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1、课 程 设 计 课程名称： 机械制造基础课程设计 设计题目： 年产量为100000件的套筒座的机械加工工艺规程及典型夹具设计 学 院： 现代农业工程学院 专 业： 农业机械化及其自动化 年 级： 101班 学生姓名： 李雄 指导教师： 苏微 日 期： 2013.7.1-2013.7.12 教 务 处 制课 程 设 计 任 务 书现代农业工程 学院 农业机械化及其自动化 专业 2010 年级学生姓名： 李雄 课程设计题目：年产量为100000件的套筒座的机械加工工艺规程及典型夹具设计 课程设计主要内容：1、 绘制套筒座零件的零件图和毛坯图。2、 设计套筒座零件的机械加工工艺规程，并填写：1） 整
2、个零件的机械加工工艺过程卡；2） 整个零件关键工序的机械加工工序卡。3、 以小组为单位设计某工序的夹具一套，绘出总装图。4、 编写设计说明书摘要 机械制造技术基础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，也只有通过实践才能培养学生理论联系实际的能力和独立工作能力。机械制造课程设计是我们在学完大学的全部基础课程、技术基础课程以及大部分专业课程之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前，对所学的各门课程的一次深入的
3、综合性的总复习。因此，它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。因此，机械制造技术基础课程设计应运而生，也成为机械类专业重要实践课程。机械制造基础课程设计的前提课程是机械设计，机械制造基础，学生在设计中要自觉培养自己的独立工作能力，在综合选修课程知识和参考参考各种设计资料的基础上，勤于思考，大胆创新。并要主动争取指导老师的指导，虚心向老师请教，特别是加强生产实践经验方面的请教，力争圆满完成设计工作。关键词：套筒座，夹具，切削用量，设计，工艺.序言学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学
4、生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，并进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。本次课程设计,是在学完相关专业基础课程后，经过生产实习取得感性知识后的一个重要的实践性教学环节。学生通过本课程设计，获得综合运用过去学课程知识的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。其目的是：（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成
5、夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。（5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础 （6）通过机械设计训练，培养学生综合运用机械设计基础知识及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料等相关知识的能力。（7）课程设计过程也是理论联系实际的过程，学会使用手册、查询相关材料，对运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次综合训练，提高技能水平。 目录一 零件的分析.61
6、.1分析零件的作用及技术要求.61.2零件的工艺分析.6二 毛坯铸造.7三. 机械加工工艺规程设计.83.1选择定位基准.83.2零件加工工艺路线.93.3零件的加工表.93.4刀具的选择.103.5底座孔的加工工艺步骤.11四 专用夹具设计.124.1设计要求.124.2计算切削力.124.3 夹紧力估算.124.4夹具结构设计及操作简要说明.134.5铣床夹具对刀块位置尺寸的确定.13五设计心得.14六主要参考文献.15一零件的分析1.1 分析零件的作用及技术要求 套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧套筒的作用。技术要求有套筒座的圆角为R3-R5，倒角1.5，套筒支承孔是重要表面
7、，所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基准，所以底面的粗糙度也有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，还有套筒支承孔自身有个圆柱度要求。具体的要求是：套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是0.01；支承孔中心到底面尺寸为800.02，支承孔尺寸要求为50H7套筒支承孔内表面粗糙度R值为1.6；底面的表面粗糙度要求是R值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是R值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是R值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是R值为12.5。1.2 零件的工艺分析套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两端面。因为这是
8、与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到6.3就可以了。分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性：本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时效处理，即将铸件重新加热到530-620C，经长时间保温（2-6h），利用塑性变形降低应力
9、，然后在炉内缓慢冷却至200C以下出炉空冷。经时效退火后可消除90%以上的内应力。该零件的机械加工工艺性我觉得很好，因为其结构工艺性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便于退刀。另外还有2个加强筋。重要加工面都有技术要求，符合使用性能。零件图如图二 毛坯铸造 根据生产纲领的要求，本零件是大批生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编） 零件材料为HT250钢，采
10、用金属型铸造，精度可达到3.210，因此毛坯的加工余量比较小。三. 机械加工工艺规程设计3.1选择定位基准该零件的重要加工表面是支承孔50H7，其与底面A有平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，粗基准的选择应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A，根据以重要加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的10.5提高到10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。支承孔为重要加工表面，精
11、度要求高，故采用左右支承孔互为基准，反复加工，可以保证零件图技术要求所以粗基准就是毛坯支承孔和底面台阶孔平面，精基准就是底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。3.2零件加工工艺路线加工表面粗糙面度尺寸精度尺寸公差形位公差加工方法底面ARa 1.6IT7无铣支承孔左右端面Ra 6.3无35无铣支承孔Ra1.6IT7平行度0.01圆柱度0.01镗6个底座孔无无无钻、扩螺纹孔平面Ra12.5无3无铣螺纹无无M6无攻丝3.3零件加工工序表：工序10铸造毛坯工序20粗铣底面A以两端面为粗基准面，保证底面到中心线的尺寸为81.7mm工序30半精铣底面A以两端面为粗基准面，保证底面到中心线的尺寸为mm工序40 精铣底面A以两端面为粗基准面，保证底面到中心线的尺寸为mm工序50粗铣左端面，以底面为精基准，保证长度为mm工序60粗铣右端面，以底面为精基准，保证长度为mm工序70半精铣左端面，以底面为精基准，保证长度为mm工序80 半精铣右端面，以底面为精基准，保证长度为mm工序90 粗铣螺纹孔端面，保证端面到中心线的尺寸为mm工序100粗铣孔端面，保证孔端面到底面的尺寸为mm工序110粗镗孔，保证孔的尺寸为48.7mm工序120半精
