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机械制造工艺课程设计说明书2010年07月09日机械制造技术课程设计说明书设计题目:设计滑块零件的机械加工工艺规程和夹具题目：零件工艺及铣槽专用夹具设计（铣槽8-0.090）要求：1.零件图一张2．毛坯图一张3．机械加工工艺过程卡一套4．机械加工工序卡2道工序5.零件某工序的夹具原理图或者装配图一套6.工艺课程设计说明书一份设计目的：机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节要求在设计中能开端学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后弄好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生阐发问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺设备设计的一般方法。通过学生自己做设计夹具（或者量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系现实的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，加强我们解决工程现实问题的独立工作能力。零件的阐发：（1）加工表面的尺寸精密度和形状精密度。（2）主要加工表面之间的相互位置精密度。（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求。（4）热处理及其他要求。（一）零件的作用：滑块机构的主要作用是在导轨上起一个直线往复运动，孔Ф140+0.027和孔Ф60+0.018的尺寸要求很高，因为在滑块滑移时如果孔的尺寸精密度不高或者间隙很大时，滑块得不到很高的位置精密度。所以孔Ф140+0.027和孔Ф60+0.018与其对应的轴的配合精密度要求很高。（二）确定生产类型：生产大纲的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺设备。零件生产大纲可按下式计较。N=Qn（1+a%+b%）根据教材中生产大纲与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。如附图1为某产品上的一个滑块零件。该产品年产量为5000台。设其备品率为2%，机械加工废品率为1%，每台产品中该零件的数目为1件，现拟定该滑块零件的机械加工工艺规程。N=Qn（1+a%+b%）=5000*1*（1+2%+1%）=5150件/年滑块零件的年产量为5150件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产大纲的关系查《机械制造工艺设计简单明白手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以开端确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。（三）零件的工艺阐发：滑块的加工共有两组，它们相互间有一定的尺寸和位置要求。现阐发如下：（1）Ф14孔为中心的加工要素这一组加工要素包括一个Ф140+0.027的孔及与Ф140+0.027的孔相垂直的两个平面，与Ф140+0.027的孔轴心线相距230+0.2的平面。其中主要加工要素为Ф140+0.027与距轴心线230+0.2的平面。（2）Ф6孔为中心的加工要素这一组要素包括一个Ф60+0.018的孔及与Ф60+0.018的孔相垂直的两个平面以及以Ф60+0.018的轴心线为基准的对称度为0.2的双侧面。其中加工要素为Ф60+0.018双侧面。这两组加工要素有一定的技术要求，主要如下：①这两组加工端面及斜面的粗糙度值是Ra6.3，两孔的粗糙度均为Ra1.6上端双侧面的粗糙度为Ra3.2②大孔的上偏差为+0.027孔眼的上偏差为+0.018③两个孔轴线尺寸精密度要保证在一定的公差为±0.08范围④零件上端双侧面的对称度为0.2，为了保证其耐磨性，双侧表面应进行淬火处理由以上阐发可知对于这两组表面而言，可以先加工其中一组表面，然后该组表面为基准，借助于专用夹具加工另外一组表面，并且保证她们之间的位置精密度关系，最后在以第一组基准钻和绞两个孔，分别是Ф140+0.027和Ф60+0.018以及以Ф6孔的轴心线为基准加工零件上端双侧面。工艺规程设计：（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200（倾向于逐层凝固，易于获得紧实铸件，切削性能好，廉价且减震性和耐磨性也比较好，有较低的缺口敏感性）。考虑到此零件的工作过程中受较小荷重，因此选用铸件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。因为生产大纲为中批生产而且零件的尺寸并不很大，形状并不复杂，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造手册》第208页表5-3,选用铸件尺寸公差等级为DT-12。确定铸件加工余量及形状：查《机械制造手册》第208页表5-3，选用加工余量为MB-H级，并查表5-2确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明114H3.52孔降一级双侧加工210H3.52双侧加工36H3.52孔降一级双侧加工48H3.52双侧加工544H3.52双侧加工（二）基准面的选择1粗基准的选择：对于零件而言，尽有可能选择不加工表面为粗基准，而对于有若干个不加工面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精密度较高的不加工表面作为粗基准。根据这个基准选择原则，选择其中一个侧面作为粗基准，加工另外一侧面。2精基准的选择：精基准的选择主要考虑的是基准的重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算，以Ф14的孔的轴心线为基准。(三）拟定工艺路线:拟定工艺路线的起航点，应当是使零件的几何形状、尺寸精密度及位置精密度等技术要求能得到合理的保证。