机械制造课程设计说明书要点

1、目录课程设计任务书2（一）零件的分析1.1 开合螺母上座体零件图 31.2 零件的功能31.3 主要加工表面及其要求 4（二）毛坯的制造2.1 确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差 42.2 确定毛坯的技术要求52.3 绘制零件毛坯综合图 5（三）工艺规程设计3.1 工艺基准的选择63.2 拟定加工工艺路线73.3 工艺方案的分析、比较和确定 83.4 确定其中3道工序的的切削用量和工时定额 93.5 计算零件的加工成本 15（四）机床夹具设计4.1 定位方案的确定164.2 夹紧方案的确定164.3夹具主要技术参数 17（五）结束语18（六）参考文献19课程设计任务书1 .设计题目：年产2

2、000件开合螺母上座体零件工艺规程设计和装备设计2.设计内容：1）零件毛坯综合图1张2）工艺规程设计工艺卡 12张3）某一工序专用夹具设计图纸：夹具装配图1张夹具体零件图1张4）工艺课程设计说明书1份（一）零件的分析1.1 开合螺母上座体零件图如下所示:1.2 零件的功能：开合螺母的是用来联接丝杆的传动到溜板箱。因为溜板箱有两套传 动输入，即光杆和丝杆。一般的走刀用光杆传动，加工螺纹时用丝杆 传动。而这两者是不能同时咬合的，否则会因传比动不一造成传动系 统破坏。开合螺母的作用相当于一个离合器，用来决定溜板箱是否使 用丝杆传动。1.3 主要加工表面及其要求：1）70内孔：保证公差 70h7；表面

3、粗糙度 ra1.25。2）夹角55的两平面：必须保证其中的水平面距离底面距离21,两平面的粗糙度为ra1.6。3）70?1的两端面：保证尺寸 59和56,保证两端面粗糙度 ra1.6。4）底面2孔：孔的中心线距离零件的中心线距离保证20此07,孔的深度为20,孔的直径保证0 13h7粗糙度ra1.6。5）侧面孔和顶部通孔：侧面孔保证尺寸 13, 07h7表面粗糙度 ra6.3。顶部通孔保证尺寸 0 8序口粗糙度ra12.5。6）中间铳断面：保证尺寸10,粗糙度ra12.5（二）毛坯的制造2.1 确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差零件采用ht150材料，年产量是2000件，属于中批量生产，采

4、 用对称制造的方式，开合螺母上座体的尺寸不大，有较多的表面无需 切削加工，所以，毛坯可以选择金属模砂型铸造成型。由于采用对称制造的方式，所以选用垂直于内孔0 70h种一端作为浇注底面，有利于保证浇注时金属液体能很好的进入模腔，金属液 体从0 70h7%的一端流入充满整个模腔。铸件公差等级为ct-9,查表选择毛坯浇注底面的加工余量较小为 4mm,其余各个加工面的加工余量均为 6mm。2.2 确定毛坯的技术要求1）铸件不应该有裂纹、砂眼、气孔及夹渣等缺陷。2）采用正火处理以消除内应力，从而改善切削加工性能3）起模斜度为200b2.3 绘制零件毛坯综合图根据开合螺母上座体的零件图，在各个加工表面上加

5、上机械加工余 量，绘制出零件毛坯综合图，并标注尺寸和技术要求，如下图所示（三）工艺规程设计3.1 工艺基准的选择离底面高度33mm的凸台和底座前端面无需进行机械加工，所以采用 凸台，底座前端面和孔0 70勺右端面作为粗基准定位，粗铳底面和夹 角为55的两平面。工艺基准的选择如下：序号加工部位1 底面，夹角为55的2平面 （粗铳）2 孔 70勺两个端面级内孔（粗车）3 两侧面4 夹角55的2平面（精铳）5 孔 70勺两个端面级内孔（精车）6 底面孔7 侧面2孔和顶端通孔8 中间面基准选择凸台，底座前端面及孔 70&端面底座前端面及夹角55的2平面底座前端面及夹角55的2平面底面， 70&端面和底

6、座前端面底座前端面及夹角55的2平面底面、底座前端面及 7呐孔底座前端面及夹角55的2平面底面和底面2内孔3.2 拟定加工工艺路线初步选出2种可行的加工方案，分别如下:加工方案一：工加工内容序0 粗铳底面，夹角55的21 平面，高度1.5的端面和退刀梢0粗车内孔和孔的2端面20 粗铳一半精铳一精铳23 侧面0精铳底面，夹角55的24 平面0精车内孔和孔的2端面50钻一扩一粗钱一精较底6 面孔0钻一粗较一半精较一精7 校至0 7h7钻孔0 85机械加工设备万能铳床普通卧式车床万能铳床万能铳床普通卧式车床立式钻床立式钻床万能铳床铳断中间面0去毛刺，清洗9加工方案二：工序加工内容机械加工设备01粗车

