課程設計舉例
一、零件的分析
（一）零件的作用
題目所給定的零件是汽車pd6擺動臂。車架通過擺動臂與前輪相連， 車架與擺動臂之間有半板簧相連， 高速拖行時起減振作用； 平常工作狀態， 車架與擺動臂之間鎖止， 半板簧不起作用。零件的兩端分別有乙個6㎜和8mm的孔，中間部分有乙個8mm的孔，用以與車架和其他零件的連線。
（二）零件的工藝分析
萬向節滑動叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現分析如下：
1．以φ8㎜孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：乙個φ8㎜的孔及其倒角，與φ8㎜的孔有平行度要求的兩個孔機器倒角，分別為φ6mm和φ8mm。
2．以φ50㎜花鍵孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ50㎜十六齒方齒花鍵孔，φ55㎜階梯孔，以及φ65㎜外圓表面和m60×1㎜的外螺紋表面。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
（1）φ50㎜花鍵孔與φ㎜二孔中心聯線的垂直度公差為100:0.2；
（2）φ39㎜二孔外端面對φ39㎜孔垂直度公差為0.1㎜；
（3）φ50㎜花鍵槽寬中心線與φ39㎜中心線偏轉角度公差為2。
由以上分析可知， 對於這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然後借助於專用加具加工另一組表面，並且保證它們之間的位置精度要求。
二、工藝規程設計
（一）確定毛坯的製造形式
零件材料為45鑄鋼。考慮到汽車在執行中要經常加速及正、反向行駛，零件在工作過程中則經常承受交變載荷及衝擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由於零件年產量為4000件，已達大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可採用模鍛成型。
這從提高生產率、保證加工精度上考慮，也是應該的。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。
（1）粗基準的選擇。對於一般的軸類零件而言，以外圓作為基準是完全合理的。但對本零件來說，如果以65㎜外圓（或62㎜外圓）表面作基準（四點定位），則可能造成這一組內外圓柱表面與零件的叉部外形不對稱。
按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不同加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現選取叉部兩個㎜孔的不加工外輪廓表面作為基準，利用一組共兩個短v形塊支承這兩個㎜外圓輪廓作主要定位面，以消除四個自由度，再用一對自動定心的窄口卡爪，夾持在65㎜外圓柱面上，用以消除兩個自由度，達到完全定位。
（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以後還要專門計算，此處不再重複。
（三）制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮採用萬能性工具機配以專用工夾具，並盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工序ⅰ 車外圓62㎜，60㎜，車螺紋m60×1㎜。
工序ⅱ 兩次鑽孔並擴鑽花鍵底孔43㎜，鍃沉頭孔55㎜。
工序ⅲ 倒角5×30。
工序ⅳ 鑽rc18底孔。
工序ⅴ 拉花鍵孔。
工序ⅵ 粗銑 39㎜二孔端麵。
工序ⅶ 精銑 39㎜二孔端麵。
工序ⅷ 鑽、擴、粗鉸、精鉸兩個39㎜孔至圖樣尺寸並鍃倒角2×45°。
工序ⅸ 鑽m8㎜底孔6.7㎜，倒角120°。
工序ⅹ 攻螺紋m8㎜，rc18。
工序ⅺ 衝箭頭。
工序ⅻ 檢查。
2.工藝路線方案二
工序ⅰ 粗銑 39㎜二孔端麵。
工序ⅱ 精銑 39㎜二孔端麵。
工序ⅲ 鑽 39㎜二孔。（不到尺寸）
工序ⅳ 鏜39㎜二孔。（不到尺寸）
工序ⅴ 精銑 39㎜二孔，倒角 2×45°。
工序ⅵ 車外圓62㎜，60㎜，車螺紋m60×1㎜。
工序ⅶ 鑽、鏜孔43㎜，並鍃沉頭孔55㎜。
工序ⅷ 倒角 5×30°。
工序ⅸ 鑽rc18底孔。
工序ⅹ 拉花鍵孔。
工序ⅺ 鑽m8㎜底孔6.7㎜，倒角120°。
工序ⅻ 螺紋m8㎜，rc18。
工序ⅹⅲ 衝箭頭。
工序ⅹⅳ 檢查。
3.工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在於：方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組表面，然後以此為基面加工39㎜二孔；而方案二則與此相反，先是加工39㎜孔，然後再以此二孔為基準加工花鍵孔及其外表面。兩相比較可以看出，先加工花鍵孔後再以花鍵孔定位加工39㎜二孔，這時的位置精度較易保證，並且定位及裝夾都比較方便。
但方案一中的工序ⅷ雖然代替了方案二中的工序ⅲ、ⅳ、ⅴ，減少了裝夾次數，但在一道工序中要完成這麼多工作，除了選用專門設計的組合工具機（但在成批生產時，在能保證加工精度的情況下，應盡量不選用專用組合工具機）外，只能選用轉塔車床，利用轉塔頭進行加工。而轉塔車床目前大多選、用於粗加工，用來在此處加工39㎜二孔是不合適的，因此決定將方案二中的工序ⅲ、ⅳ、ⅴ移入方案一，改為兩道工序加工。具體工藝過程如下：
工序ⅰ 車外圓62㎜，60㎜，車螺紋m60×1㎜。粗基準的選擇如前所述。
工序ⅱ 兩次鑽孔並擴鑽花鍵底孔43㎜，鍃沉頭孔55㎜，以62㎜外圓為定位基準。
工序ⅲ 倒角5×30。
工序ⅳ 鑽rc18錐螺紋底孔。
工序ⅴ 拉花鍵孔。
工序ⅵ 粗銑 39㎜二孔端麵，以花鍵孔及其端麵為基準。
工序ⅶ 精銑 39㎜二孔端麵。
工序ⅷ 鑽孔兩次並擴孔39㎜。孔至圖樣尺寸並鍃倒角 2×45°。
工序ⅸ 精鏜並細鏜 39㎜二孔，倒角 2×45°。工序ⅵ、ⅷ、ⅸ的定
位基準均與工序ⅳ相同。
工序ⅹ 鑽m8㎜底孔6.7㎜，倒角120°。
工序ⅺ 攻螺紋m8㎜，rc18。
工序ⅻ 衝箭頭。
工序ⅹⅲ 檢查。
以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能採取的加工手段之後，就會發現仍有問題，主要表現在39㎜兩個孔其端麵加工要求上。圖樣規定：
39㎜二孔中心線應與55㎜花鍵孔垂直，垂直度公差為100:0.2；39㎜二孔與其外端麵應垂直，垂直度公差為0.
