機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書

1、 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書班 級(jí) 機(jī)械 設(shè)計(jì)與制造設(shè) 計(jì) 者 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)日期 三明學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院目 錄1.設(shè)計(jì)目的22.設(shè)計(jì)任務(wù)書33.零件的分析44.確定生產(chǎn)類型45.毛坯的確定56.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)67.加工余量、工序尺寸和切削用量的確定78.專用夾具的設(shè)定99.工藝裝備的設(shè)計(jì)910.心得體會(huì) 1011.參考文獻(xiàn) 11附件一、加工工藝過程卡片1張附件二、零件圖1張，毛坯圖1張附件三、機(jī)械加工工序卡9張1、 設(shè)計(jì)目的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是

2、：（1）通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3）機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(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)的各課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題，解決問題的能力，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料

3、和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。注：由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。2、 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“軸承座”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程（中批量）設(shè)計(jì)要求：1、未注圓角R2 未注倒角C1。2、鑄件不得有沙眼、疏松等缺陷。3、熱處理、調(diào)質(zhì)，硬度1825HRC4、表面高頻淬火，5563HRC淬硬深度11.55、材料：HT150設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖，生產(chǎn)綱領(lǐng)自行擬設(shè)； 2、繪制零件圖A4（1張）； 3、繪制毛坯圖A4（1張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片； 5、課程設(shè)計(jì)說明書（1份） 2013年12月設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算3、 零件的分析一、零件的作用軸承座是

4、用于支撐軸類零件的構(gòu)件。軸承座的作用是穩(wěn)定軸承及其所連接的回轉(zhuǎn)軸，確保軸和軸承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉(zhuǎn)避免因承載回轉(zhuǎn)引起的軸承扭動(dòng)或跳動(dòng)！二、零件圖分析零件圖上技術(shù)要求有：（1） 未注明鑄造圓角R2（2） 未注明倒角C1（3） 材料HT150（4） 鑄件不得有沙眼、疏松等缺陷。（5） 涂漆按JB/T5673-1991執(zhí)行三、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 由零件圖可知，零件材料為灰鑄鐵HT150，該材料的強(qiáng)度不高，但其耐磨性、耐熱性及減震性很好，適用于承受較小應(yīng)力，要求耐磨、減震等的裝配需求。 該零件上的主要加工面為底面A、4個(gè)沉頭孔16、11、螺紋M8、軸承座配合孔32、兩個(gè)8通孔。 其中（1）兩個(gè)8通孔無粗糙度

5、要求，只有精度有求，直接鑄出。 （2）4個(gè)沉頭孔16、11粗糙度要求不高加工時(shí)可滿足。 （3）M8螺紋孔直接加工滿足。 （4）32孔要求與底面A平行度為0.01，孔內(nèi)表面粗糙度要求Ra1.6。與其對(duì)應(yīng)的底面A，同樣要求粗糙度Ra1.6，這兩個(gè)是重要加工表面。（5）其余表面無特殊要求不用加工。4、 生產(chǎn)類型的確定應(yīng)任務(wù)書要求，自行擬設(shè)生產(chǎn)綱領(lǐng)，不妨設(shè)軸承座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為1000件/年，零件的質(zhì)量不足100Kg，查表知，可確定該零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，采用專用工裝。設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算5、 毛坯的確定一、 確定

6、毛坯類型根據(jù)零件圖的材料（HT150）確定毛坯為鑄件。二、 查手冊(cè)確定毛坯表面加工余量及公差 參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)附錄4，查的該零件加工余量等級(jí)為F，公差等級(jí)為CT7級(jí)。利用CT7、MAF查附錄4表4.3得各表面加工余量如下表所示：加工表面基本尺寸/mm加工余量等級(jí)加工余量值/mm說明A面20E1.5左右DE面104F2雙側(cè)加工凸半圓面30F2雙側(cè)加工前后BF面60F2雙側(cè)加工32孔32F2凸圓延伸60F2雙側(cè)加工表5-2各表面加工總余量三、 毛坯圖的繪制 在繪制鑄件的毛坯圖時(shí)，標(biāo)注的技術(shù)要求一般包含下列內(nèi)容：（1） 材料的牌號(hào)、 （2）鑄造的方法、 （3）鑄造的精度等級(jí)（4）未注明的

7、鑄造斜度及圓角半徑、（5）鑄件的檢驗(yàn)等級(jí)、（6）鑄件的綜合檢驗(yàn)等級(jí)（7）鑄件交貨狀態(tài)，比如允許澆冒口殘根大小等。（8）鑄件是否進(jìn)行氣壓或液壓實(shí)驗(yàn)。（9）熱處理強(qiáng)度設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算6、 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)一、 定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準(zhǔn)，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準(zhǔn)是對(duì)毛坯進(jìn)行第一次機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大。在銑床上加工底面的時(shí)候，以左右端面作為粗基準(zhǔn)來加工底面。精基準(zhǔn)的選擇：選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實(shí)現(xiàn)，以及定位安裝的準(zhǔn)確方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下的原則：基準(zhǔn)