7、一半精车一精车孔普通卧式车床6 70h702粗铳侧面万能铳床03粗铳底面万能铳床04粗车一半精车一一精车内孔 普通卧式车床2端面05粗铳一半精铳一精铳夹角为 万能铳床55的两平面，粗铳高度1.5 端面和退刀梢06钻一扩一粗钱一精较底面孔 立式钻床6 1307钻一粗较一半精较一精较至 立式钻床0 7h7虢平面至13,钻孔d 8.508 铳断中间面瓦能铳床09去毛刺，清洗3.3 工艺方案的分析、比较和确定方案一采用工序分散的原则，划分了加工阶段，将粗精加工分开，有 利于材料恢复变形和时效处理，后面的精加工采用已经加工好的精度 高的表面定位精加工表面，使得加工零件的加工精度有所提高。缺点 是：会增加

8、机床和工人的数量，增大了设备的占地面积，增加了工件 在各个工序间搬运和装夹的时间。方案二采用基准重合的原则，先将 0 70h7勺孔加工好，再用0 70h仔 的中心线定位加工其他表面，减少了基准误差，并且采用工序集中的 原则，减少了工件装夹和搬运的次数，减少了辅助时间和准备终结时 间，同时减少了机床和工人的数量。缺点是：由于采用了工序集中的 原则，粗精加工没有分开，工件没能得到很好的时效处理，工件加工 完成后会因为材料的反弹产生形状和位置误差，导致加工不是很高。这次设计是面向年产量为2000件的零件生产，属于中批量生产的范 畴，且重要表面的加工精度要求不低，将工序分散虽然增加了辅助时 间和准备终

9、结时间，但是分配在每个工件上的辅助时间和准备终结时 间并没有增加多少，而且还能使得加工精度有所提高，所以，综合以 上2中加工方案的优缺点以及生产纲领和精度要求，选用第一种加工 方案更为合理，在整个加工过程中大量采用各种专用机床。3.4 确定其中3道工序的的切削用量和工时定额。3.4.1 工序出1）粗铳左侧面端面总的加工余量6mm, 一次走刀，所以背吃刀量 ap=6mm查表可得机床的进给量f=2.8mm/r铳削速度vc,由于刀具采用的是高速钢，工件材料为 ht150, 工件硬度150250hbs,查表可得铳削速度vc推荐值为 1530m/min,选取 vc=20m/min。基本事件tj刀具为直齿

10、三面刃铳刀，所以+(13 ,带入参数可以求得tj=0.7187 min辅助时间tf=0.14372粗铳右侧面端面总的加工余量6mm, 一次走刀，所以背吃刀量 ap=6mm查表可得机床的进给量f=2.8mm/r铳削速度vc,由于刀具采用的是高速钢，工件材料为 ht150, 工件硬度150250hbs,查表可得铳削速度vc推荐值为 1530m/min,选取 vc=20m/min。基本事件tj刀具为直齿三面刃铳刀，所以+(13 ,带入参数可以求得tj=0.7187 min辅助时间tf=0.14373.4.2 工序v1)精车左端面背吃刀量ap=0.8 mm进给量f=0.2mm/r铳削速度vc代入参数可

11、以求出 vc=58000mm/min机床主轴转速n代入数据可以求得n=243.04mm/r基本时间tj代入数据可以求得tj=1.2275 min辅助时间tf=1.2435 min2）精车右端面背吃刀量ap=0.8 mm进给量f=0.2mm/r铳削速度vc代入参数可以求出 vc=58000mm/min机床主轴转速n代入数据可以求得n=243.04mm/r基本时间tj代入数据可以求得tj=1.2275 min辅助时间tf=1.2435 min3）精链孔至。70h7这个工步是在普通卧式车床上链孔，其切削用量不按键削用量来计 算，按照车床车削用量和工时定额来计算如下，背吃刀量ap=0.5 mm进给量f

12、=0.2mm/r铳削速度vc代入参数可以求出 vc=139260mm/min机床主轴转速n代入数据可以求得n=633.58mm/r基本时间tj代入数据可以求得tj=0.9888 min辅助时间tf=0.1978 min3.4.3 工序 vi1）钻孑l至0 12背吃刀量ap=6 mm进给量f采用群钻 d=12mm , f=0.03*d所以，f=0.3mm/r钻削速度vc由于工件材料为铸铁，钻削速度范围为2025m/min,取vc=20m/min基本事件tj由于是钻盲孔，所以=0带入参数可以求得 tj=0.1113 min辅助时间tf=0.0223 min2）扩孔至12.85mm背吃刀量ap=0.

