卡盘体零件的机械加工工艺规程制订.docx

1、卡盘体零件的机械加工工艺规程制订 某某科技大学机械工程学院机械制造工艺学课程设计说明书题目：卡盘体零件的机械加工工艺规程制订内 容：1.机械加工工艺过程卡片 1套2.机械加工工序卡片 1套3.零件图 1份4.设计说明书 1份姓 名： 某某 学 号： 某某 专 业： 机械设计制造及其自动化指导教师： 某某某 目录第一章 序言 3第二章 零件的分析 32.1零件的作用 32.2零件的材料和热处理分析 32.3零件的工艺性分析 3第三章 毛坯的选择 43.1确定毛坯的类型 43.2确定毛坯各表面的加工余量 4第四章 工艺路线的拟定 44.1定位基准的选择 54.1.1精基准的选择 54.1.2粗基准

2、的选择 5 4.2 加工方法的确定 5 4.3 工序的安排 6 4.4 热处理的安排 7 4.5 拟定加工工艺路线 7第五章 确定切削用量及基本工时 8结论 13参考文献 13附：卡盘体机械加工工艺过程卡、工序卡第一章 序言机械制造工艺学课程设计是在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个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的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题的能力，为自己今后的工作打下一个

3、良好的基础。 第二章 零件的分析2.1零件的作用 该零件卡盘体，属于盘类零件，它的作用是与其他卡盘零件进行装配。用于装夹所加工零件。2.2 零件材料及热处理分析1）零件的材料 该零件所用的材料是HT300，HT300属于灰铸铁，其特性为强度高，耐磨性好，但白口倾向大，铸造性能差，需进行人工时效处理。2）零件的热处理 铸造毛坯加工前要安排去应力退火，消除内应力，改善切削性能。2.3 零件的工艺性分析该零件的加工表面有：1.左端面：有三个宽度27mm高度6.5mm、宽度18mm高度10mm、宽度27.5mm高度12mm的三槽，最上部分槽左右端面其对称度为0.15mm，其垂直度公差为0.01，位置度

4、公差为0.05.2.侧端面：3个32mm公差为+0.0270的孔 3个10mm公差为+0.10的孔3.右端面：3-M12-6H 深25的螺纹孔 3-M6-6H 深12的螺纹孔 3-M8-6H 深46攻深12的螺纹孔4.加工顺序为：先加工左右端面，然后加工外圆，接着加工里面两个圆，以免一开始就降低工件的刚度。车床加工之后然后再由铣床加工左端面的三槽，盘上的螺纹有较高的精度要求，如果淬火前加工，淬火后会产生变形影响螺纹精度。因此螺纹加工放在工件淬火后加工。5.可知加工难度主要集中在铣削与钻孔及攻丝过程，由于其材料为灰铸铁，硬度不高，因此在车床上加工精度要求能够达到。考虑到孔的加工精度较高，因此在钻

5、床和磨床上加工孔和精度较高的平面，加工3-32mm和3-10mm孔要用专用夹具，保证它们之间的位置精度和尺寸精度要求。且在加工过程中会因切削力、切削热、夹紧力的影响产生变形，为减轻切削力、切削热的影响，粗精加工应该分开进行，使粗精工产生的变形在精加工之前得到矫正。第3章 毛坯的选择毛坯的选择是制造工艺规程最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状与特征（硬度、精度、金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少直接影响，因此，合理选择毛坯在生产过程中占重要的地位，同样毛坯的加工余量确定也是重要问题。3.1确定毛坯类型毛坯种类的选择决定与零件的实际作用、材料、形状、生产性质以及在生活中获

6、得的可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其它毛坯。该零件为HT300，所以选择铸造。3.2确定毛坯各表面的加工余量加工时如果余量留的过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和加工工时，使生产成本增高，余量留的过小，一方面制造困难，另一方面在机械加工中也会因余量过小迫使划线找正的方法，不仅增加工时，还有可能造成废品，因此必须合理选择余量。零件的材料为HT300，铸造，毛坯是根据零件图设计的，经查金属机械加工工艺简明手册，外圆端面单边留1.5mm的加工余量，内圆端面单边留1.5mm的加工余量，左右两端面各留2.5mm加工余量。第4章 工艺路线的拟定 4.1

7、定位基准的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准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。在最初的工序中只能选择末加工的毛坯表面作为定位基准，这种表面称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准称为精基准。另外，为满足工艺需要而在工件上专门设置或加工出的定位面，称为辅助基准。定位基准的选择原则：应先精基准，再粗基准。4.1.1 精基准的选择 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

