优秀课程设计说明书题 目：设计“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及工艺 装备（大量生产）类 别： 业余类年级专业:09级 机械设计制造及其自动化姓 名: 天生 河南科技火蚩课 程设计 任务书、题 目：操纵杆支架加工工艺及铁床夹具设计（铁底面）间：自2010年1品 3日至2010年1品 21日止三、要求： 正确解决该零件在加工中的定位、加紧及工及路线等问题；设计出高效、省力，既经济合理又能保证加工质量 的夹具；学会使用有关手册及图表资料设计条件：通用设备与工装齐全；零件年产量：10000 件具体设计要求：设计该零件的机械加工工艺规程及该 加工工序夹具设计完成后提交：课程设计说明书一本；工艺过 程综合卡一份；夹具结构设计图纸总图、夹具体零件图、待加工 零件图各一张格式符合学校有关要求指导教师： 姬爱玲下达时间： 2010 年 11月 20日序B1、 零件的分析1.1零件的作用1. 2零件的工艺分析2、 工艺规程设计2. 1选择毛坯种类并确定制造方法2.2基面的选择2. 3制订定工艺路线2.4工艺路线的比较与分析2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.6确定切削用量及基本工时3、 夹具设计3. 1问题的提出3. 2夹具设计序机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的《机械制造工艺学》、 《机械制造装备设计》等知识后，将理论与实践相结合对专业知识的综合 运用训练，并旦为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。
通过 机械制造工艺学课程设计，应该得到下述各方面锻炼：1、 能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识， 正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题 的方法，培养分析问题和解决问题的能力2、 通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法 通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力3、 课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力1、零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是汽车换挡部分的操纵杆支架，它的主要作用是固定操纵杆，使 其在行驶过程中牢固可靠零件上的3-011孔用螺栓固定在底座上，操纵杆用中20的定 位销固定在支架上，并且在换挡时依靠利用36槽轨迹不会引起偏差1.2零件的工艺分析操纵杆支架共有4组加工表面，分析如下：(1) 2-020孔，(2) 支架底面(3) 36槽(4) 3-011 孔此零件外形较小，图中除2-020孔，公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低, 并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺 基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。
2、工艺规程设计2. 1选择毛坯种类并确定制造方法操纵杆支架材料为灰铁件，牌号HT150,零件年产量为10000件，已达大批生产的水 平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用精铸件，这从提高生产率、保证加工精度上考 虑也是应该的2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要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，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会 造成零件大批报废，使生产无法正常进行1) 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于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做粗基准因为锐底面时要 保证540. 5,所以以2-R20外圆表面为粗基准2）精基准的选择：精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便在选择时，主要应该考虑 基准重合、基准统一等问题当设计基准与工序基准不重合时•，应该进行尺寸换算精 基准选择为底面及3-011孔2. 3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的儿何形状、尺寸精度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大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑 经济效果，以便使生产成本尽量下降1） 工艺路线方案一工序1 钻锐2-中20孔工序11 粗精铢底面A工序111 钻底面3-011孔工序IV 锐36槽工序V 检查（2） 工艺路线方案二工序1 粗精铁底面A工序11 钻底面3-011孔工序111 锐36槽工序IV 钻锐2-中20孔工序V 检查（3） 工艺路线方案三工序1 粗精铁底面A工序11 锐36槽工序111 钻铢2-中20孔工序IV 钻底面3-011孔工序V 检查2.4工艺路线的比较与分析上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先加工出2-中20孔，再以其为基准，加工 出底面，而后以底面为基准，加工底面3-①11孔及36槽方案二是先加工出底面，再以 底而为基准，加工出底面3-中11孔，36槽，及2-①20孔，这种方案基准统一方案三 是先加工出底面，再以底而为基准，加工出36槽及2-中20孔，最后以36槽与中20做定位 基准加工3-中11孔三种方案相比较，可以看出，方案一中，先以毛坯底面为粗基准， 加工出2-中20孔，再以2-中20孔为基准加工底面，而后又以底面为基准，加工另外两组 尺寸，由于中间变换了定位基准，不利于基准统一原则。
