1、辽宁工程技术大学课程设计 1机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计全套图纸，加 153893706题 目：连接壳体的工艺规程及钻 3X7 的工装夹具设计班 级：机械 09-3姓 名：学 号： 指导教师：完成日期：2012/6/22辽宁工程技术大学课程设计 2任 务 书设计题目: 连接壳体的工艺规程及钻 3X7 的工装夹具设计1、2、(1) 被加工零件的零件图 1 张(2) 生产类型:（中批生产）三、上交材料1所加工的零件图 1 张2毛坯图 1 张3编制机械加工工艺过程卡片 1 套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套5绘制夹具装配图（A0 或 A1） 1 张6绘制夹具中
2、 1 个零件图（A1 或 A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体） 。 1 张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。 （约5000-8000 字） 1 份四、进度安排本课程设计要求在 3 周内完成。1第 l2 天查资料，绘制零件图。2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。4第 1113 天，完成夹具装配图的绘制。5第 1415 天，零件图的绘制。辽宁工
3、程技术大学课程设计 36第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。8第 2021 天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。综合评定成绩： 指导教师 日 期 辽宁工程技术大学课程设计 4摘 要这 次 设 计 的 是 总 泵 缸 体 。 包 括 零 件 图 、 毛 坯 图 、 装 配 图 各 一张 ， 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 和 与 工 序 卡 片 各 一 张 。 根 据 零 件 的性 质 和 零 件 图 上 各 端 面 的 粗 糙 度 确 定 毛 坯 的
4、尺 寸 和 机 械 加 工 余量 。 最 后 制 定 该 工 件 的 夹 紧 方 案 ， 画 出 夹 具 装 配 图 。机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 是 我 们 学 完 了 大 学 的 全 部 基 础 课 、技 术 基 础 课 以 及 大 部 分 专 业 课 之 后 进 行 的 .这 是 我 们 在 进 行 毕业 设 计 之 前 对 所 学 各 课 程 的 一 次 深 入 的 综 合 性 的 总 复 习 ,也是 一 次 理 论 联 系 实 际 的 训 练 ,因 此 ,它 在 我 们 四 年 的 大 学 生 活中 占 有 重 要 的 地 位 。就 我 个 人 而 言 ， 我 希 望
5、 能 通 过 这 次 课 程 设 计 对 自 己 未 来 将 从事 的 工 作 进 行 一 次 实 际 的 训 练 ， 从 中 锻 炼 自 己 分 析 问 题 、 解 决问 题 的 能 力 。 由 于 能 力 所 限 ， 设 计 尚 有 许 多 不 足 之 处 ， 恳 请 各位 老 师 给 予 指 导 。辽宁工程技术大学课程设计 5AbstractThe master cylinder is designed. Including spare parts map, blank map, an assembly of all, machining processes and process th
6、e card and a card each. According to the nature of parts and components map to determine the roughness of the rough end of the size and allowances. Finalization of the cap and push-rod technology road map, the development of the clamping of the workpiece program, draw fixture assembly. Machinery Man
7、ufacturing Technology curriculum design is that we learn all over the University of basic courses, technical courses in basic subjects, as well as after the majority. This is our graduation project in the school prior to the course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theo
8、ry with practice and training, therefore, its four years of university life, we occupy an important position. For me personally, I hope that through the curriculum design of their future work to conduct a practical training, to exercise their own analysis, problem-solving abilities. As a result of c
9、apacity constraints, the design there are many deficiencies, I urge you to give guidance to teachers.辽宁工程技术大学课程设计 6目 录一、零件分析 11.1 零件的作用 11.2 零件的工艺分析 1二、工艺规程设计 22.1 确定毛坯的制造形式 22.2 基面的选择的选择 22.3 精基准的选择 .32.4 制定工艺路线 42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.6 确定切削用量及基本工时 6三、 夹具设计 17四、体会与展望 .23五.参献文献 24辽宁工程技术大学课程设计 1
10、一、零件分析1.1 零件的作用连接壳体的作用待查1.2 零件的工艺分析从连接壳体的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 1. 以上下端面为基准的加工面 这一组加工面包括：上下端面自身，12.30的孔2. 以30孔为中心的加工面 这一组加工面包括：这组加工面包括剩余的各面和孔。辽宁工程技术大学课程设计 2二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.