8、合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。精基推选择应保证相互位置精度和装夹准确方便、一般应遵循如下原则。精基准的选择原则：(1) 基准重合原则 (2) 基准统一原则 (3) 自为基准原则 (4) 互为基准原则 (5) 便于装夹原则4.1.2 粗基准的选择粗基准选择原则(1) 选择重要表面为粗基准 (2) 选择不加工表面为粗基准 (3) 选择加工余量最小的表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 (5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次4.2 加工方法的确定 要加工的表面 表面粗糙度 加工方法及阶段 外圆表面 Ra12.5 粗车 110-195同心圆端面Ra

9、3.2 粗车 半精车 精车70内圆面Ra6.3 粗车 半精车两端面Ra0.8 Ra1.6 粗车 半精车 磨3X三槽Ra1.6 粗铣 半精铣 精铣 110-195同心圆表面Ra1.6 粗车 半精车 精车3-M12-6H螺纹Ra1.6 钻孔 攻丝3-M6-6H螺纹Ra1.6 钻孔 攻丝3-M8-6H螺纹Ra1.6 钻孔 攻丝3个32mm的孔Ra6.3 钻孔 扩孔3个10mm的孔Ra6.3 钻孔 扩孔4.3 工序的安排1.加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足要求，而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理的使用设备，人力，零件的加工过程通常按工序性质不同，可分为粗

10、加工，半精加工，精加工三个阶段。1）粗加工阶段：其任务是切除毛坯大部分余量，是毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如外圆端面。2）半精加工阶段：介于粗加工和精加工的切削过程完成一些次要表面的大部分余量，并为主要表面的精加工做好准备。3）精加工阶段：其任务是保证各主要表面达到规定尺寸的精度和表面粗糙度的要求，使各主要表面达到规定的质量要求，如三槽加工。2.基准先行原则该零件进行加工时，需将右端面和外圆先加工，再以它为基准来加工，因为右端面和外表面是为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位

11、置的精度要求，然后再把其余部分加工出来。3.先粗后精 既要先安排粗加工工序，再安排半精加工工序，粗车将在较短时间内将表面的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车余量均匀性要求，以此为半精车做准备。4.先主后次该零件加工表面可分为主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如下：端面，110-195同心圆表面等，次要加工表面如外圆表面，对整个工艺过程影响较小的表面，先要加工主要表面，再以主要表面定位加工次要表面，因此主要表面精加工安排在工艺过程最后。5.先面后孔 对该零件应先加工平面，后加工孔，这样安排加工工序，一方面使利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工

12、孔比较容易，并且能提高空的加工精度。4.4 热处理的安排 热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。常用热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳等。通过分析零件图，考虑到该零件在加工中容易变形，因此进行一次正火既能满足加工要求，正火处理是为了改善材料的切削性能。4.5 拟定加工工艺路线 通过分析，零件加工的最佳方案如下（工序分散）：工序一 铸造毛坯件243*85工序二 夹右端，粗车，左端面，240外

13、圆工序三 掉头夹左端，粗车，右端面，240外圆工序四 夹左端，精车右端面；粗车，半精车，精车110-195两圆之间各 面，倒外圆1.5*45的倒角，110圆0.5*45倒角，195圆1*45的倒角工序五 掉头夹右端，磨左端面，倒外圆2.5*45的倒角， 工序六 铣左端面三槽工序七 掉头夹左端，钻、攻3-M12-6H螺纹；3-M6-6H螺纹；3-M8-6H螺纹工序八 夹两圆端面，钻、扩3-32mm的孔；3-10mm的孔工序九 去毛刺工序十 检验入库第5章 确定切削用量及基本工时5.1工序一 铸造毛坯件243*855.2工序二 夹右端，粗车，左端面，240外圆1.粗车外圆1） 切削深度：单边余量Z

14、=1.5mm，可一次切除。2） 进给量：考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度f=1.1mm/r。3） 计算切削速度，（m/min)4)确定机床主轴转速（126r/min)取125r/min5)切削工时切入长度l1=3mm，切出长度l2=1mm2.粗车端面1）Z=2.1mm,一次加工2）进给量f=1.1mm/r3）计算切削速度 耐用度t=60min（m/min)4)确定机床主轴转速（28r/min)取32r/min5)切削工时5.3工序三 掉头夹左端，粗车，右端面，240外圆1.粗车外圆1)切削深度：单边余量Z=1.5mm，可一次切除。2)进给量：考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度f=1.

