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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目： 車床尾座套筒的機械加工
工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
課 題 類 別
學(xué) 生 姓 名
學(xué) 號
班 級
專業(yè)（全稱）
指 導(dǎo) 教 師
200 年 3月
一、本課題設(shè)計（研究）的目的：
本課題是在學(xué)完全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課并進行生產(chǎn)實習(xí)后之后的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計達到如下目的。
1.綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實踐知識，進行車床尾座套筒的機械加工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力。
2.鞏固與擴充“機械工藝學(xué)”等課程所學(xué)內(nèi)容，掌握車床尾座套筒的機械加工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計的方法和步驟。
3.掌握車床尾座套筒的機械加工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉車床尾座套筒的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范并在設(shè)計設(shè)計中加以貫徹。
二、設(shè)計（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述）：
機床是是人類進行生產(chǎn)勞動的重要工具也是社會生產(chǎn)力發(fā)展發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
普通機床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)及自動化，精密機械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床一一數(shù)控機床。數(shù)控機床一經(jīng)使用就顯示出了它獨特的優(yōu)越性和強大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。
但普通機床以其普及面廣和操作方便，在市場上占有舉足輕重的地位，到2020年我國的工業(yè)化基本實現(xiàn)之時，作為工作母機，普通機床都是社會生產(chǎn)力發(fā)展的重要工具。
隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，“復(fù)合、高速、智能、精密、環(huán)?！币殉蔀楫?dāng)今機床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。其中，高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關(guān)部件要適應(yīng)高速加工的需求。目前，數(shù)控機床主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等四種結(jié)構(gòu)類型。?
伴隨著數(shù)控機床主軸向高速化發(fā)展，陶瓷材料（主要指?Si3N4?工程陶瓷）因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，從而成為制造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來越廣泛的應(yīng)用，鑒于陶瓷材料的難加工性，精密陶瓷軸承多為滾動體是陶瓷、內(nèi)外套圈仍由鉻鋼制造的混合陶瓷球軸承。?
精密機床軸承技術(shù)含量高、附加值高、加工難度大，世界各大軸承公司都投入了極大的精力開展精密機床軸承的開發(fā)和研制。目前，國外生產(chǎn)精密機床軸承的生產(chǎn)廠家主要有德國?FAG?公司、法國?SNFA?公司、日本?NSK?公司、瑞典?SKF?公司、日本?NTN?公司等。?
根據(jù)機床行業(yè)“十五”規(guī)劃目標(biāo)，到?2005?年，金屬加工機床年產(chǎn)量達到?20~22?萬臺，其中數(shù)控機床增加到?3~3.5?萬臺（?2003?年數(shù)控機床的生產(chǎn)和銷售已突破?3?萬臺），占總產(chǎn)量的?15%?，國產(chǎn)機床的市場占有率達到?60~65%?。由于近幾年我國機床行業(yè)飛速發(fā)展，到?2005?年，金屬加工機床的年產(chǎn)量肯定超過機床行業(yè)“十五”規(guī)劃目標(biāo)，另外，隨著現(xiàn)代機床向高速、高效、復(fù)合化方向發(fā)展，精密機床所配精密軸承的占有量將大幅度增加。再考慮到巨大的機床改造和維修市場，經(jīng)分析計算預(yù)測，?2005?年金屬加工機床共需配套軸承將超過?5000?萬套，?P5?及其以上級精密軸承?300?萬套左右，其中大約?150?萬套用于機床主軸和滾珠絲杠。這些軸承用量較大的是深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等。?
機床主軸軸承和滾珠絲杠軸承作為機床的精度控制零件，?P4?及其以上級超精密軸承和配對軸承的比例將大幅度上升，比重將由?2002?年的?20%?提高到?2005?年的?40%~50%?左右，總量約為?70?萬套。?
