機械制造技術基礎-課件 杜勁 任務工單之學習情境5、6 零件機械加工工藝規(guī)程的制訂、機械產品裝配工藝的制訂

《機械制造技術基礎》任務工單學習情境5零件機械加工工藝規(guī)程的制訂2任務5.1制訂傳動軸零件的機械加工工藝規(guī)程任務描述請制訂圖2-1所示傳動軸零件的機械加工工藝規(guī)程，完成機械加工工藝過程卡的填寫。該傳動軸用于支承減速器上的傳動零件和傳遞扭矩。生產件數(shù)：5。3任務分析要制定零件的機械加工工藝規(guī)程，需要先了解機械加工工藝規(guī)程的基礎知識、制訂的原則和步驟，以及機械加工工藝規(guī)程文件的格式有哪些。然后，準備好機械加工工藝過程卡的空白表格，按機械加工工藝規(guī)程制訂的步驟，逐步完成工藝規(guī)程的制訂。最后完成機械加工工藝過程卡的填寫。4任務準備（1）知識：機械加工工藝規(guī)程的基礎知識、制訂的原則

和步驟。（2）工藝表格：機械加工工藝過程卡（空白表格）（3）手冊與資料：機械加工工藝手冊（或金屬切削工藝

手冊）。5該軸生產數(shù)量5件，為單件生產，因此應選用通用機床、通用夾具和通用刀具。該軸結構簡單，表面有外圓柱面、端面、溝槽、倒角和鍵槽;外圓柱面、端面、溝槽、倒角均為回轉表面，尺寸精度和表面粗糙度要求不高的表面可采用車削加工，要求高的表面可在車削后再進行磨削加工。車削時的加工設備可選用普通車床，如CA6140等，磨削時的加工設備可選用普通外圓磨床，如M1432B等。裝夾時由于該軸剛性較好（L/d≤12），粗車時為了提高軸的裝夾剛度，采用一夾一頂?shù)难b夾方式；半精車及磨削加工階段，為了保證各表面的位置公差要求，用兩中心孔作為定位基面，即采用兩頂尖法裝夾。6該傳動軸為階梯軸，主要功能是支承減速器上的傳動零件以及傳遞扭矩。該軸結構簡單，表面主要有外圓柱面、端面、溝槽和鍵槽，剛性較好（L/d≤12）。1．分析零件圖

（1）零件結構工藝分析任務實施7①兩支承軸頸Φ

20

0.007和Φ

250.007，其表面粗糙度Ra值為0.8μm。②配合軸頸Φ35，其表面粗糙度Ra值為0.8μm。③鍵槽10，表面粗糙度Ra值為3.2μm。④位置公差要求配合軸頸Φ35外圓面及軸肩端面的圓跳動公差要求。⑤需進行調質處理，保證其硬度為220～250HBW。（2）零件技術要求分析8由于該軸為普通傳動軸，強度要求不高，工作時受力較為穩(wěn)定，臺階尺寸相差不大，且為小批生產，故毛坯可選45熱軋圓鋼棒料。根據(jù)該軸長度、最大直徑、最大直徑處表面粗糙度Ra，查附錄B表B-1，選取毛坯尺寸為Φ42×163mm。2．確定毛坯

9精加工及半精加工階段，為了保證各表面的位置公差要求，用兩中心孔作為定位基面，即采用兩頂尖和雞心夾頭進行裝夾，這樣既符合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一原則3．選擇定位基準及確定裝夾方式

粗加工時為了提高零件的裝夾剛度，用毛坯外圓面和中心孔作為定位基面，即采用一夾一頂?shù)姆绞竭M行裝夾；為了加工出端面和中心孔，以毛坯外圓面作為粗基準。由于該軸為小批生產，故裝夾時選用通用夾具。10該傳動軸的主要表面是三段軸頸表面：Φ

20±0.007、Φ25±0.007和Φ35，次要表面是鍵槽、端面、越程槽、倒角等。4．擬訂加工工藝路線

三段軸頸表面的加工：根據(jù)其尺寸精度和表面粗糙度，查表5-8，確定加工方案為粗車→半精車→粗磨→精磨。鍵槽的加工端面的加工越程槽、倒角的加工（1）確定各表面的加工方案

11粗加工階段粗車端面和各外圓，鉆中心孔半精加工階段半精車各外圓及臺肩面，車槽、倒角、銑鍵槽等精加工階段粗、精磨各軸頸外圓面(2)劃分加工階段12①外圓表面及端面的加工順序

