低。变形量小。适用于叶片等精密模锻冷精压精压机滑块与曲轴借助于杠杆机构连接，滑块行程小，压力大不加热，其余特点同上。适用于压制零件不加工的配合表面，零件强度极限及表面硬度均有提高成批大量冷挤压机械压力机采用摩擦压力机需设顶出装置，在模具上设导向、限程装置，采取曲柄压力机需增强刚度，加强顶出装置适用于积压深孔、薄壁、异形断面小型零件，生产率高，操作简便，材料利用率达70%以上，冷挤压用材料应有较好的塑性，较低的冷作硬化敏感性。冷挤压分正挤压、反挤压、复合挤压、镦挤结合几种方式。模具强度、硬度要求较高，锻件精度高大批大量热挤压液压挤压机、机械挤压机采用摩擦压力机需顶出装置，在模具上设导向、限程装置，采取曲柄压力机需增强刚度，加强顶出装置适于各种等截面型材，不锈钢、轴承钢零件以及非铁合金的坯料，变形力很大凸凹模强度、硬度要求高，表面应光洁大批大量参考于机械加工工艺手册2.2 基准面的选择基准：基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其功用的不同可分别为设计基准和工艺基准。在工件工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准，加工表面与工序基准之间，一般有两次核对位置要求：一是加工表面对工序基准的距离要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求，如平行度，垂直度等。工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点，线）称为定位基准，定位基准的选择，一般应本着基准重合原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，工件在定位时，每个工件的夹具中的位置是不确定的，一般是限制工件的六个自由度，分别是指：沿三坐标轴的移动自由度，和绕三坐标轴转动的自由度。基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基面选择正确合理，可以使加工质量的到保证，减轻劳动强度，生产效率得到提高。否则，会使加工困难，甚至造成加工零件报废。机械制造技术基础P110毕业设计论文代做平台 580毕业设计网 是专业代做团队 也有大量毕业设计成品提供参考 QQ 3139476774 QQ34496499742.2.1 粗基准的选择 粗基准选择原则：选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。为了方便地加工出精基准，使精基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。选择粗基准的的出发点是：一要考虑如何合理分配各加工表面的余量；二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择：(1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。(2) 若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准。(3) 若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。(4) 选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。粗基准一般只允许使用一次。选择粗基准，如图12、图13、图14所示，由于加工主轴颈时要保证各段主轴颈的同轴度，应以主轴颈轴线为定位基准（即基准A），加工中以两顶尖孔代替轴线作为定位基准（基准B、基准C），可以较好地保证各段主轴颈的同轴度。另外对主轴颈相对连接板的位置要求，在加工顶尖孔时，必须以连接板侧面定位，决定顶尖的加工位置。图12图132.2.2 精基准的选择 精基准选择原则：选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。一般应按下列原则来选择：(1)基准重合原则；应选择设计基准作为定位基准。(2)基准统一原则；应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造。(3) 自为基准原则；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作为定位基准。(4) 互为基准原则；对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法。(5) 可靠，方便原则；应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准。精基准的选择时为保证主轴颈与连杆轴颈的平行度与位置度，应选择以主轴颈作为定位基准加工连杆轴颈。