机械制造技术课程设计参考工艺资料

1. 钻床主轴套筒的加工
钻床主轴套筒如图6-8所示。

（1）零件分析
该零件尺寸精度和形位公差精度要求中等。

主要表面及其精度要求，外圆Φ50j7(015
00100..--)mm 是套筒最
主要的表面，尺寸精度为IT7，圆柱度公差为0.004mm ，表面粗糙度为Ra0.4m μ，其轴线是零件各项位
置精度要求的基准要素。

孔内结构复杂，两端Φ40J7(014
00110..--)mm 的阶台孔精度为IT7，
圆度公差为0.01mm ，对外圆轴线的同轴度公差为Φ0.02mm ，表面粗糙度为Ra1.6m μ，其阶台端面对外圆轴线的端面圆跳动公差为0.01mm ，表面粗糙度为Ra 0.8m μ。

外圆表面上的齿条精度等级为8级，齿面表面粗糙度为Ra1.6m μ。

（2）工艺措施
1）毛坯选择
根据零件所用材料和结构形状，宜采用45钢无缝钢管作毛坯，以节约原材料和省去钻通孔的工作量。

3）主要表面加工方法选择
Φ50j7外圆各项要求均较高，宜用精磨完成；两个Φ40J7阶台孔采用精车；齿条齿形采用铣齿加工。

2）热处理安排
在粗车后、半精车前安排调质处理。

为消除工艺过程中形成的各种应力，在精磨前安排低温时效。

（3）加工工艺过程
钻床主轴套筒加工工艺过程见表6-2。

图6-8 钻床主轴套筒
表6-2 钻套主轴套筒机械加工工艺过程
工序号 工序名称 工 序 内 容
装夹方法 机床 0 备料 45钢无逢钢管L d D ⨯⨯:54×22×179
1 车 车两端面，保持总长177
夹，托外圆 卧式车床 2 车 粗车外圆，留直径余量1.5～2 两顶尖顶住孔口 卧式车床 3 车
车Φ24内孔至尺寸 夹，托外圆 卧式车床 4
热处理
调质210～240HB
5
车
①车右端面，车Φ40J7孔，留直径余量0.3～0.4，其余各阶台孔车至尺寸：外圆倒角，Φ28孔口倒60°中心锥孔，宽2
②调头装夹，车左端面，总长至尺寸：车Φ40J7孔，留直径余量0.3～0.4，其余各阶台孔车至尺寸：切内槽
Φ46×2；车螺纹、外圆倒角，Φ31孔口倒60°中心锥孔，宽2
夹，托外圆 卧式车床
6 车 半精车外圆，留直径余量0.3～0.4
Φ28，Φ31孔口两
顶尖装夹 卧式车床 7 磨 粗磨外圆至Φ00501050..-
同工序6 外圆磨床 8 铣 粗，精铣齿条（注意外圆留有余量） 外圆与中心孔
“一夹一顶” 卧式铣床 9 铣 铣8×1.5两处槽 同工序8 卧式铣床 10 热处理 低温时效
11 钳 修研两端孔口60°锥面 专用研具 12 磨 精磨外圆Φ50J7至尺寸 两顶尖装夹 外圆磨床 13 车 ①精车Φ40J7孔及阶台端面至尺寸，孔口倒角
②调头装夹，精车Φ40J7孔及阶台端面至尺寸，孔口倒角
夹，托外圆
卧式车床 14
检验
按零件图样技术要求项目检查
钻床主轴套筒如图6-8所示。

（1）零件分析
该零件尺寸精度和形位公差精度要求中等。

主要表面及其精度要求，外圆Φ50j7(015
00100..--)mm 是套筒最
主要的表面，尺寸精度为IT7，圆柱度公差为0.004mm ，表面粗糙度为Ra0.4m μ，其轴线是零件各项位
置精度要求的基准要素。

孔内结构复杂，两端Φ40J7(014
00110..--)mm 的阶台孔精度为IT7，
圆度公差为0.01mm ，对外圆轴线的同轴度公差为Φ0.02mm ，表面粗糙度为Ra1.6m μ，其阶台端面对外圆轴线的端面圆跳动公差为0.01mm ，表面粗糙度为Ra 0.8m μ。

