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1、中北大学课程设计说明书目 录1.前言22.零件的工艺分析及生产类型的确定32.1.零件的作用32.2.零件的工艺分析32.3.零件的生产类型43. 零件毛坯的选择43.1.零件毛坯选择的原则43.2.零件毛坯的机械加工余量、毛坯尺寸和公差的确定54. 基面的选择75. 工艺路线的制定86. 选择加工设备与工艺设备86.1.机床的选择86.2.夹具的选择96.3.刀具的选择116.4.量具的选择126.5.确定工序尺寸137. 确定切削用量和基本工时157.1.车削和镗削基本时间的计算157.2.车端面、切断或车圆环面、切槽基本时间的计算167.3.钻削基本时间的计算177.4.铣削基本时间的计
2、算187.5.磨削基本时间的计算198. 总结209. 参考文献211.前 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及专业课程之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。大学四年的学习即将结束，在我们即将踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。我的课程设计课题目是通孔挺
3、柱体工艺编制与工装设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、机械制造工艺学、以及所学软件AutoCAD2007的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。由于本人水平有限,而且设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之
4、至. 董 占 权 2010年1月16日2.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.零件的作用通孔挺柱体、年产量10万只。通孔挺柱体常用于内燃机燃油喷射系统的关键零件。该零件外表面形状非常简单，但其内孔型腔形状复杂，各截面过渡部分圆角很小（其中最小的圆角半径仅0.6mm），同时内腔表面虽然不需加工，但是要求光滑平整、无毛刺、划痕、裂纹和折叠等缺陷存在；要求内外表面粗糙度在Ra3.2以下，以确保挺柱体的正常工作，防止铁屑、毛刺等杂物进入喷射系统内阻塞细小的喷射孔。图1-通孔挺柱体零件图2.2.零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，得知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求标注齐全。该零件属于
5、轴类零件，具有回转表面，故主要加工工序在车床上进行。由技术要求可知，除方腔内表面之外，其余表面均是被加工面，并且各表面的加工尺寸和加工精度通过切削加工均易获得。该零件的各回转表面的径向设计基准为46外圆的中心线，轴向设计基准为外圆的左端面。键槽的设计基准为46外圆的中心线和14孔的中心线。方腔的设计基准为外圆的两条中心线。该零件的基准重合度较高，总体来讲，该零件的工艺性较好。2.3.零件的生产类型按照要求，年产量为10万件，故应属于大量生产。结合生产实际，备品率a和废品率b分别取10和1，利用公式N = Qn（1+a+b）N零件的生产纲领（件/年）；Q机器产品的年产量（台/年）；n每台产品中该
6、零件的数量（件/台）；a备品百分率；b废品百分率。计算可得年产量应为111000件。则该零件的生产类型为成批大量生产。3.零件毛坯的选择3.1零件毛坯的选择原则选择毛坯时，应该考虑诸多因素。例如，零件的力学性能要求、零件的结构形状和外廓尺寸、生产纲领和生产批量、生产现场生产条件和发展等。相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。铸铁件的强度，离心浇铸，压力浇注的铸件，金属型浇铸的铸件，砂型浇注的铸件依次递减；钢制零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢制棒料和铸钢件。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件。形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、
7、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂的小零件宜采用精密铸造的方法，以避免机械加工。生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方法，生产纲领较小时，宜采用设备投资较小的毛坯制造方法。考虑经济性因素时，应经过技术经济分析和论证。由加工技术要求中“方腔的内表面不需加工”，并且成批大量生产中毛坯多采用模锻、机器造型、压力铸造等高效方法，精度高、余量小。综上所述，要达到预定加工精度和加工质量，毛坯应选择经过锻造(模锻)的带有方腔的45#钢棒料。 3.2.零件毛坯的机械加工余量、毛坯尺寸和公差的确定3.2.1零件和毛坯的体积和质量估算零件的体积毛坯的体积零件材料的密度零件的质量约为毛坯的质量约
8、为锻件的最大直径为mm，长度为60mm，则外廓包容体的质量为查表2.2-10【参考机械制造工艺设计简明手册】得，级别为级，简单级别。3.2.2.确定各加工表面的工序尺寸 根据锻件的质量、零件的表面粗糙度查表2.2-25【参考机械制造工艺设计简明手册】，由此查得： 模锻件内外表面的机械加工余量在直径方向为1.5-2.0 mm；模锻件内外表面的机械加工余量在水平方向为1.5-2.0 mm；3.2.3.确定毛坯尺寸上述查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度。分析本零件，除了方腔内表面的表面粗糙度为，其余表面的表面粗糙度均小于1.6。但技术要求中说明，方腔内表面不需加工，即方腔为锻造时就确定了尺寸。其
9、他表面的毛坯尺寸为零件尺寸加上加工余量即可。综上所述，确定毛坯尺寸入下表。表1通孔挺柱体毛坯尺寸零件尺寸单边加工余量锻件尺寸mm256mm260 毛坯尺寸公差根据锻件重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。当锻件形状复杂系数为级，并且长宽比小于3.5时，其公差可以按照最大外形尺寸查表确定同一公差值，以简化工作量。查表2.2-13【参考机械制造工艺设计简明手册】得，同轴度误差为0.5，上偏差为+0.1，下偏差为-0.4。图2-通孔挺柱体毛坯图4.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，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使
10、加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择： 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置精度要求，应以不加工表面作为基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作粗基准。 如果必须首先保证工件上某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作粗基准。 如果需要保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择加工余量较小的表面作为粗基准。选择作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。精基准的选择用设计基准作为定位基准，实现“基准
11、重合”，以免产生基准不重合误差。 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免产生基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 为了获得均匀的加工余量的或者较高的位置精度，可以遵循“互为基准”、反复加工的原则。有很多方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。 综上所述: 加工中心孔时，采用方腔的内表面作为粗基准。 粗车外圆至时，采用方腔内表面和中心孔作为粗基准。 钻销孔时，以
12、外圆表面、端面和方腔内表面作为精基准。 其他轴向外圆或内圆加工时，均以外圆表面为精基准。加工径向端面和道教时，均以外圆和另一端面作为精基准。5.工艺路线的制定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批大量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并采用使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案 工序1是钻中心孔。 工序2 粗车外圆，以方腔小头外圆定位，用方形芯棒活络顶尖定位，夹紧车外圆至mm。 工序3 粗磨外圆，磨外圆至mm，表面粗糙度为Ra1.6。采用无心磨床加工。 工序4 车方腔端面，车方腔端面使总长为mm，倒角。钻孔，钻中孔至mm。粗镗孔至mm，车外圆至，车端面，保证工件长度为mmm。工序5 半精磨外圆至mm。工序6定中心，钻孔至mm，扩孔至mm，铰孔至mm。 倒销孔孔口角，旋转，倒另一孔口角。工序7 精镗孔至mm，并车底平面保证，车端面，保证零件长度mm。工序8 铣定位槽，保证对称度0.10。工序9 铣缺口mm。工序10 研磨销孔mm。工序11 精磨外圆至mm。 以上工艺过程详见机械加工序
