數(shù)控專業(yè)課程設(shè)計-資料（精心整理）

1、機械制造工藝學課程設(shè)計說明書?tt1長沙航空職業(yè)技術(shù)學院機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目設(shè)計“模具”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：500件）工藝規(guī)程及工藝裝備（生產(chǎn)綱領(lǐng)：500件）設(shè)計內(nèi)容：1.產(chǎn)品零件圖2. 產(chǎn)品毛坯圖3. 機械加工工藝卡片計裝配圖1份5. 夾具主要零件設(shè)計圖6. 課程設(shè)計說明書1張1張1套4.夾具設(shè)12張1份班 級 設(shè)計者 指導老師 教研室主任設(shè)計日期2013年9月2 口至9月27 口目錄目錄設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計說明正文序言一、零件的分析（-）零件的作用（二）零件的工藝分析二、工藝規(guī)程設(shè)計（-）確定毛坯的制造形式（-）基面的選擇（三）制定工藝路線（四）機械加

2、工余量、工序尺寸及毛坯的確定（五）確定切削用量三、專用夾具設(shè)計（一）設(shè)計主旨（二）夾具設(shè)計四、課程設(shè)計心得體會五、參考文獻機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大 部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜 合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此它在我們的大學學習生活中占有十 分重要的地位。這次課程設(shè)計可以為我們的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，也是為我們今后的工作做準備。 從中，我們可以鍛煉自己的綜合分析能力，語言組織能力和與組員工作協(xié)調(diào)能力。由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。一零件的分析（一八零件工藝性分析該模具

3、共有兩組加工表面，她們有一定的位置要求，分析如下：1, 以100x100的底而為屮心的加工表而。這組加工面包括:100x100的底面，四個側(cè)面，以及左側(cè)面的兩個m6螺紋孔其中，主要加工表面為100x100的底面。2, 以上表面為中心的加工表面：°+0.074-+0.0621這組加工面包括：外輪廓尺寸90-0054 c8、r8,內(nèi)型腔尺寸70 0,40。 r8,+0.2以及平而的兩個010 o的孔。這兩組加工面之間有一定的位置要求，主要是:（1）底面與上表面的中心重合，平行度公差為0.06mm。（2）外輪廓右側(cè)面與b面有平行度公差為0. 06mmo由上分析可知，對于這兩組加工表面，需先

4、加工第一組面，然后借助于專用夾 具加工笫二組面，并保證它們z間的位置精度要求。見圖1。廠a:一 3&98如5其余如lohlcflfiml皿|川idai2羊27土1105i±d508戚名）圖11、工藝規(guī)程的設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式毛坯材料為5crmnmo,大小為104x104x27。rft于模具材料要求有高的硬度，強 度，紅熱性，耐磨性和韌性，此外還對導熱性和耐蝕性滲透性有較高的要求，因此應(yīng) 選用模鍛成型，并進行相應(yīng)的熱處理，以保證零件工作可靠。（二）定位基準分析以毛坯一面為粗基準，先用銃床加工一面，然后一次銃其余五個平面，再在磨床 上加工至圖樣粗糙度要求和尺寸100x10

5、0x23的尺寸要求。選一大平面作為下一道工序加工的精基準使用。根據(jù)零件圖樣分析可知，此零件 的加工工序基本都集中在該道工序中，因此該道工序也是加工出零件的主要也是最重 要的工序。在該道工序中我們采用專用的設(shè)計夾具，一次裝夾加工出零件的外型和內(nèi) 型腔表面以及兩個010匸的孔。這樣設(shè)計工序的優(yōu)點是它可利用在同-道工序加工 中來保證各個要加工要素的和對位置尺寸及平行度等要求;在裝夾定位中，我們以兩 面加一擋塊定位，從面達到限制零件的六個自由度的要求。（三）制定工藝路線方案一：1）工序10：預(yù)備熱處理；2）工序20：粗銃底面；精銃底面，留0. 05mm余量進行磨削；3）工序30：粗銃上表面，精銃上表面

