机械制造课程设计-设计锥齿轮支架零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具.doc

机械制造工程原理课程设计设 计：学 号：指 导：东南大学机械工程学院2012年9月20日目录一、机械制造课程设计任务书1序言1一、零件分析1二、工艺规程设计12.1、确定毛坯的制造形式12.2、基准面的选择12.3、制定工艺路线12.4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定12.5、确立切削用量及基本工时1三、心得体会1参考资料1东南大学 机械制造工程原理课程设计一、机械制造课程设计任务书一、设计题目设计 锥齿轮支架 零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。二、原始依据1 生产类型：成批生产；2 零件图样。三、设计内容1 零件图1张；2 毛坯草图1张；3 制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工艺过程卡片及指定工序的机械加工工序卡片各1份。或填入机械加工工艺过程综合卡片；4 设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图1张，绘制所设计夹具的大件零件图1张；5 编写设计说明书1份。四、起讫时间2012年9月6日至2012年9月22日五、进度安排课程时间进度安排如表1所示，供参考。表1 课程设计时间进度安排序号内容时间分配1领取设计任务书，熟悉资料，搜集设计资料。7%2分析零件图，绘制零件工作图， 7%3拟定工艺方案，绘制零件毛坯图7%4拟定零件的机械加工工艺过程，选择加工方法和设备、工艺装备，填写工艺路线卡和工序卡。18%5拟定夹具设计方案，设计并绘制夹具装配图和夹具大件零件图。42%6编写设计说明书。12%7答辩。7%序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的大部分基础课、技术基础课以及大部分专业课进行的。这是我们早进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它是我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我们小组而言，我们都希望能通过这次课程设计对我们的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。一、零件分析此零件需要加工三个表面、阶梯孔、四个螺栓孔及两个垂直的孔，根据零件图、零件用途及生产要求，毛坯采用铸造成型即可满足加工要求。螺栓孔表面粗糙度要求为Ra=25um，经过钻孔和忽孔技能达到要求；锥销孔用丝锥钻即可；零件圆62端面表面粗糙度要求为Ra=3.2um，需要经过粗车、半精车和精车才能达到要求；零件端面105112表面粗糙度要求为Ra=3.2um，需要经过粗车、半精车和精车才能达到要求；阶梯孔50和44的表面粗糙度要求为Ra=25um和Ra=12.5um；两垂直孔35H7和42H7的表面粗糙度要求为Ra=3.2um，需要经过粗镗、半精镗和精镗才能达到要求。两垂直空的垂直度孔镗床来保证，外圆面和两端面有0.02跳动要求通过车床车时保证。二、工艺规程设计2.1、确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。2.2、基准面的选择车端面和外圆面以回转轴为基准，镗孔时以端面105112为基准，这样保证加工精度及加工过程的方便。2.3、制定工艺路线制定工艺路线的出发点应当使零件的几何形状、位置精度和尺寸精度等技术要求能得到保证，并考虑经济效果，尽量减小成本。工艺路线方案：工序一：车端面和阶梯孔工步一：车外圆62端面工步二：车端面105112工步三：车外圆面工步四：车阶梯孔50工步五：车阶梯孔44工序二：钻孔工步一：钻销孔8工步二：钻螺栓孔49工序三：镗孔工步一：镗35孔工步二：镗42孔工序四：钻锥销孔工序五：忽螺栓孔4142.4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据以上确定的加工路线，确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1)车外圆62端面的余量及公差工序名工序余量(mm)经济精度（mm）表面粗糙度Ra(um)精车0.4f73.2半精车1.4f106.3粗车2.2f1312.5铸造3.5总加工余量为4mm（2）车端面105112的余量及公差工序名工序余量(mm)经济精度（mm）表面粗糙度Ra(um)精车0.4f73.2半精车1.4f106.3粗车2.2f1312.5铸造3.5总加工余量为4mm(3) 车外圆面的余量及公差工序名工序余量(mm)经济精度(mm）工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(um)精车0.4f7623.2半精车1.4f1062.46.3粗车8.2f1363.812.5铸造3.5723.5总加工余量为10mm车外圆面后再进行145的倒角和车20.5的槽(4)、车阶梯孔50、工序名工序余量(mm)经济精度(mm）工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(um)粗车255025(5)、车阶梯孔44工序名工序余量(mm)经济精度(mm）工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(um)粗车194412.5(6)、钻孔钻销孔8，无要求，故无余量钻螺栓孔49，无要求，故无余量(7)、镗孔镗35孔工序名工序余量(mm)经济精度(mm）工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(um)精镗0.4H7353.2半精镗1.1H1034.66.3粗镗8.5H1233.512.5铸造3.5253.5总加工余量10mm镗42孔工序名工序余量(mm)经济精度(mm）工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(um)精镗0.4H7423.2半精镗1.1H1041.66.3粗镗8.5H1240.512.5铸造4324总加工余量10mm (8)、钻锥销孔钻锥销孔无要求故无需余量(9)、忽孔表面粗糙度要求为Ra=25um，无余量。2.5、确立切削用量及基本工时工序一车端面和阶梯孔中前面三个工步有精车，后面两个只需粗车即可。工序一的工步一：粗车、半精车和精车（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：CA6140，精车的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)切削用量切削深度：粗车可用ap=1.1mm和半精车两次ap=0.7mm，精车一次ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，粗车. 确定背吃刀量 粗车双边余量为2.2mm，显然单边余量，=2.2/2=1.1mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.66mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选半精车. 确定背吃刀量 半精车双边余量为1.4mm，显然单边余量，=1.4/2=0.7mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.71mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选精车. 确定背吃刀量 精车双边余量为0.4mm，显然单边余量，=0.4/2=0.2mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.86mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选工步二：车端面105112（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：CA6140，精车的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)切削用量切削深度：粗车可用ap=1.1mm和半精车ap=0.7mm，精车ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，粗车. 