沈阳工业大学-机械制造工艺课程设计说明书fxpd.docx

机械制造工艺课程设计说明书机械制造造工艺课课程设计计计算说明明书设计题目目：机械械加工工工艺规程程及卡具具设计专业班级级：机自自09004班学号：009011011103设计者：郑永宽宽指导老师师：孙凤凤、金映丽丽20122年8月28日目录绪论课程程设计要要求1第一节课课程设计计要求11第一章 CA661400大拨叉叉零件图图的分析析与绘制制2第一节绘绘制CAA61440大拨拨叉零件件的布图图2第二节绘绘制CAA61440大拨拨叉的零零件图33第二章 CAA61440大拨拨叉毛坯坯图尺寸寸的计算算与绘制制4第一节绘绘制CAA61440大拨拨叉毛坯坯图的布布图4第二节 CCA61140大大拨叉毛毛坯图尺尺寸的计计算52.2.1 生产纲纲领的计计算52.2.2 生产类类型的确确定62.2.3 毛坯制制造方法法的确定定62.2.4 铸件尺尺寸公差差等级CCT的选选用62.2.5 铸件机机械余量量等级MMA的确确定62.2.6 铸件机机械加工工余量的的选用662.2.7 铸件尺尺寸公差差值的确确定72.2.8 CA661400大拨叉叉毛坯图图的绘制制7第三章编编制机械械加工工工艺规程程8第一节零零件的工工艺分析析8第二节确确定毛坯坯件的制制造形式式83.2.1 制制定工艺艺路线883.2.2 机械加加工余量量、毛坯坯尺寸及及工序尺尺寸的确确定111铸件机械械加工余余量的选选用111铸件尺寸寸公差值值的确定定12第四章钻钻车床拨拨叉25、60卡具的设计211第一节卡卡具设计计方案的的确定221第二节定定位原件件的选用用244.2.1钻套套、衬套套、钻模模板设计计与选用用24快换钻套套的选用用24固定衬套套的选用用26V形块的的选择227开槽沉头头螺钉选选择299参考文献献30绪论课程程设计要要求第一节课课程设计计要求1题目目：CA661400典型零零件机械械加工工工艺规程程及典型型工序夹夹具设计计1）车床床变速大大拨叉（PP2122） 2）车车床变速速小拨叉叉（P2216） 3）车车床三杠杠托架（PP2155） （每每名学生生只做其其中一个个零件）。2生产产纲领：年产量量:50000台台 每台件件数：11件， 废品率率：1% 备品率率：5%3设计计要求： 绘制制被加工工零件图图 2#图图纸 1张张 绘绘制毛坯坯图 2#图纸 11张 机机械加工工工艺过过程综合合卡片 1# 图纸 1张 某某工序夹夹具总装装配图 0# 或1# 图纸纸 1张张 设计计说明书书 60000字以以上第一章CCA61140大大拨叉零零件图的的分析与与绘制第一节绘绘制CAA61440大拨拨叉零件件的布图图在绘制CCA61140大大拨叉零零件的时时候我们们按照11：1的的比例，所所以我们们选择在在A2（594mm×420mm）图纸上布图。图1.11.1第二节绘绘制CAA61440大拨拨叉的零件图在绘制CCA61140大大拨叉零零件的时时候我们们是按照照1：11的比例例画，所以我我们选择择在A22（5994mmm×4220mmm）图纸纸上绘制制零件图图。图1.22.1第二章CCA61140大大拨叉毛毛坯图尺尺寸的计计算与绘绘制第一节绘绘制CAA61440大拨拨叉毛坯坯图的布图图在绘制CCA61140大大拨叉毛毛坯的时时候我们们是按照照1：11的比例例画的，所以我们选选择在AA2（5594mmm×4420mmm）图图纸上布布图。 图2.1.11第二节 CCA61140大大拨叉毛毛坯图尺尺寸的计算2.2.1 生产纲纲领的计计算在制定机机械加工工工艺规规程时，必必须知道道产品的的生产纲纲领。生产纲领领：包括括备品率率和废品品率在内内的该产产品（或或零件）的的年产品品。零件的生生产纲领领通常按按下式计计算：N=Qn1+%(1+%) 式中中 NN零零件的生生产纲领领（件/年）； Q产品品的年产产量（台台/年）；N每每年产品品中该零零件的数数量（件件/台）；%备品品率的百百分比；%废品品率的百百分比。 Q50000（台台/年）；N11（件/台）；%1%；%5%。N=Qn1+%(1+%)N=50001+1%1+5%=5302.5 （件/年） N553022.5（件件/年）；2.2.2 生产类类型的确确定 根据年年生产纲纲领为 5302.5（件/年）查表表2-11得生产产类型为为大批生生产。2.2.3 毛坯制制造方法法的确定定根据生产产类型和和制造特特点查表表2-33确定毛毛坯的制制造方法法为：金金属模机机械砂型型。2.2.4 铸件尺寸寸公差等等级CTT的选用用根据生产产类型和和制造方方法查表表4-22确定铸铸件尺寸寸公差等等级的范范围为88-100级，自自己选用用9级公公差等级级。