机械制造工艺学课程设计22.doc

莱芜职业技术学院课程设计（论文）一、零件加工工艺设计 1零件的工艺性审查：1） 零件的结构特点该零件是起支撑轴的作用。零件的主要工作表面为40的孔内表面。主要配合面是22的轴孔。零件的形状比较简单，属于较简单的零件，结构简单。2） 主要技术要求：零件图上主要技术要求：调质至HB230-250,锐边倒角，未注倒角0.5x45，表面作防锈处理。3） 加工表面及其要求：a) 总宽：为180.05mm。b) 轴孔：22的孔径：22+0.018 0mm，表面粗糙度Ra1.6um，c) 34的外圆：直径为34-0.007 -0.025mm，表面粗糙度为Ra1.6um，外圆与内孔的同轴度不超过0.02m.，轴肩距为12mm。d) 左端面：外圆直径为52，上下边面距离38mm。e) 螺纹孔：大径为4mm，轴心距离左轴肩3mm。f) 通孔：左端面均布4-4.5通孔，左右中心距36mm，上下中心距27mm。g) 退刀槽：距离右端面12mm，尺寸为1.5x334） 零件的材料：零件在整个机器当中起的作用一般，不是很重要。选用45#。2基准设计原则：粗基准的选用原则1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时，一般不选择加工表面作为粗基准。2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加工表面为粗基准。3、粗基准不重复使用的原则。粗基准的精度低，粗糙度数值大，重复使用会造成较大的定位误差，因此，同一尺寸方向的粗基准，通常只允许使用一次。精基准的选用原则1、基准重合原则。尽可能使设计基准和定位基准重合，以减少定位误差。2、基准统一原则。尽可能使用同一定位基准加工个表面，以保证各表面的位置精度。如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。3、互为基准原则。当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候，可用互为基准的原则反复加工。4、自为基准的原则。当要求加工余量小而均匀时，可选择加工表面作为自身的定位基准。3定位基准选择工艺顺序的安排原则有四点：、1. 先加工基准面，再加工其他面。2. 一般情况下，先加工平面，再加工孔。3. 先加工主要平面，再加工次要平面。4. 先安排粗加工工序，再安排精加工工序。根据上述四条工序安排原则以及粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：a) 两端面。 互为基准，保证相互位置要求的原则。b) 22的孔。 精基准，统一基准原则。c) 上下两面。 互为基准，保证相互位置要求的原则。d) 44.5孔：左端面。 精基准，基准重合原则。e) M4螺纹孔： 下端面。精基准，基准重合原则。f) 1.5x33沟槽。精基准，基准重合原则。4拟定机械加工工艺路线：拟定加工路线：一 铣左右端面。二 钻中心孔。三 热处理。四 车内孔22。五 车外圆。六 铣大端面上下面。七 钻44.5。八 丝攻M4螺纹孔。九 车沟槽。十 清洗，去毛刺，倒角。十一 检验。由于进行的是批量的生产，本工艺路线是采用工序分散的原则组织工序的，被加工孔44.5可在普通钻床上用钻模加工。优点是装夹次数少，夹具数目也少，易于保证表面的位置精度，减少工序间的运输量，缩短生产周期。5确定机械加工余量，工序尺寸及公差（6）确定切削用量1）工序一 铣左右两端面 加工条件：X62卧式万能铣床，两把YT15三面刃铣刀，刀盘直径125mm，宽12mm，齿数20，专用夹具，0200、0.2mm 游标卡尺，柴油冷却。a.确定背吃刀量 端面的总加工余量为5mm，由毛坯图已知铣削宽度为ae=60mm，一次走刀加工 ，ap=5 mm.b. 确定进给量及基本工时 根据工艺手册中表4.2-38，万能铣床X62，刀杆直径为22mm，再查切削手册表3.15和工艺手册表4.2-38可得，我们可以取进给量f=0.10mm/z。c计算切削速度 根据切削手册表3.27可得，Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2, xv=0.1,Pv=0,修正系数kv=1.1,选择刀具使用寿命T=60min. vc= Cvd0qvkv /(TmapxvfyvaeuvzPv) =1861250.21.1/(600.250.10.10.2600.2200) 4.6m/min.d.确定铣床主轴转速 nw=1000vc/（dw）=10004.6/(3.1422) 66.6 r/min根据工艺手册表4.2-39，与66.6r/min相近的转速为75r/min。现选择nw=75r/min.所以实际切削速度为v=5 m/min.e.计算基本时间 按工艺手册表6.2-7，=80mm, 1+(13) +(13)=9mm.2=2mm.时间t=0.61min，取时间t=40s。2) 工序七 钻孔4.5 加工条件 Z4012钻床，4.5mm标准锥柄麻花钻，专用夹具，0200、0.2mm 游标卡尺，柴油冷却。a.确定进给量 根据切削手册表2.7，f=1.01.2，查工艺手册4.2-16，根据机床实际纵进给量取f=0.12mm/rb.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削手册表2.12可得，钻头后刀面的最大磨损限度为0.81.2mm,使用寿命为70min.c.计算切削速度 根据切削手册表2.30，Cv=4.8, zv=0.4, xv=0, yv=0.7,m=0.2, 1得，修正系数kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=4.8391.0/(700.219.500.120.7)18m/min nv=1000vc/(dw)=100018/(3.1439)147r/min根据工艺手册表4.2-15，按机床实际钻速选取nw=125r/min,则实际切削速度为v=15m/min.e.计算基本时间 按工艺手册表6.2-7，=60mm,=12mm，=90。，取1=2mm.2=2mm.时间t=4.3min，取时间t=260s。二、夹具设计（2）夹具设计 1）定位方案及定位元件的确定与设计 定位方案的确定根据工序加工的要求，我将定位方案确定如下：以左端面为主要定位基准，限制3个自由度，以内孔为辅助定位，限制2个 自由度，以下底面为防转基准，限制1个自由度。用螺栓螺母夹紧孔22的另一端面。本方案是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，装卸工件较方便，夹紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。定位元件的设计 根据定位方案，设计定位元件的结构如图所示22孔采用短销大平面组合定位，限制5个自由度，下底面采用两个支撑钉，防止其转动，采用紧固螺钉。图1 定位图三、小 节时光飞逝，为期两个星期的机械制造工艺课程设计已经接近尾声。回首这段时间的设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在这次机械制造工艺课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次械制造工艺课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。参考文献1、顾崇衍 等编著。机械制造工艺学。陕西：科技技术出版社，1981。2、倪森寿 主编。机械制造工艺与装备。化学工业出版社，2001。3、张进生 主编。机械制造工艺与夹具设计指导。机械工业出版社，1994。4、姜敏凤 主编。工程材料及热成型工艺。高等教育出版社，2003。5. 机械制造工艺及设备设计手册编写组 编。机械制造工艺及设备设计手册。机械工业出版社，1989。6、胡家秀 主编。简明机械零件设计实用手册。机械工业出版社，1999。7、江南学院 肖继德 南京金陵职业大学 陈宁平 主编。机床夹具设计（第二