工艺路线方案一：工序1：砂型锻造（HT200）工序2：清砂（去冒口）工序3：检验（检验铸件是否有残缺）工序4：热处理（时效）工序5：铣削双侧面工序6：铣削轮廓工序7：钻铰Ф140+0.027孔（Z3025立式钻床及专用钻模）工序8：钻铰Ф60+0.018孔（Z3025立式钻床及专用钻模）工序9：铣削槽工序10：去毛刺工序11：感应加热表面淬火工序12：检验工序13：入库工艺路线方案二：工序1：砂型锻造（HT200）工序2：清砂（去冒口）工序3：检验（检验铸件是否有残缺）工序4：热处理（时效）工序5：钻铰Ф140+0.027孔（DB6140车床及专用夹具）工序6：钻铰Ф60+0.018孔（DB6140车床及专用夹具）工序7：铣削双侧面工序8：铣削轮廓工序9：铣削槽工序10：去毛刺工序11：感应加热表面淬火工序12：检验工序13：入库工艺方案的比较与阐发:上述两套方案的区分在于：方案一是将铣削加工放在钻削前，而钻削时选择在Z3025立式钻床上加工。方案二是将铣削加工放在钻削后，而。钻削时选择在DB6140车床上加工以上两种方案看似一致，但通过细心考虑零件的技术要求以及有可能采取的加工手眼之后，发现仍有问题，具体表现在：方案一中在Z525上钻孔时，工件不动，钻头扭转（主运动），钻头容易引，偏使得被加工孔的轴线发生歪斜，而孔径无显著变化。方案二中在DB6140上钻孔时，钻头不动，工件扭转（主运动），钻头的引偏仅仅引起孔径的变化，发生锥度和腰鼓等缺陷，而被加工轴线是直的，并且与工件的反转展转轴线一致。而该零件对孔的尺寸精密度要求不高，而且钻削前为防止钻头钻偏，应先铣削一个工艺平台。所以钻削加工前应先进行铣削加工。综上所述，方案一优于方案二，故选择方案一。根据工序方案一拟定详细的工序内容如下：工序1：砂型锻造（HT200）工序2：清砂（去冒口）工序3：检验（检验铸件是否有残缺）工序4：热处理（时效）工序5：铣削前后两端面,保证其厚度为10mm工序6：铣削上、下两端面保证其高度为40mm工序7：铣削两斜侧面工序8：铣削两外圆面R10工序9：钻铰Ф140+0.027孔（Z3025立式钻床及专用钻模）工序10：钻铰Ф60+0.018孔（Z3025立式钻床及专用钻模）工序11：铣削槽工序12：去毛刺工序13：感应加热表面淬火工序14：检验工序15：入库选择机床及夹具、刃具、量具(1)根据零件加工精密度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床品类及规格。(2)根据质量、效率和经济性选择夹具品类和数目。(3)根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刃具，应注意尽量选择规范刃具。(4)根据批量及加工精密度选择量具。因为生产类型为中、大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。B：工序5，6，7，8：是粗铣和半精铣。本零件外轮廓尺寸不大。精密度要求不是很高，选用X—53T。B：工序9、10：可以在立式钻床上加工。可选用Z3025立式钻床。D：工序9、10：可以在卧式铣床上加工，可选用X60W。②选择夹具本零件除铣宽8mm的槽需设计专用夹具外，其他各工序使用通用夹具便可。③选择刃具B，铣端面时，铣刀选YT15圆柱铣刀。B，钻、扩Φ14mm和Φ6mm的孔至尺寸Φ14H7mm和Φ6H7mm，选用高速钢麻糖钻。D，铣槽时，铣刀选用端面铣刀。④选择量具本零件属中大批生产，一般均采用量具选择量具的方法有两种一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量具的测量方法极限误差选择。B：按计量器具的不确定度选择该表面的加工时所用量具，按工艺人员手册计量器具的不确定度允许值为u=0.016㎜。各端面加工面的量具：可选择分度值为0.01㎜，测量范围为0～150㎜游标卡尺。B：选择加工孔用量具，可选内径百分尺，选分度植为0.01mm。D：选择加工槽所用量具，选用分度植为0.02mm,测量范围为0～150mm游标尺进行测量。机械加工余量、工序尺寸及公差简直定:根据上述资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：①铣上下两端面：查机械加工工艺手册，表3.2-25得：①铣上、下两端面半精铣10mm2Z=1mmIT=11粗铣11.4mm2Z=2mmIT=13毛坯13mm②铣两个斜侧面半精铣18mm2Z=1mmIT=11粗铣20mm2Z=2mmIT=13毛坯24mm③铣两圆弧半精铣R10mm2Z=1mmIT=11粗铣R11mm2Z=2mmIT=13毛坯R13mm④孔Ф140+0.027毛坯为实心不冲孔。孔的精密度要求介于IT7—IT8之间，参照工艺手册表2.3—9及表2.3—12确定工序尺寸及余量。钻孔Ф13.8mm铰削Ф14⑤孔Ф60+0.018毛坯为实心不冲孔。孔的精密度要求介于IT7—IT8之间，参照工艺手册表2.3—9及表2.3—12确定工序尺寸及余量。钻孔Ф5.8mm铰削Ф6确定切屑用量及基本工时制订切削用量，就是要已选择好刃具材料和几何角度基础上，合理确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。所谓合理切削用量是指充实哄骗刃具切削性能和机床性能，保证加工质量前提下，获高生产率和低加工成本切削用量。不同加工性质，对切削加工要求是不一样。，选择切削用量时，考虑侧重点也应有所区分。粗加工时，应尽量保证较高金属切除率和必要刃具耐用度，故一般优先选择尽有可能大切削深度ap，其次选择较大进给量f，最后刃具耐用度要求，确定合适切削速度。精加工时，首先应保证工件加工精密度和表面质量要求，故一般选用较小进给量f和切削深度ap，而尽有可能选用较高切削速度υc。单件小批生产时，一般可由操作工人自定，大批生产条件下，工艺规程必须给定切削用量的详细数据，选择的原则是确保质量的前提下具有较高的生产率和经济性，具有选用可参考各类工艺人员手册。1）工序5：铣削双侧面，机床选用立式铣床X-53T。选择刃具:因为是铣端面，所以选用端面铣刀，刃具直径120mm.选择切削用量：查有关手册平面加工余量表，得半精加工余量Z为0.5mm，已知端面总余量Z总为3mm，故粗加工余量Z粗=（3-1）mm=2mm。查阅有关资料手册，取粗铣的每齿进给量fz=0.08mm/z;半精铣的每转进给量f=0.8mm/z,粗铣走刀1次，背吃刀量ap=0.5mm;半精铣走刀1次，背吃刀量ap=0.4mm。取粗铣的主光轴转速为130r/min，取半精铣的主光轴转速