课程设计接头设计说明书

1、机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计“接头”零件的机械加工工艺规程（大批生产） 院、系别 物 理 与 机 电 工 程 学 院 班 级 2009级机械设计制造及其自动化2班 姓 名 杨彪 学 号 20090663238 指导老师 邓 志 勇 三 明 学 院2012 年 6 月 8日 目 录机械制造工艺学课程设计任务书. 2 序 言.31 零件分析.3 1.1零件的生产类型及生产纲领.31.2 零件的作用 .41.3 零件的工艺分析.42 铸造工艺方案设计.32.1确选择毛坯 .42.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差.4 2.3确定机械加工余量 .5 2.4确定毛坯尺寸 .5 2.5确定毛坯

2、尺寸公差 .63 机械加工工艺规程设计7 3.1基面的选择 .7 3.2确定机械加工余量及工序尺寸 .103.3确定切削用量及基本工时 .114 总结.22 参考文献.23机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 设计“接头”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求： 1.未注明铸造圆角R1 2.去毛刺锐边3.材料45刚设计内容： 1.熟悉零件图 2.绘制零件图（1张） 3.绘制毛坯图（1张） 4.编写工艺过程综合卡片(1张)5.工序卡片（15张） 6.课程设计说明书（1份） 2012年 5月28日 序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这

3、是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。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。为今后参加国家的“四化”建设打下一个良好的基础。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。1 零件分析1.1 零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程

4、设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。由于接头轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，。因此，该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。1.2 零件的作用 题目所给的零件是接头。它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。1.3 零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。该零件由圆柱体以及开槽的长方体组成，因此涉及到车削，洗削。1. 圆柱体16中心线 与长方体右端面垂直，垂直度误差为0.05mm。2. 长方体前后两部分在洗削过程中要与圆柱体轴线对称，对称度误差为0.05mm。3. 左边带槽构件的上

5、下左右四个面以及倒角和倒角相连的两个面：4. 左边带槽构件槽内的三个面；5. 右边外圆柱的端面和外圆面以及切槽和切槽端面： 由上面分析可知，根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此接头零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺可保证。 2 选择毛坯、确定毛坯尺寸2.1 选择毛坯接头是一种常用的构件，要求具有一定的强度，材料为45钢。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，生产类型为大批生产，故毛坯可采用模锻成形。2.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差：4 参见机械制造技术基础课程设计指南121页，钢质模锻件的公差及机械加工余量GB/T 12362-2003确定

6、。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 1.锻件的公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。 2.锻件质量Mf 根据计算零件成品质量0.16kg 估计Mf=0.28kg 3.锻件形状复杂系数S S=Mf/Mx该锻件为长方体和圆柱体，假设长方体最大为33mm,宽最大31mm,高最大34；圆柱直径最大20，长最大30，则由公式（5-4）、公式（5-5） Mx=（33*31*34+20*20*30*/4）*7.8*0.000001=0.35 S=0.28/0.35=0.8 由于0.8介于0.63到1之间，故该零件的形状复杂系数S属S1级 4.锻件材质系数M

7、 由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.56%的碳素钢，故该锻件的材质系数M属M1级2.3确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9，由此表查得单边余量在厚度方向为1.0到1.5mm,水平方向为1.0到1.5mm，即锻件各厚度方向上的单边余量为1.0到1.5mm,各轴线尺寸的单边余量为1.0到1.5mm。2.4确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra1.6um。分析零件可知，这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上查得的余量。综上所述，确定毛坯尺寸见表1 5 表1 毛坯（锻件）尺寸零件尺寸单边加工余量锻件尺寸16mm1.5mm19mm28mm

8、1.5mm29.5mm30mm1.5mm33mm27mm1.5mm30mm31mm1.5mm32.5mm2.5确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-6查得。本零件毛坯尺寸允许偏差见表2 表2 毛坯（锻件）尺寸允许偏差锻件尺寸偏差根据19mm+0.8-0.3表5627.5mm+0.8-0.333mm+0.8-0.430mm+0.8-0.334mm+0.8-0.463 机械加工工艺规程设计3.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无

9、法正常进行。3.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。故以零件的30mm的下表面为主要的定位粗基准。3.1.2 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗铣后的四个面为主要的定位精基准，以加工好的外圆柱表面和端面为辅助的定位精基准。3.1.3 制订工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造技术基础课程

10、设计指南第128页表514、516，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：7工艺路线方案一：工序：下料；工序：粗车16右端面，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序：粗车16外圆面，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序IV：半精车16外圆面，以T1，T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序V：精车16外圆面和倒角，以T1，T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序VI：切宽为2mm的槽，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序VII：粗铣30mm上端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序V

11、III：粗铣30mm下端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序IX：粗铣27mm左端面，以D为定位粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序X：粗铣27mm右端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XI：铣31mm左端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XII：粗铣12mm的槽，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XIII：半精铣12mm的槽，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XIV：粗铣8mm处左端面，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XV：粗铣后面7mm处斜面，以D为定位基准，采用X51立

12、式铣床加专用夹具；工序XVI：粗铣前面7mm处斜面，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序XVII：去毛刺；工序XVIII：检验；工艺路线方案二：工序I：下料；工序II：以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具，粗车16右端面，粗车16外圆面，半精车16外圆面，精车16外圆面和倒角，切宽为2mm的槽；工序III：以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具，粗铣30mm上端面，粗铣30mm下端面，粗铣27mm左端面，粗铣27mm右端面，铣31mm左端面，粗铣12mm的槽，半精铣12mm的槽，粗铣7mm处左端面，粗铣后面7mm处斜面，粗铣前面7mm处斜面；工序IV：去

