XX組機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書-模板

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書學(xué) 院 機(jī)械工程 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 年 級 2012級 班級組別 小組成員 指導(dǎo)教師 2016年 5 月 13 日1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目斜槽零件組長張磊年級/班級/組別2013級 4 班 第 2 組組員董楚、竇天縱、李秉宣、黃波、黃金城1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求(1) 設(shè)計(jì)參數(shù)(2) 任務(wù)要求1）分析研究被加工零件及畫零件圖2）明確生產(chǎn)類型及工藝特征3）選擇毛坯、確定毛坯的尺寸及繪制毛坯圖4）選擇加工方法及擬定工藝路線5）進(jìn)行工序設(shè)計(jì)及工藝計(jì)算6）畫工序簡圖及填寫工藝文件7）設(shè)計(jì)專用夾具8）編寫機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書和組內(nèi)成員個(gè)人總結(jié)

2、報(bào)告。2. 提交內(nèi)容1) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書；2) 組內(nèi)成員個(gè)人總結(jié)報(bào)告；3) 小組會議記錄。3. 時(shí)間范圍2016年 9月12日 2016年 9月30日。4. 具體實(shí)施1) 組長負(fù)責(zé)制，小組成員協(xié)同工作、合作學(xué)習(xí)，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)；2) 分階段集中授課；3) 每周例會，討論與答疑；4) 最后提交報(bào)告，進(jìn)行答辯。1目 錄 第一章 零件的工藝分析及選擇毛坯 1 1.1 零件的工藝性分析1 1.2 零件的生產(chǎn)類型1 1.3 選擇毛坯1 第二章 選擇加工方法及制定工藝路線 2 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇2 2.2 零件表面加工方法的選擇2 2.3 制定工藝路線3 第三章 工序設(shè)計(jì) 5 3.1

3、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備5 3.2 確定工序尺寸6第四章 確定切削用量及基本時(shí)間 9 4.1 工序10的切削用量及基本時(shí)間的確定 9 4.2 工序15的切削用量及基本時(shí)間的確定11 4.3 工序25的切削用量及基本時(shí)間的確定13 4.4 工序30的切削用量及基本時(shí)間的確定14 4.5 工序35的切削用量及基本時(shí)間的確定14 4.6 工序40的切削用量及基本時(shí)間的確定14第五章 夾具設(shè)計(jì)15 5.1 定位方案 15 5.2 夾緊機(jī)構(gòu) 15 5.3 夾具與機(jī)床的連接 15 5.4 夾具體 15第六章 小組成員總結(jié)與會議記錄22 參考文獻(xiàn) 27 附錄1 28 附錄2 341第1章 零件的工藝分析及選

4、擇毛坯1.1 零件的工藝分析零件的視圖正確、完整，公差及技術(shù)要求齊全且合理，但84mm和86mm外圓尺寸不全，經(jīng)與老師討論，已補(bǔ)全所缺尺寸。該零件屬于盤套類回轉(zhuǎn)體零件，他的所有表面均需要切削加工，個(gè)別加工精度和表面粗糙度要求高的表面需要額外的磨削加工。各外圓、內(nèi)孔及4×10mm孔和7mm環(huán)形槽的徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)均為40mm內(nèi)孔的軸線，大部分的軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為130mm左側(cè)大端面，而小端面?zhèn)?6mm內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為小端面。該零件有兩個(gè)內(nèi)孔表面要求粗糙度為Ra0.4，另還有大端面及兩組階梯面要求粗糙度Ra0.2且兩組階梯面要求對40mm內(nèi)孔的軸線的同軸度0.01mm和垂直度0.02mm，由此可

5、見，大端面及兩組階梯面應(yīng)該為與其他零件要求精密配合的表面，所以加工兩組階梯面的時(shí)候應(yīng)該以40mm內(nèi)孔的軸線及大端面用心軸和一平面定位，磨削加工。其余平面加工精度和表面粗糙度要求不高，加工不成問題?？傮w來說，該零件的工藝性較好。1.2 零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)（中批生產(chǎn)）。1.3 選擇毛坯該零件為回轉(zhuǎn)體，考慮到車削、磨削加工中經(jīng)常要調(diào)轉(zhuǎn)裝卡，該零件加工和工作中會承受交變載荷和沖擊性載荷，且生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的尺寸輪廓不大。綜合以上方面，毛坯選用軋制的45鋼棒料。考慮到粗加工和精加工的余量，選用140mm×145mm棒料。第2章 選擇加

6、工方法及制定工藝路線2.1 定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的套類回轉(zhuǎn)體零件，孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差及保證階梯面對孔的垂直度和同軸度誤差，磨削加工應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，及遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選擇40mm內(nèi)孔及大端面為磨削加工的精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需加工，為使孔滿足所需的表面精度而作為最后磨削的精基準(zhǔn)，應(yīng)在粗加工選取外圓和一端面為粗基準(zhǔn)，粗加工出另一側(cè)的外圓和端面，作為下一步加工的基準(zhǔn)，進(jìn)而，以此為基準(zhǔn)，反過來加工原側(cè)的外圓和端面，作為下一步加工的基準(zhǔn)。在粗、半精加工過程中，分別以兩側(cè)外圓及端面為基準(zhǔn)，滿足“互為基準(zhǔn)”原則和“便于裝卡”原則，且由于加工精度要

