機械制造工藝學課程設計說明書杠桿課程設計說明書

1、機電及自動化學院機械制造工藝學課程設計說明書設計題目：杠桿工藝規(guī)程設計 姓 名 學 號：0811113004 班 級：機電（1）班 屆 別：2008 指導教師： 2011 年 7月前言機械制造工藝學課程設計是我們學完了機械制圖、機械制造工藝學、工程材料、機械設計、cad/cam等專業(yè)基礎課和主要專業(yè)課，又經(jīng)過了機械設計課程設計之后，進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，特別強調對機械制造工藝學和工程材料這兩門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合總復習，同時還要對相關課外知識進行查閱和學習，也是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習。并且，這次

2、課程設計同樣也會用到以前的金工實習和認知實習的相關知識，也可以說這是對兩次實習效果的一次檢驗。通過這次課程設計，將會鞏固對機械加工工藝規(guī)程設計的理論知識，并初步學會自己完成制定簡單零件加工工藝規(guī)程，提高結構設計能力，為今后畢業(yè)設計及以后未來從事的工作打下良好的基礎。這次的工藝規(guī)程課程設計，我的題目是杠桿的工藝規(guī)程設計，它是一種套筒類零件。主要作用是起支撐、固定作用的。希望用過這次的設計可以進一步學習機械制造工藝學并掌握簡單零件的加工工藝設計。雖然不是第一次做課程設計，但畢竟還是第一次接觸制造工藝設計，對知識掌握、熟悉程度以及綜合運用還會存在問題，設計中還有許多不足之處，希望老師多多指教。 目錄

3、一、杠桿的工藝分析1二、毛坯材料的選擇及鑄造形式1三、杠桿工藝過程設計31、定位基準的選擇 32、加工方法的選擇 33、加工工藝過程的分析 64、制定工藝路線 75、確定切屑用量86、基本工時的確定87、計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介188、工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析194、小結195參考文獻 206、附件20 一、杠桿的工藝分析生產(chǎn)批量為中等-較大批量生產(chǎn)，故毛坯精度應為中等，加工余量中等；加工機床部分采用通用機床，部分采用專用機床；按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成機群式；廣泛采用專用夾具，可調夾具；按零件產(chǎn)量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專用刀具和量具；部分采用

4、劃線找正裝夾，廣泛采用通用或專用夾具裝夾；有較詳細的工藝規(guī)程，用工藝卡管理生產(chǎn)。根據(jù)零件圖可知，零件整體要求精度較高。（1）28的孔需要半精絞、精絞才能達到精度h7及表面粗糙度ra為12.5m的要求。（2）左右端面的要求也高：表面粗糙度要求ra為3.2m以及和孔的垂直度0.03的要求，需要半精銑才能達到要求，對于垂直度需要通過夾具保證。（3）直徑10的孔的要求也很很高：要求表面粗糙度ra為1.6m以及精度為9級，需要用鉆、粗絞、精絞才能達到要求，與28的孔有平行度要求需靠夾具保證（4）直徑11要求粗糙度ra為6.3m，須經(jīng)鉆、絞才能達到要求。（5）其余的端面只需滿足表面粗糙度的要求就行，即只需

5、粗車、半精車即可滿足。 二、 毛坯材料的選擇及鑄造形式杠桿的材料為ht200，即灰鑄鐵。根據(jù)機械工程材料等相關資料可以知道：ht200鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應力小，易加工，需人工時效；有一定的機械強度及良好的減振性，流動性能好、體收縮和線收縮?。痪C合力學性能低，抗壓強度比抗拉強度高約3-4倍；耐熱性較好；可承受較大的彎曲應力；主要用于強度、耐磨性要求較高的重要零件和要求氣密性的鑄件。例如：汽缸、機體、齒條、鑄有導軌的床身、中等壓力（800n/cm）的液壓缸、泵閥體，為提高加工效率，盡量使毛坯和零件圖接近，因此選擇毛坯的制造形式為鑄件形式。三、杠桿工藝過程設計1、基準選擇（1）精基準的選擇：

6、為保證垂直度和平行度的要求，選擇孔28的孔作為半精加工、精加工的定位基準。（2）粗基準的選擇：根據(jù)基準重合原則和自為基準原則，先以右端面為基準粗車左端面，再以左端面為基準鉆孔28和銑下端面，以28和左端面加工孔11，以孔為基準銑削面。2、加工方法的選擇根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達到的精度和粗糙度能力，以及各種機床的加工特點，查閱和參考機械制造工藝學和機械制造技術基礎課程設計指南等資料，可得到各加工面的加工方法（表1）和加工工藝工序安排（表2）：表1 杠桿各加工面的加工方法加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案左端面無ra3.2粗銑-半精銑右端面無ra6.3粗銑-半精銑28h7ra1.6

