1、 机械制造工艺学课程设计说明书设计题目： 推动架机械加工工艺规程设计 学 生： 学 号： 班 级： 指导教师： 目 录1.零件的分析 11.1 零件结构工艺性分析 .11.2 零件的技术要求 .22.毛坯的选择 32.1 毛坯种类的选择 .32.2 毛坯制造方法的选择 .32.3 毛坯形状及尺寸的确定 .33.工艺路线的拟定 33.1 定位基准的选择 .33.2 零件表面加工方案的选择 .43.3 加工顺序的安排 .43.3.1 加工阶段的划分 43.3.2 机械加工顺序的安排 53.3.3 热处理工序的安排 53.3.4 辅助工序的安排 54.工序设计 64.1 机床和工艺装备的选择 .64
2、.2 工序设计 .74.2.1 工序尺寸和公差的确定 74.2.2 切削用量的选择 .84.2.3 工时定额的确定 .9结束语 .1011.零件的分析1.1 零件结构工艺性分析在制订零件机械加工工艺规程之前，首先需要对零件的工艺性进行分析。分析零件的工作图，其目的是熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中的位置和作用，进而了解零件上各项技术要求制定的依据，找出技术要求和加工关键。零件的结构对其机械加工工艺规程的影响很大。使用性能完全相同而结构不同的两个零件，他们的加工难易和制造成本可能有很大差别。所谓良好的工艺，首先是这种结构便于机械加工，即在同样的生产条件下能够采用简便和经济
3、的方法加工出来。此外，零件结构还适应生产类型和具体生产条件的要求。据资料所示，可知该零件是齿轮套，一端是齿轮，一端是套轴，通过内孔里的键槽有轴上配合，将齿轮套在轴上，通过齿轮套快速换装齿轮。图 1-1 推动架零件图由零件图可知，其材料为 45，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。现对零件图的结构工艺性分析如下：（1）由零件图可知 孔的中心线是主要的设计基准和定位基准30（2）齿轮端面中心线与 孔的中心线有 的垂直度要求20.2（3） 内孔的精度较高，在 。06IT（4）套用外圆与内孔中心线有平行度要求。1.2 零件的技术要求零件相关技术要求见图表 1-1表
4、1-1 零件的技术要求图表 序号 加工表面 精度等级 表面粗糙度 形位精度01 内孔307IT2.5Ra02 外圆421园跳动 0.0303 外圆 804 齿轮内测6I 垂直度 04.2.毛坯的选择2.1 毛坯种类的选择在制订零件机械加工工艺规程之前，还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯选择有关，故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。零件材料为 45 钢，考虑零件受冲击，所以选择锻件。2.2 毛坯制造方法的选择锻造能改善金属组织，改善力学性能，对原材料的利用率高，有较高的生产率，毛坯或零件的精度较高。生产类
5、型为大批大量生产，选择的锻造方法应该生产效率高，毛坯质量好，能降低成本，所以选择模锻，模锻使锻件内部的锻造流线比较完整，锻件质量较高，表面光洁，尺寸精度高，节约材料和机加工工时，生产率高，操作简单，易于实现机械化，适宜大批量生产，此外为消除残余应力，锻造后应安排人工时效处理。2.3 毛坯形状及尺寸的确定根据选定的各个表面的加工方法和加工方案，根据机械工艺手册 表 2-24可查得，粗铣的加工余量为 ，确定加工余量为 ，可得到毛坯尺寸列表见表 2-1 2.512图表 2-1 毛坯尺寸列表 主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸40 外圆40 5 4563 齿轮 63 7 70342 外圆42 3
6、 453.工艺路线的拟定3.1 定位基准的选择（1）基面的选择。基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（2）粗基准的选择。对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，齿轮右端面。 （3）精基准的选择。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
7、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。为使基准统一，选择 外圆中心线为精基准。303.2 零件表面加工方案的选择零件表面的加工方案见图表 3-1图 3-1 零件表面加工方案序号 加工表面 加工方案01 外圆40粗车02 外圆 2粗车03 外圆63粗车04 内孔 钻、扩、铰05 内孔 扩06 外圆40精车07 外圆2精车08 外圆 研磨09 外圆 研磨10 齿轮63滚齿11 齿轮剃齿12 齿轮 珩齿15 各倒角 粗车16 沟槽 拉43.3 加工顺序的安排3.3.1 加工阶段的划分按加