11、2 基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。辽宁工程技术大学课程设计 3（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样
12、可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。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） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取 40 外圆为定位基准，利用 V 型块为定位元件。2.3 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1） “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2） “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组
13、精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3） “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4） “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、辽宁工程技术大学课程设计 4形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以 6 和 30 孔（一面 2 销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，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
14、进行专门的计算，在此不再重复。2.4 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序：铸造。工序：时效处理工序：铣 40 左端面工序：铣 40 右端面工序：钻 12 孔，车 30，31 孔，40 外圆，55 端辽宁工程技术大学课程设计 5工序：钻 3-7 孔，扩 3-12 孔工序：钻 6 孔，扩 12 孔工序：铣 M6 孔所在的端面工序：钻 M6 螺纹底孔，攻丝工序 X
15、：终检，入库。方案二工序：铸造。工序：时效处理工序：铣 40 左端面工序：铣 40 右端面工序：钻 12 孔，车 30，31 孔，40 外圆，55 端工序：钻 3-7 孔，扩 3-12 孔工序：钻 6 孔，扩 12 孔工序：铣 M6 孔所在的端面工序：钻 M6 螺纹底孔，攻丝工序 X：磨 40 外圆。55 端面工序 XI：终检，入库。方案一和方案二的区别在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨 40 外圆和 70 端面的工序，因为这 2 个端面的粗糙度要求为 0.8，车很难满足要求，因此我们增加此道磨的工序是比较合理的，综合考虑我们选择方案一，具体的加工路线如下工序：铸造。辽宁工程技术
16、大学课程设计 6工序：时效处理工序：铣 40 左端面工序：铣 40 右端面工序：钻 12 孔，车 30，31 孔，40 外圆，55 端工序：钻 3-7 孔，扩 3-12 孔工序：钻 6 孔，扩 12 孔工序：铣 M6 孔所在的端面工序：钻 M6 螺纹底孔，攻丝工序 X：磨 40 外圆。55 端面工序 XI：终检，入库。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： 1.30mm的孔查机械加工工艺手册P49页表2-33可知铸造单边余量为2mm2. 30mm的孔端面，查机械加工工艺手册 P49 页表 2-33 可知铸造单边余量为
17、2mm辽宁工程技术大学课程设计 72.6 确定切削用量及基本工时工序：铣 40 左端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1d450min/75v4z2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 map5.2） 决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin7853410rdvns按机床标准选取 750wn/min/975.1010vw当 750r/min 时nrzfwm /607542.按机床标准选取 mf3） 计算工时切削
18、工时： ， ， ，则机动工时为l45l1l32in.07321fnltwm辽宁工程技术大学课程设计 8工步二：铣刀右端面的切削用量的计算如上，其计算工时的计算如下切削工时： ， ， ，则机动工时为ml90l51ml32in263.47521fnltwm工序 III：钻，扩，绞 12 孔工步一钻孔至 11确定进给量 ：根据参考文献 表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零件MPab80md10rmf/47.039.在加工 14 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rmf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 f.切削速度：根据参考文献表 2-13
19、及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vmin/7.301810rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/5nin/37.210vw切削工时： ， ， ，则机动工时为mll9ml2in2347.05.37921fnltwm辽宁工程技术大学课程设计 9工步二：扩孔 m85.1利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，m85.1扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 7.06.212钻根据机床说明书，选取 rmf/5.in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书取in/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnw min/238.4108.d
20、vw切削工时： ， ， ，则机动工时为ll6l2in49.057.8321fntwm工步 3：铰 孔12根据参考文献表 2-25， ， ，得rmf/4.0min/128vi/65.2819ns查参考文献表 4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取 ， ，实际切削速度 。rmf/35.0in/198rnw min/3.9v切削工时： ， ， ，则机动工时为l0mll32in175.0.1821fntwm工序 20：车 30 孔辽宁工程技术大学课程设计 10工步一：粗车 30 的内圆粗车 30mm 内圆柱面1) 切削深度 单边余量为 Z=1.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.
