搜索
课程设计题目名称：机械支架设计学部（系）：机械工程系专业班级：机械制造与自动化（飞行器加工工艺方向）学生姓名：李才学号：201104820142指导教师：张小梁目录一、课程设计的目的………………………………………………二、设计任务图……………………………………………………三、零件的分析……………………………………………………四、拟定工艺路线…………………………………………………五、加工余量确定…………………………………………………六、工序尺寸确定…………………………………………………七、粗铣ø54端面的切削用量的确定……………………………八、计算粗铣ø54两端面的时间定额……………………………九、夹具设计………………………………………………………十、机械加工工序卡片……………………………………………十一、参考文献………………………………………………………一、课程设计的目的机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，学生在学完了工艺课后并完成了生产实习的基础上，还应通过课程设计受到一次理论联系实际的综合训练，培养运用所学知识分析和解决机械制造工艺技术问题的能力。通过课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：1.能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位。夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3.学会使用手册及图表资料。4.能具备一定创新能力的培养。二、设计任务图图形详见设计任务书（CAD图纸，A3）三、零件的分析3.1零件的工艺分析1、以ø46的面，钻ø22的孔2、以ø46的面，ø22的孔为基准，铣ø54的面，扩、镗ø38的孔，钻、扩、镗ø14的孔，铣ø24凸台，以及车ø16凸台3、以ø54的面，ø38的孔为基准，扩、镗ø22的孔，铣ø46、ø34的面以及钻镗ø6的孔。4、其余为不加工表面。3.2工艺规程设计1）毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于工件外形复杂，采用金属模机器造型。铸造精度为IT14级。2）确定生产类型和工艺安排的基本倾向。(1)生产类型大批大量生产。(2)工艺安排的基本倾向。工序分散原则。(3)设备选择通用设备+通用工装；通用设备+专用工装；专用设备+专用工装。(4)工艺手段常规工艺四、拟定工艺路线4.1基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。4.2粗基准选择根据粗基准选择原则，保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。以粗车的ø46面，及钻的ø22孔为粗基准4.3精基准的选择根据精基准选择原则。（1）基准重合原则；（2）基准不变原则；（3）互为基准反复加工原则；（4）自为基准原则；（5）能使工作稳定可靠、夹具简单。该工件外圆为非加工表面，所以该工件加工的精基准选则为ø46面ø22孔与ø54面ø38孔互为基准，反复加工。即加工ø46、ø34面以及ø22孔时，以ø54面ø38孔为定位基准；加工ø54面及ø38孔时，以ø46面ø22孔为定位基准。4.4加工方法由于不同的加工方法如车、铣、刨、钻、镗、扩、磨等，其用途各不同，所能达到的精度和表面粗糙度也不一样。即使同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也不大一样。因为在加工过程中，将有各种因素对精度和表面粗糙度产生影响，如工人技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等。对本工件-支架零件进行分析，得出如下加工方法加工出粗基准ø46面，钻ø22孔加工路线：粗车ø46面→在ø46面钻孔ø22加工ø54右端面，Ra3.2加工路线:粗铣→精铣加工ø54左端面，Ra3.2加工路线:粗铣→精铣加工ø46端面，Ra3.2加工路线:粗车→粗铣→精铣加工ø34端面，Ra3.2加工路线:粗车→粗铣→精铣加工ø24凸台面，Ra3.2加工路线:粗车→精车加工ø16凸台面，Ra6.3加工路线:粗车加工ø22孔，Ra1.6加工路线:钻→粗镗→精镗→倒角加工ø38孔，Ra1.6加工路线:扩→粗镗→精镗加工ø14孔，Ra3.2加工路线:钻→粗镗→精镗加工ø14凸台面，Ra3.2加工路线:粗车→精车→倒孔倒角加工ø6孔，Ra12.5加工路线:粗铣钻孔平面→钻→扩→倒角4.5加工工序安排按先加工粗加工，后加工精加工；先加工基准平面，后加工其他平面；先加工主要平面后加工次要平面；先加工平面，后加工孔。加工工序安排表工序号工序内容102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250铸造热处理粗铣Φ54左右端面钻孔Φ38粗铣Φ46端面粗铣Φ34端面钻孔Φ22粗镗Φ38孔粗镗Φ22孔粗车Φ24、Φ16三凸台面半精车Φ24mm凸台面半精车Φ16mm凸台面钻孔Φ14半精镗孔Φ14，并倒角精铣Φ54左右端面精铣Φ46端面精铣Φ34端面精镗Φ22孔，并倒角精镗Φ38孔，并倒角钻ø6孔扩ø6孔，并倒角倒各圆角R3，去毛刺，清洗检验，入库必须先加工出粗基准粗车ø46、ø34两端面以及钻ø22孔，否则其他工序无从进行。