机械支架说明书

1、 课 程 设 计题目名称 ： 机械支架设计 学 部（系）：机械工程系专业班级 ：机械制造与自动化（飞行器加工工艺方向）学生姓名：李才 学号 ：2 指导教师 ： 张小梁目录一、 课程设计的目的二、 设计任务图三、 零件的分析四、 拟定工艺路线五、 加工余量确定六、 工序尺寸确定七、 粗铣54端面的切削用量的确定八、 计算粗铣54两端面的时间定额九、 夹具设计十、 机械加工工序卡片十一、参考文献一、课程设计的目的机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，学生在学完了工艺课后并完成了生产实习的基础上，还应通过课程设计受到一次理论联系实际的综合训练，培养运用所学知识分析和

2、解决机械制造工艺技术问题的能力。通过课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：1.能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位。夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3.学会使用手册及图表资料。4.能具备一定创新能力的培养。二、设计任务图图形详见设计任务书（CAD图纸，A3）三、零件的分析3.1 零件的工艺分析1、以46的面，钻22的孔2、以46的面，22的孔为基准，铣54的面，

3、扩、镗38的孔，钻、扩、镗14的孔，铣24凸台，以及车16凸台3、以54的面，38的孔为基准，扩、镗22的孔，铣46、34的面以及钻镗6的孔。4、其余为不加工表面。3.2工艺规程设计1）毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于工件外形复杂，采用金属模机器造型。铸造精度为IT14级。2）确定生产类型和工艺安排的基本倾向。(1)生产类型大批大量生产。(2)工艺安排的基本倾向。工序分散原则。(3)设备选择通用设备+通用工装；通用设备+专用工装；专用设备+专用工装。(4)工艺手段常规工艺四、拟定工艺路线4.1基准面的选择基面的

4、选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。4.2粗基准选择根据粗基准选择原则，保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。以粗车的46面，及钻的22孔为粗基准4.3精基准的选择 根据精基准选择原则。（1）基准重合原则；（2）基准不变原则；（3）互为基准反复加工原则；（4）自为基准原则；（5）能使工作稳定可靠、夹具简单。该工件外圆为非加工表面，所以该工件加工的精基

5、准选则为46面22孔与54面38孔互为基准，反复加工。即加工46、34面以及22孔时，以54面38孔为定位基准；加工54面及38孔时，以46面22孔为定位基准。4.4加工方法由于不同的加工方法如车、铣、刨、钻、镗、扩、磨等，其用途各不同，所能达到的精度和表面粗糙度也不一样。即使同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也不大一样。因为在加工过程中，将有各种因素对精度和表面粗糙度产生影响，如工人技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等。对本工件-支架零件进行分析，得出如下加工方法加工出粗基准46面， 钻22孔加工路线：粗车46面在46面钻孔22加工54右端面，Ra3.

6、2加工路线:粗铣精铣加工54左端面，Ra3.2加工路线:粗铣精铣加工46端面，Ra3.2加工路线:粗车粗铣精铣加工34端面，Ra3.2加工路线:粗车粗铣精铣加工24凸台面，Ra3.2加工路线:粗车精车加工16凸台面，Ra6.3加工路线:粗车加工22孔，Ra1.6加工路线:钻粗镗精镗倒角加工38孔，Ra1.6加工路线:扩粗镗精镗加工14孔，Ra3.2加工路线:钻粗镗精镗加工14凸台面，Ra3.2加工路线:粗车精车倒孔倒角加工6孔，Ra12.5加工路线:粗铣钻孔平面钻扩倒角4.5加工工序安排按先加工粗加工，后加工精加工；先加工基准平面，后加工其他平面；先加工主要平面后加工次要平面；先加工平面，后加

7、工孔。加工工序安排表工序号工序内容102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250铸造热处理粗铣54左右端面钻孔38粗铣46端面粗铣34端面钻孔22粗镗38孔粗镗22孔粗车24、16三凸台面半精车24mm凸台面半精车16mm凸台面钻孔14半精镗孔14，并倒角精铣54左右端面精铣46端面精铣34端面精镗22孔，并倒角精镗38孔，并倒角钻6孔扩6孔，并倒角倒各圆角R3，去毛刺，清洗检验，入库必须先加工出粗基准粗车46、34两端面以及钻22孔，否则其他工序无从进行。五、加工余量确定根据公式（）、（）计算基本加工余量，

8、不考虑空间偏差和装夹误差，即得 （）、（）计算值，再修整，得出各加工工序加工余量表如下各工序加工余量表（mm）加工特征加工方法加工余量修整加工余量22孔38孔14孔6孔54两端面46、34两端面16凸台面24两凸台面6钻孔平面精镗粗镗精镗粗镗扩精镗粗镗扩精铣粗铣精铣粗铣粗车粗车精车粗车粗铣0.05810.140.06110.1550.3050.06470.130.0750.06460.180.08860.1950.380.17630.07620.2150.10.20.10.20.40.10.20.10.10.30.10.30.50.30.10.40.2六、工序尺寸确定 由于零件图上的尺寸、公差

9、是毛坯经过加工之后最终达到的尺寸。在加工过程中各工序所达到的尺寸为工序尺寸，也是在工序图上所标注的尺寸。该支架零件的工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定如下一系列表。6.1、22孔表1 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H81.6221.6粗镗0.2H1112.521.912.5钻H132521.7256.2、38孔表2 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺

10、寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H81.6381.6粗镗0.2H1112.537.912.5扩0.4H132537.725铸造0.637.337.30.66.3、14孔表3 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H93.2143.2粗镗0.2H1112.513.912.5钻H132513.7256.4、6孔表4 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差

11、/mm表面粗糙度Ra/um扩0.2H1112.5612.5钻H13255.9256.5、54右两端面表5 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.2783.2粗铣0.3H1112.578.212.5铸造0.72578.578.80.7256.6、54左端面表6 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.278.13.

