输出轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计(2)

工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利于采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。

同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况和我们学校的具体加工条件，一般我们按加工顺序来阐述加工方案：

加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法

φ176外圆柱面 Ra6.3 自由公差 粗车-半精车φ176端面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车 φ55外圆柱表面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车 φ60外圆柱面 Ra0.8 IT9 粗车-半精车-精车-磨削 φ65外圆柱面 Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车 φ75外圆柱面 Ra0.8 IT6 粗车-半精车-精车-磨削 中心孔

Ra6.3 IT8 钻孔-铰孔

φ50内圆柱面 Ra6.3 自由公差 粗铣

φ80孔 Ra3.2 IT8 粗镗-半精镗-精镗φ104孔 Ra6.3 自由公差 粗镗

φ20通孔 Ra3.2 IT9 钻孔-扩孔-铰孔 左端面 Ra6.3 粗车 右端面 Ra1.6 粗车-精车 键槽 Ra3.2 IT9 粗铣-半精铣-精铣 倒角 Ra6.3 粗车

3制定工艺路线

按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行:

备料---自由锻---正火（去除内应力）---车端面打中心孔---粗车外圆---车右端面修中心孔---精车外圆---调质---磨削—钻均布的孔—铣键槽—钻斜孔

—去毛刺—检验

考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下：

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方案

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1 备料锻造毛坯

三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 u1 R( z0 k*2 热处理 正火（消除内应力） 2 普车

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ia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江6 r2 t# l! Z8 U$ @5 b1粗车各圆柱面及左端面，钻中心孔 3 普车

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粗、精车右圆柱面，钻中心孔 4 普车

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半精车φ176外圆柱面，倒角 5 热处理 调质 6 普车

半精车、精车φ55，φ60，φ65，φ75外圆柱面，30°斜面7 普车

精车左端台阶到要求，倒角 8 普车

钻φ30的底孔、车φ104、车φ80孔留镗孔余量 9 普车

铰φ80孔到要求，倒角 10 铣 铣φ50，键槽 11 摇臂钻

钻扩铰10Xφ20到要求 12 去毛刺、检验

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工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺序，从零件本身来考虑，由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形，如采用工序分散，在加工时零件的位置精度无法保证，为了同时保证零件图示的圆跳动要求。

机械加工工艺过程。

四·工序设计

1选择机床 根据工序选择机床

（1）工序2、3、6,7,9是粗车和精车。各工序的工步数不多，大批大量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用最常用的CA6140型卧式车床。

（2）工序2、8为镗削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，选用C616A型卧式车床。

（3）工序11铣削。工序工步简单，外廓尺寸不大，考虑本零件属成批大量生产，所选机床使用范围较广泛为宜，故可选常用用的X61W型铣床能满足加工要求。

（4）工序10和12是扩、钻、铰孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选用Z525。

2 选用夹具

本零件除铣销，钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前车销工序用三爪自定心卡盘和心轴。

3 选用刀具

由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率，工件的加工精度，已加工表面质量，刀具的磨损和加工成本，所以正确的选择刀具材料是加工工艺的一个重要部分，刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的导热性，良好的工艺性和经济性，抗粘接性，化学稳定性。由于零件车床输出轴材料为45钢，推荐用硬质合金中的YT15类刀具，因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性,在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。粗车外圆柱面： 90°半精车，精车外圆柱面：前角为90°的车刀。钻头：高速钢刀具，直

径为φ30；直径为φ18；扩孔钻：直径为φ19.8；铰刀：直径为φ20。镗刀，刀杆长度为200.B3H＝16325。

4确定工序尺寸

确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：

工序 号 1 工序 名称 备料 锻造毛坯 粗车，￠179外圆柱面至￠176及端面至31，倒角，钻中心孔 粗镗￠47的孔至￠50，￠77的孔至￠78.5，￠100的孔至￠104 粗车￠61，￠66，￠71，￠81，的外圆柱4 粗车 面至￠58，￠63，￠68，￠78，斜面，倒角，钻中心孔 工序内容 CA6140车床 设 备 YT5硬质合金车刀,外径千分尺，三爪自定心卡盘 工艺装备 2 粗车 3 粗镗 CA6140车床 YT5硬质合金镗刀 游标卡尺，三爪自定心卡盘 CA6140车床 YT5硬质合金车刀,外径千分尺，三爪自定心卡盘 5 热处理 调质处理 YT5硬质合金车刀，外径千分尺，三爪自定心卡盘 6 铰孔 CA6140车精铰中心孔至R1.6 床 CA6140车半精车右大端面至30，粗糙度R3.2 床 CA6140车半精镗￠78.5的内孔至￠79.5 床 CA6140车床 CA6140车床 CA6140车床 Z35 YT5硬质合金镗刀 游标卡尺，三爪自定心卡盘 YT15硬质合金车刀，外径千分尺，专用夹具 YT15硬质合金镗刀 内径千分尺，专用夹具 铰刀，内径千分尺，专用夹具 7 半精车 8 半精镗 9 铰孔 精铰￠80的内孔到要求，倒角 10 半精车 ￠58，￠63，￠68，￠78的外圆柱面至￠56，￠61，￠66，￠76 ￠55，￠60，￠65，￠75的外圆柱面 均布的10个孔到￠18 YT15硬质合金车刀，外径千分尺，专用夹具 YT30硬质合金车刀，外径千分尺，专用夹具 麻花钻头，游标卡尺，专用夹具 11 12 精车 钻孔 13 扩孔 扩均布的10个孔到￠19.5 Z35 硬质合金扩孔钻，内径千分尺，专用夹具 硬质合金铰刀内径千分尺，专用夹具 圆盘铣刀，游标卡尺，专用夹具 圆盘铣刀，专用夹具，内径千分尺 圆盘铣刀，专用夹具，内径千分尺 硬质合金钻头，游标卡尺，专用夹具 14 铰孔 精铰均布的10个孔到￠20，R3.2 Z35 15 粗铣 键槽 XK5025 16 17 18 半精铣 精铣 钻孔 键槽 键槽至R3.2，达到公差要求 斜孔 XK5025 XK5025 Z535 CA6140车床 19 20 去毛刺 去毛刺 检验

1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定

根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

表3外圆柱面φ176 轴段加工余量计算

工序间

工序名称

余量/mm

粗车 毛坯

表4外圆柱面φ55轴段加工余量计算

工序间

工序名称

余量/mm

精车 半精车 粗车 毛坯

1 2

经济精度/mm

IT6 IT10 IT12

表面粗糙度Ra/μm

1.6

尺寸/mm

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

标注工序

3

经济精度/mm

IT12 ±2.5

表面粗糙度Ra/μm

12.5

尺寸/mm 176 179

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

标注工序

?176?0.4

?179?2.5

55 56 58 61

?55?0.019 ?56?0.120

3.2

6.3

3

?58?0.3

?61?2

±2

表5φ60轴段加工余量计算

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