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1、1机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计题题 目：连接座机械加工工艺规程设计目：连接座机械加工工艺规程设计内内 容：容：1.1.机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 1 1 套套 2.2.机械加工工序卡片机械加工工序卡片 1 1 套套 3.3.机床专用夹具设计图纸机床专用夹具设计图纸 1 1 份份4.4.设计说明书设计说明书 1 1 份份专专 业：业： 模具设计与制造模具设计与制造年年 级：级： 20122012 级级学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 二二一一年五月一一年五月2课课程设计的目的程设计的目的机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的
2、一项重要的实践性教学环节。本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：（1）熟练的运用机械制造基础、汽车制造工艺学和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。（2）通过夹具设计的训练，进
3、一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力。（3）能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。（4）在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。第第 1 1 章、零件的分析章、零件的分析1.1、零件的作用、零件的作用题目给的零件是离心式微电机水泵上的连接零件，它位于水泵泵壳内，主要作用是固定水泵叶轮31.2、零件的形状、零件的形状零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。4第第 2 2 章、零件的工艺分析章、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，
4、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。连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：2.12.1 左端的加工表面左端的加工表面这一组加工表面包括：左端面，125外圆，100内圆，倒角，0 025. 0026. 00钻通孔 7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，100的内圆孔有 25 的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精026. 00度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。52.22.2 右端面的加工表面右端面的加工表面这一组加工表面包括：右端面；121的外圆，粗糙度为 3.2、6.
5、3；外0 04. 0径为 50、内径为 40的小凸台，粗糙度为 3.2，并带有倒角；32 的小016. 0 0凹槽，粗糙度为 25；钻 17.5 的中心孔，钻 7 通孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，17.5、40 的孔或内圆直接在车床上做镗工就行了。其具体过程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法左端面Ra6.3IT8IT10粗车-半精车125外圆0 025. 0Ra6.3IT8IT10粗车-半精车100内圆026. 00Ra25IT11 以下粗镗倒角无IT11 以下粗车左 7 通孔无IT11 以下钻通孔M4-7H 螺纹孔无IT11 以下钻孔并攻丝右端面无IT
6、11 以下粗车-半精车121外圆0 04. 0Ra3.2IT8IT10粗车-半精车小凸台内侧 40无IT11 以下粗镗小凸台端面Ra25IT11 以下粗镗17.5 中心孔无IT11 以下粗镗右 7 通孔无IT11 以下钻通孔32 的小凹槽Ra25IT11 以下粗镗第第 3 3 章、毛坯设计章、毛坯设计3.1、毛坯的选择、毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生6产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而
7、且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。该零件材料为 HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=5000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 10%和 1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000N=5000 55555555 件件/ /年年3.2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径 142mm，高 69mm。（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰
8、铸铁，得铸件公差等级为812 级取为 11 级。（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为 HT200 得机械加工余量等级 E-G级选择 F 级。3.3、确定机械加工余量、确定机械加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为 7mm， 。73.4、确定毛坯尺寸、确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra1.6 。Ra1.6 的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面 Ra1.6 ，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。 （由于有的表面只需粗加工，这时可取
9、所查数据的小值）生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。3.5、确定毛坯尺寸公差、确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差/mm铸件尺寸偏差参考资料1421.3831.3机械制造工艺设计手册3.6、设计毛坯图、设计毛坯图（1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 5 度。（2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。（
10、3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。下图为该零件的毛坯图下图为该零件的毛坯图: :89第第 4 4 章、选择加工方法，拟定工艺路线章、选择加工方法，拟定工艺路线4.1、基面的选择、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.2、精基面的选择、精基面的选择精基准的选择主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。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
11、合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。4.3、制定机械加工工艺路线、制定机械加工工艺路线工艺路线一工艺路线一工序一：工序一：1. 粗车右端面2. 车外圆 1213. 车右台阶面4. 车外圆 1305. 车端面6.粗镗 40工序二：工序二：1.粗车大端面2.粗镗 100H73.车台阶面4.车外圆 125工序三：工序三：1.半精镗 402.半精车外圆 1213.半精车右台阶面4.半精车外圆 1305.半精车端面6.半精车右端面工序四：工序四：1.半精车大端面102.半精车 100H73.半精车右台阶面4.半精车外圆 125工序五：工序五：1.精车右端面2.精车外圆 1213.精镗 40
12、4.精车外圆 1305.精车端面6.精车右台阶面工序六：工序六：1.精车大端面2.精车 100H73.精车右台阶面4.精车外圆 125工序七：工序七：精铣 B 面工序八工序八: :粗铣 100 面工序九：工序九：精铣 100 面工序十：工序十：1.钻孔到 102.扩钻到 163. 扩孔到 17.4工序十一：工序十一：精镗孔至 17.5工序十二在 6 个工位上钻孔 7工序十三：工序十三：1.在 4 个工位上钻孔 4.52.攻螺纹 4M5工艺路线二：工艺路线二：工序一：工序一：1. 粗车右端面至 782. 粗车外圆 12553. 钻通孔 164. 粗镗内孔 34295. 粗车小凸台端面至 20工序
13、二：工序二：1. 粗车右端面至 712. 粗车外圆 12893. 粗车内孔 986.8工序三：工序三：1. 半精车端面保 702. 半精车外圆 121.453. 法精镗内孔 39.6274. 半精镗内孔 32285. 半精镗内孔保 17.56. 半精车小凸台端面保 16工序四：工序四：1. 半精车右端面到 692. 半精车外圆 125.4 长 9113. 半精镗内孔 199.6 长 7工序五：工序五：1. 钻通孔 372. 钻通孔 373. 钻孔 44.134 深 124. 攻螺纹 4-M5 深 10工序六：工序六：1. 磨内孔保 4052. 磨外圆保 125工序七：工序七：1. 磨内孔保 1
14、0072. 磨外圆保 1259工艺路线比较：上述两个工艺路线， 第一条工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，但是做起来很复杂；第二条工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，但最后的磨工感觉有点多余。相比之下我们选择第二条工艺路线，然后对其进行修改：去掉磨式。因为零件精度要求不高，半精车就可以达到目的。拟定工艺过程：拟定工艺过程：工序号工序内容简要说明01沙型铸造02进行人工时效处理消除内应力03涂漆防止生锈04粗车右端面至 78粗车外圆 1255钻通孔 16粗镗内孔 3429粗车小凸台端面至 2005粗车右端面至 71粗车外圆 1289粗车内孔 986.806半精车端面保 70
15、12半精车外圆 121.45法精镗内孔 39.627半精镗内孔 3228半精镗内孔保 17.5半精车小凸台端面保 1607半精车右端面到 69半精车外圆 125.4 长 9半精镗内孔 199.6 长 708钻通孔 37钻通孔 37钻孔 44.134 深 12攻螺纹 4-M5 深 1009去毛刺钳工10检验，入库第第 5 5 章、加工设备及刀具、夹具、量具的章、加工设备及刀具、夹具、量具的 选择选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。5.1、选择机床，根
16、据不同的工序选择机床、选择机床，根据不同的工序选择机床由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用 CA6140,钻床用 Z5125A。下面是这两台机床的具体资料：1.1.车床用车床用 CA6140CA6140本系列车床适用于车削内外圆柱面，内锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。CA6140 结构特点：131.CA 系列产品，以“A”型为基型，派生出几种变形产品。B 型：主轴孔径80mm，C 型：主轴孔径 104mm。F 型：液压仿形。M 型：精密型。2.床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。3.
