机械制造技术课程设计-一级减速机上箱盖零件加工工艺规程设计

设计说明书题目：上箱体的工艺规程设计摘要本设计涉及到机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差和测量等方面的知识。上箱体的加工工艺和夹具设计包括三个部分,包括工艺设计、工序设计和专用夹具设计。在设计的过程中应该首先理解的分析部分,工序过程的设计一个毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;然后每个切削用量的部分步骤大小计算,是决定工艺的关键设备和切割过程的各种设计参数,然后一个专用夹具,夹具选择各种组件的设计,如定位和夹紧元件连接部分,导向元件,夹具和机床和其他组件,定位误差计算夹具,分析夹具结构的合理性和不足之处,改进和设计。关键词:工序、工艺、切削参数、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesignrelatestothemechanicalmanufacturingtechnologyandmachinetoolfixturedesign,metalcuttingmachinetools,tolerancesandmeasurements,andotheraspectsofknowledge.Themachiningprocessandfixturedesignofthebaseconsistsofthreeparts,includingprocessdesign,processdesignandspecialfixturedesign.Indesignprocessshouldfirstunderstandtheanalysis,structureoftheprocessdesignofablank,andchoosethegoodpartsmachiningreferencetodesignpartsoftheprocessroute;thencalculatetheamountofeachcuttingpartofthestepsize,thedecisionprocessofkeyequipmentandcuttingprocessofvariousdesignparametersandaspecialfixture,thefixtureselectiondesignofvariouscomponents,suchaspositioningandclampingelementsconnectingpart,componentoriented,toolsandfixturesandothercomponents,positioningerrorcalculatefixture,fixturestructureofrationalityanddisadvantageanalysis,improvementanddesign.Keywords:process,process,cuttingparameters,clamping,positioning,error.目录ABSTRCT 3序言 1一零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的精度分析 21.3零件的工艺分析 2二工艺规程设计 42.1确定毛坯的制造形式 42.2机械加工余量的的确定 42.3毛坯尺寸的确定 52.4工序余量的确定 62.5基面的选择 72.6制定工艺路线 82.7确定切削用量及基本工时 9总结 16致谢 18参考文献 19序言机械制造行业的生产一定形状和大小的零件和产品,并配备了机械设备行业。机械制造的产品可以直接使用的人使用,而且对其他行业的生产提供设备,有各种各样的社会机器或机械制造产品。我们的生活不能分开制造,所以制造业是国民经济发展的一个重要的产业,是一个重要的基础,一个国家或地区的发展和强大的支柱。在某种意义上,机械制造业的水平是衡量一个国家的国民经济的整体实力和科技水平的一个重要指标。上箱体的工艺设计和夹具设计的基础是一个教学环节完成的机械制图、机械制造技术、机械设计、机械工程材料课程设计。正确解决一部分的过程中定位,夹紧和工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计专用夹具,确保零件加工的质量。设计也开发自己的自学和创新能力。因此,本设计是全面和实用,涉及范围广泛的知识。因此,在设计中应注意的基本概念,基本理论,而且还注意到生产实践的需要,只有各种理论与生产实践的结合,可以很好的完成设计。