13、425mm由于刀具采用高速钢，工件材料为ht150,所以查表可得扩削速度和进给量进给量f查表可得 f=0.150.40mm/r,取 f= 0.3mm/r钻削速度vc查表可得 vc=1020m/min,取 20m/min基本时间tj扩盲孔时=0,为扩孔前的孔径，d为扩孔后的孔径。带入参数可得 tj=0.0958 min辅助时间tf=0.0192 min4）粗较孔至 12.95 mm背吃刀量ap=0.05 mm钱刀的材料为硬质合金，工件材料为铸铁，所以，可以通过查表确定进给量f和切削速度vc进给量f查表可得 f=0.30.5mm/r,取 f=0.5mm/r切削速度vc查表可得 vc=812m/mi

14、n ,取 vc=12000mm/min基本时间tj扩盲孔时=0,为扩孔前的孔径，d为扩孔后的孔径。带入参数可得 tj=0.1648 min辅助时间tf=0.0330 min4）精较孔至0 13h7背吃刀量ap=0.025 mm钱刀的材料为硬质合金，工件材料为铸铁，所以，可以通过查表确 定进给量f和切削速度vc进给量f查表可得 f=0.20.5mm/r,取 f=0.2mm/r切削速度vc查表可得 vc=812m/min ,取 vc=12000mm/min基本时间tj扩盲孔时=0,为扩孔前的孔径，d为扩孔后的孔径。带入参数可得 tj=0.3853 min辅助时间tf=0.0771 min3.5 计

15、算零件的加工成本以下是零件加工过程中所用机床的使用价格铳床20元/时（1/3元/min）钻床15元/时（0.25元/min）车床30元/时（0.5元/min） 以下是整个工艺过程中没到工序所用机床与时间表工序加工时间（min）机床013.946025.6549031.883041.716054.5113060.992070.6475082.731万能铳床普通卧式车床万能铳床万能铳床普通卧式车床立式钻床立式钻床万能铳床由以上数据可以求出单个零件的加工成本为xx=0.333* (3.946+1.883+1.716+2.731) +0.25* (0.992+0.6475)+0.5* (5.6549+

16、4.5113)=8.918 元（四）机床夹具设计本次夹具设计是针对最后一道工序：铳断中间面而设计的。4.1 定位方案的确定以下是两种定位方案：1）采用3个垂直面进行定位：底面定位3个自由度，侧面定位2个自 由，中心孔的一个端面定为一个自由度。2）采用一面两销的定位方式，限制 6个自由度，其中一个定位销采用 a型定位销，另一个定位销选用 b型定位销（即削边销），将工件的 下表面放在定位面上实现完全定位。根据工件的形状和加工位置选用第 2种定位方案，采用这种定位方 式时，夹具体的结构比较简单，能降低加工成本，同时也能满足精 度要求。这种定位方式的定位误差主要由定位孔的对称度误差和定位销的同轴 度误

17、差产生。定位误差 ad= （0.07*2+0.01） *2=0.3 mm4.2 夹紧方案的确定整个加工过程采用锯片铳刀铳断中间面，切削力的方向在中间面上不 断变化，采用夹紧力平行于中间面夹紧的方式。如果将夹紧力作用点 作用在顶面处，铳削时切削力对夹紧点的扭矩较小，但是由于顶部通 孔的原因，使得顶部刚性不好，容易出现变形，当采用离底面高度 33mm的凸台面定位时，虽然切削力对夹紧力作用点的扭矩稍微加大， 但是凸台厚度挺大，夹紧力作用面较大，刚性好，不容易发生变形， 所以采用凸台面夹紧的方式来夹紧工件进行加工。根据工件的形状和凸台的位置，选用钩形压板（组合）作为夹紧机构 夹紧工件。由于采用对称铳端

18、面的方式， 刀具采用45号钢，所以ap=5 , ae=5 , d=40, z=200, fz=0.250.4取 fz=0.3, z=200带入参数可得fc=4582.66 nk0=1.2,k1 = 1.2,k2=1,k3=1,k4=1.5,k5=1带入参数可得k=2.16所需夹紧力f=k*fc=9898.5 n4.3 夹具主要技术参数尺寸要求：夹具体底面长 l=280mm,宽 w=135mm, h=35mm钩形压板与凸台接触面到底面的最大距离为68mm形状和位置要求：钩形压板（组合）中心线距离零件中心线距离为94mm,安装定位销的孔中心线距离零件中心线距离 20此07mm,双头螺柱m12*80,螺母 m12,定位销的同轴度误差0.01，连接工作台与夹具体的四耳中心线距 离边缘距离均为20mm4.4 夹具精度验算（因为这道工序是粗加工，无公差带要求，故省略家 具精度的验算4.5 绘制夹具装配图和夹具体零件图（附图纸）（五）结束语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。通过机械制造课程设计的过程，了解并认识一般机器零件的生产工艺 过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，