（图纸+论文）平衡肘工艺规程制订和工装设计（全套完整）

在生产纲领已确定为小批量批生产的情况下和现有的生产条件下，可以考虑采用立式铣床平面磨床卧式镗床等，由于形状结构复杂，还采用了卧式加工中心摇臂钻床，坐标镗床坐标磨床等加工。

第阶段为制基准加工阶段为后续工序提供个适合的定位基准，取划平面打中心孔。

第二阶段为主要表面粗加工阶段，对主要零件表面进行粗加工，以及对些加工余量大的表面进行粗加工，为后续工序进步加工做好准备，即粗车端面及外圆。

第三阶段为主要表面半精加工和次要表面加工，本阶段的任务是为下阶段的精加工做准备和安排些次要表面的加工。

先进行主要表面的半精加工，然后进行次要表面加工。

即半精车外圆钻孔中间检验渗碳。

第四阶段为精加工阶段，主要为保证表面获得设计要求的尺寸形状位置要求和表面粗糙度要求。

即精车外圆及内孔车内槽及螺纹孔精车端面及内孔精车锥度及切槽拉花键去毛刺及清理零件中间检验热处理。

第五阶段为光整加工阶段主要是对零件形位公差要求高，表面粗糙度要求高的表面进行超精加工。

即磨花键外圆滚齿装卡心轴磨外圆抛光去毛刺及清理零件最后检验拆卸心轴交库。

加工方法的选择基准加工阶段划平面打中心孔选择摇臂钻床粗加工阶段粗车外圆及端面选择普通车床半精加工阶段半精车外圆选择数控车床，钻孔选择钻床精加工阶段精车外圆及内孔，车内槽及螺纹，精车端面及内孔，精车锥度及切槽选择普通车床，拉花键选择卧式拉床光整加工阶段磨花键外圆选择外圆磨床，滚齿选择滚齿机，抛光选择普通车床。

加工工序安排.在模锻毛坯后进行去应力热处理，即正火。

.在半精加工后安排了中间检验工序，以便及时发现废品，防止继续进行加工造成加工浪费，中间检验后安排渗碳工序，为提高零件表面硬度而进行淬火做准备。

.在精加工后又安排了去毛刺及清理工序和中间检验，进步确保工件质量，以防止废品产生，造成后续工序加工浪费，在中间检验后进行热处理即表面渗碳淬火，使表面硬度达到设计要求和使用要求。

.在光整加工后进行最后检验，确保零件的每个尺寸形状位置公差和表面粗糙度要求等都达到设计要求，确保每个零件都是合格品。

.加工余量的选择根据已知条件查机械零件设计手册淬火硬度可达到，表面渗碳淬火，硬度可达到，由于该合金钢含碳量低，芯部又具有良好的冲击韧性。

它属于低碳合金钢，其可塑性流动性很好，所以它的锻造性很好，可选择锻造。

为了节省原材料，提高毛坯的精度，可采用模锻，并且毛坯经过模锻后，内部纤维对称于轴线，可以提高材料的强度。

图平衡肘毛坯图毛坯的技术要求.加工余量直径方向加工余量查机械零件设计手册知单边余量，选择.。

长度方向加工余量查机械零件设计手册知单边余量，选择。

.锻件重量查金属材料手册知锻件的复杂参数由于该锻件为同轴线台阶轴，且大小直径差很小，直径长度比也不大，锻件比较简单，故选择锻件为般复杂，取复杂系数为。

.锻件材质系数锻件材料为，其平均含碳量为.，但合金元素含量在之间，大于，所以该锻件材质系数为级。

.分模线形状该毛坯属于圆柱轴类零件，故可选用平直对称分模线。

.毛坯的形位公差根据锻件的重量分模线，锻件的材质系数和锻件的复杂系数，查机械零件设计手册知同轴度错差.模向残留飞边.长度偏差直径偏差模锻件加工面的直线度公差由于该锻件选择正火处理，所以查表知直线度公差要求是.。

.基准的选择粗加工基准的选择由于该零件为轴类零件，所以选择从模锻后的外圆表面作为粗基准来划两端面打两端的孔，这样就为以后的粗加工半精加工确定了定位基准，即两中心孔。

