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1、机械制造技术基础课程设计题 目：蜗轮本体机械加工工艺规程及工艺装备设计院 别： 机械工程学院 专 业： 机械制造及自动化 姓 名： 学 号： 0907100317 指导教师： 日 期： 2012.06.042012.06.28 目录一、摘要2二、零件工艺性分析41.零件生产类型42.毛坯的材料及制造方法43.机械加工余量及毛坯尺寸4三、机械加工工艺过程设计51.定位基准的选择52.零件表面加工方法的选择53.制定工艺路线54.选择加工机床65.确定工序尺寸66.工序切削用量的确定9四、指定工序的专用机床夹具设计11五.方案综合评价与结论12六.体会与展望12七、参考文献13摘要这次设计的是钻床
2、、C6132和C210-1车床（831005）拨叉，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，对其零件工艺进行分析，主要的作用适用于支撑零件。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。全套图纸，加15389
3、3706AbstractThis time I design the lathes of the shift forks drill jig、C6132 and C210-1, including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , T
4、he parts process analysis, and the mainly role of the part is Support parts Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out
5、the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learn
6、ed , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .一、零件工艺性分析审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。 分析各项技术要求，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性；通过对该零件图的分析，知
7、原图样的视图正确、完整，尺寸，公差比较全，但倒角等技术要求欠缺，需按照一般的技术要求制定，该零件属于盘套类零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。1.零件生产类型根据题意，确定零件为小批生产。2.毛坯的材料及制造方法该零件材料为45钢，由于该工件比较简单所以选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。 影响毛坯选择的因素通常包括：零件材料的工艺和对材料组织要求零件的结构形状和外形尺寸零件对毛坯精度、表面粗糙度和表面层性能的要求零件的生产纲领的大小现有的生产条件和充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能3.机械加工余量及毛坯尺寸（1）确定机械加工余量根据
8、锻件估算质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表2-13，由此查得单边余量在厚度方向为1.72.2mm，水平方向亦为1.72.2mm，即锻件各外径的单面余量为2.02.5mm，各轴向尺寸的单面余量亦为2.02.5mm。锻件中心孔的单面余量按表5-10为3mm。锻件的复杂系数S=mf/mn估算物件大概有10Kg即mf =10Kg锻件最大直径为216mm，长108mm，由公式（2-3）,（2-5）得mn=421621087.8510-6=30kg,S=0.33所以定复杂系数为2。（2）确定毛坯尺寸公差 毛坯齿寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表2-10、表2-12中查表确定各表面机械加工总
9、余量，确定毛坯尺寸，及偏差，填写下表零件尺寸单面加工余量偏差毛坯尺寸根据1042.8 +1.9-0.9109.6表2-10,2-12753.5+1.7-0.868表2-10,2-132122.3+2.4-1.2216.6表2-10,2-11852.0+1.9-0.989表2-11,2-12242.2+1.5-0.726.2表2-10，2-11342.5+1.7-0.836.5表2-10，2-111702.5+2.1-1.1175表2-11,2-12三、机械加工工艺过程设计1.定位基准的选择本零件时带孔的套筒零件，孔的轴线是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，所以选孔为定位基准，即遵循“
10、基准重合”的原则。具体而言，即选75_0(+13)mm孔及一端面作为精基准。由于本套筒零件全部表面都要加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、螺纹等，材料为45钢。（1）212外圆面 未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra=3.2m,根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，需进行粗车和半精车。（2）170h6外圆面 公差等级IT6，表面粗糙度为Ra=3.2m, 需进行粗车，半精车和精车还有金刚石车。（3）85h7外圆面 公差等级IT7，表面粗糙度为Ra=3.2m, 需进行粗车和半精车，精车。（4）75H6内孔 公差等级IT6，表面粗糙度为
