一、零件的工艺性分析
（一）零件的作用 ：支撑摇臂按正常轨迹动作。 （二）零件的工艺分析
零件图中所有尺寸精度如下：
（精度等级查《公差配合与测量技术》P14表1.4而得）
摇臂支架在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，支架材料一般采用高强度碳钢和合金钢；该摇臂支架采用35钢。 耳朵表面要求高频淬火处理，硬度为52~56HRC。
由列表可知，整个零件对尺寸精度、形位精度要求一般-摇臂支架是形状不规则的支架类零件，尺寸精度、形位精度要求一般，零件的主要技术要求分析如下：
1. Φ4孔的尺寸精度高，主要是保证里面的钢珠压入后孔口收口。 2. 锻件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及
刚度，在外力的作用下，不至于发生意外事故。
3. 两个Φ12的轴是比较重要的，也是以后机械加工各工序的主要
定位基准。因此加工此轴的工序是比较重要的。
（三）审查摇臂支架的工艺性
分析零件图可知，该零件除了主要工作表面外，其余表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削，车削，钻床的粗加工就可以达到加工要求。主要工作表面加工精度虽然相对较高，但在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量的加工出来。
由此可见，该零件的工艺性较好。
二、确定生产类型
已知此零件的生产纲领为5000件/年，可确定该生产类型为中批，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序适当集中；加工设备以通用设备为主，并大量采用通用夹具和量具。（该零件除了主要工作表面外，其余表面加工精度都比较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削，车削，钻床的粗加工就可以达到加工要求）
三 、工艺规程的设计
（一） 确定毛坯的制造形式
由于零件的结构简单，所以采用金属型锻造。工件材料为Q235，毛坯的尺寸精度要求为IT11～IT12级。 （二） 基准的选择
根据零件图纸及零件的使用情况分析，知外圆Φ12、孔Φ4等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应予以分析。
定位基准有粗基准和精基准之分。通常先确定精基准，后确定粗基准。
（1） 精基准的选择
在底面加工以后各工序则以该底面为定位精基准，这样就满足了
基准重合与基准统一的原则。摇臂支架的底面是设计基准，选用其做精基准定位加工Φ10.5mm孔和Φ６.１mm孔以及摇臂支架的外圆Φ20mm。摇臂支架耳朵的端面做为精基准，可以钻Φ3mm孔和Φ4mm孔。这样就实现了设计基准和工艺基准的重合。同时也保证了被加工表面的平行度要求。在加工某些面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。 （2） 粗基准的选择
按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要
求，应选择不加工表面为粗基准，故此处选择外圆Φ20mm的外圆面做粗基准。
（三）工艺路线的拟定
由《特种机械加工技术》P109表3-5、3-6、3-7，列出对摇臂支架外圆柱、
制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产，所以采用通用机床配以专用的工具、夹具、量具，并考虑工序集中、加工顺序的安排，以提高成产率和减少机床数量，是生产成本下降。 （四）加工阶段的划分
该零件加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工，半精加工和精加工。 在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工。保证其他加工表面的精度要求。然后钻Φ10.5mm孔和Φ6.1mm孔。粗车摇臂支架外圆表面和摇臂支架前臂表面，在半精加工阶段，完成摇臂支架外圆表面和摇臂支架前臂表面的半精车，以及各种孔的钻，扩和铰方案。在精加工阶段，进行摇臂支架前臂表面的磨削加工。 工序的集中和分散
零件选用工序集中的原则安排摇臂支架的加工工序。该摇臂支架的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短付诸实践，而且由于在一次装家中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 工序顺序的安排 1.机械加工顺序
（1）遵循“先基准后其他”的原则。首先加工精基准——摇臂支架的底面。 （2）遵循“先粗后精”的原则。先安排粗加工工序，然后再安排加工工序。 （3）遵循“先主后次”的原则。先加工主要表面——摇臂支架的底面、摇臂支架耳朵端面、摇臂支架耳朵表面。
（4）遵循“先面后孔”的原则。首先加工各个端面和表面，后加工各个孔。 2.热处理工序
模锻成型后切边，进行调质。调制硬度为241~285HBS，并进行酸洗，喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面印脱碳而对机械加工带来的不利影响。摇臂支架前臂表面在精加工之前需要进行局部淬火，提高它的耐磨性和在工作中成熟冲击载荷的能力。
3.辅助工序
在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清晰和中检工序。
综上所述，该摇臂支架的安排顺序为：基准加工——主要加工表面粗加工以及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。
工艺路线方案一： 模锻，局部淬火工艺路线方案二： 工序： 模锻，局部淬火 工序010 . 粗车、半精车底面。 工序： 工序020. 钻Φ10.5 、Φ6.1 工序010. 铣底面