8、重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；互為基準(zhǔn)原則；自為基準(zhǔn)原則；便于安裝原則。精基準(zhǔn)選擇時(shí)，一定要保證加工面自身形狀精度，二位置精度則由前面的工序保證。同時(shí)，精基準(zhǔn)選擇時(shí)，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及操作簡(jiǎn)便。在遵循上述原則的前提下，軸承座左右端面的最終精加工，就是互為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則。孔32mm的精加工就是以一面?zhèn)z孔定位，自為基準(zhǔn)加工出來的。二、 擬定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,選擇采用立式銑床、搖臂鉆床、及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序0

9、0模鑄毛坯工序10銑長(zhǎng)度方向兩端端面DE，以軸承座前、后BF端面為定位粗基準(zhǔn)；工序20銑BF兩端端面，以軸承座左、右DE端面為定位基準(zhǔn)；工序30精銑底面A，以軸承座前、后BF端面為定位精基準(zhǔn)；工序40精銑半凸圓面，以底面A為精基準(zhǔn)；工序50以底面A為定位精基準(zhǔn)，鉆30mm并用夾具保證平行度及其與底面A的位置公差0.02，并精擴(kuò)該孔至32；工序60以端面DE為基準(zhǔn)，鉆出孔411mm，保證Ra12.5并锪孔416mm孔深10mm，保證Ra6.3,Ra3.2；設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算工序70精銑半圓左右延伸面，以底面A為精基準(zhǔn)；工序80攻出M8螺紋，以B面為基準(zhǔn)；工序90精磨端面A至20，保證Ra

10、1.6，；工序100檢驗(yàn)入庫(kù)；7、 加工余量、工序尺寸和切削用量的確定一、工序10 銑長(zhǎng)度方向兩端端面DE：1、確定加工余量：粗銑軸承座D面1mm，粗銑軸承座E面1mm。2、確定進(jìn)給量f：查表得，取每齒粗銑的進(jìn)給量為0.4mm/Z，粗銑走刀一次ap=1mm。3、計(jì)算切削用量：選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速粗銑時(shí)為235r/min， 選取銑刀的直徑為100mm，所以切削速度為：V粗=dn/1000=3.14100235/1000=73.79m/min。二、工序20 銑BF兩端端面：1、確定加工余量：粗銑加工ap=1mm，兩端余量2。2、確定進(jìn)給量f：粗加工f=0.4mm/Z。3、確定切削速度：查表得n=30

11、0r/min,選取銑刀的直徑為100mm，則V=dn/1000=3.14100300/1000=94.2m/min三、工序30 精銑底面A：1、確定加工余量：銑加ap=1.2mm。2、確定進(jìn)給量f：精銑加工f=0.4mm/Z。3確定切削速度：查表得n=600r/min,選取銑刀的直徑為120mm，則V=dn/1000=3.14120600/1000=226m/min四、工序40 精銑半凸圓面：1、確定加工余量：直徑徑方向 4mm半徑方向2mm。2、確定進(jìn)給量f：查表得，取精加工的每齒的進(jìn)給量為0.4mm/Z，精銑走刀一次ap=1mm，分兩次進(jìn)刀。3、計(jì)算切削用量：選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速精銑時(shí)為30

12、0r/min，選取銑刀的直徑為100mm，設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算所以切削速度為：V精=dn/1000=3.14120300/1000=113.4m/min五、工序50 鉆30mm并擴(kuò)孔：1、確定加工余量：鉆孔至30余量直徑方向4mm。取Z鉆=30mm，Z擴(kuò)=2mm。2、確定進(jìn)給量f：f鉆=0.3mm/r,f擴(kuò)=0.4mm/r，鉆削深度60mm。3、確定鉆削速度：查表得V=20m/min。4、計(jì)算轉(zhuǎn)速：N鉆=1000v/d=212.3r/min,n擴(kuò)=1000v/d =199r/min，則實(shí)際切削速度為：V鉆=dn/1000=3.1430212.3/1000=19.99m/min， V擴(kuò)=d

