操纵杆支架课程设计

课程设计说明书设计题目：设计“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）姓名:廖杰学号:140803011316班级:机制B1403专业:机械设计制造及其自动化学院:机电工程学院指导老师：王润琪机电工程学院2017年6月6日湖南应用技术学院机械制造课程设计任务书题目：“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）内容：1、零件图1张2、工艺图8张3、机械加工工艺过程综合卡片1份4、课程设计说明书1份班级：机制1403学生：廖杰指导老师：王润琪《机械制造工艺学课程设计》成绩单成绩评定表项目名称平时表现电子文件纸质文件总评基本要求①不迟到；②不早退；③不缺课；④态度认真；⑤勤学好问；⑥克苦钻研；⑦精益求精；⑧独立完成；⑨晚自习；⑩有加班；⑾按时完成。①说明书封面；②成绩单；③任务书；④零件工作图；⑤零件三维图；⑥工艺过程卡；⑦零件机械加工工序卡；⑨夹具零件图；⑩设计说明书；⑾文件夹名称。①说明书封面1张；②成绩单1张；③任务书1份；④零件工作图1张；⑤零件三维图1张；⑥工艺过程卡1张；⑦零件机械加工工序卡1套；⑧夹具装配图1张；⑨夹具零件图1张；⑩设计说明书1份；⑾说明书手稿。①平时表现各项达标满分20；②电子文件各项达标且完成质量好满分20。③纸质文件各项达标且完成质量好满分60。项目分值20分20分60分100分项目得分成绩等级指导教师签名日期注：成绩分值与成绩等级的对应关系如下：优秀：90分以上（含90分）；良好：80～89分；中等：70～79分；及格：60～69分；不及格：60分以下。《机械制造工艺学课程设计》任务书班级名称：机制B1403;学号：140803011316；学生姓名：廖杰一、课程设计题目设计“花键轴1”零件的机械加工工艺规程及工艺装备二、技术条件及任务1.生产纲领：年产量50000件，大量生产。2.绘制零件图样一张（A4），CAD制图，按工作图要求。3.编制机械加工工艺过程卡1份，CAD制表（A4），打印。4.编制机械加工工序卡1套，CAD制图（A4），打印。5.设计其中1道工序的专用夹具，完成装配图1张（A3），手绘；完成夹具体零件图1张，CAD制图（A4），打印。6.撰写设计说明书1份（A4），打印，6000字以上篇幅。三、设计成果及要求1.纸质文件要求：将设计资料打印后装订一本，上交指导老师。其具体内容和要求如下表所示。序号上交设计文件（纸质）设计文件内容及要求数量1课程设计说明书封面格式由指导老师提供，学生完善内容并打印，A4。1张2课程设计成绩单格式由指导老师提供，学生完善内容并打印，A4。1张3课程设计任务书由指导老师下达，学生完善内容并打印，A4。1份4绘制零件工作图CAD制图，打印，A4，按零件设计图要求。1张5绘制零件三维图CAD制图，打印，A4，按轴测图要求。1张6填写机加工工艺过程卡格式和内容按指导老师要求，打印，A4，宋体小四。1份7填写机械加工工序卡每道工序填工序卡1张，清洗和热处理等可不填，格式按指导老师要求，CAD制图，打印，A4。1套8绘制夹具装配图按夹具装配图要求，标题栏及明细栏按规格，手画，A3。1张9绘制夹具零件图拆画夹具体零件图，按零件图要求，CAD制图，打印A4。1张10编写课程设计说明书6000字以上，打印，宋体小四，提供说明书手稿。1份11整理设计说明书手稿即打印的说明书需提供手稿，将设计草图、表格、分析计算过程等手写，A4，水性笔或铅笔，单独编号整理。1份12装订课程设计说明书装订顺序按序号：1.封面，2.成绩单，3.任务书，4.零件工作图，5.零件三维图，6.工艺过程卡，7.工序卡，8.夹具装配图，9.夹具零件图，10.设计说明书，11.说明书手稿。1本目录1.零件的分析----------------------------------11.1零件的作用及结构特点-------------------------11.2零件的工艺分析-------------------------------12.工艺方案的确定------------------------------12.1工件毛坯的确定------------------------------12.2工件基面的选择-----------------------------12.3加工方法的选择-----------------------------22.4工艺路线的制定------------------------------------23.工艺参数的确定-------------------------------------23.2确定毛坯基本尺寸8.0----------------------------33.1加工余量的确定------------------------------------33.3绘制毛坯简图---------------------------------------44.主要工序设计-----------------------------------------44.1选择加工设备与工艺装备------------------------44.2确定工序尺寸---------------------------------------54.3确定切削用量和基本时间------------------------5参考文献-----------------------------------------17第1页1.零件的分析1.1零件的作用及结构特点题目所给定的零件是汽车换挡部分的操纵杆支架，它的主要作用是固定操纵杆，使其在行驶过程中牢固可靠。零件上的3-Φ11孔用螺栓固定在底座上，操纵杆用Φ20的定位销固定在支架上，并且在换挡时依靠利用36槽轨迹不会引起偏差。1.2零件的工艺分析操纵杆支架共有4组加工表面，分析如下：（1）2-Φ20孔，（2）支架底面（3）36槽（4）3-Φ11孔此零件外形较小，图中除2-Φ20孔，公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。对支架零件图进行工艺审核后，可知零件图试图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。2.