机械制造工艺课程设计详解

年月日机械制造工艺设计题目：设计“减速箱盖”零件的机械 学院班级指导教师学号设计、工艺分析、加工过程设计以及夹具设计等各种分析设计，目的是与本学期机械理解与认识，理论结合实际，使得我们对于知识能有更深刻的学习。同时，本次课程们去珍惜。(附页)遵照实践教学大纲并根据以下四方面综合评定成绩：1、课程设计目的任务明确，选题符合教学要求，份量及难易程度2、团队分工是否恰当与合理识，提高分析问题、解决问题及实践动手能力的效果4、是否认真、独立完成属于自己的课程设计内容，课程设计报告是否思路清晰、文字通顺、书写规范评语:指导教师签名：年月日机械制造工艺题目：设计“减速箱盖”零件的机械 年月日的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，(一)、零件的作用题目给定的零件是减速箱体盖。箱体类零件是机器及其部件的基础件之一。它将一些轴、轴承、，完成预定远动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的精度、性能和寿命有着直接关系。直齿圆柱齿轮减速器箱体的功用如上述所示，其特点有许多精度要求不同的孔和平面组成，内部结构比较复杂，的难度大。(二)、零件的工艺分析HRaum03mm。(一)、确定毛坯的制造形式题目给定的零件是减速箱盖，要求的材料是HT15-30,其毛坯是铸件。铸铁容易成型、切削性能好、价格低廉，并且具有良好的耐磨性和减振性，也是其它一般箱体常用的材料。铸件毛坯的精度和加工余量是根据生产批量而定的。对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。这种毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般为7~12mm，孔在半径上的余量为8~14mm。在大批大量生产孔(半径上)的余量为7~12mm。为了减少加工余量，无论是单件小批生产还是成批生产，均需生；应使减速箱箱体零件的壁厚尽量均匀，以减少毛坯制造时产生的残余应力。由于零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度hh30℃/h，出炉温度小于或等于200℃。人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。(二)、基面的选择定位基准可分为粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。加工轴承孔时，仍以底面为主要定位基准，这样既符合“基准统一”的原则，也符合“基准重合”的原则，有利于保证轴承孔轴线与装配基准面的尺寸精度。粗基准的选择：2、粗基准的选择：一般箱体零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。减速器箱体加工选择以重要表面孔Ф150及右边的Ф90为粗基准，通过划线的方法确定第一道工序加工面位置，尽量使各毛坯面加工余量得到保证，即采用划线装夹，按线找正加工即可。(三)、制订工艺路线效处理涂漆——非加工面涂漆防生锈工序5划线——划分割面、左右侧加工平面、顶部斜面加工平面工序7粗铣——粗铣分割面，留加工余量，精铣分割面；以分割面为基准，粗、精铣顶部斜面；装夹工件，粗铣左右侧面，留加工余量钳——紧固箱盖箱体螺栓锪——锪孔镗——以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，粗镗、半粗镗、精镗孔检验——检查各尺寸及精度工序6粗铣盖体结合面留有加工余量再精铣该面半精镗、浮动镗侧面三孔，满足同轴度要求精铣侧面三孔外圆，保证母线平行度3.工艺路线方案三造理线铣分割面铣顶部斜面粗铣右侧加工面划线铣两端面钻锪钳钻镗检验经过讨论比较分析，最终确定工艺路线为路线方案三并且加以改良。(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定Z=2(Rz+Ha)=2x(15+40)=110mm1(粗铣)Z=2(Rz+Ha)=2x(5+35)=80mm2(精铣)工序名称加工余量(mm)工序尺寸公差(μm)表面粗糙度精铣-0.5Ra1.6粗铣23800.722Ra3.2坯249+1.85-Ra6.3工序基本尺工序基本尺寸表面粗糙度Ra0.8Ra1.6Ra3.2Ra12.5工序尺寸0000经济精度工序余量0．324工序名称精镗半精镗粗镗坯工序基本尺工序基本尺寸7表面粗糙度Ra0.8Ra1.6Ra3.2Ra12.5工序尺寸0000经济精度工序余量0．324工序名称精镗半精镗粗镗坯半镗精第一次走刀:ap=0.9mm；v=50m/min；f=0.2mm/r精镗:ap=0.3mm；v=60m/min；f=0.15mm/r(五)、确定切削用量及基本工时序号序名切削用量线铣分割面12.56、188.4铣顶部斜面12.56、188.4粗铣右侧加工面线铣两端面12.56、188.4s4252s钳钻镗40、50、60在本次课程设计中，我负责的是二维、三维零件图的绘制、工艺路线方案的设计、加工余量的计算、机械加工工序卡片的制作。通过这次课程设计，使我对零件的制造过程、加工工艺都有了更进一步的认识和了解，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。课程设计是理论联系实际的最直接有效的方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，但是当你运用结合实际的时候往往会存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计使我学会了从际出发加在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。无论怎样，这次的课程设计使我获益良多，是我成功走向社会的第一步。