11、Ra=0.8m, 毛坯孔已段出，为未淬火钢，加工方法可采用粗镗、半精镗、精镗，金刚镗。（5）25内孔 未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra=6.3m,根据GB1800-79规定其公差等级按IT14，毛坯孔已段出，只需进行粗镗即可。（6）端面 本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra=3.2m及Ra=6.3m两种要求。要求Ra=3.2m的端面可以粗车和半精车，要求Ra=6.3m的端面，经粗车即可（表5-4）。（7）螺纹 加工精度要求不高的标准外螺纹，采用攻螺纹加工。3.制定工艺路线按照先加工基准面及先粗后精的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。工序：以85h7mm处外圆及端面定
12、位，粗车另一面，粗车外圆170h6mm,然后再半精车170h6mm及精车达到170-0.0350倒角。工序：以精车后的170h6mm外圆作为定位精基准，粗车另一端面，粗车外圆85h7及台阶面及半精车与精车达到85-0.0350，Ra3.2，粗车212及半精车达到212-1.150钻螺纹孔8个M6，倒角。工序：以85h7mm处外圆作为定位精基准钻8*25的内孔，粗镗8个25mm孔，粗镗75H6mm及半精镗和精镗然后金刚镗孔达到750+0.019，Ra0.8，孔攻螺纹8个M6mm，最后金刚石车170h6mm 达到170-0.0250， Ra3.2。工序：钳工去毛刺。工序：终检。4.选择加工机床（1
13、）根据不同的工序选择机床。工序、是粗车和半精车，精车。各工序的工步数不多，小批量生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，选用C6132型卧式车床即可（表4-1）工序为精镗孔与粗镗孔。由于加工零件外轮廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求精度高，表面粗糙度数值小，需选用较精密的车床才能满足要求，因此选用C616A型卧式车床（表4-1）（2）选用夹具 本零件各工序使用通用夹具即可。（3）选择刀具 根据不同的工序选择刀具。在车床上的加工的工序，一般都选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。为提
14、高生产率及经济性，应选用可转位车刀（GB5343.1-1985，GB5343.2-1985）。5.确定工序尺寸（1）确定各圆柱面的工序尺寸加工表面工序名称工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度85h7外圆粗车2.585-0.0541Ra6.3半精车185-0.040.5Ra3.2精车0.585-0.0350Ra3.2212外圆粗车2.5212-1.21.2Ra6.3半精车1.5212-1.150Ra3.2精车170外圆粗车2.5170-0.541Ra6.3半精车1.5170-0.090.5Ra3.2精车0.75 170-0.0350Ra3.2金刚石车0.25170-0.0250Ra3.275H6
15、内孔粗镗575+0.8+0.8Ra6.3半精镗175+0.1+0.1Ra3.2精镗孔0.75750+0.035Ra1.6金刚镗0.25750+0.019Ra0.8（2）轴向尺寸确定工序加工表面总加工表面工序加工余量I12II34III12确定工序尺寸L3，尺寸L3需要工艺尺寸链才能确定。工艺尺寸链如下图所示。图中L4为零件图样上要求保证的尺寸24mm。L4为未注公差尺寸，其公差等级按IT14，查公差表得公差值为0.52mm，则L7=24-0.520mm。根据尺寸链计算公式： L4=L13-L3-L23 L3= L13- L4 -L23=104-34-24=46mm T4=T13+T23+T3现
16、按加工方法的经济精度确定： T13=0.13 T23=0.11 T3=0.28则 T13+T23+T3=0.13+0.11+0.28=0.52=T4决定组成环的极限偏差时，留L3作为调整尺寸，L13按外表面、L23按内表面决定其极限偏差，则 L13=1040.130 L23=340+0.11L4、L13及L23的中间偏差为 4=-0.26 13=-0.065 23=+0.055L3的中间偏差3=13-23-4=-0.065-（-0.026）-0.055=+0.14ESL3=3+T32=+0.14+0.282=+0.28mmEIL3=3-T32=0.14-0.282=0mmL3=460+0.28
17、6.工序切削用量的确定a.工序切削用量的确定（1）切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。已知加工材料为45钢，b=670MPa，锻件，有外皮；机床为C6132型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。确定出粗车外圆170-0.541mm的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据表5-112，刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角 0 =12。，后角0=6。，主偏角kr=10。，刀倾角kr=10。,刀倾角s=0。，刀尖圆弧半径=0.8mm。. 确定背吃刀量ap 粗车双边余料为2mm，显然ap为单位余量，ap=3/2=1.5mm。. 确定
18、进给量 根据表5-4，在粗车钢材、刀杠尺寸为16mm25mm、ap3mm、工件直径为100400mm时，=0.61.2mm/r，按C6132车床的进给量（表5-57），选择=0.65mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校检。根据查表，C6132车床进给机构允许的进给力Fmax=3530N。根据查表，当钢材b=570670MPa、ap2mm，0.75mm/r、kr=45。、=65m/min（预计）时，进给力F=760N。FFmax，所选的进给量=0.65mm/r可用。. 选择车刀磨钝标准及耐磨用度 根据查表，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min
