机械制造工艺学课程设计说明书1Word文件下载.docx

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1.4零件材料…………………………………………………………………4

2毛坯选择4

2.1确定毛坯的类型及其制造方法4

2.2确定毛坯的形状、尺寸及公差4

2.3确定毛坯的技术要求绘毛坯图4

3基准选择…………………………………………………………………4

4拟定机械加工工艺路线5

5确定机械加工余量、工序尺寸及公差6

6选择机床设备及工艺装备8

7确定切削用量及基本工时……………………………………………………9

二夹具设计………………………………………………………

1问题提出……………………………………………10

2夹具设计12

3定位方案及定位元件的选择、设计12

4定位误差计算…………………………………………………………………13

5导向方案…………………………………………………………………14

6夹紧装置的设计14

7绘制夹具草图15

8加工工艺规程卡16

9机械加工工序卡18

序言

《机械制造工艺学课程设计》是机械制造工艺学课程的综合工艺设计实践环节之一。

学生通过本设计实践进一步加深对机械制造工艺学课程内容的掌握和理解，强化制造工艺设计能力。

它一方面要求学生在设计中能初步学会综合运用过去所学过的全部课程知识，另外也为以后搞好毕业设计做一次综合训练。

本课程的教学目的是：

通过该实践环节，加深《机械制造工艺学》课程中涉及的基本概念；

学会对中等复杂零件的工艺安排和工艺尺寸链的计算；

学会工装夹具的设计方法和掌握其设计步骤。

课程设计应在教师指导下由学生独立完成，因此，要求学生独立思考、深入钻研、创造性地进行工艺设计，正确处理工艺设计中遇到的各种矛盾，学会正确的工艺设计方法和工艺设计思想，既要善于学习和继承前人的经验，又要敢于运用所学知识及新技术进行创新设计。

设计中要用到大量的标准、规范，每个学生都应亲自查阅，并能正确熟练运用。

设计过程是逐步深入、不断修改的过程，是计算、制图交叉进行的过程，修改、返工是难免的。

因此，必须要求学生养成独立思考、严肃认真、有错必改、精益求精的作风。

通过课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：

1．通过分析和解决工程实际问题，巩固和加深机械制造工艺学等先修课程的理论和知识，了解工艺设计的一般过程和方法。

2．学会课题的方案分析，对中等复杂零件的工艺安排和工艺尺寸链的计算；

进行结构设计、绘制工程图等基本工程训练，强化学生的工艺设计能力。

3．树立科学的工艺设计思想，掌握运用标准、规范、手册、图册等工具书的能力，为今后从事工艺设计工作打下良好的基础

1：

保证加工精度，工件通过机床夹具进行安装，其一是通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称作定位。

二是通过夹紧机构使工件在既定位置上加工过程中保持不变，称为夹紧。

从而准确确定工件与机床，刀具的相对位置，保证工件的精度。

2：

提高生产效率，使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个划线，找正对刀等辅助时间。

3：

保证生产安全，降低对工人的技术要求和减轻对工人的劳动强度。

设计任务

1.设计课题：

连接件A机械加工工艺规程设计

设计铣槽10.2专用夹具设计

2.生产纲领：

中批或大批量生产

3.设计要求：

（1）零件毛坯图1张

（2）机械加工工艺卡片1套

（3）机械加工主要工序的工序卡片1套

（4）夹具装配图1张

（5）设计说明书1份

4.夹具应具有良好的强度。

刚度和结构工艺性

一、零件加工工艺设计

1零件的加工工艺审查

1）零件的结构特点

连接件A零件图如附图1所示。

该零件是在中部有一个的精度较高的通孔，接近通孔的一侧是一个沉孔Ф9深5，并用螺栓与孔进行连接，M5的螺纹与该孔的另一侧是一个通槽。

零件的主要工作表面为与其它圆柱表面的高精度配合，因此，加工时应考虑周详。

零件的形状较为普通，属普通型零件，结构简单。

由于该零件在工作时承受一定的力，因此要有足够的强度、刚度和韧性。

2）主要技术要求：

零件图上的主要技术要求为：

零件表面作防锈处理（发蓝）。

去毛刺、锐边倒钝。

3）加工表面及其要求：

1零件基本尺寸：

54×

24×

24mm,两边分别倒角R2mm和R4mm,其表面粗糙度为Ra3.2um。

2槽I宽度为10.2+0.10mm,长度为19mm，精度要求不高。

3槽H高度4+0.050mm,长度为13mm，精度要求略微提高。

4Ф14孔：

孔径为Ф14+0.033-0.006mm，精度较高，表面粗糙度要求为Ra1.6um。

5沉孔：

Ф5.5沉孔Ф9深5，保证其相应的尺寸要求。

6螺纹：

保证其尺寸M5，与其他相应的零件进行配合。

7槽G：

小通槽连接圆孔和沉孔，保证尺寸2mm.

