機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要點(diǎn)

1、目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2（一）零件的分析1.1 開(kāi)合螺母上座體零件圖 31.2 零件的功能31.3 主要加工表面及其要求 4（二）毛坯的制造2.1 確定毛坯的類型，制造方法和尺寸及其公差 42.2 確定毛坯的技術(shù)要求52.3 繪制零件毛坯綜合圖 5（三）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 工藝基準(zhǔn)的選擇63.2 擬定加工工藝路線73.3 工藝方案的分析、比較和確定 83.4 確定其中3道工序的的切削用量和工時(shí)定額 93.5 計(jì)算零件的加工成本 15（四）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4.1 定位方案的確定164.2 夾緊方案的確定164.3夾具主要技術(shù)參數(shù) 17（五）結(jié)束語(yǔ)18（六）參考文獻(xiàn)19課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1 .設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)2

2、000件開(kāi)合螺母上座體零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和裝備設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容：1）零件毛坯綜合圖1張2）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝卡 12張3）某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)圖紙：夾具裝配圖1張夾具體零件圖1張4）工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份（一）零件的分析1.1 開(kāi)合螺母上座體零件圖如下所示:1.2 零件的功能：開(kāi)合螺母的是用來(lái)聯(lián)接絲桿的傳動(dòng)到溜板箱。因?yàn)榱锇逑溆袃商讉?動(dòng)輸入，即光桿和絲桿。一般的走刀用光桿傳動(dòng)，加工螺紋時(shí)用絲桿 傳動(dòng)。而這兩者是不能同時(shí)咬合的，否則會(huì)因傳比動(dòng)不一造成傳動(dòng)系 統(tǒng)破壞。開(kāi)合螺母的作用相當(dāng)于一個(gè)離合器，用來(lái)決定溜板箱是否使 用絲桿傳動(dòng)。1.3 主要加工表面及其要求：1）70內(nèi)孔：保證公差 70h7；表面

3、粗糙度 ra1.25。2）夾角55的兩平面：必須保證其中的水平面距離底面距離21,兩平面的粗糙度為ra1.6。3）70?1的兩端面：保證尺寸 59和56,保證兩端面粗糙度 ra1.6。4）底面2孔：孔的中心線距離零件的中心線距離保證20此07,孔的深度為20,孔的直徑保證0 13h7粗糙度ra1.6。5）側(cè)面孔和頂部通孔：側(cè)面孔保證尺寸 13, 07h7表面粗糙度 ra6.3。頂部通孔保證尺寸 0 8序口粗糙度ra12.5。6）中間銃斷面：保證尺寸10,粗糙度ra12.5（二）毛坯的制造2.1 確定毛坯的類型，制造方法和尺寸及其公差零件采用ht150材料，年產(chǎn)量是2000件，屬于中批量生產(chǎn)，采

4、 用對(duì)稱制造的方式，開(kāi)合螺母上座體的尺寸不大，有較多的表面無(wú)需 切削加工，所以，毛坯可以選擇金屬模砂型鑄造成型。由于采用對(duì)稱制造的方式，所以選用垂直于內(nèi)孔0 70h種一端作為澆注底面，有利于保證澆注時(shí)金屬液體能很好的進(jìn)入模腔，金屬液 體從0 70h7%的一端流入充滿整個(gè)模腔。鑄件公差等級(jí)為ct-9,查表選擇毛坯澆注底面的加工余量較小為 4mm,其余各個(gè)加工面的加工余量均為 6mm。2.2 確定毛坯的技術(shù)要求1）鑄件不應(yīng)該有裂紋、砂眼、氣孔及夾渣等缺陷。2）采用正火處理以消除內(nèi)應(yīng)力，從而改善切削加工性能3）起模斜度為200b2.3 繪制零件毛坯綜合圖根據(jù)開(kāi)合螺母上座體的零件圖，在各個(gè)加工表面上加

5、上機(jī)械加工余 量，繪制出零件毛坯綜合圖，并標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求，如下圖所示（三）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 工藝基準(zhǔn)的選擇離底面高度33mm的凸臺(tái)和底座前端面無(wú)需進(jìn)行機(jī)械加工，所以采用 凸臺(tái)，底座前端面和孔0 70勺右端面作為粗基準(zhǔn)定位，粗銃底面和夾 角為55的兩平面。工藝基準(zhǔn)的選擇如下：序號(hào)加工部位1 底面，夾角為55的2平面 （粗銃）2 孔 70勺兩個(gè)端面級(jí)內(nèi)孔（粗車）3 兩側(cè)面4 夾角55的2平面（精銃）5 孔 70勺兩個(gè)端面級(jí)內(nèi)孔（精車）6 底面孔7 側(cè)面2孔和頂端通孔8 中間面基準(zhǔn)選擇凸臺(tái)，底座前端面及孔 70&端面底座前端面及夾角55的2平面底座前端面及夾角55的2平面底面， 70&端面和底

