数控专业课程设计-资料（精心整理）

1、机械制造工艺学课程设计说明书?tt1长沙航空职业技术学院机械制造工艺学课程设计任务书设计题目设计“模具”零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生产纲领：500件）工艺规程及工艺装备（生产纲领：500件）设计内容：1.产品零件图2. 产品毛坯图3. 机械加工工艺卡片计装配图1份5. 夹具主要零件设计图6. 课程设计说明书1张1张1套4.夹具设12张1份班 级 设计者 指导老师 教研室主任设计日期2013年9月2 口至9月27 口目录目录设计任务书课程设计说明正文序言一、零件的分析（-）零件的作用（二）零件的工艺分析二、工艺规程设计（-）确定毛坯的制造形式（-）基面的选择（三）制定工艺路线（四）机械加

2、工余量、工序尺寸及毛坯的确定（五）确定切削用量三、专用夹具设计（一）设计主旨（二）夹具设计四、课程设计心得体会五、参考文献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。因此它在我们的大学学习生活中占有十 分重要的地位。这次课程设计可以为我们的毕业设计打好基础，也是为我们今后的工作做准备。 从中，我们可以锻炼自己的综合分析能力，语言组织能力和与组员工作协调能力。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一零件的分析（一八零件工艺性分析该模具

3、共有两组加工表面，她们有一定的位置要求，分析如下：1, 以100x100的底而为屮心的加工表而。这组加工面包括:100x100的底面，四个侧面，以及左侧面的两个m6螺纹孔其中，主要加工表面为100x100的底面。2, 以上表面为中心的加工表面：°+0.074-+0.0621这组加工面包括：外轮廓尺寸90-0054 c8、r8,内型腔尺寸70 0,40。 r8,+0.2以及平而的两个010 o的孔。这两组加工面之间有一定的位置要求，主要是:（1）底面与上表面的中心重合，平行度公差为0.06mm。（2）外轮廓右侧面与b面有平行度公差为0. 06mmo由上分析可知，对于这两组加工表面，需先

4、加工第一组面，然后借助于专用夹 具加工笫二组面，并保证它们z间的位置精度要求。见图1。厂a:一 3&98如5其余如lohlcflfiml皿|川idai2羊27土1105i±d508戚名）图11、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式毛坯材料为5crmnmo,大小为104x104x27。rft于模具材料要求有高的硬度，强 度，红热性，耐磨性和韧性，此外还对导热性和耐蚀性渗透性有较高的要求，因此应 选用模锻成型，并进行相应的热处理，以保证零件工作可靠。（二）定位基准分析以毛坯一面为粗基准，先用铳床加工一面，然后一次铳其余五个平面，再在磨床 上加工至图样粗糙度要求和尺寸100x10

5、0x23的尺寸要求。选一大平面作为下一道工序加工的精基准使用。根据零件图样分析可知，此零件 的加工工序基本都集中在该道工序中，因此该道工序也是加工出零件的主要也是最重 要的工序。在该道工序中我们采用专用的设计夹具，一次装夹加工出零件的外型和内 型腔表面以及两个010匸的孔。这样设计工序的优点是它可利用在同-道工序加工 中來保证各个要加工要素的和对位置尺寸及平行度等要求;在装夹定位中，我们以两 面加一挡块定位，从面达到限制零件的六个自由度的要求。（三）制定工艺路线方案一：1）工序10：预备热处理；2）工序20：粗铳底面；精铳底面，留0. 05mm余量进行磨削；3）工序30：粗铳上表面，精铳上表面

6、至尺寸要求；4）工序40：粗铳，精铳四个侧面；5）工序50：以铳过的底面作为加工基准，以六点定位原则装夹在专用设计夹 具上，找正矩形对称屮心。粗铳零件的外轮廓，单边留0. 2mm的精加工余量，铳削深度至-10mm；6）工序60：粗铳零件类内型腔，单边留0. 2mm的精加工余量，深度为-5±o.imm ；7）工序70：将该零件进行淬火、高温回火純理8）工序80:精铳零件的外轮廓保证尺寸90-0054 , 2xc8,2xr8；-4）.074-+0.06219）工序90:精铳零件类内型腔，保证尺寸70 0,40 08xr8.10）工序100:使用03中心钻对2个孔进行钻孔。11）工序110

7、:使用010的麻花钻进行2个孔进行钻孔，深度为10mm；12）工序120:翻面，装夹在专用,钻螺纹孔m6的底孔；13）工序130:攻螺纹孔m6至图纸要求尺寸；14）工序140:终检。方案二1）工序10：预备热处理；2）工序20：粗铳底面；精铳底面，留0. 05mm余量进行磨削；3）工序30：粗铳上表面，精铳上表面至尺寸要求；4）工序40：粗铳，精铳四个侧面5）工序50：以铳过的大平面作为加工基准，以六点定位原则装夹在专用设计 夹具上，找正矩形对称中心。6）工序60：粗铳零件的外轮廓,单边留0. 2mm的精加工余量，铳削深度至-10mm；0精铳零件的外轮廓保证尺寸90-0054 , 2xc8,2