7、求的提高，基準(zhǔn)不重合誤差的影響小，如此選取粗、半精加工的基準(zhǔn)是合理的。2.2 零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、環(huán)形槽及孔等，材料為45鋼。以共差等級和粗糙度要求，查閱工藝手冊中零件表面加工方法、加工經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度相關(guān)內(nèi)容，其加工方法選擇如下：（1） mm內(nèi)孔。公差等級為IT7，表面粗糙度Ra0.4，需進(jìn)行鉆、擴(kuò)和磨削加工。（2） mm內(nèi)孔。表面粗糙度Ra0.4。公差等級為IT7，需進(jìn)行粗鏜、半精鏜和磨削加工。（3） 2.3 制定工藝路線按照先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。工序05：備料140mm145mm圓鋼。工序10：安裝1：以外圓和大端面定位，

8、粗車小端面，鉆通孔40mm，粗車外圓86mm，兩外圓72mm、外圓84mm，粗鏜孔56mm、倒角。 掉頭裝卡，加工另一端。 安裝2：以粗車后的外圓84mm和小端面定位，粗車大端面、外圓130mm、粗鏜孔56mm、倒角并加工槽。然后進(jìn)行半精加工。工序15： 工序20：工序25：工序30：工序35：工序40：工序45：工序50：第3章 工序設(shè)計(jì)3.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備3.1.1 選擇機(jī)床根據(jù)不同的工序需要選擇選擇相應(yīng)的機(jī)床。（1） 工序1到工序10是銑削加工。各工序的工步數(shù)不太多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用銑床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用X5030A銑床即

9、可。（2） 工序11與工序12是鉆削，故選用Z3065鉆床。3.1.2 選擇夾具本零件除工序9，工序10，工序11，工序12需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。3.1.3 選擇刀具（1）在銑床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金端面銑刀。加工鋼制零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5，半精車用YT15。（2）在鉆床上加工的工序，選用高速鋼鉆頭一次鉆出即可。攻絲螺紋至M6選用絲錐。3.1.4 選擇量具本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。查閱工藝手冊，選擇采用150×0.02的游標(biāo)卡尺。3.2 確定工序尺寸3.2.1 確定銑削面的工序尺寸本零件各圓柱表面的工序加工余量、工

10、序尺寸、公差和表面粗糙度見表3-1。表3-1 銑削表面的工序加工余量和表面粗糙度 單位：mm 加工表面工序雙邊余量表面粗糙度/粗半精精粗半精精A面31.5Ra6.3Ra3.2Ra1.6B面3.51.5Ra6.3Ra3.2Ra1.6C面3.51.5Ra6.3Ra3.2Ra1.6 E面3.51.5Ra6.3Ra3.2Ra1.6F面3.51.5Ra6.3Ra3.2Ra1.6柱面Ra6.3Ra3.2Ra1.6橫槽1.50.5Ra6.3Ra3.2Ra1.63.2.2 確定鉆削面的工序尺寸（1）粗鉆6的孔（2）攻絲螺紋至M6（3）在A端面鉆14通孔 （4）保持定位基準(zhǔn)不變，擴(kuò)充至15.8（5）粗鉸孔至15

11、.94（6）精鉸孔至16，粗糙度1.6第4章 確定切削用量及基本時(shí)間 切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定ap、f，再確定v。4.1 工序10切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣妗⑼鈭A及孔）。已知加工材料為45鋼，軋制棒料；機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。4.1.1 安裝1切削用量及基本時(shí)間的確定 1.切削用量：（1） 確定粗車外圓的切削用量。所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。由于C620-1車床的中心高為200mm，又由工藝手冊中查取內(nèi)容，選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為6mm，選擇車刀幾何形

12、狀為卷屑槽倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。因余量較大，查表，確定背吃刀量ap1=11mm，ap2=11mm，ap3=4.45mm。由工藝手冊，在粗車鋼料，刀桿尺寸B×H=16mm×25mm及ap在812范圍內(nèi)，工件直徑在100400范圍內(nèi)，結(jié)合C620-1車床的進(jìn)給量，選擇f=0.45mm/r。查表可得，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。用YT5硬質(zhì)合金車刀加工及其他當(dāng)前條件下，查表計(jì)算切削速度為v=115m/min。考慮到修正系數(shù)，進(jìn)一步求得修正值，即按C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=120r/min=2r/s