外圆表面上的齿条精度等级为8级，齿面表面粗糙度为Ra1.6m μ。

图6-8 钻床主轴套筒
工序号 工序名称 工 序 内 容
装夹方法 机床 0 备料 45钢无逢钢管L d D ⨯⨯:54×22×179
1 车 车两端面，保持总长177
夹，托外圆 卧式车床 2 车 粗车外圆，留直径余量1.5～2 两顶尖顶住孔口 卧式车床 3 车
车Φ24内孔至尺寸 夹，托外圆 卧式车床 4
热处理
调质210～240HB
隔离衬套如图6-9所示。

图6-9 隔离衬套
（1）零件分析
隔离衬套是发动机螺旋桨轴上的支承衬套，该零件尺寸精度和形位公差精度要求较高，薄壁。

内孔与
螺旋桨轴颈配合（间隙0.01～0.05mm ），用平键周向定位，两油孔Φ2
0107..+-mm 在圆周方向成90º分布，内
侧有宽度为10mm 的贮油槽。

其主要技术要求如下：
外圆轴线对内孔轴线的同轴度公差为Φ0.02mm ，外圆与内孔的圆柱度公差为0.02mm ，右端面对内孔轴线的垂直度公差为0.03mm ，两端面的平行度公差为0.02mm 。

外圆的尺寸精度为IT6，表面粗糙度为Ra0.2m μ。

内孔的尺寸精度为IT7，表面粗糙度为Ra0.4m μ。

零件内孔直径达60mm 左右，壁厚仅有3mm ，为典型的薄壁套筒，且孔内有一个直通键槽，圆周上还有两个油孔，零件刚性很差。

因此，加工中零件的变形是主要工艺问题。

为防止和减小变形，工艺上应采取以下措施：
（2）工艺措施 1）毛坯选择
用合适的无缝钢管模锻，以减小锻造时的内应力，锻造后进行正火处理以消除锻造应力。

采用模锻件，可减小加工余量，从而减小切削引起的变形。

2）热处理工序安排
调质在切削前（毛坯状态）进行，以减少热处理变形对零件的影响。

粗加工后应安排一道低温回火工序，用以消除内应力。

3）工艺阶段划分
为了减小切削力和切削热，以防止和减小加工中工件产生变形，在工艺过程中粗、半精、精加工阶段分开；采取工序分散原则，内、外圆表面须经多次反复加工达到最终要求。

规定合理的切削用量及走刀次
数。

4）减小夹紧引起的变形
如采用开口套、宽软爪、弹性可涨夹具、液性塑料可涨夹具等。

5）采用光整加工方法
为保证内、外圆表面粗糙度要求和形状精度，内孔采用研磨，外圆进行抛光。

（3）加工工艺过程
隔离衬套加工工艺过程如表6-3所示。

3．传动轴如下图所示，按成批生产拟定其工艺过程。

工序号 工序名称 工 序 内 容
定位基准 机床 0 备料 ￠45mm ×217mm
1 铣钻 铣两端面，保持总长215；两端钻中心孔
外圆、端面
铣端面打中心孔专用机床
2 车 一夹一顶：粗车￠40长至41，长165，车￠30、￠25、M20外圆，留余量直径1.0、端面余量0.5；
外圆、中心孔 卧式车床 3 车 掉头一夹一顶：粗车￠35、￠30外圆，留余量直径1.0、端面余量0.5
外圆、中心孔 卧式车床 4 车 一夹一顶：半精车￠30、￠25、M20外圆，留余量直径0.5、端面余量0.3；
外圆、中心孔 卧式车床 5 车 掉头一夹一顶：半精车￠35、￠30外圆，留余量直径0.5、端面余量0.3；
外圆、中心孔 卧式车床 6 车 一夹一顶:车所有空刀槽和倒角，按图纸尺寸和粗糙度要求。