设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师批评指正。一零件的分析1.1零件的作用由该零件的图纸可知该零件属箱体类零件，本零件是主要是由上箱体前端的圆台，侧面的凸台等结构组成，在零件前端圆台上还有许多着通孔、螺纹孔,上箱体上还有沉头孔。箱体类零件，为铸造毛坯，从零件图上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比较低，最高的粗糙度仅为Ra6.3一次加工就可以满足要求1.2零件的精度分析上箱体的各端面及孔，尺寸精度要求为IT13-11,表面粗糙度要求为Ra6.3μm,属于低等精度要求。1.3零件的工艺分析本次工艺分析的目的，主要是审查零件的结构外形及其尺寸还有表面粗糙度、材料及热处理等技术的要求是否合理，是否便于加工和装配；还有就是通过对零件的工艺分析，对零件要求有进一步的了解，最后编制出零件的工艺文件。上箱体的工艺有两组组加工面的分别为1：以底端面为基准的加工面，这组加工包括钻6-Φ12孔。2：一个是以6-Φ12孔为基准的加工面，这个主要是铣R198左右端面，铣571×190底端面，铣R85，R65的端面，铣105×80的顶端面，铣高50mm两台阶面，铣高12mm的两端凸台面，钻4-Φ12的孔，钻2-Φ10的孔，钻8-M8的螺纹孔，攻丝，钻2-Φ20的孔，钻4-M5的螺纹孔，攻丝。二工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式确定毛坯包括选择毛坯的类型及其制造方法。毛坯类型是铸造、锻造、冲压,冲压、焊接、配置文件、表等。决定毛坯时应考虑以下因素:1)材料和零件的机械性能。当选择材料,毛坯的类型大致确定。例如,材料是铸铁,毛坯的选择材料是钢铁,和机械性能要求很高,可选的锻件,机械性能要求较低时,可选部分或铸钢。2)零件的形状和大小。形状复杂的粗糙,常用的铸造方法。薄壁零件和不可用砂铸造,铸造大尺寸应该用于砂铸造,和小部件提供更先进的铸造方法。3)生产类型。大规模生产当选毛坯制造方法的精度和生产率为毛坯的制造成本减少物料消耗和降低加工成本进行补偿。如铸造应采用金属模具机成型和精密铸造,锻造模锻,冷轧和冷拔概要文件。小批量生产应使用木霉菌或手工自由锻。4)生产条件。确定毛坯必须结合具体生产条件,如生产的实际水平和实际生产的能力,外包的可能性等。当有条件时,应积极组织地区专业生产、统一供应的粗糙。5)充分考虑的可能性,利用新技术,新技术和新材料。目前,新工艺、新技术和新材料的毛坯制造业发展迅速。例如,铸造、锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料机械中使用越来越多。在应用这些方法,可以大大减少机械加工的数量,有时不能被处理,其经济效果是非常重要的。2.2机械加工余量的的确定本零件的机械加工余量的确定主要是通过铸件的材料和铸造方法来确定的，通过查阅工序余量手册可知，上箱体的各端面的机械加工余量为2mm，加工余量等级为13级，上箱体的各孔机械加工余量为2mm，加工余量等级为13级。序号被加工表面及孔机械加工余量加工余量等级1R198左右端面2mmIT13级2571×190底端面2mmIT13级3R85，R65的端面2mmIT13级4105×80的顶端面2mmIT13级5高50mm两台阶面2mmIT13级6高12mm的两端凸台面2mmIT13级76-Φ12的孔实心IT13级84-Φ12的孔实心IT13级92-Φ10的孔实心IT13级108-M8的螺纹孔，攻丝实心IT13级112-Φ20的孔实心IT13级124-M5的螺纹孔，攻丝实心IT13级2.3毛坯尺寸的确定序号被加工表面及孔机械加工余量零件尺寸毛坯的尺寸1R198左右端面2mm571x200x198571x204x1982571×190底端面2mm198mm200mm3R85，R65的端面2mm190mm194mm4105×80的顶端面2mm20mm22mm5高50mm两台阶面2mm50mm52mm6高12mm的两端凸台面2mm12mm14mm76-Φ12的孔实心Φ12实心84-Φ12的孔实心Φ12实心92-Φ10的孔实心Φ10实心108-M8的螺纹孔，攻丝实心Φ8实心112-Φ20的孔实心Φ20实心124-M5的螺纹孔，攻丝实心Φ5实心2.4工序余量的确定工序名称加工对象经济精度等级表面粗糙度工序尺寸1R198左右端面IT13级Ra6.3152571×190底端面IT13级Ra6.3203R85，R65的端面IT13级Ra6.3Φ124105×80的顶端面IT13级Ra6.330mm5高50mm两台阶面IT13级Ra6.3Φ14f86高12mm的两端凸台面IT13级Ra6.3Φ100H776-Φ12的孔IT13级Ra6.314084-Φ12的孔IT13级Ra6.392-Φ10的孔IT13级Ra6.3108-M8的螺纹孔，攻丝IT13级Ra6.3112-Φ20的孔IT13级Ra6.3124-M5的螺纹孔，攻丝IT13级Ra6.32.5基面的选择粗基准的选择标准应满足下列要求:(1)粗基准的选择应该基于加工表面。