15、1mm/r。3)计算切削速度，（m/min)4)确定机床主轴转速（126r/min)取125r/min5)切削工时切入长度l1=3mm，切出长度l2=1mm2.粗车端面1)Z=2.1mm,一次加工2)进给量f=1.1mm/r3)计算切削速度 耐用度t=60min（m/min)4)确定机床主轴转速（28r/min)取32r/min6)切削工时5.4 工序四 夹左端，精车右端面；粗车，半精车，精车110-195两圆之间各面，倒外圆1.5*45的倒角，110圆0.5*45倒角，195圆1*45的倒角1.精车右端面1)Z=0.4mm,一次加工2)进给量f=1.2mm/r3)计算切削速度 耐用度t=60

16、min（m/min)4)确定机床主轴转速（42r/min)取40r/min5)切削工时1.粗车110-195两圆1）切削深度：Z=2.5mm，2）进给量：考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度f=1.0mm/r。3）计算切削速度，（m/min)4）确定机床主轴转速（174r/min)取160r/min5）切削工时切入长度l1=4mm，切出长度l2=1mm3.精车110-195两圆1）切削深度：Z=1.25mm，2）进给量：考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度f=1.4mm/r。3）计算切削速度，（m/min)4）确定机床主轴转速（174r/min)取160r/min5）切削工时切入长度l1=

17、3mm，切出长度l2=1mm4.倒角为缩短辅助时间，取倒角时主轴转速与精车相同，为160r/min5.5工序五 掉头夹右端，磨左端面，倒外圆2.5*45的倒角 1.磨左端面1)选择砂轮CF40K5V2)切削用量的选择 轴向进给量fa=0.5mm工件速度v=0.166m/s径向进给量f=0.155mm/双行程2.倒角为缩短辅助时间，取倒角时主轴转速与精车相同，为45r/min5.6 工序六 铣左端面三槽 v=0.45m/s d=27mm 齿数z=10取转速为320r/min，所以实际切削速度切削工时l=80mm l1=27mm l2=3mm5.7工序七 掉头夹左端，钻、攻3-M12-6H螺纹；3

18、-M6-6H螺纹；3-M8-6H螺纹以3-M12-6H螺纹为例：钻孔12f=0.43mm/r*0.75=0.322mm/r取 v=0.25m/s(15m/min)所以n=3.18r/s(191r/min)所以实际切削速度v=0.255m/s(15.3m/min)切削工时（一个孔）l=10mm l1=5mmm l2=2攻螺纹 v=0.123m/s 所以 n=4.89r/s按机床选取n=272r/min(4.53r/s)实际切削速度v=0.113m/s5.8工序八 夹两圆端面，钻、扩3-32mm的孔；3-10mm的孔扩孔32mm：f=0.7mm/r*0.75*2.4=1.26mm/r按机床选取f=

19、1.22mm/r V=0.125m/s(7.5r/min)所以 n=1.03r/s(61.7r/min)按机床选取n=1.333r/s(68r/min)所以实际切削速度v=0.14m/s切削一个孔的工时：结论机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节，也是在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，和一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问

20、题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。这次设计综合运用完美以前学习过的专业知识，联系实际生产过程中所学习到的知识，独立分析问题，解决问题；根据技术参数及相关要求，完成设计方案，达到预期的目的；同时也是一次熟悉和查阅相关手册、图标、文献的机会，以及设计、计算、交合的系统化的演练。由于能力有限、时间有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。参考文献1 纪名刚，濮良贵. 机械设计. 第七版. 北京：高等教育出版社，20032 熊良山，严晓光，张福润. 机械制造技术基础. 武汉：华中科技大学出版社, 20073 刘光启，赵海霞. 机械制造制图手册. 北京：化学工业出版社，2005 4

21、 杨家军. 机械原理. 武汉：华中科技大学出版社， 20055 常明，童秉枢. 画法几何及机械制图. 第三版. 武汉：华中科技大学出版社， 20046 孙训方，方孝淑，关来泰. 材料力学. 第四版 北京：高等教育出版社，20057 周风云，毛志远. 工程材料及应用. 第二版. 武汉：华中科技大学出版社，20028 沈其文，傅水跟. 材料成型工艺基础. 第三版. 武汉：华中科技大学出版社，20039 杨叔子. 机械加工工艺师手册. 北京：机械工业出版社，200410 李益民. 机械制造工艺简明手册. 北京：机械工业出版社，200311 艾兴，肖诗纲. 切削用量简明手册. 北京：机械工业出版社，199412 叶玉驹. 机械制图手册. 北京：机械工业出版社，200213 孙丽媛. 机械制造工艺及专用夹具设计指导. 北京：冶金工业出版社，200514 王光斗，王春福. 机床夹具设计手册. 第三版. 上海：上海科学技术出版社，200015 陈宏钧，马素敏. 金属切屑速查速算手册. 第二版. 北京：机械工业出版社，2003