1㎜。由此可以看出：因為39㎜二孔的中心線要求與55㎜花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測量39㎜孔時應以花鍵孔為基準。
這樣做，能保證設計基準與工藝基準相重合。在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。同理，39㎜二孔與其外端麵的垂直度（0.
1㎜）的技術要求在加工與測量時也應遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中沒有這樣做：39㎜孔加工時，以55㎜花鍵孔定位（這是正確的）；而39㎜孔的外端麵加工時，也是以55㎜定位的。
這樣做，從裝夾上看似乎比較方便，但卻違反了基準重合的原則，造成了不必要的基準不重合誤差。具體來說，當39㎜二孔的外端麵以花鍵孔為基準加工時，如果兩個端麵與花鍵孔中心線已保證絕對平行的話（這是很難的）。那麼由於種種原因39㎜二孔中心線與花鍵孔仍有100:
0.2的垂直度公差，則39㎜孔與其外端麵的垂直度誤差就會很大，甚至會造成超差而報廢。這就是由於基準不重合而造成的惡果。
為了解決這個問題，原有的加工路線可仍大致保持不變，只是在39㎜二孔加工完了以後，再增加一道工序：以39㎜孔為基準，磨39㎜二孔外端麵。這樣做，可以修正由於基準不重合造成的加工誤差，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾較方便的特點。
因此，最後的加工路線確定如下 ：
工序ⅰ 車端麵及外圓62㎜，60㎜併車螺紋m60×1㎜。以兩個叉耳外輪廓及62㎜外圓為粗基準，選用c620-1我式車床並加專用夾具。
工序ⅱ 鑽、擴花鍵孔43㎜，並鍃沉頭孔55㎜。以62㎜外圓為基準，選用c365l轉塔車床。
工序ⅲ 內花鍵孔5×30倒角。選用c620-1車床加專用夾具。
工序ⅳ 鑽錐螺紋rc18底孔。選用z525立式鑽床及專用鑽模。這裡安排鑽rc18底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時為消除回**由度而設定的乙個定位基準。
本工序以花鍵內底孔定位，並利用叉部外輪廓消除回**由度。
工序ⅴ 拉花鍵孔。利用花鍵內底孔、55㎜端麵及rc18錐螺紋底孔定位，選用l6120臥式拉床加工。
工序ⅵ 粗銑 39㎜二孔端麵，以花鍵孔定位，選用x63臥式銑床加工。
工序ⅶ 鑽、擴 39㎜二孔及倒角。以花鍵孔及端麵定位，選用z535立式鑽床加工。
工序ⅷ 精、細鏜39㎜二孔。選用t740型臥式金剛鏜床及專用夾具加
工以花鍵內孔及其端麵定位。
工序ⅸ 磨39㎜二孔端麵，保證尺寸㎜，以39㎜孔及花鍵孔定
位，選用m7130平面磨床及專用夾具加工。
工序ⅹ 鑽叉部四個m8㎜螺紋底孔並倒角。選用z525立式鑽床及專用夾具加工，以花鍵孔及孔39㎜定位。
工序ⅺ 攻螺紋4-m8㎜及rc18。
工序ⅻ 衝箭頭。
工序ⅹⅲ 檢查。
以上工藝過程詳見附表1「機械加工工藝過程卡片」。
三 、夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
經過與指導老師協商，決定設計第ⅵ道工序——粗銑 39mm二孔端麵的銑床夾具。本夾具將用於x63式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑床，對工作的兩個端麵同時進行加工。
（一）問題的提出
本夾具主要用來粗銑39mm二孔的兩個端麵，這兩個端面對￠39㎜孔及花鍵都有一定的技術要求。但加工本道工序時，39㎜孔尚未加工，而且這兩個端麵在工序ⅸ還要進行磨加工。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產試驗率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。
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164012203機械製造工藝學課程設計說明書目錄
機械製造工藝學課程設計說明書目錄 目錄前言 一零件的分析 一 零件的作用 二 零件的工藝分析 三 零件的結構特點 四 關鍵表面的技術要求分析 二工藝規程的設計 一 確定生產型別 二 確定毛坯的製造形式 三 基準的選擇 四 各表面和孔加工方法的確定 五 工序安排的原則 六 工序集中和分散的考慮 七 加...
機械製造工藝學
一 是非題 10分 1.任一零件可以有多個尺寸參與裝配尺寸鏈 2.夾緊力的分布應該盡可能使夾緊力朝向工件的主要定位面，而且盡量靠近工件的加工部位 3.所有金屬表面的精加工均可採用磨削加工方法得到 4.當裝配精度要求較低時，可採用完全互換法裝配 5.在乙個尺寸鏈中增環的最少個數是乙個 6.菱形銷用在一...