机械制造工艺学课程设计
设计计算说明书
设计题目：机油泵传动轴支架机械加工工艺规程制订
目录
第一节 序言 .............................................. 4 第二节 零件分析 .......................................... 4 一、 零件的功用分析 ................................... 4 二、 零件的工艺分析 .................................. 5 第三节 机械加工工艺规划制订 .............................. 5 一、确定毛坯制造形式 .................................. 5 二、 选择定位基准 ..................................... 6 三、 选择加工方法 ..................................... 6 四、 制订工艺路线 ..................................... 7 六、确定加工余量及毛坯尺寸 ............................ 9 七、 工序设计 ........................................ 11 八、 确定切削用量和基本时间 .......................... 11
第一节 序言
机械制造工艺学课程设计是我们融会贯通大学所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。
机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。
第二节 零件分析
一、零件的功用分析
本次课程设计我们小组的任务是针对生产实际中的一个零件———机油泵传动轴支架。其用于轴承的传递，当然机油泵传动轴支架并不仅仅用于此，还有很多功能。从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、内孔等。其中，表面粗糙度要求最低的是孔3*Φ11及孔Φ32，粗糙度为Ra12.5，粗糙度要求最高的是定位销孔2*Φ8，表面粗糙度为Ra3.2以及上表面K。该外圆平面K也是机油泵传动轴支架的主要设计基准。孔Φ32的公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ra3.2，可以通过钻、扩、铰来保证。上表面K需要通过初刨和精刨来达到需要保证的尺寸。3*Φ11孔不是很重要，只是固定作用，因此加工该
孔不是很复杂；通过钻床加工出来。2个定位销孔则需要有一定的位置要求，因此相对于上一道工序则需要在钻床是钻、扩、铰2*Φ8孔。钻后再扩钻再铰就可以达
到精度要求。
对机油泵传动轴支架零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。
二、零件的工艺分析
机油泵传动轴支架共有两组加工加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：
1．以K面为基准的加工表面
+0.025+0.1
这一组加工表面包括：72.330mm,φ32H7(0)mm。其中，主要加工表
面
为A基准面。
+0.015
2．以2-φ8H7(0)沉孔φ10*90°为中心的加工表面
+0.015
5 这一组加工表面包括：2-φ8H7(0)沉孔φ10*90°，10±0.0mm,
26±0.2mm, 223±0.05mm，φ11轴线的位移度不大于R0.25。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
（1） φ32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01 （2） φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05
+0.015
（3） φ32H7轴线和一个φ8H7(0)距离54±0.12mm。
由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，
然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度。
第三节 机械加工工艺规划制订
一、确定毛坯制造形式
零件材料为HT15-33，灰铸铁抗拉强度不低于150MPa，抗弯强度不低于330MPa，根据材料性质，因此应该选用铸件，由于该零件年产量为5000件，已
达大批生产的的水平，而且零件的轮廓尺寸也不大，故可铸造成型。由表5-2可知，选择砂型机器造型，铸件的公差等级为CT9级。
二、选择定位基准
定位基准的选择是工艺规程制订重的重要工作，，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理地选择定位基准，可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构域种类、提到生产率。
（1）粗基准的选择。对于一般的支架类零件而言，以支架底面的相对面作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，如果以支架底面的相对面作为粗基准，则可能造成B-B面基准无法保证，因此，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）现选取以下图所示C面为粗基准。
选取C面为粗基准，利用四块压板压紧中间的筋板，不完全定位以消除
和
。为下一步加工打下基础。
（2）精基准的选择。主要考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
三、选择加工方法