8、工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： （1）粗加工阶段：主要是切削各加工表面上的大部分余量，为半精加工提供定位基准。（2）半精加工阶段：为各主要表面的精加工做准备（达到一定精度要求并且留有精加工余量），并完成一些次要表面的加工。（3）精加工阶段：这个阶段的主要任务是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。根据之前的分析，可知道 内孔将作为精基准，所以根据 “基准先行”的原则，03将首先加工 内孔。在加工表面中，两个外圆表面的精度较高，所以将它们的加工过程0划分为粗加工、半精加工、精加工阶段。其他次要表面的加工穿插其中即可。3.3.2 机械加工顺序的安排机械加工工艺过程见图表
9、3-2表 3-2 机械加工工艺过程工序号 工序名称 工序内容01 毛坯制备 金属模锻02 人工时效 人工时效处理03 车 粗车、精车 的右端面；倒角 456304 钻扩铰 钻、扩、铰 孔005 车 粗车 的外圆和左端面；倒角 45粗车 外圆404206 车 精车粗车 的外圆和左端面；倒角 45粗车 外圆07 扩 扩孔 3208 磨 磨削 的外圆， 外圆409 滚 滚齿 齿轮610 剃 剃齿 齿轮11 珩 珩齿 齿轮312 拉 拉沟槽13 检验14 入库根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡和工序卡片。3.3.3 热处理工序的安排为了消除残余应力应进行时效处理。残余应力无论在毛坯制造还是在切削加
10、工时都5会残留下来不设法消除就会引起工件变形，降低产品质量，甚至造成废品。3.3.4 辅助工序的安排在零件的加工过程中，辅助工序是检验，将其安排在最后一道工序即可。4.工序设计4.1 机床和工艺装备的选择（1）选择机床，根据不同的工序选择机床工序 3、4、5、6、7 是粗车，精车。各工序的工步数不多，选用 CA6140 卧式车床。（2）选择夹具本零件除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。（3）选择刀具，根据不同的工序选择刀具1车刀根据资料选择硬质合金车刀。230mm 孔的钻，扩采用直柄硬质合金钢麻花钻，硬质直柄扩孔钻，硬质合金扩孔钻，45 度倒角刀3 键槽采用键槽拉刀。（4）
11、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：1.选择加工面的量具用分度值为 0.05mm 的游标长尺测量，以及读数值为 0.01mm 测量范围 100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于 IT7IT9 之间，可选用读数值 0.01mm 测量范围50mm125mm 的内径千分尺即可。3.选择加工槽所用量具可选用读数值为 0.02mm 测量范围 0150mm 的游标卡尺进行测量。64.2 工序设计4.2.1 工序尺寸和公差的确定（1）面的加工1. 上下端面27根据机械工艺手册表 2.3-21
12、 每个面经过一次粗车，粗加工余量为 2mm，两个面的加工总余量为 4mm2. 左右端面4根据机械工艺手册表 2.3-21 每个面经过一次粗车，粗加工余量为 2mm，两个面的加工总余量为 4mm3. 的左右端面35根据机械工艺手册表 2.3-21 每个面经过一次粗车，粗加工余量为 2mm，两个面的加工总余量为 4mm4.其他次要面对于精度要求不高的面，在粗加工就是一次加工完。（2）孔的加工1. 内孔30m通孔，孔内要求精度介于 IT7IT8 之间。查机械工艺手册 表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 1.扩孔： Z=0.75mm375铰孔： Z=0.25mm2H82. 内孔（下）6m孔内要
13、求精度介于 IT7 IT8 之间。查机械工艺手册 表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 15扩孔： Z=0.85mm.8铰孔： Z=0.15mm6H3. 10mm 内孔孔内要求精度介于 IT11-IT12 之间。查机械工艺手册表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 9m扩孔： Z=0.85mm85.铰孔： Z=0.15mm104. 内孔（上）6孔内要求精度介于 IT8 IT9 之间。查机械工艺手册 表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 15m扩孔： Z=0.85mm.87铰孔： Z=0.15mm 16H95. 内孔m钻孔： 6mm锪孔：1206. 内螺纹孔8螺纹孔为 8M-6H
