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1、机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计剃齿机Y4232C右顶针架体的机械 加工工艺规程及相关工序的专用夹具。 设计者指导老师东南大学机械工程学院序言1、零件的分析41.1零件的作用41.2零件的工艺分析42、工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式42.2基准面的选择52.3制定工艺路线52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5确定切削用量及基本工时72.5.1工序4粗铳半精铳精铳的切削用量及工时72.5.2工序6粗铳半精铳精铳右端面92.5.3工序7粗镇精镇浮动锤孔92.5.4工序9钳工钻各个孔103、专用夹具设计113.1设计宗旨113.2对机床专用夹具的基本要求： 123.3
2、定位基准的选择123.4自由度限制的考虑123.5夹紧装置的选择123.6零部件的选用12东南大学机械工程学院机械制造工程原理课程设计任务书一、设计题目设计剃齿机Y4232C右顶针架体零件的机械加工工艺规程及相关 工序的专用夹具。二、原始依据1. 生产类型：成批生产；2. 零件图样。三、设计内容1. 零件图1张（选做）；2. 毛坯草图1张；3. 制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工 艺过程卡片及指定工序的机械加工工序卡片各1份。或填 入机械加工工艺过程综合卡片；4. 设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图1张,绘制所设计夹具的大件零件图1张；5. 编写设计说明书1份。学生姓名班级学号指导教
3、师年_月日序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了人学的全部基础课、技术基础课以及人部分专业 课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性总复习，也 是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，我希塑能够通过这次课程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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个 良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。1、零件的分析1.1零件的作用顶针是Y4232C剃齿机在加工工件是用于固定工件的重要部件，其中的右顶针架体是给 顶针提供支持
4、的固件。因此 该零件下底面需要与Y4232C剃齿机的导轨进行配合才能使顶 针根据工件人小进行相适应的调节;其次，右顶针架体的长孔是用来安装固定顶针的工作面, 所以也要求有很高的精度。1.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT20-40（老牌号），也就是HT200 （新牌号），根据机械设计 手册（第五版），下文简称机械手册，中常用机械工程材料：灰铸铁件的介绍 （GB/T9439-1988） HT200町承受较大弯曲应力，用于强度、耐磨性要求较高的较重要的零 件和要求保持气密性的铸件，如汽缸、齿轮、底架、机体等。有较好的耐热性和良好的减震 性，铸造性较好，需进行人工时效处理。确定材料性能后，仔
5、细观察图纸发现。该零件的设计基准有两个：下端面、右端面。其 中下端面确定重要的通孔0 65的中心线和各个端面；右端面确定上端面的各种孔。因此， 我们可以将零件分为两组加工表面，并且他们互相之间有一定的位置要求。2、底座下端面的加工读图我们知道这组加工面的粗糙度为：下底面粗糙度6.3；卞底面左导轨粗糙度1.6： F 底面右端三角槽顶面粗糙度6.3；三角槽斜面导轨粗糙度1.6：底座上表面凸台粗糙度6.3： 下底面左导轨刮10-13点；加工下底面宽15凹槽，粗糙度12.5：另外还要加工零件上顶 面粗糙度632.065H7孔的加工。065H7孔的粗糙度0.8；加工M8底孔，024總孔粗糙度6.3；加工
6、05孔，加I 01OH9 孔，粗糙度1.6；加工右端面下端03孔,粗糙度12.5；加工M8, 4*M6, 2*M5螺纹;065H7 孔右端面粗糙度1.6o将加工表面分成两组后，我们可以先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面，并 保证它们之间的位置精度要求。2、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式由于上文说到该零件材料为HT200,假设该零件是批量生产的，根据图纸该零件的最人 尺寸为227X160X176,总体来说并不是很人。所以可以采用砂型铸造机器造型的方法铸造 毛坯，这样既提高了生产效率，而且节约成为保证质量。2.2基准面的选择基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点
7、、线、面。按其功 用不同，基准可分为设计基准和工艺基准两人类。前文已经分析了该零件的设计基准。现在 需要确定零件的工艺基准。根据机械制造基础（唐宗军编）中叙述的，工艺基准又分为 工序基准、定位基准等。工序基准:工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工的表面，加工后的尺寸、形状、 位置的基准。定位基准：定位基准是在加工中用作定位的基准。定位基准又分为粗基准和精基准两种。 用作定位的表面，如杲是没有加工过的毛坯表面，则为粗基准：如为已经加工过的表面，则 称为精基准。我们现在需要的就是确定这两个基准，粗基准和精基准的确定都有相应的原则。根据机 械制造基础，我们可以知道：粗基准的选择原则：1）选择重要