6、座前端面底座前端面及夾角55的2平面底面、底座前端面及 7吶孔底座前端面及夾角55的2平面底面和底面2內(nèi)孔3.2 擬定加工工藝路線初步選出2種可行的加工方案，分別如下:加工方案一：工加工內(nèi)容序0 粗銃底面，夾角55的21 平面，高度1.5的端面和退刀梢0粗車內(nèi)孔和孔的2端面20 粗銃一半精銃一精銃23 側(cè)面0精銃底面，夾角55的24 平面0精車內(nèi)孔和孔的2端面50鉆一擴(kuò)一粗錢一精較底6 面孔0鉆一粗較一半精較一精7 校至0 7h7鉆孔0 85機(jī)械加工設(shè)備萬(wàn)能銃床普通臥式車床萬(wàn)能銃床萬(wàn)能銃床普通臥式車床立式鉆床立式鉆床萬(wàn)能銃床銃斷中間面0去毛刺，清洗9加工方案二：工序加工內(nèi)容機(jī)械加工設(shè)備01粗車

7、一半精車一精車孔普通臥式車床6 70h702粗銃側(cè)面萬(wàn)能銃床03粗銃底面萬(wàn)能銃床04粗車一半精車一一精車內(nèi)孔 普通臥式車床2端面05粗銃一半精銃一精銃夾角為 萬(wàn)能銃床55的兩平面，粗銃高度1.5 端面和退刀梢06鉆一擴(kuò)一粗錢一精較底面孔 立式鉆床6 1307鉆一粗較一半精較一精較至 立式鉆床0 7h7虢平面至13,鉆孔d 8.508 銃斷中間面瓦能銃床09去毛刺，清洗3.3 工藝方案的分析、比較和確定方案一采用工序分散的原則，劃分了加工階段，將粗精加工分開(kāi)，有 利于材料恢復(fù)變形和時(shí)效處理，后面的精加工采用已經(jīng)加工好的精度 高的表面定位精加工表面，使得加工零件的加工精度有所提高。缺點(diǎn) 是：會(huì)增加

8、機(jī)床和工人的數(shù)量，增大了設(shè)備的占地面積，增加了工件 在各個(gè)工序間搬運(yùn)和裝夾的時(shí)間。方案二采用基準(zhǔn)重合的原則，先將 0 70h7勺孔加工好，再用0 70h仔 的中心線定位加工其他表面，減少了基準(zhǔn)誤差，并且采用工序集中的 原則，減少了工件裝夾和搬運(yùn)的次數(shù)，減少了輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)時(shí) 間，同時(shí)減少了機(jī)床和工人的數(shù)量。缺點(diǎn)是：由于采用了工序集中的 原則，粗精加工沒(méi)有分開(kāi)，工件沒(méi)能得到很好的時(shí)效處理，工件加工 完成后會(huì)因?yàn)椴牧系姆磸棶a(chǎn)生形狀和位置誤差，導(dǎo)致加工不是很高。這次設(shè)計(jì)是面向年產(chǎn)量為2000件的零件生產(chǎn)，屬于中批量生產(chǎn)的范 疇，且重要表面的加工精度要求不低，將工序分散雖然增加了輔助時(shí) 間和準(zhǔn)備終

9、結(jié)時(shí)間，但是分配在每個(gè)工件上的輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)時(shí) 間并沒(méi)有增加多少，而且還能使得加工精度有所提高，所以，綜合以 上2中加工方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及生產(chǎn)綱領(lǐng)和精度要求，選用第一種加工 方案更為合理，在整個(gè)加工過(guò)程中大量采用各種專用機(jī)床。3.4 確定其中3道工序的的切削用量和工時(shí)定額。3.4.1 工序出1）粗銃左側(cè)面端面總的加工余量6mm, 一次走刀，所以背吃刀量 ap=6mm查表可得機(jī)床的進(jìn)給量f=2.8mm/r銃削速度vc,由于刀具采用的是高速鋼，工件材料為 ht150, 工件硬度150250hbs,查表可得銃削速度vc推薦值為 1530m/min,選取 vc=20m/min?；臼录j刀具為直齒

