机械制造工艺学课程设计.docx

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机械制造工艺学课程设计

序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的、综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。

因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国“四化”建设打下一个良好的基础。

由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。

一、零件分析

（一）零件的作用题目所给定的零件是机床上的方刀架。

其主要作用是稳固、可靠、准确的夹持刀具，换刀时能够转动。

零件的①25mm端面

用于准确定位，①25伽孔与轴配合，用于夹紧.

（二）零件的工艺分析

①25+0.0230mm端面与①25+0.0230mm孔、①36+0.03

0mm孔有一定的位置要求。

1.以①36+0.030m孔为中心加工的表面

这一组加工表面包括：

①25+0.0230m孔的端面，8条边的倒角，四方，四侧压刀槽，环型槽，①25+0.0230m孔及其倒角。

2.以①25+0.0230m孔为中心加工的表面

这一组加工表面包括：

4-①15+0.0100m孔与9-M12-6H螺纹孔及其倒角。

3.以两个端面为基准加工的表面

这一组加工表面包括：

①36+0.030m端面，①25+0.0230m孔端面（互为基准）,零件的四个侧面。

这三组表面之间有着一定的位置要求,主要是:

⑴①25+0.0230mm孔端面与①25+0.0230mm孔的垂直

度公差为0.05mm。

（2）4-①15+0.0100mm孔与①25+0.0230mm孔的位置

度公差为0.05m。

由以上分析可知，先精确加工出①36孔m,再以其为基准加工其它表面，可保证精度要求。

二.工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢，方刀架用于夹持刀具,工作时受到的力与振动较大,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保证零件工作安全可靠。

由于零件年产量为2500件（中批生产）,而且零件属于轻型机械,故可采用模锻成型。

这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。

零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近，各孔不锻出。

（二）定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

定位基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。

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

1.粗基准的选择

对于本零件而言,每个表面都要加工,故无法选取不加工表面为粗基准。

由于工艺上的需要,粗加工阶段就要将

①36+0.030m孔加工得很精确，故以毛坯四个侧面为粗基准，利用四爪卡盘夹紧定位,以消除x,X,y,Y,z五个自由度（建立的空间坐标系为：

以①36+0.030m内孔轴线和①25+0.0230mm内孔轴线方向为x轴，两个125mm边分别为y轴、z轴，坐标原点为①25+0.0230m孔与①25+0.0230m孔端面的交点，

X、丫为转动）。

2.精基准的选择

考虑基准重合的原则，以①36+0.030mm孔作为精基准，在

一次安装下加工出来孔与平面保证了位置度。

（三）制定加工工艺路线

制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。

除此之外,还要考虑经

济效果,以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案一:

工序I备料.

工序H模锻,锻出压力槽.

工序川正火.

工序W粗车①36+0.030m端面，钻①25+0.0230m孔

至①23m,镗①36mm孔至①36+0.030mm孔深390-0.8mm,切内槽①37±0.1mX3m,孔口倒角1X45°;掉头车底面，高度留加工余量1s5mm.

工序V铳四方1250-0.6mx1250-0.6m,去毛刺；铳四侧压刀槽，保证尺寸24m,C面留加工余量0.2s0.3m；精铳C面至尺寸18m；倒角1X45°,8条边.

工序W热处理,C表面淬火HRC4S45.

工序叫车①25+0.0230m端面，留加工余量

0.3s0.4m,车环型槽，镗①25+0.0230mm孔至尺寸，倒角

1.5x45°。

工序忸钻、铰4-①15+0.0100m孔至尺寸；钻9-

M12-6H小径至①10.1m（8个）；钻、铰①10+0.0300mm至尺寸，扩M12-6H螺纹孔的小径，孔口倒角1X45°；攻M12-6H螺纹.

工序区磨①36+0.030mm端面，保证390-0.3m；

磨①25+0.0230mm端面，保证720-0.12mm；磨四个侧面.

工序X检验.

工艺路线方案二:

工序I备料.

工序H模锻,锻出压力槽.

工序川正火.

工序W粗车①36+0.030mm端面，钻①25+0.0230mm孔

至①23m,镗①36mm孔至①36+0.030mm,孔深①390-0.8mm,切内槽①37±0.1mX3m,孔口倒角1X45°;掉头车底面，高度留加工余量1至5m；车①25+0.0230mm端面，留加工余量0.3s0.4m,车环型槽，镗孔至尺寸，倒角1.5X45°.

工序V铳四方1250-0.6mX1250-0.6m,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24m,C面留加工余量0.2s0.3m；精铳C面至尺寸18m；倒角1X45°,8条边.

