机械制造关键技术基础专业课程设计指导书.doc

机 械 制 造 技 术 基 础
课 程 设 计 指 导 书

辽宁工程技术大学
二OO八年三月

前 言

目 录
第一章 概述…………………………………………1
第一节 课程设计目………………………………………………1
第二节 课程设计规定………………………………………………1
第三节 课程设计时间安排…………………………………………5
第四节 课程设计成绩考核…………………………………………5
第五节 其她规定………………………………………………………6
第六节 课程设计内容及环节…………………………………………6
第二章 课程设计实例………………………………24

第一章 概 述
第一节 课程设计目
本课程设计是重要实践教学环节之一。是在完毕生产实习，学完机械制造技术基本和其他专业课程之后进行。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力初步培养,此外也为后来搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：
1．使学生具备制定工艺规程初步能力。能综合运用机械制造技术基本和其她课程基本理论和办法，对的制定一种零件机械加工工艺规程。
2．具备设计专用夹具初步能力，提高构造设计能力。
3．结合工艺设计内容，可以纯熟应用工艺计算办法，对的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。
4．进一步提高查阅资料，纯熟地使用设计手册、参照资料等方面能力。
5．通过设计全过程，使学生学会进行工艺设计程序和办法，培养独立思考和独立工作能力。
第二节 课程设计规定
机械制造技术基本课程设计题目一律定为：××零件机械加工工艺规程及工艺装备设计。
课程设计题目由指引教师指定，经教研室主任审查签字后发给学生。
生产大纲为中批或大批生产。
设计规定涉及如下几种某些：
1．绘制零件图 1张
2．毛坯图 1张
3．编制机械加工工艺过程综合卡片 1张
4．编制零件机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具相应那道工序机械加工工艺卡片） 1张
5．绘制夹具装配图（A0或A1） 1张
6．绘制夹详细零件图 1张
7．编写课程设计阐明书（约6000——8000字）。 1份
阐明书重要涉及如下内容（章节）
（1）．目录
（2）．摘要（中外文对照，各占一页）
（3）．零件工艺性分析
（4）．机械加工工艺规程设计
（5）．指定工序专用机床夹具设计
（6）．方案综合评价与结论
（7）．体会与展望
（8）．参照文献
课程设计阐明书格式见附录1
第三节 课程设计时间安排
本课程设计规定在3周内完毕。
1. 第l～2天查资料，熟悉题目阶段。
2. 第3～7天，完毕零件工艺性分析,拟定毛坯类型、制造办法和机械加工工艺规程设计并编制出零件工艺过程综合卡片和机械加工工艺卡片。
3．第8～10天，完毕夹具总体方案设计（画出草图，与指引教师沟通，在其批准前提下，进行课程设计下一步）。
4．第11～13天，完毕夹具总装图绘制。
5．第14～15天，零件图绘制。
6．第16～18天，整顿并完毕设计阐明书编写。
7．第19天，完毕图纸和阐明书输出打印。
8．第20～21天，答辩
第四节 课程设计成绩考核
课程设计所有图纸及阐明书应有设计者及指引教师签字。未经指引教师签字设计，不能参加答辩。
由相应教师构成答辩小组，设计者本人应一方面对自己设计进行5分钟解说，然后进行答辩。每个学生答辩总时间，普通不超过15分钟。
课程设计成绩依照平时工作状况，工艺分析进一步限度，工艺装备设计水平，图纸质与量，独立工作能力以及答辩状况等综合衡量，由答辩小组讨论评估。
成绩评估采用五级分制，即先进、良好、中档、及格和不及格。
先进：设计方案合理并新颖，设计阐明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
良好：设计方案合理，设计阐明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
中档：设计方案普通，设计阐明书及设计图纸欠规范、内容普通。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；
及格：设计方案不完善，存在某些小错误，阐明书及设计图纸欠规范、内容普通。在设计过程中勤奋精神不够：
不及格：设计方案有严重错误，设计阐明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。
第五节 其她规定
1．规定学生在“制造技术基本课程设计”阶段，全力以赴完毕课程设计任务，并经常与指引教师沟通，指引教师要认真负责，及时掌握学生设计进度和状况，使设计有条不紊地进行，直到圆满完毕设计任务。
2．按照学校规定，设计资料（含电子文档）交学院统一存档。
3．课程设计阐明书一律用B5纸、纵向打印，书写格式参见附录1。
第四节 课程设计内容及环节
机械制造工艺设计题目决定设计内容。其内容应依照本专业培养目的，使学生受到必要基本训练。在选题时应充分考虑实现综合训练，规定题目具备一定先进性，最佳结合生产实际。此类题目是按指定零件制定其机械加工工艺规程，设计指定工序专用机床夹具。零件最佳是工厂正在改进生产产品。设计内容重要涉及如下内容：
（1）．分析研究零件工作图
（2）．拟定毛坯类型、制造办法
（3）．编制机械加工工艺规程
（4）．机床夹具设计
（5）．编写设计计算使用阐明书
1． 对零件进行工艺分析，画零件图。
学生在得到设计题目之后，应一方面对零件进行工艺分析，其重要内容涉及，
① 对零件作用及零件图上技术规定进行分析；
② 对零件重要加工表面尺寸，形状及位置精度，表面粗糙度、以及设计基准等进行分析；
③ 对零件材质，热解决及机械加工工艺性进行分析。
画被加工件零件图目是加深对上述问题理解，并非机械地抄图，．绘图过程应是分析结识零件过程。零件图上如有漏掉、错误、工艺性差或不符合原则地方，应提出修改意见，经指引教师承认后，在绘图时加以改正。学生应按机械制图国标仔细绘制，，除特殊状况经指引教师批准外，均按1，1比例画出。零件图标题栏如图1-1所示。如果有条件，可以在计算机上对零件进行三维造型、创立二维工程图，然后打印，效果更佳。