10、三面刃銃刀，所以+(13 ,帶入?yún)?shù)可以求得tj=0.7187 min輔助時(shí)間tf=0.14372粗銃右側(cè)面端面總的加工余量6mm, 一次走刀，所以背吃刀量 ap=6mm查表可得機(jī)床的進(jìn)給量f=2.8mm/r銃削速度vc,由于刀具采用的是高速鋼，工件材料為 ht150, 工件硬度150250hbs,查表可得銃削速度vc推薦值為 1530m/min,選取 vc=20m/min?；臼录j刀具為直齒三面刃銃刀，所以+(13 ,帶入?yún)?shù)可以求得tj=0.7187 min輔助時(shí)間tf=0.14373.4.2 工序v1)精車左端面背吃刀量ap=0.8 mm進(jìn)給量f=0.2mm/r銃削速度vc代入?yún)?shù)可

11、以求出 vc=58000mm/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n代入數(shù)據(jù)可以求得n=243.04mm/r基本時(shí)間tj代入數(shù)據(jù)可以求得tj=1.2275 min輔助時(shí)間tf=1.2435 min2）精車右端面背吃刀量ap=0.8 mm進(jìn)給量f=0.2mm/r銃削速度vc代入?yún)?shù)可以求出 vc=58000mm/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n代入數(shù)據(jù)可以求得n=243.04mm/r基本時(shí)間tj代入數(shù)據(jù)可以求得tj=1.2275 min輔助時(shí)間tf=1.2435 min3）精鏈孔至。70h7這個(gè)工步是在普通臥式車床上鏈孔，其切削用量不按鍵削用量來(lái)計(jì) 算，按照車床車削用量和工時(shí)定額來(lái)計(jì)算如下，背吃刀量ap=0.5 mm進(jìn)給量f

12、=0.2mm/r銃削速度vc代入?yún)?shù)可以求出 vc=139260mm/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n代入數(shù)據(jù)可以求得n=633.58mm/r基本時(shí)間tj代入數(shù)據(jù)可以求得tj=0.9888 min輔助時(shí)間tf=0.1978 min3.4.3 工序 vi1）鉆孑l至0 12背吃刀量ap=6 mm進(jìn)給量f采用群鉆 d=12mm , f=0.03*d所以，f=0.3mm/r鉆削速度vc由于工件材料為鑄鐵，鉆削速度范圍為2025m/min,取vc=20m/min基本事件tj由于是鉆盲孔，所以=0帶入?yún)?shù)可以求得 tj=0.1113 min輔助時(shí)間tf=0.0223 min2）擴(kuò)孔至12.85mm背吃刀量ap=0.

13、425mm由于刀具采用高速鋼，工件材料為ht150,所以查表可得擴(kuò)削速度和進(jìn)給量進(jìn)給量f查表可得 f=0.150.40mm/r,取 f= 0.3mm/r鉆削速度vc查表可得 vc=1020m/min,取 20m/min基本時(shí)間tj擴(kuò)盲孔時(shí)=0,為擴(kuò)孔前的孔徑，d為擴(kuò)孔后的孔徑。帶入?yún)?shù)可得 tj=0.0958 min輔助時(shí)間tf=0.0192 min4）粗較孔至 12.95 mm背吃刀量ap=0.05 mm錢刀的材料為硬質(zhì)合金，工件材料為鑄鐵，所以，可以通過(guò)查表確定進(jìn)給量f和切削速度vc進(jìn)給量f查表可得 f=0.30.5mm/r,取 f=0.5mm/r切削速度vc查表可得 vc=812m/mi

14、n ,取 vc=12000mm/min基本時(shí)間tj擴(kuò)盲孔時(shí)=0,為擴(kuò)孔前的孔徑，d為擴(kuò)孔后的孔徑。帶入?yún)?shù)可得 tj=0.1648 min輔助時(shí)間tf=0.0330 min4）精較孔至0 13h7背吃刀量ap=0.025 mm錢刀的材料為硬質(zhì)合金，工件材料為鑄鐵，所以，可以通過(guò)查表確 定進(jìn)給量f和切削速度vc進(jìn)給量f查表可得 f=0.20.5mm/r,取 f=0.2mm/r切削速度vc查表可得 vc=812m/min ,取 vc=12000mm/min基本時(shí)間tj擴(kuò)盲孔時(shí)=0,為擴(kuò)孔前的孔徑，d為擴(kuò)孔后的孔徑。帶入?yún)?shù)可得 tj=0.3853 min輔助時(shí)間tf=0.0771 min3.5 計(jì)