用长外圆表面定位限制了工件四个方向的自由度，方向由垫板限位，不限制，但可以用夹紧力来防转，属于不完全定位。

半精加工基准的选择在选择精基准时，尽量使设计基准与定位基准重合，从而保证加工精度，满足设计要求。

由粗基准确定了两端中心孔，在后面的粗加工，半精加工可以用两中心孔为主要定位基准，头用活顶尖，头用死顶尖。

用两中心孔限制了工件五个方向的自由度，顶尖有很好的对中性，作为半精基准，能很好地满足了精度要求。

精加工基准的选择在半精加工过程中，从两中心孔定位加工出了定精度的外圆表面，并且在轴心钻了通孔，所以中心孔就不存在了，所以在精加工时可以用半精加工后的外圆表面作为精基准，这时定位基准和设计基谁是统的，定位误差很小，能很好地满足零件高精度形位公差的要求。

.工艺规程的安排工艺规程的拟定工艺过程的拟定是制定工艺规程的总体布局，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案。

确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

拟订工艺路线的合理与否，不但影响到加工质量和生产率，而且影响到工人设备工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。

关的标准。

制订工艺规程的主要依据.产品成套的装配图和零件工作图。

.产品质量验收的质量标准。

.产品的生产纲领。

.毛坯的生产条件及生产技术水平和协作关系等。

.工厂现有的生产设备生产能力技术水平外协条件等。

.新技术新工艺的应用和发展情况。

.有关的工艺手册和资料以及国家的有关法规等。

零件规程的设计.零件的结构工艺性的分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。

在制订机械加工工艺规程时，主要进行零件的切削加工工艺性分析，这主要有以下几点工件应便于在机床或夹具上装夹，并尽量减少装夹的次数。

刀具易接近加工部位，便于进刀退刀越程和测量，以及便于观察切削情况等。

尽量减少加工面积及空行程，提高生产率。

尽量减少刀具调整和走刀次数。

便于采用标准刀具，尽可能减少刀具的种类。

尽量减少工件和刀具的受力变形。

改善加工条件，便于加工，必要时应便于采用多刀多刀加工。

有适宜的定位基准，且定位基准至加工表面的标注尺寸应便于测量。

熟悉并分析其它制订工艺规程的原始资料。

.确定零件的生产类型生产类型是指企业或车间工段班组工作地生产专业化程度的分类。

般分为大量生产成批生产和单件生产三种类型。

单件生产单件生产是生产的产品品种很多，同产品的产量很小，各个工作地的加工对象经常改变，而且很少重复生产。

大量生产大量生产是指生产的产品数量很大，大多数工作地长期只进行工序的生产。

成批生产成批生产是指年中分批轮流生产几种不同的产品，每种产品均有定的数量，工作地的生产对象周期性的重复。

而每次投入或产出的同产品或零件的数量称为批量。

按批量的大小又分为大批生产中批生产和小批生产。

本零件的生产类型划分与生产纲领有定的关系。

零件的生产纲领，既包括备品和废品在内的该零件的年产量。

平衡，工艺，规程，制订，制定，以及，工装，设计，毕业设计，全套，图纸，下载平衡肘轴工艺规程制定和工装设计摘要车辆在初样车试车过程中发现平衡肘轴有开裂现象。

经化学成分分析金相检测宏观断口分析综合分析等分析检测手段，最终确定裂纹是在试车过程中形成于连接销孔底部圆锥面与孔侧圆柱面相交的圆周处，在随后的试车过程中发生疲劳扩展。