工序030. 粗车与半精车外圆，切槽、工序020. 钻Φ10.5，Φ6.1 倒角 工序030. 粗车与半精车外圆，切槽、工序040. 钻Φ3 倒角 工序050. 钻2×Φ2 工序040. 钻2×Φ2 工序060. 钻、扩、铰Φ4 工序050. 钻Φ3，钻、扩、铰Φ4 工序070. 磨2×Φ12，粗磨与半精磨 工序060. 磨2×Φ12 工序080. 局部淬火 工序070. 局部淬火
两个工艺方案的比较与分析：
两个工艺方案中除第一道工序不同外，后面的工序都相同，第一道工序是为了获取精基准。方案一、方案二都能满足精度和加工要求，而方案二较方案一，能够更加的节约时间，提高生出效率，增加效益。
后面的工序均以孔和端面定位，故基准是重合的，两方案在这点是相同的。 另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。本次设计选择工艺路线二。根据供需方案二制定出详细的工序划分如下所示：
毛坯为精锻件，在车间铣去毛刺，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。 工序： 工序070. 去除摇臂支架毛刺 工序010. 铣底面，顶面 工序080. 精磨2×Φ12的摇臂支架两工序020. 粗车与半精车外圆，按要求耳至要求 切槽、倒角、车台阶 工序090. 清洗摇臂支架 工序030. 钻Φ3，Ra=12.5 工序100. 对摇臂支架双耳进行局部工序040. 钻Φ10.5 、Φ6.1 两孔 淬火 工序050. 钻2×Φ2 工序110. 清洗油道后，压入钢球 工序060. 钻、扩、铰Φ4 工序120. 检查
根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片，见附表
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.毛坯尺寸的确定，画毛坯图。
摇臂支架材料为Q235由于产品外表面大部分不用加工，所以毛坯选用精密模锻。该种模锻的尺寸公差等级为6～7 级，用查表法确定加工表面的总余量。但
由于用查表法所确定的总余量与成产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。
现将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示：
本人加工的是工艺过程卡片上的工序40： (一)粗车端面 （1）确定切削用量 （a）确定背吃刀量ap
查《切削用量简明手册》：加工材料#45、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径12mm、切削深度a =3mm，则进给量为0.3~0.4。再根据《机械加工工艺设计手册》查取横向进给量取f =0.3mm/r。 (c)确定切削速度VC：
根据《切削手册》当用YG6硬质合金车刀加工，a =3mm，f =0.3mm/r。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》，查得切削速度的修正系数为：Kv =0.81,则
vc=
粗车的余量为6mm, a =3mm。 (b)确定进给量
cv
xv
Tmapf
yv
kv=
291
(min) x0.81=111
60x0.230.15x0.30.2
1000vc1000x111
==544(rmin) πdwπx15.2
确定机床主轴转速：ns=
按C365L车床转速（《机械加工工艺设计手册》）选择与544r/min相近似 的机床转速
n =600r/min,则实际切削速度
V = Π
dn
/1000=3.14x15.2x600/1000=122m/min。
综上，此工步的切削用量为：a =3mm，f =0. 3, n =600r/min, V =122m/min。 （2）计算基本工时：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=15.2,d1=0,L1=0,L2=L3=0) =(15.2－0)/2+0+0+0=7.6mm
T= ==7.6×1÷(0.3×600)=0.042min。 (二) 粗车Φ12外圆 （1）确定切削用量 （a）确定背吃刀量
粗车外圆，加工余量为2Z=3mm,一次走刀，则ap=1.5mm。 (b)确定进给量
由《切削手册》，刀杆尺寸16 25，工件直径为12mm，则f=0.3~0.4 f =0.3。 (c)选择刀具磨钝标准及耐用度
由《切削用量手册》表1.9查取后刀面磨损最大限度为0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。
(d)确定切削速度VC：
根据《切削手册》查取： ap=1.5、f =0.3mm/r、车刀为YG硬质合金),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：Kv=0.86
vc=
cv
xv
Tmapf
yv
kv=
291
(min) x0.86=1210.20.150.2
60x1.5x0.3
确定机床主轴转速：
ns=
1000vc1000x121
==584(rmin) πdwπx15.2
按C365L车床转速（《机械加工工艺设计手册》）选择与584r/min相近似 的机床转速
n =600r/min,则实际切削速度
V = nΠ
d
/1000=3.14x15.2x600/1000=122m/min。
综上，此工步的切削用量为：a =1.5mm，f =0.3, n =600r/min, V =122m/min。 (2)计算基本工时：
T=（L+L1+L2+L3）/(f×n)
=(12.5+2+0+0)×2/(0.3×600)=0.092min。 (三)粗车端面 （1）确定切削用量 （a）确定背吃刀量ap
粗车的余量为2Z=25, a =3mm。 (b)确定进给量
查《切削用量简明手册》：加工材料#45、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径25mm、切削深度a =3mm，则进给量为0.3~0.4。再根据《机械加工工艺设计手册》查取横向进给量取f =0.3mm/r。 (c)确定切削速度VC：
