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1、浙江农林大学暨阳学院机械制造基础课程设计说明书题目： 设计120零件的机械加工工艺规程及工艺装备内容：（1）毛坯图-1张 （2 零件图-1张（3）零件三维图（输出为STP或STEP格式）-1个 （3）机械加工工艺卡-1套 （4）课程设计说明书-1份原始资料: 该零件图样一张;生产纲领为6000件/年; 每日一班。班 级： 机械141 姓 名 徐均 学 号： 201408310528 年 月 日1、 零件的分析（一）零件的作用 皮带轮是回转类零件，主要用于和别的零件进行装配。所以皮带轮要有一定的配合精度以及表面粗糙程度，还要有足够的刚度和耐磨性，以满足使用需要。（2） 零件的工艺分析该零件是轴类
2、零件，形状不太复杂，尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下：（1） 160的外圆和35的内孔，都有很高的尺寸精度要求，主要为了和其他装配件有很好的装配。（2） 在35的内孔插键槽有一定的对称要求。（3） 在160的外圆上车V形带，要注意它们的相互位置。（三）尺寸位置分析（1）尺寸精度本工件尺寸精度要求较高的尺寸主要有：外圆160，108，70和3个宽14的V形槽；内孔（2）性位精度 本工件的性位公差主要有角度，160，108，70外圆与轴线基准A的同轴度要求，右端面于轴线的垂直度要求。在70的内孔插键槽有一定的对称度要求。(3)表面粗糙度内孔的表面粗糙度要求为Ra3.2um二、工艺规程
3、设计（1） 确定毛胚的制造形式 零件的材料为HT200，考虑到皮带轮在工作的过程中会受到一定的载荷，因此选用铸件，以使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠，由于零件年产量为6000件，已经达到大批量生产水平，而且零件的尺寸不大，故采用铸造成型，这对于提高生产率，保证加工质量有利。（2） 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否者，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件的大批量报废，使生产无法进行。 1、粗基面的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应
4、以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取160的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件。 2、精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三）工艺路线的制定 制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证.在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。1工
5、艺路线方案一: 工序号工序名称工序内容设备工艺装备1检查目测2车端面夹毛胚外圆，车160端面车床三爪自定心卡盘3粗车夹毛胚外圆，车160外圆留1mm加工余量车床三爪自定心卡盘4精车精车160外圆，达到图纸尺寸公差要求车床三爪自定心卡盘5车端面掉头，夹160外圆，车另一段面车床三爪自定心卡盘6钻孔钻中心孔钻床专用夹具7钻孔预钻中心控35的底孔32钻床专用夹具8扩孔扩中心孔35的底孔至34钻床专用夹具9铰孔铰孔35钻床专用夹具10插键槽插键槽插床专用夹具11热处理热处理淬火炉12粗车粗车皮带轮V形槽车床专用夹具13精车精车皮带轮V形槽车床专用夹具14检验检验游标卡尺 2. 工艺路线方案二：工序号工
6、序名称工序内容设备工艺装备1检查目测2铣端面夹毛胚外圆，铣160端面铣床专用夹具3铣端面掉头，铣160端面铣床专用夹具4粗车夹毛胚外圆，车160外圆留1mm加工余量车床三爪自定心卡盘5精车精车160外圆，达到图纸尺寸公差要求车床三爪自定心卡盘6钻孔钻中心孔钻床专用夹具7钻孔预钻中心控35的底孔32钻床专用夹具8扩孔扩中心孔35的底孔至34钻床专用夹具9铰孔铰孔35钻床专用夹具10插键槽插键槽插床专用夹具11热处理热处理淬火炉12粗车粗车皮带轮V形槽车床专用夹具13精车精车皮带轮V形槽车床专用夹具14检验检验游标卡尺 以上方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能的加工手段之后