1、 平面的加工
平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。而对于K面粗糙度为
Ra6.3通过粗铣以及精铣就可以达到。 2、孔加
Φ32孔内壁粗糙度为Ra6.3所以就用钻-扩-铰，钻孔铰该孔后就可以达到这个精度要求，满足安装配合F7，并且用YT锥柄麻花钻。同样3*Φ11以及2*Φ8的销孔也可以用钻床加工出来。
四、制订工艺路线
制定加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案一 工序05 铣A面
工序10 钻3-φ11mm孔j
工序15 钻、扩、铰孔2-φ8mm，并锪倒角1³45° 工序20 铣φ32mm D向端面
工序25 加工φ32mm，并锪倒角1.5³45° 工序30 铣φ32mm C向端面，并锪倒角1.5³45° 工序35 钻30°方向φ11mm孔 工序40 检验
工艺路线方案二
工序05 铣φ32mm D向端面
工序10 加工孔φ32mm，并锪倒角1.5³45° 工序15 铣φ32mm C向端面，并锪倒角1.5³45° 工序20 铣A面 工序25 钻3-φ11mm孔
工序30 钻、扩、铰孔2-φ8mm，并锪倒角1³45° 工序35 钻30°方向φ11mm孔 工序40 检验
上述两个工艺方案的特点在于：方案一先以E面为基准直接加工出A面，然后以A面为基准进行3-φ11mm和2-φ8mm的加工，然后再处理C、D面和φ32mm孔；而方案二刚好相反，先处理C、D面和φ32mm孔，再加工A面和3-φ11mm和2-φ8mm，两相比较可以看出，方案一工序非常集中，定位、加工和装夹都非常方便，但方案一无法保证与B-B面的相关尺寸的精度，即
10±0.05mm和26±0.2mm。在方案二中，与B-B面的相关尺寸的精度得到保
证，但54±0.12mm和φ32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01，φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05，平行度和垂直度又难以保证，因此这两个方案都不太合适，综合考虑，虽然图纸并未要求对C面和D面进行加工，但加工C面和D面有利于保证垂直度和平行度，而且C、D面的加工量并不大，因此修改加工工艺如下： 工序10 粗铣，半精铣A面
工序20 钻、扩孔2-φ8mm，并锪沉孔φ10³90°
钻、扩孔3-φ11mm
工序30 铣圆柱φ32mmC向端面，铣圆柱φ32mmD向端面
工序40 粗镗、精镗φ32mm孔，锪φ32mm孔倒角1.5³45° 工序50 钻、扩30°方向φ11mm孔 工序60 去毛刺 工序70 检查 工序80 入库
六、确定加工余量及毛坯尺寸 (一)确定加工余量
“机油泵传动轴支架”零件材料为HT200，硬度硬度为HB170~240，毛坯重量约为5kg，生产类型为大批生产，采用铸造灰铸铁毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
表3-1 支架个加工表面余量
（二）确定毛坯基本尺寸
加工表面的毛坯尺寸只需尺寸加上查询的相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示。
（三）确定毛坯尺寸公差
铣削公差：现规定本工序（粗铣）的加工精度为IT11级，因此可知本工序加工公差为-0.05mm(入体方向)。
由于本设计规定零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。
A面分两次加工，因此加工余量和工序间余量如下： 毛坯名义尺寸： 98.33+2.5=100.83mm 毛坯最大尺寸： 100.83+1.2=102.03mm² 毛坯最小尺寸： 100.83-0.6=100.23mm 粗铣后最大尺寸： 98.33+0.1=98.93mm 粗铣后最小尺寸： 98.33-0.05=98.28mm
（四）绘制毛坯简图
根据以上内容及砂型铸造的有关标准及规定，绘出毛坯简图，如图3-1所示：
七、工序设计
一、选择加工设备
（1）工序10：XA5032立式铣床。
二、选择刀具
（1）铣刀 铣平面都选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀。
八、确定切削用量和基本时间
（一）工序10：（粗铣A面，留精加工量0.5mm）
1、切削用量
本道工序是粗铣端面，已知加工材料为HT15-33，选用XA5032型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀d=80mm，齿数z=10，孔径
11
︒︒γ=10α=12ooD=27mm，宽L=36mm。确定铣刀角度，选择前角，后角，
︒︒主偏角kr=60螺旋角β=10。
（1）确定每齿进给量
7.5kW,查表每齿进给量af ,知XA5032型立式铣床的主电动机功率为选择每齿进给量af=0.2~0.3mm/zaf=0.2mm/z。
（2）选择铣刀磨钝标准和耐用度,选择铣刀后刀面磨损极限值为 2.0mm，查表知端铣刀的合理耐用度T=122min。
（3）确定切削速度v和工作台每分钟进给量
削速度为15~20m/min，则铣床主轴转速范围是
根据XA5032机床的标准主轴转速，由表5-13选取n=60r/min，则实际铣削速度为
n=1000v=59.7~79.8r/minπdvf 查表知，高速钢铣刀铣
工作台每分钟进给量为
vf=fn=afzn=120mm/min
根据工作台标准纵向进给量，根据表5-13中工作台选取，则实际的每齿进给量为
2、基本时间 af=vfzn=0.2mm/z
tm=lw+l1+l2=1.33minvf
12
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机械制造工艺学课程设计
设计计算说明书