如图14所示：图142.3 确定表面的加工方法首先确定零件主要表面最终工序的加工方法。零件是由若干个基本表面组成的。由于零件的主要表面直接影响零件和产品的质量，所以应首先确定其最终工序的加工方法。（1）工件材料的性质加工方法的选择，常受工件材料性质的限制，例如淬火钢淬火后应采用磨削加工；而有色金属磨削困难，常采用高速精密车削或金刚镗进行精加工。（2）工件的结构形状和尺寸外圆表面多采用车削或磨削，回转体零件上较大直径的孔亦可采用车削或磨削，箱体上孔径较大或长度较短的孔宜选用镗削，孔径较小时宜用铰削。（3）各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度选定的加工方法应能达到所需要的加工精度和表面粗糙度，并符合经济性的要求。在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺设备，以及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，称为经济加工精度，简称经济精度。表2-1 常用加工方法所能达到的经济加工精度和表面粗糙度加工表面加工方法经济精度等级IT表面粗糙度Ra/m外圆柱面粗 车细 车精 车金刚石车1113910785612.5501.66.30.81.60.0251.25粗 磨精 磨68570.40.80.10.4研 磨超精加工5650.040.10.0120.1圆柱孔钻 孔扩 孔111310113.2501.612.5粗 铰精 铰810781.63.20.20.8粗 镗细 镗精 镗1213911786.312.51.63.20.40.8粗 磨精 磨78670.20.80.10.2珩 磨研 磨67560.040.20.1拉 孔680.41.6平面粗刨、粗铣半精刨、半精铣111381012.5501.66.3拉 削780.83.2粗 磨精 磨79670.83.20.20.8研 磨刮 研56570.10.20.8 参自工程材料及机械制造基础（机械加工工艺基础）2.4 拟定工艺过程零件表面的加工方法和加工方案确定之后，就要安排加工顺序，即确定哪些表面先加工，哪些表面后加工，同时还要确定热处理、检验工序在工艺过程中的位置。零件加工顺序安排是否合适，对加工质量、生产率和经济性都有较大影响。毕业设计论文代做平台 580毕业设计网 是专业代做团队 也有大量毕业设计成品提供参考 QQ 3139476774 QQ34496499742.4.1 加工阶段划分 当零件的加工质量要求比较高时，往往不可能在一道工序中完成全部加工工作，而必须分几个阶段来进行加工。（1）加工阶段 整个工艺过程一般需划分为如下几个阶段：1）粗加工阶段 这一阶段的主要任务是切大部分余量，关键问题是提高生产率。2）半精加工阶段 这一阶段的主要任务是为零件主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工。3）精加工阶段 这一阶段的主要任务是保证零件主要表面的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求。这是关键的加工阶段，大多数零件的加工经过这一加工阶段就已完成。4）光整加工阶段 对于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，还要安排光整加工。这一阶段的主要任务是提高尺寸精度和减小表面粗糙度值，一般不用来纠正位置误差。位置精度由前面工序保证。（2）划分加工阶段的原因1）利于保证加工质量2）合理使用设备3）便于安排热处理4）便于及时发现毛坯缺陷，以及避免损伤已加工表面2.4.2 加工工序的确定 工序集中与工序分散是拟定工艺路线时，确定工序数目或工序内容多少的两种不同原则，它与设备类型的选择有密切的关系。（1）工序集中工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。其特点是：1）采用高效专业设备及工艺装备，生产率高2）工件装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。4）因采用结构复杂的专业设备及工艺设备，故投资大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。（2）工序分散工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少，最少时每道仅有一个简单的工步。其特点是：1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产准备工作量少，又易于平衡工序时间，易适应产品的更换。2）可采用最合理的切削用量，减少机动时间。3）设备数量少，操作工人多，占用生产面积大。（3）工序集中与分散的选用 工序集中与工序分散各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。