7、鉆-粗鏜-精鏜1111無ra6.3鉆-鉸前端面無ra3.2 粗銑-半精銑后端面無ra3.2粗銑-半精銑中間左側面無ra3.2粗銑-半精銑中間右側面無ra3.2粗銑-半精銑下面左端面10*1.5無ra3.2粗銑-半精銑下面右端面無ra3.2粗銑-半精銑10h9ra1.6鉆-粗絞-精絞表2 杠桿加工工藝工序安排工序號工序內容定位基準01檢查毛坯 02粗銑左右兩端面互為基準（以右銑左、以左銑右）03鉆孔至26mm左端面及斜面04鉆孔至10mm左端面和孔26mm絞孔至11mm05粗銑前端面11mm和26mm的孔粗銑后端面06粗銑中間左右兩側26mm和前端面07粗銑下左右端面左端面和26mm的孔08去毛

8、刺09半精銑前端面11mm和26mm的孔半精銑后端面10半精銑中間左右兩側26mm和前端面11半精銑左右兩端面互為基準（以右銑左、以左銑右）12半精銑下左右端面左端面和26mm的孔13粗鏜左端面及斜面精鏜14鉆孔至9.8mm孔28mm和左端面粗絞孔至9.96mm精絞孔至10mm15清洗及終檢 3、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定結合杠桿尺寸及查閱機械制造技術基礎課程設計指南等資料得到相關數(shù)據(jù)可計算得到加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如表3：表3 杠桿加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表加工面最終尺寸公差/粗糙度單邊余量工序尺寸毛坯尺寸/mm左端面：無/ra3.22.01.0粗銑半精銑 26右端面

9、：無/ra3.22.01.0粗銑半粗銑h7/ ra1.6130.90.1鉆26粗鏜27.8精鏜280無/ ra3.25.01.0粗銑半精銑52無/ ra3.25.01.0粗銑半精銑無/ ra3.21.750.625粗銑半精銑0無/ra3.221粗銑半精銑16無/ra3.221粗銑半精銑h9/ra254.90.080.02鉆9.8粗絞9.96精絞100無/ra6.35.01.0鉆10絞110據(jù)此可得到毛坯尺寸，故可得毛坯圖形如圖1 圖1：杠桿毛坯圖加工時需要保證留有加工余量,最終尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。 4、各種機床與刀具選擇綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達到的粗糙度

10、機床與刀具如下：立式銑床x52k高速鋼套式面銑刀、高速鋼立銑刀 立式銑床x5012高速鋼立銑刀、高速鋼立銑刀搖臂鉆床z33s-1莫氏錐柄麻花鉆鏜床t42k高速鋼鏜刀組合鉆床莫氏錐柄麻花鉆、高速鋼鉸刀5、確定切屑用量根據(jù)工件尺寸和相關要求，并參考實用機械加工工藝手冊等資料，可得切屑深度的選擇為：（1） 粗銑左右端面每轉進給量為4mm，半精銑每轉進給量為2mm。（2） 孔28：鉆孔每轉進給量為0.24mm，粗鏜每轉進給量為0.8mm，精鏜每轉進給量為0.5mm（3） 孔11:鉆孔每轉進給量為0.3mm,絞每轉進給量為0.17mm。（4） 前后端面：粗銑左右端面每轉進給量為2mm，半精銑每轉進給量為

11、0.4mm。（5） 中間兩側面：粗銑左右端面每轉進給量為0.1mm，半精銑每轉進給量為0.05mm。（6） 下面兩端面：粗銑左右端面每轉進給量為0.6mm，半精銑每轉進給量為0.4mm。（7） 孔11：鉆孔每轉進給量為0.15mm，粗鏜每轉進給量為0.45mm，精鏜每轉進給量為0.2mm。6、基本工時的確定（1）工序02：粗銑端面切屑深度分別為:2mm2mm銑平面參數(shù)：每齒進給量為fz=0.4mm/z，采用高速鋼（w18cr4v）套式面銑刀，齒數(shù)為z=10，直徑d=80mm.刀具壽命180min,則每轉進給量為:f=fzz=4mm/r切屑速度為:v=40m/min轉速：n=1000v/d代人相

12、關數(shù)據(jù)可得:n =159.2r/min選擇轉速n=150r/min的銑床x52kv=37.68m/min銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=4.56stj2=3.56s（2）工序03：鉆d=26mm進給量為:f=0.24mm/r ，切屑速度v=15m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n=183.7r/min根據(jù)轉速選擇z33s-1搖臂鉆床： n=140r/minv=11.43m/min 基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=51.43s（3）工序04:鉆、絞鉆頭直徑為：d1=10mmd2=10mm進給量分別為:f1=0.3mm/rf2=0.17mm/r切屑速度鉆：15m/min 絞

