机械制造课程设计论文

1、目 录一、 前言 2二、 零件分析 2三、 制定加工工艺路线 5四、 毛坯尺寸、机械加工余量及工序尺寸的确定 10五、 机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 13六、 小结 14 七、 参考文献 14一、前 言机械制造工艺课程设计是在完成了机械制造技术和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实际中学习到的实践的知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程进行的一次全面总

2、复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，在几年的学习中占有重要地位。就我个人而言，希望通过这次课程设计，对自己今后将从事的工作进行一次适应性训练，通过课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为以后的工作打下一个良好的基础。由于能力所限，加上经验不足，设计中尚有许多不足之处，恳请位老师给予批评指教。二、对零件的分析原始资料如下：零件材料： 30CrMnSiA 技术要求： （1）需电镀表面处理； （2）需进行磁力探伤。生产批量： 中等批量生产接头体说明：用于机型为JL8教练机.零件图样分析：1. 前接头体锻件总长为168mm，左端方形平面尺寸111-0.072 -0.123×100-0

3、.072 -0.123.mm，右端外径为36-0.061 -0.074mm，内径25+0.033 0×42。2. 前接头体左端外圆均布有7个孔8.1H。3. 方形体有四个下陷43×30，保证尺寸具体见工序卡。4. 前接头体与方形体接触处的外圆，精度要求高，表面粗糙度为0.8.5. 前接头体承接扭矩载荷作用，不允许材料有裂纹、夹渣等影响前接头体及整体强度的缺陷存在。由于是教练机上的零件，表面要求高，需电镀。而且，还需对前接头体要进行磁粉探伤检验。（一） 零件的作用：保证管和连接元件间的无泄漏连接，为用户提供既简单又可靠的连接系统，连接可以任意装配和拆卸。倒角容易加工，减少受伤

4、的危险。抗磨损、寿命长、耐腐蚀、不泄漏。旋转接头内部有两个精密轴承，运转平稳持久、坚固灵活，磨擦系数小，故可以高速运转。内部密封件磨损的状况可由产品外观目测得知，可以预防机械停机或机械损坏，来达到预防的效果和减少损失。旋转接头主要使用在经常旋转还需提供介质通道的地方。它的构成主要为旋转接头回转中心线要与回转体回转中心线一致，回转接头要有密封装置和防脱定位装置。（二） 零件的工艺分析：前接头体在整个连接组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产生疲劳裂纹，所以本身要有较高的强度，在结构上，各边径的地方均以圆角过度，以减少应力集中。该零件是杠杆类零件，形状不规则，尺寸精度、形位精度要求均较高

5、，该零件的主要技术要求分析如下：1、主要尺寸精度和形位公差（1）外表面粗糙度值为1.6，且上下表面距离的尺寸精度为111-0.072 -0.123、100-0.072 -0.123（f9）；（2）52孔的尺寸精度为-0.11 -0.13，外表面粗糙度值为0.8，左端36尺寸精度为-0.061 -0.074. ，外表面粗糙度值为0.8，25的尺寸精度H8-0.033 -0.,外表面粗糙度1.6；（3）零件图中右边25的孔的尺寸精度为H8+0.033 0，表面粗糙度值为1.6，B基准面与A基准面距离为116+0.033 0；（4）零件图中左边36的孔与A端面的同轴度为0.02，左图侧面A基准面与C

6、基准面的平行度为0.02，左图下面A基准面与C基准面垂直度为0.02，表面粗糙度值为1.6；（4）均布7个8.1孔的尺寸精度为H8，表面粗糙度值为1.6，8个8的孔的表面粗糙度为6.3，与A基准面距离为17.9+0.2 +0；（5）左图4矩形框的两两中心距分别为62（+ -0.2）、52.5（+ -0.2）；（6）左图16内孔表面的粗糙度值为1.6，25表面的倒角为R1,A端面的倒角为R2;2、毛坯的技术要求铸件要求不能有砂眼、疏孔等缺陷，以保证零件的强度、硬度和刚度， 使其在外力作用下，不至于发生意外事故。3、定位基准对工序的要求由主要尺寸精度和形位公差的分析可知：8.1、8的孔都是比较重要

