机械制造工艺学课程设计张紧轮支架

1、1 零件的分析1.1零件的作用 51.2零件的工艺分析 52零件的生产类型 52.1生产纲领 52.2生产类型 63毛坯的确定 63.1确定毛坯类型及其制造方法 63.2估算毛坯加工的机械加工余量 64定位基准选择 64.1选择精基准 64.2选择粗基准 65制定机械加工工艺路线 65.1选择加工方法 65.2加工工艺路线 76加工余量及尺寸的确定 86.1确定粗加工支架上端面的加工余量及工序尺寸 86.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸 96.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸 116.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸 126.5确定支架右侧面© 18孔的加工余量及工序

2、尺寸 136.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸 156.7确定支架小侧面的加工余量及工序尺寸 176.8确定支架2* © 13孔的加工余量及工序尺寸 177切削用量和时间定额的确定 198课程设计总结 21参考文献 22附 1 张紧轮支架零件图附 2 毛坯图附 3 机械加工工艺过程综合卡片附 4 夹具零件图 附 5 夹具装配图机械制造工艺学1张1张1张1张1张1份课程设计任务书题目：设计张紧轮支架零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为8000件）内容：1. 张紧轮支架零件图2. 毛坯图3. 机械加工工艺过程综合卡片4. 夹具装配图5. 夹具零件图6. 课程设计说明书专 业班级

3、 机工100x班学生 XXX 、XXX指导教师 XXX2012年11月1 日本次课程设计的任务是针对生产实际中的一个零件一一张紧轮支架，制订其机械加工工 艺规程。该零件的工艺过程包括了车端面、铣平面、磨平面、钻孔、铰孔等工序，工艺范围广。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，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我 学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完 成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。1、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零

4、件是张紧轮的支架。张紧轮张紧轮是带传动的张紧装置，当带的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般布置在松边的内侧，从而使带只受单 向弯曲；同时，为保证小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装。1.2零件的工艺分析零件的材料为HT2O0灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不 适合磨削，为此以下是张紧轮支架需要加工时的技术要求：1. 铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺陷；2. 未注铸造圆角R5R103. 线性尺寸未注公差为GB/T 1804-m;4. 未注形位公差为GB/T 1184-K;2零件的生产类型2.1 生产纲领根据任务书已知： 产品的生产纲领为 800

5、0件/ 年轴承座的备品百分率为 3，废品百分率为 0.5 。 轴承座生产纲领计算如下：N=Qn(1+a)(1+b)=8000*(1+3 % )(1+0.5 % )=8281.2 8282(件/ 年)2.2 生产类型 张紧轮支架为轻型零件，查表可知生产类型属于大批量生产。3 毛坯的确定3.1 确定毛坯类型及其制造方法查阅常见毛坯类型可知，材料为 HT20Q可确定毛坯类型为铸件。3.2 估算毛坯的机械加工余量175mm宽 84mm由零件基本尺寸长172mm宽84mm高为60mm确定零件毛坯外形尺寸为长高64mm即估算机械加工余量为长 3mm高4mm4 定位基准选择4.1 选择精基准经分析零件图可知

6、，选择张紧轮支架上端面为精基准。该基准面积较大、工件装夹稳定 可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。并且一次选择可进行尽量多的工序加工。4.2选择粗基准选择张紧轮支架底面为基准，能方便的加工出支架上端面（精基准），保证上端面表面 粗糙度要求。支架底面的面积较大，符合粗基准的要求。5制定机械加工工艺路线5.1选择加工方法根据各加工表面的尺寸精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，如下：张紧轮各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案上端面IT96.3粗铣一粗磨一精磨底面IT96.3粗铣粗磨下端面IT912.5粗铣-半精铣-精铣右侧面粗铣小侧面12.5粗铣© 1

7、8孔IT925钻f粗绞© 13孔IT14钻f粗绞5.2加工工艺路线根据“先基准后其他”原则，先加工基准面，即精基准面一一上端面；根据“先粗后 精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；根据“先主后次”原则，先加工 上端面和底面，后加工四周面；根据“先面后孔”原则，先加工工件平面，后加工孔 并由此制动下表机加工工艺方案：张紧轮支架的机加工工艺方案工序号工序内容定位基准加工设备01粗铣支架上端面支架底面铣床02粗铣支架底面支架上端面铣床03粗磨支架底面支架上端面磨床04粗磨、精磨上端面支架底面磨床05粗铣右侧面支架前后面铣床06钻、粗绞© 18孔支架右侧面、支架上端面钻床0

8、7粗铣、半精铣、精铣支架下端面支架上端面铣床08粗铣支架小侧面支架上端面铣床09钻、粗绞2* © 13孔支架底面钻床10去毛刺、清洗、检验6加工余量及工序尺寸的确定6.1确定粗加工张紧轮支架上端面的加工余量及工序尺寸(1)张紧轮支架上端面的粗加工过程如图所示;毛坯简图粗铣上端面(2)根据工序尺寸和公差等级，考虑到高度方向上以上端面为尺寸基准，并要保证到地面的高度为60mm因此以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后的平面为后面加工的精基准。上端面的粗加工加工余量及工序尺寸见下表：粗加工上端面粗加工工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯642.0C

