支架设计说明书 2

课程设计说明书题目：设计“支架”零件的机械加工工艺规程院、系别：机械工程学院班级：机制09-1姓名：张敏学号：31号指导老师：张学文2012年6月8日i目录机械制造工艺学课程设计任务书……………..…………………………..….…Ⅰ序言………………………………………..…………………….……..………...11零件分析…….………………………………………………………………….....21.1零件的生产类型及生产纲领…….…………………………………..........21.2零件的作用…….………………………………………………………..…21.3零件的工艺分析….………………………………………………..………..22铸造工艺方案设计…….…………………………………………………….…...32.1确定毛坯的成形方法…………………………………………………...……32.2确定铸造工艺方案………………………………………………...…………32.3确定工艺参数………………………………………………………...………33机械加工工艺规程设计…………………………………………………………43.1基面的选择………….……………………………………………..…………43.2确定机械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………63.3确定切削用量及基本工时………...……………………………..…………..84夹具选用……….………….……………………………………………….…….215总结………………………..…………………………………………………..…22参考文献…………………………………………………………...……………....23I机械制造工艺学课程设计任务书设计题目：设计“支架”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求：1.未注明铸造圆角R32.材料HT150设计内容：1.熟悉零件图2.绘制零件图（1张）3.编写工艺过程综合卡片(1张)5.工序卡片（7张）6.课程设计说明书（1份）2012年5月28日1序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。本设计的内容是制订支架加工工艺规程。通过分析支架从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对支架零件的主要技术要求，选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。21零件分析1.1零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中，由于支架轮廓尺寸小，属于轻型零件。1.2零件的作用本次课程设计题目给定的零件是支架，该零件的功用是支撑跟连接，支架上的空心圆柱部分，支架的矩形的安装底版上有安装孔，用来进行支架的定位和连接。1.3零件的工艺分析零件的材料为HT150，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，该零件主要加工面有平面、外圆面和内孔，是一个形状比较简单的零件，可通过铣和钻来获得。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1.支架底面即A面，根据零件的总体加工特性，A面为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；2.底板上两Φ10通孔，粗糙度均为6.3；3.圆筒凸台上Φ18外圆的两端面以及与此孔相通的Φ10通孔，粗糙度均为6.3；4.圆筒Φ30外圆的左右两端面，粗糙度为12.5；有以上的分析可知，可以先加工外圆端面，然后借助外圆面加工其他表面。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。32铸造工艺方案设计2.1确定毛坯的成形方法支架主要是起支撑和连接作用，材料为HT150，要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是扭矩。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。2.2确定铸造工艺方案2.2.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用HT150为材料，铸件的表面精度要求不高，并且为大批量生产，（参考《机械工程师手册》第三篇第2节）选用金属型铸造。2.2.2造型的选择因铸件制造批量为大批生产（参考《机械工程师手册》第三篇第2节），故选用金属型造型。2.2.3分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。2.3确定铸造工艺参数2.3.1加工余量的确定按机械砂型铸造，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5，查得铸件尺寸公差等级为8～10，加工余量等级为H，按9公差等级制造，则单侧加工余量为3.5mm，双侧加工余量为3mm，则可推出毛坯总尺寸。42.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于100mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。2.3.3收缩率的确定通常，HT150的塑性很差,所以使用时一般不关心缩率的多少，在本设计中不考虑收缩率。2.3.4不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ7mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。2.3.5铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R=2mm～4mm圆滑过渡。3机械加工工艺规程设计3.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。3.1.1粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但对于本零件来说Φ30mm作为粗基准，则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。