机械制造技术基础课程设计 (2)

湖南科技大学

《机械制造技术基础》

课程设计

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指导教师：胡忠举

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目录

第1章零件的工艺分析 (2)

（一）轴类零件的用途 (2)

（二）导杆的技术要求 (2)

第2章确定毛坯的种类和制造方法 (4)

（一）确定毛坯的总类 (4)

（二）机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 (4)

第3章工艺路线设计 (6)

（一）定位基准的选择 (6)

（二）制定工艺路线 (7)

（三）工序设计 (8)

第4章选择机床和工艺设备 (10)

第5章确定工序的基本余量 (11)

第6章确定切削用量和时间定额 (14)

第7章小结 (16)

参考文献 (16)

第1章

零件的工艺分析

（一）轴类零件的用途

本次课程设计零件为一导杆，属轴类零件。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。导杆主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，故其广泛应用于各类机械产品中。

（二）导杆的技术要求

1.导杆的技术要求全部技术要求绘制在图中。其表面要求热处理

30~36HRC；

a、孔?20要满足以中心轴线E为基准的对称度要求为0.1mm，垂直度要求为

0.05mm；

b、轴右端?18要满足以中心轴线E为基准的同轴度要求为 0.03mm；

c、轴内螺纹孔4xM6-6H满足深度为8，以中心轴线D为基准的位置度要求满足

0.3mm。

2.通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，尺寸，公差

及技术要求齐全。

零件图样分析

（1）该零件轴段的安排是呈阶梯型，其加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了0.4μm。零件的中心轴是设计基准和工艺基准。

（2）20021.00

Φ+mm对公共轴线的对称度为0.1mm，垂直度为0.05mm。（3）180025.0

Φ-mm的圆柱面对公共轴线的同轴度为? 0.025mm。

（4）4⨯M6-6H对公共轴线的的位置度为? 0.3mm。

（5）零件的材料为38Cr。

（8）热处理30~36HRC。

（9）轴大端加工出C3倒角，轴小端加工出C2倒角。

该零件属于轴类零件，它的所有表面均需要切削加工，各个表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。该零件除工作表面

外，其余表面加工精度较低，通过车削，钻削等的一次加工就可以达到加工要求，主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来，由此可见，该零件的工艺性较好。

3.零件的工艺分析

（1）零件的毛坯材料为45，是典型的轴用材料，综合机械性能良好。该材料是优质合金钢，经调制处理之后具有良好的力学性能和切削加工性能。经淬火加高温回火后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、较好的韧性和塑性。

（2）根据表面粗糙度要求和生产类型，表面加工根围粗加工和精加工。加工时应把精加工和粗加工分开，这样经多次加工以后逐

渐减少了零件的变形误差。

（3）此零件的毛坯为模锻件，外形不需要加工。

（4）该轴的加工以车削为主，车削时应保证外圆的同轴度。

（5）在精车前安排了热处理工艺，以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少，稳定尺寸、减少零件变形。并能保证工件变形

之后能在半精车时纠正。

（6）同一轴心线上各轴孔的同轴度误差会导致轴承装置时歪斜，影响导杆的同轴度和使用寿命。所以在车削磨削过程中，要保证

其同轴度。

第2章

确定毛坯的种类和制造方法

(一) 确定毛坯的总类：选择毛坯，确定毛坯，绘制毛坯图

（1）零件分析

该零件材料为38Cr，考虑到车床在加工过程中要经常正反向旋转，该零件在加工过程中要承受载荷作用，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切

断，保证零件工作可靠。假设为批量生产，零件的轮廓尺寸不大，故采用模

锻成形来制造毛坯。模锻成形后切边，进行调质，调质硬度合适，并进行酸

洗，喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯因脱碳而对

机械加工带来的不利影响。

(2)设计毛坯图

毛坯图如图纸所示。

(二)确定机械加工余量，毛坯尺寸和公差

参照课程设计指导教程第二章第二节确定模锻毛坯尺寸的公差和机械加工余量，查表2-6~表2-9，首先确定下列因素。

1＞锻件公差等级

由于导杆的用途和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2＞锻件质量mf

假设零件成品质量为1.5kg，估算mf=2.5kg。

3＞锻件形状复杂系数S

对导杆零件图进行分析计算，可大致确定锻件外扩的长度，宽度，高度。

S=mf/mN

该锻件为长轴形，其最大直径为53.4mm，长248mm，

估计该零件的形状复杂系数为S2级。

4＞锻件材质系数

由于该导杆材料为38Cr，38Cr表示含碳量为0.38%的合金结构钢，其中Cr平均含量<1.5%，故该锻件的材质系数为M1级。

5＞零件表面粗糙度

由零件图可知，除孔?20，轴中部为0.8um，轴左端?40Ra=0.4um以外，其余加工表面Ra>=1.6um.

（1）确定机械加工余量

根据锻件质量，零件表面粗糙度，，形状复杂系数查表2-9，由此查的单边余量在厚度方向为1.7~2.2mm，水平方向为1.7~2.2mm,各轴向尺寸的单面余量为1.7~2.2mm，孔的单面加工余量查表2-10为2.0mm。

轴端面加工余量的确定：

根据轴的尺寸长度与零件直径，查工艺手册得端面的加工余量为2。

（2）毛坯尺寸和公差