13、n/1000=3.1432199/1000=19.99m/min5、孔的主軸轉(zhuǎn)速由經(jīng)驗(yàn)確定。六、工序60 鉆孔411mm，并锪孔：1、確定加工余量：鉆孔11，無特殊要求可直接一步到位。2、確定進(jìn)給量f：f鉆=0.3mm/r,f锪=0.25mm/r，鉆削深度20mm。3、確定鉆削速度：查表得V鉆=49m/min，V锪=10m/min4、計(jì)算轉(zhuǎn)速：N鉆=1000v/d=1418r/min,n锪=1000v/d =199r/min，則實(shí)際切削速度為：V鉆=dn/1000=3.1430212.3/1000=49m/min， V锪=dn/1000=3.1432199/1000=10m/min5、孔的主軸

14、轉(zhuǎn)速由經(jīng)驗(yàn)確定。七、工序70 精銑半圓左右延伸面:1、確定加工余量：粗銑加工ap=1mm，兩端余量2。2、確定進(jìn)給量f：粗加工f=0.3mm/Z。3、確定切削速度：查表得n=300r/min,選取銑刀的直徑為100mm，則V=dn/1000=3.14100300/1000=94.2m/min八、工序80 加工出M8螺紋： 1、粗車6的孔；2、攻絲螺紋至M8。設(shè) 計(jì) 說 明 及 計(jì) 算8、 專用夾具的設(shè)定銑床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面。因而銑床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。一、問題的提出夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱

15、處理、裝配等工藝過程中。機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具.專用夾具.可調(diào)夾具.組合夾具等。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采用一次加工一個(gè)工件，并根據(jù)零件圖實(shí)際需要，需要設(shè)計(jì)銑左右端面的夾具。二、定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。因此該夾具的定位基準(zhǔn)選擇為底面A。9、工藝裝備的設(shè)計(jì)這里以工序80加工螺紋孔M8為例，該夾具適用于C650臥式車床。該道工序所加工的螺紋孔在半圓面中軸線上。根據(jù)傳統(tǒng)的劃線、鉆、攻螺紋 ,不但加工難度大 ,效率低 ,而且精度難以保證。根據(jù)零件分析，該螺紋和基

16、準(zhǔn)面A垂直，故而用選用車床加工，可用花盤夾緊，將工件安裝于花盤的工作表面上，如下圖花盤所示：將其以底面A為基準(zhǔn)固定于花盤回轉(zhuǎn)軸上可加工。10、 心得體會(huì)這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我來說有著深刻的意義。這種意義不光是自己能夠獨(dú)立完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，更重要的是在這段時(shí)間內(nèi)使自己深刻感受到設(shè)計(jì)工作的那份艱難。而這份艱難不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)內(nèi)容與過程中為了精益求精所付出的艱辛。翻閱了學(xué)過的各種關(guān)于力學(xué)，制圖，公差方面的書籍，綜合運(yùn)用了這些知識(shí)，感覺提高許多，當(dāng)然尤其是在計(jì)算機(jī)軟件CAD方面的運(yùn)用，深切感到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)給設(shè)計(jì)人員帶來的方便，各種設(shè)計(jì)，計(jì)算，制圖全套完成。由于沒有經(jīng)驗(yàn)，第一次做整個(gè)設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)過程中

17、出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤比如線形，制圖規(guī)格，零件設(shè)計(jì)中的微小計(jì)算錯(cuò)誤等都沒有更正，設(shè)計(jì)說明書的排版也比較混亂等等。對(duì)圖層，線形不熟悉甚至就不確定自己畫出的線，在出圖到圖紙上時(shí)實(shí)際上是什么樣子都不知道，對(duì)于各種線寬度，沒有實(shí)際的概念。再比如標(biāo)注較混亂，還是因?yàn)榈谝淮巫稣麄€(gè)設(shè)計(jì)工作，沒有經(jīng)驗(yàn)，不熟悉。這次設(shè)計(jì)的目的是掌握機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)律，綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練。目的已經(jīng)達(dá)到，有許多要求、標(biāo)準(zhǔn)心中雖然明確理解掌握但是要全力，全面的應(yīng)用在實(shí)際中，還有待于提高水平。雖然它可能不是良好、優(yōu)秀，但是既然教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)目的已經(jīng)達(dá)到，那么這次設(shè)計(jì)做的就是完全合格的。當(dāng)然還受軟件的熟悉，運(yùn)用程度的影響，所有這些必須得參加實(shí)踐，接觸實(shí)際工程設(shè)計(jì)中才能提高。有關(guān)軸承座加工過程中，鑄造設(shè)計(jì)，夾緊力計(jì)算，裝夾設(shè)計(jì)，這些關(guān)鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算都達(dá)到才算合格。通過這次課程設(shè)計(jì)，明顯感到自身的不足，這次機(jī)械設(shè)計(jì)綜合了力學(xué)，公差，材料，制圖等學(xué)科的知識(shí)，要好了這些功課，才能做好機(jī)械設(shè)計(jì)。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師