2.2.5 铸件机机械余量量等级MMA的确确定根据铸件件机械加加工余量量等级的的范围为为8-110级和和工件的的制造方方法确定定铸件机机械余量量等级MMA为：G2.2.6 铸件机机械加工工余量的的选用根据铸件件尺寸公公差等级级CT（99级）、加加工余量量等级MMA（GG）和基基本尺寸寸按照表表4-11确定铸铸件机械械加工余余量。各个加工工表面的的机械加加工余量量为：25mm的孔的加工余量为：25 mm 长度为990mmm的表面面和槽的的加工余余量为：2.55mm长度为332×322的端面面的加工工余量为为：2.5mmm60mm的孔的加工余量为：2.5 mm 82mm孔的两端面的加工余量为：2.5 mm 2.2.7 铸件尺尺寸公差差值的确确定根据铸件件基本尺尺寸我们们查表44-5可可以确定定铸件尺尺寸公差差值。各个铸件件尺寸的的公差值值分别为为： 25mm的孔的尺寸公差值为：1.7 mm 长度为990mmm的表面面和槽的的尺寸公公差值为为：2.2mmm长度为332×322的端面面的尺寸寸公差值值为：11.8mmm60mm的孔的尺寸公差值为：2.0 mm 82mm孔的两端面的尺寸公差值为：2.2 mm 2.2.8 CA661400大拨叉叉毛坯图图的绘制制图2.33.1第三章编编制机械械加工工工艺规程程第一节零零件的工工艺分析析根据零件件图可以以看出零零件的主主要加工工表面，分分别为下下：1. 2-25mm的孔2. 60mm的孔3. 长度为990mmm的槽4. 82mm的两侧面5. 长度为990mmm的表面面6. 32 xx 322 mmm的端面面7. M22-1.55的螺纹纹第二节确确定毛坯坯件的制制造形式式 由于该该零件主主要是承承受压力力，故选选用材料料为HTT2000；根据据设计任任务书计计算出零零件的生生产纲领领53002.55件，生生产类行行为大批批生产，故故采用金金属模机机械砂型型，铸件件尺寸公公差为CCT9、机机械加工工余量等等级为MMA-GG。3.2.1 制制定工艺艺路线 方案案一：工序 工步步 工序说说明05 1 钻2-230+0.21 粗糙度要求为12.5 孔 2 扩孔孔至2-24.80+0.084 粗糙度要求为6.3 3 粗粗铰孔至至2-24.940+0.33 粗糙度要求为3.2 4 精精铰孔至至2-250+0.21 粗糙度要求为1.6 5 扩孔55至600+0.30 粗糙度要求为3.210 1 铣断82 粗糙度要求为6.315 1 铣32 x 990 端端面 粗粗糙度要要求为 6.3320 1铣铣直槽116H111 xx8H112 粗粗糙度要要求为66.3和和3.2225 1 铣82的两端面 粗糙度要求为3.230 1 铣 322 x 32顶顶面 粗糙度要求为6.335 1 钻孔孔至 200+0.21 粗糙度要求为6.3 2 粗铰铰孔至20.50+0.33 粗糙度要求为3.2 3 攻丝丝 M222 XX 1.540 1 去毛毛刺、锐锐边倒钝钝45 1 清洗洗50 1 检查查55 1 喷漆漆方案二： 工序 工序序说明05 粗粗、钻、扩扩、铰、精精铰225、60孔10 粗、精铣60、25孔下下端面。15粗、精铣25孔孔上端面面20 粗、精精铣60孔上上端面25 切断。30铣螺螺纹孔端端面。35钻22孔孔（装配配时钻铰铰锥孔）。40 攻M222×11.5螺螺纹。45 粗铣 半精铣铣 精铣铣槽所在在的端面面50 粗铣 半精铣铣 精铣16HH11的的槽。55 检检查。方案三：工序 工序说说明05 粗、精铣25孔孔上端面面。10 粗、精铣25孔下下端面。15 钻、扩、铰、精铰25孔孔。20 钻钻、扩、铰、精铰60孔孔。25 粗、精铣60孔孔上端面面30 粗粗、精铣60孔下下端面。35 切断。40 铣铣螺纹孔孔端面。45 钻22孔孔（装配配时钻铰铰锥孔）。50 攻M222×11.5螺螺纹。55 粗铣铣 半精精铣 精铣铣槽所在在的端面面60 粗、半精铣 精铣16HH11的的槽。65 检检查。通过以上上三个方方案的确确定，我我们从中中要选择择一个合合理的方方案作为为加工的的工艺路路线，经经选择我我们选择择方案一一。3.2.2 机械加加工余量量、毛坯坯尺寸及及工序尺尺寸的确确定铸件机械械加工余余量的选选用根据铸件件尺寸公公差等级级CT（99级）、加加工余量量等级MMA（GG）和基基本尺寸寸按照表表4-11确定铸铸件机械械加工余余量。各个加工工表面的的机械加加工余量量为：25mm的孔的加工余量为：25 mm 长度为990mmm的表面面和槽的的加工余余量为：2.55mm长度为332×322的端面面的加工工余量为为：2.5mmm60mm的孔的加工余量为：2.5 mm 82mm孔的两端面的加工余量为：2.5 mm 铸件尺寸寸公差值值的确定定根据铸件件基本尺尺寸我们们查表44-5可可以确定定铸件尺尺寸公差差值。