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1、机械制造工艺学课程设计目录绪论1第1章 序 言2第2章 零件的分析22.1零件的作用22.2零件的工艺分析3第3章 工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2 基面的选择43.2.1粗基准的选择43.2.2精基准的选择43.3 制定工艺路线53.3.1 工艺路线方案一53.3.2 工艺路线方案二53.3.3 工艺方案的比较分析63.3.4 确定工艺过程方案6第4章 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定74.1 确定工序尺寸及余量74.1.1 面的加工74.1.2 孔的加工74.2 确定毛坯尺寸及零件毛坯图8第5章 确定切削用量及基本工时105.1 工序切削用量及基本时间的确定105.2
2、 工序切削用量及基本时间的确定115.3 工序切削用量及基本时间的确定125.4 工序切削用量及基本时间的确定135.5 工序切削用量及基本时间的确定135.6 工序切削用量及基本时间的确定145.7 工序切削用量及基本时间的确定165.8 工序切削用量及基本时间的确定165.9 工序切削用量及基本时间的确定17第6章 夹具设计186.1 问题的提出186.2 夹具的设计186.2.1 定位基准的选择186.2.2 切削力及夹紧力计算196.2.3 定位误差分析196.2.4 夹具设计及操作的简要说明19结论20参考文献21绪论本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设
3、计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。第1章 序 言机械制造业是国民经济的支
4、柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。第2章 零件的分析2.1零件的作用据资料所示，可知该零件是831018推动架，是进给机构中的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝
5、杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。图2-1 推动架零件图2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表
6、面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8H6的内螺纹，6mm的孔及90倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.05；2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 第3章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式推动架是一个结构相对复杂的零件，其要求材料容易成型，切削性能好，且要求强度要高，另外重要表面的表面硬度同样要高，
7、故选用灰铸铁材料HT200。因为HT200具有较高的强度、耐磨性、耐热性以及减振性，极其适用于需承受较大应力和要求耐磨的零件。可采用一箱多件砂型铸造毛坯，由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。在加工过程中，可进行调质处理以及淬火，同时为消除内应力对工件的影响，可适当进行人工时效处理。3.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还有可能会造成零件的大批报废，使得生产无法正常进行。在831018推动架零件中，首先选择定位基准为铸造得到的50外圆表面，此时这个未经过加工
8、的基准作为粗基准，用以上粗基准定位加工出50和35左右的光洁表面和32的孔之后，再用加工过的孔作为之后工序的定位面，此时的定位基准即为精基准。3.2.1粗基准的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的。按照有关零件粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有多个不加工表面的时候，则应选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准。此外，粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配，以及加工面与非加工面的位置关系均具有重要影响。通过对零件的分析，应选取50外圆作为粗基准，对16的左端面和32的左端面以及孔进行加工。3.2.2精基准的选择精基准的选
9、择时，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。此外，我们还需要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，选择孔32及其端面作为精基准进行加工，可以方便地在各工序中加工出大多数其他表面。3.3 制定工艺路线3.3.1 工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 车10mm孔和16mm的基准面工序IV 钻10mm和钻、半
10、精铰、精铰16mm孔，倒角45。用Z525 立式钻床加工工序V 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用Z550立式钻床加工工序VI 钻、半精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序VII 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8H6。选用Z525立式钻床加工工序VIII 钻6mm的孔，锪90的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R3工序 铣深9.5mm宽6mm的槽3.3.2 工艺路线方案二工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 车10mm孔和16mm的基准面工序IV 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用Z535立式钻床加工工序V 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔
11、，倒角45。用Z535立式钻床加工工序VI 钻、半精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序VII 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8H6。选用Z525立式钻床加工工序VIII 钻6mm的孔，锪90的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 铣深9.5mm宽6mm的槽工序 拉沟槽R33.3.3 工艺方案的比较分析以上两个工艺方案的特点及差异在于：两个方案都是按先加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45。而方案二则与方案一相反，方案二是先加工钻、扩、铰32mm,倒角45，然后以孔的中心
12、线为基准距离12mm加工钻16mm的孔，这时的垂直度更容易保证，且定位和装夹都更加方便。此外，方案二加工孔是在同一钻床上加工的。因此，选择方案二是比较合理的。3.3.4 确定工艺过程方案通过比较两个两个工艺方案之后，我们选定了方案二，并且根据方案二拟定以下工艺过程方案，如下表3-1所示。表3-1 工艺过程方案表工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造保证生产率020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣32mm孔的端面先加工面050铣16mm孔的端面060车10mm孔和16mm的基准面070钻、扩、铰32mm孔，倒角45080钻10mm孔和钻、半精铰、精铰16mm，倒角450
13、90钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角450100钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8H60110钻6mm的孔，锪90的倒角后加工孔0120铣深9.5mm宽6mm的槽0130拉沟槽R30140检验0150入库第4章 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据对零件分析，我们确定毛坯材料为灰铸铁，通过计算以及查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为大批生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要通过铸造得到，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。根据上述原始资料以及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下：4.1 确定工序尺寸
14、及余量4.1.1 面的加工根据外圆加工长度为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。4.1.2 孔的加工1. 32mm毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8确定的工序尺寸及余量为 钻孔：30mm 2z=4mm扩孔：31.75mm 2z=1.75mm粗铰：31.93mm 2z=0.18mm精铰：32H7 2z=0.07mm2. 16mm毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8确定的工序尺寸及余量为钻孔：15.0mm 扩孔：15.85mm 2z=0.85mm粗铰：15.95mm 2z=0.1mm精铰：16H7 2z=0.05mm3. 16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械制造工艺设计