根据《切削手册》当用YG6硬质合金车刀加工，a =2mm，f =0.3mm/r。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》，查得切削速度的修正系数为：Kv =0.81,则
vc=
cvxv
Tmapf
yv
kv=
291
(min) x0.81=1110.20.150.2
60x3x0.3
确定机床主轴转速： ns=
1000vc1000x111
(rmin) ==401
πdwπx25
按C365L车床转速（《机械加工工艺设计手册》）选择与401r/min相近似 的机床转速
n =480r/min,则实际切削速度
V = Πdn
/1000=3.14x25x480/1000=118m/min。
综上，此工步的切削用量为：a =3mm，f =0. 3, n =480r/min, V =118m/min。 （2）计算基本工时：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=25,d1=12,L1=0,L2=L3=0) =(25－12)/2+3+0+0=9.5mm T = 9.5×1÷(0.3×480)=0.104min。
（二）倒角1x45o。采用车刀。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速车削相同：n=480r/min，手动进给。 半精车端面 （1）确定切削用量 （a）确定背吃刀量ap
粗车的余量为0.5, a =0.5mm。 (b)确定进给量
查《切削用量简明手册》：加工材料#45、车刀刀杆尺寸为16 、工件直径25mm、切削深度a =0.5mm，则进给量为0.1~0.2。再根据《机械加工工艺设计手册》查取横向进给量取f =0.1mm/r。 (c)确定切削速度VC：
根据《切削手册》当用YG6硬质合金车刀加工，a =0.5mm，f =0.1mm/r。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》，查得切削速度的修正系数为：Kv =0.81,则
vc=
cv
xv
Tmapf
yv
kv=
291
x0.81=152(min) 0.20.150.2
60x0.5x0.1
1000vc1000x152
==539(rmin) πdwπx25
确定机床主轴转速： ns=
按C365L车床转速（《机械加工工艺设计手册》）选择与539r/min相近似 的机床转速
n =600r/min,则实际切削速度
V = Π
dn
/1000=3.14x25x600/1000=170m/min。
综上，此工步的切削用量为：a =0.5mm，f =0. 1, n =600r/min, V =170m/min。 （2）计算基本工时：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=25,d1=12,L1=0,L2=L3=0) =(25－12)/2+3+0+0=9.5mm
T = 9.5×1÷(0.1×600)=0.158min。
（二）倒角2.5x 2。采用车刀。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速车削相同：n=600r/min，手动进给。
（三）切槽1.5x0.5。采用切槽刀。为缩短辅助时间，取的主轴转速车削相同：n=480r/min，手动进给。
2.专用钻床夹具设计
已知摇臂支架的材料为35钢，毛坯为锻件，所用机床为卧式车床。本夹具主要用来粗车，外援，端面，台阶，切槽，倒角。由于本工序的加工精度不高，在加工本道工序时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
3.确定夹具的结构方案
由于支架双耳长度较短，三抓卡盘不好固定，故设计才用液性塑料定心夹紧车床夹具为模版。
四、课程设计心得体会
通过这次的课程设计，使我进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。
我也从中学到了许多有关机械加工的知识,主要归纳为以下： 摇臂支架外形较复杂，且其技术要求高，所以适当的选择机械加工中的定位基准,是能否保证摇臂支架技术要求的重要问题之一。对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。而摇臂支架的机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的。摇臂支架的加工路线可以分为三个阶段：划分为粗加工，半精加工和精加工。
在这次夹具设计的课程设计中，我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的能力。在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而没有切合实际的练习与测试。在这次课程设计中我遇到了许多难题和问题，我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握的知识。
通过这次的课程设计，使自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查图表、资料、手册等工具书 。通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。
总之，通过这次课程设计使我受益匪浅，为我以后的学习和工作打下了一个坚实而良好的基础。在此，感谢王老师的帮助和指导！
参考文献
1．郭彩芬，王伟麟主编,《机械制造技术》 机械工业出版社
2．刘守勇主编，《械制造工艺与机床夹具(含课程设计与习题)》机械工业出版社 3. 李永敏，葛玉萍主编，《机械制造技术课程设计指导》 机械工业出版社 4. 孟少农主编，《机械加工工艺师手册》 机械工业出版社