目的是保证精度的加工面和非加工表面之间的关系。如果有几个表面,不需要加工表面的工件,必须选择与高精度表面作为粗基准。以壁厚均匀性,对称的形状,更少的夹紧等。(2)选择的重要表面机械加工余量为粗基准。例如:机床导轨表面是一个重要的统一的保证金要求。因此在这个过程中选择导轨面作为粗基准,床的底部表面的过程,然后底部表面作为精细加工的参考指南。通过这种方式,我们可以确保表层保存在一个更加统一的和精心组织,以提高耐磨性。(3)最小的表面机械加工余量应该选为粗基准。这将确保表面有足够的加工余量。(4)尽可能选择平坦,光滑,大表面积作为粗基准,以确保准确定位和夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。。(5)粗基准应避免,因为表面粗糙的数据主要是粗糙和不规则的。多个用很难确保表面之间的表面的准确性。基面的选择是工艺设计的重要部分之一,它是非常重要的部件的生产。首先选择合适的端面和外圆定位基准。精基准的选择应满足以下原则:(1)“基准重合”的原则,应选择加工表面的设计基准位置的参考,并避免错误造成的非巧合的基准面。(2)“基准统一”的原则尽可能在大多数过程使用相同的精度指标集,以确保定位精度的表面,以避免造成的错误引用转换,简化夹具设计和制造。(3)“自为基准”的原则需要一定的完成和完成过程机械加工余量小而均匀,应选择加工表面本身是优良的基准,表面和其他表面之间的位置精度的保证的第一步。(4)“互为基准”原则,当两个表面相互位置精度和自己的大小、形状精度较高,可以作为“相互参考”方法,重复处理。(5)选择的精度标准应该能够确保精确定位,夹紧可靠,装置简单,操作方便。有很好的Φ12孔和定位基准和其他表面处理。主要考虑好参考标准的问题,当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.6制定工艺路线通过零件的形状、尺寸及位置精度再通过技术得到以下两种加工方案：方案一1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣R198左右端面4铣铣571×190底端面5铣铣R85，R65的端面6铣铣105×80的顶端面7铣铣高50mm两台阶面8铣铣高12mm的两端凸台面9钻钻6-Φ12的孔10钻钻4-Φ12的孔11钻钻2-Φ10的孔12钻钻8-M8的螺纹孔，攻丝13钻钻2-Φ20的孔14钻钻4-M5的螺纹孔，攻丝15检验检验16入库入库方案二1铸造铸造2时效处理时效处理3钻钻6-Φ12的孔4钻钻4-Φ12的孔5钻钻2-Φ10的孔6钻钻8-M8的螺纹孔，攻丝7钻钻2-Φ20的孔8钻钻4-M5的螺纹孔，攻丝9铣铣R198左右端面10铣铣571×190底端面11铣铣R85，R65的端面12铣铣105×80的顶端面13铣铣高50mm两台阶面14铣铣高12mm的两端凸台面15检验检验16入库入库工艺方案一、二的不同在于方案二是先钻孔、再铣端面，这样就违背了“先面后孔”的原则，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工艺的基本原则，保证了零件的加工精度，所以确定选择方案一。2.7确定切削用量及基本工时工序：铣R198左右端面1.刀具的确定刀具选取端铣刀，刀片采用YG8，，，。2.铣削用量的计算铣削深度的确定由于机械加工余量不大,一次完成加工进给量的确定及切削速度的计算根据X51立式铣床说明书，其功率为7.5kw，中等系统刚度。根据表得出，则因此根据标准选取＝1200当＝1200r/min时因此根据标准选取切削工时的计算切削工时：，，，则机动工时计算如下：工序：铣571×190底端面1.刀具的确定刀具选取端铣刀，刀片采用YG8，，，。2.铣削用量的计算铣削深度的确定由于机械加工余量不大,一次完成加工进给量的确定及切削速度的计算根据X51立式铣床说明书，其功率为7.5kw，中等系统刚度。