机械制造工艺学课程设计.docx

1、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

2、稳固、 可靠、准确的夹持刀具，换刀时能够转动。零件的 25 mm端面用于准确定位，25伽孔与轴配合，用于夹紧.（ 二） 零件的工艺分析 25+0.023 0 mm端面与 25+0.023 0 mm孔、 36+0.030 mm孔有一定的位置要求。1.以 36+0.03 0 m孔为中心加工的表面这一组加工表面包括：25+0.023 0 m孔的端面，8条边 的倒角，四方，四侧压刀槽，环型槽，25+0.023 0 m孔及其倒角。2.以 25+0.023 0 m孔为中心加工的表面这一组加工表面包括：4-15+0.010 0 m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

3、表面包括：36+0.03 0 m端面，25+0.023 0 m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 : 25+0.023 0 mm孔端面与 25+0.023 0 mm孔的垂直度公差为0.05 mm。（2） 4- 15+0.010 0 mm孔与 25+0.023 0 mm孔的位置度公差为 0.05 m。由以上分析可知，先精确加工出 36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

4、 , 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

5、加工 表面为粗基准。由于工艺上的需要 , 粗加工阶段就要将36+0.03 0 m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36+0.03 0 m内孔轴线和 25+0.023 0 mm内孔轴线方向为x轴，两个125 mm边分别为y轴、z轴，坐标 原点为 25+0.023 0 m孔与 25+0.023 0 m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36+0.03 0 mm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

6、, 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36+0.03 0 m端面，钻25+0.023 0 m孔至 23 m,镗 36 mm孔至 36+0.03 0 mm孔深390 -0.8 mm,切 内槽370.1 mX3 m,孔口倒角1X45;掉头车底面，高度 留加工余量1s5 mm.工序V 铳四方1250 -0.6

7、mx 1250 -0.6 m,去毛刺； 铳四侧压刀槽，保证尺寸24 m ,C面留加工余量0.2 s0.3 m； 精铳C面至尺寸18 m；倒角1X45 ,8条边.工序W 热处理,C表面淬火HRC4S45.工序叫 车25+0.023 0 m端面，留加工余量0.3 s0.4 m,车环型槽，镗 25+0.023 0 mm孔至尺寸，倒角1.5 x 45。工序忸 钻、铰4-15+0.010 0 m孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至 10.1 m （8个）； 钻、 铰10+0.030 0 mm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 36+0.03 0

8、 mm端面，保证390 -0.3 m；磨 25+0.023 0 mm端面，保证720 -0.12 mm；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36+0.03 0 mm端面，钻25+0.023 0 mm孔至 23 m,镗 36 mm孔至 36+0.03 0 mm,孔深 390 -0.8 mm, 切内槽 370.1 mX3 m,孔口倒角1X45;掉头车底面，高 度留加工余量 1至5 m； 车 25+0.023 0 mm端面， 留加工 余量0.3 s0.4 m,车环型槽，镗孔至尺寸，倒角1.5 X 45.工序V 铳四方1250

9、-0.6 mX 1250 -0.6 m,去毛刺； 铣四侧压刀槽 , 保证尺寸 24 m ,C 面留加工余量 0.2 s0.3 m； 精铳C面至尺寸18 m；倒角1X45 ,8条边.工序W 钻、铰4-15+0.010 0 m孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至 10.1 m （8 个）； 钻、 铰 10+0.030 0 m 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36 mm端面，保证390 -0.3 mm；磨25+0.023 0 mm端面，保证720 -0.12 mm；磨四个侧面.工序区 检验工艺路线方案三

10、: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36+0.03 0 mm端面，钻25+0.023 0 m至 23 m,镗 36 mm孔至 36+0.03 0 m,孔深 390 -0.8 m, 切内槽 370.1 mX3 m,孔口倒角1X45;掉头车底面，高 度留加工余量 1s5 m .工序V 铳四方1250 -0.6 mX 1250 -0.6 m,去毛刺； 铣四侧压刀槽 , 保证尺寸 24 m ,C 面留加工余量 0.2 s0.3 m； 精铳C面至尺寸18 mm；倒角1X45 ,8条边.工序W 车 25+0.023 0 mm端面，留加工余量0.3 s0.4 m,车环型槽，镗

11、孔至尺寸，倒角1.5 X 45.工序叫 钻、铰4-15+0.010 0 m孔至尺寸； 钻9- M12-6H小径至 10 m （8个）; 钻、 铰 10+0.030 0 mm至尺 寸, 扩 M12-6H 螺纹孔的小径 , 孔口倒角 1X 45；攻 M12-6H 螺 纹.工序忸 热处理,C表面淬火HRC4S45.工序区 磨36 mm端面，保证390 -0.3mm； 磨25+0.023 0mm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

12、$ 36 mm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。 25+0.023 0m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

13、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 M 1（ 表 2.2-11） 。（1）25 mm端面、36 mm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 S 1;由锻件重量为7懿、加工精度为F1、形状复杂系数为 S 1、由材质系数为 M 1、长度方向尺寸 72 mm,查工艺手册表 2.2-25得单边余量为 Z=R2.5 mm,取 Z=2.5 m即可。另查表 2.2-13得长度方向公差为 +1.5 -0.7 m, 则长度方向

14、毛坯尺寸为 77+1.5 -0.7 m。(2)四个侧面(125 mx 125 m)毛坯余量：由毛坯重为7懿、加工精度为F 1、形状复杂系数为 S 1 、材质系数为 M 1 、长度方向尺寸 125 m , 查工艺手册表2.2-25 得单边余量为 Z=22.5 m,取Z=2.5 m即可。另查表2.2-13 得长度方向公差 +1.9 -0.9 m, 则长度方向毛坯尺寸为 130 +1.9 -0.9 m。(3)四侧压刀槽毛坯余量 ：36 m孔端面侧压刀槽毛坯余量：由毛坯重为7懿、加工精度为F 1、形状复杂系数为 S 1 、材质系数为 M 1 、长度方向尺寸 24 m , 查工艺手册表2.2-25 得单

15、边余量为 Z=22.5 m,取Z=2.2 m即可。另查表2.2-13 得长度方向公差 +1.4 -0.6 m , 则长度方向毛坯尺寸为26.2+1.4 -0.6 m。25 m孔端面侧压刀槽毛坯余量：同理：由 F 1 、 S 1 、 M 1 、长度方向尺寸 18 m , 查工 艺手册表2.2-25得单边余量为 Z=22.5 m,取Z=2.5 m即可 另查表 2.2-13 得长度方向公差 +1.4 -0.6 m , 则长度方向毛坯尺寸为 20.5+1.4 -0.6 m。(4). 25 mm孔、 25 mm孔、9-M12-6H 螺纹孔、4X 15 m孔、85 m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