图1-1 零件图标题栏
2. 选取毛坯制造方式。
毛坯分为铸件、锻件、焊接件和型材等。选取毛坯应当以生产批量大小、零件复杂限度，加工表面及非加工表面技术规定等几方面来综合考虑。对的地选取毛坯制造方式，可以使得整个工艺过程经济合理，故应慎重进行。在普通状况下，应重要以生产性质来决定。其工作环节为：
① 依照生产类型、零件构造、形状、尺寸、材料等选取毛坯种类和制造方式；
② 拟定各加工表面总余量（毛坯余量）及毛坯尺寸公差；
③ 绘制毛坯图。
a） 毛坯图表达
毛坯总余量拟定后来，便可绘制毛坯图。其表达办法如下:
以实线表达毛坯表面轮廓，以双点划线表达经切削加工后表面，在剖视图上可用交叉线表达加工余量；
毛坯图上尺寸值涉及加工余量在内。可在毛坯图上注明成品尺寸（基本尺寸）但应加括号；
在毛坯图上可用符号表达出机械加工工序基准；
在毛坯图上注有零件检查重要尺寸及其公差，次要尺寸可不标注公差；
在毛坯图上注有材料规格及必要技术规定、如材料及规格、毛坯精度、热解决及硬度、硬度、圆角半径、分模面、拔模斜度、内部质量规定（气孔、缩孔、夹砂）等。
b）毛坯图绘制办法毛坯图绘制办法
① 用粗实线表达毛坯表面形状，以双点划线表达经切削加工后表面；
② 用双点划线画出经简化了次要细节零件图重要视图，将拟定加工余量叠加在各相应被加工表面上，即得到毛坯轮廓，用粗实线表达。注意画出某些特殊余块，例如热解决工艺夹头、机械加工用工艺搭子等。比例1：1。
③和普通零件图同样，为表达清晰某些内部构造，可画出必要剖视图＿、剖面图。对于由实体上加工出来槽和孔，不必专门剖切，由于毛坯图只规定表达清晰毛坯构造。
3. 制定零件机械加工工艺路线。
① 制定工艺路线。在对零件进行分析基本上，制定零件工艺路线。对于比较复杂零件，可以先考虑几种加工方案，经分析比较后，再从中选取比较合理加工方案。
② 选取定位基准，进行必要工序尺寸计算。依照粗、精基准选取原则，合理地选定各工序定位基准。当某工序定位基准与设计基准不相符时，则需对它工序尺寸进行换算。
③ 选取机床及工、夹、量，刃具。机床设备选用应当既要保证加工质量，又要经济合理。在成批生产条件下，普通是采用通用机床和专用工夹具。
④ 加工余量及工序间尺寸与公差拟定。依照工艺路线安排，规定逐工序、逐表面拟定加工余量。其工序间尺寸公差，按经济精度拟定。一种表面总加工余量，应为该表面各工序间加工余量之和。
在本设计中，学生可依照指引教师决定，运用计算法计算出一～二个表面各工序加工余量、公差及总余量与公差。别的各表面余量及公差，则可运用查表法直接从《机械制造工艺设计手册》或本课程设计指引书附本（第？章）中查得。
⑤ 切削用量拟定。在机床、刀具，加工余量等已拟定基本上，规定学生用公式计算出—道工序切削用量，别的各工序切削用量可由本课程设计指引书附本（第？章）或《切削用量简要手册》中查得。
⑥ 计算时间定额。本设计作为一种对时间定额拟定办法理解，可只拟定1~2道工序单件时间定额，可采用查表法或计算法拟定。
⑦ 画毛坯图。在加工余量已拟定基本上画毛坯图。毛坯轮廓规定用实线绘制，零件实际尺寸用双点画线绘出，比例取1：1。同步，应在图上标出

