机械制造工艺学课程设计任务书.docx

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1、机械制造工艺学课程设计任务书 机械制造工艺学课程设计任务书 机械制造工艺学课程设计任务书题目设计接管底盖零件的机械加工工艺及工艺装备设计内容：1.产品零件图1张 2.产品毛胚图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1份 4.机械加工工序卡片1张 5.课程设计说明书 1份 6.夹具设计装配图 1张 7.夹具设计零件图 1张专业：数控技术班级学号：学生：指导老师：年月日课程设计说明书序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业之后进行的。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的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十

2、分重要的低位。 就我个人而言，我希望能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，为今后参加祖国的现代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，恳请指导老师给予指教。 目录：一、计算生产纲领，确定生产类型二、零件分析 1、零件作用(含用途) 2、零件的工艺分析（含技术要求、工艺性）三、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状 (1)选择毛坯 (2)确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量四、工艺规程的设计 1、基面的选择（1）粗基准的选择（2）精基准的选择五、制定工艺路线 1、工艺路线方案一 2、工艺路线方案二 3、工艺方案的比较

3、与分析六、确定切削用量及基本工时七、专用夹具设计八、总结九、参考文献1邹清主编.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2022 2李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社，2022 3艾兴等编切削用量简明手册北京：机械工业出版社，2022 4徐鸿本主编机床夹具设计手册沈阳：辽宁科学技术出版社，2022 5.于骏一等编.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2022 6.王斌武等编.机械制造工艺课程设计指导.桂林航天工业学院机械工程系 2022年内容：一、计算生产纲领，确定生产类型有题目已知条件可知:该零件为轻型零件,其生产纲领为4000件/年,查第13页表2.

4、3,可知该零件为中批生产. 二、零件分析 1、零件作用(含用途) 该底盖应用在某接管座机构中,底盖以?70孔套在接管座中,其作用有导通连接的作用,同时还可以通过底盖上端的?20孔进行观测的作用.除此外,该底盖和密封件配合可起到密封防尘的作用. 2、零件的工艺分析（含技术要求、工艺性）由 零件图可知,其材料为35钢,该材料有良好的塑性和适当的强度,工艺性 能较好,焊接性能尚可,广泛应用于各种结构零件. 由零件图可知, 它的质量要求有:(1)各焊接部要牢靠,不得有夹渣,裂纹等缺陷(2)试压1.2Mp不得有渗漏三、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状 (1)选择毛坯根据已给的零件图分析可得, 可选

5、择焊接件毛坯中的型材与 铸件焊接组合, 其底盖尺寸不大,且生产类型属于中批生产,为提高铸件 的生产率和铸件精度,宜采用砂型铸,用砂型铸造出來的铸件,其表面质 量与机械性能均较好,且砂型铸造适用与成批生产.由于 ?20mm,?25mm,?34mm,?30mm,?40mm,?70mm的孔需要铸造出來,故还需要 安放型心.此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理. (2)确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由中表2.72.10可以确定: 1.毛坯铸件的尺寸公差及机械加工余量根据GB/T 6414-1999规定,铸 件的机械加工余量分10个等级,由小到大分别称A , B , C , D , E

6、, F , G , H , J 和 K 级,其中A ,仅适用与特殊场合.由接管底盖的功用和 技术要求,以及其毛坯制造方法,该底盖机械加工余量等级选择级, 公差等级选择12. 2.根据表.可确定该铸件加工表面 的加工余量,所得结果列于下表中: 基本尺寸/公差/加工余 量等级加工余量/计算结果/mm 底面18 CT12/J 单侧余 量6 24 孔?25 CT13/H 单侧余量4 17 孔?34 CT13/H 单 侧余量4 21 孔?20 CT13/H 单侧余量4 14 圆柱?44顶面 CT13/H 余量4 58 孔?70 CT13/H 单侧余量4 62 孔?30 CT13/H 单侧余量 4 22

7、孔?40 CT13/H 单侧余量 4 32 四、工艺规程的设计 1、基面的选择基面的选择是工艺规程设 计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提 高生产效率，否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零 件大批报废，使生产无法进行。 （1）粗基准的选择对于一般的圆柱类零件来说，以外圆作为粗基 准是完全合理的。所以，加工?34mm内孔和车M34X1外螺纹时，以?34mm 外圆柱面为粗基准；加工?20mm、?30mm内孔时，以?44mm外圆柱面为粗 基准；加工?40mm、?70mm内孔时，以?76mm外圆柱面为粗基准。加工 ?44mm上端面时，以?44m m圆柱底面为粗基