一般来说，大批量生产适于采用工序集中原则，可采用较复杂的机械集中，如多刀、多轴机床、各种高效组合机床和自动机加工；对于一些结构简单的产品，如轴承生产，也可采用分散的原则。成批生产应尽可能采用效率高的机床，使工序适当集中。单件小批生产采用组织集中，以便简化生产组织工作。复杂零件的机械加工工艺路线要经过一系列切削加工、热处理和辅助工序。因此在拟定工艺路线时，工艺人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑。应遵循以下原则。（1）切削加工工序的安排原则1）先基面后其它2）划分加工阶段3）先主后次4）先面后孔5）安排加工顺序时还要考虑车间设备布置情况（2）热处理工序的安排原则为了消除内应力、改善性能而进行的预先热处理工序，如时效、正火、退火等，应安排在粗加工之前。对于精度要求较高的零件有时在粗加工之后，甚至半精加工后还安排一次时效处理。为提高零件的综合力学性能而进行的热处理，如调质，应安排在粗加工之后半精加工之前进行，对于一些没有特别要求的零件，调质也常作为最终热处理。为了得到高硬度的表面而进行的渗碳、淬火等工序，一般应安排在半精加工之后，精加工之前。对整体淬火的零件，则应在淬火之前，尽量将所有用金属切削刀具加工的表面都加工完，经过淬火后，一般只能进行磨削加工。为提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性而进行的渗氮处理，由于渗氮层较薄，引起工件的变形极小，故应尽量靠后安排，一般安排在精加工或光整加工之前。为了减小渗氮后工件的变形，渗氮前要加一消除应力工序。（3）辅助工序的安排原则辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗和涂防锈油等，其中检验工序是主要的辅助工序，它保证产品质量有极重要的作用。辅助工序一般应安排在：1）粗加工全部结束后，精加工之前；2）工件从一个车间转向另一个车间前后；3）重要工序加工前后；4）零件全部加工结束之后。为便于表述，现将要加工的某些表面用字母表示于图15：图15加工工序内容列于表2-2:序号工序内容定位基准0模锻毛坯5如有锈蚀，在端面处凹槽内进行喷丸10车大外圆和大端面毛坯锥面定位15粗车大端面，车外圆，车定长小端面，钻中心孔面为定位面并固定，以大端面为支靠20仿形加工，将零件大致形状加工出来面为定位面并固定，以大端面为支靠25尺寸及小外圆相对轴线A的圆跳动不大于0.12。尺寸允许加工为。尺寸，由合格靠模保证面为定位面并固定，后大端面作为支靠，小端面为支承30在前大端面车沟槽，沟槽最小值直径为。最大直径为，深度为，R为1.5面为定位面并固定，后大端面作为支靠35在后端面钻中心孔以为定位面40检查外圆、跳动不大于0.1545在大外圆面车小沟槽，表面粗糙度为6.3以为定位面50检验：中心孔允许加工至，严格控制中心孔深度尺寸55磨外圆和前大端面两顶尖定位60钻大端上的孔以为定位面，后大端面上的台阶为角向定位65镗大端上的，孔的圆度为0.02，表面粗糙度为1.6以为定位面，后大端面上的台阶为角向定位70钳工：除去孔口周边毛刺75在外圆处磨锥度，锥度为1:5，保证靠前大断面的长度两顶尖定位80铣键宽为、宽为以大端面为定位面并固定，小端面定位，前大端为支靠85钳工去毛刺，量规检查槽宽过端应能顺利通过，除锈90高频淬火，淬火深度1.02.7，硬度951.检查两端中心孔清理中心孔内赃物或碰疤；2.清理后的零件，锥面相对于中心孔跳动不大于0.03100磨的外圆至尺寸，磨大外圆长度为，保证零件所要求的各种位置精度两顶尖定位105在外圆处磨锥度，并保证距前大断面的长度两顶尖定位110车大端面，保证厚度为，并保证各种位置精度以外圆定位115磨用作加工螺纹的小外圆至用两顶尖定位120磨的孔至以外圆定位125在外圆上滚丝两顶尖定位130钳工：去毛刺、除锈、修去表面卡疤、划伤等缺陷，防止螺纹碰伤135磁力检验140最终检验2.5 工艺分析计算2.5.1 余量、工序尺寸的确定 具体列于表2-3：表2-3工序号加工对象工步余量工序基本尺寸（mm）152055100面粗车精车粗磨精圆粗车半精车精车粗磨精磨2025115125螺纹面粗车半精车精磨滚丝2575105锥体半精车斜度54238粗磨精磨30沟槽车最小直径；最大直径；深度1530中心孔钻钳工1040大外圆面粗车精车6065120孔钻镗精磨80铣槽精铣宽；深65110宽为外圆粗车精车2.5.2 确定切削用量 切削用量时用来表示切削时各运动参数的数量。切削用量包括吃刀深度、走刀量、切削速度三要素。选择切削用量的大小，直接影响机械加工所加工零件的尺寸精度，表面粗糙度等。所以在选择切削用量时一定要妥善安排，对刀具材料、工件材料、机床特性及尺寸公差等都要非常清楚。孔是机械加工中最复杂的。加工孔是在工件的内部进行的，测量和观察困难、清除切屑、注入冷却液等都难于进行。