根据表得出，则因此根据标准选取＝800当＝800r/min时因此根据标准选取切削工时的计算切削工时：，，，则机动工时计算如下：工序：铣R85，R65的端面1.刀具的确定刀具选取端铣刀，刀片采用YG8，，，。2.铣削用量的计算铣削深度的确定由于机械加工余量不大,一次完成加工进给量的确定及切削速度的计算根据X51立式铣床说明书，其功率为7.5kw，中等系统刚度。根据表得出，则因此根据标准选取＝750当＝750r/min时因此根据标准选取切削工时的计算切削工时：，，，则机动工时计算如下：工序：铣105×80的顶端面1.刀具的确定刀具选取端铣刀，刀片采用YG8，，，。2.铣削用量的计算铣削深度的确定由于机械加工余量不大,一次完成加工进给量的确定及切削速度的计算根据X51立式铣床说明书，其功率为7.5kw，中等系统刚度。根据表得出，则因此根据标准选取＝1500当＝1500r/min时因此根据标准选取切削工时的计算切削工时：，，，则机动工时计算如下：工序：钻2-Φ10孔机床：Z525立式钻床刀具：根据《机械工艺设计手册》，刀具选取高速钢麻花钻Φ101)进给量的确定取f=0.13mm/r2)切削速度的确定V=24~34m/min.取V=30m/min3)机床主轴转速的计算ns==955.41r/min与955.41r/min接近的标准转速为1000r/min。选转速=1000r/min。因此实际切削速度的如下==5)切削的工时计算按《切削用量工时计算手册》表6.2-1。t=i;其中l=10mm;=4mm;=3mm;t=2x（）=2x（）=0.0234(min)工序：钻6-Φ12孔，锪平Φ24(1)钻Φ12mm孔机床：Z525立式钻床刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ121)进给量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns==597r/min与597r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。t=i;其中l=60mm;=4mm;=3mm;t===0.524min(2)：锪孔Φ24mm孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为式中的、——加工实心孔进的切削用量.现已知=0.36mm/r(《切削手册》)表2.7=100m/min(《切削手册》)表2.131)给量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按机床选取0.5mm/r2)削速度v=0.4×100=40m/min.3)定机床主轴转速ns==489r/min与489r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。所以实际切削速度==5)削工时，按《工艺手册》表6.2-1。t=i;其中l=4mm;=6mm;=0mm;t===0.04(min)工序：钻8-M8螺纹孔选用高速钢锥柄麻花钻（《机械零件工艺设计手册》表3.1－6）由《切削用量工时计算手册》表2.7和《机械零件工艺设计手册》表4.2－16查得（《切削用量工时计算手册》表2.15）按机床选取基本工时：min攻螺纹M8mm：选择M8mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即按机床选取基本工时：总结这次设计是大学学习中最重要的一个设计作业，它需要我们把大学几年里学到的机械相关的知识系统的融合起来，然后把这些知识和我们做的设计进行很好的结合，这需要我们把金属切削原理夹具与刀具、机床夹具设计、互换性测量技术、钻床夹具设计，等系统的结合起来，通过查阅上面学习过的资料，很好的复习和巩固以前学过的知识，并把这些知识很好的运用到钻床夹具设计中。同时通过查阅资料和文献也培养了我自己的自学能力与创新能力。本次设计涉及知识面较广，理论联系实际较强，做好本次设计即需要有很好的教材和文献上的理论作为支撑，有需要注意好生产加工的实践需要，需要很好的吧理论和实践进行融合，因此他是一个综合性系统性的训练，使我的知识水平和实践能力得到显著的提高。这次机床夹具毕业设计是培养我们机械专业学生综合运用所学知识,发现夹具设计方案,提出多种方案,分析和解决实际问题找到合理方案,锻炼我们运用系统知识联系实际情况解决生产加工中实际问题的的重要环节,更是在学完大学所学机械所有专业课的基础上及生产实习的一次理论与实践相结合的综合系统性训练。