6、至尺寸要求；4）工序40：粗銃，精銃四個側(cè)面；5）工序50：以銃過的底面作為加工基準，以六點定位原則裝夾在專用設(shè)計夾 具上，找正矩形對稱屮心。粗銃零件的外輪廓，單邊留0. 2mm的精加工余量，銃削深度至-10mm；6）工序60：粗銃零件類內(nèi)型腔，單邊留0. 2mm的精加工余量，深度為-5±o.imm ；7）工序70：將該零件進行淬火、高溫回火純理8）工序80:精銃零件的外輪廓保證尺寸90-0054 , 2xc8,2xr8；-4）.074-+0.06219）工序90:精銃零件類內(nèi)型腔，保證尺寸70 0,40 08xr8.10）工序100:使用03中心鉆對2個孔進行鉆孔。11）工序110

7、:使用010的麻花鉆進行2個孔進行鉆孔，深度為10mm；12）工序120:翻面，裝夾在專用,鉆螺紋孔m6的底孔；13）工序130:攻螺紋孔m6至圖紙要求尺寸；14）工序140:終檢。方案二1）工序10：預(yù)備熱處理；2）工序20：粗銃底面；精銃底面，留0. 05mm余量進行磨削；3）工序30：粗銃上表面，精銃上表面至尺寸要求；4）工序40：粗銃，精銃四個側(cè)面5）工序50：以銃過的大平面作為加工基準，以六點定位原則裝夾在專用設(shè)計 夾具上，找正矩形對稱中心。6）工序60：粗銃零件的外輪廓,單邊留0. 2mm的精加工余量，銃削深度至-10mm；0精銃零件的外輪廓保證尺寸90-0054 , 2xc8,2

8、xr8；7）工序70：粗銃零件類內(nèi)型腔，單邊留0. 2mm的精加工余量，深度為-5±o.imni ；+0.074 h）.062|精銃零件類內(nèi)型腔，保證尺寸7oo,4oo , 8xr8.8）工序80:將該零件進行淬火、高溫回火處理。9）工序90:使用03中心鉆對2個孔進行鉆孔。10）工序100:使用010的麻花鉆進行2個孔進行鉆孔，深度為10mm；11）工序80:翻面，裝夾在專用，鉆螺紋孔m6的底孔；12）工序90:攻螺紋孔m6至圖紙要求尺寸；13）工序100:終檢。以上兩個方案大致合理。但通過仔細分析零件的技術(shù)要求及可采取的技術(shù)手段后, 發(fā)現(xiàn)仍有不完善的地方。方案二將淬火安排在精加工

9、以后，雖然可以減少裝夾次數(shù)， 但淬火熱使零件熱變形，會破壞零件的尺寸精度和表面粗糙度。方案一采用先完成零 件粗加工再淬火再精加工的步驟，方法可行，但加工外輪廓安排在加工內(nèi)型腔z前， 由于加工應(yīng)力，零件可能發(fā)生變形。通過綜合分析，最后的加工路線如下：1）工序10：預(yù)備熱處理；2）工序20：粗銃底面；精銃底面，留0. 05mm余量進行磨削；用上表面作為基準，選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。3）工序30：粗銃上表面，精銃上表面至尺寸要求；底面作為粗基準，選用vmc605 銃床，鉗工去毛刺。4）工序40：粗銃，精銃四個側(cè)面；選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。5）工序50： o粗銃零件的外輪廓，單邊留

10、0. 3mm的精加工余量，銃削深度至 -10mm；以銃過的底面作為加工基準，以六點定位原則裝夾在專用設(shè)計夾具上，找 止矩形對稱中心。選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。6）工序60：粗銃零件類內(nèi)型腔，單邊留03mm的精加工余量，深度留0. 2mni 的余量；底面作為粗基準，選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。7）工序70:使用03中心鉆對2個孔進行鉆孔。底面和側(cè)面作為基準，選用vmc605 銃床，。8）工序80:使用010的麻花鉆進行2個孔進行鉆孔，深度為lomrn；底面和側(cè) 面作為基準，選用vmc605銃床。9）工序90:翻面，裝夾在專用，鉆螺紋孔m6的底孔；底面和側(cè)面作為基準，選用vmc605

