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机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计转换套零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者孙锦程指导教师肖红升南通职业大学学校2016年10月8日机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计转换套零件的机械加工工艺规程及钻φ7工序的专用夹具内容：1.零件毛坯图1张2.零件图1张3.机械加工工艺规程卡片1张4.夹具装配总图1张5.夹具零件图5张6.课程设计说明1张原始资料:零件图样一张。班级机制143学生孙锦程指导老师肖红升2016年10月一、零件的分析(一)零件的作用转换套一般用在接头处，例如电钻安装钻头的接头，受扭转力矩作用，所以要有好的韧性，表面硬度也要高，故选用20钢，在进行表面渗碳、淬火HRC62-65。(二)零件的工艺分析零件图如下因为转换套的作用要求，所以该转换套的φ40n6的外圆柱面、φ40的外圆台阶面、φ30H7的孔的粗糙度值为Ra0.8，需要精加工才能达到要求，此外，φ40的外圆和φ30的孔有同轴度要求φ0.01，而且，还要对φ40n6和φ30H7表面渗碳，淬火HRC62-65，其余，表面的要求不高，我们用半精加工就可以达到要求。二、确定毛坯、画毛坯――零件合图(一)确定毛坯种类零件材料为20钢。由于转换套的尺寸不是很大，对于力学性能要求一般，为了方便生产，提高效率，因此选用毛坯的类型为型材。(二)确定毛坯的尺寸及其机械加工余量因为毛坯选用的是型材，所以要进行粗车加工，因此，我对于φ40n6的外圆柱面留有2mm的余量，对于φ70的外圆柱面我也留了2mm的余量，轴向尺寸我总共留了4mm的余量，未注拔模斜度1-3°。整理如下表：加工表面零件尺寸机械加工余量毛坯尺寸左右端面58mm各2mm62mm最大外圆面φ70φ70mm4mmφ74mm(三)毛坯简图三、工艺规程设计(一)定位基准的选择精基准的选择：转换套是套类零件，又从其零件图得知其设计基准是内孔的轴线，但是又考虑到工件装夹的问题，所以，我选择外圆面和端面作为基准。适合基准统一的原则。粗基准的选择：选择外圆Φ40和端面作为粗基准，这样可以保证加工面和不加工面的相互位置精度，零件图中Φ30H7和Φ40n6要求同轴度误差，因此在钻小孔时应选择外圆作为粗基准。(二)制定工艺路线根据转换套零件图中的尺寸，我编制了毛坯的加工工艺过程，首先，用三爪卡盘夹持φ44的外圆面，车削毛坯的右端面，以φ74的右端面为粗基准并保证其轴向长度为28mm。用φ6.8的钻头钻削一个φ6.8的孔。车削φ44的外圆面至φ40并倒角C2，车削φ74的右端面，以φ40的右端面为基准并保证轴向长度为30mm，并倒圆角R2。车削φ74的外圆面至φ70mm。其次，在用用三爪卡盘夹持φ40的外圆面，车削毛坯的左端面，以φ70的右端面为基准并保证其轴向长度28mm。车削φ44的外圆面至φ40.2并倒角C2，加工一个2x45°的砂轮越程槽，车削φ70的左端面，以工件的左端面为基准并保证轴向长度为20.2mm。用φ28的钻头钻削φ28的孔并控制孔深度为48mm。然后，用夹具夹持工件，铣削φ70的左端面并以工件的中心为基准保证其尺寸为27.5mm，铣削6mm的深度。用工装夹具对工件进行定位和夹紧，钻削一个φ7的通孔。用专用夹具对工件定位和夹紧，钻削一个φ12并保证其深度为6mm的沉孔。用三爪卡盘夹持工件，扩φ25的孔至φ29，粗精镗φ29的孔至φ29.8，并加工一个φ32宽度4的退刀槽。调头用M8的螺纹刀，加工一个M8的螺纹并保证其深度为10mm。最后，用三爪卡盘加持工件，磨削φ40.2的外圆面至φ40，Ra0.8磨削φ70的左端面至其距离工件左端面的轴向长度为20mm磨削φ29.8的内孔至φ30H7，Ra0.8，完成工件的加工。(三)选择加工设备及刀、夹、量具车削毛坯的右端面及φ44的外圆面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，选择CA6140卧式车床，选择外圆车刀、三爪卡盘和游标卡尺。钻削φ6.8和φ28的孔时，我选择CA6140卧式车床，选择φ6.8的钻头和φ28的钻头、三爪卡盘夹具定位夹紧。铣削台阶面时，我选择X5032立式铣床，选择φ8的立铣刀、专用夹具定位夹紧。钻削φ7的通孔时，我选择Z3025的摇臂钻床，选择φ7的钻头、专用夹具定位和夹紧。镗削φ28的孔时，我选择在T618的卧式镗床上进行加工，选择用扩孔刀和镗刀、专用夹具定位和夹紧。