二、机械加工工艺规程的制定
（一）零件的工艺分析 1. 尺寸精度
Φ50mm、Φ70.8mm都是配合尺寸，要求有较高的尺寸精度，尺寸精度都为IT7级公差，键槽长度282±0.4mm槽深控制尺寸64.8mm油槽半径3mm油槽长度170mm，加工中都需加以保证。 2. 形位精度
加工中要求键槽与油槽的对称面应在同一平面上且对称度为0.1mm键槽对A的平行度误差为0.08mm。 3. 表面粗糙度
配合面表面粗糙度要求较高，键槽、油槽的粗糙度为Ra3.2um，Φ33mm、Φ51mm孔的粗糙度为Ra6.3um。 4. 热处理
为了消除毛坯锻件中的残余应力，进一步改善切削性能，毛坯锻造后应安排去应力退火或时效处理。 （二）毛坯的制造方式 1. 零件的生产纲领
机器产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。零件的生产纲领可按下式计算：
N=Q·n·(1+α%+β%)
零 式中
N —— 零件的生产纲领（件/年）
零 Q —— 产品的年产量（台/年） n —— 每台中该零件的数量（件/台）
α% —— 备品的百分率
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β% —— 废品的百分率
其中，产品的年产量Q=10000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/每台，备品率α%=4%，平均废品率β%=3%。
N=5000*1*(1+4%+3%)=10700件
从计算结果可知，生产类型为中批生产，生产周期性变换。 2. 毛坯材料及制造方法
顶尖套同套筒的毛坯选择与其材料、结构、尺寸及生产批量有关。该零件材料为45钢。考虑到车床在车销外圆工作中要经常正、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，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为10700件，属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成形。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。孔径小的套筒一般选择焊接或冷拔棒料，也可采用实心棒料；孔径大的套筒选择无缝钢管或带孔的铸铁或锻件。大批量生产时，常采用冷挤压和粉末冶金等先进毛坯制造方法，既可节约用材又可提高毛坯的精度及生产率。冷挤压的加工方法适用于小型零件，而且结构简单，非合金钢、合金钢、有色金属，大批生产，加工公差等级为6～7级，表面粗超度为0.8～1.6，毛坯公差尺寸为0.02～0.05 ,生产率高，用于精度较高的小零件，需要机械加工。
因此考虑到零件是成批生产，而且轴向尺寸变化不大，且尺寸较小，该零件起支撑作用，所以选用45钢，直径为?80mm。的棒料，采用锻造的方法。
三、拟订零件机械加工工艺路线
（一） 制定工艺路线
技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度和位置精度技术要求等能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。
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⑴选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗超度，并综合考虑各方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的后再确定其它次要表面的加工方法。
⑵在各表面的加工方法选定以后，就需要进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。
车床尾座顶尖套的加工工艺路线一般是先下料，再进行外圆的加工。还包括端面及钻孔、铣键槽等。按照先加工基准面及先粗后精的原则，参照顶尖套筒的工艺路线，结合生产条件和大批生产的生产纲领，初步拟订顶尖套筒工艺过程：
1 以毛坯外圆定位，铣削端面，钻中心孔，去毛刺。 2 以外圆中心孔定位，车削外圆。 3 热处理，调质至220-240HBS。 4 以外圆中心孔定位，车削外圆。
5 以外圆，端面定位，钻削深孔，去毛刺。 6 以外圆，端面定位，车削内锥孔。
7 热处理，高频淬火morseNO.5锥孔，45-50HRC。 8 锥堵中心孔定位，精车外圆。
9 锥堵中心孔定位，磨削外圆，留余量。
10以外圆定位，粗磨morseNO.5锥孔，留磨量。 11以中心孔定位，粗、精铣键槽及油槽。 12以锥堵中心孔定位，粗、精磨外圆。 13以外圆定位，精磨morseNO.5内锥孔。 14检验。 （二） 基准的选择
（１）选择定位基准