13、毛刺； 工序V：检验；3.1.4 工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一将每个工序细分，分别进行加工。方案二将工序集中起来。由于生产接头时大批量生产，设备和工艺准备比较简单，便于调整，所以选择方案一。3.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：3.2.1 圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如如下：3.2.2 平面工序尺寸：3.3 确定切削用量及基本工时切削用量包括背吃刀量、进给量f和切削速度V。确定顺序是先确定r、f，再确定V。3.3. 1 工序

14、2 粗车19右端面 （1） 选择刀具和机床 机床选择C1640车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT5硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。他（2） 选择切削用量 切削深度11由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2mm。确定进给量根据表1.3，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。只有径向进给，每分钟进

15、给量按机床选取：= 100r/min，则每分钟进给量： （3-1）检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 （3-2）3.3.2 工序3 粗车19mm外圆（1） 选择刀具和机床 机床选择C1640车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT5硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。12（2）选择切削用量 切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1mm。确定进给量根据表1.3

16、，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： （3-3）每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 （3-4）3.3.3 工序4 半精车17mm外圆：（1） 选择刀具和机床13 机床选择C1640车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT5硬质

17、合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。（2） 选择切削用量 切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 0.4mm。确定进给量根据表1.3，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度：每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。

18、14计算基本工时（min）3.3.4 工序5 精车16.2mm外圆：（1） 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT5硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。（2） 选择切削用量 切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 0.1mm。确定进给量根据表1.3，可知，则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命

19、T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度：15每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时（min）（3）倒角1X45车削完成后，接着倒角即可。 3.3.5 工序6 切宽为2mm的槽 （1） 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可，根据切削用量简明手册表1.1，选刀杆尺寸，选刀片厚度为4.5mm，根据表1.2，选择YT5硬质合金刀片，根据表1.3，选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。（2） 选择切削用量

20、切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 0.05mm。确定进给量根据表1.3，可知，则可取进给量。16确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度：每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时（min） 3.3.6 工序7 粗铣33mm上端面切削用量包括背吃刀量、进给量f和切削速度V。确定顺序是先确定r、f

21、，再确定V。1 切削用量及时间额定(1)切削用量 本工序为粗铣。已知加工材料为45钢，b=670MPa，锻件。有外皮。机床为X51型立式铣床。 刀具： YT15 硬质合金端铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143选择刀具前角。=5，后角0=8，副后角0=10，刃倾角s=-10，主偏角Kr=45，过渡刃Kr17=30,副偏角Kr=5。齿数=5，取刀具直径D=100mm。 确定背吃刀量 =1.5mm确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,查表5147，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量取为0.1mm/z选择洗刀磨顿标准以及刀具寿命 查表5148，铣刀后刀面最大

22、磨损量取1mm，查表5156刀具寿命T=180min. 确定洗削速度v 由于本工序采用端铣刀，D=100mm，齿数z=5,查表5156得Vc=203m/min,n=649r/minf=*z*n=324.5mm/min（2）时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*（d(d-33)/）+（13）=4.8 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s 3.3.7 工序8 粗铣31.5mm下端面(1) 切削用量同工序7。 （2）时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*（d(d-31.5)/）+（13）=4.5 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s 3.3.8

23、 工序9 粗铣30mm左端面 (1) 切削用量同工序7。 (2)时间定额查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/fL1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.3mm L2=2mm L=34mmTj=7.5s 3.3.9 工序10 粗铣28.5mm右端面 (1) 切削用量同工序7。 （2）时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*（d(d-28.5)/）+（13）=4.5 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s 3.3.10 工序11 铣31mm左端面(1) 切削用量同工序7。 （2）时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*（d(d-30)/）+（13）

24、=4.5 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s 3.3.11 工序12 粗铣10mm的槽 （1） 切削用量及时间定额 （1） 切削用量 本工序为粗车，已知加工材料为45钢，b=670MPa，锻件，有外皮：机床为X51型立式车床。 19 （2） 刀具： YT15 硬质合金三面刃盘铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143，刀片厚l=10mm，齿数z=20，取刀具直径D=100mm。 （3） 确定背吃刀量 =1mm 确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,查表5147，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量取为0.07mm/z 选择洗刀磨顿标准以及刀具寿

25、命 查表5148，铣刀后刀面最大磨损量取1mm，查表5149刀具寿命T=120min. 确定洗削速度v 由于本工序采用硬质合金三面刃盘铣刀，D=100mm，齿数z=20,查表5156得Vc=104m/min,n=331r/minf=*z*n=463.7mm/min(2)时间定额查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/fL1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.2mm L2=3mm L=30mmTj=9.7s 3.3.12 工序13 半精铣11mm的槽1） 切削用量 本工序为半精铣，已知加工材料为45钢，b=670MPa，锻件，有外皮：机床为X51型立式铣床。 （2） 刀具： YT15

26、硬质合金三面刃盘铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143，刀片厚l=12mm，齿数z=20，取刀具直径D=100mm。 （3） 确定背吃刀量 =0.5mm 确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,查表5147，按机床、工件、20夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量取为0.04mm/z 选择洗刀磨顿标准以及刀具寿命 查表5148，铣刀后刀面最大磨损量取1mm，查表5149刀具寿命T=120min. 确定洗削速度v 由于本工序采用硬质合金三面刃盘铣刀，D=100mm，齿数z=20,查表5156得Vc=104m/min,n=331r/minf=*z*n=264.8mm/min(2)时间定额 Tj=(Ll+L1+L2)/f （228） L1=（0.5*(d(d-30)/)+(13)=40.7mmL2=3mm L=30mmTj=16.7s3.3.13 工序14：粗铣8mm处左端面(1) 切削用量同工序2。 （2）时间定额Tj=(L1+L2+L)/fL1=0.5*（d(d-31.5)/）+（13）=4.5 mm L2=2m