8、准。加工?76mm上端面时,以 ?76mm圆柱底面为粗基准。 （2）精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。 当设计基准与工序基准不重和时，应该进行尺寸换算。 五、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何 形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领 已确定为中批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用的夹具，并尽 量使工序集中起来提高生产效率。除此之外，还应考虑经济效果，以便 降低生产成本。 工艺路线方案： 1、工艺路线方案一：工序1：镗削?29mm内孔, 车螺纹M34X1。 工序2：镗削?25mm内孔,镗削?30mm内孔,镗削?20mm内孔。 工序3

9、：镗削?40mm内孔，镗削?70mm内孔。 工序4：铣?44mm上端面，铣?76mm上端面。 工序5：终检 2、工艺路线方案二：工序1：镗削?25mm内孔,镗削?30mm内孔,镗削?20mm内孔。 工序2：镗削?40mm内孔，镗削?70mm内孔。 工序3：镗削?29mm内孔,车螺纹M34X1。 工序4：铣?44mm上端面，铣?76mm上端面。 工序5：终检 3、工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先以?34mm外圆柱面为基准加工?29mm内孔和车螺纹M34X1。接着再以?44mm外圆柱面为基准加工?20mm、?30mm的内孔。然后，再以?76mm外圆柱面为基准加工?40mm

10、、?70mm内孔。最后，以?44mm 和?76mm两圆柱底面为基准加工其上端面。方案二是先以?44mm外圆柱面为基准加工?20mm、?30mm的内孔。接着再以?76mm外圆柱面为基准加工?40mm，?70mm内孔。然后，再以?34mm外圆柱面为基准镗削?29mm 内孔,车螺纹M34X1。最后，以?44mm和?76mm两圆柱底面为基准加工其上端面。 上述两个方案都是可以加工好零件的，但第二个方案在加工过程中到第三道工序才车螺纹，对于前三道工序的加工比较方便，所以我选择了 方案二。因此，最后的加工路线确定如下：工序1：镗削?25mm内孔,镗削?30mm内孔,镗削?20mm内孔。以?44mm外圆柱面

11、为基准，选用T68卧式镗床。 工序2：镗削?40mm内孔，镗削?70mm内孔。以?76mm外圆柱面为基准，选用T68卧式镗床。 工序3：镗削?29mm内孔,车螺纹M34X1。以?34mm外圆柱面为基准，选用T68卧式镗床和CA6140卧式车床。 工序4：铣?44mm上端面，铣?76mm上端面。以?44mm和?76mm圆柱的底面为基准，选用X63卧式铣床。 工序5：终检六、确定切削用量及基本工时工序1：镗削内孔。本工序采用计算法确定切削用量。 1、加工条件工件材料：35钢正火，b =0.53GPa，砂型铸。 加工要求：镗削?25mm内孔及?30mm内孔和?20mm内孔，表面粗糙度值为Rz0.8.

12、 机床：T68卧式镗床。 刀具：镗刀为YW2A320，尺寸为12mmX12mm。 2、计算切削用量（1）镗削?25mm内孔 1）确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为?17mm，分为粗镗-半精镗-精镗，所以其加工余量为4mm；1mmm。 2）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 3）计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。 计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 L=25-17/2（mm） =4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min （2） 镗削

13、?30mm内孔 1）确定确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为?22mm， 分为粗镗-半精镗-精镗，所以其加工余量为4mm；1mmm。 2）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课 程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 3)计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。 4)计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 L=30-22/2（mm） =4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min （3）镗削?20mm内孔 2）确定确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸 为?14mm，分为粗镗-半精镗-精镗，所

14、以其加工余量为3mm；1mmm。 2）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课 程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 3)计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。 4)计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 L=20-14/2（mm） =3mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.017min 工 序2：镗削内孔。 1、加工条件工件材料：35钢正火，b =0.53GPa，砂型铸。 加工要求：镗削?40mm内孔及?70mm内孔，表面粗糙度值为Rz0.8. 机 床：T68卧式镗床。 刀具：镗刀为YW

15、2A320，尺寸为12mmX12mm。 2、计算切削用量（1）镗削?40mm内孔 1）确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为?32mm，分为粗镗-半精镗-精镗，所以其加工余量为4mm；1mmm。 2）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课）程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 3）计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。 4）计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1，取 L=40-32/2（mm）=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min (2)镗削?70mm内孔 1）确定孔最大加工余量