7、的孔，52、36、25圆柱的上、下表面也是两个比较重要的平面，A、B、C基准面均为以后机械加工各工序的定位基准。因此加工它们的工序是比较重要的，要在夹具设计中考虑以保证达到它们的精度要求。三、制定加工工艺路线拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。该零件是中等批量生产，可以采用机床配以专用夹具，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合。（一）确定生产类型由于该杠杆零件的生产纲领为中批量生产，所以加工设备采用通用机床配以专用工、

8、夹、量具，并考虑加工工序适当集中，以提高生产率和减少机床数量，降低生产成本。（二）确定毛坯的制造形式由零件的分析可知：毛坯可以采取砂型铸造、手工造型制造方式，材料为HT20-40。（三）基准的选择根据零件的图纸及零件的使用情况分析可知：16孔，8个8孔，7个8.1孔，36圆柱的上、下表面，零件图中右边52圆柱的下表面，左边长111宽100的基准C表面和A、C同轴度、垂直度均应通过正确的定位才能保证，故对定位基准的选择应予以分析。1、 粗基准的选择按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故此处选择C基准面为第一粗基准；在加工各孔时，为保证加工时孔的中

9、心位置和工件的夹紧，需要用V形架定位，故选择各外圆柱面为第二次基准。2、精基准的选择在加工C基准面的表面后，应以其下端面为精基准加工长111宽100的表面，故选择左图下表面为第一精基准；然后以左图右表面为第二精基准加工36到52的圆柱表面；这样就满足了基准重合原则和互为基准原则。（四）工艺路线的拟定为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。工艺路线方案一：1、 粗、精铣长111宽100圆柱的四个表面；2、 粗、精铣36圆柱的外端面；3、 钻、扩7个8.1孔，孔口倒角；4、 粗、精铣长43宽30四个矩形框的表面5、 钻、扩8个8的孔，孔口倒角；6、 车从5236的

10、圆柱面；7、 磨削52和36的圆柱面；8、 去毛刺；8、终检。工艺路线方案二：1、 粗、精铣长111宽100圆柱的四个表面；2、 粗、精铣36圆柱的外端面；3、 车从5236的圆柱面；4、 钻、扩7个8.1孔，孔口倒角；5、 钻、扩8个8的孔，孔口倒角；6、 粗、精铣长43宽30四个矩形框的表面；7、 磨削52和36的圆柱面；8、 去毛刺；9、 去毛刺；两个工艺路线的分析：相比工艺路线方案一，工艺路线方案二采用先铣面，后钻孔的思路，符合工序集中和先面后孔的原则，但在加工8孔时不便于定位和装夹，且不符合基准先行的原则；而加工方案一不仅符合先面后孔的原则和基准先行原则，而且便于定位和装夹。另外，选

11、择方案时还应考虑工厂的具体条件等要素，如：设备能否借用工、夹、量具等。本次设计采用工艺路线一，根据工艺方案一制定出详细的工序划分，如下所示：毛坯为砂型铸件，清砂后，退火处理，以消除铸件的的内应力及改善机械加工性能，在毛坯调整铸造变形，铣去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序：1、 粗、精铣长111宽100圆柱的四个表面；2、 粗、精铣36圆柱的外端面；3、 车从5236的圆柱面；4、 钻、扩7个8.1孔，孔口倒角；5、 钻、扩8个8的孔，孔口倒角；6、 粗、精铣长43宽30四个矩形框的表面；7、 磨削52和36的圆柱面；8、 去毛刺；9、 终检；根据参考实例，特拟订的前

12、接头体机械加工工艺过程第三种方案如下：工序号工序名称工序内容工艺装备000锻造锻件各部分加工余量4.2mm005铣端面铣两端面至170，保证另一尺寸22mmX52010钳工 去毛刺，按照第15次工序内容在A面划十字线，并冲坑保证有关尺寸有加工余量，在A面划出36校正圆015车工校正钳工所划中心线（圆），按图完工，保持所有尺寸及粗糙度要求，（24孔深42 0 -0.4）020车工光端面，钻孔13，保证尺寸168，并倒角1.5×30度025钳工去毛刺，按主视图划外形，111.8 0 -0.2×100.80 -0.2，R12，66.9±0.1030铣工按图铣外形111.