外圆、中心孔 卧式车床 7 钳 划两个键槽线
8 铣 铣8、10两键槽 外圆、端面 立式铣床 9 钳 去毛刺
10 热 调质处理220～240HBS 11 钳 修研两端中心孔
12 车 一夹一顶：车￠40外圆按图成，长165，Ra12.5；车M20外圆至Φ008519-.，Ra0.63； 外圆、中心孔 13 车 一夹一顶：车M20×1.5螺纹； 14 磨 磨外圆￠30±0.0065、Φ0
02025
.-，Ra0.63；靠磨轴肩；
15 磨 磨外圆￠35±0.008、Φ￠30±0.0065，Ra0.63；靠磨轴肩； 16 检验
按图纸终检
4. 图示为连杆零件，材料为HT200，试制定工艺过程
工序号 工序名称 工 序 内 容
定位基准 机床
0 备料 铸件毛坯
1 铣 粗铣Φ40下端面，保证下端Φ40圆台高度尺寸5至5.8，Ra6.3；
φ40外圆和上端面
立式铣床 2 铣 粗铣Φ40上端面，保证台高45至46.6，Ra6.3；
φ40下端面 立式铣床 3 铣 精铣铣Φ40下端面，保证下端Φ40圆台高度尺寸5至，Ra5.0；外圆倒角；
φ40外圆和上端面 立式铣床 4 铣 精铣Φ40上端面，保证台高.
.016040-，Ra5.0；外圆倒角； φ40下端面
立式铣床 5 钳 钻Φ20内孔至Φ19.8，Ra6.3；
φ40外圆和下端面 钻床 6 钳 铰Φ20内孔至Φ0220020.+，Ra2.5；
Φ20内孔 钻床 7 钳 Φ20孔口倒角，Ra5.0；
Φ20内孔 钻床 8
铣
粗铣Φ10下端面，保证下端高度尺寸4至3.5，Ra6.3；
用φ20内孔、连接板侧面中部和下端面 立式铣床 9 铣 粗铣Φ10上端面，保证厚度尺寸12至13.0，Ra6.3； 用φ20内孔、连接板侧面中部和上端面 立式铣床
10 铣 精铣Φ10下端面，保证下端高度尺寸4，Ra5.0； 用φ20内孔、连接板侧面中部和下端面 立式铣床
11 铣 精铣Φ10上端面，保证厚度尺寸12，Ra5.0； 用φ20内孔、连接板侧面中部和上端面 立式铣床
12 钳 钻φ10H7孔至Φ8，Ra6.3； 用φ20内孔、R20外圆和端面
钻床 13 钳
扩φ10H7孔至Φ9.9，Ra5.0； φ10内孔 钻床 14
钳
铰φ10H7孔至Φ015
00
20
.+，Ra2.5； φ10内孔
钻床
15
检
按图纸要求；
5. 端盖盘零件如图所示，按批量生产拟定其工艺过程。

工序号工序名称工序内容定位基准机床
1 下料￠100×55
2 车夹持毛坯一端外圆长12 外圆和端面卧式车床
3 ①车端面见光
4 ②粗车￠52外圆至￠54，长30.5
5 ③钻￠20底孔通
6 ④镗孔至￠33
7 ⑤掉头夹持￠54mm处，长25 外圆和另一端面
8 ⑥车￠94外圆按图成
9 ⑦车端面，Ra3.2，保证总长50.5
10 ⑧检查
11 热处理调质HB220-235
12 车①夹持车￠94外圆，长15 外圆和端面卧式车床
13 ②半精车￠35外圆至￠35.5+0.1
14 ③车￠94右端面，尺寸19+0.21留磨量0.3
15 ④车￠35右端面，保证总长50
⑤半精镗￠33孔至￠34.5
⑥检查
钳划键槽线与钻孔线
钳①钻￠11孔3处按图成外圆和端面
②锪￠17沉孔3处按图成
③检查
拉①拉10键槽按图成，注意键槽深度，有余量外圆和端面插
②检查
磨①磨￠52外圆按图成，靠磨端面，保证尺寸19+0.21外圆和端面外圆磨床
②检查
磨①夹持￠52外圆,找正￠52外圆跳动≯0.03，磨内孔按
图成
外圆和端面内圆磨床②检查
检查按图纸终检。