机械制造工艺学课程设计-张紧轮支架

零件的分析·······················5 1.1零件的作用·····················5 1.2零件的工艺分析···················52零件的生产类型······················5 2.1生产纲领······················5 2.2生产类型······················63毛坯的确定························6 3.1确定毛坯类型及其制造方法··············6 3.2估算毛坯加工的机械加工余量·············64定位基准选择······················6 4.1选择精基准·····················6 4.2选择粗基准·····················65制定机械加工工艺路线···················6 5.1选择加工方法····················6 5.2加工工艺路线····················76加工余量及尺寸的确定····················86.1确定粗加工支架上端面的加工余量及工序尺寸······86.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸··········96.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸······116.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸·········126.5确定支架右侧面φ18孔的加工余量及工序尺寸······136.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸·········156.7确定支架小侧面的加工余量及工序尺寸·········176.8确定支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸········177切削用量和时间定额的确定················198课程设计总结······················21参考文献·························22序言本次课程设计的任务是针对生产实际中的一个零件——张紧轮支架，制订其机械加工工艺规程。该零件的工艺过程包括了车端面、铣平面、磨平面、钻孔、铰孔等工序，工艺范围广。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，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。1、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是张紧轮的支架。张紧轮张紧轮是带传动的张紧装置，当带的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般布置在松边的内侧，从而使带只受单向弯曲；同时，为保证小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装。1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是张紧轮支架需要加工时的技术要求：铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺陷；未注铸造圆角R5~R10；线性尺寸未注公差为GB/T1804-m;未注形位公差为GB/T1184-K;2零件的生产类型2.1生产纲领根据任务书已知：产品的生产纲领为8000件/年⑵轴承座的备品百分率为3％，废品百分率为0.5％。轴承座生产纲领计算如下：N=Qn(1+a)(1+b)=8000*(1+3％)(1+0.5％)=8281.2≈8282(件/年)2.2生产类型张紧轮支架为轻型零件，查表可知生产类型属于大批量生产。3毛坯的确定3.1确定毛坯类型及其制造方法查阅常见毛坯类型可知，材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。3.2估算毛坯的机械加工余量由零件基本尺寸长172mm，宽84mm，高为60mm，确定零件毛坯外形尺寸为长175mm，宽84mm，高64mm，即估算机械加工余量为长3mm，高4mm4定位基准选择4.1选择精基准经分析零件图可知，选择张紧轮支架上端面为精基准。该基准面积较大、工件装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。并且一次选择可进行尽量多的工序加工。4.2选择粗基准选择张紧轮支架底面为基准，能方便的加工出支架上端面（精基准），保证上端面表面粗糙度要求。支架底面的面积较大，符合粗基准的要求。5制定机械加工工艺路线5.1选择加工方法根据各加工表面的尺寸精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，如下：张紧轮各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案上端面IT96.3粗铣→粗磨→精磨底面IT96.3粗铣→粗磨下端面IT912.5粗铣→半精铣→精铣右侧面粗铣小侧面12.5粗铣φ18孔IT925钻→粗绞φ13孔IT14钻→粗绞5.2加工工艺路线根据“先基准后其他”原则，先加工基准面，即精基准面——上端面；根据“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；根据“先主后次”原则，先加工上端面和底面，后加工四周面；根据“先面后孔”原则，先加工工件平面，后加工孔。并由此制动下表机加工工艺方案：张紧轮支架的机加工工艺方案工序号工序内容定位基准加工设备01粗铣支架上端面支架底面铣床02粗铣支架底面支架上端面铣床03粗磨支架底面支架上端面磨床04粗磨、精磨上端面支架底面磨床05粗铣右侧面支架前后面铣床06钻、粗绞φ18孔支架右侧面、支架上端面钻床07粗铣、半精铣、精铣支架下端面支架上端面铣床08粗铣支架小侧面支架上端面铣床09钻、粗绞2*φ13孔支架底面钻床10去毛刺、清洗、检验6加工余量及工序尺寸的确定6.1确定粗加工张紧轮支架上端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面的粗加工过程如图所示；毛坯简图粗铣上端面（2）根据工序尺寸和公差等级，考虑到高度方向上以上端面为尺寸基准，并要保证到地面的高度为60mm。因此以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后的平面为后面加工的精基准。上端面的粗加工加工余量及工序尺寸见下表：粗加工上端面粗加工工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯642.0CT7±1.064±1.025粗铣631.0IT13±0.563±0.512.56.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架底面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣底面粗磨底面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯632.0IT14±0.563±0.525粗铣61.251.75IT12±0.2561.25±0.2512.5粗磨60.8750.25IT9±0.12560.875±0.1256.36.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面的精加工过程如图所示；毛坯简图精磨上端面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架上端面的精加工余量及工序尺寸见下表：支架上端面精工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯60.8751IT13±0.12560.875±0.12512.5粗磨60.3750.5IT10±0.12560.375±0.1256.3精磨60.0150.5IT9±0.01560.015±0.0156.36.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架右侧面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣右侧面（2）根据工序尺寸和公差等级，考虑到方便支架下端面及小侧面的加工。