目前機床行業(yè)對?P4?及其以上級超精密角接觸球軸承約?15?萬套的需求量中，一半左右來自諸如?FAG?、?NSK?、?SKF?、?SNFA?等國外著名軸承公司。除了心理因素和品牌效應(yīng)以外，軸承的技術(shù)性能和可靠性是機床客戶選擇進口軸承的主要原因。如果國產(chǎn)超精密軸承的技術(shù)指標(biāo)和可靠性水平能夠與進口軸承相當(dāng)，未來兩年的市場潛力巨大。
三、設(shè)計（研究）的重點與難點，擬采用的途徑（研究手段）：
車床尾座套筒位于普通車床尾部，用于零件的同軸固定，對提高加工精度十分重要，其加工質(zhì)量直接影響加工件質(zhì)量，因為它是車床的重要部件。它位于車床的主軸上。主要作用是使工件前后同軸并定心加工，零件的一端有莫氏4號錐孔，用以裝夾頂針，鉆頭，絞刀，等工具，由于錐孔錐度很小，利用摩擦力的原理，可以傳遞一定的扭距，又因為是錐度配合，所以可以方便的拆卸。零件鍵槽8㎜的作用是防止鉆頭和頂尖旋轉(zhuǎn)，并可以傳遞扭矩。本次設(shè)計旨在保證和提高加工效率。首先進行工藝性分析，確定毛胚類型和毛胚尺寸，根據(jù)車床尾座套筒的零件圖，分析零件的用途和特點，選擇合適的加工設(shè)備，編制零件的機械加工工藝規(guī)程。采用C620臥式床配以專用夾具，并盡量使工序集中起來提高生產(chǎn)率。為提高勞動生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設(shè)計專用夾具。
四、設(shè)計（研究）進度計劃：
1.文獻閱讀，開題報告（第一、二、三周）
2.零件分析（第四、五周）
3.工藝規(guī)程編制（第六、七周）
4.夾具設(shè)計（第八周）
5.畢業(yè)說明書撰寫（第九、十、十、十一、十二、十三周）
6.答辯（第十四、十五、十六周）
五、參考文獻：
[1].王先逵 主編.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006
[2].崇 凱 主編. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006
[3].鄒 青 主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004
[4].孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007
[5].郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004
[6].徐學(xué)林 主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙：湖南大學(xué)出版社，2007
[7].吳宗澤 羅圣國 主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006
[8].余光國 馬俊 主編.機床夾具設(shè)計[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1995
[9].程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標(biāo)準(zhǔn)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4
[10].楊叔子 主編.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8
[11].鄧文英 主編.金屬工藝學(xué) 上冊[M].北京：高等教育出版社，2001
[12].鄧文英 主編.金屬工藝學(xué) 下冊[M].北京：高等教育出版社，2001
[13].李益民 主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7
[14].艾 興 主編.切削用量簡明手冊第三版[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.6
指導(dǎo)教師意見
簽名：
月 日
教研室（學(xué)術(shù)小組）意見
教研室主任（學(xué)術(shù)小組長）（簽章）：
月 日
機 械 加 工 工 序 卡
共16 張
第1張
產(chǎn)品代號
車床尾座套筒
零（部）件代號
車床尾座套筒
零部件名稱
車床尾座套筒
工序號
1
設(shè) 備
材 料
名 稱
車床
名 稱
45鋼
型 號
C620
硬 度
20HRC
夾具名稱編號
刀 具
量 具
輔 具
名 稱
規(guī) 格
名 稱
名 稱
規(guī) 格
名 稱
車刀
YT5
游標(biāo)卡尺
技
術(shù)
等
級
工時定額
班
產(chǎn)
量
準(zhǔn)備及終結(jié)時間
工作地點服務(wù)時間
基本時間
輔助時間
單件時間
0.1
4.6
0.25
4.95
工
序
號
工 序 名 稱 及 內(nèi) 容
加工表面尺寸
切 削 用 量
直徑或?qū)挾?
長度
加工計算長度
切深
走刀量
轉(zhuǎn)速或雙行程數(shù)
切速
走刀次數(shù)
1
粗車Φ55
Φ60mm
285mm
200mm
1
305 r/min
0.958
1
2
右端面
60mm
305 r/min
0.958
1
3
鉆孔Φ30
Φ60mm
188mm
272r/min
0.28
1
4
擴孔Φ30
Φ60mm
188mm
272r/min
0.28
1
編制
設(shè)計
審核
批準(zhǔn)
描圖
校核
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車床尾座套筒的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
摘要
車床尾座套筒是機械產(chǎn)品中常見的套類零件，本設(shè)計為車床尾座套筒零件的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計，包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性，用本文的方案設(shè)計的夾具結(jié)構(gòu)合理，操作和維護方便，符合提高加工零件勞動生產(chǎn)率的要求。
關(guān)鍵詞：車床尾座套筒；工藝規(guī)程；定位基準(zhǔn)；專用夾具
TECHNICAL SCHEDULE OF ENGINE LATHE TAILSTOCK SLEEVES AND DESIGN OF SPECIAL FIXTURE
ABSTRACT
Engine lathe tailstock sleeves is parts of normal machine products,this design is about its technical schedule and special fixture,it consists of three parts,they are technology design、process planning and special fixture design.Analysis to the parts is the first in technology design, design rough structure,choose the right work pushing?, design process route;and than calculating process dimension of each workingstep, tooling? and machining data? is the pivotal issue?;at last design the special fixture,choose and design every component part?,for example, setting element?, clamping element, booting element, jig body? and other parts. Analysis the instrumental rationality??of the fixture structure, schematic design??of this text is rational and Easy operation and maintenance, meet the increased processing requirements of parts labor productivity.
