摇臂轴座的机械加工工艺规程设计Word格式.docx

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的前后端面，粗糙度为6.4；

前后端面倒直角

，粗糙度为12.5；

4）

的通孔表面粗糙度没有要求，孔的轴线与

的通孔轴线的平行度为0.01；

5）

外圆的上端面，粗糙度均为12.8；

端面孔倒直角为

6）

的通孔，粗糙度均为12.8；

7）下底面,长40mm、宽32mm；

粗糙度为3.2；

下底面，面积比较大，是大平面，根据零件的加工要求，下底面为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为3.2，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来

根据《机械制造工艺设计简明手册》查的机械加工余量表一

加工表面

基本尺寸（mm）

机械加工余量（mm）（双侧加工时每册的加工余量）

φ24上端面

23mm

2.5

φ34前端面

12mm

φ34后端面

φ28前端面

8mm

φ28后端面

表1.1机械加工余量表一

3.确定加工路线

通过上面零件的分析可知，下底面是整个加工工程中主要的定位基准面，且粗糙度要求为3.2要求较高，因此首先采用半精加工和精加工加工出下底面,再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。

加工路线安排如下：

将零件定位夹紧，加工出下底面，再以下底面为基准加工出

上端面，并钻出

的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出

和

的外圆端面，并钻出

这两个精度要求比较高的通孔，最后镗出各个通孔的倒角。

确定毛坯

1.选择毛坯制造方法

毛坯的种类有：

如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等。

同一种毛坯又可能有不同的制造方法。

为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。

选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素：

1）材料的工艺性能

材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。

例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。

低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；

但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。

2）毛坯的尺寸、形状和精度要求

毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。

直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；

直径相差较大的宜采用锻件。

尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。

形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。

3）零件的生产纲领

选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。

生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；

生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。

根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；

其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；

再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。

因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。

2.确定毛坯尺寸及机械加工总余量

根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长84.5mm，宽32mm，高81mm。

查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT9。

再根据毛坯铸件基本尺寸查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》，按前面已经确定的铸件公差等级CT9差得相应的铸件尺寸公差。

查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》要求的铸件机械加工余量为8～10级选择9级。

如下表：

铸件尺寸公差（mm）

铸件尺寸（mm）

下底面

32mm

1.8

37±

0.9

28±

17±

1.6

13±

0.8

表1.2毛坯尺寸及机械加工总余量表

3.确定铸造斜度

根据《机械制造工艺设计简明手册》[13]表2.2-6本零件毛坯砂型铸造斜度为

～

。

4.确定分型面

由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。

5.毛坯的热处理方式

为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。

6.绘制毛坯图

图1-2摇臂轴座毛坯图

第二节工艺路线的拟定

定位基准的选择

拟定零件加工工艺方案的首要任务主要是选择基准。

它对应加工过程中保证零件表面之间相对位置精度是非常重要的。

在零件加工的第一道工序中，只能使用毛坯的表面来定位，这种基准称为粗基准。

在以后的每道工序中，均采用已加工过的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。

由于粗基准和精基准的用途和作用不同，所以在选择粗基准和精基准时，所考虑问题的侧重点不同。

在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。

1.粗基准的选择原则

1）零件上某个表面不需要加工，则该选择这个不需要加工的表面作为粗基准，这样可以提高加工表面和非加工表面的相对位置精度。

2）为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。

若工件上有很多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。

3）零件的表面若需要加工，而且毛坯比较精确，则应选择加工余量少的表面作为粗基准。

4）为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面加工面积最大作为粗基准。

5）应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。

6）同一尺寸方向上，粗基准一般只选择使用一次。

2.精基准的选择原则

1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。

2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。

3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。

4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。

5）辅助基准。

所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。

根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据摇臂轴座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔

、孔

以及孔

均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔

和孔

设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的

孔和加工后的下底面B作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选

外圆端面及未加工的下底面为粗基准。

1.拟定零件加工工艺路线

根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：

加工面

尺寸精度

表面粗糙度Ra（µ

m）

加工方案

粗加工

半精加工

精加工

IT14

12.8

粗车

3.2

磨

IT11

6.4

铣

φ12.5通孔

钻

φ22通孔

IT8

扩孔

镗

φ16通孔

表1.3摇臂轴座各加工表面方案

1）加工阶段的划分

根据摇臂轴座加工要求，可将加工阶段分为粗加工，半精加工，精加工三个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将下底面和

通孔加工出来，使后续的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；

然后粗铣粗基准

上端面、

外圆前后端面、

外圆前后端面，钻→扩→镗出

通孔和

通孔。

2）工序顺序的安排

机械加工顺序

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工下底面以及

（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

外圆前后端面，

（4）遵循“先面后孔”原则，先加工下底面，

上端面，后加工

通孔；

先加工

外圆前后端面，后加工

通孔，

3）工序的集中与分散

本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。

本零件摇臂轴座的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；

而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

4）热处理工序

机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS170-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。

5）辅助工序

毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。

6）确定工艺路线