13、8 0 -0.2×100.80 -0.2保持相邻面垂直，对边平行，注意尺寸66.9±0.1035铣工按图及线铣主视图R12（典型）四处040钳工去毛刺，按图划四处方形下陷，保证尺寸35.5，5.4，48.4（均为典型尺寸）M1432A045钻工按图及线铣主视图，四处方形下陷内容，钻25落刀孔一个（四处）深24 0 -1（包括钻尖）B5020专用工装或组合夹具050铣工按图及线铣主视图，四处方形下陷至尺寸5.4，35.4，48.4，R6，R3，5.2+0.2 0（允许分两次加工检验）055钳工去毛刺，修对R12（四处）并按第070次工序划线060 铣工按左图及线铣R10（典型

14、）注：沿四周铣削065钻工按上图及线钻孔7-7.8 +0.1 0 孔（均布）保持尺寸22 0 -0.2（115.8）钻铰模 5A301/L8-075070钻工按下页图示及线钻8-8孔，保持尺寸60±0.12，52.5±0.2，20.4 0 -0.1 ，26.9 0 -0.117.9+0.2 0。注：允许分两道工序加工，检验组合钻模6301-L8/Z-568075钳工去毛刺，按第3页图示修对四周R10080生准工挂金属标签085热处理b=1175±100Mpa090钻工按下页图示铰孔至尺7-8.1H8(Z107)钻铰模 5A301/L8-057095车工光A面，保持

15、尺寸116 +0.15 0 （图中116 +0.2 0 ）17.7 +0.2 +0.05 （图中17.7 +0.2 0 ）（典型注意尺寸协调100 外圆磨按图磨外圆36 -0.061 -0.074(Z103),52 -0.11 -0.13 (Z104）,保持尺寸116 +0.2 0，17.7 +0.2 0，R2，形位公差105平面磨按图磨四方至尺寸111-0.072 -0.123，100 -0.072 -0.123 （典型），注意66.5及形位误差允许分两道工序加工，检验组合夹具110车工按图示镗内孔25+0.033 0 （H8）X42注：应先校正外圆36f7组合夹具6311-L8/Z0751

16、15钳工去毛刺，修对R12（典型）R10（典型）120检验半成品检验125特检磁力探伤100%但是由于第三种方案比较复杂，不够经济，综合考虑不如第一种方案更经济合理。根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡。见附表。四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定由于零件的形状复杂，生产纲领是中批量生产，所以毛坯采取砂型铸造、手工造型制造方式，铸造材料为HT20-40，毛坯出后应进行退火处理，以消除铸造过程中产生的内应力。由文献表知：该种铸件的尺寸公差等级CT为79级，加工余量等级MA为F级，故取CT为8级，MA为F级。由文献表知：可用查表法确定各加工表面的总余量，但由于查表法确定的总余量与生

17、产实际情况有些差异，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。查典型零件机械加工生产实例表4-9得粗车及半精车外圆加工余量及偏差见下表（单位：mm）：零件基本尺寸直径余量直径偏差粗车半精车巟车粗车30502.01.5-0.62-0.25-0.3650802.31.8-0.74-0.30-0.45查查典型零件机械加工生产实例表4-9得铣平面加工余量见下表（单位：mm）：零件基本尺寸粗铣后半精铣宽度200200宽度400平面长度为10025030501.51.0由文献表可查出铸件主要尺寸的公差，现将调整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示：主要尺寸面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差等级52圆柱的上、下表面52

18、-0.11 -0.132 mm54mm16的孔160mm0mm36圆柱上、下表面36-0.061 -0.0741mm37mm25圆柱上表面250.033 01mm26mmH8右边8.1的孔8.10mm0mmH8左边8的孔80mm0mmH710的孔100.015 00mm0mmH716孔与8孔中心距16-0.072 -0.1232mm18mm长111宽100的四个面111、1002mm112mm102mm外圆尺寸分析具体如下：加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度52外圆锻件60粗车6.054精车2.052外圆磨52-0.11 -0.130.836外圆锻件52粗车4.537.5精车1.536

19、外圆磨36-0.061 -0.0740.8：内孔尺寸分析具体如下：加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度25内孔锻件车24镗25+0.033 08.1内孔锻件钻7.8+0.1 0铰8.1H8平面尺寸分析具体如下：加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度111×100锻件113.5×102.5平面铣1.7111.8 0 -0.2×100.8 0 -0.2平面磨111-0.072 -0.123×100-0.072 -0.123.五、 机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡1.工艺过程综合卡片 简要写明各道工序，作为生产管理使用。2.工艺卡片 详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除 写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。3.工序卡片用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。（1） 简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面、定位面夹紧面、主要轮廓面，其余线条可省略，以必需、明了为度