Key words: engine lathe tailstock sleeves; technical schedule; locating datum??; special fixture
目 錄
1 緒論………………………..……………………………….…………………………. …1
1.1 本設(shè)計的內(nèi)容及義……………………………………………………………………1
1.2 課題背景知識…………………………………………………………………………1
1.2.1 零件的功能……………………………………………...…………………….1
1.2.2車床相關(guān)知識介紹……………………………………...……………………. 2
1.2.3機械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識…………………………...……………………. 3
1.2.4機床夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識………………………………...……………………. 4
2 車床尾座套筒的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………... 8
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定………………………………………………. .8
2.1.1 零件的作用……………………………………………...…………………….8
2.1.2 確定零件的生產(chǎn)類型 ………….……………………………………………8
2.1.3 零件的工藝分析 ………….…………………………………………………9
2.2工藝規(guī)程設(shè)計…………………….……………………….…………………………9
2.2.1 確定毛坯的制造形式………………………………………………….…... 9
2.2.2基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………....……..………10
2.2.3制定工藝路線…………………………………………………....…………11
2.2.4 機械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的計算……………………………13
2.2.5繪制毛坯圖…………………………………………………....……………14
2.2.6確定切削用量及基本工時……………………………………………....…15
3 車床尾座套筒零件專用夾具設(shè)計……… ………………….………………..………...32
3.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ………………………………………….…... ……………32
3.1.1 確定定位方案、選擇定位元件………………………………………….…. 32
3.1.2確定夾緊機構(gòu)………………………………………………….……………34
3.1.3確定輔助定位裝置………………………………………….…...…………34
3.2 設(shè)計夾具體 ………………………………………….…... ………………………34
3.2.1問題的提出………………………………………….….……………………34
3.2.2夾具設(shè)計………………………………………….…...……………………34
3.2.3夾具使用說明………………………………………….…... ………………36
4 總結(jié) ………………………………………………………………………………... …38
參考文獻……………………………………………………………………………….……..39
致謝………………………………………………………………………………….….. …40
附錄…………………………………………………………………………….……………..41
附錄A………………………………………………………………….…………………41
附錄B……………………………………………………………..………………………43
1 緒論
1.1 本設(shè)計的內(nèi)容及意義
本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進行。此次的設(shè)計是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。其目的在于：
1．鞏固我們在大學(xué)里所學(xué)的知識，也是對以前所學(xué)知識的綜合性的檢驗；
2．加強我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料；
3．樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)我們的實際工作能力；
4．通過對車床尾座套筒零件的機械制造工藝設(shè)計，使我們在機械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
5.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。
6．通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進一步的提高。
本次設(shè)計的主要內(nèi)容為：首先運用AutoCAD軟件繪制車床尾座套筒零件的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次設(shè)計的零件年產(chǎn)量為10000件，屬大批量生產(chǎn)。其次進行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，車床尾座套筒零件的材料為45鋼，擬采用以鍛造的形式進行毛坯的制造，并確定零件的機械加工工藝路線，完成機械加工工序設(shè)計，進行必要的經(jīng)濟分析。最后，對某道加工工序進行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計。
1.2 課題背景知識
1.2.1零件功能
本設(shè)計所設(shè)計的零件是車床尾座套筒零件，車床尾座套筒的應(yīng)用十分廣泛，因為它是車床的重要部件。它位于車床的主軸上。主要作用是使工件前后同軸并定心加工，零件的一端有莫氏4號錐孔，用以裝夾頂針，鉆頭，絞刀，等工具，由于錐孔錐度很小，利用摩擦力的原理，可以傳遞一定的扭距，又因為是錐度配合，所以可以方便地拆卸。零件鍵槽8+0.085 +0.035㎜的作用是防止鉆頭和頂尖旋轉(zhuǎn)，并可以傳遞扭矩。
1.2.2車床相關(guān)知識介紹
車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。銑床和鉆床等旋轉(zhuǎn)加工的機械都是從車床引伸出來的。
古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進行切削的。
腳踏車床
1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國 人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。
1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床
1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床。
20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。