设计题目：机油泵传动轴支架机械加工工艺规程制订
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第一节 序言 .............................................. 4 第二节 零件分析 .......................................... 4 一、 零件的功用分析 ................................... 4 二、 零件的工艺分析 .................................. 5 第三节 机械加工工艺规划制订 .............................. 5 一、确定毛坯制造形式 .................................. 5 二、 选择定位基准 ..................................... 6 三、 选择加工方法 ..................................... 6 四、 制订工艺路线 ..................................... 7 六、确定加工余量及毛坯尺寸 ............................ 9 七、 工序设计 ........................................ 11 八、 确定切削用量和基本时间 .......................... 11
第一节 序言
机械制造工艺学课程设计是我们融会贯通大学所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。
机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。
第二节 零件分析
一、零件的功用分析
本次课程设计我们小组的任务是针对生产实际中的一个零件———机油泵传动轴支架。其用于轴承的传递，当然机油泵传动轴支架并不仅仅用于此，还有很多功能。从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、内孔等。其中，表面粗糙度要求最低的是孔3*Φ11及孔Φ32，粗糙度为Ra12.5，粗糙度要求最高的是定位销孔2*Φ8，表面粗糙度为Ra3.2以及上表面K。该外圆平面K也是机油泵传动轴支架的主要设计基准。孔Φ32的公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ra3.2，可以通过钻、扩、铰来保证。上表面K需要通过初刨和精刨来达到需要保证的尺寸。3*Φ11孔不是很重要，只是固定作用，因此加工该
孔不是很复杂；通过钻床加工出来。2个定位销孔则需要有一定的位置要求，因此相对于上一道工序则需要在钻床是钻、扩、铰2*Φ8孔。钻后再扩钻再铰就可以达
到精度要求。
对机油泵传动轴支架零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。
二、零件的工艺分析
机油泵传动轴支架共有两组加工加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：
1．以K面为基准的加工表面
+0.025+0.1
这一组加工表面包括：72.330mm,φ32H7(0)mm。其中，主要加工表
面
为A基准面。
+0.015
2．以2-φ8H7(0)沉孔φ10*90°为中心的加工表面
+0.015
5 这一组加工表面包括：2-φ8H7(0)沉孔φ10*90°，10±0.0mm,
26±0.2mm, 223±0.05mm，φ11轴线的位移度不大于R0.25。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
（1） φ32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01 （2） φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05
+0.015
（3） φ32H7轴线和一个φ8H7(0)距离54±0.12mm。
由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，
然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度。
第三节 机械加工工艺规划制订
一、确定毛坯制造形式
零件材料为HT15-33，灰铸铁抗拉强度不低于150MPa，抗弯强度不低于330MPa，根据材料性质，因此应该选用铸件，由于该零件年产量为5000件，已
达大批生产的的水平，而且零件的轮廓尺寸也不大，故可铸造成型。由表5-2可知，选择砂型机器造型，铸件的公差等级为CT9级。
二、选择定位基准
定位基准的选择是工艺规程制订重的重要工作，，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理地选择定位基准，可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构域种类、提到生产率。
（1）粗基准的选择。对于一般的支架类零件而言，以支架底面的相对面作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，如果以支架底面的相对面作为粗基准，则可能造成B-B面基准无法保证，因此，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）现选取以下图所示C面为粗基准。
选取C面为粗基准，利用四块压板压紧中间的筋板，不完全定位以消除
和
。为下一步加工打下基础。
（2）精基准的选择。主要考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