在此次课程设计中，我负责制定工艺路线、确定切削用量与工时、编写工艺过程与机械加工工序卡片，在进行课程设计的过程中，我进行了待加工零件的工艺性分析，以此确定工艺路线，在与两位组员的通力合作下完成了我们的工艺规程设计，深刻感受到机械零件的加工工艺是一门复杂的考虑细节，只有这样才能让制造生产的效率达到最大化，为企业赢得更大效益。再进行工艺路线制定，确定所有工序的顺序和大体内容，以此编写工艺过程卡片；再通过查表、计算等方式确定每道工序中重要的数据，确定每道工序的工步数，以此编写加工工序卡片。整个设计更加复杂与严苛，需要更加严密的规划制定。回顾此次课程设计，我感到收获颇丰，与课堂上的纸上谈兵截然不同，从拿到各自图纸的时候起，我们就是在模拟真实的岗位上进行专门的设计工作，卡片上的每一句话都包含着真实生产中的一道工步，这为我们提供了一次难得的“工作机会”，让我们运用所学的机械制造知识，实实在在地写出自己的加工工艺，不论是绘制零件图、编写工艺卡片还是查阅海量资料，对我们而言每时每真实的加在本次课程设计任务中，我主要负责了零件的三维、二维零件图的绘制、设计工艺路线方案、确定加工工序尺寸及毛坯尺寸、机械加工工序卡片的制作以及专用夹具的简单设计，并且与其他两位小组成员共同合作，完成对整个课程的设计。通过这次课程设计，我对于零件的设计加工有了全新的认识，这是一个完整的系统性设计，从开始的零件图设计，再到对于零件的工艺性分析，以及后面的加工过程设计，都是一次全新的挑战。每一步都包含了许多的细节，需要我们细心的去分析设计，才能将整个系统完整正确的设计完成。到课程设计上，因此，本次课程设计综合了本学期甚至迄今为止所学的机械知识，考验了我们对所学知识的理解与应用，将课堂上所学的东西拿到实际的工作中去检验，完美的应证了“实践是检验真理的唯一标准”这一理论。同时，小组的积极配合也是我们完成设计任务不可缺少的一环，合理为我们以后走出校园、走向社会打下了基础。这次的课程设计，使我对大学里所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。这次的课程设计将是我们在大学里浓墨重彩的一笔，值得我们去珍惜和回忆，我们收获的不仅是知识，更多的是自身的能力提升。机械制造工艺课程设计 年月日北京邮电大学机械工程及自动化专业工序号12345678工序名称铸造清沙划线铣分割面铣顶部斜面粗铣右侧加工面机械加工工艺过程卡片设备夹具名称型号名称规格零件号名称规格零件名称减速箱盖量具名称规格游标1056s游标198s游标102s钳钳钻镗9箱划线铣两端面钻锪刀镗刀s52s1616检验300s北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称划北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称划线工序号零件名称零件重量减速箱盖零件号工零件数材料毛坯牌号硬度形式重量HT15-33HB163~229铸件设备夹具辅助工具名称型号安装工步安装及工步说明刀具量具度钳工台走刀次数切削深度(mm)进给量轴速切削速度基本工时划分割面、右侧轴承端盖加工平面、顶部1120斜面加工面线设计者XXXXXX指导教师XX共11页第1页工序工序北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片铣分割面工序号2名称工安装步以顶部1斜面为装夹工件设计者安装及工步说明粗铣分割面，留有精铣加工量精铣分割面，保证尺寸平面端铣刀端铣刀量具游标卡尺游标卡尺指导教师度零件名称零件重量材料号HT15-33减速箱盖零件号工零件数坯量量HB163~2铸件29具具专用夹具立式铣床走刀次数11切削深度1主轴转速主轴转速切削速度基本工时北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣顶部斜面工序号3夹基准面，划线找正，夹紧12安装及工步说明量端铣刀端铣刀量具游标卡尺游标卡尺度零件名称零件重量号HT15-33立式铣床走刀次数11减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量2.51.611.5零件号工零件数坯铸件专用夹具量辅助工具轴速切削速度基本工时188.4设计者指导教师北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称粗铣右侧加工面北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称粗铣右侧加工面工序号4安装工步安装及工步说明刀具量具度零件名称零件重量号HT15-33立式铣床走刀次数减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量零件号工零件数坯铸件专用夹具量辅助工具轴轴速基本工时速度装夹1粗铣右侧加工面，留有加工余量端铣刀游标卡尺12.51.616012.56102设计者XXXXXX指导教师XX共11页第4页北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称箱工序号5零件名称零件重量减速箱盖零件号工零件数材料毛坯牌号硬度形式重量HT15-33HB163~229铸件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具安装工步安装及工步说明刀具量具度走刀次数切削深度(mm)进给量轴速切削速度基本工时1上下箱体合箱，加紧60设计者XXXXXX指导教师XX共11页第5页北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称划北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称划线工序号6安装工步安装及工步说明刀具量具度零件名称零件重量号HT15-33钳工台走刀次数减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