13、：10m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n1 =477.7r/minn1 =289.52r/min根據(jù)機床，選擇轉速 n1=392 r/min n2=265 r/min v1=12.31m/min v2=9.15m/min基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=29.32stj2=76.54s （4）工序05：粗銑切屑深度分別為:5mm5mm銑平面參數(shù)：每齒進給量為fz=0.2mm/z，采用高速鋼（w18cr4v）套式面銑刀，齒數(shù)為z=10，直徑d=80mm.刀具壽命180min,則每轉進給量為:f=fzz=2mm/r切屑速度為:v=38.3m/min轉速：n=1000v/d代人相

14、關數(shù)據(jù)可得:n =152.5r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =130r/min v1=32.65m/min v2=32.65m/min 銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=5.81stj2=5.81s （5）工序06：粗銑切屑深度分別為:6mm銑平面參數(shù)：采用高速鋼立銑刀，直徑d=3.5mm，齒數(shù)為z=5，刀具壽命45min。fz=0.02mm/zf=fzz=0.1mm/r 切屑速度為:v=26m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n =2365.78r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =1585r/minv=17.42m/min銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=

15、21.8s（6）工序07：粗銑切屑深度為:2mm銑平面參數(shù)：采用高速鋼立銑刀，直徑d=32mm，齒數(shù)為z=5，刀具壽命90min。fz=0.12mm/zf=fzz=0.6mm/r 切屑速度為:v=42m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n =417.99r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =355r/minv=35.67m/min銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=7.82s（7）工序09：半精銑切屑深度為:=1mm=1mm銑平面參數(shù)：采用高速鋼立銑刀，直徑d=32mm，齒數(shù)為z=5，刀具壽命90min。fz=0.08mm/zf=fzz=0.4mm/r 切屑速度為:v1=4

16、6m/min v2=46m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n =457.8r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =355r/minv1=35.67m/min v2=35.67m/min銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=23.58stj2=23.58s（8）工序10：半精銑切屑深度分別為:1.75mm銑平面參數(shù)：采用高速鋼立銑刀，直徑d=1.75mm，齒數(shù)為z=5，刀具壽命45min。fz=0.01mm/zf=fzz=0.05mm/r 切屑速度為:v=30m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n =2011.4r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =1585r

17、/minv=23.64m/min銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=21.8s（9）工序11：半精銑切屑深度分別為:1mm1mm銑平面參數(shù)：每齒進給量為fz=0.2mm/z，采用高速鋼（w18cr4v）套式面銑刀，齒數(shù)為z=10，直徑d=80mm.刀具壽命180min,則每轉進給量為:f=fzz=2mm/r切屑速度為:v1=40m/min v2=40m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n 1=159.2r/minn 2=159.2r/min選擇轉速n=150r/min的銑床x52kv1=37.73m/min v2=37.73m/min銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=9

18、.12stj2=7.12s（10）工序12：半精銑切屑深度為:1mm 平面參數(shù)：采用高速鋼立銑刀，直徑d=32mm，齒數(shù)為z=5，刀具壽命90min。fz=0.08mm/zf=fzz=0.4mm/r 切屑速度為:v=46m/min轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n =457.8r/min根據(jù)選擇銑床確定轉速 n =355r/minv=35.67m/min銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj=11.39s（11）工序13：粗鏜、半精鏜切屑深度為:1.8mm0.2mm 采用高速鋼鏜刀，直徑d=28mm，f=0.8mmf=0.5mm 切屑速度為:v1=25mm/minv2=30mm/mi

19、m轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n1=284.3r/minn2=341.2r/min根據(jù)選擇機床確定轉速 n1=245r/min n2=300r/minv1=21.57m/minv2=26.38m/mim銑床銑削基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=8.25stj=10.32s（12） 工序14：鉆、粗絞、精絞 切削深度分別為：9.8mm0.16mm=0.04mm進給量為:=0.15m/r ，=0.45m/r，=0.2m/r切屑速度v1=15m/minv2=2.5m/minv3=5m/min 轉速：n=1000v/d代人相關數(shù)據(jù)可得:n1=477.7r/minn2=79.62r/min

20、n3=159.23r/min根據(jù)機床選擇： n=450r/min n=97r/min n=195r/minv1=14.13m/min v2=3.05m/min v3=6.12m/min基本時間i代人相關數(shù)據(jù)得：tj1=14.22stj1=21.44stj1=24.32s7、計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介單件時間的計算公式為：由于生產(chǎn)批量為中批量，所以時間定額為：本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產(chǎn)中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產(chǎn)批量為中批量，故忽略了準備與終結時間。為了提高生產(chǎn)率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產(chǎn)效率：（1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；（2）減少布置工作地點時間；（3）減少準備于終結時間。8、工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經(jīng)濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算