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1、机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设设计计题目：设计扁叉的机械加工工艺规程题目：设计扁叉的机械加工工艺规程时 间 专业班级 姓 名 学 号 年 级 指导教师 引言：机械制造基础课程设计是机械类专业的一门主干专业基础课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使学生对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过时间才能培养学生理论联系实际的能力和独立工作的能力。因此，机械制造技术基础课程设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。机械制造技术基础课程设计旨在继承材料成形
2、技术基础课程设计的基础上，让学生一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下：（1）在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深。培养学生全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。（2）通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3）通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理、写作及组织编排能力
3、，为 学 生将来些专业技术及科研论文打下基础。目录一、 零件分析1.1 零件的结构要求。1.2 零件的工艺分析。二、 毛坯设计2.1 确定毛坯的制造形式。2.2 确定毛坯的机械加工余量和公差2.3 毛坯图。三、 工艺规程设计3.1 基面的选择。四、 3.2 制订加工工艺路线。工序设计4.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。4.2 确定切削用量和基本工时。4.3 零件图。五、 总结六、 参考文献一、 零件图的分析1.1结构要求 扁叉结构要合理，要求扁叉结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的 机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质 量，同时使劳动量最小。而设
4、计和工艺是密切相关的又是相辅相成的。设计者 要考虑加工工艺的问题。 扁叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状复杂程度一 般，但其加工两同轴内孔的精度要求较高，此外还有上端面以及两侧面要求加 工精度很高，对圆柱的四个端面也要一定的精度要求。 该零件的两小孔有同轴度要求，且上端面的两侧面相对空轴线有对称度要 求，上端面两侧面对两孔轴线也各自有平行度要求。 因此，该零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的 表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此对 他们的加工是非常关键的。 1.2工艺分析 以10H7为轴心线为基准，两圆柱同轴度有较高的要求。
5、以两孔轴线为基准，要求凸块两侧面有较高的对称度和平行度。 凸块的两侧面要求粗糙度为3.2，上端面粗糙度为6.3。 短圆柱的四个端面：.有一定的位子要求和粗糙度要求。 两孔的粗糙度有很高的要求。二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较 简单，故选择金属型浇注铸件毛坯。 2.2确定毛坯的机械加工余量和公差 参考机械制造技术基础课程设计 （以下称指导书）查表2-11， 公差与 机械加工余量 （GB/T6414-1999）工序经济精度 加工表面工序名称工序余 量工序基 本尺寸公差等级公差工序（或工步） 尺寸及其偏差表面粗糙 度（Ra
6、）粗铣凸块 上端面和 两侧面粗铣 B 面和 A1、A2 面4.3 2.31427.414210.74.3 2.3427.414210.12.5 6.3铣 B 面精铣 B 面0.71426IT13、 IT140.714266.3铣 A1、A2精铣 A1、A2 0.714210IT13、 IT140.7142103.2铣圆柱 C 端面粗铣 C1、C1 2.0 24IT16、 IT172 24 6.3，查表2-11,轮廓尺寸尺寸不超过160mm，得加工余量5-7mm，故取6mm。 2.3设计及绘制毛坯图三、工艺规程设计3.1基面的选择 粗基面的选择。以上端面作为粗基准，粗铣两侧面和上端面；以圆柱端面
7、互 为粗基准，粗铣四个端面。 精基面的选择。以精铣过后的上端面为精基准，精铣两侧面；以精铣后一个 圆柱端面为精基准，精铣其他三个端面。 3.2制订加工工艺路线。（一） 、工艺路线方案一、粗铣凸块两侧面A1、A2/和凸块上端面B面、精铣B面、精铣A1、A2面、粗铣C圆柱两端面C1、C2、粗铣D圆柱两端面D1、D2、精铣C圆柱两端面C1、C2 、精铣D圆柱两端面D1、D2、钻孔10、粗铰mm07. 010，铰孔精度为、精铰mm010，铰孔精度为、检查入库（二） 、工艺路线方案二、粗刨面A1、A2和C 面、半精铣C面、半精铣A1、A2、精铣C面、精铣A1、A2、粗铣C圆柱两端面C1、C2、粗铣D圆柱
8、两端面D1、D2、半精铣C圆柱两端面C1、C2、半精铣D圆柱两端面D1、D、精铣C圆柱两端面C1、C2、精铣D圆柱两端面D1、D、精铣圆柱端面、钻孔、粗铰、精铰、检查入库 通过比较得，第一种方案加工时间较短，加工精度合适，成本较合理；第二种 方案加工时间张，加工精度很高，但成本较高。因此，采用第一种方案加工。四、工序设计4.1机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。“扁叉”材料为HT200，生产类型中批量，金属型铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，确定工序五中加工表面即两同轴小孔的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 内孔（10未铸成孔即毛坯为实心圆柱体）查机械制造基础课程设计表2-11