根据这些条件，我选择工艺卡片中的60工序钻孔和65工序镗孔，来分析最恰当的切屑用量。60工序钻孔的切削用量：吃刀深度ap为钻头直径的一半，即ap=10mm； 孔径：D=20mm；根据工件材料和刀具材料，n=285；所以切削速度走刀量f为工件或钻头每一转钻头移动的距离，根据上述计算条件： 65工序镗孔的切削用量：吃刀深度ap是工件上待加工表面和已加工表面之间的垂直距离，镗孔余量为，吃刀深度ap=。 本零件属单件小批量生产，为了简化工艺切削用量，不作严格规定。可由操作工人根据具体操作情况自己确定。第3章 夹具设计机床夹具在金属切削中用以准确地确定工件位置，并将其牢固夹紧，以连接加工工艺设备，它的主要作用是：稳定地保证或提高工件的加工精度，提高劳动生产率，减轻劳动强度，扩大机床的使用范围，降低生产成本，因此，机床夹具在机械制造中占有重要地位。3.1 机床夹具的基本概念及分类3.1.1 定义 广义而言，凡是在机械制造过程中使任何工序加速、方便或安全加工的附加装置，均可称为夹具。广义夹具的范围应包括机床夹具，可简称为夹具，它主要用于机床加工，起到机床与工件、刀具之间的桥梁作用。使它们联系起来。按国家标准（GB4863-85）所下的定义是：“用以装夹工件（和引导刀具）的装置”。3.1.2 机床夹具分类 机床夹具目前尚无统一公认的分类方式，一般可按夹具的通用性和使用特点，所使用的机床类型，以及所用动力源进行分类。（1）按通用性和使用特点分类：通用夹具、专用夹具、可调整夹具（通用可调夹具、成组夹具）、组合夹具、随行夹具；（2）按使用机床分类：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮加工机床夹具、其它机床夹具；（3）按夹紧动力源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、其他。3.1.3 夹具的组成元件 按在夹具中的作用、地位及结构特点，组成夹具的元件可划分分以下各类：（1）定位元件及定位装置；（2）夹紧元件及夹紧装置（或称夹紧机构）；（3）夹具体；（4）对刀、导引元件及装置（包括刀具导向元件、对刀装置及靠模装置等）；（5）动力装置；（6）分度、对定装置；（7）其他元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉、销钉、键和各种手柄等等）。每个夹具不一定所有各类组成元件都具备，如受动夹具就没有动力装置，一般的车床夹具都不一定有刀具导向元件及分度装置。反而，按照加工等方面要求，有些夹具上还需要设有其他装置及机构，例如在有的自动化夹具中必须有上、下料装置。一些常用的机床夹具零件及部件，已有国家标准，设计专用夹具时可参阅机床夹具零件及部件，国家标准GB21482259-80、GB22622269-803.2研究原始资料、明确设计任务经过与指导老师的讨论，决定设计第80工序为铣键槽夹具，本夹具将用于卧式铣床。这里时设计专用夹具，专为某一工件的某道工序而设计制造的夹具，。专用夹具一般在批量生产中使用，是机械制造厂里数量最多的一种机床夹具。工件在夹具中定位的任务时使同一工序中的所有工件都能在夹具中占据正确位置。专用夹具时专为适应某一工件加工要求。结合工厂具体条件设计制造的，所以结构比较紧凑，轮廓较小，使用维护方便，并更能符合加工的技术要求。在加工产品零件时，使工件对机床及工件对刀具保持一定正确的位置关系。同时，对机床专用夹具的设计，还要提高生产效率、缩短生产周期、减轻工人劳动强度、保证工件的加工精度，而且工艺性、使用性、经济性都要好。铣床夹具的基本要求3：（1）为了承受较大的铣削力和断续切削所产生的震荡，铣床夹具具有足够的夹紧力、刚度和强度。夹具的夹紧装置尽可能采用扩力机构；夹紧装置的自锁性要好；着力点和施力方向要恰当，如用夹具的固定轴承、虎钳的固定钳口承受铣削力；工件的加工表面尽量不要超出工作台；尽量降低夹具高度，高度H与宽度B的比例应满足：H ：B11.25；要有足够的排削空间。（2）为了保持夹具相对于机床的准确位置，铣床夹具底面应设置定位键。 两定位键尽量布置得远些； 小型夹具可只用一个矩形长键； 铣削没有相对位置要求的平面时，一般不需设置定位键；（3）为便于找正工件与刀具的相对位置，通常均设置对刀块。3.3 定位方案工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点，线）称为定位基准，定位基准的选择，一般应本着基准重合原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，工件在定位时，每个工件的夹具中的位置是不确定的，一般是限制工件的六个自由度，分别是指：沿三坐标轴的移动自由度，和绕三坐标轴转动的自由度，分别由，,X,Y,Z表示。 为了保证铣削中心与大端面的距离为，应当限制工件的Y、三个自由度；为了保证该槽的深度为，应当限制工件的、两个自由度；为了保证该槽与外圆表面的（即基准A）的对称度为0.08，且槽宽为，