各个铸件件尺寸的的公差值值分别为为： 25mm的孔的尺寸公差值为：1.7 长度为990mmm的表面面和槽的的尺寸公公差值为为：2.2mmm长度为332×322的端面面的尺寸寸公差值值为：11.8mmm60mm的孔的尺寸公差值为：2.0 mm 82mm孔的两端面的尺寸公差值为：2.2 mm 计算工序序05的加加工尺寸寸工序 工步步 工序说说明05 1 钻2-230+0.21 粗糙度要求为12.5 孔 2 扩孔孔至2-24.80+0.084 粗糙度要求为6.3 3 粗粗铰孔至至2-24.940+0.33 粗糙度要求为3.2 4 精精铰孔至至2-250+0.21 粗糙度要求为1.6 5 扩孔55至600+0.30 粗糙度要求为3.2（1）.加工条条件 钻床：ZZ37刀具：锥锥柄麻花花钻、锥锥柄扩孔孔钻、高高速钢机机用铰刀刀、锥柄柄机用铰铰刀、锥锥齿套扩扩孔钻。计算：工步1ns=1000vd0=4.67 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.34m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=25.96sTf=Tj×20%=5.19sT作=Tj+Tf=31.15 s工步2ns=1000vd0=2.08 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.162m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=40.38sTf=Tj×20%=8.08sT作=Tj+Tf=48.46 s工步3ns=1000vd0=0.933 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.73m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=32.15sTf=Tj×20%=6.43sT作=Tj+Tf=38.6 s工步4ns=1000vd0=1.5 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.118m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=10.3sTf=Tj×20%=2.06sT作=Tj+Tf=12.36 s工步5ns=1000vd0=0.75 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.14m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=10.7sTf=Tj×20%=2.1sT作=Tj+Tf=12.8s计算工序序10的的加工尺尺寸工序 工步步 工序说说明10 1 铣断82 粗糙度要求为6.3（1）.加工条条件 铣床：XX62 （由由表8-7和ns确定）刀具：锯锯片铣刀刀 （表表9-220）D=2000mmmB=4d=322Z（细）=50计算： 已知：ap=4 mm (由刀具具B确定定)ae=17mm (由由工件确确定 )af=0.1mm/Z (由表66-166确定)v =0.3m/s (由由表6-15确确定)ns=1000vd0=1000×0.33.14×200=0.478 r/s取nw=0.5r/s（表8-16），实际切切削速度度：vw=d0nw1000=3.14×200×0.51000=0.314 m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=82+12.36+450×0.1×0.5=39.344 sTf=Tj×20%=39.344×20%=7.8688 sT作=Tj+Tf=39.344+7.8688=47.2 s计算工序序15的加工工尺寸工序 工步步 工序说说明15 1 铣32 x 990 端端面 粗粗糙度要要求为 6.（1）.