崑山登雲科技職業學院
《機械製造技術》
課程設計
設計題目：
設計「搖臂支架」零件的機械加工
工藝規程及工藝裝備(生產綱領：5000件)
班級：設計者：
指導教師：
設計日期： 年月日～ 月日
序言機械製造工藝學課程設計是在學完了機械製造工藝學和大部分專業課，並進行生產實習的基礎上進行的乙個教學環節。這是我們在學期結束之前對所學課程的一次深入的全面的總複習，也是一次理論聯絡實際的訓練。
這次設計的是搖臂支架。包括零件圖、毛坯零件綜合圖、夾具設計圖、夾具**配圖、夾具其他件各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。根據零件的性質和零件圖上各端麵的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工餘量。
最後擬定工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案。
就我個人而言，我希望通過這次課程設計，對自己今後從事的工作，進行一次適應性訓練，通過設計提公升自己，加強分析、解決問題的能力，為以後的工作打下乙個良好的基礎。同時，我也相信這次課程設計是非常有益的。
機械製造技術課程設計
機械加工技術課程設計是機械加工技術課程教學的乙個不可或缺的輔助環節。它是學生全面綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。它對於培養學生編制機械加工工藝規程和工具機夾具設計的能力，為以後搞好畢業設計和到工廠從事工藝與夾具設計具有十分重要的意義。
本課程設計的目的在於：
(1)培養學生綜合運用機械製造工藝學及相關專業課程(工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術、金屬切削加工及裝備等)的理論知識，結合金工實習、生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等複雜程度零件的工藝規程的能力。
(2)能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計保證加工質量的高效、省力、經濟合理的專用夾具的能力。
(3)使學生熟悉和能夠應用有關手冊、標準、圖表等技術資料，指導學生分析零件加工的技術要求和本企業具備的加工條件，掌握從事工藝設計的方法和步驟。
(4)進一步培養學生機械製圖、設計計算、結構設計和編寫技術檔案等的基本技能。
(5)培養學生耐心細緻、科學分析、周密思考、吃苦耐勞的良好習慣。
(6)培養學生解決工藝問題的能力，為學生今後進行畢業設計和去工廠從事工藝與夾具設計打下良好的基礎。
搖臂支架
一、零件的工藝性分析
（一）零件的作用 ：支撐搖臂按正常軌跡動作。
（二）零件的工藝分析
零件圖中所有尺寸精度如下：
（精度等級查《公差配合與測量技術》p14表1.4而得）
搖臂支架在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。因此，支架材料一般採用高強度碳鋼和合金鋼；該搖臂支架採用35鋼。 耳朵表面要求高頻淬火處理，硬度為52~56hrc。
由列表可知，整個零件對尺寸精度、形位精度要求一般-搖臂支架是形狀不規則的支架類零件，尺寸精度、形位精度要求一般，零件的主要技術要求分析如下：
1. φ4孔的尺寸精度高，主要是保證裡面的鋼珠壓入後孔口收口。
2. 鍛件要求不能有砂眼、疏鬆等缺陷，以保證零件的強度、硬度及剛度，在外力的作用下，不至於發生意外事故。
3. 兩個φ12的軸是比較重要的，也是以後機械加工各工序的主要定位基準。因此加工此軸的工序是比較重要的。
（三）審查搖臂支架的工藝性
分析零件圖可知，該零件除了主要工作表面外，其餘表面加工精度都比較低，不需要高精度的工具機加工，通過銑削，車削，鑽床的粗加工就可以達到加工要求。主要工作表面加工精度雖然相對較高，但在正常的生產條件下，採用較經濟的方法保證質量的加工出來。
由此可見，該零件的工藝性較好。
二、確定生產型別
已知此零件的生產綱領為5000件/年，可確定該生產型別為中批，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序適當集中；加工裝置以通用裝置為主，並大量採用通用夾具和量具。（該零件除了主要工作表面外，其餘表面加工精度都比較低，不需要高精度的工具機加工，通過銑削，車削，鑽床的粗加工就可以達到加工要求）
三 、工藝規程的設計
（一） 確定毛坯的製造形式
由於零件的結構簡單，所以採用金屬型鍛造。工件材料為q235，毛坯的尺寸精度要求為it11～it12級。
（二） 基準的選擇
根據零件圖紙及零件的使用情況分析，知外圓φ12、孔φ4等均應通過正確的定位才能保證，故對基準的選擇應予以分析。
定位基準有粗基準和精基準之分。通常先確定精基準，後確定粗基準。
（1） 精基準的選擇
在底面加工以後各工序則以該底面為定位精基準，這樣就滿足了基準重合與基準統一的原則。搖臂支架的底面是設計基準，選用其做精基準定位加工φ10.5mm孔和φ６.