先加工端面及中心孔，再加工外圓。加工外圓面時，先加工大直徑外圓，再加工小直徑外圓，以免降低工件剛度。（3）確定加工順序

②越程槽、倒角的加工順序：在半精車階段的最后加工。③鍵槽的加工順序：在半精車之后，磨削之前加工。④調質處理：安排在粗加工之后，半精加工之前。該軸毛坯為熱軋鋼，可不進行正火處理。13（4）確定加工工藝路線

序號工序名稱工序內容定位面裝夾方法設備1下料下棒料：Φ42×163mm2粗車粗車一端端面，鉆中心孔，然后一夾一頂粗車右邊3段外圓；調頭粗車另一端面，鉆中心孔，夾頂法粗車左邊2段外圓①毛坯外圓②毛坯外圓、中心孔①三爪卡盤裝夾②夾頂法CA61403熱處理調質處理熱處理爐4修研修研兩端中心孔CA61405半精車半精車3段軸頸外圓面，車越程槽、倒角兩中心孔兩頂尖法CA61406劃線劃鍵槽加工線劃線平臺7銑銑鍵槽兩中心孔兩頂尖法X50328修研修研兩端中心孔CA61409磨削粗磨三段軸頸；精磨三段軸頸兩中心孔兩頂尖法M1432B10檢驗檢驗入庫14任務評價根據(jù)任務實施情況完成任務評價表序號項目要求分值得分1分析零件圖能準確找出重要的技術要求和表面，并能根據(jù)具體的生產類型和生產條件合理進行結構工藝性分析10

2確定毛坯能根據(jù)零件材料、結構形狀與尺寸、生產類型、現(xiàn)有生產條件等正確選用毛坯類型與尺寸10

3選擇定位基準順序正確，所選精基準能保證零件加工精度要求，所選粗基準能方便精基準的加工10

4擬訂加工工藝路線能保證加工精度要求，順序合理，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好20

5確定各工序設備工裝能保證加工精度要求，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好15

6確定工序尺寸與切削用量選用正確、合理107填寫工藝過程卡填寫正確、完整25合計100

15任務5.2制訂法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程任務描述請制訂圖3-1所示法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程，完成機械加工工藝過程卡、工序卡的填寫。該零件用于連接兩傳動軸并傳遞扭矩。件數(shù)：600。16任務分析法蘭盤零件機械加工工藝規(guī)程的制訂，其方法與任務5.1傳動軸工藝規(guī)程制訂的方法基本相同，不同的是：（1）法蘭盤的生產件數(shù)為600，屬于中批生產；（2）法蘭盤在結構上屬于軸套類零件；（3）法蘭盤的材料為HT200。因此，法蘭盤零件毛坯的類型、加工工藝路線、機床與工裝等的選用，都相應會有所不同。17任務準備（1）知識：機械加工工藝規(guī)程的基礎知識、制訂的原則和步驟。（2）表格：機械加工工藝過程卡、工序卡（空白表格）（3）手冊與資料：機械加工工藝手冊（或金屬切削工藝手冊）、

刀具廠家樣本。18（1）零件結構工藝分析該零件屬于法蘭類零件，其主要功能是連接兩傳動軸并傳遞扭矩。該零件結構簡單，表面主要有外圓柱面、內圓柱面、端面和鍵槽，剛性很好（L/d≤4）。1．分析零件圖任務實施19①

內孔的尺寸精度（IT7級）和表面粗糙度。②大端端面的表面粗糙度要求，及其對

內孔軸線的跳動度要求。③鍵槽尺寸10±0.018（IT9級），鍵槽兩側面的對稱度要求。（2）零件技術要求分析

20（1）確定毛坯類型及制造方法

該法蘭盤所用材料為灰鑄鐵HT200，因此毛坯類型為鑄件。查表5-4，可知中批生產時毛坯采用金屬模機器造型砂型鑄造。2．確定毛坯

（2）確定毛坯的機械加工余量根據(jù)零件的最大輪廓尺寸Φ100，查書后所列參考文獻[2]表12-2，可知其機械加工余量為1.4（機械加工余量等級按企業(yè)制造工藝水平選取，此處按G級），查書后所列參考文獻[2]表12-3，可知毛坯的尺寸偏差為±1.6（按CT10）1.6（按CT10）。21

用細雙點劃線畫出法蘭盤零件的輪廓，然后在各加工表面上加上相應毛坯余量，用粗實線畫出毛坯的輪廓，再將拔模斜度、鑄造圓角畫出，標注尺寸。（3）繪制毛坯簡圖22為保證跳動度公差要求，以Φ

