机械制造工艺连接座课程设计-连接座机械加工工艺规程制定

连接器机械加工工艺规程机械制造工艺学课程设计设计计算说明书 设计题目：连接座机械加工工艺规程制定 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械制造与自动化 班 级： 15机制1班 姓 名： 学 号： 1501011021 指导老师： 完成日期： 2017年6月14日 目录第1节.前言.1第2节.零件的分析.22.1零件的功用分析.22.2零件的工艺分析.22.2.1左端面加工要求.32.2.2右端面加工要求.3第3节.工艺规程设计.53.1确定生产类型.53.2确定毛坯制造形式.53.3选择定位面基准.53.3.1精基准的选择.6 3.3.2粗基准的选择.6第4节.选择加工方法.74.1端面的加工.7 4.2外圆的加工.7 4.3內圆表面及台阶面的加工.7 4.4孔的加工.7 4.5.4XM5螺纹孔的加工.7 4.6倒角、去毛刺等.7第5节.制定工艺加工路线.8 5.1工序顺序安排.8 5.2确定工序路线.8第6节.确定加工余量及毛坯尺寸.10 6.1确定机械加工余量.毛坯尺寸和公差.10 6.2确定机械加工余量.10 6.3确定毛坯尺寸.10 6.4选择加工设备和工艺装备.10 6.4.1选择加工设备.106.4.2选择夹具.116.4选择刀具.116.4选择量具.12第7节.切削用量的选择.基本时间的确定.13第8节.心得体会.21第9节.参考文献.22第1节 前言机械制造工艺学课程设计是在我们对机械制造基础和机械制造工艺学等进行学习以后进行的。这是对我们所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。此次课程设计需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如应用软件绘制零件图、毛坯图零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。本次课程设计的任务之一是制订连接座机械加工工艺规程。通过分析连接座从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。该零件的工艺过程包括车端面、车外圆、镗内孔、钻孔、倒角、攻螺纹等工序，工艺范围广，难易程度适合于工艺课程设计的需要。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合应用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，望老师给予指教第2节 零件的分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减震性，适用于承受较大应力和要求耐磨材料。连做器共有两组加工表面，他们有一定的位置要求。2.1、零件的功用分析图2-1 连接座图2-1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M5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。2.2、零件的工艺分析图2-2为连接座的剖视图，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：图2-2 连接座剖视图2.2.1、左端面的加工要求：这一组加工表面包括：左端面，125外圆，100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的孔125的外圆和121的的外圆。40孔的尺寸精度直接影响连接座与轴承的配合精度，125的尺寸精度直接影响连接座与水泵的接触精度和密封性，121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【1】中有关和孔加工的经济加工精度及机床能达到的位臵精度可知,上要求是可以达到的。零件的结构工艺性也是可行的。2.2.2、右端面的加工要求: 这一组加工表面包括：右端面121的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为50、内径为40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的通孔。其工序采取先粗车半精车精车。其中17.5、40的孔或内圆直接在车床上进行初镗半精镗，40的内圆的半精镗的基础上再精镗就可以了。表2-3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121外圆Ra3.2IT8-IT10粗车-半精车小凸台内侧40无IT11以下粗车-半精镗-精镗小凸台端面无IT11以上粗镗17.5通孔Ra25IT11以上钻孔-粗镗3*7通孔Ra25IT11以上钻通孔32的小凹槽Ra25IT11以上粗镗左端面Ra6.3IT8-IT10粗车-半精车125外圆Ra3.2IT8-IT10粗车-半精车100的内圆无IT11以上粗车-半精车倒角无IT11以上粗车6*7通孔Ra25IT11以上钻通孔第3节 工艺规程设计3.1、确定生产类型依设计任务可知，产品的年产量为4000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取8%和1%，由公式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 废品率零件年生产量为N=4000台/年(1+8%)(1+1%)=4360件/年该连接座质量约为3kg，连接座属于轻型零件。查教材知，该连接座的生产为中批生产,选用砂型铸造。3.2、确定毛坯制造形式毛坯种类的选择确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的可能性，毛坯的制造方法主要有一下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、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性和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件3.3、选择定位面基准基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会有问题，还会有废品，使生产无法进行。 