普通車床 主要組成部件有：主軸箱、交換齒輪箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠、床身、床腳和冷卻裝置?！≈鬏S箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。主軸箱中等主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機床的使用價值就會降低?！∵M給箱：又稱走刀箱，進給箱中裝有進給運動的變速機構(gòu)，調(diào)整其變速機構(gòu)，可得到所需的進給量或螺距，通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削。 絲杠與光杠：用以聯(lián)接進給箱與溜板箱，并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進行工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別?！×锇逑洌菏擒嚧策M給運動的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運動變成刀架直線運動的機構(gòu)，通過光杠傳動實現(xiàn)刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動，以便車削螺紋。刀架：有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車刀并帶動車刀作縱向、橫向或斜向運動。尾架：安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動，以調(diào)整其工作位置。車床尾座套筒位于尾架之中，尾架主要用來安裝后頂尖，以支撐較長工件，也可安裝鉆頭、鉸刀等進行孔加工。床身：是車床京都要求很高的帶有導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個部件，并保證各部件在工作時有準(zhǔn)確的相對位置。冷卻裝置：冷卻裝置主要通過冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域，降低切削溫度，沖走切屑，潤滑加工表面，以提高刀具使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。
普通車床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)及自動化，精密機械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床一一數(shù)控機床。數(shù)控機床一經(jīng)使用就顯示出了它獨特的優(yōu)越性和強大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。
但普通機床以其普及面廣和操作方便，在市場上占有舉足輕重的地位，到2020年我國的工業(yè)化基本實現(xiàn)之時，作為工作母機，普通機床都是社會生產(chǎn)力發(fā)展的重要工具。
1.2.3機械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識
1.機械加工工藝基礎(chǔ)知識
車床尾座套筒機械加工工藝規(guī)程的制訂
（1）.根據(jù)零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析
在對車床尾座套筒進行工藝規(guī)程設(shè)計時，應(yīng)掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證。
掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點，形成工藝規(guī)程設(shè)計的總體構(gòu)想。
分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進行歸納整理。
（2）.計算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
根據(jù)零件圖查表可知，連桿螺釘為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。
（3）.確定毛坯種類和制造方法
機械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)連桿螺釘零件圖所選擇的材料，連桿螺釘零件加工工程中應(yīng)達到的技術(shù)指標(biāo)和加工特點，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟性，如何選擇合適的毛坯種類也是設(shè)計重點。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設(shè)計中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮一下幾個方面因素：a、材料的工藝性能；b、毛坯尺寸、形狀和精度要求；c、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)；d、采用新型材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。
（4）.確定毛坯尺寸和公差
如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術(shù)指標(biāo)。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟型也有很大的影響。
（5）.擬定工藝路線
擬定工藝路線包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是連桿螺釘機械加工工藝規(guī)程設(shè)計制定的重點
（6）.確定各個工序的加工余量，計算工序尺寸及公差
（7）.選擇各個工序的機床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備
（8）.確定各個工序的切削用量和時間定額
（9）.編制工藝文件
1.2.4機床夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識
在機械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
在機床上對工件進行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機床上實現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機床夾具”。
機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設(shè)計制造。
由于專用夾具的設(shè)計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。
機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：
（1）.保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量
夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。
（2）.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本
提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。
（3）.改善工人勞動條件
采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設(shè)計保護裝置，確保操作者安全。
（4）.在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍
工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。
機床夾具分類