55外圓面、臺階面為精基準來磨內孔，同時將大端端面磨出為保證鍵槽兩側面對稱度要求，同樣也以Φ55外圓為精基準來插鍵槽3．選擇定位基準

加工出作為精基準的Φ55外圓面，先以毛坯Φ60外圓面、臺階面作為粗基準，將大端端面、Φ100外圓面進行粗車和半精車再以Φ100外圓面、大端端面作為精基準將小端端面、Φ55外圓面、臺階面、Φ35內孔（留余量）粗、精車出，從而保證Φ55外圓面與Φ35孔同軸度較好。23該法蘭盤的主要表面為Φ35內孔和大端端面，次要表面為鍵槽、外圓面、小端端面、4×Φ10孔、倒角等。4．擬訂加工工藝路線

Φ35內孔的加工大端端面的加工鍵槽的加工4×Φ10孔加工（1）確定各表面的加工方案

24粗加工階段粗車端面和各外圓、粗鏜孔半精加工階段半精車端面和各外圓、半精鏜孔、倒角，鉆孔，插鍵槽等

精加工階段

磨內孔與大端端面

（2）劃分加工階段25該法蘭盤零件加工時無須進行熱處理，車削時為了減少裝夾次數(shù)，通常在一次裝夾中完成粗車和半精車。（3）確定加工順序加工順序為：粗車大端端面、大端外圓，粗鏜內孔、倒角；半精車大端端面、銳邊倒角、大端外圓；→調頭，粗車小端端面、小端外圓、臺階端面；半精車小端端面、倒角、小端外圓、臺階端面、銳邊倒角，半精鏜內孔、倒角→鉆4×Φ10孔→插鍵槽→磨削Φ35內孔與大端端面。26(4)確定加工工藝路線序號工序名稱工序內容定位面裝夾方法設備1鑄造鑄造毛坯2車削粗車大端端面、大端外圓，粗鏜內孔、倒角；半精車大端端面、銳邊倒角、大端外圓毛坯Φ

60外圓與臺階端面三爪卡盤CAK36653車削調頭，粗車小端端面、小端外圓、臺階端面；半精車小端端面、倒角、小端外圓、臺階端面、銳邊倒角，半精鏜內孔、倒角Φ100外圓與大端端面三爪卡盤CAK36654鉆孔鉆4×Φ10孔大端端面、Φ35孔專用鉆模Z5132A5插鍵槽插鍵槽Φ

55外圓與臺階端面三爪卡盤BK5020E6去毛刺去銳邊毛刺鉗工臺7磨削磨削內孔與大端端面Φ55外圓與臺階端面三爪卡盤MK2110A8檢驗檢驗入庫27根據(jù)任務實施情況完成任務評價表序號項目要求分值得分1分析零件圖能準確找出重要的技術要求和表面，并能根據(jù)具體的生產類型和生產條件合理進行結構工藝性分析10

2確定毛坯能根據(jù)零件材料、結構形狀與尺寸、生產類型、現(xiàn)有生產條件等正確選用毛坯類型與尺寸10

3選擇定位基準順序正確，所選精基準能保證零件加工精度要求，所選粗基準能方便精基準的加工10

4擬訂加工工藝路線能保證加工精度要求，順序合理，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好15

5確定各工序設備工裝能保證加工精度要求，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好106確定工序尺寸與切削用量選用正確、合理157填寫工藝過程卡、工序卡填寫正確、完整30

合計100

任務評價28任務5.3制訂箱體零件的機械加工工藝規(guī)程任務描述請制訂圖3-2所示減速箱箱體零件的機械加工工藝規(guī)程，完成機械加工工藝過程卡的填寫。該零件用于將減速箱內的軸、齒輪、軸承等各零件連成一個整體，使之保持正確的位置關系，并能按要求工作。件數(shù)：5。29任務分析減速箱箱體零件機械加工工藝規(guī)程的制訂，其方法與任務5.1傳動軸、任務5.2法蘭盤工藝規(guī)程制訂的方法基本相同。由于該箱體零件的形狀較復雜，壁薄且不均勻，有三組尺寸精度和形狀、位置精度要求都較高的軸承支承孔。因此制訂工藝時要注意避免裝夾變形，并要確保達到支承孔的精度要求。30任務準備（1）知識：機械加工工藝規(guī)程的基礎知識、制訂的原則和步驟。（2）表格：機械加工工藝過程卡（空白表格）（3）手冊與資料：機械加工工藝手冊（或金屬切削工藝手冊）、

刀具廠家樣本。31任務實施減速箱箱體的機械加工工藝路線（單件生產）序號工序名稱工序內容定位與夾緊設

備1鑄造鑄造毛坯，清除澆口、冒口、型砂、飛邊、毛刺等

2熱處理去應力退火

熱處理爐3涂漆內壁涂黃漆，非加工面涂防銹底漆

4劃線劃各外表面加工線Φ35、Φ47兩支承孔中心線劃線平臺5銑削粗、精銑底面，表面粗糙度Ra3.2μm（工藝用）頂面，按線找正立式銑床或立式加工中心粗、精銑頂面，保證高度（127

