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1、机械制造技术基础课程设计专业：机械工程及自动化年级： 2011级学号： 201101030237姓名： 赵国存机械制造技术基础课程设计说明书年产量为8000件的KCSJ-14曲柄的机械加工工艺规程及典型夹具专业：机械工程及自动化年级： 2011级学号： 201101030237姓名： 赵国存2013-2014学年春夏季学期课程设计任务书工学院 机械工程及自动化专业 2011级学生姓名：赵国存课程设计题目：年产量为8000件的KCSJ-14曲柄的机械加工工艺规程及典型夹具课程设计主要内容：1. 绘制零件的零件图及毛坯图2. 设计零件的机械加工工艺规程，并：（1）设计绘制某一道工序的夹具总装图（2
2、）填写整个零件的机械加工工艺过程卡；（2）填写所设计夹具的工序的机械加工工序卡；3. 编写设计说明书。设 计 指 导 教 师 （签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年 月 日课程设计学生成绩评定表评 分 指 标满分值评分合计总成绩平时表现（权重25%）学习态度和努力程度5独立工作能力5工作作风严谨性5文献检索和利用能力5与指导教师探讨能力5设计的数量和质量（权重25%）方案选择合理性3方案比较和论证能力3设计思想和设计步骤3设计计算及分析讨论3设计说明书内容完备性3设计说明书结构合理性2设计说明书书写工整程度2设计说明书文字内容条理性2设计是否有应用价值2设计是否有创新2工艺规程卡（权重1
3、0%）填写是否认真规范5工艺过程是否正确合理5图纸（权重20%）图样标准化程度及图面质量10图样表达正确程度10答辩（权重20%）表达能力4报告内容8回答问题情况6报告时间2指导教师评语： 指导教师（签字）： 年 月 日目录1 零件分析71.1零件的作用71.2零件的工艺性分析71.3零件的生产类型82确定毛坯类型绘制毛坯简图82.1毛坯的形式82.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量82.3绘制毛坯图93工艺规程设计93.1制定零件的机械加工路线9选择定位基准9零件表面加工方法的选择103.1.3 制定工艺路线113.2 机械加工工序设计（选择加工设备与工艺装备）12选择机床12选择夹具13选
4、择刀具13选择量具14确定工序尺寸 孔的工序尺寸的设计143.3确定切削用量及基本时间15工序粗、精铣端面切削用量15钻削加工切削用量的选择16基本时间17基本时间的计算17辅助时间定额的计算19其他时间计算204专用夹具设计214.1确定定位方案，选择定位元件214.2确定导向装置214.3确定夹紧机构224.4确定其他装置224.5设计夹具体24参考文献25课程设计概述机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。课程设计的目的能熟练运用机械制造技术基础
5、课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。零件图1 零件分析1.1零件的作用通过对该零件的零件图的重新绘制知原图样的视图是符合要求的，尺寸、公差及技术要求比较齐全。该零件属于典型的曲柄类零件，而且为曲柄。因此，其主要的要素应该包括两侧面，大、小头孔。另外，还有其他的辅助要素：小
6、头和大头的径向孔以及柄身部分的铸造结构。它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。表面质量要求也不是很高，还是比较容易加工得到的，应该说，这个零件的工艺性较好。1.2零件的工艺性分析零件的材料为HT250，灰铸铁铸造性能好，生产的工艺简单，但塑性较差、脆性高，这也是它的缺点，因此不适合磨削，适合铣削加工，为此以下是曲柄需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔10H9以及与此孔相贯的4的孔和9的端面，并且要倒角。2、大头孔18H8以及与此孔相贯的4的孔和9的端面，并且要倒角。3、端面A和B、小头孔1和小头孔2与大头端面的垂直度误差为0.05mm。4、对小孔10
7、H9还有一定的位置要求，小头孔1与大头孔相隔100mm；小孔2与大头孔相70mm。由上面分析可知，可以粗加工曲柄的端面A和B，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工大头孔和小头孔以及径向孔和径向孔的端面，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法所能达到的的经济精度及机床所能达到的位置精度，因为曲柄零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常用的加工方法和常用的加工工艺均可保证上述的精度和要求。各个零件的加工要求和位置精度加工面加工精度要求值大头两端面17，未注公差尺寸，是小头孔的基准面1.6小头两端面17.，未注公差尺寸，是小头孔的基准面1.6相贯孔端面3个的端面均需加工，表面质量一般12.