7、，发现仍有问题，因此，改进毛胚铸造工艺后最后的加工路线确定如下： 工序号工序名称工序内容设备工艺装备1检查目测2车端面夹毛胚外圆，车160端面车床三爪自定心卡盘3粗车夹毛胚外圆，车160外圆留1.5mm加工余量车床三爪自定心卡盘4半精车半精车160外圆，达到图纸尺寸公差要求车床三爪自定心卡盘5车端面掉头，夹160外圆，车另一段面车床三爪自定心卡盘6粗镗内孔粗镗毛胚内孔至33车床三爪自定心卡盘7半精镗内孔粗镗中心孔内孔至34.3车床三爪自定心卡盘8精镗内孔精镗中心孔至35车床三爪自定心卡盘9插键槽插键槽插床专用夹具10热处理热处理淬火炉11粗车粗车皮带轮V形槽车床专用夹具12精车精车皮带轮V形槽
8、车床专用夹具13检验检验游标卡尺以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。三、机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定工序3、4；160车外圆 查工艺手册：半精车的加工余量为1.5，粗车的加工余量为4.5，总加工余量为6。半精车后工件的基本尺寸为160mm，其他工序的基本尺寸为：半精车：粗车： 确定加工余量为6确定各工序加工经济度和表面粗糙度：由工艺手册查得：精车后为IT7，Ra为0.4um。半精车后为IT8，Ra为3.2um，粗车后为IT11，Ra为16um。 按照加工方法能达到的经济精度给各各工序尺寸定公差，查工艺手册可知道每道工序的经济度所对应的值为： 取半精车的经济
9、精度等级为IT8，其公差值为=0.039mm。 取粗车的经济精度等级为IT11，其公差值为=0.16mm工序名称工序余量（mm）加工经济度（mm）表面粗糙度Ra（um）工序基本尺寸（mm）尺寸、公差（mm）半精车1.5IT81.6160粗车4.5IT113.2161.5锻造166工序6.7；孔35，采用粗镗半精镗精镗工序名称工序余量加工经济度表面粗糙度Ra工序基本尺寸粗镗3IT11Rz.=5033半精镗1.3IT96.334.3精镗0.7IT70.8354、 确定切削用量和时间定额确定切削用量 确定切削用量的原则：首先选用尽可能大的背吃刀量，其次在机床和刚度允许的条件下，有满足以加工表面粗糙度
10、的情况下，选去尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。1、工序02、05，车的左右端面 该工序为两个工步，工步1是已左边定位。粗车右端面；工步2是已右边定位。粗车左端面.由于者两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故选用的切削用量相同。（1）背吃刀量的确定：根据加工余量，工步1、2的背吃刀量都为2mm（2）进给量的确定： 本文采用的是硬质合金车刀，工件材料是HT200，查表取进给量f=0.3mm/r（3） 切削速度的计算： 硬质合金刀切削HT200时切削速度V=80m/min，根据公式，可得车床转速符合CA6140车床主轴转速。2、 工序03粗车和工序04半精车，则进给量依次为
11、=z=1.7mm， =z=0.8mm 查表得粗车=0.3mm/r =0.15mm/r 精车，以200r/min的转速 得Vc=100m/min 粗车，以125r/min的转速 得Vc=63m/min3、 工序车槽，倒角（1） 背吃刀量的确定： 根据加工余量，背吃刀量为2mm（2） 进给量的确定：本文采用的是硬质合金车刀，工件材料是HT200，查表取进给量f=0.1mm/r（3） 切削速度的计算：硬质合金刀切削HT200时切削速度V=1.76m/min，根据公式，可得车床转速400r/min符合CA6140车床主轴转速。4、 工序06镗车和工序07半精镗， 08精镗，则进给量依次为 =z=1.7
12、mm， =z=0.8mm =z=0.8mm 查表得粗车=0.4mm/r =0.2mm/r =0.1mm/r 半精镗，以250r/min的转速 得Vc=130m/min 半精镗，以200r/min的转速 得Vc=100m/min 粗镗，以125r/min的转速 得Vc=63m/min三、方案改进（1） 需改改进问题和改进方法 从减少材料方向出发：在不影响零件的使用的同时要尽量的减材从而减少制造成本。该型号的皮带轮外圆达到160，采用腹板式从而达到减材的目的既减少了材料成本也减轻了皮带轮的重量减轻了轴受到的弯矩。腹板的结构对零件没有大影响且也没有配合要求故精度要求不高，可由锻造直接加工完成。 从提高加工效率方向出发： 1、皮带轮的V槽在加工中先用车刀，需要切除较多的材料易磨损刀具该锻造成形V槽后粗车/半精车成形。 2、用33麻花钻加工通孔时要去除
