机械制造工艺学转向臂工艺规程设计和工序卡片

1、中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学 院：专 业：题 目：转向臂 零件的工艺规程设计指导教师：职称：职称:20*年1月4日中北大学课程设计任务书2009/2010 学年第 L 学期学院：专业：学生姓名：学号：课程设计题目：起迄 日期：20*年1月4日20*年1月23日课程设计地点：指导教师：系 主 任：下达任务书日期：20* 年1月4日课程设计任务书1. 设计目的：丁 * vi! wn vs a * at! wn n bt * r « n bt * r ve bt * ve ve w * w we * ve in wv !H vvtn * vv vb ve（1）培养学生运用机械制

2、造工艺学及有关课程 （工程材料与热处理；机械设计、互 换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等 ）的知识，结合生产实习中学到 的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺 规程的能力。（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法， 学会拟订夹 具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。2. 设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：本次设计要求编制一个中等复杂程度零件 （不少于10道工序，

3、见附图）的机械加工 工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，绘制相关图纸，撰写设计说明书。必须以 负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期 使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：（1）根据零件图，确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。（3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、 量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。（4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片。（5） 设计指定工序

4、的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图1 2张。（6）撰写设计说明书。3. 设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等：1. 制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，填写工艺 卡片、工序卡片。2. 专用夹具设计。设计某道工序的专用夹具。3. 撰写课程设计说明书一份（A4纸）。4. 主要参考文献：1 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南北京.化学工业出版社，2006.122 张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京：机械工业出版社，2006.13 孟少农，机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1991.94 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手

5、册.北京:机械工业出版社5 李益明.机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版 赵家奇，机械制造工艺学课程设计指导书一 2版.北京:机械工业出版社，2000.107 李云，机械制造及设备指导手册.北京：机械工业出版社，1997.85. 设计成果形式及要求：提供课程设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求；被加工零件的零件图1张；毛坯图1张；夹具装配图1套；夹具主要零件图（通常 为夹具体）1张；机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片1套。6. 工作计划及进度：2010年1月4日1月6日 分析研究被加工零件，画零件图；1月7日1月10日 工艺设计：选择加工方案、确定工

6、艺路线，画毛坯图，填 写工艺卡片；1月11日1月18日夹具设计，画夹具装配图及夹具主要零件图；1月19日1月21日编写课程设计说明书1月22日答辩系主任审查意见：签字：年 月 日目录一、生产类型的确定 6二、零件的分析 61、零件的作用 62、零件的工艺分析 6三、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 61、求最大轮廓尺寸 72、选取公差等级 CT 73、求铸件尺寸公差 74、求机械加工余量等级 75、求RMA（要求的机械加工余量） 76、求毛坯基本尺寸 77、画毛坯图（见A3图纸） 8四、工艺路线拟定 81、定位基准的选择 82、拟定加工方法和加工方案 8五、选择加工设备及刀具、夹具、量具 9

7、1、选择加工设备与工艺设备 92、确定工序尺寸 10六、确定切削用量及基本时间 111、工序号 02： 112、工序号 03： 133、工序号 04： 144、工序号 05： 165、工序号 06： 176、工序号 07： 18七、心得体会 19八、参考文献 19谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的 word说明书和CAD图纸（零件图、毛坯图、夹具装配图、 机械加工工艺过程综合卡） 需要压缩包的朋友请联系 QQ客服：1459919609。下载后我 可以将压缩包免费送给你。需要其他设计题目直接联系！ ！疋由原始资料可知是中批量生产类型零件的分析1、零

8、件的作用据资料所示，该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使 用，从而达到控制转向轮的转向角度。2、零件的工艺分析由零件图可知：© 16、© 9.3的孔中心线是主要的设计基准和 加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：2. 1、 以© 16mn孔的中心线加工表面这一组加工表面包括：铣 © 26mn单侧端面、钻© 16mm 的孔、倒角1 X 45°、钻© 8.5mm的孔。2. 2、 以© 9.3mm孔的中心线加工表面这一组加工表面包括：铣 © 20mm两端面、钻 © 9.3mm 的孔、锪