本论文针对所分析的结论，对原始设计工艺进行了研究，并作了定的改进，来制定平衡肘轴制作的工艺规程和工装的设计。

平衡轴上外表面存在键槽，滚珠槽和外花键。

内孔有内花键，内外表面粗糙度要求较高，种类较多，加工工艺较为复杂。

由于平衡肘轴在坦克行驶中的重要作用，要求表面较硬，所以需要表面渗碳，而且表面粗糙度要求较高，需要外表面磨削加工。

工艺过程是改变生产对象的形状尺寸相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。

工艺规程是指规定产品或零件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。

工艺设计是指编制各种工艺文件盒设计工艺装备等的过程。

平衡肘轴作为平衡轴的种，具有典型轴类零件的特点，并有内通孔和花键。

通过对平衡肘轴工艺规程的制定和工装的设计，并制定工序卡，能够深入研究轴类零件内外表面的加工方法和热处理工艺的排序。

关键词平衡肘轴工艺规程工装设连接着车体和负重轮，将负重轮上下运动所产生的大量冲击能量传递给扭力轴，以减轻车体所受的冲击力。

随着装甲车辆性能的不断提升，对平衡肘的设计提出了更高的要求。

平衡肘在装甲车行驶时承受并传递着各种垂向横向和纵向交变载荷，对疲劳可靠性要求较高。

目前，我国还没有典型路面试验的可靠使用的装甲车辆载荷谱数据，因此，对装甲车辆的载荷谱研究具有重大意义。

由于装甲车类型繁多，行驶路况复杂，全部测试投资巨大，几乎不可能。

载荷谱测试车辆和路面既要有代表性又要有普遍性，这样测试才能为设计部门提供可靠实用的数据，经研究选择履带式步兵战车为这次测试对象，路况选择环形路砂石路起伏土路三种典型路况。

车辆初样车在年年底交车。

交车前，年月份在砂石路面试车时发现负重轮掉落，拆车后发现右七的平衡肘轴与平衡肘体连接处有裂纹，零件的宏观形貌及裂纹宏观形貌分别见图图。

找出裂纹产生原因并有效解决问题，将对最后的交车期限产生影响，有可能造成严重的经济损失，并存在较大的事故隐患。

图裂纹宏观形貌对失效件进行现场调查，零件的材料牌号为牌号合金钢，主要加工工艺流程为锻造机加调质机加装车。

为了找出开裂原因，对开裂件进行解剖分析。

课题的总体内容本题目是根据机械设计制造及其自动化专业的机械制造方向的培养目标和机械制造中的典型零件的机械加工工艺规程与工艺装备设计要求而拟的毕业设计题目，目的是提高我们理论联系工程实际和工程实际设计能力。

毕业设计是综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的次深入的综合性总复习。

通过毕业设计能使我们熟悉制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。

通过设计过程，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

也作为我们未来从事机械制造技术工作的次重要的基本训练。

本课题的的设计重点是明白机械加工工艺规程和工艺装备设计，其中机械加工工艺过程程就是用切削的方法改变毛皮的形状尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的定精度粗糙度等的零件。

机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺的过程和操作方法等的工艺文件之，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。

机械加工工艺规程般包括下内容工件加工的工艺路线各工序的具体内容及所用的设备和工艺设备工艺的检验项目及检验方法切削用量时间定额的等。

为了能确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产指导性的技术文件夹具是保证零件精度的重要工具夹具设计般是在零件的机械加工工艺过程制定之后按照工序的集体要求进行的，夹具的设计质量的高低，应以能否稳定保证工件的加工质量生产效率成本等指标衡量。

学习研究机械加工过规程的意思与作用及相关工装夹具的设计就是本课题的研究目的。

.国内外研究现状坦克平衡肘承受由负重轮所传递的随机交变载荷，疲劳破坏是其主要失效形式。

目前，国内坦克设计基本采用静强度设计和测绘仿制的办法，缺乏构件的外载特性及疲劳强度方面的试测与研究，这是国产坦克质量不能取得突破性进展的重要原因之。

科学技术的快速发展和市场竞争的加剧，迫使机械产品的更新周期越来越短。

于是产品设计的前期研究和技术储备就显得越来越重要。

对车辆来说，动强度及可靠性研究是前期研究中的重要内容，是提高产品质量的基础技术。

动强度设计考虑了与实际使用相同或相近的外载及零部件在使用中承受这种外伐的能力疲劳极限，因此比静强度设计较符合实际精况。

然而，构件的强度所受的应力受许多因素的影响，是随机变化的。

常规的疲劳设计没有科学地计又这种随机性，只是凭经验把这种随机性用个安全系数来包络。

由于这种设计没有把握构件失效的内在规律，产品往往不是不安全就是过笨。

所以本题目就是对平衡肘轴的加工工艺的制定和工装流程的设计。

平衡肘轴作为坦克装甲车上的重要部件，对车辆的行驶有重要作用。

所以平衡肘轴应属于国防工业的