8、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、加工面积人的表面为粗基准：5） 粗基准在同一加工尺寸方向上只能使用一次因此，考虑到065H7孔是该零件最重要的表面，且在图纸中和基准A、B都用平行度要 求，所以选择065H7内孔作为粗基准。精基准的选择原则：1）基准重合原则；2）基准统一原则：3）互为基准原则；4）自为 基准原则。所以在实际加工的时候，根据实际情况选择相应的基准，而且由于基准的选择会 影响相应工序和夹具的设计。2.3制定工艺路线工艺路线的拟定是工艺规程设计中的一项重要工作，其主要任务是解决表面加工方法的 选择，加工顺序的安排以
9、及整个工艺过程中工序的数量。首先，我们要确定零件各表面的加工方法。加工方法的选择可以按照被加工表面的加工 要求、材料性质等，选择合适的加工方法及加工路线。根据前文总结的加工表面，主要是平面和孔。依据机械制造基础表7-7各种加工方 法的经济精度和表面粗糙度及机械加工工艺手册表2.2-25各种加工方法人致能达到的 表面粗糙度，我们可以知道：下底面粗糙度63粗铳半精铳精铳卜底面右端三角槽顶面粗糙度63粗铳三角槽斜面导轨粗糙度1.6粗铳-半精铳-精铳底座上表面凸台粗糙度63粗铳-半精铳-精铳加工下底面宽15凹槽（耳座），粗糙度22.5粗铳零件上顶面粗糙度6.3粗铳-半精铳-精铳右端面粗糙度1.6粗铳-
10、半精铳-精铳065H7孔的粗糙度0.8粗锂-精锂-浮动锂加工M8底孔，014總孔粗糙度6.3钻孔-扩孔加工05孔，加I 01OH9孔，粗糙度1.6钻孔-扩孔-较孔加工下端03, M6底孔及上端M5底孔，粗糙度12.5钻孔加工M8, 4*M6, 2*M5螺纹攻丝考虑热处理的时候，为改善加工性能和金属组织一般会再机械加工前安排退火或正火。由于HT200的含碳量超过5%,所以用退火。另，零件图纸中，有要求进行时效处理，根据实用机械加工手册中时效处理的定义是，合金工件经固溶处理后在室温或稍高于室温保 温，以达到沉淀硬化目的。而且机械制造基础中说人工时效一般都安排在粗加工后，精加工之前进行。关于工序的安
11、排，一般遵循先粗后精，先主后次，先面后孔，先基准后其他等原则。所 以，根据零件加工组的特点，拟定以下机械加工工艺路线方案：工序一：砂型铸造，制造零件毛坯。工序二：热处理，退火改善加工性能。工序三：打标，根据065孔中心，在距孔中心132mm处划出卞面线并在底面标出导轨 和176mm上端面线工序四：粗铳半精铳-精铳，下表面、三角槽、底面凸台、两耳座及上端面工序五：钳工，刮底面和三角槽20-23点工序六：粗铳半精铳-精铳，零件右端面工序七：粗锂-精镇浮动锂 锂（D65H7孔到尺寸工序八：打标，以右端面为基准标出各个孔的位置工序九：钳工，将所有孔进行钻孔、有沉孔扩孔、较孔，并攻丝工序十：钳工，去毛刺
12、工序十一：终检2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定右顶针架体零件材料为HT200,由于我们假设零件是批量生产的，而且零件的轮廓尺寸 不人，故可以采用砂型铸造机器造型及壳型来提高生产率，保证加工质量。根据上述原始资料及加工工艺，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（参考实用机械加工手册马贤智编，以后简称加工手册）：1）根据加工手册表3-1 （GB/T11350-1989）查询得知材料为灰铸铁，选用砂型机器 造型及壳型加工余量等级为8-10/G级，我们选取10/Go由于最人尺寸为200mm左右，所 以根据表3-3与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（GB/m350
13、J989）基本尺寸为 160250mm区间内查的10/G的加工余量数值为单侧加工：5mm,双侧加工每侧的加工余量 4mm o2）根据表3-6铸件尺寸公差数值（GB/T6414-1986）得尺寸公差是4mm。从图纸的技 术要求我们知道铸件圆角为R3“5,我们取R43）毛坯基本尺寸上端面属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=176+5+4/2=183mm卜端面属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=132+5+4/2=139mm底座凸台属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=26+5+4/2=33mm右端面属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=195+5+4/2=202mm孔.065H7 属于双侧加工
14、，R=F-2RMA-CT/2=65-2 X 2.5-3.2/2=58.4mm其余尺寸由铸造获得。4）确定工序尺寸a）平面加工余量查加工手册表3424平面粗加工余量，每边留量3mm；表3-126平面的精加工 余量，被加工宽度=100:余量1mm,公差+03mm;100f300：余量1.5mm,公差+0.5mm。b）孔的加工余量查加工手册表3-110车、锂、较孔余量知：加工孔的直径粗锂精锂浮动锂公差58.46464.865+0.20c）加工孔，螺纹的余量M8第一次钻为7,攻丝得M82*M5-10H第一次钻为4,攻丝得M54*M6-12H第一次钻为5,攻丝得M6钻eiOH9第一次钻孔巾5,第二次钻孔
15、0 9.5：并较、精较巾10 一次性钻孔e 14孔2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序4粗铳半精铳精铳的切削用量及工时粗铳平面时，由于该零件属于凸台、小平面的类型，所以选择立铳刀，而且立铳刀的选 择应遵循刀具半径小于零件内轮廓最小曲率半径P，粗加工内轮廓面时，铳刀最人直径D= d+26sin（4）/2）-61/l-sin（t）/2）o已知粗铳包扌舌铳卞底面、底面凸台、三角槽、底面导轨和上 端面。1）确定背吃刀量ap背吃刀量ap （切削深度）指：垂直于进给速度方向的切削层最人尺寸。一般指工件上 已加工表面和待加工表面间的垂直距离。对于圆柱体工件的切削加工，指是的已加工表面和 待加工表面的直径差的1/2,即单边切削深度。在进给运动方向测量。把每分钟进给量 换算成每转进给量得到的是进刀量。所以：卜底面粗铳5mm半精铳1.5mm精铳0.5mm底面导轨粗铳1.5mm精铳0.5mm三角槽粗铳5.5mm