9、9; 16mn的沉头。概括：由于© 16、© 9.3的孔中心线位置精度不高，又 © 16mm 内孔的精度比© 9.3mm内孔的精度较高。所以由以上分析可知， 对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参 考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可 知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行 的。三、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为可锻铸铁 (KT35-10),中批量生产。按 机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节可确定：1、求最大轮廓尺寸长 133.5mm 宽 48.9mm 高 49.15mm故最

10、大轮廓尺寸为133.5mm2、选取公差等级CT由表5-1，铸造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁，得 CT范围8 12级。取为10级。3、求铸件尺寸公差根据加工表面的基本尺寸和逐渐公差等级 CT=10级，查表5-3 得：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表5-5，得机械加工余量等级范围为 EG,取为F级。5、求RMA（要求的机械加工余量）对所有加工表面取同一个数值，由表 5-4查最大轮廓尺寸为133.5mm机械加工余量等级为F级，得RMA数值为1.5mm6、求毛坯基本尺寸依零件图可知：16、© 9.3、© 8.5孔径较小，铸成实心。A面属单侧加工，由式（

11、5-1 ）得R二F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mmB、C面属两侧加工，由式（5-2 ）得R=F+2RMA+CT/2=26+2 X 1.5+2.6/2=30.3mm根据数据可得：转向臂铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表（3-1 ）表（3-1 ）项目A面B、C面16孔9.3孑L8.5孑L公差等级1010CT加工面基 本尺寸3226铸件尺寸 公差2.82.6机械加工 余量等级FFRMA1.51.5毛坯基本 尺寸34.930.30007、画毛坯图（见A3图纸）四、工艺路线拟定1、定位基准的选择粗基准：为保证工件重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基 准。为互为基准，以 

12、9; 20mn端面为粗基准。即B、C面。精基准：精基准的选择主要考虑基准重合的问题。 选择加工表面 的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可 以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。 为使两孔互为基准，选© 16 的孔作为精基准。2、拟定加工方法和加工方案2. 1、工艺路线： 、铣© 16mn孔的端面，即© 26mnr圆柱A面 、铣© 9.3mm孔的两端面，即© 20mn圆柱B、C面 、钻、扩、粗铰、精铰孔 © 16mm倒角1X 45° 、钻

13、9; 8.5mm孔 、钻© 9.3mm孔 、刮平B C面© 16mm两端入体1mm2. 2、确定工艺过程方案见下表（4-1 ）表（4-1 ）工序号工序内容简要说明01正货处理145204HBS改善材料 加工性能02铣© 26mr圆柱A面先加工面03铣© 20mr圆柱B、C面04钻、扩、粗铰、精铰孔 © 16mm 倒角1 X 45°后加工孔05钻孑L © 8.5mm06钻孑L © 9.3mm07刮平B、C面© 16mm两端入体1mm08去毛刺09终检五、选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量，

14、故加工设备以通用机床为主，辅以少 量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主， 辅以少量专用机 床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工 完成.1、选择加工设备与工艺设备 1.1、选择机床，根据不同的工序选择机床工序号02:铣© 26mn柱A面。因为工序的工步数不多，成批 生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择 X62卧铣铣床。工序号03:铣© 20mm®柱B、C面。因为互为基准，工序的工 步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。工序号04：钻、扩、粗铰、精铰孔 © 16mm倒角1X 45°