工艺方案的确定2.1工件毛坯的确定操纵杆支架材料为灰铁件，牌号HT200，因为零件的轮廓尺寸不大，毛坯的形状与零件的形状应尽量接近，且从提高生产率、保证加工精度上考虑，故可采用精铸件。2.2工件基面的选择定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确合理地选择定位基准，可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。（1）粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为铣底面时要保证54±0.5，所以以2-R20外圆表面为粗基准。（2）精基准的选择：第2页精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为底面及3-Φ11孔。2.3加工方法的选择1、平面的加工平面加工的方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。由于本零件对所加工表面粗糙度要求都不高。由表5-11，根据GB/T1804-2000规定，选用中等级（m），相当于IT13级，故可考虑粗车或粗端铣，根据零件的结构特点，选用端铣加工方式。2、孔的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。3-Φ11为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻铰完成。2-Φ20的要求较高，根据手册表5-48，先用钻头钻孔至Φ19，再用Φ20镗刀加工。2.4工艺路线的制定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大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。故采用如下加工工艺：工序Ⅰ粗铣底面A。工序Ⅱ钻底面3-Φ11孔。工序Ⅲ铣36槽。工序Ⅳ钻镗2-Φ20孔。工序Ⅴ去毛刺、清洗、检查3.工艺参数的确定3.1加工余量的确定操纵杆支架的材料为HT200，抗拉强度MPab200，采用砂型机器造型，且为批量生产。由表5-2知，铸钢件采用砂型机器造型时，铸件的尺寸公差为CT8-CT12级，此处选为CT9级。由表5-3选择加工余量为H级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸由表5-4可查得个加工表面余量如下表：第3页表1-1加工表面参考加工余量/mm备注底面（A面）表5-40.7粗铣一次完成3-Φ11表5-19无钻铰完成2-Φ20孔表5-19无先用钻头钻孔至Φ19，再用Φ20镗刀加工36槽表5-40.7粗铣一次完成3.2确定毛坯基本尺寸8.0加工表面的的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取得相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示：表3-2零件尺寸/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm120.712.7Φ110Φ11Φ200Φ20361.437.4毛坯基本尺寸如下由表5-1，选用CT7级查的各铸件加工尺寸公差如表3-3所示：表3-3毛坯尺寸/mm公差/mm标注结果12.70.7839.039.07.1237.415.05.04.37第4页3.3绘制毛坯简图根据以上内容及砂型铸件的有关标准与规定，绘制毛坯简图，如图3-1：如图3-1毛坯简图4.主要工序设计4.1选择加工设备与工艺装备4.1.1.选择加工设备选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点，选择了加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号，主要取决于现场设备情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必要校验机床功率。根据以上内容和考虑零件经济度与零件表面设计相适应，又本零件的加工余量和硬度不是很大，故选定各工序机床如下：（1）工序05粗铣底面AXA5032型立式铣床（2）工序10钻3xΦ11Z3025摇臂钻床（3）工序15粗铣36槽XA5032型立式铣床（4）工序20钻mm192通孔Z3025摇臂钻床（5）工序25精镗mm20孔CA6140卧式车床4.1.2.选择夹具对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效率的前提下，亦可部分采用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了专用机床夹具，专门设、制造。4.1.3.选择刀具第5页根据加工工艺需要刀具的选择情况如下：（1）工序05粗铣底面A高速钢镶齿套式面铣刀（2）工序10钻3xΦ11YG60硬质合金刀具（3）工序15粗铣36槽高速钢镶齿套式面铣刀（4）工序20钻mm192通孔高速钢锥柄麻花钻（5）工序25精镗mm20孔高速钢锥柄麻花钻在刀具选择过程中尽量选择通用刀具。在中批生产中，不排除在某些工序中使用专用刀具，但专用刀具需要专门定做，详细的内容可参阅《金属切削刀具》等教材及相关资料。4.1.4.选择量具选择量具的原则是根据被测对象的要求，在满足测量精度的前提下，尽量选用操作方便、测量效率搞的量具。量具由通用量具和各种专业量具，其种类的选择主要应考虑被测尺寸的性质，如内径、外径、深度、角度、几何形状等以及被测工件的特点，如工件的形状、大小、精度、生产类型等。本零件属于成批生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：一种按计量器具的不确定度选择。一般根据被测对象的公差带宽度先查得相应的安全裕度A和计量器具的不确定度允许值1U(AU9.01),然后在量具手册中选择一种不确定度等于或小于1U的量具；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。下面以粗镗孔mm20为例选择量具。孔mm20的尺寸公差T=0.23，选择刻度值为0.01mm的千分表。4.2确定工序尺寸因为本零件表面对加工要