（1）.專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設(shè)計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設(shè)計和制造周期較長，制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。
（2）.可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。
可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。
因為這類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達有限目標(biāo)的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。
（3）.專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。
（4）.自動化生產(chǎn)用夾具 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔(dān)負的安裝工件任務(wù)外，還擔(dān)負著沿自動線輸送工件的任務(wù)，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。
屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。
夾具設(shè)計的特點和基本要求
A:夾具設(shè)計的特點
（1）.針對性強，設(shè)計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。
專用夾具是為某零件的某工序設(shè)計的，設(shè)計人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。
（2）.保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設(shè)計的兩項主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計時應(yīng)重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計應(yīng)該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。
（3）.夾緊機構(gòu)對整個夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。
夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構(gòu)的設(shè)計對夾具結(jié)構(gòu)的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設(shè)計的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設(shè)計人員必須使自己的設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。
（4）.夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計時應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。
（5）.設(shè)計周期短，一般不進行強度剛度計算。
夾具設(shè)計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，其設(shè)計周期要求短，因此設(shè)計時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設(shè)計參考。倒是應(yīng)注意，在設(shè)計一些具有較高精度的夾具時，應(yīng)該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。
B:設(shè)計的基本要求
夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為：
（1）.夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。
（2）.保證工件精度。
（3）.保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。
（4）.注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。
2 車床尾座套筒的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
2.1.1 零件的作用
題目所給定的零件是車床尾座套筒，它位于車床的主軸上。主要作用是使工件前后同軸并定心加工，零件的一端有莫氏4號錐孔，用以裝夾頂針，鉆頭，絞刀，等工具，由于錐孔錐度很小，利用摩擦力的原理，可以傳遞一定的扭距，又因為是錐度配合，所以可以方便地拆卸。零件鍵槽8+0.085 +0.035㎜的作用是防止鉆頭和頂尖旋轉(zhuǎn)，并可以傳遞扭矩。
圖2.1 車床尾座零件圖
2.1.2 確定零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：
根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。
根據(jù)本零件的設(shè)計要求，Q=10000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率3%和0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式得出N=10351件/年，零件質(zhì)量較小，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件，本設(shè)計車床尾座套筒零件的的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2.1.3 零件的工藝分析
車床尾座套筒是典型的套類零件，需加工表面為套筒的內(nèi)外表面，現(xiàn)分析如下：
(1)Φ550 -0.013㎜外圓的圓柱度公差為0.005㎜。
(2)莫氏4號錐孔軸心線與Φ550 －0.013㎜外圓軸心線的同軸度公差為Φ0.01㎜。
(3)莫氏4號錐孔軸心線對Φ550 －0.013㎜外圓軸心線的徑向跳動公差為0.01㎜。
(4)鍵槽8+0.085 +0.035㎜對Φ550 －0.013㎜外圓軸心線的平行度公差為0.025㎜，對稱度公差為0.1㎜。
(5)錐孔涂色檢查其接觸面積應(yīng)大于75%。
(6)調(diào)質(zhì)處理28～32HRC。
(7)局部外圓及錐孔淬火45～50HRC。
2.2 工藝規(guī)程設(shè)計
2.2.1 確定毛胚的制造形式
機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個因素。
（1）.材料的工藝性能
材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。
（2）.毛坯的尺寸、形狀和精度要求
毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。
（3）.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。
根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為45鋼， 要承受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷等，所以毛坯形式采用鍛件，其晶粒細小，較均勻、致密，可以保證零件的工作可靠，由于零件為大批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故采用模鍛成型。