15、。选 用Z535立式钻床。工序号05、06:钻孔© 8.5mm © 9.3mm由于内孔的粗糙度、 精度要求不高，可以一次性钻通孔达到加工要求。故选 Z525 立式钻 床。工序号07:刮平B C面© 16mm两端入体1mm粗糙度要求不 高，宜采用Z525立式钻床。1 2、选择夹具 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外， 其他各工序使用通 用夹具即可。专用夹具见附图。13、选择刀具，根据不同的工序选择刀具 、铣刀：根据资料查表5-103 :选择硬质合金镶齿套式端面铣 刀。铣刀直径：d=80mm齿数Z=10mm查金属机械加工手册表14-64 , 得铣刀几何参数：Kr=

16、60°，入=1215° 、钻、扩、粗、精铰孔© 16mm倒角1X 45°。选用麻花钻等 专用刀具。 刮平面© 16mm选用专用锪刀。1 4 选择量具本零件属于成批生产， 一般情况下尽量采用通用量具。 根据零件 的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下: 、选择加工面的量具根据资料：查表5-108得，用分度值为0.02mm的三用游标长尺 测量，测量范围0mn150mm公称规格为150X 0.02。 、选择加工孔的量具根据资料：由于孔的加工精度要求不同，分别有IT7-IT8 、IT12-IT13、大于IT13。所以选择分度值 0.0

17、1mm测量范围分别为 25mn50mm 25mn50mm 5m30mm的内径千分尺。2、 确定工序尺寸21、面的加工(所有面) 、A面：根据加工长度为34.9mm毛坯余量为2.9mm查表5-49 : 单侧加工的量为1.9mm经粗加工后的加工余量为1.0mm再加工的 量为1.0m m即可。 、B、C面：根据加工长度为 30.3mm毛坯余量为4.3mm查 表5-49 :两侧加工的量为1.65mm经粗加工后的加工余量为1.0mm 两侧再加工的量为0.5mm即可。22、孔的加工 、© 16mm的 孔毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于 IT7-IT8 之间。查表5-15、 5-42 得：钻孔：&#

18、169; 15mm2Z=0.95mm扩孔：© 15.85mm2Z=0.1mm粗铰：© 15.95mm2Z=0.05mm精铰：© 16mm 、© 8.5mm的孑L毛坯为实心， 孔内粗糙度要求介于 IT12-IT13 之间。查 表 5-15 得：钻孑L © 8.5mm即可。 、© 9.3mm的孑L毛坯为实心，孔内粗糙度要求大于IT13。查表5-15 得: 钻孑L © 9.3mm即可。六、确定切削用量及基本时间1 、工序号 02：本工序为铣© 26mm端面。已知工件材料为可锻铸铁(KT35-10),选择硬质合金镶齿套式端

19、面铣刀。 铣刀直径： d=80mm齿数Z=10mmKr=60°。且已知铣削宽度 ae=26mm 铣削深度ap=2.9mm选用机床X62卧式铣床。 、确定每齿进给量fz根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW查表5-146 得：硬质合金牌号 YG8的每齿进给量为0.2 0.29mm/z。取 f Z=0.2 、选择铣刀磨损标准及耐用度查表 5-148 得：铣刀后刀面的最大磨损量为 1.5mm。铣刀直径d=80mm耐用度T=180 min 、确定切削速度Vc和每齿进给量f z根据资料所知：取 f Z =0.20mm/z > 0.18mm/z 、 Z=10 、 d=80mm、

20、ae=26mm、 aP=2.9mm、 T=180 min 查表 2-17. 有Cv=548、 qv=0.22、 xv=0.17、 yv=0.32、 uv=0.22、 pv=0、 m=0.33、 kv=1.0则由表 2-17 的公式算得Vc=173.930 m/minnc=173.93 x 1000/3.14 x 80=692.4 r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=12.5r/s V=3.14x 80x 12.5/1000=3.14 m/s工作台每分钟进给量为 f M Z=0.20x10x60=120 mm/min 查表 5-76，选 f M Z =11