9、，工序尺寸加工余量为5-7mm，故取6mm。 查工艺手册表2.22.5，工序尺寸加工余量 钻孔 10mm的麻花钻铰孔 0.035mm精铰 0mm铣削速度（m/min）cV、 铣刀直径（mm）d0d铣刀转速（r/min）nf 铣刀每分钟工作台移动速度，即每转进给量（mm/r）铣刀每齿工作台移动速度，即每齿进给量（mm/z）zf进给速度，即工作台每分钟移动速度（mm/min）fVZ 铣刀齿数铣削宽度ea铣削背吃刀量spa4.2确定切削用量和基本工时。 工序：粗铣A1、A1、B面 本工序是粗铣上端面B和两侧面A1、A2，已知加工材料为HT200，b=195Mpa,铸件无 外皮，机床为X6142型卧式
10、铣床，所选刀具为整体铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数 z=20。（1）确定每齿进给量。根据机械制造基础课程设计表5-4知X6142型卧式铣床主电动机功率为14.175KW。查5-27知工艺系统刚性中等、镶齿铣刀加工铸铁时，每齿进给量 =0.30.5mm/z。由于本工序背吃刀量=12mm和上端面B切削宽度为12mm和zfspa两侧面A1、A2的切削宽度为10.7mm，故粗铣三个面都选择每齿进给量=0.4mm/z。zf（2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据机械制造工艺学课程设计指导书 ，查表 5-28，用高速钢镶齿铣刀粗加工铸铁时，选择铣刀后刀面磨损极限值为2mm,查机械制造 基础课程设计表5
11、-72续知，铣刀合理耐用度时间T=120min。（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量f。由机械制造基础课程设计表5-cV72续查得，整体铣刀切削铸铁的切削速度为V=29.7m/min，则所需铣床主轴转速范围是：n=1000V/d=47.3r/min。 选取 n=45r/min，则实际铣削速度为=dn/1000=28.26m/mincV铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量f=z=0.420=8mmzf工作台每分钟进给量为=zn=0.42045=360mm/minfVzf根据表5-13中工作台标准纵向进给量，选取f=300mm/min，则实际每齿进给量为=Vf/zn=300/(2045)=0.3
12、33mm/zzf（4）校验机床功率。由5-31和5-32知，由铣削力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。 最后确定的切削用量为：=12mm =10.7eBa1eaA2eaA=4.3mm = =1.3 荒铣的背吃刀量Bspa1spaA2spaA= = =1.0mm 粗铣的背吃刀量spaspaspa=0.333mm/zzff=300m/min=29m/mincV2.基本时间tmtm=（Lw+L1+L2）/fVLW 工件铣削部分长度L1切入行程长度 当主偏角为90时，L1=0.5（ d ）+（12 e2ad 3）L2切出行程长度 L2=35mm 已知n=46r/min，Lw=142mm。由计算
13、得L1+L2=8mm。所以，基本时间为：=（142+8）300=0.5mim =0.5min1mtm2t=+ =1minmt1mtm2t工序：精铣B面 本工序是精铣端面，已知加工材料为HT200，b=195Mpa,铸件无外皮，机床为X5042 型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数Z=20。粗 铣时，为了提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完；精 铣时一般为0.1-1mm或更小。（1）确定每齿进给量。根据机械制造基础课程设计表5-4知X5042型卧式铣床主电动机功率为14.175KW。查5-72知工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工铸
14、铁时，每齿进给量=0.3-0.5mm/z。由于本工序背吃刀量=0.7和切削宽度为12mm，故选择每齿进zfspa给量=0.3mm/z。zf2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据机械制造工艺学课程设计指导书 ，查表5- 28，用高速钢镶齿铣刀粗加工铸铁时，选择铣刀后刀面磨损极限值为2mm,查机械制造基 础课程设计表5-72续知，铣刀合理耐用度时间T=120min， 。（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量f。由机械制造基础课程设计表5-72cV续查得，高速钢切削铸铁的切削速度为V=33.8m/min，则所需铣床主轴转速范围是：n=1000V/d=33.79r/min。 选取 n=34r/min，则实
15、际铣削速度为=dn/1000=21.35m/mincV铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量f=z=0.320=6mmzf工作台每分钟进给量为=fn=n=0.32034=204mm/minfV根据表5-13中工作台标准纵向进给量，选取f=180mm/min，则实际每齿进给量为=Vf/zn=180/(2034)=0. 265mm/zzf（4）校验机床功率。由机械制造工艺学课程设计指导书查表5-31和5-32知，由铣削 力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。最后确定的切削用量为：=6mmea=0.7mmspa=0.265mm/zzff=180m/min=22m/mincV2.基本时间tmtm=（Lw+L1+L2）/fVLW 工件铣削部分长度L1切入行程长度 当主偏角为90时，L1=0.5（ d ）+（12 e2ad 3）L2切出行程长度 L2=35mm 已知n=34r/min，Lw=142mm。由计算得L1+L2=6mm。所以，基本时间为： tm=（142+8）/180=0.833mim工序：精铣A1、A2面本工序是精铣侧面，已知加工材料为HT200，b=195Mpa,铸件无外皮，机床为 X6142型卧式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数 Z=20。粗铣时，为了提高切削效率，一般选择铣削