3.3.1精基面的选择40孔既是装配基准,又是设计基准,用它作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则.其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则. 3.3.2粗基准的选择选择125的外圆和149凸耳的左侧作粗基准,这样保证各加工面均有加工余量,此外,还能保证定位准确,加紧可靠，在加工时最先进行机械加工的表面是精基准40孔和右端面,这时可用通用夹具三爪自定心卡盘来装夹,靠149凸耳的左侧定位.第4节 选择加工方法4.1、端面的加工该零件为回转体，在这里选用车床，为减少使用机床的种类和装夹次数，提高加工精度、生产效率，所以这里选择车削的方式加工端面。4.2、外圆的加工连接座上外圆表面及外台阶面仍在车床上采取车削的方式进行加工。4.3、内圆表面及内台阶面的加工连接座个内圆表面及内台阶面应采用在车床上进行镗削的方式加工。4.4、孔的加工通孔的加工连接座上9个7的通孔应采取钻床上钻孔的方式进行加工。盲孔的加工连接座上孔32应采取先钻孔，再扩孔，最后镗孔到要求的尺寸的方式进行加工。4.5、4M5螺纹孔的加工连接座上4个M5螺纹孔应采取攻螺纹的方式，先在钻床上钻4个4.5的基孔，再用丝锥攻丝，需要注意的是在攻丝前应设置一道倒角工序，以避免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。4.6、倒角、去毛刺等零件需要倒角的地方用车床加工，去毛刺用锉刀、砂纸等。第5节 制定加工路线5.1、工序顺序安排机械加工工序遵循“基准先行”原则，首先加工精基准40孔，遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排半精加工工序，遵循“先主后次”原则，先加工主要表面40孔、右端面、左端面、121外圆、125外圆、100内圆，后加工次要表面各孔和倒角；遵循“先面后孔”原则，先加工连接座的右、左端面，后加工孔。辅助工序粗加工连接座两端面和热处理后，应安排校直处理工序；在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该连接座的工序安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工。5.2、确定工序路线工序10:1. 粗车右端面至782. 粗车外圆125深53. 钻通孔164. 粗镗内孔34深295. 粗车小凸台端面至20工序20:1. 粗车右端面至712. 粗车外圆128深93. 粗车内孔98深6.8工序30:1. 半精车端面保证尺寸702. 半精车外圆121.4深53. 半精镗内孔39.6深274. 半精镗内孔32深285. 半精镗内孔保证尺寸17.56. 半精车小凸台端面保证尺寸16工序40:1. 半精车右端面到692. 半精车右台阶面至83. 半精镗内孔199.6长7工序50:1. 钻通孔3X7工序60:1. 精车外圆125*92. 精车内孔100*73. 钻3*7通孔4. 钻7*6通孔5 钻四个4.5*105. 攻螺纹4*M5 *深10第6节 确定加工余量及毛坯尺寸6.1、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 （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。（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸件，得铸件公差等级为812级取11级。（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）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的机械加工余量等级EG级选择F级6.2、 确定机械加工余量 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7mm6.3、 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度R,a1.6，Ra1.6的表面，余量要适当加大。表6-1 各面加工余量：项目左右端面125外圆左右阶面100内孔右台阶面121外圆小凸台端面40内孔公差等级CT1111111111111111加工面基本尺寸69125810061211640铸件尺寸公差4.452.84.42.853.63.6加工余量等级FFFFFFFFRMA1.01.01.01.01.01.01.01.0毛坯基本尺寸73.2129.510.495.88.4125.518.836.2 图6-2 毛坯图6.4、选择加工设备与工艺装备机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需求和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和分析利用现有条件，以降低生产准备费用。6.4.1选择加工设备车端面、外圆，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用车床，选择CA6140卧式车床。加工内圆要用到内圆车刀，外圆用外圆车刀。加工17，32，40孔时同样选择CA6140卧式车床进行钻孔、镗孔，所以要用到镗刀。加工37、67和4M5使用摇臂钻床ZQ305013，需要用到钻头，加工螺纹孔还需要使用丝锥，并需要用台虎钳夹紧，需要用到钻头。6.4.2选择夹具2连接座的生产类型为中批量生产，可以选用高效的专用设备，所选用的夹具均为专用夹具6.4.3选择刀具粗车右端面和左端面都使用900偏头端面可转位车刀，粗车右端外圆及左侧外圆则使用900偏头外圆可转位车刀。精加工时，只需把角度换成600相应车刀即可。6.4.4选择量具4M5螺纹孔用塞规测量，孔用内径千分表测量，其他尺寸均用游标卡尺测量。第7节 切削用量的选择、基本时间的确定（1）零件表面粗糙度及机械加工余量等级，由零件图可知，该连接座各加工表面的粗糙度Ra3.2。