0.5）mm底面銑底座四周側面達尺寸要求（工藝用）頂面，校正銑底座兩側上平面，保證高度（15

0.2）mm和表面粗糙度Ra值為3.2μm底面及底座一側面6鏜孔及端面粗、精鏜孔Φ47mm并鏜端面，粗鏜孔Φ42mm，鏜Φ75mm平面底座上平面及一側面臥式鏜床或臥式加工中心

粗、精鏜Φ35mm兩孔并鏜端面，保證尺寸130mm至圖紙要求底面、f

47孔及底座一側面粗、精鏜Φ40mm兩孔并鏜端面，保證尺寸117mm至圖紙要求32任務實施減速箱箱體的機械加工工藝路線（單件生產）序號工序名稱工序內容定位與夾緊設

備7鉆孔鉆6×Φ

9mm孔，锪沉孔6×Φ15mm頂面立鉆鉆各面M5-7H底徑孔

8攻螺紋攻各面M5-7H螺紋孔

攻絲機9去毛刺銳邊倒鈍去毛刺

鉗工臺10檢驗檢驗入庫

33根據(jù)任務實施情況完成任務評價表序號項目要求分值得分1分析零件圖能準確找出重要的技術要求和表面，并能根據(jù)具體的生產類型和生產條件合理進行結構工藝性分析10

2確定毛坯能根據(jù)零件材料、結構形狀與尺寸、生產類型、現(xiàn)有生產條件等正確選用毛坯類型與尺寸10

3選擇定位基準順序正確，所選精基準能保證零件加工精度要求，所選粗基準能方便精基準的加工10

4擬訂加工工藝路線能保證加工精度要求，順序合理，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好20

5確定各工序設備工裝能保證加工精度要求，符合生產類型的特征，適合現(xiàn)有生產條件，經濟性好156確定工序尺寸與切削用量選用正確、合理107填寫工藝過程卡填寫正確、完整25

合計100

任務評價《機械制造技術基礎》任務工單學習情境6機械產品裝配工藝的制訂35任務6制訂減速器的裝配工藝規(guī)程任務描述圖6-1為減速器裝配圖，生產類型為小批生產，請制訂其總裝配工藝規(guī)程，完成機械裝配工藝過程卡的填寫。該減速器的裝配技術要求：（1）各零、部件裝配前必須去毛刺，并清洗干凈。（2）毛氈墊片裝配時應涂上黃油，紙墊片、端蓋、箱體與箱蓋裝配時應涂上密封膠，保證相應結合面無泄漏。（3）結合面處的M8螺栓擰緊力矩為（12～15）N·m。（4）裝配后輸入、輸出軸齒輪嚙合正確，轉動靈活、平穩(wěn)，無卡滯現(xiàn)象；軸承軸向游隙在0.02～0.05mm之間。（5）裝配好后，箱內注入工業(yè)用潤滑油，高度為大齒輪的1～2個齒高能浸入油中。（6）減速器外表油漆光亮、平整，不得有漏油、脫漆和劃傷等現(xiàn)象。（7）減速器伸出軸涂潤滑脂。36圖6-1減速器裝配圖37任務分析要制定減速器的裝配工藝規(guī)程，需要先學習機械產品裝配的基礎知識，了解如何保證機械產品裝配的精度，以及掌握機械產品裝配工藝規(guī)程制訂的方法和步驟。然后，從研究減速器的裝配圖和裝配技術要求開始，按步驟逐步完成裝配工藝規(guī)程的制訂。最后完成裝配工藝過程卡的編寫。38任務準備（1）知識：機械產品裝配基礎知識、裝配工藝規(guī)程制訂

的方法和步驟。（2）表格：機械裝配工藝過程卡（空白表格）（3）資料：減速器或其它機電產品裝配工藝規(guī)程資料，

減速器技術標準。391．研究裝配圖和裝配技術要求研究圖6-1所示減速器裝配圖和裝配技術要求，了解減速器的具體結構以及有關的裝配要求。2．確定裝配方法由于生產類型為小批生產，故采用手工裝配，保證裝配精度的工藝方法采用修配法和調整法。3．確定裝配組織形式由于是小批生產，故采用固定式裝配。任務實施404．劃分裝配單元該減速器可劃分為輸入軸組件、輸出軸組件、小蓋組件三個組件裝配單元，其余按零件進行裝配。5．確定裝配順序（1）輸入軸組件裝配。根據(jù)裝配圖及技術要求，可確定輸入軸的裝配過程如