毛坯尺寸、公差、技术规定、毛坯制造分模面、圆角半径和拨模斜度等。
⑧ 填写机械加工工艺过程卡片及工序卡片。将前述各项内容以及各工序加工简图一并填入规定过程卡片及工序卡片上。卡片格式见图1-2和图1-3(或者将各数据及加工设备填入机械加工工艺过程综合卡片上。卡片尺寸规格见图1-4)。

表1-21，注意修改错误

图2 机械加工工艺过程卡片
图1-2 机械加工工艺过程卡片

表1-22，注意“厂名”改为“校名”

图1-3 机械加工工序卡片

图1-4 机械加工工艺综合卡片
a) 工序简图可按比例缩小，并尽量用较少投影绘出。简图中加工表面用粗实线表达。对定位、夹紧表面应以规定符号标明。最后，应标明各加工表面在本工序加工后尺寸，公差及表面粗糙度。
b) 工序简图中定位、夹紧符号应符合机械制造工艺原则(应采用最新) 规定，定位符号、定位点表达办法、图形比例见图1-5。定位、夹紧符号线条按机械制图规定图线宽度b/2~2b/3，符号高度应和工艺图中数字高度一致。表1-1~表1-5由JB/T5061-91原则摘录有关内容，可作为参照。

(a) (b)
图1-5 定位符号、定位点表达办法（摘自JB/T5061-91）
(a) 定位符号 (b) 定位点表达办法及图形比例

表1-1 定位支承符号

固定式圈中应加点（参表1-5）
表1-2 辅助支承符号

表1-3 夹紧符号“手动夹紧”应加点（参表1-5）

表1-4 惯用装置符号
（续）

可再参，《邹青》P7表 1-5，2后2行

表1-5 定位、夹紧符号与装量符号综合标注示例

5、6、7两列图串位了：5-左-6右，6-左-7右，7-左-5右，
（续）

（续）

（续）

可再参，《邹青》P7表 1-5，3后2行
4. 工艺装备构造设计。
规定学生设计加工给定零件所必须夹具1套。详细设计项目可依照加工需要，由学生本人提出并经指引教师批准后拟定。所设计夹具零件数以20～40件为宜，即应具备中档以上复杂限度。
夹具设计过程，事实上就是按工序规定实现工件定位和夹紧构造化过程。夹具定位要满足如下三方面：工件在夹具中正拟定位、夹具相对刀具正拟定位以及夹具相对机床正拟定位。
构造设计详细环节如下：
① ⑴拟定设计方案，绘制构造原理示意图。
设计方案拟定是一项十分重要设计程序。方案优劣往往决定了夹具设计成功与失败。因而，必要充分地进行研究和讨论，以拟定最佳方案，而不应急于绘图，草率从事。
学生在拟定夹具设计方案时应当遵循原则是：保证加工质量，构造尽量简朴，操作省力高效,制导致本低廉。如果单独拿出这四条原则来分析，有些是互相矛盾。而设计者任务，就是要在设计实践中，综合上述四条原则，进行通盘考虑。亦即灵活运用所学知识，结合实际状况，注意分析研究，考虑互相制约各种因素，拟定最合理设计方案。
② 选取定位元件，计算定位误差。
在拟定设计方案基本上，应按照加工精度高低，需要消除不定度数目以及依照粗、精加工需要，按关于原则对的地选取定位元件。