因此应先加工张紧轮支架右侧面。右侧面的加工余量及工序尺寸见下表：右侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯282.0CT7±1.028±1.025粗铣302.0IT13±0.530±0.512.56.5确定支架右侧面φ18孔的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架φ18孔的加工过程如图所示；钻孔铰孔（2）根据工序尺寸和公差等级，。右侧面φ18孔的加工余量及工序尺寸见下表：右侧面φ18孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔φ17.2517.25IT13±0.25φ17.25±0.2525铰孔φ18.2150.065IT12±0.215φ18.215±0.215256.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架下端面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣下端面半精铣下端面精铣下端面（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架下端面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯371.825IT15±1.037±1.025粗铣35.751.25IT12±0.2535.75±0.2512.5半精铣35.1250.625IT11±0.12535.125±0.12512.5精铣35.0150.110IT8±0.01535.015±0.01512.56.7确定支架小侧面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架小侧面的加工过程如图所示；粗铣小侧图（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架小侧面的加工余量及工序尺寸见下表：支架下小侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯270.5IT13±0.527±0.525粗铣28.50.5IT13±0.528.5±0.512.56.8确定支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架2*φ13孔的加工过程如图所示；钻φ13-1孔粗绞φ13-1孔钻φ13-2孔粗绞φ13-2孔（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸见下表：支架2*φ13孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔121.215IT13±0.2512±0.256.3铰孔13.2151.215IT13±0.21513.215±0.2156.37切削用量和时间定额的确定工序01粗铣支架上端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=85m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序02粗铣支架底面同样所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.75mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序03粗磨支架底面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得进给量f=2/3*9.9mm=6.6mm/min；工作台面至主轴中心最大距离=700mm工作台移动速度v1=23m/min工作台左右最大移动量l=780mm磨床主轴转速50hz为n=1450r/min走刀次数=29/9.9≈4时间定额机动时间t=4*l/v1=4*780/2300*60S=81s工序04粗磨、精磨上端面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得粗磨进给量f1=2/3*9.9mm=6.6mm；精磨进给量f2=1/2*9.9mm=4.95mm；走刀次数=54/9.9≈6时间定额t1=6*l/v1=6*780/2300*60S=122st2=6*l/v1=6*780/2300*60S=122s故t=t1+t2=244s工序05粗铣右侧面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=2.0mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序06钻、粗绞φ18孔所选立式钻床为Z3040，进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm取f=0.6mmv=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min工时t=10s工序07粗铣、半精铣、精铣下端面07.1粗铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.25mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s07.2半精铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.625mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=10s07.3精铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.110mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=20s工序08粗铣支架小侧面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.5mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=85m/min；时间定额铣端面Tb=10s工序09钻、粗绞2*φ13孔所选立式钻床为Z3040，进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm取f=0.6mmv=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min工时t=20s8课程设计总结历时1周的机械制造工艺课程设计马上就要结束。回首这段时间的设计过程，感触颇多。在这次课程设计过程中，我不仅加深了对课上所学机械加工工艺知识的认识，同时也将我以前学过的机械制造、公差与配合、机械制图、工程材料等知识很好的串联了起来，巩固了所学的知识。也许刚刚开始学习互换性与测量技术这门课程的时候，学到了好多关于公差与定位相关的知识，但是由于自己认识的不足和缺乏实践，不能对其有比较客观的理解。其他几门基础课程也是如此。而这次课程设计则加强了课堂学习内容与实际生产活动中的联系，也为以后目的性的学习打下基础。在课程设计过程中，除了加深了对课堂知识的理解外，也让我们体会到团队合作的作用与必要性。也许我们一个人也可以独立完成一次课程设计或者是其他项目，但是做出来的东西，跟一个团队做出来的东西一定没有可比性的，因为对于一个团队来说，每个人都是必不可少的一部分，一个好的团队能够充分挖掘和利用各个成员的优点。这些收获比完成一次课程设计更加重要。总之，这次的机械制造工艺学课程设计对我以后的学习和工作都起到了很大的帮助。很庆幸自己和自己的组员一起干净的完成了这次任务，相信我们能够迎接更多更大的挑战。参考文献[1]王先逵.机械制造工艺学（第2版）.机械工业出版社.2011.[2]王栋等.机械制制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社.2011.[3]徐学林.互换性与测量技术基础（第2版）.湖南大学出版社.2009.[4]赵大兴.工程制图（第2版）.高等教育出版社.2009.[5]肖华等.机械制造基础.中国水利水电出版社.2005.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现