１mm孔以及搖臂支架的外圓φ20mm。搖臂支架耳朵的端麵做為精基準，可以鑽φ3mm孔和φ4mm孔。這樣就實現了設計基準和工藝基準的重合。
同時也保證了被加工表面的平行度要求。在加工某些麵時，可能會出現基準不重合，這時需要進行尺寸鏈的換算。
（2） 粗基準的選擇
按照粗基準的選擇原則，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，故此處選擇外圓φ20mm的外圓面做粗基準。
（三）工藝路線的擬定
由《特種機械加工技術》p109表3-5、3-6、3-7，列出對搖臂支架外圓柱、孔、表面的加工方法如下：
為保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及各項技術要求，必須制定合理的工藝路線。由於生產綱領為成批生產，所以採用通用工具機配以專用的工具、夾具、量具，並考慮工序集中、加工順序的安排，以提高成產率和減少工具機數量，是生產成本下降。
（四）加工階段的劃分
該零件加工質量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工，半精加工和精加工。
在粗加工階段，首先將精基準準備好，使後續工序都可採用精基準定位加工。保證其他加工表面的精度要求。然後鑽φ10.
5mm孔和φ6.1mm孔。粗車搖臂支架外圓表面和搖臂支架前臂表面，在半精加工階段，完成搖臂支架外圓表面和搖臂支架前臂表面的半精車，以及各種孔的鑽，擴和鉸方案。
在精加工階段，進行搖臂支架前臂表面的磨削加工。
工序的集中和分散
零件選用工序集中的原則安排搖臂支架的加工工序。該搖臂支架的生產型別為大批生產，可以採用萬能型工具機配以專用工夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短付諸實踐，而且由於在一次裝家中加工了許多表面，有利於保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
工序順序的安排
1.機械加工順序
（1）遵循「先基準後其他」的原則。首先加工精基準——搖臂支架的底面。
（2）遵循「先粗後精」的原則。先安排粗加工工序，然後再安排加工工序。
（3）遵循「先主後次」的原則。先加工主要表面——搖臂支架的底面、搖臂支架耳朵端麵、搖臂支架耳朵表面。
（4）遵循「先面後孔」的原則。首先加工各個端麵和表面，後加工各個孔。
2.熱處理工序
模鍛成型後切邊，進行調質。調製硬度為241~285hbs，並進行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面印脫碳而對機械加工帶來的不利影響。
搖臂支架前臂表面在精加工之前需要進行區域性淬火，提高它的耐磨性和在工作中成熟衝擊載荷的能力。
3.輔助工序
在半精加工後，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工後，安排去毛刺、清晰和中檢工序。
綜上所述，該搖臂支架的安排順序為：基準加工——主要加工表面粗加工以及一些餘量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——熱處理——主要表面精加工。
工藝路線方案一
模鍛，區域性淬火
工序：工序010 . 粗車、半精車底面。
工序020. 鑽φ10.5 、φ6.1
工序030. 粗車與半精車外圓，切槽、倒角
工序040. 鑽φ3
工序050. 鑽2×φ2
工序060. 鑽、擴、鉸φ4
工序070. 磨2×φ12，粗磨與半精磨
工序080. 區域性淬火
工藝路線方案二：
模鍛，區域性淬火
工序：工序010. 銑底面
工序020. 鑽φ10.5，φ6.1
工序030. 粗車與半精車外圓，切槽、倒角
工序040. 鑽2×φ2
工序050. 鑽φ3，鑽、擴、鉸φ4
工序060. 磨2×φ12
工序070. 區域性淬火
兩個工藝方案的比較與分析：
兩個工藝方案中除第一道工序不同外，後面的工序都相同，第一道工序是為了獲取精基準。方案
一、方案二都能滿足精度和加工要求，而方案二較方案一，能夠更加的節約時間，提高生出效率，增加效益。
後面的工序均以孔和端麵定位，故基準是重合的，兩方案在這點是相同的。
另外，選擇方案時還應考慮工廠的具體條件等因素，如裝置，能否借用工、夾、量具等。本次設計選擇工藝路線二。根據供需方案二制定出詳細的工序劃分如下所示：
毛坯為精鍛件，在車間銑去毛刺，達到毛坯的技術要求，然後送到機械加工車間來加工。
工序：工序010. 銑底面，頂面
工序020. 粗車與半精車外圓，按要求切槽、倒角、車台階
工序030. 鑽φ3，ra=12.5
工序040. 鑽φ10.5 、φ6.1 兩孔
工序050. 鑽2×φ2
工序060. 鑽、擴、鉸φ4
工序070. 去除搖臂支架毛刺
課程設計說明書
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