8、xr8；7）工序70：粗铳零件类内型腔，单边留0. 2mm的精加工余量，深度为-5±o.imni ；+0.074 h）.062|精铳零件类内型腔，保证尺寸7oo,4oo , 8xr8.8）工序80:将该零件进行淬火、高温回火处理。9）工序90:使用03中心钻对2个孔进行钻孔。10）工序100:使用010的麻花钻进行2个孔进行钻孔，深度为10mm；11）工序80:翻面，装夹在专用，钻螺纹孔m6的底孔；12）工序90:攻螺纹孔m6至图纸要求尺寸；13）工序100:终检。以上两个方案大致合理。但通过仔细分析零件的技术要求及可采取的技术手段后, 发现仍有不完善的地方。方案二将淬火安排在精加工

9、以后，虽然可以减少装夹次数， 但淬火热使零件热变形，会破坏零件的尺寸精度和表面粗糙度。方案一采用先完成零 件粗加工再淬火再精加工的步骤，方法可行，但加工外轮廓安排在加工内型腔z前， 由于加工应力，零件可能发生变形。通过综合分析，最后的加工路线如下：1）工序10：预备热处理；2）工序20：粗铳底面；精铳底面，留0. 05mm余量进行磨削；用上表面作为基准，选用vmc605铳床，钳工去毛刺。3）工序30：粗铳上表面，精铳上表面至尺寸要求；底面作为粗基准，选用vmc605 铳床，钳工去毛刺。4）工序40：粗铳，精铳四个侧面；选用vmc605铳床，钳工去毛刺。5）工序50： o粗铳零件的外轮廓，单边留

10、0. 3mm的精加工余量，铳削深度至 -10mm；以铳过的底面作为加工基准，以六点定位原则装夹在专用设计夹具上，找 止矩形对称中心。选用vmc605铳床，钳工去毛刺。6）工序60：粗铳零件类内型腔，单边留03mm的精加工余量，深度留0. 2mni 的余量；底面作为粗基准，选用vmc605铳床，钳工去毛刺。7）工序70:使用03中心钻对2个孔进行钻孔。底面和侧面作为基准，选用vmc605 铳床，。8）工序80:使用010的麻花钻进行2个孔进行钻孔，深度为lomrn；底面和侧 面作为基准，选用vmc605铳床。9）工序90:翻面，装夹在专用，钻螺纹孔m6的底孔；底面和侧面作为基准，选用vmc605

11、铳床。10）工序100:攻螺纹孔m6至图纸要求尺寸；底面和侧面作为基准，选用vmc605铳床。11）工序110：将该零件进行淬火、高温回火处理；12）工序120：磨削底面至图纸要求；上表面作为基准，选用磨床。+0.074h）.062|13）工序130:精铳零件类内型腔，保证尺寸70 0,40 08xr8.底面侧面作为基准，选用vmc605铳床，钳工去毛刺。014）工序140:精铳零件的外轮廓保证尺寸90-0054 , 2xc&2xr8；底面和侧 面作为基准，选用vmc605铳床，钳工去毛刺。15）工序150:终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件的材料为5crmnmo

12、,硬度为241-197hbw,毛坯重量约为2kg,生产类型 为中批生产，可采用锻压型材。根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸分析如下:（1）零件的最大外形尺寸为100x100x23,为自由公差。上表面与四个侧面表面粗糙度为ra6.3,可通过进行粗精加工大到耍求，查机械制造工艺与机 床夹具课程设计指导，精加工余量取0.3桃mm,粗加工余量取1.7mm, 单边总余量取2mmo（2）底血的表血粗糙的要求较高，且作为加工精基准，故采用粗加工，精加工,磨削加工完成。查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导，磨削余量 留0.1咒mm,精加工余量取0.3咒mm,粗加工余量取1.6 mm

13、,总余量 取 2mm.通过上述分析可得出毛坯尺寸为104x104x27 ou+0.074 k) 0621(3) 寸 90-0054 ,内型腔尺寸 70 0,40 0 零件外轮廓、内型腔尺寸介于it7it8 z间，表面粗糙度分别为ra3. 2, rai. 6, 可釆分粗、精铳完成，查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导，精加工余量 取1咒mm。见图2。£5毛坯比m'傅鱗i(校名)曰期五、确定切削用量及基本工时1进给速度f的确定进给速度f是切削吋单位时间内工件与铳刀沿进给方向的相对位移，单位为 mm/mino它与铳刀转速n铳刀齿数z、及每齿进给量fz (mm/z)的关系为f二fzz