9、T7± 1.064 ± 1.025粗铣631.0IT13± 0.563 ± 0.512.56.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架底面的加工过程如图所示;毛坯简图粗铣底面粗磨底面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯632.0IT14± 0.563 ± 0.525粗铣61.251.75IT12± 0.2561.25 ± 0.2512.5粗磨60.8

10、70.25IT9± 0.12560.875 ±6.350.1256.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面的精加工过程如图所示; 毛坯简图精磨上端面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架上端面的精加工余量及工序尺寸见下表:支架上端面精工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯60.8751IT13± 0.12560.875 ± 0.12512.5粗磨60.3750.5IT10± 0.12560.375 ± 0.1256.3精磨60.01

11、50.5IT9± 0.01560.015 ± 0.0156.36.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架右侧面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣右侧面（2）根据工序尺寸和公差等级，考虑到方便支架下端面及小侧面的加工。因此应先加工张紧轮支架右侧面。右侧面的加工余量及工序尺寸见下表：右侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯282.0CT7± 1.028 ± 1.025粗铣302.0IT13± 0.530± 0.512.56.5确定支架右侧面© 18孔的加工余量及工序尺寸(1)

12、张紧轮支架© 18孔的加工过程如图所示；钻孔铰孔(2)根据工序尺寸和公差等级，。右侧面©18孔的加工余量及工序尺寸见下表:右侧面© 18孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔© 17.2517.25IT13± 0.25© 17.25 ± 0.2525铰孔© 18.2150.065IT12± 0.215© 18.215 ± 0.215256.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸(1)张紧轮支架下端面的加工过程如图所示;毛坯简图粗铣下端面半精铣下端面

13、精铣下端面（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架下端面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯371.825IT15± 1.037± 1.025粗铣35.751.25IT12± 0.2535.75 ± 0. 2512.5半精铣35. 1250.625IT11± 0.12535. 125 ± 0.12512.5精铣35.0150.110IT8± 0.01535.015 ± 0.01512.56.7确定支架小侧面的加工余量及工序

14、尺寸（1）张紧轮支架小侧面的加工过程如图所示；粗铣小侧图（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架小侧面的加工余量及工序尺寸见下表:支架下小侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯270.5IT13± 0.527 ± 0.525粗铣28.50.5IT13± 0.528.5 ± 0.512.56.8确定支架2* © 13孔的加工余量及工序尺寸(1)张紧轮支架2* © 13孔的加工过程如图所示;钻© 13-1孔粗绞© 13-1孑L钻© 13-2孑L粗绞©

15、; 13-2孔(2)根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架2* © 13孔的加工余量及工序尺寸见下表：支架2* © 13孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔121.215IT13± 0.2512± 0.256.3铰孔13.211.215IT13± 0.21513.215 ±6.350.2157切削用量和时间定额的确定工序01粗铣支架上端面所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1mm进给量f=0.5mm/min ；切削速度v=85m/min；时间定额 铣端面Tb=5

16、s工序02粗铣支架底面同样所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.75mm 进给量f=0.5mm/min ；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序03粗磨支架底面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm故计算得进给量 f= 2/3*9.9mm=6.6mm/min ；工作台面至主轴中心最大距离=700mm工作台移动速度V1=23m/min 工作台左右最大移动量l=780mm磨床主轴转速 50hz 为 n=1450r/min走刀次数=29/9.94时间定额机动时间t=4*l/v 1=4*780/2300*60S=81s工序 04粗磨、精磨上端

17、面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm故计算得粗磨进给量 f1= 2/3*9.9mm=6.6mm；精磨进给量 f2=1/2*9.9mm=4.95mm；走刀次数=54/9.96时间定额t 1=6*l/v 1=6*780/2300*60S=122st 2=6*l/v 1=6*780/2300*60S=122s故 t=t1+t2=244s工序 05 粗铣右侧面所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=2.0mm 进给量f=0.5mm/min ；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s工序06钻、粗绞© 18孔所选立式钻床为 Z3040，进给量

18、 f= （1.21.8 ）*f 钻=（1.21.8 ）*0.65*0.75=0.590.87mm取 f=0.6mm v=（1/21/3 ）v 钻=（1/21/3 ）*12=64m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000* n dwnw=3.14*37*70=81r/min工时 t=10s工序 07 粗铣、半精铣、精铣下端面07.1 粗铣下端面所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.25mm 进给量f=0.5mm/min ；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=5s07.2 半精铣下端面所选铣床为X53,

19、所选刀具为高速端铣刀，故查表得 背吃刀量 ap=0.625mm 进给量 f=0.5mm/min ；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=10s07.3 精铣下端面所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量 ap=0.110mm 进给量 f=0.5mm/min ；切削速度v=167m/min；时间定额铣端面Tb=20s工序 08 粗铣支架小侧面所选铣床为X53,所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.5mm 进给量f=0.5mm/min ；切削速度v=85m/min；时间定额 铣端面Tb=10s工序09钻、粗绞2* © 13孔所选立式钻床为 Z3040，进给量 f=（1.21.8 ）*f 钻=（1.21.8 ）*0.65*0.75=0.590.87mm 取 f=0.6mm v=（1/21/3 ）v 钻=（1/21/3 ）*12=64m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为 nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000* n ckiw=3.14*37*70=81r/min工时 t=20s8 课程设计总结历时 1 周的机械制造工艺课程设计马上就要结束。回首这段时间的设计过程，感触颇