2.2.2 基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。
定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)的選擇。由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。
1.粗基準(zhǔn)的選擇原則
為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。
為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。
粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。
由于車床尾座套筒全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。
2.精基準(zhǔn)的選擇原則
“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。
“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。
“自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
“互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)車床尾座套筒零件圖，本零件主要的加工是車削，磨削外圓，銑削平面，故可以用外圓和一端面做粗基準(zhǔn)，用修研后的60°內(nèi)錐孔做精基準(zhǔn)。
2.2.3 制定工藝路線
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用C620-1臥式機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案：
工序1：下料。
工序2：鍛造。
工序3：熱處理（正火）。
工序4：以Φ550 -0.013㎜外圓及端面定位，粗車另一端面及外圓，車端面見平即可，鉆，擴孔Φ28㎜。
工序5：倒頭，以粗車后的外圓及端面定位，粗車外圓及端面，車端面保證總長280㎜，與上序光滑接刀，鉆孔Φ23.5㎜并鉆通。
工序6：熱處理（調(diào)質(zhì)28～32HRC）。
工序7：以左端外圓定位，車右端面保證總長278㎜，擴孔Φ28㎜，車右端頭Φ32㎜×60°內(nèi)錐面。
工序8：以右端外圓定位，半精車外圓Φ550 -0.013㎜，車端面保證總長276㎜，倒頭車另一端外圓，光滑接刀。右端倒角2×45°，左端倒R3圓角。
工序9：以左端外圓定位，精車Φ30+0.025 0㎜，車Φ34㎜×1.7㎜槽，保證3.5㎜和1.7㎜。
工序10：以右端外圓定位，精車莫氏4號錐孔，車左端頭Φ36㎜×60°內(nèi)錐面。
工序11：銑R2圓弧槽。
工序12：銑8+0.085 +0.035㎜×200mm鍵槽。
工序13：鉆6㎜孔。
工序14：修毛刺。
工序15：熱處理，左端莫氏錐孔及160㎜長的外圓部分，高頻感應(yīng)加熱淬火45～50HRC。
工序16：研磨兩端60°內(nèi)錐面。
工序17：以右端外圓定位，粗磨莫氏4號錐孔。
工序18：粗磨Φ550 -0.013㎜外圓。
工序19：以右端外圓定位，精磨莫氏4號錐孔，涂色檢查，接觸面積應(yīng)大于75%，修研60°錐面。
工序20：以左端外圓定位，精車Φ30+0.025 0㎜，修研60°錐面。
工序21：采用兩頂尖定位裝夾工作精磨外圓。
工序22：按圖樣檢查各部尺寸及精度。
工序23：涂油入庫。
(1)在安排加工工序時，應(yīng)將粗、精加工分開，以減少切削應(yīng)力對加工精度的影響。并在調(diào)質(zhì)處理前進行粗加工，調(diào)質(zhì)處理后進行半精加工和精加工。
(2)車床尾座套筒左端莫氏4號錐孔與右端Φ28㎜、Φ30㎜孔，應(yīng)在進行調(diào)質(zhì)處理前鉆通，這樣有利于加熱和內(nèi)部組織的轉(zhuǎn)變，使工件內(nèi)孔得到較好的處理。
(3)精磨Φ550 -0.013㎜外圓時，以兩端60°錐面定位，分兩次裝夾，這樣有利于消除磨削應(yīng)力引起工件變形。也可采用專用錐度心軸定位裝夾工件，精磨Φ550 -0.013㎜外圓。
(4)工序18以后，再采用中心架托夾工件外圓時，由于鍵槽8+0.085 +0.035㎜的影響，這時應(yīng)配做一套筒配合中心架的裝夾，以保證工件旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不發(fā)生振動。
(5) Φ550 -0.013㎜外圓的軸心線是工件的測量基準(zhǔn)，所以磨削莫氏4號錐孔時，定位基準(zhǔn)必須采用Φ550 -0.013㎜外圓。
(6)加工8+0.085 +0.035㎜鍵槽時，應(yīng)在夾具上設(shè)置對稱度測量基準(zhǔn)，在加工對刀時，可邊對刀邊測量，以保證鍵槽8+0.085 +0.035㎜對Φ550 -0.013㎜外圓軸心線的對稱度。
(7) Φ550 -0.013㎜外圓的圓柱度檢驗，可將工件外圓放置在示準(zhǔn)V形塊上 (V形塊放在標(biāo)準(zhǔn)平板上)，用百分表測量出外圓點的圓度值，然后再算出圓柱度值 (見圖2.1)。也可采用偏擺儀方法，先測出工件的圓度值，然后再計算出圓柱度值。
圖2.1在V形塊上檢測工件的圓度值
(8)8+0.085 +0.035㎜鍵槽對稱度的檢驗，采用鍵槽時對稱度量規(guī)進行檢查（見圖2.2）。
a）內(nèi)孔鍵槽量規(guī) b）外圓鍵槽量規(guī)
圖2.2 鍵槽對稱度量規(guī)
(9)用標(biāo)準(zhǔn)莫氏4號錐塞規(guī)涂色檢查工件的錐孔，其接觸面積應(yīng)大于75%。
2.2.4 機械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的計算
“車床尾座套筒”零件材料為45鋼，硬度28～32HRC，毛坯質(zhì)量約為6.5㎏，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
(1)外圓表面。Φ550 -0.013㎜外圓面，公差等級約為IT6，表面粗糙度值要求為Ra 0.4μm，為簡化模鍛毛坯外形，現(xiàn)直接取外圓表面直徑為Φ60㎜，此時直徑余量2Z＝5㎜已能滿足加工要求。
(2)外圓表面沿軸線方向的加工余量及公差。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2－14，其中鍛件重量為6.5㎏，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（長度尺寸）屬于180～315㎜，故長度方向偏差為+1.5 -0.7。
長度和厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2～2.5，其余量值規(guī)定為2.0～2.5，現(xiàn)取2.0㎜。
毛坯直徑的確定，查《機械制造工藝手冊》得
名義直徑（mm） 單面加工余量（mm） 加工表面粗糙度Ra
Φ550 -0.013㎜
粗車 1 12
半精車 1.25 6.3
粗磨 0.3 1.6
精磨 0.2 0.4
零件外圓表面經(jīng)粗車，半精車，粗磨，精磨加工完成，長度方向經(jīng)粗車，半精車加工完成，所以毛坯尺寸為Φ60㎜×285㎜。
(3)毛坯過渡圓角的確定查《工藝手冊》得
取L1段過渡到L2段的毛坯圓角半徑R＝5mm
∴毛坯的內(nèi)圓角半徑取R＝5mm，外圓角半徑取2mm。
2.2.5 繪制毛坯圖
圖2.2 車床尾座毛坯圖
2.2.6 確定切削用量及基本工時
工序1：粗車端面見平即可，車削外圓及鉆，擴孔Φ28㎜。本工序用計算法確定切削用量。
(1)加工條件
工件材料：45鋼正火，σb＝0.60GPa，模鍛。
