机械制造工艺学连接座及其夹具课程设计2解读Word格式文档下载.docx

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4.5加工设备及刀具、夹具、量具的选择11

4.6切削用量的选择14

4.7基本加工时间的确定16

5、心得体会17

6、参考文献18

1、课程设计的题目

连接座零件的机械加工工艺规程制订及4XM5螺纹工序专用夹具设计

2、课程设计时间

第十六周——第十八周

3、课程设计的目的及其要求

3.1课程设计的目地机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。

本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。

另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。

通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：

3.1.1熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。

.从而培养制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，

3.1.2通过夹具设计的训练，进一步提高夹具结构设计（包括设计计算、工程制图等方面）的能力。

3.1.3熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

3.1.4在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。

3.2课程设计的内容要求

3.2.1对零件图进行工艺分析。

3.2.2对零件进行分析后，初步拟定工艺路线、确定切削余量、绘制零件的毛坯图，填写机械加工工艺过程卡。

3.3.3进行切削用量、机械加工时间等的计算和查表。

3.3.4填写机械加工工序卡片。

3.3.5对指定工序提出工装设计任务书。

3.3.6根据工装设计任务书（教师指定）进行机床专用夹具设计，包括设计方案的确定、结构设计、定位误差和夹紧力的计算，绘制夹具装配图、零件图等等。

3.3.7编写课程设计说明书。

338进行课程设计答辩

4,设计内容

4.1、零件的分析（见下图）

4.1.1.零件的生产纲领

依据设计要求Q=4000件/年，结合生产实际，根据参考文献【2】公式N=Qn

（1+a）（1+B）

其中：

N零件的年产量

Q产品的年产量

n每台产品中该零件的数量

a备品率

B废品率

连接座三维图

连接座零件图

备品率a和废品率B分别取10°

%^1%弋入公式得该工件的生产纲领

N=4400件/年

4.1.2、零件的作用

该零件是离心式微电机水泵上的连接座，是用来连接水泵和电机的.左端

①125外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在①100孔内，通过4个螺钉固定；

右端①121外圆与电动机机座连接,①40孔与轴承配合,通过3个螺栓固定，实现水泵与电动机的连接，从而起连接固定作用

4.1.3、零件的形状及其具体尺寸、公差如上图所示。

4.2零件的工艺分析

由零件图可知，其材料为HT20Q该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件，通常可用作机座、泵体的连接座等。

连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。

现分述如下：

右端面的加工表面：

这一组加工表面包括：

右端面、①121-0.04的外圆，粗糙度为3.2、6.3;

外径为①50、内径为①40+0.006的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；

①32

的小凹槽，粗糙度为25;

钻①17.5的中心孔，钻①7通孔。

其工序采取先粗车

半精车一一精车。

其中①17.5、①40+0.006的孔或内圆直接在车床上进行

初镗一一半精镗，①40+0.°

06的内圆的半精镗的基础上再精镗就可以了。

左端的加工表面:

左端面，①1250-0.025外圆，①100+0.006内圆，倒

角，钻通孔①7,钻孔并攻丝。

这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，①100+°

-026的内圆孔有25的粗糙度要求。

采用的工序可以是先粗车一一半精车一

—精车。

孔加工为钻孔-扩钻-扩孔。

该零件上的主要加工面是①40+0.°

06的孔，①1250-0.025的外圆和①

121-0.（）4的外圆。

①40+0.°

06孔的尺寸精度直接影响连接座与轴承的配合精

度，①1250-0.025的尺寸精度直接影响连接座与水泵的接触精度和密封性，121-0.04

的尺寸精度直接影响连接座与电机的接触精度和密封性。

由参考文献【5】中有

关和孔加工的经济加工精度及机床能达到的位置精度可知，上要求是可以达到

的。

零件的结构工艺性也是可行的。

其具体过程如下表：

加工表面

表面粗糙度

公差/精度等级

加工方法

右端面

Ra12.5

IT11以下

粗车-半精车-精车

①121-0.04外圆

Ra3.2

IT8〜IT10

小凸台内侧40+0.006

无

粗镗-半精镗-精镗

小凸台端面

Ra25

粗镗

①17.5中心孔

钻孔-粗镗一半精镗

右①7通孔

钻通孔

①32的小凹槽

左端面

Ra6.3

①125-0.025外圆

①1OO：

035的内圆

粗镗一半精镗

倒角

粗车

左①7通孔

M5-7H螺纹孔

钻孔并攻丝

4.3毛坯设计

431毛坯的选择

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：

a型材、b锻造、c铸造、d焊接、f其他毛坯。

根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。

该零件材料为HT2O0考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。

4.3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

4.3.2.1求最大轮廓尺寸

根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径①142mm高69mm

4.322选择铸件公差等级

查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8~12

级取为11级。

4.3.2.3求机械加工余量等级

查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G

级选择F级。

4.3.3、确定机械加工余量

以单边端面的加工余量确定为例

工序基本余

工序名称工序的经济精度工序尺寸工序尺寸及其公差和Ra

精车

0.5

H7

69

69Ra=1.6卩m

69.5Ra=3

半精车

1.5

H8

69+0.5=69.5

.2卩m

71Ra=12.

5

H10

69.5+1.5=71

5卩m

毛坯

H12

71+5=76

76Ra=25卩m

根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为7mm所以工件的总长为14+69=83mm

其他的加工余量以此类推（实际上就是乱来了，自己编一串数字就好了，但是要学会方法）

4.3.4、确定毛坯尺寸

由上面的计算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他们的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra三1.6。

Ra<

1.6的表面，余量要适当加大。

分析本零件，加工表面Ra三1.6，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。

（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）

生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。

由于所有孔无需铸造出来，

故不需要安放型心。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。

4.3.5、设计毛坯图

根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。

由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。

为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。

（毛坯图见附页）

工艺路线一：

工序一：

1粗车右端面

2车外圆①121

3车右台阶面

4车外圆①130

5车端面

6粗镗①40

工序二：

1粗车大端面

2车外圆①125

3车台阶面20

4粗镗①100H7…

4.4、选择加工方法，拟定工艺路线

441基面及其精基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证

精基准的选择：

①40孔既是装配基准，又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则.其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则.

粗基准的选择：

选择①125的外圆和①149凸耳的左侧作粗基准，这样保证各加工面均有加工余量，此外,还能保证定位准确，加紧可靠，在加工时最先进行机械加工的表面是精基准①40孔和右端面，这时可用通用夹具三爪自定心卡盘来装夹,靠①149凸耳的左侧定位.

4.4.2制定机械加工工艺路线：

5车外圆①125

工序三：

1半精车右端面

2半精车外圆①121

3半精车右台阶面

4半精车外圆①130

5半精镗①40

工序四：

1半精车大端面

2半精车外圆①125

4半精车①100H7

工序五：

1精车右端面

2精车外圆①121

3精镗①40

4精车外圆①130

5精车端面

6精车右台阶面

工序六

1精车大端面

2精车①100H7

3精车右台阶面

4精车外圆①125

工序七

1精铣B面

工序八

1粗铣①100面

工序九

1精铣①100面

工序十

1钻孔到①10

2扩钻到①16

3扩孔到①17.4

工序十一

1精镗孔至17.5

工序十二

1在6个工位上钻孔①7工序十三

1在4个工位上钻孔①4.5

2攻螺纹4－M5

工艺路线二：

工序一

1粗车右端面至78

2粗车外圆①125X5

3钻