机械制造工艺学课程设计张紧轮支架.docx
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机械制造工艺学课程设计张紧轮支架
1部件的剖析·······················5
1.1部件的作用·····················5
1.2部件的工艺剖析···················5
2部件的生产种类······················5
2.1生产大纲······················5
2.2生产种类······················6
3毛坯确实定························6
3.1确立毛坯种类及其制造方法··············6
3.2估量毛坯加工的机械加工余量·············6
4定位基准选择······················6
4.1选择精基准·····················6
4.2选择粗基准·····················6
5拟订机械加工工艺路线···················6
5.1选择加工方法····················6
5.2加工工艺路线····················7
6加工余量及尺寸确实定····················8
0
6.1确立粗加工支架上端面的加工余量及工序尺寸······8
6.2确立支架底面的加工余量及工序尺寸··········9
6.3确立精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸······11
6.4确立支架右边面的加工余量及工序尺寸·········12
6.5确立支架右边面φ18孔的加工余量及工序尺寸······13
6.6确立支架下端面的加工余量及工序尺寸·········15
6.7确立支架小侧面的加工余量及工序尺寸·········17
6.8确立支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸········17
7切削用量和时间定额确实定················19
8课程设计总结······················21
参照文件·························22
附1张紧轮支架部件图附2毛坯图
附3机械加工工艺过程综合卡片附4夹具部件图
附5夹具装置图
1
机械制造工艺学
课程设计任务书
2
题目：
设计张紧轮支架部件的机械加工工艺规程
及工艺装备（年产量为8000件）
内容：
1.
张紧轮支架部件图
1张
2.
毛坯图
1张
3.
机械加工工艺过程综合卡片
1张
4.
夹具装置图
1张
5.
夹具部件图
1张
6.
课程设计说明书
1份
专
业
机械工程
班
级
机工100x班
学
生
xxx、xxx
指导教师
xxx
3
2012年11月1日
序言
本次课程设计的任务是针对生产实质中的一个部件——张紧轮支架，制定其机械加工工艺规程。
该部件的工艺过程包含了车端面、铣平面、磨平面、钻孔、铰孔等工序，工艺范围广。
经过此次课程设计对自己将来将从事的工作进
行一次适应性训练，从中锻炼自己剖析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们仔细查阅资料，确实地锻炼了我们自我学习的能力。
此外，在设计过程中，经过老师的尽心指导和同学们的热情帮助，我顺利达成了本次设计任务。
因为能力所限，设计另有很多不足之处，恳请各位老师赐予责备指正。
4
1、部件的剖析
1.1部件的作用
题目所给的部件是张紧轮的支架。
张紧轮张紧轮是带传动的张紧
装置，当带的中心距不可以调理时，能够采纳张紧轮将带张紧。
张紧轮
5
一般部署在松边的内侧，进而使带只受单向曲折；同时，为保证小带
轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量凑近大带轮安装。
1.2部件的工艺剖析
部件的资料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，锻造性能优秀，但塑性较差、脆性高，不合适磨削，为此以下是张紧轮支架需要加工时的技术要求：
1.铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺点；
2.未注锻造圆角R5~R10；
3.线性尺寸未注公差为GB/T1804-m;
4.未注形位公差为GB/T1184-K;
2部件的生产种类
2.1生产大纲
依据任务书已知：
⑵产品的生产大纲为8000件/年
⑵轴承座的备品百分率为3％，废品百分率为0.5％。
轴承座生产大纲计算以下：
N=Qn（1+a）（1+b）
6
=8000*（1+3％）（1+0.5％）=8281.2≈8282（件/年）
2.2生产种类
张紧轮支架为轻型部件，查表可知生产种类属于大量量生产。
3毛坯确实定
3.1确立毛坯种类及其制造方法
查阅常有毛坯种类可知，资料为HT200，可确立毛坯种类为铸件。
3.2估量毛坯的机械加工余量
由部件基本尺寸长172mm，宽84mm，高为60mm，确立部件毛坯外形尺寸为长175mm，宽84mm，高64mm，即估量机械加工余量为长3mm，高4mm
4定位基准选择
4.1选择精基准
经剖析部件图可知，选择张紧轮支架上端面为精基准。
该基准面积较大、工
件装夹稳固靠谱，简单操作，夹具构造也比较简单。
而且一次选择可进行尽量多
的工序加工。
4.2选择粗基准
选择张紧轮支架底面为基准，能方便的加工出支架上端面（精基准），保证
上端面表面粗拙度要求。
支架底面的面积较大，切合粗基准的要求。
7
5拟订机械加工工艺路线
5.1选择加工方法
依据各加工表面的尺寸精度和表面粗拙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，以下：
张紧轮各面的加工方案
加工表面
精度要求
表面粗拙度
加工方案
Ra/um
上端面
IT9
6.3
粗铣→粗磨→精磨
底面
IT9
6.3
粗铣→粗磨
下端面
IT9
12.5
粗铣→半精铣→精铣
右边面
粗铣
小侧面
12.5
粗铣
φ18孔
IT9
25
钻→粗绞
φ13孔
IT14
钻→粗绞
5.2加工工艺路线
依据“先基准后其余”原则，先加工基准面，即精基准面——上端面；依据
“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；依据“先主后