（2）根据铸件用砂型铸造，材料为灰铸铁，其加工精度等级可取CT9，加工余量等级为G级。确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量见如下表：连接座机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差 表7-1加工余量项目左端面右端面125外圆左台阶面100内孔右台阶面121外圆小凸台端面40内孔粗加工余量1.31.41.71.41.61.41.71.91.4半精加工余量0.80.70.31.00.251.00.30.70.25精加工余量000.2500.2500.2500.25（注：外圆和内孔为半径余量）（一）工序10：工步1：粗车右端面至78mm（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.52mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=18s 工步2：粗车外圆125x5（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.74mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=20s工步3：钻通孔16（1）主轴转速S=600r/min（2）切削速度F=7.9m/min（3）进给量Z=0.57mm/r（4）切削深度H=0.85mm所以计算切削时间得：t=25s工步4：精镗内孔34x29（1）主轴转速S=600r/min（2）切削速度F=50m/min（3）进给量Z=0.57mm/r（4）切削深度H=0.85mm所以计算切削时间得：t=15s工步5：粗车小凸台断面至20（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.52mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=13s（二）工序20：工步1：粗车右端面至71mm（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.52mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=19s工步2：粗车外圆128x9（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.65mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=17s工步3：粗车内孔98x6.8（1）主轴转速S=400r/min（2）切削速度F=45m/min（3）进给量Z=0.52mm/r（4）切削深度H=1.25mm所以计算切削时间得：t=18s（三）工序30：工步1：半精车端面至70（1）主轴转速S=600r/min（2）切削速度F=30m/min（3）进给量Z=0.3mm/r（4）切削深度H=0.7mm所以计算切削时间得：t=22s工步2：半精车内孔121.4x5（1）主轴转速 S=600r/min（2）切削速度F=30m/min（3）进给量Z=0.3mm/r（4）切削深度H=0.75mm所以计算切削时间得：t=25s工步3：半精镗内孔39.6x27（1）主轴转速 S=800r/min（2）切削速度F=13m/min（3）进给量Z=0.1mm/r（4）切削深度H=0.7mm所以计算切削时间得：t=23s工步4：半精镗内孔32x28（1）主轴转速 S=800r/min（2）切削速度F=13m/min（3）进给量Z=0.1mm/r（4）切削深度H=0.75所以计算切削时间得：t=21s工步5：半精镗内孔保17.5（1）主轴转速 S=800r/min（2）切削速度F=13m/min（3）进给量Z=0.1mm/r（4）切削深度H=0.7所以计算切削时间得：t=19s工步6：半精镗小凸台保16（1）主轴转速S=800r/min（2）切削速度F=13m/min（3）进给量Z=0.1mm/r（4）切削深度H=1所以计算切削时间得：t=20s（四）工序40：工步1：半精车右端面至69S=600r/min（2）切削速度F=30m/min（3）进给量Z=0.3mm/r（4）切削深度H=0.7mm所以计算切削时间得：t=15s工步2：半精车外圆125.4长9S=600r/min（2）切削速度F=30m/min（3）进给量Z=0.3mm/r（4）切削深度H=0.75mm所以计算切削时间得：t=19s工步3：半精镗内孔99.6长7S=800r/min（2）切削速度F=13m/min（3）进给量Z=0.1mm/r（4）切削深度H=0.7mm所以计算切削时间得：t=26s（五）工序50:工步1:钻通孔37mm选用机床为Z308025摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻根据机械加工工艺手册查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35mm/r。 则取确定切削速度切削速度计算公式为查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =400选取 所以实际切削速度为=15.3所以计算切削时间得： =（六）工序60:工步1:钻通孔67mm选用机床为Z308025摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻根据机械加工工艺手册查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35mm/r。则取确定切削速度切削速度计算公式为查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =1200选取 所以实际切削速度为=17.1确定切削时间（一个孔） =工步2：钻孔44.2mm，134深度为12mm取 （）所以 （）按机床选取S=195r/min所以实际切削速度v=0.28m/s（17.1m/min）切所以计算切削时间得： 工步3：攻螺纹4M5，深度为10mm取所以 （195）按机床选取S=195r/min所以