选取好定位元件之后，还应对定位误差进行计算。计算成果如超差时，需要变化定位办法或提高定位元件、定位表面制造精度，以减少定位误差，提高加工精度。有时甚至要从主线上变化工艺路线安排，以保证零件加工能顺利进行。
③ 计算所需夹紧力，设计夹紧机构。
设计时所进行夹紧力计算，事实上是通过简化了计算。这种简化重要是考虑零件在切削力、夹紧力作用下，按照静力平衡条件而求得理论夹紧力。为了保证零件装夹安全可靠，实际所需夹紧力应比理论夹紧力大。为此，应对理论夹紧力乘以安全系数K。K大小可由关于手册中查得，普通K：1.5~2.5。详细程序可见本书第？章。
应当指出，由于加工办法，切削刀具以及装夹方式千差万别，在有些状况下，夹紧力计算是没有现成公式可以套用。因此需要同窗们依照过去所学理论进行分析研究，以决定合理计算办法。
夹紧机构功用就是将动力源力，对的地、有效地施加到工件上来。同窗可以依照详细状况，选取并设计杠杆、螺旋、偏心和铰链等不同夹紧机构，并配合手动，气动或液动动力源，将夹具设计工作逐渐完善起来。
④ 画夹具装配图
画夹具装配图是夹具设计工作中重要一环。同窗在画夹具图时，应当注意和遵循如下几点。
a) 本设计中，规定按1:1比例画夹具总装图。被加工零件在夹具上位置，要用双点画线表达，夹紧机构应处在“夹紧”位置上。
b) 注意投影选取。应当用至少投影将夹具构造完全清晰地表达出来。因而在画图之前，应当仔细考虑各视图配备与安排。
c) 所设计夹具，不但机构要合理，构造也应当合理，否则都不能正常工作。如图1-6a所示，是属于机构不合理一例：一种圆形零件用V形块定位，并用二个压板夹紧。由于这个夹具是用双向正反螺杆带动二个压板作自动定心夹紧，因而这个零件存在有重复定位，因而夹具在机构上是不合理。图1-6是通过修改后设计，零件仍由V形块定位，双头螺杆——压板系统可以沿横向移动，并且只起压紧作用，从而解决了重复定位问题。

图1-6 夹具机构例图
图1-7所示为一种铰链夹紧机构例子。从机构学角摩考虑，它是合理。但是，当铰链机构中滚子、销轴磨损或浮现制造、装配误差时，滚子移动会超过死点而最后导致机构失效。因而这个夹具尚有不合理之。如果在拉杆上增长一调节环节（如图1-8所示），那么这套夹具不但在机构上是合理，在构造上也是合理了。

图1-7 铰链夹紧机构实例（在机构上是合理但在构造上是不合理）

图1-8 改进后铰链夹紧机构实例（在机构上和构造上都是合理）
d) 要保证夹具与机床相对位置及刀具与夹具相对位置对的性。为此，夹具上应具备定位键及对刀装置，这可在关于夹具设计手册中查得。也可参本书第？章。
e) 运动部件运动要灵活，不能浮现干涉和卡死现象。回转工作台或回转定位部件应有锁紧装置，不能在工作中松动。
f) 夹具装配工艺性和夹具零件(特别是夹详细)可加工性要好。
g) 夹具中运动零部件要有润滑办法，夹具排屑要以便。
h) 零件选材、尺寸公差原则以及总装技术规定要合理。为便于审查零件加工工艺性及夹具装配工艺性，从教学规定出发，各零部件尽量不采用简化法绘制。
装配图标题栏规格、形式如图1-9

