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1、目 录机械制造工艺课程设计任务书 .4 一、序 言 .5二、零件分析 .5 2.1零件的生产纲领及生产类型 52.2 零件的作用 . 52.3 零件的加工工艺分析 5三、选择毛坯，设计毛坯图.63.1选择毛坯 63.2确定毛坯尺寸和公差 63.3设计毛坯图.7四、选择加工方法，制定工艺路线7 4.1定位基准的选择 7 4.2零件表面加工的方法 74.3制定工艺路线 8 五、工序设计 5.1选择加工设备和加工装备.10 5.2确定工序尺寸.11 六、确定切削用量和基本时间.13 七、夹具设计 .19八、总结20参考文献21 1 序 言 设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课
2、之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的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。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。 本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结操纵手柄的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对操纵手柄零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。2 零
3、件分析2.1 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在课程设计题目中，操纵手柄的生产纲领为60000件/年。操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于大批生产。2.2 零件的作用课程设计题目给定的零件是135调速器操纵手柄，属于非旋转体的板条形刚质零件，是机床操纵杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。2.3 零件的加工工艺分析该零件主要有平面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件。 以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻10IT7的孔，钻12
4、IT7的孔，铣16mm8mm的槽。 以10 mm的孔为中心加工表面和孔。钻9IT7，钻16IT7的孔。有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于主要能够夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1选择毛坯该零件材料为45钢。一般非旋转体的板条形钢质零件，多为锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件大批量生产，故采用模锻成形。3.2确定加工余量，毛坯尺寸和公差依据钢质膜锻件的公差及机械加工余量GB/T12362-2003确定。1、锻件公差等级：普通级2、锻件质量：零件成品质量0.026Kg，估算为mf=0.
5、028kg。 3、形状复杂系数:假设锻件为圆形，最大直径为26mm，长185mm，所以mn=0.03kg S=mf/mn=0.028/0.03=0.933由于0.933介于0.63和1之间，故零件的形状复杂系数S属S1级。4、锻件材质系数M：45钢的材质系数属M1级。5、零件表面粗糙度：各加工表面Ra均大于1.6微米。3.2.1确定机械加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表59，由此查得单边余量在厚度方向为1.5-2.0mm，水平方向亦为1.5-2.0mm。即锻件各外径的单面余量为1.5-2.0mm，各轴向尺寸的单面余量亦为1.5-2.0mm。锻件10和12的单面余量按表5-1
6、0查得为2.0mm。3.2.2确定毛坯尺寸当表面需经粗加工和半精加工时，可取其较大值。综上所述，确定毛坯尺寸：l 零件尺寸单面加工余量锻件尺寸240-0.082261822010281822012283.2.3确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-6、表5-7中查得。本零件允许的偏差如下表：锻件尺寸偏差锻件尺寸偏差26+0.8-0.48+0.8-0.420+0.8-0.418+1.1-0.58+0.8-0.43.3设计毛坯图1、确定圆角半径：锻件的外圆角半径按表5-12确定，内圆角半径按表5-13确定。本零件各部分的t/IT1，故均按表中第二行数值。因为台阶高
7、度均小于10，所以，外圆角半径取r=2，内圆角半径R=3。2、确定模锻斜度：L/B=177/177=1 IT/B=4/26=0.15,按表5-11，外模锻斜度=5，内模锻斜度加大，取=7。3、确定分模位置：由于毛坯是对称的轴类锻件，取轴向分模，毛坯的对称面为分模面。4、确定毛坯的热处理方式：钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力。4、选择加工方法，制定工艺路线4.1 定位基准的选择 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取18的外圆表面作为粗基准。精基
8、准的选择。主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。以24的外圆及孔12作为精基准。4.2零件表面加工方法的选择：本零件的加工面有外圆、内孔、键槽及平面等，材料为45钢。（1）、24 mm外圆面和18mm外圆面：表面粗糙度均为Ra12.5，粗车即可达到要求。（2）、平面：表面粗糙度均为Ra6.3，需粗铣。（3）、10 mm和16 mm内孔：表面粗糙度均为Ra6.3，公差等级不高，镗孔即可。对于12mm孔，需先粗镗再半精镗。（4）、9 mm内孔:表面粗糙度为Ra12.5，钻孔即可。（5）、键槽：表面粗糙度均为Ra6.3，需粗铣
9、4.3 制订工艺路线生产为大批量生产，故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。同时还可降低生产成本。（1） 工艺路线方案一：工序10：锻造；工序20；热处理；工序30：铣大端面，铣24外圆面；工序40：钻孔12，10，16，9；工序50：铣键槽；工序60：去毛刺工序70：终检、入库。（2）工艺路线方案二：工序10：锻造；工序20：热处理；工序30：粗车24mm外圆，倒角345 ，粗车18mm，445 ；工序40：铣D端面至尺寸18 mm、铣左端面至尺寸8 mm；工序50：铣平面及键槽至尺寸；工序:60：镗孔12mm，倒角0.545 ；工序70：镗孔10mm，倒角145 ； 工
10、序80：钻孔并扩孔至16 mm，钻孔9 mm；工序90：倒角0.545 ； 工序100：去毛刺；工序110：终检、入库（3）、工艺路线方案三：工序10：锻造；工序20：热处理工序30：粗车24外圆表面工序40：粗车18外圆表面及4x45倒角工序50：粗镗孔12，粗铣尺寸为18的上下两面、11.5的上下两面 工序60：半精镗12的孔及两边0.545的倒角工序70：粗镗10及两边145倒角，粗铣槽8的内表面，钻槽两边R4的半圆槽工序80：粗镗孔16及两边0.545倒角工序90：粗铣端面及345倒角，用丝锥攻螺纹M61-3的螺纹孔工序100：钻孔9工序110：去毛刺工序120：终检、入库（4）工艺方
11、案的分析：上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先集中加工工序，在各个机床上操作的工序都完成后，再进行下一机床的加工，该方案需要经常更换夹具，不经济。方案二则是先加工外圆，再集中某道夹具加工可以加工的面和孔，但所需工步多。方案三则是将加工集中到某一个机床上加工，使用专用夹具，这样有利提高效率，节省成本，定位精度比较高。经比较可知。显然方案三较前两个方案的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。因此，选择加工方案三。5、工序设计5.1选择加工设备和工艺设备（1）、选择机床：a、粗车零件。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用C616A型卧式车床即可达到要求。b、铣平面及镗孔，需要先粗铣后半
12、精铣，选X51立式铣床（2）、选择夹具：本零件工序30用三爪自定心卡盘及心轴配合定位夹紧，其他各工序均用专用夹具。（3）、选择刀具：a、在车床上加工的工序，一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5。b、铣刀，选择=80mm的高速钢镶齿圆柱铣刀c、镗12mm、10mm和16mm孔时，选择10mm高速钢锥柄标准麻花，钻9mm孔时选用深孔钻。5.2确定工序尺寸。1. 12 mm的孔：毛坯为实心，而12 mm的孔的精度为IT8（查表5-30），确定工序尺寸及余量：粗镗孔：11.8mm， 2Z=1.8mm；半精镗孔：12H8 mm， 2Z=0.2mm。 具体工序尺寸见表1。表1 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m半精镗孔0.2IT8Ra3.212Ra3.2粗镗孔1.8IT10Ra6.311.8Ra6.32. 10的孔粗镗孔：10H7mm，2Z = 2mm。 具体工序尺寸见表2。表2 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m粗铰孔0.16IT 9Ra6.3101000.015Ra6.33. 9 mm的孔毛坯为实心，而9 mm的孔的精度为IT8（查表5-30），确定工序尺寸及余量：钻