14、n(式 5-5-1)2铢削速度vc的确定根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀 具材料和刀具耐用度等因素。3主轴转速n的确定主轴转速n (r/min)耍根据允许的切削速度vc (m/min)来确定：n=1000vc/ nd(式 4-5-3)式中：d铳刀直径，单位mm；vc铳削速度，单位m/mino切削用量的分析工序24：粗精铳六个血，1加工条件工件材料：5crmnmo钢正火加工要求：保证平行度和垂直度耍求，和表面粗糙度ra6. 3 y m.机床：vmc605铳床刀具：063端面铳刀,刀具材料w18cr4v2计算切削用量机床转速：n=looovc/jrd ,查数控加

15、工工艺vc=120n二637取 n=650进给速度：f=fz x z x n 查数控加工工艺f刁二0.51工序5：1加工条件加工内容：粗铳内型腔及外轮廓机床：vmc605铳床刀具：016立铳刀，刀具材料高速钢。2计算切削用量机床转速：n二looovc/nd ,查数控加工工艺vc二20n二398取 n二400进给速度：f二fz x z x n 查数控加工工艺fz二0.05f二63 取 f二70工序6至15略六.专用夹具设计(一)设计主旨0工件为一板型零件，夹具主耍用来铳平面外轮廓90-0054 2oo46 mm.内腔4).074+0.062170 0,40 0 2x 4)10的孔加工。根据这些，

16、夹具的定位方案可选择两面一销定位。选择两面一销定位方案，可以有效减少过定位、欠定位和不完全定位的产生设计。夹具的主旨主要是提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。设计1、定位基准0rtl零件图可知，夕卜轮廓9o-0054 20.046 mm与底侧面有平行度耍求，故以零件的底面与相 邻的两个侧面为基准.2、切削力及夹紧力的计算切削工具:高速钢三面刃铳刀,4）60m, z=10mm，则f 二二式中 cf=50, qp 二5mm,兀f 二1 0, fz =0. 08min, * 二0.72,=20mm,"二0.86, d（）二 16mm, cf =0. 86,叫二0, z=10

17、,所以f二50*5*008切*20*10 二266n6当用立铳刀铳削时，f实二266n水平分力：f二 1. 1f二292.6n垂直分力：f二0.3f二79.8n在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数k二（心心心。式中，k】-一基本安全系数，k二1.0加工性质系数，2=1,k-刀具钝化系数，3=1.-连续切削系数，k-1.于是 f=kfh=l. 5*1. 1*1. 1*1. 1*292. 6n二584. 17nn=kfh/(fl+f2)=116&34n采用螺杆夹紧夹紧力完全大于1168n的夹紧力，故本夹具可安全工作。夹具设计及操作的简要说明3、误差的分析计算工件以平面定位吋的定位误差

18、定位基准：底面与相邻的两个侧血；由于工件的定位基准与工序基准不重合，存在基准不重合误差，其大小等于定位 基准与工序基准之间的尺寸公差，用厶b=alj位基面与夹具上的定位原件限位基面的渤造误差引起的定位基准和限位基准不 重合，给加工尺寸造成误差，称为基准位移误差，用ay表示，定位元件工作面：平 面易加工平整，接触良好，、-()故厶 d=ab+ay=alj(i4、夹具设计及操作的简要说明综上所述，在设计夹具时，为了捉高劳动生产效率、和成本，应首先着手与手动 夹紧。本道工序的数控铳夹具就选择了螺杆夹紧方式。本工序由于是粗铳和精铳结合，切削力比较大，为了夹紧工件，我们采用比较粗 的螺杆，有利于零件的夹

19、紧。因为零件时批量生产，为了减少多刀次数，我们釆用底 面、一个固定面和一个销钉进行定位。课程设计心得体会两个星期的课程设计终于完了，此次的课程设计让我感触很多，不仅仅是知识上的学习和掌握，同时也让我明白了很多做人的道理。在开始阶段，老师让我们了解一些基本知识，当口己照着学习指导上的内容完成了一个课题吋那种心情很棒，在后面的时间里老师让我们自己设计一个课程项目时， 就出现了很不好的现象，我觉得自己没有尽自己的最大努力去设计课程项目，很多吋 候自己去玩了。由于是五人一组，既有团队合作的时候，也出现了 “酱油”的现象。如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，也可能会自己独立的完成一 个项目，我相信无论是谁看到自己做出的成果吋心里一定会很兴奋。此次实验让我明 白了一个很深刻的道理：团队精神固然很重要，担人往往还是要靠自己的努力，自己 亲身去经历，这样自己的心里才会踏实，学