13、，則實(shí)際切削速度v1=54.7m/min，v2=47.1m/min，v3=39.6m/min。最后的切削用量為ap1=11mm，ap2=11mm，ap3=4.45mm，f=0.45mm/r，n=120r/min，v1=52.8m/min，v2=44.5m/min，v3=36.2m/min。（2） 確定粗車mm、臺階面面及小端面的切削用量。（3） 確定粗車外圓mm及外圓mm的切削用量。（4） 確定鉆通孔mm的切削用量。確定粗鏜孔mm的切削用量。2.基本時(shí)間：查取工藝手冊可知車外圓基本時(shí)間公式為，車端面及臺階面的基本時(shí)間公式為，鉆孔的基本時(shí)間公式，為其中f、n為進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，i為進(jìn)給次數(shù)，其與各字

14、母代表的含義按照工藝手冊中不同情況的規(guī)則根據(jù)實(shí)際零件尺寸選取。所以，根據(jù)公式，即可得到各工步的基本時(shí)間如下：（1）以外圓面為粗基準(zhǔn)，粗車小端面1mm：73s（2）鉆通孔mm：152s（3）粗車外圓面至mm： （4）粗車臺階面，保證其與小端面mm：（5）粗車小端面?zhèn)韧鈭A面至mm：（6）粗車臺階面，保證其與小端面mm：（7）粗車外圓面至mm：（8）粗車外圓面至mm： （9）粗鏜孔至mm：4.1.2 安裝2切削用量及基本時(shí)間的確定與安裝1選擇同樣刀具，車環(huán)形槽采用高速鋼成型切槽刀。采用安裝1確定切削用量的方法，得本安裝的切削用量及基本時(shí)間見表4-1。表4-1 切削用量和基本時(shí)間表 工步ap/mmf/

15、(mmr-1）v/(mmin-1）n/(rs-1）Ti/s粗車大端面10.5252.8273粗車外圓粗鏜孔至粗車槽4.2 工序15切削用量及基本時(shí)間的確定4.2.1 安裝1切削用量及基本時(shí)間的確定 1.切削用量： （1）確定半精車外圓mm的切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。由于C620-1車床的中心高為200mm，又由工藝手冊中查取內(nèi)容，選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為6mm，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。確定背吃刀量ap=單邊余量=0.55mm。由工藝手冊，在粗車鋼料，刀桿尺寸B

16、15;H=16mm×25mm及ap的范圍，工件直徑在的范圍，結(jié)合C620-1車床的進(jìn)給量，選擇f=0.3mm/r。查表可得，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。用YT5硬質(zhì)合金車刀加工及其他當(dāng)前條件下，查表計(jì)算切削速度為v=205m/min?？紤]到修正系數(shù)，進(jìn)一步求得修正值，即按C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=610r/min=10.17r/s，則實(shí)際切削速度v=166.9m/min。 （2）確定半精車mm、臺階面面及小端面的切削用量。 （3）確定半精車外圓mm及外圓mm的切削用量。（4）確定半精鏜孔mm的切削用量。 （5）確定半精鏜孔mm的切削用量。

17、2.基本時(shí)間：公式與粗車時(shí)相同，所以可算得：（1）半精車小端面1mm：6s（2）半精車小端面?zhèn)韧鈭A面至mm：8s（3）半精車臺階面，保證其與小端面mm：（4）半精車外圓面至mm：（5）半精車外圓面至mm：（6）半精車外圓面至mm（7）半精車臺階面，保證其與小端面mm：（8）半精鏜孔至mm：（9）半精鏜孔至mm：4.2.2 安裝2切削用量及基本時(shí)間的確定與安裝1選擇同樣刀具，車環(huán)形槽采用高速鋼成型切槽刀。采用安裝1確定切削用量的方法，得本安裝的切削用量及基本時(shí)間見表4-2。表4-2 切削用量及基本時(shí)間表 工步ap/mmf/(mmr-1）v/(mmin-1）n/(rs-1）Ti/s半精車大端面10

18、.27251.210.1716半精車外圓半精鏜孔至半精車槽車溝槽4.3 工序25安裝1切削用量及基本時(shí)間的確定該工序采用M131W萬能磨床加工，磨削孔至mm。其雙邊余量為mm，所以ap=單邊余量=mm。查工藝手冊可得，按照M131W萬能磨床的砂輪轉(zhuǎn)速，選取n= r/min，f= mm/r。求得v= m/min?；緯r(shí)間公式不變，基本時(shí)間為 s。4.4 工序25安裝2切削用量及基本時(shí)間的確定4.5 工序30切削用量及基本時(shí)間的確定4.6 工序35切削用量及基本時(shí)間的確定第5章 夾具設(shè)計(jì) 本夾具是工序09、10、11、12銑削槽及打通孔螺紋孔的專用夾具。5.1 定位方案該工序采用面銷點(diǎn)的定位方式限制工件在空間的6個(gè)自由度。夾具底板的上表面限制了三個(gè)自由度，50的圓柱銷限制兩個(gè)自由度，豎板上的支撐釘限制工件繞z軸的轉(zhuǎn)動。滿