21、8mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见vCvxv vk切削手册表 1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , Mvksvkkvkrv=0.97。Bvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvcv35.015.02. 8644) 确定机床主轴转速 ns= = 753r/minWd10cvx34.5890与 753r/min 相近的机床转速为 750r/min。现选取=750r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10sdnmin/94750x5
22、) 切削工时， t = i ;其中 l=47mm; =4mm; mfnlw211l=0mm;2l辽宁工程技术大学课程设计 11t = = =0.085(min)mfnlw210.875工步二：精车 30 内圆1) 切削深度 单边余量为 Z=0.5mm 分两次切除。2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.2mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。vCvxv=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , Mkskkvkrv=0.97。Bvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/mi
23、nvcv35.015.02.644) 确定机床主轴转速 ns= = 585r/minWd10cv5096与 585r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取=600r/min。wn所以实际切削速度= =cv10sdnmin/946055)切削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=47mm; =4mm; mfnlw211l=0mm;2l辽宁工程技术大学课程设计 12t = i= =0.4833(min)mfnlw210.165工序 25 钻 3-7 孔锪孔 12 深 7 个钻 7 孔的切削用量及基本工时(1)钻 7mm 孔机床：Z525 立式钻床 刀具：根据机械加工
24、工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻91)进给量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=10m/min3)确定机床主轴转速 ns= = 454r/minWd10cv710与 454r/min 相近的机床转速为 475r/min。现选取=475r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10sdnmin/4.10755) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=12mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2lt = = =0.3077min)mfnlw210.3475(工步二：锪孔 12mm 孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时
25、，其进给量与切削速辽宁工程技术大学课程设计 13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钻ff)8.12(钻v3式中的 、 加工实心孔进的切削用量.钻f钻v现已知=0.36mm/r (切削手册)表 2.7钻f=42.25m/min (切削手册)表 2.13钻v1) 给量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r2) 削速度 v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速 ns= = 448r/minWd10cv129.60与 448r/min 相近的机床转速为 475r/min。现选取=475r/min。wn所以实际切削速度= =cv10
26、sdnmin/89.174525) 削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=7mm; =6mm; =0mm;mfnlw211l2lt = = =0.0547(min)mfnlw210.5473工序 30：钻孔 6，锪孔 12 的切削用量的计算如上，具体的工时计算如下钻 6 孔切削工时，按工艺手册表 6.2-1。辽宁工程技术大学课程设计 14t = i ;其中 l=10mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2lt = = =0.2753min)mfnlw210.3475锪孔 12 的切削工时5) 削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=2mm; =6
27、mm; =0mm;mfnlw211l2lt = = =0.03367(min)fl210.5478工序 35：铣 M6 所在的端面，立式铣床 X53选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1d150min/25v4z2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 map5.15） 决定每次进给量及切削速度根据 X53 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin7961510rdvns按机床标准选取 750wn/辽宁工程技术大学课程设计 15min/325.1075dnvw当 750
28、r/min 时 rznfwm /607542.按机床标准选取 mf6） 计算工时切削工时： ， ，则机动工时为l21l32in50.47321fnltwm工序：钻 M6 螺纹孔钻 M6 螺纹底孔 8.确定进给量 ：根据参考文献 表 2-7，当f钢的 ， 时， 。由于本零MPab0md8.40rmf/47.039.件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，m8.4则 rmf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 f.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vmin/6.108.40rdvws 根据机床说明
29、书，取 ，故实际切削速度为i/95rnin/3.160.1vw辽宁工程技术大学课程设计 16切削工时： ， ， ，则机动工时ml12l91ml32为 in20.5.9621fnltwm工序：攻丝 M6攻螺纹 M6mm 。mv/15in27rns按机床选取 ，则/9wmrv/4.13机动时 ， ，l2l5l32攻 M6 孔 in9.1.05)3()(21nfltm工序 X：磨 40 外圆，70 端面磨 40 外圆(1) 磨 40mm 外圆柱面机床 M6025K 万能磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 350 40 127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为
30、中轮 1 级，陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有工件速度 18m/minwv纵向进给量 0.5B20mm(双行程)af辽宁工程技术大学课程设计 17切削深度 0.0157mm/strf3)切削工时 rabfvkDZt102式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z -单边加工余量bK-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量af-工作台往返一次砂轮径向进给量 0.55(min)0157.218092t磨 70 端面的切削用量及基本工时的计算如上，在此不再累述辽宁工程技术大学课程设计 18三、 夹具设计为
31、了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计钻 3-7 孔的钻床夹具本夹具主要用于铣 3-7 孔面，精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考
32、虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。30，6 的孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 30 孔和 6 作为定位基准，即采用经典的一面 2 销定位。采用 40 端面限制 3 个自由度，圆柱销限制 2 个自由度，削边销限制一个自由度，这样空间的 6 个自由度都已经限制完，我们既可以开始加工工件。辽宁工程技术大学课程设计 19由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）6.08.2HBDfF钻削力矩 式（5-3）6.0.91T式中： 10.5Dmaxaxmin187491733HBBf=0.13mm/r 代入公式（5-2）和（5-3） N27
33、814.0526F6.08.539x3T9本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 yjj min11XDd（式 5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入（式 5-5）得： =yjmin11XDd0.9.16= .25(2) 转角误差辽宁工程技术大学课程设计 20LXDdXDdtg2min2min11 （式 5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间
34、隙1min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中： )2(min1i XLgx则代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg则： .213-7 的加工需钻，然后扩孔，我们切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即用7 的麻花钻钻孔，根据 GB114184 的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为7。查机床夹具标准件可知快换钻套的结构如下辽宁工程技术大学课程设计 21具体的尺寸如下因为快换钻套和夹具体是间隙配合，为了防止钻孔的时间快换钻套的转动，我们用压紧螺钉压紧，使用压紧螺
35、钉的好处，我们旋转下压紧螺钉，然后转动钻套即可取出工件，有上图快换钻套的尺寸 可知，和 7 孔相配合的快换钻套的压紧螺钉为 M6。 辽宁工程技术大学课程设计 22如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。夹具装配图附图如下辽宁工程技术大学课程设计 23夹具体附图如下四、体会与展望辽宁工程技术大学课程设计 24设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。