8、5大头孔18H8，并且还要倒角1.6小头孔110H9，与大头孔相隔100mm，并且还要倒角1.6小头孔210H9，与大头孔相70mm，并且还要倒角1.6大头孔径向孔4与孔相贯3.2小头孔1径向孔4与孔相贯3.2小头孔2径向孔4与孔相贯3.21.3零件的生产类型大批量的生产2确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1毛坯的形式零件结构比较简单，根据大批量的年生产纲领可知，毛坯可通过金属压力铸造的方法获得。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量查机械制造技术基础课程设计表5-11毛坯铸件典型的机械加工余量有：毛坯为灰铸铁，查表知金属型毛坯的机械加工余量等级DF,本方案等级选用F查机械制造技术基础课程设计表5-
9、8要求的铸件机械加工余量：零件最大外形尺寸为126mm，故铸件的加工余量为1.5mm，根据加工方法和工艺要求，可得到毛坯简答尺寸。零件厚度=17+1.5*2=20端面C、E到轴线的距离为11+1.0=12.0端面D到轴心线的距离为16+1.0=17.02.3绘制毛坯图3工艺规程设计3.1制定零件的机械加工路线选择定位基准 本零件是曲柄类零件，孔是其设计基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应该选择孔为定位基准，遵守基准重合的原则，选择18H8及它的端面为基准，由于本零件的全部表面都需要加工，而孔作为精基准要先加工，故应该选择端面为粗基准。 粗基准的选择：以零件的端面A（大头上端面）为主要的
10、定位粗基准，以两个小头孔端面为辅助粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的端面B为主要的定位精基准，以两个小头孔端面为辅助的定位精基准零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有端面，孔，小孔，材料为HT250，按照公差的等级和表面的粗糙度的要求，参考机械制造技术基础课程设计，选择的机械加工方法如下： 上端面和下端面：未注公差尺寸，表面粗糙度Ra为1.6mm，需要进行粗铣和精铣加工。相贯孔端面：未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra12.5mm，粗铣即可。大头孔18H8：表面粗糙度为Ra1.6mm，并进行倒角，需要进行钻扩精铰。小头
11、孔2x10H9：表面粗糙度为Ra1.6mm，并进行倒角，需要进行钻扩精铰。大小头孔径向孔4：表面粗糙度为Ra3.2mm，用钻孔和铰孔的成型刀具加工就可以了。各表面的加工方法见下表曲柄零件表面加工方法的选择加工面加工方法的选择值上端面和下端面粗铣上粗铣下精铣上精铣下1.6相贯孔端面粗铣12.5大头孔钻扩精铰1.6小头孔1钻扩精铰1.6小头孔2钻扩精铰1.6大头孔径向孔钻，铰一次加工3.2小头孔1径向孔钻，铰一次加工3.2小头孔2径向孔钻，铰一次加工3.2 制定工艺路线 机械零件的加工工艺路线一般是先进加工基准面，先粗后精，先面后孔的原则，按照上述的原则，曲柄零件的加工工艺路线一根据曲柄零件的几何
12、形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领是大批大量的情况下 ,并尽量使工序集中来提高生产率，以便使生产成本尽量低。查机械制造工艺设计简明手册选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1 铸造毛坯2 粗铣30，2X20上端面，以毛坯为定位基准，采用X5020A立式铣床加专用夹具；3 粗铣30,2X20下端面，以30上端及2X20下面为定位基准，采用X5020A立式铣床加专用夹具；4 精铣30上端面，以铣削加工后的30，2X20下端面为定位基准，采用X5020A立式铣床加专用夹具；5 精铣30下端面，以磨削后的30，2X20上端面为定位精基准，采用X5020A立式
13、铣床加专用夹具；6 钻18H8孔，钻2x10H9孔,以30,2X10H9端面为基准，采用专用群钻加专用夹具；7 扩18H8孔，钻2x10H9孔,以30,2X10H9端面为基准，采用专用群钻加专用夹具；8 铰18H8，2x10H9的孔,以30,2X10H9端面为基准，采用专用群钻加专用夹具；9 粗铣3个9的端面，采用X5020A立式铣床加专用夹具；10 钻，铰三个径向孔4，采用Z5125B立式钻床加专用夹具；11 去毛刺和倒角12 检验入库年产量为8000件的曲柄的机械加工工艺过程卡红河学院机械加工工艺过程卡零件名称曲柄材料型号45年产量8000毛坯种类铸件批量大批每毛坯件数1工序号工序名称工序内容机床型号刀具01毛坯处理清砂、热处理（调制）02铣粗铣上、下端面X5020A面铣刀03铣精铣上、下端面X5020A面铣刀04钻、扩、铰钻3孔、扩3