磨削φ40.2端面和φ29.8的内孔时，我选择在M1412的万能外圆磨床上进行加工，选择用砂轮、专用夹具定位和夹紧。(四)切削用量计算1.工序10车削φ44的外端面及右端面本道工序我选用的主轴转速n为450r/min切削速度v=πdn/1000=3.14x450x44/1000=62.2m/min背吃刀量ap=（dw-dm）/2=（44-40）/2=2mm2.工序20钻削φ28的孔控制其深度为48mm本道工序我选用的主轴转速n为450r/min切削速度v=πdn/1000=3.14x28x450/1000=39.5m/min背吃刀量ap=（dw-dm）/2=28/2=14mm3.工序30铣削φ70的台阶面本道工序我选用的主轴转速n为510r/min切削速度v=πdn/1000=3.14x510x8/1000=12.8m/min背吃刀量ap=（dw-dm）/2=7.5/2=3.75mm4.工序60镗削φ29至φ29.8本道工序我选用的主轴转速n为810r/min切削速度v=πdn/1000=3.14x810x29/1000=73.8m/min背吃刀量ap=（dw-dm）/2=（29.8-29）/2=0.4mm5.工序70磨削φ40.2外圆面至φ40本道工序我选用的主轴转速n为955r/min切削速度v=πdn/1000=3.14x955x40.2/1000=120m/min背吃刀量ap=（dw-dm）/2=（40.2-40）/2=0.1mm四、夹具设计本次设计的夹具为工序40—钻削φ7的通孔，这道工序所加工的孔均在φ70的左端面，因此，我用盖板和底座的组合来实现对这个通孔的加工，对于工件的定位，我通过底座上的一个凸台里面的孔和工件的外圆柱面配合来实现定位，此外，底座和盖板限制了工件的5个自由度，还有一个轴向的转动自由度没有限制，我是通过在盖板上加一个圆柱销正好顶在工件的台阶面那块，因此，工件的轴向转动自由度我限制了，而盖板和底座我选用45号钢材料通过螺栓连接来夹紧工件，本次钻孔我选用了固定钻套和盖板是一个过盈配合，固定钻套我通过压紧螺钉来夹紧钻套，在螺栓连接盖板和底座部分，我用了开口垫圈，并且盖板上的轴孔是大于螺栓的，这样我拆卸盖板和底座就会方便很多，底座上的螺栓孔距离螺栓两边各留了6mm的余量，这样就能保证我用套筒扳把螺母装卸下来，有利于本套夹具的搬运，我还在底座开了一个圆孔，以此来减轻底座的重量，方便工人的移动，在圆孔的上面我开了两个螺纹孔，用两个螺钉来连接底座和支撑座，这个支撑座是用来在工件放上夹具时，对工件进行定位，此外，我还在支撑座上开了排屑槽，方便加工时排屑的处理，在轴的靠近底部，我开了一个6x3的键槽，用于和底座的连接，用以传递转矩和运动，这样也会使得定位精度高，拆装方便。五、设计小结通过本次的课程设计，我知道了课程设计是本门课程一个重要的实践环节，它培养了我们如何去实现工件的定位和夹紧，怎样去限制工件的6个自由度，对于孔的加工，我们不仅要注意孔的定位，更要注意工件的定位，还有钻孔时，排屑问题怎么解决，夹具如何拆装，怎样能使夹具尽量简单，怎样去选择材料才能适合加工，对于一些加工的参数我们需要多多去了解各种机床的性能然后才能选择一个比较适合加工的参数，对于零件的毛坯图，我们也需要选择合适的加工余量，然后加上零件的尺寸才能成为毛坯尺寸，因此，加工余量的选择也是需要我们查阅相关资料来甄选而定的，对于一些没有粗糙度符号的地方我们就没有必要特意去留有一些加工余量，因为，那些地方的粗糙度要求不是很高，通过一些铸造就能达到它的要求，对于一些直径比较大的孔，我们是需要铸造的，所以，我们也要注意留有1-3°的拔模斜度，对于零件，我除了参考零件图样的尺寸外，我觉得自己在用CAD画的时候，要注意把一些遗漏的重要尺寸标注上去，对于工装夹具，我们要考虑底座和盖板的连接问题可通过什么方法来解决，怎样设计盖板和底座的连接使得可以方便拆装，如何紧固钻套的位置，如何设计一个夹具可以即简单又能大大改善生产效率，方便工人可以把本套搬运，一些零件要尽量选用生产中常用的零件，这样也方便损坏的时候可以更换，此外，培养我们解决机械加工工艺问题的能力，培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，进一步提高我们识图、制图、运算和编写技术文件等技能，进一步巩固了我们的专业知识，锻炼了我们查阅图表和资料的能力，让我们通过画图和计算把加工过程中的一些参数算出来，也让我们感觉一种成就感，了解到机械专业的设计需要用严谨的态度去对待，为我们以后的毕业设计打下了一定的基础，让我们以后进入工厂中能够更快的适应工厂中的一种节奏。