加工条条件 铣床：XX52KK刀具：镶镶齿套式式面铣刀刀计算：工步1ns=1000vd0=1.25 r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.294m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=19.6sTf=Tj×20%=4sT作=Tj+Tf=23.6 s工步2ns=1000vd0=1.25r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.294m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=9.8sTf=Tj×20%=2sT作=Tj+Tf=11.8 s计算工序序20的加加工尺寸寸工序 工步步 工序说说明20 1铣铣直槽116H111 xx8H112 粗粗糙度要要求为66.3和和3.22（1）.加工条条件 铣床：XX60刀具：三三面刃铣刀计算：工步1ns=1.16r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.36m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=62.8sTf=Tj×20%=12.6sT作=Tj+Tf=75.4 s计算工序序25的加加工尺寸寸工序 工步步 工序说说明25 1 铣82的两端面 粗糙度要求为3.2（1）.加工条条件 铣床：XX62刀具：双双面铣刀刀计算：工步1ns=1/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.314m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=46sTf=Tj×20%=9.2sT作=Tj+Tf=55.2 s计算工序序30的加加工尺寸寸工序 工步步 工序说说明30 1 铣 322 x 32顶顶面 粗糙度要求为6.3（1）.加工条条件 铣床：XX52KK刀具：镶镶齿套面面式铣刀刀计算：工步1ns=1/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.25m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=51sTf=Tj×20%=10.2sT作=Tj+Tf=61.2 s计算工序序35的加加工尺寸寸工序 工步步 工序说说明35 1 钻孔孔至 200+0.21 粗糙度要求为6.3 2 粗铰铰孔至20.50+0.33 粗糙度要求为3.2 3 攻丝丝 M222 XX 1.5（1）.加工条条件 钻床：ZZ30440、ZZ5255刀具：高高速钢铰铰刀、细细柄机用用铰刀计算：工步1ns=5.33r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.35m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=37.3sTf=Tj×20%=7.46sT作=Tj+Tf=44.76 s工步2ns=3.3r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.212m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=29sTf=Tj×20%=5.8sT作=Tj+Tf=34.8s工步3ns=2.17r/s取实际切切削速度度：vw=d0nw1000=0.15m/sTj=l+l1+l2Z·af·nw=22.2sTf=Tj×20%=4.1sT作=Tj+Tf=26.6 s第四章钻钻车床拨拨叉25、60卡具的设计第一节卡卡具设计计方案的的确定设计钻、铣、扩车车床拨叉叉25、60铣床卡卡具。在确定夹夹具设计计方案时时应当遵遵循的原原则是： 确保工工件的加加工质量量； 工艺艺性好，结结构尽量量简单； 使用用性好，操操作省力力高效； 定位位、夹紧紧快速、准准确，能能提高生生产率； 经济济性好，制制造成本本低廉。确确定最合合理的设设计方案案。 确确定定位位方案，设设计定位位装置。定定位应符符合“六六点定位位原则”。定定位元件件尽可能能选用标标准件。 确定定夹紧方方案，设设计夹紧紧机构。夹夹紧可以以用手动动、气动动、液压压或其它它动力源源。重点点应考虑虑夹紧力力的大小小、方向向、作用用点，以以及作用用力的传传递方式式，保证证不破坏定定位，不不造成工工件过量量变形，不不会有活活动度为为零的“机机构”，并并且应满满足生产产率的要要求。 确定定夹具整整体结构构方案。定定位、夹夹紧确定定之后，还还要确定定其它机机构，如如对刀装装置、导导引元件件、分度度机构、顶顶出装置置等。最最后设计计夹具体体，将各各种元件件、机构构有机地地连接在在一起。 