16、：已知毛胚尺寸为?62mm，分为粗镗-半精镗-精镗，所以其加工余量为4mm；1mmm。 4）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 5）计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。计算切削工时：按工艺手册表6.2-1，取 L=25-17/2（mm）=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min 工序3：镗削内孔及车螺纹。 1、加工条件工件材料：35钢正火，b =0.53GPa，砂型铸。 加工要求：镗削?34mm内孔及车M34X1螺纹，表面粗糙度值为Rz0

17、.8. 机床：T68卧式镗床，CA6410卧式车床。 刀具：镗刀为YW2A320，尺寸为12mmX12mm。车刀为高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时ap=0.17,走刀次数i=4;精车螺纹时ap=0.08，走刀次数i=2。 （1）镗削?34mm内孔 1）确定孔最大加工余量：已知毛胚尺寸为?21mm，分为粗镗-半精镗-精镗，所以其加工余量为4mm；1mmm。 2）确定进给量f；由机械制造工艺课程设计指导（以下简称机械课）程指导）表3.9可得进给量f=0.52mm/r。 3）计算切削速度：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为100r/min。 4）计算切削工时：按工艺手册表 6.2-1，取 L=40-

18、32/2（mm）=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0 Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min （2）车M34X1螺纹 1）确定进给量：由机械课程指导表3.9得：粗车螺纹时：进给量f=0.16mm/r 精车螺纹时：进给量f=0.20mm/r 2）确定主轴转速：粗车螺纹时：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为160r/min；精车螺纹时：按机械课程指导表3.9可得主轴转速为250r/min。 （3）计算车螺纹工时：取切入长度L1=20mm。 粗车螺纹工时： T1=（L+L1/N.f）i=1.46min 精车螺纹工时：T2=L+L1/N.f）i=0.36min 所以车螺纹的总工

19、时为：T=T1+T2=1.46+0.36=1.82min 工序4：铣端面。 1、加工条件工件材料：35钢正火，b =0.53GPa，砂型铸。 加工要求：铣?44mm上端面，铣?76mm上端面。表面粗糙度为粗铣。 机床:X63卧式铣床。 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm，齿数Z=20。则 Ns=1000v/3.14dw=38r/min 再由机床使用说明书，取Nw=37.5r/min， 故实际切削速度为：V=3.14dwNw/1000=26.5m/min 当 Nw=37.5r/min时，工作台每分钟进给量fm应为 Fm=fzZNw=60mm/min 查机床说明书，正好有fm=60m

20、m/min,直接选用该值。 切削工时：由于是粗铣，利用作图法，可得出铣刀的行程 L+L1+L2=200mm。因此，机动工时为 Tm=L+L1+L2/fm=3.3min 七、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动 强度，通常需要设计专用夹具。 夹具设计：该零件由四个部件组成，这四个零件要用焊接的方法连 在一起组一个零件。 现分析如下：一、以的底盖和的圆套焊接成一个整体。由于加工精度 没有要求，加工基准为两圆套的中心线初步拟定方案如下图所示：夹 具设计说明： 1、该夹具中间部分能够保证与圆套的同轴度要求，下面 这个圆台可以保证圆套与其的同轴度要求。 2、在做这套夹具的时候要保证这两

21、段的同轴度要求才能够间接保证零 件的加工要求，精度等级详见零件图。 3、由于焊接过程会发生变形，故在定位圆套的圆台与定位圆套的交接附近开一圆环槽防止圆套变形翘起。 4、考虑装夹方便，在压紧装置上采取开口垫圈传递压力压紧工件，松开工件时可以节省时间，不需要完全把螺母拧出。 一、用一根心轴和两个定位套定位焊接两侧接管接头，加工基准为两接管的中心线。初步拟定方案如下图所示：夹具设计说明： 1、该夹具以一根心轴和两个定位套保证两个接管接头的同轴度。 2、该夹具通过定位两接管接头心轴和定位圆套的定位心轴孔轴线的垂直度保证两者的垂直度。 3、为了方便装夹工件，心轴一端采用偏心轮向工件施加压力。 4、心轴一段采用开口垫圈和螺母传递夹紧工件的压力，节省装夹时间。 5、为了防止一端的定位套脱落及复位要求，采用弹簧防脱和辅助复位。 夹具零部件设计： (1)夹具底座的设计夹具底座的主要目的是保证圆套和圆套的准确定位。 设计图如下所示：设计要求： 1、圆柱和圆柱为只要的摩擦面，故需要进行表面淬硬处理，以增加其耐磨性，延长夹具的使用寿命。 2、为保证圆套与圆套同轴度要求，由于零件未标注精度等级要求但是零件的同轴度也要适当的保证，所以圆柱和圆柱的同轴度定为。