图1-9 装配图标题栏
⑤ 画夹详细零件图
通过夹详细将定位元件、对刀元件、夹紧元件、其她元件等所有装置连接成一种整体。夹详细还用于保证夹具相对于机床对的位置，铣夹具要有定位键、车床夹具注意与主轴连接构造设计、钻夹具注意钻模板构造设计。
a) 夹详细设计应满足如下基本规定：
足够刚度和强度。设计夹详细时，应保证在夹紧力和切削力等外力作用下、不产生过大变形和振动。必要时，可在恰当位置设立若干条加强筋。
夹具安装稳定。机床夹重心和切削力等力作用点应处在夹具安装基面内。机床夹具高度越大，规定夹详细底平面面积越大。为使夹具安装基面与机床工作台接触良好，夹详细底平面应恰当挖空。
夹详细构造工艺性良好。
便于清除切屑。
b)夹详细材料及制造办法
夹详细可用锻造或焊接办法制造。由于锻造夹详细具备工艺性良好、吸振性良好、可承受较大切削力、夹紧力等力作用特点，因此得到了较广泛应用锻造夹详细材料，普通采用 HT150 或 HT200 两种。夹详细应进行时效解决，以消除内应力。
c)夹详细外形尺寸
夹详细制造属单件生产，普通都是参照类似构造，按经验类比法拟定其构造尺寸。事实上在绘制夹具总图时，依照工件、定位元件、夹紧装置、对刀一导向元件以及其她辅助机构和装置在总体上布置，夹详细外形尺寸便已大体拟定。表 1-1 列出夹详细构造尺寸经验数据。表 1-2 列出夹详细座耳构造尺寸。
表 1-1 夹详细构造尺寸经验数据
夹详细构造某些
经验数据
详细壁厚 h
15~25mm
夹详细加强肋厚度
(0.7~0.9)h
详细加强肋高度
不不不大于5h
夹详细壁与壁连接锻造圆角
R=1/5~1/10(h1+h2)）
式中h1、h2—圆角相连处壁厚
表 1-2 夹详细构造尺寸经验数据

d)锻造夹详细技术
锻造夹详细技术规定，普通有如下规定：铸件不许有裂纹、气孔、砂眼、缩松、夹渣等锻造缺陷；浇口、冒口、结疤、粘砂应清除干净；铸件在机械加工前应经时效解决；未注明锻造圆角R (3一5) mm；锻造拔模斜度（铸件在垂直分型面表面需有锻造斜度）；锻造夹详细零件尺寸公差取值参见表1-3。
表1-3 锻造夹详细零件尺寸公差

5． 编写设计阐明书。
学生在完毕上述所有工作之后，应将前述工作依先后顺序编写设计阐明书一份。规定语言简洁，文字通顺。课程设计阐明书格式详见附录1。

第二章 课程设计实例
本章提供一种机械制造技术基本课程设计实例，以期给学生提供一种符合设计规定格式，其中涉及设计阐明书、工艺文献和设计图样。该零件是一种典型盘套类零件，虽然简朴，但其构造、技术规定、基准选取、工艺尺寸拟定、加工顺序安排、定位夹紧办法等诸方面既有其代表性，又颇具特色，几乎包括了机械制造技术基本课程大某些内容。固然，但愿学生不要拘泥于一种固定格式，而应依照指引教师规定，结合自己题目做出有特色设计。

机械制造技术基本

课 程 设 计阐明书

设计题目： 拨叉 零件机械加工工艺规程及加工φ20H8 孔 工艺装备

设 计 者：
班级学号： 　
指引教师：

辽宁工程技术大学
年 月 日

辽宁工程技术大学
机械制造技术基本课程设计任务书

设计题目：设计“离合齿轮”零件
机械加工工艺规程及工艺装备
设计“万向节活动叉”零件
机械加工工艺规程及工艺装备

内容：1．零件图 1张
2．毛坯图 1张
3．机械加工工艺过程卡片 1张
4．零件机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具相应那道工序机械加工工艺卡片） 1张
5．夹具装配图 1张
6．夹详细零件图 1张
7．课程设计阐明书 1份

原始资料：1．被加工零件零件图 1张
2．零件生产大纲:4000件/年

学 生 ： 　
班 级 学 号： 　
指 导 教 师： 　
系（教研室）主任： 　
目 录（略）
序 言
机械制造技术基本课程设计是咱们在学完了机械制造技术基本和大学所有基本课，技术基本课以及大某些专业课之后进行。这是咱们在进行毕亚设计之前对所学各课程一次进一步综合性总复习，也是一次理论联系实际训练。这次设计使咱们能综合运用机械制造技术基本中基本理论，并结合生产实习中学到实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计机床专用夹具这一典型工艺装备，提高构造设计能力，为此后毕业设计及将来从事工作打下了良好基本。因而，它在咱们四年大学生活中占有重要地位。
由于能力所限，经验局限性，设计中尚有许多局限性之处，但愿各位教师多加指教。
第一节 零件工艺分析及生产类型拟定
一、零件作用
题目所给定零件是CA6140车床主轴箱中运动输人轴I轴上一种离合