次”原则，先加工上端面和底面，后加工周围面；依据“先面后孔”原则，
先加工工件平面，后加工孔。
并由此制动下表机加工工艺方案：
8
张紧轮支架的机加工工艺方案
工序号工序内容
1粗铣支架上端面
2粗铣支架底面
3粗磨支架底面
4粗磨、精磨上端面
5粗铣右边面
6钻、粗绞φ18孔
7粗铣、半精铣、精铣支架下端面
8粗铣支架小侧面
9钻、粗绞2*φ13孔
10去毛刺、冲洗、查验
定位基准
加工设施
支架底面
铣床
支架上端面
铣床
支架上端面
磨床
支架底面
磨床
支架前后边
铣床
支架右边面、支架上端面
钻床
支架上端面
铣床
支架上端面铣床
支架底面钻床
6加工余量及工序尺寸确实定
6.1确立粗加工张紧轮支架上端面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架上端面的粗加工过程以下图；
9
毛坯简图
粗铣上端面
（2）依据工序尺寸和公差等级，考虑到高度方向上以上端面为尺寸基准，并要保证到地面的高度为60mm。
所以以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后的平面为后边加工的精基准。
上端面的粗加工加工余量及工序尺寸见下表：
10
粗加工上端面粗加工工序尺寸表
工序基本尺寸工序单边余量公差等误差尺寸及公差表面粗
/mm级糙度
毛坯642.0CT7±1.064±1.025
粗铣
63
1.0
IT13±0.5
63±0.5
12.5
6.2确立支架底面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架底面的加工过程以下图；
毛坯简图
11
粗铣底面
粗磨底面
12
（2）依据工序尺寸和公差等级，和为后边加工做基准，且加工后边工序装夹方便。
支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：
支架底面工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余量
公差等级
误差
尺寸及公差
表面粗拙度
/mm
毛坯
63
2.0
IT14
±0.5
63±0.5
25
粗铣
61.25
1.75
IT12
±0.25
61.25±0.25
12.5
粗磨
60.875
0.25
IT9
±0.125
60.875±0.125
6.3
6.3确立精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架上端面的精加工过程以下图；
毛坯简图
13
精磨上端面
（2）依据工序尺寸和公差等级，和为后边加工做基准，且加工后边工序装夹方便。
支架上端面的精加工余量及工序尺寸见下表：
支架上端面精工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余量
公差等级
误差
尺寸及公差
表面粗
/mm
糙度
毛坯
60.875
1
IT13
±0.125
60.875±0.125
12.5
粗磨
60.375
0.5
IT10
±0.125
60.375±0.125
6.3
精磨
60.015
0.5
IT9
±0.015
60.015±0.015
6.3
6.4确立支架右边面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架右边面的加工过程以下图；
14
毛坯简图
粗铣右边面
（2）依据工序尺寸和公差等级，考虑到方便支架下端面及小侧面的加工。
所以应先加工张紧轮支架右边面。
右边面的加工余量及工序尺寸见下表：
右边面工序尺寸表
工序基本尺寸工序单边余量公差等误差尺寸及公差表面粗
/mm级糙度
毛坯282.0CT7±1.028±1.025
粗铣
30
2.0
IT13±0.5
30±0.5
12.5
6.5确立支架右边面φ18孔的加工余量及工序尺寸
15
（1）张紧轮支架φ18孔的加工过程以下图；
钻孔
铰孔
16
（2）依据工序尺寸和公差等级，。
右边面φ18孔的加工余量及工序尺寸见下表：
右边面φ18孔工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余
公差等
误差
尺寸及公差
表面粗拙
量/mm
级
度
钻孔
φ17.25
17.25
IT13
±0.25
φ17.25±0.25
25
铰孔
φ18.215
0.065
IT12
±0.215
φ18.215±0.215
25
6.6确立支架下端面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架下端面的加工过程以下图；
毛坯简图
17
粗铣下端面
半精铣下端面
18
精铣下端面
（2）依据工序尺寸和公差等级，且加工后边工序装夹方便。
支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：
支架下端面工序尺寸表
工序基本尺寸工序单边余公差等级误差尺寸及公差表面粗
量/mm糙度
毛坯37
1.825
IT15
±
1.0
±
1.0
25
37
粗铣35.751.25IT12±0.2535.75±0.2512.5
半精铣35.1250.625IT11±0.12535.125±0.12512.5
精铣35.0150.110IT8±0.01535.015±0.01512.5
6.7确立支架小侧面的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架小侧面的加工过程以下图；
19
粗铣小侧图
（2）依据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。
支架小侧面的加工余量及工序尺寸见下表：
支架下小侧面工序尺寸表
工序基本尺寸工序单边余量公差等级误差尺寸及公差表面粗拙度
/mm
毛坯270.5IT13±0.527±0.525
粗铣28.50.5IT13±0.528.5±0.512.5
6.8确立支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架2*φ13孔的加工过程以下图；
20
钻φ13-1孔
粗绞φ13-1孔
21
钻φ13-2孔
粗绞φ13-2孔
（2）依据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。
支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸见下表：