方案二，先加工出底面，后续 加工都己底面定位，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高而方案三也存在与方 案一同样的弊端因此，我们选用方案二做为操纵杆支架的加工路线：工序I 以两个R20外毛坯而做为粗基准，粗精饨底面A选用X53立式铢床及专用夹具加工工序II 以底面为基准，侧边采用辅助支撑，加工底面上3-①11孔，其中2个孔做为后续工艺定位孔，按工艺尺寸加工选用Z3040钻床及专用钻模工序III 以底面及2-①11孔，一•面两销定位，加工36槽选用X63卧式饨床及专用夹具加工工序IV 以一•面两销定位，钻饨2-①20孔选用X53立式饨床及专用夹具加工工序V 终检2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“操纵杆支架”零件材料为45钢，硬度HB163-229,生产类型为大批生产，采用精 铸件毛坯根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯 尺寸如下：(1) 底面(A面)根据《金属机械加工工艺人员手册》表5-5,铸件最大尺寸M120,确定底面毛坯机 械加工余量为3mm粗精饨一•次加工完成到尺寸2) 3-① 11为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻钗完成。
共 页第 3页河南科技大学课程设计说明书用纸(3) 36槽根据手册表5-5,确定毛坯余量3响粗精铢一次完成4) 2-020孔根据手册表5-58,先用钻头钻孔至019,再用中20镯刀加工2.6确定切削用量及基本工时工序I 铢底面A(1) 加工条件工件材料：HT150,铸件加工要求：粗精铢底面A机床：XK7150数控铢床刀具：采用成都成量工具有限公司的面铢刀刀柄及立装式立铢刀，刀具直径6160 刀片材料P/K,型号LZ1282,适用加工材料为铸铁等2) 计算切削用量毛坯加工余量为3mni左右，根据《组合机床切削用量计算》表9, Vc选60m/min, f=0. 3 mm/ro(3) 确定机床主轴转速VcXIOOO 60x1000 1 1 八 / -n=7矿-而^)-119i7min按机床说明书，与119r/min相近的机床转速为95r/min所以实际切削速度v=47. 728r/min(4) 计算切削工时t =4. 2min工序II 以底而为基准，侧边采用辅助支撑，加工底面上3-中11工艺孔1) 加工条件工件材料：HT150,铸件加工要求：钻钗3-①11孔机床：Z3040钻床刀具：钻头选取高速钢钻头，直径中10.5,铉刀选取高速钢机用铉刀中11H9（2）计算切削用量① 先用010.5钻头钻底孔。
根据《组合机床切削用量计算》表1选取f=0. 20mm/r, v=20m/min所以咛昭二器.u606r/min按机床选取n=630r/min实际切削速度v=20. 77 m/min②用①111191$刀进行钗孔根据《组合机床切削用量计算》表6,选取f=0. 5 mm/r, v=6m/min所以n二昭光尸173. 7r/min按机床选取n=200r/min实际切削速度v=6.9 m/min（3）计算切削工时钻削—孔：t= 0. 72min校削—孔：t= 1. 8min总切削时间:0. 72x3+1.8x3=7. 5min工序III 以底面及中11孔，一面两销定位，加工36槽1）加工条件工件材料:HT150,铸件加工要求：铢36槽机床：X63卧式铢床刀具：选用可调式三面刃铢刀，直径0120,刀片767,加工铸铁件2）计算切削用量根据《组合机床切削用量计算》表9,选取Vc=60m/min, f=0. 2 mm/r确定机床转速VcXlOOO 60x1000 , LC C / -n=诙厂克0=159. 2r/min按机床说明书，与212.3 r/min相近的机床转速为150 r/min所以实际切削速度v=56.52 m/min(3) 计算切削工时，t=4min工序IV 以一面两销定位，钻像2-①20孔(1) 加工条件工件材料：HT150,铸件。
加工要求：钻铢2-①20孔机床：X53立式铢床刀具：采用钻健的形式，先用中19高速钢钻头钻出底孔，再用中20健刀精加工①先用中19钻头钻底孔根据《组合机床切削用量计算》表9,选取f二0. 2 mm/r, v=40m/min所以咛普二器二670 r/min按机床选取n=600r/min实际切削速度v=35. 796m/min②用中20成型镯刀进行镯孔根据《组合机床切削用量计算》选取f=0. 15mm/r, v=70m/min所 Wn-T=H^=581r/min按机床选取n=600 r/min实际切削速度v=37. 68 m/min(3) 计算切削工时钻削时间:t =2.3 min校削时间:t =1.2 min总切削时间:t=3.5 min工序V 检查3、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具经过与指导老师协商，决定设计第一道工序——铢底面A的铢床夹具本夹具将用于 X52立式铢床刀具采用成都成量工具有限公司的面铢刀刀柄及立装式立铢刀，刀具直 径6160刀片材料P/K,型号LZ1282,适用加工材料为铸铁等3.1问题的提出本夹具主要用来铢工件底面A,粗精铳-一次完成。
在本道工序加工时，主要应考虑如 何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题3. 2夹具设计（1） 定位基准的选择前期方案分析过程中，是将2-020孔圆弧面为粗基准，因此本工序可以2-020孔圆 弧面以及辅助支撑定位进行加工，主要的是设计出的夹具需要定位迅速可靠2） 切削力及夹紧力计算（3） 定位误差分析（A）定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一•面及两销圆柱销产生 的X （Y）方向定位误差△ =0. 043+0. 043+0. 046=0. 13。