机械制造工艺学连接座及其夹具课程设计.doc

重庆理工大学机械工程系机械制造技术课程设计题目：连接座零件的机械加工工艺规程制订及4XM5螺纹工序专用夹具设计内容：1.机械加工工艺过程卡片1套2.机械加工工序卡片1套3.专用夹具装配图及其零件图纸1份4.零件图及其毛坯图1份5.设计说明书1份姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化指导教师：杨翔宇目录1课程设计的题目···································12课程设计时间······································13课程设计的目的及其要求····························14设计内容··········································24.1零件的分析······································24.2零件的工艺分析···································34.3毛坯设计·········································54.4选择加工方法，拟定工艺路线·······················74.5加工设备及刀具、夹具、量具的选择················114.6切削用量的选择··································144.7基本加工时间的确定··································165、心得体会·········································176、参考文献·········································181、课程设计的题目连接座零件的机械加工工艺规程制订及4XM5螺纹工序专用夹具设计2、课程设计时间第十六周第十八周3、课程设计的目的及其要求3.1课程设计的目地机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：3.1.1熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。.从而培养制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，3.1.2通过夹具设计的训练，进一步提高夹具结构设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力。3.1.3熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。3.1.4在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。3.2课程设计的内容要求3.2.1对零件图进行工艺分析。3.2.2对零件进行分析后，初步拟定工艺路线、确定切削余量、绘制零件的毛坯图，填写机械加工工艺过程卡。3.3.3进行切削用量、机械加工时间等的计算和查表。3.3.4填写机械加工工序卡片。3.3.5对指定工序提出工装设计任务书。3.3.6根据工装设计任务书（教师指定）进行机床专用夹具设计，包括设计方案的确定、结构设计、定位误差和夹紧力的计算，绘制夹具装配图、零件图等等。3.3.7编写课程设计说明书。3.3.8进行课程设计答辩。4，设计内容4.1、零件的分析（见下图）4.1.1.零件的生产纲领依据设计要求Q=4000件/年，结合生产实际，根据参考文献【2】公式N=Qn（1+）（1+）其中：N零件的年产量Q产品的年产量n每台产品中该零件的数量备品率废品率连接座三维图连接座零件图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=4400件/年4.1.2、零件的作用该零件是离心式微电机水泵上的连接座，是用来连接水泵和电机的.左端125外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在100孔内，通过4个螺钉固定；右端121外圆与电动机机座连接,40孔与轴承配合,通过3个螺栓固定，实现水泵与电动机的连接，从而起连接固定作用4.1.3、零件的形状及其具体尺寸、公差如上图所示。4.2零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,要求耐磨的零件,通常可用作机座、泵体的连接座等。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：右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面、1210-0.04的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为50、内径为40+0.016-0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。其工序采取先粗车半精车精车。其中17.5、40+0.016-0的孔或内圆直接在车床上进行初镗半精镗，40+0.016-0的内圆的半精镗的基础上再精镗就可以了。左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面，1250-0.025外圆，100+0.026-0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+0.026-0的内圆孔有25的粗糙度要求。采用的工序可以是先粗车半精车精车。孔加工为钻孔-扩钻-扩孔。该零件上的主要加工面是40+0.016-0的孔，1250-0.025的外圆和1210-0.04的外圆。40+0.016-0孔的尺寸精度直接影响连接座与轴承的配合精度，1250-0.025的尺寸精度直接影响连接座与水泵的接触精度和密封性，1210-0.04的尺寸精度直接影响连接座与电机的接触精度和密封性。由参考文献【5】中有关和孔加工的经济加工精度及机床能达到的位置精度可知,上要求是可以达到的。零件的结构工艺性也是可行的。其具体过程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法右端面Ra12.5IT11以下粗车-半精车-精车1210-0.04外圆Ra3.2IT8IT10粗车-半精车-精车小凸台内侧40+0.016-0无IT11以下粗镗-半精镗-精镗小凸台端面Ra25IT11以下粗镗17.5中心孔无IT11以下钻孔-粗镗半精镗右7通孔无IT11以下钻通孔32的小凹槽Ra25IT11以下粗镗左端面Ra6.3IT8IT10粗车-半精车-精车1250-0.025外圆Ra6.3IT8IT10粗车-半精车-精车100035.00的内圆Ra25IT11以下粗镗半精镗倒角无IT11以下粗车左7通孔无IT11以下钻通孔M5-7H螺纹孔无IT11以下钻孔并攻丝4.3毛坯设计4.3.1毛坯的选择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：a型材、b锻造、c铸造、d焊接、f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。4.3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差4.3.2.1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。4.3.2.2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。4.3.2.3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HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。4.3.3、确定机械加工余量以单边端面的加工余量确定为例工序名称工序基本余量工序的经济精度工序尺寸工序尺寸及其公差和Ra精车0.5H76969Ra=1.6m半精车1.5H869+0.5=69.569.5Ra=3.2m粗车5H1069.5+1.5=7171Ra=12.5m毛坯H1271+5=7676Ra=25m根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为7mm。所以工件的总长为14+69=83mm。其他的加工余量以此类推（实际上就是乱来了，自己编一串数字就好了，但是要学会方法）4.3.4、确定毛坯尺寸由上面的计算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他们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。4.3.5、设计毛坯图根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。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。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。（毛坯图见附页）