21、8 mm/min则实际的每齿进给量 f Z=118/10x 60=0.197 mm/z 、检查机床功率根据资料所知： f Z =0.197mm、 cF =491、 x F =1.0、 yF =0.75、 uF =1.1 、 Z=10、 ae=26mm、 aP=2.9mm、 d=80mm、 n=750 r/min 、 qF =1.3、 wF =0.2 、 KM F C =1.0计算 FC=135.5 NP C=135.5x3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW可知机床功率能够满足要求 、基本时间查表 2-28 ： （d 对称铣削 ）T j =（l+l 1+l 2 ）/ f

22、M Zt Kr=60° <90°且式中 l=26mm l 1=17mml 2 =2mmf M Z =118 mm/min Tj=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s取 Tj=23s单侧走刀 2 次： Tj =2x 23=46s2、工序号 03：本工序为铣© 20mm端面。已知工件材料为可锻铸铁(KT35-10),选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径： d=80mm齿数Z=10mm Kr=60°。且已知铣削宽度 ae=20mm 铣削深度ap=2.15mm选用机床X62卧式铣床。 、确定每齿进给量fz根据已知资料所知：X62卧式

23、铣床功率为7.5KW查表5-146 得：硬质合金牌号 YG8的每齿进给量为0.2 0.29mm/z。取 f z=0.2 、选择铣刀磨损标准及耐用度查表 5-148 得：铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。铣刀直径d=80mm耐用度T=180 min 、确定切削速度Vc和每齿进给量f z根据资料所知：取 f z =0.20mm/z > 0.18mm/z 、 z=10、 d=80mm、 ae=26mm、 aP=2.9mm、 T=180 min 查表 2-17. 有Cv=548、 qv=0.22、 xv=0.17、 yv=0.32、 uv=0.22、 pv=0、 m=0.33、 kv=1.0则

24、由表 2-17 的公式算得Vc=194.379 m/minnc=194.379 x 1000/3.14 x 80=773.80 r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=12.5r/s V=3.14x 80x 12.5/1000=3.14 m/s 工作台每分钟进给量为 fMz=0.20x10x60=120 mm/min 查表 5-76 ，选 f M z =118 mm/min 则实际的每齿进给量 f z=118/10x60=0.197 mm/z 、检查机床功率根据资料所知： fz=0.197mm、 cF=491、 x F=1.0、 yF=0.75、 uF=1.

25、1、z=10、ae=20mm、aP=2.15mm、d=80mm、n=750 r/min 、 qF =1.3 、 wF =0.2 、 KM F C =1.0 计算 FC=75.4 NP C=75.4x3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW可知机床功率能够满足要求 、基本时间(两端加工)查表 2-28 ：(d 对称铣削 )T j =2(l+l 1 +l 2 )/ f M Zt Kr=60° <90°且式中 l=20mm l i=13mml 2 =2mmfM Z=118 mm/min Tj=2 (20+13+2) /118=0.59 min=35.4

26、s取=36 s每端走刀2次：=2X 36=72 s3 、工序号 04：本工序为钻©16mn深32mm勺孔。包括：钻、扩、粗铰、精 铰孔、倒角1X 45 °。根据资料选用Z535立式钻床加工， 选标准高速钢直柄机用铰刀：r°=O、ao=15°、Kr=45°。、钻孔：确定进给量 f因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-127 得: f=0.61 0.75 mm/r 由表 5-66 取得 f=0.72 mm/r 选择钻头磨损标准及耐用度查表 5-130：钻头后刀面勺最大磨损量为 0.8mm。钻头直径d=15mm则T=60min。确定切削速度 V查表 2-13 得：Cv=16.4、zv=0.22、xv=0、y v=0.4、m=0.125 取 kv=1.0 且 d=15mm a P=7.5mm按公式计算： Vc =22.061 m/minn c=22.061 x 1000/3.14 x 15=468.4 r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=400 r/min=6.67 r/s则 V=3.14x15x6.67/1000=0.314 m/s钻孔基本时间T j =(l+l 1+l 2 )/ fn式中 l=32