12、2粗铣0.3H1112.578.512.5铸造0.72578.878.80.725由于加工时是先加工54左端面再加工54右端面，两两端面互为基准，反复加工。因此54两端面之间的铸造尺寸为78.80.7mm。6.7、46端面表7 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.290.13.2粗铣0.3H1112.590.512.5粗车0.5H132590.825铸造12591.891.81256.8、34端面表8 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名

13、称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.2903.2粗铣0.3H1112.590.212.5粗车0.5H132590.525铸造12591.391.3125由于加工时是先加工46端面再加工34端面，两端面互为基准，反复加工。因此34、46两端面之间的铸造尺寸为91.81mm。6.9、16凸台面表9 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um粗车0.3H106.3306.3铸造0.5

14、2530.330.30.5256.10、24两凸台面表10 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精车0.1H93.2323.2粗车0.4H1112.532.112.5铸造0.62532.532.50.625七、粗铣54端面的切削用量的确定切削过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济要求来选定适宜的切削用量。切削用量三要素包括切削速度v，进给量f或进给速度vf或每齿进给量fz，以及背吃刀量ap。粗铣54端面选用立式升降台铣床X5028，铣刀为硬质合金端铣刀

15、。立式升降台铣床X5028的主轴旋转速度为600r/min，进给电动机功率为0.8KW，主电动机功率为4KW。铣刀参数：铣刀直径为80mm； 刀齿数为中齿6个； 硬质合金牌号为YT35，用途分类代号为P35； L=115mm。每齿进给量fz=0.035mm/z。即进给量f=0.35X6=0.21mm/r在保留精加工余量的条件下，尽量将粗加工余量一次切除。所以粗铣54端面的背吃刀量ap=0.3mm切削速度vc由公式vc=mm/s=2.5mm/s=0.15m/min八、计算粗铣54两端面的时间定额 工序单间时间： t单=t基+t辅+t服+t休 t单-工序单间时间 t基-基本时间t辅-辅助时间t服-

16、工作地点服务时间t休-工人休息和自然需要时间工作地点与休息时间之和是以作业时间t作= t服+t休给出，即 t服+t休=t作所以 t单= t作（1+） 其中x=36在成批生产中，还要考虑加工一批工件时的准备、结束时间。 t定额=t单+t准结/N批t定额-工件某工序的总时间t准结-加工一批工件的准备时间N批-一批工件的数量由于该工件是大批大量生产，所以t定额=t单工时计算 L=54mm f=0.21mm/r n=600r/min T=X2min=0.86min九、夹具设计 本夹具主要用来粗铣54端面的通用夹具。由零件图可知，以46端面，22孔作为定位基准。定位元件为支承板，短销。夹紧装置采用螺母、

17、螺杆、压板组合。根据孔22选择的螺栓螺母为M16。9.1、计算切削力刀具：硬质合金端铣刀，直径D=80mm, ap=0.3mm，B=54mm，z=6，fz=0.035mm/z查机械设计手册软件版得公式：铣削切削力F把所有参数参数:ap = 0.3参数:fz = 0.035参数:D = 80参数:B = 54参数:z = 6带入公式得：计算结果 F=33.43N9.2、计算夹紧力如上夹紧图，其中参数1=2=0.15，D=34mm,D1=34mm,D2=46mm,d=16mm查机械设计手册软件版得公式：夹紧力Q其中K取K=3，又Fc=33.43N 将所有参数参数:K = 3参数:Fc = 33.4

18、3参数:D = 34参数: 1 = 0.15参数:D1 = 34参数:d = 16参数: 2 = 0.15参数:D2 = 46代入公式得：计算结果 Q= 213.681N螺旋夹紧装置结构简单，制造容易，夹紧行程大，传力系数大，自锁性能好，所以广泛用于手动夹紧。夹具设计装配图如图JJ-ZP十、机械加工工序卡片湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类30粗车46端面，钻22孔支架机床名称及型号卧式车床CA6140夹具名称及编号三爪自定定心卡盘K11320材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液水溶液上道工序热处理下道工序粗车3

19、4端面工歩号工歩内容加工余量（单边）/mm刀具切削速度v/m/min量具主轴转数/r/min走刀次数进给量f/mm背吃刀量ap/mm1粗车46端面0.5外圆车刀0.136游标卡尺80020.10.252钻21.7孔10.85麻花钻0.05580010.110.85拟定日期指导日期第页共页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类50粗铣54左端面支架机床名称及型号立式铣床X5028夹具名称及编号螺旋压板组合带肩六角螺母M16螺杆M16X150压板30X18材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液水溶液上道工序粗车34端面下道工序粗铣54右端面工歩号工歩内容加工余量/mm刀具切削速度/m/min量具主轴转数/r/min走刀次数每齿进给量f/mm/z背吃刀量ap/mm1粗铣54左端面0.3端铣刀0.15游标卡尺60010.0350.3拟定日期指导日期第页共页湖南农业大学机制教研室机械加工工序卡片车间工序号工序名称零件号零件名称毛坯种类125粗镗38孔支架机床名称及型号卧式镗床T612夹具名称及编号螺旋压板组合带肩六角螺母M16螺杆M16X150压板30X18材料牌号HT200规格毛重公斤净重硬度工时定额（分）机动辅助合计冷却润滑液上道工序扩38孔下道工序精铣54左