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1、河南机电高等专科学校机械制造技术课程设计说明书目录第1章 零件的分析31.1零件的形状31.2零件的工艺分析4第2章 毛坯设计62.1毛坯的选择62.2毛坯尺寸和公差72.3设计毛坯图8第3章 机械加工工艺过程设计103.1定位基准的选择103.2表面加工方法的选择113.3加工阶段的划分143.4工序顺序的安排143.5制定加工工艺路线18第4章 工序设计214.1选择机床，根据不同的工序选择机床214.2工艺装备的选择234.3确定机械加工余量244.4工序尺寸及公差的确定264.5切削用量的选择27第5章 基本时间的确定285.1时间定额的定义285.2时间定额的组成295.3工时定额的
2、计算30第6章 夹具设计316.1 定位基准的选择316.2压紧元件的选择316.3切削力及夹紧力的计算316.4误差分析与计算336.5夹具设计及操作的简要说明34参考文献34附：连接座机械加工工艺过程卡、工序卡第1章 零件的分析1.1零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。1.2零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，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：(1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端
3、面，1250-0.025外圆，100内圆，倒角，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。(2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；121h7的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为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
4、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1250-0.025外圆Ra6.3IT8IT10粗车-半精车100内圆Ra25IT11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IT11以下粗车-半精车121h7外圆Ra3.2IT8IT10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2章 毛坯设计2.1毛坯的选择毛坯选择时应考虑的因素：(1) 零件的材料及机械性能要求 零
5、件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。 (2) 零件的结构形状与外形尺寸(3) 生产纲领的大小(4) 现有生产条件(5) 充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。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
6、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=3000件/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=Qn(1+)=3330件/年 2.2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HT
7、200得机械加工余量等级E-G级选择F级。2.2.1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。2.2.2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.
8、3机械制造工艺设计手册831.32.3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。（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: 第3章 机械加工工艺过程设计 3.1定位基准的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准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。在最初的工
9、序中只能选择末加工的毛坯表面作为定位基准，这种表面称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准称为精基准。另外，为满足工艺需要而在工件上专门设置或加工出的定位面，称为辅助基准，如轴加工时用的中心孔、活塞加工时用的止口等。定位基准的选择原则：应先精基准，再粗基准。 3.1.1精基准的选择 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合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。精基推选择应保证相互位置精度和装夹准确方便、一般应遵循如下原则。精基准的选择原则：(1) 基准重合原则 (2) 基
10、准统一原则 (3) 自为基准原则 (4) 互为基准原则 (5) 便于装夹原则3.1.2粗基准的选择粗基准选择原则(1) 选择重要表面为粗基准 (2) 选择不加工表面为粗基准 (3) 选择加工余量最小的表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 (5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次3.2表面加工方法的选择零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。在拟定工艺路线时，出首先要考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中于分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排问题。 在生产过程中按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(
11、铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、位置(装配)和性能(热处理)使其成为成品的过程称之为工艺过程。因此，工艺过程又可具体地分为铸造、锻造、冲压、焊接t机械加工、热处理和装配等工艺过程。3.2.1加工经济精度 各种加工方法（如车、铣、刨、磨、钻等）所能达到的加工精度和表面粗糙度是有一定范围的。任何一种加工方法，如果由技术水平高的熟练工人在精密完好的设备上仔细地慢慢地操作，必然使加工误差减小，可以得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，但却使成本增加；反之，若由技术水平较低的工人在精度较差的设备上快速操作，虽然成本降低，但得到的加工误差必然较大，使加工精度降低。所以，选择表面加工方法时，应当使得工件的
12、加工要求与之相适应。表3-1 外圆加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度加工方法加工性质加工经济精度（IT）表面粗糙度Ra/m车粗车半精车精车金刚石车1312111087658010102.551.251.250.02外磨粗磨半精磨精磨精密磨镜面磨988776655101.252.50.631.250.160.320.080.080.008研磨粗研精研6550.630.160.320.04超精加工精精密550.320.080.160.01砂带磨精磨精密磨6550.160.020.040.01滚压761.250.16表3-2孔加工方法的加工经济精度及表面粗糙度加工方法加工性质加工经济精度（IT）表面粗糙度Ra/m钻实心材料1211202.5扩粗扩铸或冲孔后一次扩精扩121211102010102.5铰半精铰精铰细铰1110987610551.251.250.32拉粗拉精拉11109752.52.50.63镗粗镗半精镗精镗细镗121110876201010551.251.250.32内磨粗磨精磨987101.251.250.32研粗研精研6551.250.320.320.01滚压870.630.16表3-3平面加工方法的加工经济精度及表面粗糙度加工方法加工性质加工经济精度（IT）表面粗糙度Ra/m