图2-1 离合器零件图
齿轮（图2-1)，它位于工轴右端，用于接通或断开主轴反转传动路线，与其她零件一起构成摩擦片正反转离合器。它借助两个滚动轴承空套在Ⅰ轴上，只有当装在I轴上内摩擦片和装在该齿轮上外摩擦片压紧时，Ⅰ轴才干带动该齿轮转动。该零件68K7mm孔与两个滚动轴承外圈相配合，71mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，94mm孔容纲内、外摩擦片，4~16mm槽口与外摩擦片翅片相配合使其和该齿轮一起转动，6×1.5mm沟槽和4×5mm孔用于通人冷却润滑油。
题目所给定零件是解放牌汽车底盘传动轴上万向节滑动叉（图2-1为其零件图），它位于传动轴端部，重要作用之一是传递扭矩，使汽车获得迈进动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调节传动轴长短及其位置。零件两叉头部位上有二个孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向连轴节作用。零件,外圆内为花键孔与传动轴端部花键轴相配合，用于传递动力用。
二、零件工艺分析
通过对该零件图重新．绘制J知原民样视图对的、完整，尺寸、公差及技术规定齐全。但基准孔068K7mm规定R80. 8p.m有些偏高。普通8级精度齿轮，其基准孔规定Ra1.6即可。
该零件属盘套类回转体零件，它所有表面均需切削加工，各表面加工精度和表面粗糙度都不难获得。4~16mm槽口相对价68K7mm孔轴线互成90°垂直分布，其径向设计基准是68K7mm孔轴线，轴向设计基准是90mm外圆柱右端平面。4×5mm孔在6×1.5mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面距离为3mm，由于加工时不能选用构槽侧面为定位基推，故要精准地保证上述规定则比较困难，但这些小孔为油孔，位置规定不高，只要钻到沟槽之内接通油路即可，加工不成问题。应当说，这个零件工艺性较好。

万向节滑动叉这个零件从图2-1所示零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定位置规定，现将这二组加工表面分述如下：
（1）以孔为中心加工表面。这一组加工表面涉及：二个孔及其导角，尺寸为两个与孔相垂直平面，尚有在平面上4个螺孔。其中重要加工表面为两个孔，这

图2-1 万向节滑动叉零件图

注意将重量为5.3kg填进标题栏
是用来安装滚针轴承以便安装十字轴。
（2）以花键孔为中心加工表面。这一组加工表面涉及： 十六齿方齿花键孔，阶梯孔，以及小外圆表面和M60 ×1外螺纹表面。
这两组加工表面之间有着一定位置规定，重要是：
① 花键孔与两孔中心联线垂直度公差为100：0。20；
② 两孔外端面对该孔垂直度公差为0.1mm；
③ 花键槽宽中心线与中心线偏转角度公差为2°。
由以上分析可知，对于津二组加工表面而言，咱们咱们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面加工，并且保证它们之间位置精度规定。
三、零件生产类型
根据题目所给原始资料可知，该零件生产大纲为4000件/年，零件重量为5.3kg，查表1-3和1-4邹书，可知其属于轻型零件，生产类型为中批生产。
依设计题目知：Q=台／年，n=1件／合；结合生产实际，备品率a和废品率分别取为10％和1%。代人公式（2-1)得该零件生产大纲
N=×1× (1+10%)× (1+1%)=2222件／年
零件是机床上齿轮，质量为1.36kg,查表2-1可知其属轻型零件，生产类型为中批生产。
第二节 选取毛坯、拟定毛坯尺寸、绘制毛坯简图
一、毛坯选取
该零件材料为45钢。考虑到车床在车削螺纹工作中要经常正、反向旋转，该零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因而应当选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由子零件年产量为2222件，属批量生产，并且零件轮廓尺寸不大，故可采用模锻成形。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应当。
二、拟定机械加工余量、毛坯尺寸和公差
参见本书第五章第一节，钢质模锻件公差及机械加工余量按GB/T 12362-拟定。要拟定毛坯尺寸公差及机械加工余量，应先拟定如下各项因素。
1．锻件公差级别由该零件功用和技术规定，拟定其锻件公差级别为普通级。
2．锻件质量mf依照零件成品质量1.36kg，估算为2.2kg。
3．锻件形状复杂系数S