支架2*φ13孔工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余量
公差等级
误差
尺寸及公差
表面粗拙度
/mm
钻孔
12
1.215
IT13
±
0.25
±
6.3
120.25
铰孔
13.215
1.215
IT13
±0.215
13.215±0.215
6.3
22
7切削用量和时间定额确实定
工序01粗铣支架上端面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=85m/min；时间定额铣端面Tb=5s
工序02粗铣支架底面
相同所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.75mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序03粗磨支架底面
采纳平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得进给量f=2/3*9.9mm=6.6mm/min；工作台面至主轴中心最大距离=700mm
工作台挪动速度v1=23m/min
工作台左右最大挪动量l=780mm
磨床主轴转速50hz为n=1450r/min
走刀次数=29/9.9≈4
时间定额灵活时间
t=4*l/v1=4*780/2300*60S=81s
工序04粗磨、精磨上端面
采纳平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得
粗磨进给量f1=2/3*9.9mm=6.6mm；
精磨进给量f2=1/2*9.9mm=4.95mm；
23
走刀次数=54/9.9≈6
时间定额
t1=6*l/v1=6*780/2300*60S=122s
t2=6*l/v1=6*780/2300*60S=122s
故t=t1+t2=244s
工序05粗铣右边面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得
背吃刀量ap=2.0mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序06钻、粗绞φ18孔
所选立式钻床为Z3040，
进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm
取f=0.6mm
v=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min
由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min
则实质切削速度为
v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min
工时t=10s
工序07粗铣、半精铣、精铣下端面
07.1粗铣下端面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得
背吃刀量ap=1.25mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s
07.2半精铣下端面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得
24
背吃刀量ap=0.625mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=10s
07.3精铣下端面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得
背吃刀量ap=0.110mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=20s
工序08粗铣支架小侧面
所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得
背吃刀量ap=0.5mm；进给量f=0.5mm/min；
切削速度v=85m/min；时间定额铣端面Tb=10s工序09钻、粗绞2*φ13孔
所选立式钻床为Z3040，
进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm
取f=0.6mm
v=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min
由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min
则实质切削速度为
v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min
工时t=20s
25
8课程设计总结
历时1周的机械制造工艺课程设计立刻就要结束。
回顾这段时间的设计过程，感想颇多。
在此次课程设计过程中，我不单加深了对课上所学机械加工工艺知识的认识，同时也将我从前学过的机械制造、公差与配合、机械制图、工程资料等知识很好的串连了起来，稳固了所学的知识。
或许刚才开始学习交换性与丈量技术这门课程的时候，学到了很多对于公差与定位有关的知识，可是因为自己认识的不足和缺少实践，不可以对其有比较客观的理解。
其余几门基础课程也是这样。
而此次课程设计则增强了讲堂学习内容与实质生产活动中的联系，也为此后目的性的学习打下基础。
在课程设计过程中，除了加深了对讲堂知识的理解外，也让我们领会到团队
合作的作用与必需性。
或许我们一个人也能够独立达成一次课程设计或许是其余
项目，可是做出来的东西，跟一个团队做出来的东西必定没有可比性的，因为对
于一个团队来说，每一个人都是必不行少的一部分，一个好的团队能够充足发掘和
利用各个成员的长处。
这些收获比达成一次课程设计更为重要。
总之，此次的机械制造工艺学课程设计对我此后的学习和工作都起到了很大
的帮助。
很有幸自己和自己的组员一同洁净的达成了此次任务，相信我们能够迎
接更多更大的挑战。
26
参照文件
[1]王先逵.机械制造工艺学（第2版）.机械工业第一版社.2011.
[2]王栋等.机械制制造工艺学课程设计指导书.机械工业第一版社.2011.
[3]徐学林.交换性与丈量技术基础（第2版）.湖南大学第一版社.2009.
[4]赵大兴.工程制图（第2版）.高等教育第一版社.2009.
[5]肖华等.机械制造基础.中国水利水电第一版社.2005.
27
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