加工要求：粗車Φ550 -0.013㎜外圓，鉆，擴孔Φ28㎜。
機床：C620-1臥式機床。
刀具：因為粗車帶外皮的的鍛件毛坯，所以選擇刀具材料為YT5的硬質(zhì)合金車刀，刀桿尺寸16㎜×25㎜，刀片厚度4.5㎜，車端面主偏角kγ＝90°，車外圓倒角時主偏角kγ＝45°，副偏角kγ′＝10°，前角γ0＝12°，后角α0＝6°，刃傾角λs＝0°。
(2)計算切削用量
①粗車Φ550 -0.013㎜外圓同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度:
切削深度：單邊余量z＝1㎜，可一次切除。
進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f＝0.5㎜/r。
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ktv＝0.65，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝0.81，kTv＝1.0。
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n＝305r/min。所以實際切削速度
檢驗機床功率：主切削力Fc＝按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
所以
切削時消耗的功率為Pc為
由《切削手冊》表1.30中 C620－1機床說明書可知，C620－1主電動機功率為7.8W，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為305r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.9kW，所以機床功率足夠?？梢哉＜庸?。
校檢機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fc＝757N徑向切削力Fp＝按《切削手冊》表1.29所示公式計算
式中：
所以
而軸向切削力
式中：
所以
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ＝0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為
而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時：
式中，根據(jù)《工藝手冊》表6.2－1， ，則
，故
②鉆，擴孔Φ28㎜:
鉆孔Φ20㎜
f＝0.36㎜/r（見《切削手冊》表2.7）
v＝14.4m/min（見《切削手冊》表2.13及表2.14，按五類加工性考慮）
按機床選取nw＝272r/min（按《切削手冊》表2.35）
所以實際切削速度
切削工時：
式中，根據(jù)《切削手冊》表2.29，入切量及超切量由表2.2查出，則
擴孔Φ26㎜。根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定，查得擴孔鉆擴Φ26㎜孔時的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選
f＝0.9㎜/r
擴孔鉆孔時的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為
v＝0.4v鉆
其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故
按機床選取 nw＝32r/min
切削工時 l1＝3㎜，l2＝1.5㎜，則
工序2：倒頭，以粗車后的外圓及端面定位，粗車外圓及端面，車端面保證總長280㎜，與上序光滑接刀，鉆孔Φ23.5㎜并鉆通。
①倒頭，粗車端面保證總長280㎜:
確定進給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16㎜×25㎜，ap≤3㎜以及工件直徑為60㎜時
f＝0.5～0.7㎜/r
按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取
f＝0.52㎜/r
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度計算公式為（壽命選T＝60min）
（m/min）
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝1.0，ktv＝0.65，kTv＝1.0。
所以
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
（r/min）
按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2－8），與323 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為305 r/min及370 r/min?，F(xiàn)取nw＝305 r/min。如果選370r/min，則速度損失較大。所以實際切削速度v＝57.5m/min。
計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2－1，取
②車另一端外圓至Φ58㎜，與上序光滑接刀:
切削深度：單邊余量z＝1㎜，可一次切除。
進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f＝0.5㎜/r。
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ktv＝0.65，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝0.81，kTv＝1.0。
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n＝305r/min。所以實際切削速度
切削工時：
式中，根據(jù)《工藝手冊》表6.2－1， ，則
，故
③鉆孔Φ23.5mm并鉆通:
f＝0.36㎜/r（見《切削手冊》表2.7）
v＝14.4m/min（見《切削手冊》表2.13及表2.14，按五類加工性考慮）
按機床選取nw＝272r/min（按《切削手冊》表2.35）
所以實際切削速度
切削工時：
式中，入切量及超切量由《切削手冊》表2.29查出mm
則
工序3：夾左端外圓，車右端面保證總長278㎜，擴孔Φ26㎜至28㎜，深186㎜，車右端頭Φ32㎜×60°內(nèi)錐面。
①車右端面保證總長278㎜:
切削深度:ap=2㎜
確定進給量f：根據(jù)《切削手冊》表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16㎜×25㎜，ap≤3㎜以及工件直徑為60㎜時
f＝0.5～0.7㎜/r
按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取
f＝0.52㎜/r
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度計算公式為（壽命選T＝60min）
（m/min）
所以
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
（r/min）
按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2－8），與345 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為305 r/min及370 r/min?，F(xiàn)取nw＝370 r/min。所以實際切削速度v＝67.4m/min。
計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2－1，取
②擴孔Φ26㎜至28㎜，深186㎜:
擴孔Φ26㎜至28㎜。根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定，查得擴孔鉆擴Φ28㎜孔時的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選