通常选取零件上不加工表面作为粗基准，现选取零件上底面A为粗基准，利用一面两孔进行定位，加工各外圆端面和钻孔。3.1.2精基准的选择主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。3.1.3制订工艺路线生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还5可降低生产成本。工艺路线方案一：工序I：铸造；工序II：铣底面A；工序III：铣Φ30mmB端面；工序IV：铣Φ30mmC端面；工序V：铣D端面至尺寸40mm；工序VI：钻底板上两Φ10mm孔；工序VII：从D端面钻通圆筒凸台Φ10mm孔；工序VIII：从B端面钻通圆筒Φ10mm孔；工序IX：从B端面钻深为40mm直径为Φ18mm的孔；工序X：钳工去毛刺；工序XI：终检；工序XII：入库。工艺路线方案二：工序I：铸造；工序II：铣底面A；工序III：铣Φ30mmB端面；工序IV：铣Φ30mmC端面；工序V：铣D端面至尺寸40mm；工序VI：钻底板上两Φ10mm孔；工序VII：从D端面钻通圆筒凸台Φ10mm孔；6工序VIII：从B端面钻通圆筒Φ10mm孔，然后钻深为40mm直径为Φ18mm的孔；工序IX：钳工去毛刺；工序X：终检；工序XI：入库。3.1.4工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一和方案二的工序安排很相似，区别只在于方案二从B端面在同一次装夹下先后钻出Φ10mm和Φ18mm两孔。这样有利提高效率，定位精度也比较高，使用于大批量生产。经比较，从生产条件出发及生产效率方面考虑，选择工艺路线方案二。3.2确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：3.2.4铣底面A根据端面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-12，得可用粗铣达到要求精度，端面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为2.3mm，具体工序尺寸如表3-4。表3-4工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间铸件尺寸/mm铸件尺寸公差/mm经济精度/um表面粗糙度/um铣2.3H12Ra12.5930.18毛坯CT9Ra2595.33.2.5铣圆筒Φ18mm前后两端面根据端面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-12，得可用粗铣达到要求精度，端面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为单侧余量1.7mm，具体工序尺寸7如表3-5。表3-5工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/um表面粗糙度/um铣1.7H12Ra6.340毛坯CT9Ra2543.43.2.6铣圆筒Φ30mm左右两端面根据端面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-12，得可用粗铣达到要求精度，端面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为单侧余量1.8mm，具体工序尺寸如表3-6。表3-6工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/um表面粗糙度/um铣1.8H12Ra6.372毛坯CT9Ra2575.63.2.7Φ10mm的孔毛坯为实心，Φ10mm的孔的精度为H7（查机械设计手册2008软件版—标准公差数值），查《机械加工余量手册》表5-31，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-7。表3-7工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/um表面粗糙度/um8铰孔0.2H7Ra6.3100.015010钻孔9.8H12Ra12.59.80.1509.83.2.8Φ18mm的孔Φ18mm的孔的精度为H7（查机械设计手册2008软件版—标准公差数值），查《机械加工余量手册》表5-31，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表3-8。表3-8工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/um表面粗糙度/um绞孔0.15H7Ra6.3180.018018钻孔17.85H12Ra12.517.80.18017.853.3确定切削用量及基本工时3.3.1铣底面A（1）选择刀具和机床机床选择XA5032立式铣床，根据《切削用量简明手册》表3.1，选择0d=80mm的硬质合金端铣刀。（2）选择铣削用量①铣削深度pa由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取pa=2.3mm。②每齿进给量zf查《切削用量简明手册》，当使用硬质合金端铣刀，取zf=0.24mm/z（不对称端铣）。③确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命9根据《切削用量简明手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm，由铣刀直径0d=80mm，查《切削用量简明手册》表3.8，故刀具磨钝寿命T=180min。④铣削速度cV和每分钟进给量fV根据《切削用量简明手册》表3.16，0d=80mm，z=4，pa≤4mm，zf≤0.24mm/z，123/mincVm查313/mincnr查010001000123489.6(/min)3.1480cVnrd查（3-5）各修正系数：1.0MvMnMvfkKk，0.75tvtntvfkKk，则1231.00.7592.3(m/min)cvcVVk查（3-6）3131.00.75234.8(r/min)ncnnk