确定背吃刀量 粗车双边余量为2.2mm，显然为单边余量，=2.2/2=1.1mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.66mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选半精车. 确定背吃刀量 半精车双边余量为1.4mm，显然单边余量，=1.4/2=0.7mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.71mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选精车. 确定背吃刀量 精车双边余量为0.4mm，显然单边余量，=0.4/2=0.2mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.86mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选工步三：车外圆面（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：CA6140，精车的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)切削用量切削深度：粗车可用三次ap=1.8mm加两次ap=1.4mm，半精车ap=0.7mm，精车ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，粗车. 确定背吃刀量 粗车双边余量为8.2mm，显然单边余量，=8.2/2=4.1mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.66mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选半精车. 确定背吃刀量 半精车双边余量为1.4mm，显然为单位余量，=1.4/2=0.7mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.71mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选精车. 确定背吃刀量 精车双边余量为0.4mm，显然为单位余量，=0.4/2=0.2mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=0.86mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选工步四：车阶梯孔50（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：CA6140，精车的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)切削用量切削深度：粗车可用四次ap=4mm和三次ap=3mm进给量：粗车f=1.2mm后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，. 确定背吃刀量 粗车双边余量为25mm，显然单边余量，=25/2=12.5mm。. 确定进给量 =0.81.2mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=1.2mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选工步五：车阶梯孔44（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：CA6140，精车的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)切削用量切削深度：粗车可用三次ap=1.8mm加两次ap=1.4mm，半精车ap=0.7mm，精车ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1mm，寿命60min，. 确定背吃刀量 粗车双边余量为25mm，显然单边余量，=25/2=12.5mm。. 确定进给量 =0.81.2mm/r，按CA6140车床的进给量，选择=1.2mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选以上加工总用工时小于60min，则车加工设计可行。工序三：镗孔工步一：镗孔35（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：T68卧式坐标镗床，精镗的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)镗孔用量镗深度：粗镗可用ap=1.2mm和半精镗ap=0.7mm，精镗ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，粗镗. 确定背吃刀量 粗镗双边余量为8.2mm，显然为单边余量，=8.2/2=4.1mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床车床的进给量，选择=0.66mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选半精镗. 确定背吃刀量 半精镗双边余量为1.4mm，显然单边余量，=1.4/2=0.7mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床车床的进给量，选择=0.71mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选精镗. 确定背吃刀量 精镗双边余量为0.4mm，显然单边余量，=0.4/2=0.2mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床车床的进给量，选择=0.86mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选工步二：镗孔42（1）加工条件加工条件：HT200，硬度为210，拉伸强度为b=200，零件经过人工时效处理。加工要求：机床：T68卧式坐标镗床，精镗的表面粗糙度可达Ra=1.252.5 um。刀具：硬质合金车刀 (2)镗孔用量镗深度：粗镗可用ap=1.2mm和半精镗ap=0.7mm，精镗ap=0.2mm。后刀面的最大磨损及寿命后刀面最大磨损限度为1.0mm，寿命60min，粗车. 确定背吃刀量 粗镗双边余量为8.2mm，显然为单边余量，=8.2/2=4.1mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床的进给量，选择=0.66mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选半精镗. 确定背吃刀量 半精镗双边余量为1.4mm，显然单边余量，=1.4/2=0.7mm。. 确定进给量 ，=0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床的进给量，选择=0.71mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选精镗. 确定背吃刀量 精镗双边余量为0.4mm，显然单边余量，=0.4/2=0.2mm。. 确定进给量 =0.60.9mm/r，按T68卧式坐标镗床的进给量，选择=0.86mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：选以上镗床加工总工时小于镗刀寿命60min，故设计成立。三、心得体会经过两周的不懈努力，在老师的指导下终于完成了机械制造课程设计。课程设计它是理论知识与我们动手动脑的结合，也是真正检验我们所学知识内容的测试。这次的设计遇到了些困