工序W钻、铰4-①15+0.0100m孔至尺寸；钻9-

M12-6H小径至①10.1m（8个）；钻、铰①10+0.0300m至尺寸，扩M12-6H螺纹孔的小径，孔口倒角1X45°；攻M12-6H螺纹.

工序叫热处理,C表面淬火HRC4S45.

工序忸磨①36mm端面，保证390-0.3mm；磨

①25+0.0230mm端面，保证720-0.12mm；磨四个侧面.

工序区检验

工艺路线方案三:

工序I备料.

工序H模锻,锻出压力槽.

工序川正火.

工序W粗车①36+0.030mm端面，钻①25+0.0230m

至①23m,镗①36mm孔至①36+0.030m,孔深①390-0.8m,切内槽①37±0.1mX3m,孔口倒角1X45°;掉头车底面，高度留加工余量1s5m.

工序V铳四方1250-0.6mX1250-0.6m,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24m,C面留加工余量0.2s0.3m；精铳C面至尺寸18mm；倒角1X45°,8条边.

工序W车①25+0.0230mm端面，留加工余量

0.3s0.4m,车环型槽，镗孔至尺寸，倒角1.5X45°.

工序叫钻、铰4-①15+0.0100m孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至①10m（8个）;钻、铰①10+0.0300mm至尺寸,扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角1X45°；攻M12-6H螺纹.

工序忸热处理,C表面淬火HRC4S45.

工序区磨①36mm端面，保证390-0.3mm；磨

①25+0.0230mm端面，保证720-0.12mm；磨四个侧面.

工序X检验.

工艺方案的比较与分析:

比较可知，“工艺路线方案一”

比较合理。

镗$36孔时粗加工、精加工序合并，将$36孔加

工得很精确，这是工艺上的需要。

以$36mm孔为精基准，在

一次安装下加工出来孔与端面保证了位置度。

①25+0.0230

m端面技术要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

1.确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：

钢质模锻件的机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85确定。

确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数,由《工艺手册》中的表

2.2-25查得除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余量）。

孔的加工余量由表2.2-24查得。

注意表2.2-24、表2.2-25中的余量值为单边余量值。

本零件“方刀架”材料为45钢，硬度为207s241HBS毛坯重量估算约为7kg,生产类型为中批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为M1（表2.2-11）。

（1）①25mm端面、①36mm端面毛坯余量：

加工表面形状比较简单，由《工艺设计》中表2.2-10得锻件形状复杂系数为S1;由锻件重量为7懿、加工精度为F

1、形状复杂系数为S1、由材质系数为M1、长度方向尺寸>

72mm,查《工艺手册》表2.2-25得单边余量为Z=R2.5mm,取Z=2.5m即可。

另查表2.2-13得长度方向公差为+1.5-0.7m,则长度方向毛坯尺寸为77+1.5-0.7m。

（2）四个侧面（125mx125m）毛坯余量：

由毛坯重为7懿、加工精度为F1、形状复杂系数为S1、材质系数为M1、长度方向尺寸>125m,查《工艺手册》表

2.2-25得单边余量为Z=2^2.5m,取Z=2.5m即可。

另查表

2.2-13得长度方向公差+1.9-0.9m,则长度方向毛坯尺寸

为130+1.9-0.9m。

（3）四侧压刀槽毛坯余量：

①①36m孔端面侧压刀槽毛坯余量：

由毛坯重为7懿、加工精度为F1、形状复杂系数为S1、材质系数为M1、长度方向尺寸>24m,查《工艺手册》表

2.2-25得单边余量为Z=2^2.5m,取Z=2.2m即可。

另查表

2.2-13得长度方向公差+1.4-0.6m,则长度方向毛坯尺寸为

26.2+1.4-0.6m。

②①25m孔端面侧压刀槽毛坯余量：

同理：

由F1、S1、M1、长度方向尺寸>18m,查《工艺手册》表2.2-25得单边余量为Z=2^2.5m,取Z=2.5m即可另查表2.2-13得长度方向公差+1.4-0.6m,则长度方向毛坯

尺寸为20.5+1.4-0.6m。

（4）.①25mm孔、①25mm孔、9-M12-6H螺纹孔、4X①15m

孔、①85m环型槽均为实心，未冲出孔.

最后,设计、绘制的方刀架的锻件毛坯图如下图所示。

2.确定工序余量,工序尺寸及其公差

确定工序（或工步）尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序（或工步）往前推算,最后工序（或工步）的工序（或工步）尺寸按零件图样的要求标注。

当无基准转换时，同一表面多次加工的工序（或工步）尺寸只与工序（或工