五、加工余量确定根据公式２Ｚｂ≥Ｔａ＋２（Ｒａ＋ｔａ）＋２｜ρａ＋Δεｂ｜、Ｚｂ≥Ｔａ＋（Ｒａ＋ｔａ）＋｜ρａ＋Δεｂ｜计算基本加工余量，不考虑空间偏差和装夹误差，即得２Ｚｂ≥Ｔａ＋２（Ｒａ＋ｔａ）、Ｚｂ≥Ｔａ＋（Ｒａ＋ｔａ）计算值，再修整，得出各加工工序加工余量表如下各工序加工余量表（mm）加工特征加工方法加工余量修整加工余量Ø22孔Ø38孔Ø14孔Ø6孔Ø54两端面Ø46、ø34两端面Ø16凸台面Ø24两凸台面Ø6钻孔平面精镗粗镗精镗粗镗扩精镗粗镗扩精铣粗铣精铣粗铣粗车粗车精车粗车粗铣0.05810.140.06110.1550.3050.06470.130.0750.06460.180.08860.1950.380.17630.07620.2150.10.20.10.20.40.10.20.10.10.30.10.30.50.30.10.40.2六、工序尺寸确定由于零件图上的尺寸、公差是毛坯经过加工之后最终达到的尺寸。在加工过程中各工序所达到的尺寸为工序尺寸，也是在工序图上所标注的尺寸。该支架零件的工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定如下一系列表。6.1、ø22孔表1工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H81.622ø1.6粗镗0.2H1112.521.9ø12.5钻H132521.7ø256.2、ø38孔表2工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余工序间工序间尺工序间量/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/um寸/mm尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H81.638ø1.6粗镗0.2H1112.537.9ø12.5扩0.4H132537.7ø25铸造±0.637.3Ø37.3±0.66.3、ø14孔表3工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精镗0.1H93.214ø3.2粗镗0.2H1112.513.9ø12.5钻H132513.7ø256.4、ø6孔表4工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um扩0.2H1112.56ø12.5钻H13255.9256.5、54右两端面表5工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.2783.2粗铣0.3H1112.578.212.5铸造±0.72578.578.8±0.7256.6、54左端面表6工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度表面粗糙尺寸、公差表面粗/mm度Ra/um/mm糙度Ra/um精铣0.1H93.278.13.2粗铣0.3H1112.578.512.5铸造±0.72578.878.8±0.725由于加工时是先加工ø54左端面再加工ø54右端面，两两端面互为基准，反复加工。因此54两端面之间的铸造尺寸为78.8±0.7mm。6.7、ø46端面表7工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.290.13.2粗铣0.3H1112.590.512.5粗车0.5H132590.825铸造±12591.891.8±1256.8、ø34端面表8工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um精铣0.1H93.2903.2粗铣0.3H1112.590.212.5粗车0.5H132590.525铸造±12591.391.3±125由于加工时是先加工ø46端面再加工ø34端面，两端面互为基准，反复加工。因此34、ø46两端面之间的铸造尺寸为91.8±1mm。6.9、ø16凸台面表9工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/um尺寸、公差/mm表面粗糙度Ra/um粗车0.3H106.3306.3铸造±0.52530.330.3±0.5256.10、ø24两凸台面表10工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度表面粗糙尺寸、公差表面粗/mm度Ra/um/mm糙度Ra/um精车0.1H93.2323.2粗车0.4H1112.532.112.5铸造±0.62532.532.5±0.625七、粗铣ø54端面的切削用量的确定切削过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济要求来选定适宜的切削用量。切削用量三要素包括切削速度v，进给量f或进给速度vf或每齿进给量fz，以及背吃刀量ap。粗铣ø54端面选用立式升降台铣床X5028，铣刀为硬质合金端铣刀。立式升降台铣床X5028的主轴旋转速度为600r/min，进给电动机功率为0.8KW，主电动机功率为4KW。铣刀参数：铣刀直径为80mm；刀齿数为中齿6个；硬质合金牌号为YT35，用途分类代号为P35；L=115mm。每齿进给量fz=0.035mm/z。即进给量f=0.35X6=0.21mm/r在保留精加工余量的条件下，尽量将粗加工余量一次切除。所以粗铣ø54端面的背吃刀量ap=0.3mm切削速度vc由公式vc=mm/s=2.5mm/s=0.15m/min八、计算粗铣ø54两端面的时间定额工序单间时间：t单=t基+t辅+t服+t休t单-工序单间时间t基-基本时间t辅-辅助时间t服-工作地点服务时间t休-工人休息和自然需要时间工作地点与休息时间之和是以作业时间t作=t服+t休给出，即t服+t休=t作所以t单=t作（1+）其中x=3～6在成批生产中，还要考虑加工一批工件时的准备、结束时间。t定额=t单+t准结/N批t定额-工件某工序的