量零件号工零件数坯铸件专用夹具量辅助工具轴轴速基本工时速度划左侧轴承孔端面加工线，两销钉孔线，1箱盖螺栓孔螺栓孔线设计者XXXXXX指导教师XX共11页第6页北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣两端北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣两端面工序号7面定按线装夹工件12设计者安装及工步说明粗铣左端面，留有精铣加工余量精铣两端面保证尺寸XXXXXX端铣刀端铣刀量具游标卡尺游标卡尺指导教师度零件名称零件重量号HT15-33立式铣床走刀次数12减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量2.51.611.5零件号工零件数坯形式重量铸件夹具辅助工具专用夹具主轴切削基本工时转速速度(s)16012.56102300188.4576钻北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称工序号8锪1234安装及工步说明麻花钻锪刀麻花钻麻花钻量具螺纹塞规规螺纹塞规螺纹塞规度零件名称零件重量号HT15-33摇臂钻床走刀次数26减速箱盖材料硬度HB163~229切削深度(mm)1进给量55零件号工零件数坯量量铸件辅助工具辅助工具丝锥夹头轴速切削速度2基本工时面外形5度钻螺纹塞规217.6设计者XXXXXX指导教师XX共11页第8页北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称钳北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称钳工序号9安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度零件名称零件重量号HT15-33钳工台走刀次数减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量零件号工零件数坯形式重量铸件夹具辅助工具专用夹具扳手主轴切削基本工时转速速度(s)1紧固箱盖箱体连接螺栓60设计者XXXXXX指导教师XX共11页第9页北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称钻北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称钻工序号安装工步工顶斜面做定1装夹工件设计者安装及工步说明按线钻销钉孔插定位销XXXXXX麻花钻量具规指导教师走刀长度零件名称零件重量号HT15-33摇臂钻床走刀次数4减速箱盖材料硬度HB163~229切削深进给量150.4零件号工零件数坯形式重量铸件夹具辅助工具丝锥夹头主轴切削基本工时转速速度(s)40020.1120北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称镗工序号3北京邮电大学机械工程及自动化专业机械加工工序卡片工序名称镗工序号335026763207603342零件号工零件数零件号工零件数坯形式重量铸件夹具辅助工具减速箱盖称零件重量材料硬度HB16硬度HB163~229HT15-33专用夹具镗床走刀长度切削深度(mm走刀长度切削深度(mm)1进给量5主轴切削基本工时转速速度(s)107401308安装工步安装及工步说明.0540、Φ7+0.0630XXXXXX刀具量具镗刀游标卡尺，塞规镗刀游标卡尺，塞规镗刀游标卡尺，塞规指导教师数底面一装夹工件设计者1231.1问题的指出为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。对于机体加工工序中的粗铣机体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强1.2夹具设计(1)定位基准的选择：由零件图可知，机体下平面与分割面的尺寸应保证为240mm，故应以蜗轮轴承孔及分割面为定位基准。为了提高加工效率，决定采用两把镶齿三面刃铣刀对两个面同时进行加工。同时，为了降低生产成本，此夹具采用手动夹紧。(2)定位方案和元件设计根据工序图及对零件的结构的分析，此夹具定位以V形块上四个支承钉对蜗杆轴承孔与两个支承钉及一个双头浮动支承钉对磨合面同时进行定位。(3)夹紧方案和夹紧元件设计根据零件的结构和夹紧方向，采用螺钉压板夹紧机构，在设计时，保证：1)紧动作准确可靠般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不一时仍能正确夹紧。2)操作效率高压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。(4)切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20铣前后端面夹具设计FzF225=6705N查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值：FL/FE=0.8,FV/FE=0.6,FX/Fe=0.53故:FL=0.8FE=0.8×6705=5364NFV=0.6FE=0.6×6705=4023NFX=0.53FE=0.53×6705=3554N力时：FL/=2FL=2×5364=10728N在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数K=K1K2K3K4K2—断续切选用螺旋—板夹紧机构，故夹紧力fN=1/2F(5)夹具设计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋—板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强