夹具精精度分析析。在绘绘制的夹夹具结构构草图上上，标注注出初步步确定的的定位元元件的公公差配合合关系及及相互位位置精度度，然后后计算定定位误差差，根据据误差不不等式关关系检验验所规定定的精度度是否满满足本工工序加工工技术要要求，是是否合理理。否则则应采取取措施（如如重新确确定公差差、更换换定位元元件、改改变定位位基准，必必要时甚甚至改变变原设计计方案），然然后重新新分析计计算。 夹具夹夹紧力分分析。首首先应计计算切削削力大小小，它是是计算夹夹紧力的的主要依依据。通通常确定定切削力力有以下下三种方方法： 由经验验公式算算出； 由单单位切削削力算出出； 由手手册上提提供的诺诺模图（如如M-PP-N图图）查出出。根据据切削力力、夹紧紧力的方方向、大大小，按按静力平平衡条件件求得理理论夹紧紧力。为为了保证证工件装装夹的安安全可靠靠，夹紧紧机构（或或元件）产产生的实实际夹紧紧力，一一般应为为理论夹夹紧力的的1.552.5倍。（一）问问题的提提出在给定的的零件中中，对本本步加工工的定位位提出具具体的要要求是一一定的公公差，定定位要求较较高。因因此，本本步的重重点应在在保证工工件的定定位，来来保证三三个孔的的尺寸。具体要求求：1、保保证孔的尺寸寸。 2、保保证图中中其它的的标尺寸寸。（二）分分析资料料 1：本本到工序序为中期期加工孔孔25、60尺寸寸公差比比较小，所所以要保保证工件件有合适适的定位位， 2：本本工序加加工的要要求主要要保证位位置尺寸寸，对孔孔的要求求很高。 3：大大批生产产，工艺艺并不很很复杂，所所以夹具具应当简简化结构构，降低低夹具设设计成本本与制造造成本，提提高经济济效益4：切削削力和卡卡紧力计计算本步加工工可按钻钻削估算算卡紧力力。实际际效果可可以保证证可靠的的卡紧。（三）确确定结构构方案 1、定定位方式式：为保保证加工工时将零零件的位位置固定定，必须须限制66个方向向的自由由度。为为了方便便装夹，故故采用一一个面两两个v形形定位快快。 22、 选选择定位位元件，设设计定位位装置 一个面面，两个个v形块块。图4.11.1（四）设设计制定定夹具主主要技术术条件 1： 首先保保证孔25、60尺寸寸。 2 ：其次要要保孔25、60的尺尺寸的表面粗粗糙度不不大于11.6和和3.22。第二节定定位原件件的选用用4.2.1钻套套、衬套套、钻模模板设计计与选用用快换钻套套的选用用工艺孔的的加工只只需钻切切削就能能满足加加工要求求。故选选用可换换钻套（其其结构如如下图所所示）以以减少更更换钻套套的辅助助时间。图4.22.1快快换钻套铰工艺孔孔钻套结结构参数数如下表表4.22.1：表4.22.1钻钻套dHD公称尺寸寸允差>22262635+0.0033+0.00175246125.532.55132.5555°>55626078+0.0030+0.001110094167441.55870°固定衬套套的选用用图4.22.2 固定衬衬套其结构参参数如下下表4.2.22：表4.22.2固固定衬套套dHDC公称尺寸寸允差公称尺寸寸允差>2226+0.0041+0.00202635+0.0033+0.001713>5562+0.0060+0.00306078+0.0039+0.00201.54V形块的的选择1.固定定V形块块图4.22.3表4.22.32.活动动V形块图4.22.4表4.22.4423545520.00300.0060200.00200.00727020406.5开槽沉头头螺钉选选择其他零部部件和最最后的卡卡具装置置以设计计图纸为为准。参考文献献1、徐徐嘉元，曾曾家驹主编机机械制造造工艺学学机械械工业出出版社97.82、赵赵家齐：机械械制造工工艺学课课程设计计指导书书，机机械工业业出版社社3、李李益民主主编：机机械制造造工艺设设计简明明手册，机机械工业业出版社社4、艾艾兴 肖诗纲纲主编.切削削用量简简明手册册. 机械工工业出版版社, 1199445 、浦林林祥主编编.金金属切削削机床夹夹具设计计手册.机械工工业出版版社, 199846、王王启平主主编机机床夹具具设计哈哈工大出出版社 85.127、东东北重型型机械学学院主编编机床床夹具设设计手册册上海海科学技技术出版版社880.118、徐徐灏主编编机械械设计手手册机机械工业业出版社社911.99、机机械制造造工艺学学、机机床夹具具设计 （教材材）10、孙丽丽媛主编编，机机械制造造工艺及及专用夹具具设计指指导，冶冶金工业业出版社社2000211、机机械零件件设计手手册12、机机床夹具具设计图图册13、几何何量公差差与检测测第五五版 甘永立立 主编编 上海科科学技术术出版社社 36