三、选择加工方法
1、 平面的加工
平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。而对于K面粗糙度为
Ra6.3通过粗铣以及精铣就可以达到。 2、孔加
Φ32孔内壁粗糙度为Ra6.3所以就用钻-扩-铰，钻孔铰该孔后就可以达到这个精度要求，满足安装配合F7，并且用YT锥柄麻花钻。同样3*Φ11以及2*Φ8的销孔也可以用钻床加工出来。
四、制订工艺路线
制定加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案一 工序05 铣A面
工序10 钻3-φ11mm孔j
工序15 钻、扩、铰孔2-φ8mm，并锪倒角1³45° 工序20 铣φ32mm D向端面
工序25 加工φ32mm，并锪倒角1.5³45° 工序30 铣φ32mm C向端面，并锪倒角1.5³45° 工序35 钻30°方向φ11mm孔 工序40 检验
工艺路线方案二
工序05 铣φ32mm D向端面
工序10 加工孔φ32mm，并锪倒角1.5³45° 工序15 铣φ32mm C向端面，并锪倒角1.5³45° 工序20 铣A面 工序25 钻3-φ11mm孔
工序30 钻、扩、铰孔2-φ8mm，并锪倒角1³45° 工序35 钻30°方向φ11mm孔 工序40 检验
上述两个工艺方案的特点在于：方案一先以E面为基准直接加工出A面，然后以A面为基准进行3-φ11mm和2-φ8mm的加工，然后再处理C、D面和φ32mm孔；而方案二刚好相反，先处理C、D面和φ32mm孔，再加工A面和3-φ11mm和2-φ8mm，两相比较可以看出，方案一工序非常集中，定位、加工和装夹都非常方便，但方案一无法保证与B-B面的相关尺寸的精度，即
10±0.05mm和26±0.2mm。在方案二中，与B-B面的相关尺寸的精度得到保
证，但54±0.12mm和φ32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01，φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05，平行度和垂直度又难以保证，因此这两个方案都不太合适，综合考虑，虽然图纸并未要求对C面和D面进行加工，但加工C面和D面有利于保证垂直度和平行度，而且C、D面的加工量并不大，因此修改加工工艺如下： 工序10 粗铣，半精铣A面
工序20 钻、扩孔2-φ8mm，并锪沉孔φ10³90°
钻、扩孔3-φ11mm
工序30 铣圆柱φ32mmC向端面，铣圆柱φ32mmD向端面
工序40 粗镗、精镗φ32mm孔，锪φ32mm孔倒角1.5³45° 工序50 钻、扩30°方向φ11mm孔 工序60 去毛刺 工序70 检查 工序80 入库
六、确定加工余量及毛坯尺寸 (一)确定加工余量
“机油泵传动轴支架”零件材料为HT200，硬度硬度为HB170~240，毛坯重量约为5kg，生产类型为大批生产，采用铸造灰铸铁毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
表3-1 支架个加工表面余量
（二）确定毛坯基本尺寸
加工表面的毛坯尺寸只需尺寸加上查询的相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示。
（三）确定毛坯尺寸公差
铣削公差：现规定本工序（粗铣）的加工精度为IT11级，因此可知本工序加工公差为-0.05mm(入体方向)。
由于本设计规定零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。
A面分两次加工，因此加工余量和工序间余量如下： 毛坯名义尺寸： 98.33+2.5=100.83mm 毛坯最大尺寸： 100.83+1.2=102.03mm² 毛坯最小尺寸： 100.83-0.6=100.23mm 粗铣后最大尺寸： 98.33+0.1=98.93mm 粗铣后最小尺寸： 98.33-0.05=98.28mm
（四）绘制毛坯简图
根据以上内容及砂型铸造的有关标准及规定，绘出毛坯简图，如图3-1所示：
七、工序设计
一、选择加工设备
（1）工序10：XA5032立式铣床。
二、选择刀具
（1）铣刀 铣平面都选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀。
八、确定切削用量和基本时间
（一）工序10：（粗铣A面，留精加工量0.5mm）
1、切削用量
本道工序是粗铣端面，已知加工材料为HT15-33，选用XA5032型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀d=80mm，齿数z=10，孔径
11
︒︒γ=10α=12ooD=27mm，宽L=36mm。确定铣刀角度，选择前角，后角，
︒︒主偏角kr=60螺旋角β=10。
（1）确定每齿进给量
7.5kW,查表每齿进给量af ,知XA5032型立式铣床的主电动机功率为选择每齿进给量af=0.2~0.3mm/zaf=0.2mm/z。
（2）选择铣刀磨钝标准和耐用度,选择铣刀后刀面磨损极限值为 2.0mm，查表知端铣刀的合理耐用度T=122min。
（3）确定切削速度v和工作台每分钟进给量
削速度为15~20m/min，则铣床主轴转速范围是
根据XA5032机床的标准主轴转速，由表5-13选取n=60r/min，则实际铣削速度为
n=1000v=59.7~79.8r/minπdvf 查表知，高速钢铣刀铣
工作台每分钟进给量为
vf=fn=afzn=120mm/min
根据工作台标准纵向进给量，根据表5-13中工作台选取，则实际的每齿进给量为
2、基本时间 af=vfzn=0.2mm/z
tm=lw+l1+l2=1.33minvf
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