4）零件材料

零件材料为40Cr，是含碳量为0.37到0.44的中碳钢，其强度与球铁相似，但其冲击韧性和疲劳极限却比球铁高的多，其铸造工艺性介于低碳钢和高碳钢之间，可进行热处理，以获得所需要的机械性能。

2毛坯选择

1）确定毛坯的类型及其制造方法

由于零件形状规则，以方形和圆形为主，并不复杂且产量为中，属大批量生产，因此选用型材毛坯。

2）确定毛坯的形状、尺寸及公差

毛坯的形状尺寸如图2所示。

毛坯高度略微大于零件，根据零件的尺寸选择零件的加工余量为2.5mm,因此，毛坯选25×

25×

54mm。

3）确定毛坯的技术要求

1型材无明显的锻造缺陷；

2未注表面粗糙度为Ra3.2um；

4）绘毛坯图

根据图1所示的零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图2所示

3基准选择

由于图1所示的连接件零件图上大多数尺寸以槽及其端面为设计基准，因此必须首先将槽及端面加工好，为后续工序准备基准。

根据粗、细基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：

4拟定机械加工工艺路线

1

各端面

以各对面端面为基准

2

钻-扩-铰孔Ф14

以端面F为基准

3

螺纹

以通孔Φ5.5和沉孔Φ9深5重合轴线为基准

4

槽G

端面B基准

5

槽H

端面A基准

6

槽I

7

孔Ф4.2Ф5.5Ф9

1）确定各加工表面的加工方法及加工路线

该零件的加工表面为：

各端面，Ф14通孔，4+0.050mm，10.2+0.10mm和2mm的槽，Φ5.5沉孔Φ9深5。

根据各表面的精度要求和表面粗糙度要求，零件表面加工及倒角用铣削加工，孔的加工路线为钻—扩—铰，三个不同尺寸通槽的加工方法为铣削加工，沉孔内表面加工路线为钻—扩，最后底部的螺纹用丝锥攻出。

2）拟定加工工艺路线

加工工艺路线

步骤

内容

准备合适的毛坯

铣端面C、D，保证尺寸20；

铣端面E、F，保证尺寸20；

铣端面A、B，保证尺寸49

钻Φ14的孔至Φ13.8；

扩孔钻Φ14至Φ13.85；

铰孔Φ14至尺寸要求；

铰孔Φ14至尺寸要求

钻Φ5的孔至Φ4.2；

扩孔钻Φ5.5的孔至图纸要求；

扩孔Φ9的孔至图纸要求；

攻螺纹M5

铣键槽G至Φ14

铣键槽H,深13mm

铣键槽I,深19mm

锐边倒钝

9

清洗，去毛刺

10

检验，入库

工艺路线方案是按工序集中原则组织工序，孔及端面用普通钻床和通用铣床加工，优点是工艺路线短，孔及沉孔Φ9mm深度5mm的加工在一台机床上完成，减少工件装夹次数，易于保证加工面相互位置精度。

每次装夹与加工时间短且每道工序加工的时间很接近，避免了流水线时间受阻的影响。

由于本零件形状普通，加工面分散，而且生产纲领以确定为大批量生产，可以采用万能性机床配以专用夹具，提高生产效率。

5确定机械加工余量、工序尺寸及公差

根据上述原始资料及加工工艺，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：

工序号工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度Ra

101.铣端面C2mm22mm12.5um

2.铣端面D2mm20mm12.5um

3.铣端面E2mm22mm12.5um

4.铣端面F2mm20mm12.5um

5.铣端面A3mm52mm12.5um

6.铣端面B3mm49mm12.5um

201.钻Ф14+0.033-0.006mm孔6.5mmФ13mm12.5um

2.铰Ф14+0.033-0.006mm孔0.5mmФ14+0.033-0.006mm3.2um

3.钻Φ5mm的孔2.1mmФ4.2mm12.5um

4.扩孔钻Φ5.5mm0.65mmФ5.5mm12.5um

5.扩孔钻Φ9mm1.75mmФ9mm12.5um

6.攻螺纹M5mm

30铣键槽G1mmФ2mm12.5um

40铣键槽H2mmФ4mm12.5um

50铣键槽I5.1mm10.2+0.210mm12.5um

601.锐边倒钝2mm2mm*45º

12.5um

2.锐边倒钝4mm4mm*45º

6选择机床设备及工艺装备

根据一般厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所需的加工设备

工序10X5032立式升降铣床，YT15圆柱铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。

工序20Z515钻床Ф13.8，Ф4.2，Ф13.8G8YT15锥柄机用铰刀及Ф5.5Ф9扩孔刀，M5丝锥，0-125/0.10mm游标卡尺，Ф13.8G8孔用塞规。

工序30X5032立式升降铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。

工序40X5032立式升降铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。

工序50X62W卧式铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。

工序60钳工台

7确定切削用量及基本工时

1）工序10

铣端面C

加工条件：

X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具

A加工余量2

B每齿进给量fz=0.1

CT=180min

DCv=186qv=0.2xv=0.1yv=0.4uv=0.2Pv=0m=0.2kv=1.0

切削速度v=198.6m/min

n=790.2r/min

所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/min

F加工时间取l=55mm，l1=4mml2=4mm，故t=0.66min

铣端面D