该锻件为圆形，假设其最大直径为0121mm，长68mm，则由公式（2-4)皱可得：

由于0.358介于0.32和0.63之间，故该零件形状复杂系数S属S2级。
4．锻件材质系数M 由于该零件材料为45钢，是碳质量分数不大于0.65%碳素钢，故该锻件材质系数属M1级。
5．零件表面粗糙度 由零件图知，除68K7mm孔为以外，别的各加工表面均为。
6．拟定机械加工余量 依照锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表2-13皱，得单边余量在厚度方向为1.7-2.2mm，水平方向亦为1.7-2.2mm，即锻件各外径单面余量为1.7-2.2mm，各轴向尺寸单面余量也为1.7-2.2mm。锻件中心两孔单面余量按表2-14皱查得为2.5mm.
7．拟定毛坯尺寸 上面查得加工余量合用于机械加工表面粗糙度。表面，余量要恰当增大。
分析本零件，除68K7mm孔为以外，别的各加工表面均为，因而这些表面毛坯尺止只需将零件尺寸加上所查得余量值即（由于有表面只需粗加工，这时可取所查数据中小值。当表面需经粗加工和半精加工时，可取其较大值）。68K7mm孔需精加工达到，参照磨孔余量表2-14皱拟定精镗孔单面余量为0.5mm。
综上所述，拟定毛坯尺寸见表2-1。
表2-1 离合齿轮毛坯（锻件）尺寸 ／mm

8．拟定毛坯尺寸公差 毛坯尺才公差依照锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表2-10皱、表2-11皱中查得。本零件毛坯尺寸容许偏差见表2-2。
表2-2 毛坯尺寸容许偏差

三、设计及绘制毛坯图
1．拟定圆角半径 锻件外圆角半径按表5-12要加崇书P127三拟定，内圆角半径按表5-13要加崇书P127三拟定。本锻件各某些t/H为＞0.5-1，故均按表中第一行数值。为简化起见，本锻件内、外圆角半径分别取相似数值，以台阶高度H=16~25进行拟定。成果为：
外圆角半径 r=6
内圆角半径 R=3
锻件圆角半径也可以按如下办法简朴拟定：
凸圆角半径等于单面加工余量加成品零件圆角半径或导角值；凹圆角半径，计算所得半径应圆整为原则值，以利于使用原则刀具。
数值能保证各表面加工余量。
2．拟定模锻斜度 本锻件由于上、下模膛深度不相等，模锻斜度应以模膛较深一侧计算。
，
按表5-11，外模锻斜度，内模锻斜度加大，取。
模锻斜度也可简朴地按照外壁斜度为7°，内壁斜度为10°来取。
3．拟定分模位置 由于毛坯是H＜D圆盘类锻件，应采用轴向分模了这样可冲内孔，使材料运用率得到提高。为了便于起模及便于发现上、下模在模锻过程币错移，选取最大直径即齿轮处对称平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。
4．拟定毛坯热解决方式 钢质齿轮毛坯经锻造后应安排正火，以消除残存锻造应力，并使不均匀金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀组织，从而改进加工性。
图2-2所示为本零件毛坯图。