15、算零件的加工成本以下是零件加工過(guò)程中所用機(jī)床的使用價(jià)格銃床20元/時(shí)（1/3元/min）鉆床15元/時(shí)（0.25元/min）車床30元/時(shí)（0.5元/min） 以下是整個(gè)工藝過(guò)程中沒(méi)到工序所用機(jī)床與時(shí)間表工序加工時(shí)間（min）機(jī)床013.946025.6549031.883041.716054.5113060.992070.6475082.731萬(wàn)能銃床普通臥式車床萬(wàn)能銃床萬(wàn)能銃床普通臥式車床立式鉆床立式鉆床萬(wàn)能銃床由以上數(shù)據(jù)可以求出單個(gè)零件的加工成本為xx=0.333* (3.946+1.883+1.716+2.731) +0.25* (0.992+0.6475)+0.5* (5.6549+

16、4.5113)=8.918 元（四）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)本次夾具設(shè)計(jì)是針對(duì)最后一道工序：銃斷中間面而設(shè)計(jì)的。4.1 定位方案的確定以下是兩種定位方案：1）采用3個(gè)垂直面進(jìn)行定位：底面定位3個(gè)自由度，側(cè)面定位2個(gè)自 由，中心孔的一個(gè)端面定為一個(gè)自由度。2）采用一面兩銷的定位方式，限制 6個(gè)自由度，其中一個(gè)定位銷采用 a型定位銷，另一個(gè)定位銷選用 b型定位銷（即削邊銷），將工件的 下表面放在定位面上實(shí)現(xiàn)完全定位。根據(jù)工件的形狀和加工位置選用第 2種定位方案，采用這種定位方 式時(shí)，夾具體的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，能降低加工成本，同時(shí)也能滿足精 度要求。這種定位方式的定位誤差主要由定位孔的對(duì)稱度誤差和定位銷的同軸 度誤

17、差產(chǎn)生。定位誤差 ad= （0.07*2+0.01） *2=0.3 mm4.2 夾緊方案的確定整個(gè)加工過(guò)程采用鋸片銃刀銃斷中間面，切削力的方向在中間面上不 斷變化，采用夾緊力平行于中間面夾緊的方式。如果將夾緊力作用點(diǎn) 作用在頂面處，銃削時(shí)切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的扭矩較小，但是由于頂部通 孔的原因，使得頂部剛性不好，容易出現(xiàn)變形，當(dāng)采用離底面高度 33mm的凸臺(tái)面定位時(shí)，雖然切削力對(duì)夾緊力作用點(diǎn)的扭矩稍微加大， 但是凸臺(tái)厚度挺大，夾緊力作用面較大，剛性好，不容易發(fā)生變形， 所以采用凸臺(tái)面夾緊的方式來(lái)夾緊工件進(jìn)行加工。根據(jù)工件的形狀和凸臺(tái)的位置，選用鉤形壓板（組合）作為夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊工件。由于采用對(duì)稱銃端

18、面的方式， 刀具采用45號(hào)鋼，所以ap=5 , ae=5 , d=40, z=200, fz=0.250.4取 fz=0.3, z=200帶入?yún)?shù)可得fc=4582.66 nk0=1.2,k1 = 1.2,k2=1,k3=1,k4=1.5,k5=1帶入?yún)?shù)可得k=2.16所需夾緊力f=k*fc=9898.5 n4.3 夾具主要技術(shù)參數(shù)尺寸要求：夾具體底面長(zhǎng) l=280mm,寬 w=135mm, h=35mm鉤形壓板與凸臺(tái)接觸面到底面的最大距離為68mm形狀和位置要求：鉤形壓板（組合）中心線距離零件中心線距離為94mm,安裝定位銷的孔中心線距離零件中心線距離 20此07mm,雙頭螺柱m12*80,螺母 m12,定位銷的同軸度誤差0.01，連接工作臺(tái)與夾具體的四耳中心線距 離邊緣距離均為20mm4.4 夾具精度驗(yàn)算（因?yàn)檫@道工序是粗加工，無(wú)公差帶要求，故省略家 具精度的驗(yàn)算4.5 繪制夾具裝配圖和夾具體零件圖（附圖紙）（五）結(jié)束語(yǔ)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基 礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所 學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過(guò)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝 過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，