工件的加工部位和各表面相对位置的准确性，取决于工件在机床上相对刀具位置的准确性，也就是取决于工件在夹具中定位的准确性，定位的准确与否，又与定位基准选择的好坏直接相关，因此定位基准选择合理与否不仅影响到零件的加工位置精度，而且对工件各表面加工顺序也有很大影响。首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度；其次应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定该零件其它表面的基准，选主要表面为定位基
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准可使设计基准与定位基准重合；最后，定位基准应有利于夹紧，在加工过程中稳定可靠。
（２）选择粗基准
粗基准选择应是使所需加工各表面，尤其是重要表面能分配到必须而又尽可能均匀的加工余量，能保证工件加工与不加工面间的相互位置精度。
粗基准选择的原则为① 用不加工的面作为粗基准，以保证不加工表面相对于加工表面有较高的加工精度，当工件有几个不加工表面时，选其中与加工表面相对于位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准②选择重要表面作为粗基准，且保证各加工表面都有足够的加工余量③应选择平整光洁的表面作为粗基准，以使工件定位加紧可靠④粗基准一般不得重复使用。
根据以上原则，结合该零件的特点选择粗基准如下：
对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗加工的基准。本零件首先要进行外圆的粗车和平端面，以外圆为粗基准是合理的。在粗车外圆和端面后，加工直径为?33mm的孔，粗精加工都是在一次装夹中完成。
（３）精基准的选择
应保证各表面的相互位置精度，使夹具结构简单，安装方便，采用基准统一原则，即设计基准与定位基准相统一原则。
一般是用已经加工过的表面作为精基准。选择原则为①基准重合原则，即用设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差。②基准统一原则，以免产生基准转换误差③互为基准，反复加工的原则④应遵循自为基准原则，即当精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均匀时，常以加工表面自身为精基准。⑤应选择定位基准、加紧可靠的表面作为精基准。
根据以上原则选择精基准：
该零件对于外圆和孔的同轴度要求很高，因此为了保证它们的位置精度要求，选择已经加工过的孔作为精加工的基准，以心轴作为定位元件，以此来保证它们的位置精度。在铣削直槽时，以外圆作为精基准，用v形块来定位。
（４）此外还应考虑到工序加工时工序基准，以及保证装配质量的装配基准。
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（三） 机床及工、夹、量、刃具
（1）选择机床
a: 粗车和精车，工序的工步数不多，成批生产不要求很的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的CA6140型卧式车床即可。
b：钻孔，粗镗孔，精镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上钻孔，镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙度数值较小，需选用较精密的车床才能满足要求，因此选用C616A型卧式车床。
c:切断、车端面。选用CA6140d车床。
d:研磨技术要求，表面粗糙度要求较高，因此选用。
d:键槽是用三面刃铣刀粗铣及精铣槽，应选用卧式铣床。考虑本零件属成批生产。所选机床使用范围较广为宜，故选常用的X62型铣床能满足加工要求。
（2）选择夹具
以上工序中本零件除粗铣及精铣槽等工序需要专用夹具外，其它各工序使用通用夹具即可。车床工序用三爪自定心卡盘和顶尖。在外圆的精车中使用心轴定位，然后是一夹一顶式装夹，这样可以保证外圆和孔的同轴度。
（3）选择刀具 根据不同的工序选择刀具。
在车床上加工时一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质类零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT15，半精加工YT15,精加工用YT30。为提高生产率及经济性可以使用转位车刀。切槽刀宜选用高速钢。
铣刀选镶齿三面刃铣刀。零件要求铣切深度为6mm，铣刀的直径应为160～200mm。因此所选铣刀：半精铣工序铣刀直径d＝125mm,宽L＝8mm,孔径D＝32mm,齿数Z＝20。
（4）选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量选用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考有关资料。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。
a 选择各外圆加工面的量具。加工外圆Φ70.8mm按计量器具的不确定择量具。该尺寸公差为0.019。按工艺人员手册，计量器具
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