f＝0.9㎜/r
擴孔鉆孔時的切削速度，根據(jù)其他有關(guān)資料，確定為
v＝0.4v鉆
其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。故
按機床選取 nw＝32r/min
切削工時 l1＝3㎜，l2＝1.5㎜，則
③車右端頭Φ32㎜×60°內(nèi)錐面：
工序4：半精車外圓至Φ55.5+0.05 -0.05㎜，倒頭車另一端外圓，光滑接刀。車端面保證總長276㎜，右端倒角2×45°，左端倒R3圓角。
①半精車外圓至Φ55.5+0.05 -0.05㎜，倒頭車另一端外圓，光滑接刀。
切削深度：單邊余量z＝1.25㎜，可一次切除。
進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f＝0.5㎜/r。
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ktv＝1.0，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝0.81，kTv＝1.0。
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n＝460r/min。所以實際切削速度
切削工時：
式中，根據(jù)《工藝手冊》表6.2－1， ，則
，故
②車端面保證總長276㎜，右端倒角2×45°，左端倒R3圓角。
切削深度:ap=2㎜
確定進給量f：根據(jù)《切削手冊》表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16㎜×25㎜，ap≤3㎜以及工件直徑為60㎜時
f＝0.5～0.7㎜/r
按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取
f＝0.52㎜/r
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度計算公式為（壽命選T＝60min）
（m/min）
所以
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
（r/min）
按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2－8），與345 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為305 r/min及370 r/min?，F(xiàn)取nw＝370 r/min。所以實際切削速度v＝67.4m/min。
計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2－1，取
工序5：夾左端外圓定位，精車Φ28㎜孔至Φ29.5+0.05 －0.05㎜，深44.5㎜，車Φ34㎜×1.7㎜槽，保證3.5㎜和1.7㎜。
①精車Φ28㎜孔至Φ29.5+0.05 －0.05㎜，深44.5㎜：
切削深度：單邊余量z＝1.5㎜，可一次切除。
進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f＝0.5㎜/r。
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ktv＝1.0，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝0.81，kTv＝1.0。
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n＝960r/min。所以實際切削速度
切削工時：
式中，根據(jù)《工藝手冊》表6.2－1， ，則
，故
②車Φ34㎜×1.7㎜槽，保證3.5㎜和1.7㎜：
確定進給量f：根據(jù)《切削手冊》）表1.7，切刀寬度<3㎜時，進給量
f＝0.06㎜/r
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度計算公式為（壽命選T＝60min）
（m/min）
所以
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
（r/min）
按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2－8）現(xiàn)取nw＝600 r/min。如果選370r/min，則速度損失較大。所以實際切削速度v＝55.7m/min。
計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2－1，取
工序6：精車莫氏4號錐孔至大端尺寸為Φ30.5+0.05 -0.05㎜，車左端頭Φ36㎜×60°內(nèi)錐面。
切削深度：單邊余量z＝1.5㎜，可一次切除。
進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用f＝0.5㎜/r。
計算切削速度：見《切削手冊》表1.27
式中，cv＝242，xv＝0.15，yv＝0.35，m＝0.2.修正系數(shù)kv見《切削手冊》表1.28即
kmv＝1.0，ktv＝1.0，ksv＝0.8，kkv＝1.0，kkrv＝0.81，kTv＝1.0。
確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機床選取n＝960r/min。所以實際切削速度
切削工時：
式中，根據(jù)《工藝手冊》表6.2－1， ，則
，故
工序7：以Φ55.5㎜+0.05 -0.05外圓定位銑R2深2㎜，長160㎜圓弧槽
確定銑削寬度：由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則
ae＝h＝2㎜
確定每齒進給量fz：根據(jù)X62W型銑床說明書（見《切削手冊》表3.30），其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表3.4，fz＝0.08～0.12㎜/z，現(xiàn)取，
fz＝0.12㎜/z
確定切削速度vc和每分鐘進給量vf：根據(jù)表3.9，當(dāng)d0＝80㎜，z＝6㎜，ap ＝12～40㎜，ae＝2㎜，fz≤0.12㎜/z時，vc＝26m/min，n＝103r/min，vft＝71㎜/min。
各修正系數(shù)為：kMV=1.0,kSV＝1.0
故 vc＝vtkv＝26 m/min
n=ntkn=103r/min
vf=vftkv=71㎜/min
根據(jù)說明書，選擇nc＝118 r/min，vfc＝75㎜/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
計算基本工時：
式中，根據(jù)《切削手冊》表3.25，入切量及超切量，則
工序8：以Φ55.5+0.05 -0.05㎜外圓定位裝夾銑8+0.085 +0.035㎜×200mm鍵槽。
確定銑削寬度：由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則
ae＝h＝4.5㎜
確定每齒進給量fz：根據(jù)X62W型銑床說明書（見《切削手冊》表3.30），其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表3.4，fz＝0.08～0.15㎜/z，現(xiàn)取，
fz＝0.15㎜/z
確定切削速度vc和沒分鐘進給量vf：根據(jù)表3.9，當(dāng)d0＝80㎜，z＝6㎜，ap ＝12～40㎜，ae＝4.5㎜，fz≤0.18㎜/z時，vc＝20m/min，n＝79r/min，vft＝73㎜/min。
各修正系數(shù)為：kMV=1.0,kSV＝1.0
故 vc＝vtkv＝20 m/min
n=ntkn=79r/min
vf=vftkv=73㎜/min
根據(jù)說明書，選擇nc＝75r/min，vfc＝75㎜/min
因此實際切削速度和每齒進給量為
計算基本工時：