14、，孔内精度等级为 IT6。钻螺纹底孔： 6mm攻丝：8M-6H4.2.2 切削用量的选择(1)工序 6 钻 孔和 孔左端面019.027.3本工序为钻 孔和 孔左端面。所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为. .d=60mm，齿数 z=8。1.确定每次进给量 Zf根据资料切削用量简明手册 表 3.4，查得每齿进给量 ，现0.3m/z.2Zf取 。0.2m/zZf2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料切削用量简明手册 表 3.8，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.8mm，耐用度 。18inT3.确定切削速度和每齿进给量 f 根据资料切削用量简明手册 表 3.4所知，依据zc上述参数，查取 ， , 。5
15、/sVc425r/min438/sVf根据 XA6132 型立式铣床主轴转速表查取， , 。250rinc40m/sfc则实际切削： 1= 0d47./in64.3c实际进给量：znvcf=0.2m/z85zcf(2)工序 7 铣 孔右端面019.6本工序为铣 孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径 ，齿数 z=8。. 5d1.确定每齿进给量 Zf根据切削用量简明手册 表 3.4所知，查得每齿进给量 ,现取0.3m/z.2Zf。0.2m/zZf2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据切削用量简明手册 表 3.8所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 ，.8耐用度 。18inT3.确定切削速度和每齿进给量 根据
16、切削用量简明手册 3.4，依据上述参数，zcf8查取 ， , 。根据机械制造技术基础课程设计指导73m/sVc350r/in390m/sVf教程 表 4-19XA6132 型立式铣床主轴转速表查取， , 。150r/minc350/sVfc则实际切削：10ccnd23.5/in4.3实际进给量：znvfcfz0.23m/z15zc4.2.3 工时定额的确定（1）工序 6 铣 孔和 孔左端面的工时定额019.027.3根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zcfnl21j=tmi 0.533jt根据资料所知辅助时间可按照基本时间的 估算，则辅助时间为：%in 42tjf辅助时间和基本时间的总
17、和称为作业时间： .mfk根据资料所知布置工作地时间，一般按作业时间的 估算，则布置工作地时7间为： in 0.12.5kbt根据资料所知休息和生理需要时间，一般按照作业时间的 ，则休息时间为：4%i .7.3kxt根据资料所知准备和终结时间，一般按照作业时间的 ，则准备和终结时间为：5min 0.96.4kzt单件时间为： min 2.59tttzxbjfdj（2）工序 7 铣 孔右端面的工时定额01.6根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zcjfnlt219min120.53jt根据资料所知辅助时间可按照基本时间的 估算，则辅助时间为：%i .jft辅助时间和基本时间的总和称为作业时
18、间： n 1.2mfk根据资料所知布置工作地时间，一般按作业时间的 估算，则布置工作地时7间为： i 0.6.5kbt根据资料所知休息和生理需要时间，一般按照作业时间的 ，则休息时间为：4%2t =txk in .3.kxt根据资料所知准备和终结时间，一般按照作业时间的 ，则准备和终结时间为：5mi 0.48.kzt单件时间为： in 3.1tttzxbjfdj结束语我的课程设计通过查阅大量资料书籍，根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好
19、的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。通过此次课程设计，让我感觉到，光是平时学习的内容对于在机械方面的应用是远远不够的，这需要我们平时自觉培养自己的自学能力，设计中我学会了进行主动学习，参看多本指导书，完善自己的设计。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了机械制造工艺学的基本内容，增强了分析和解决机械实际问题的能力。同时，通过课程设计还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强机械制造能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。