图2-2 离合齿轮毛坯图
第三节 选取加工办法，制定工艺路线
一、定位基准选取
本零件是带孔盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重叠而产生误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重叠”原则。详细而言，即选68K7mm孔及一端面作为精基准。
由于本齿轮所有表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因而应选外圆及一端面为粗基准。外圆117mm上有分模面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。
二、零件表面加工办法选取
本零件加面有外圆、内孔、端而、齿面、槽及小孔等，材料为45钢。以公差级别和表面粗糙度规定，参照本书关于资料，其加工办法选取如下。
1．90mm外圆面 为未注公差尺寸，依照GB 1800-79规定其公差级别按IT14， 表面粗糙度为，需进行粗车和半精车（表1-6邹）。
2．齿圈外圆面 公差级别为IT11，表面粗糙度一为一，需粗车、、半精车（表1-6邹)。
3． mm外圆面、公差级别为IT1，;表面粗糙度为粗车即可 (表1-6邹)。
4． 选68K7mm内孔 公差级别为IT7，表面粗糙度为，毛坯孔已锻出，为未淬火钢，依照表1-7邹，加工办法可采用粗镗、半精镗之后用精镗。
5． 94mm内孔 为未注公差尺惫乡券等壑矛IT14，表面粗糙度为，毛坯孔已锻出，只需粗镗即可（表1-7邹)。
6．端面 本零件端面为回转体端面，尺寸精度都规定不高，表面粗糙度为及两种规定。规定端面可粗车和半精车，规定端面，经粗车即可（表1-8邹)。
7．齿面齿轮模数为2.25，齿数为50，精度8FL，表面粗糙度为，采用A级单头滚刀滚齿即能达到规定（表5-18、表5-19）。
8．槽 槽宽和槽深公差级别分别为IT13和IT14，表面粗糙度分别为和，需采用三面刃铣刀，粗铣、半精铣（表5-16）。
9．5mm小孔采用复合钻头一次钻出即成。
三、制定工艺路线
齿轮加工工艺路线普通是先进行齿坯加工，再进行齿面加工。齿坯加工涉及各圆柱表面及端面加工。按照先加工基准面及先粗后精原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。
工序Ⅰ：以mm 处外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆90mm 及台阶面，粗车外圆117mm ，粗镗孔68mm 。
工序 Ⅱ：以粗车后90mm 外圆及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆 mm及台阶面，车6mm×1.5mm 沟槽，粗镗94mm 孔，倒角。
工序Ⅲ：以粗车后外圆及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆90mm 及台阶面，半精车外圆价117mm ，半精镗68mm 孔，倒角。
加工齿面是以孔68K7mm 为定位基准，为了更好地保证它们之间位置精度，齿面加工之前，先精镗孔。
工序Ⅳ：以90mm 外圆及端面定位，精镗68K7mm 孔，镗孔内沟槽，倒角。
工序V ：以68K7mm 孔及端面定位，滚齿。
4 个沟槽与4 个小孔为次要表面，其加工应安排在最后。考虑定位以便，应当先铣槽后钻孔。
工序VI ：以68K7mm 孔及端面定位，粗铣4 个槽。
工序Ⅶ：以68K7mm 孔、端面及粗铣后一种槽定位，半精铣4 个槽。
工序Ⅷ：以68K7mm 孔、端面及一种槽定位，钻4 个小孔。
工序Ⅸ：钳工去毛刺。
工序X ：终检。
第四节 工序设计
一、 选取加工设备与工艺装备
1．选取机床
（1）工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是粗车和半精车。各工序工步数不多，成批生产不规定很高生产率，故选用卧式车床就能满足规定。本零件外廓尺寸不大，精度规定不高，选用惯用 C620-1型卧式车床（表4-1邹）。
（2）工序VI为精镗孔。由于加工零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于规定精度较高，表面粗糙度数值较小，需选用较精密车床才干满足规定，因而选用C616A型卧式车床（表4-1邹）。
（3）工序V滚齿。从加工规定及尺寸大小考虑，选Y3150型滚齿机较适当（表5-79),
（4）工序VI、Ⅶ是用三面刃铣刀粗铣及半精铣槽，应选卧式铣床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范畴较广为宜，故选惯用X62型铣床能满足加工规定（表4-17邹）。
（5）工序Ⅷ钻4个5mm小孔，可采用专用分度夹具在立式钻床上加工，故选Z525型立式钻床（表4-8邹）。
2．选取夹具
本零件除粗铣及半精铣槽、钻小孔等工序需要专用夹具外，其她各工序使用通用夹具即可。前四道车床工序用三爪自定心卡盘，滚齿工序专心轴。
3．选取刀具
（1）在车床上加工工序，普通都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30,为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀（GB 5343.1-1985，GB 5343.2-1985)。切槽刀宜选用高速钢。
（2）滚齿依照表5-18（需加）,采用A级单头滚刀能达到8级精度。滚刀选取按表5-107（需加），选模数为2. 25mmⅡ型A级精度滚刀（GB 6083-1985)。
（3）铣刀按表3-2邹选镶齿三面刃铣刀（JB/T 7953-1999)。零件规定铣切深度为15mm，按表3-2邹，铣刀直径应为100~160mm。因而所选铣刀：半