这次机床夹具毕业设计使我以前所学习和掌握的关于零件加工方面比较散乱的知识，通过本次设计，系统的串联起来，使我对这些机械加工知识有了更加系统化和深入的理解掌握。比如机床的选择，机床的特性，机床的参数，切削i加工的参数的确定、计算、材料的选取、背吃刀量的选择，加工顺序的安排，加工记账的选择，加工方式的选取、刀具选择、量具选择等；同时也培养了自己综合运用自己所学知识，完成工艺和夹具方面的设计，以及根据自己所掌握的系统的理论知识，培养出自己独立思考能力和创新能力，并通过设计把这些能力得到更进一步的锻炼与提高；通过本次设计，我再次体会到理论联系实践重要性，理论联系实践，2者相互相成，缺一不可，正如我们伟大领袖毛主席所说，从理论中来，到实践中去，理论指导实践，实践反过来完善理论，单纯的理论是纸上谈兵，单纯的实践是没理论依据做支撑就是盲目，二者联系起来才相得益彰，才能事半功倍，威力无穷。回顾起此次端盖钻孔的钻床夹具设计，历经几个月时间，中间遇到了很多的困难和疑惑，每次遇到巨大的困难和疑问埋头查资料，问老师，请教同学，这中间的点点滴滴，至今回想起来我仍历历在目，感慨颇多，的确，从选机床夹具设计课题，对机床夹具设计相关知识一无所知，到最后通过学习到完成定稿，通过查阅资料，文献，请教老师，同学，使我系统的掌握了机床夹具方面的系统的知识，这些知识很好的武装了我的大脑，然后又带着这些知识到工厂里请教机械加工的师傅，最终通过我不懈的努力，从理论到实践，在整整几个月的时间里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，实现了我人生的蜕变，对我的大学生活做了一个完整的交待，并且通过给工厂师傅的交流，大大开阔了我的眼界，让我学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次努力的完成我的毕业设计的过程，使我懂得了理论与实际相结合是非常非常重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才会有更大的价值，从理论中得出结论，去指导生产，才能真正的实用，同时在使用中发现不足，及时的反馈，然后再去完善理论，这样才会越做越好，当然在本次设计的过程中遇到了许多问题，同时也发现了自己的不足之处，以前自以为学习不错的我，总以为自己掌握的知识已经足够丰富和多，但是通过这次毕业设计，我发现我掌握的知识，仅仅是冰山一角，并且还掌握的不太牢固，到用的时候才发现以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，还好这次毕业设计让我有了很好的复习和提高，同时也对我的人生有很深刻的体会，做事情要脚踏实地，戒骄戒躁，虚心学习，多多请教。这次毕业设计虽然最后顺利完成了，在设计过程中虽然碰到了许多问题，了，老师的辛勤指导下，在同学的帮咱下，这些问题都迎刃而解。同时，在老师的身上我学到了很多我不具备的优点，在此非常感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！致谢这次设计让我收益匪浅，做这个设计过程中，我获得的心得和体会，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。通过这次毕业设计，我学会了遇到问题，通过自己查阅资料，请教老师，请教同学快速解决问题的能力，让我深深的明白了，天下并没有难的事情，只要敢于攀登和克服就没有解决不了的问题。所谓天下事会者不难，难者不会也。同时他也更深刻的让我明白，系统的知识对解决问题的重要性，知识不系统看问题就容易一点带面，以偏概全，以小盖大，通过对这些知识系统的学习和掌握，让我了解到做任何事情都要多查资料，多读书，系统的掌握相关的知识，然后才能做出正确的判断和选择，这些心得和体会也必将以后带到我今后的工作和人生当中，同时也让我明白，做任何事情要有一定的理论去支撑，要让理论和实践很好的结合起来，不能坐而论道，纸上谈兵，要把理论落地，充分的和实践结合，然后通过实践再很好的完善理论，同时也不能盲目的去干，要一定的理论和系统的知识作为依据，然后才可以做出非常可靠可行的决定，才能触类旁通，举一反三。总之通过我不懈的努力，和老师的辛勤知道，最终我完成了这次毕业设计，这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在这里，我非常感谢我的指导老师，每次我问他问题的时候，他都放下他的休息时间和手头的工作，耐心地帮助我解决我遇到的技术上的一些难题，他的精益求精的工作态度，严谨的治学精神，