19、。. 确定切削速度 根据查表，当用YT15硬质合金车刀加工b=600700MPa钢料、ap3mm、0.75mm/r时，切削速度的修正系数为ksv=0.8，ktv=0.65，kkTv=0.81，kTv=1.15，kMv=kkv=1.0（表5-6），故=52.8m/min。n=1000v/(d)=138.9r/min. 校检机床功率 由查表，当b=580970MPa、HBS=166277、ap2mm、0.75mm/r、v=46m/min时，Pc=1.7kW。切削功率的修正系数为kkrPc=1.17，k0Pc=kMPc=kkPc=1.0，kPc，kPc0.8，kPc0.65，故实际切割时功率为0.7
20、2kW。根据表，当120r/min时，机床主轴允许功率。，故所选切割用量可在C6132车床上进行。最后确定的切削用量为：ap1.25mm，0.65mm/r，120r/min，45.6m/min。确定半精车外圆170-0.541mm、端面及台阶面的切削用量。采用车外圆175mm的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆170mm的ap=1.25mm，端面及台阶面的ap=1.3mm，车外圆170mm的=0.65mm/r，车端面及台阶面的=0.52mm/r。主轴转速与车外圆170mm相同。b.工序切削用量的确定本工序仍为粗车（车端面、外圆、台阶面、镗孔，及倒角），已知条件于工序相同，车端面
21、、外圆及台阶面可采用工序相同的可转位车刀。镗刀可选用YT5硬质合金、主偏角kr=90。、直径为20mm的圆形镗刀。采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量如下：工步ap/mm/(mm/r)/(m/s)n/(r/s)粗车端面1.60.620.682粗车外圆85h7mm1.650.650.682粗车台阶面1.60.620.722倒角手动0.692确定粗镗22mm孔的切削用量。所选用的刀具为YT5硬质合金，直径为20mm的圆形镗刀。. 确定背吃刀量ap 粗车双边余料为3mm，显然ap为单位余量，ap=3/2=1.5mm。. 确定进给量 根据表5-4，当粗镗钢料、镗刀直径为20mm， ap2mm
22、、镗刀伸出长度为100mm是，=0.150.30mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.20mm/r。. 确定切削速度 按表2-8的计算公式可得：=78m/min。由n=1000v/(d)可选C620-1车床的转速n=370r/min确定攻螺纹M6mm的切削用量. 确定背吃刀量ap ap=0.8mm。. 确定进给量 选择=0.75mm/r。. 确定切削速度 计算公式n=1000v/(d)得转速n=371.54r/min选择立式钻床Z525转速为n=392r/min得实际切削速度v=7.39m/min四、指定工序的专用机床夹具设计 根据以上的左旋工序的分析可知，所要加工的是
23、精镗75H6孔，所需要的夹具属于组合夹具，组合夹具是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，它是以组装代替设计和制造，故具有以下特点： （1）灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。 （2）可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。 （3）可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。 现采用孔系组合夹具，即以孔和键相配合的方式来实现元件间的定位，元件的位置可沿孔的纵向作无级调节，故组装灵活，适用范围广。可选的元件有：方形基础件、垫片、垫板、支承块、定位销、V型块、定位支承块、钻模板、压板、螺栓、螺母等。 组装夹具并经过适当调整以达到加工精
24、度。五、方案综合评价与结论经过这几个星期的设计，大体能够得出一个夹具和零件的设计方案，能够按照老师的要求初步完成老师布置的任务，结合自己设计的方案，感觉有不少地方没有经过深思熟虑，时间紧迫，没能够很认真的做好工作，给自己的方案做好最精细的考虑，在过去的三个星期，我和同学有讨论，关于怎么设计出经济合理的夹具，我们大家都有自己的看法，每个人的夹具要求不一样，所以，我们只能按照指导书上面的要求进行设计。设计出来的夹具有些许粗糙，但基本能够完成工艺生产需求，在这个过程中，我们要继续精益求精，努力做好每一道设计工序，追求更高的精度。自己独立完成的设计，始终觉得有点欠妥，感觉设计过程中，有一些东西有点忘记
25、，不能够优先选择出出色的方案，试过别的方案，可是效果不好，最终只能选择这个方案。有些粗糙，但是通过计算，此设计可以完成加工需求。六、体会与展望通过本次的机械制造工艺课程设计让我又重新温习了书本上的重要内容，让我深刻意识到实践的东西总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的知识永远是基础，而基础正是让我们向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。同时也培养了我制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。通过设计，培养了我独立思考问题和解决问题的能力，树立了正确的设计思想，掌握了零件产品设计的基本方法和步骤，设计的过程使我能熟悉地查找和应用有关参考资料、计算图表、手册、图册、国家标准。总的来说，这次设计，使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。同时，设计的完成是离不开老师的悉心指导和同学们热情的帮助，谨在此对他们的帮助给予诚挚的谢意和崇高的敬意。七、参考文献1黄健求.机械制造技术基础机械工业出版社2005年2赵丽娟 冷岳峰.互换性与测量技术清华大学出版社2011年3 机械工程师手册编委会著.机械工程师手册M.北京：机械工业出版社，2007.311