11、銃床。10）工序100:攻螺紋孔m6至圖紙要求尺寸；底面和側(cè)面作為基準，選用vmc605銃床。11）工序110：將該零件進行淬火、高溫回火處理；12）工序120：磨削底面至圖紙要求；上表面作為基準，選用磨床。+0.074h）.062|13）工序130:精銃零件類內(nèi)型腔，保證尺寸70 0,40 08xr8.底面?zhèn)让孀鳛榛鶞?，選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。014）工序140:精銃零件的外輪廓保證尺寸90-0054 , 2xc&2xr8；底面和側(cè) 面作為基準，選用vmc605銃床，鉗工去毛刺。15）工序150:終檢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定該零件的材料為5crmnmo

12、,硬度為241-197hbw,毛坯重量約為2kg,生產(chǎn)類型 為中批生產(chǎn)，可采用鍛壓型材。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸分析如下:（1）零件的最大外形尺寸為100x100x23,為自由公差。上表面與四個側(cè)面表面粗糙度為ra6.3,可通過進行粗精加工大到耍求，查機械制造工藝與機 床夾具課程設(shè)計指導，精加工余量取0.3桃mm,粗加工余量取1.7mm, 單邊總余量取2mmo（2）底血的表血粗糙的要求較高，且作為加工精基準，故采用粗加工，精加工,磨削加工完成。查機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導，磨削余量 留0.1咒mm,精加工余量取0.3咒mm,粗加工余量取1.6 mm

13、,總余量 取 2mm.通過上述分析可得出毛坯尺寸為104x104x27 ou+0.074 k) 0621(3) 寸 90-0054 ,內(nèi)型腔尺寸 70 0,40 0 零件外輪廓、內(nèi)型腔尺寸介于it7it8 z間，表面粗糙度分別為ra3. 2, rai. 6, 可釆分粗、精銃完成，查機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導，精加工余量 取1咒mm。見圖2。£5毛坯比m'傅鱗i(校名)曰期五、確定切削用量及基本工時1進給速度f的確定進給速度f是切削吋單位時間內(nèi)工件與銃刀沿進給方向的相對位移，單位為 mm/mino它與銃刀轉(zhuǎn)速n銃刀齒數(shù)z、及每齒進給量fz (mm/z)的關(guān)系為f二fzz

14、n(式 5-5-1)2銖削速度vc的確定根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀 具材料和刀具耐用度等因素。3主軸轉(zhuǎn)速n的確定主軸轉(zhuǎn)速n (r/min)耍根據(jù)允許的切削速度vc (m/min)來確定：n=1000vc/ nd(式 4-5-3)式中：d銃刀直徑，單位mm；vc銃削速度，單位m/mino切削用量的分析工序24：粗精銃六個血，1加工條件工件材料：5crmnmo鋼正火加工要求：保證平行度和垂直度耍求，和表面粗糙度ra6. 3 y m.機床：vmc605銃床刀具：063端面銃刀,刀具材料w18cr4v2計算切削用量機床轉(zhuǎn)速：n=looovc/jrd ,查數(shù)控加

15、工工藝vc=120n二637取 n=650進給速度：f=fz x z x n 查數(shù)控加工工藝f刁二0.51工序5：1加工條件加工內(nèi)容：粗銃內(nèi)型腔及外輪廓機床：vmc605銃床刀具：016立銃刀，刀具材料高速鋼。2計算切削用量機床轉(zhuǎn)速：n二looovc/nd ,查數(shù)控加工工藝vc二20n二398取 n二400進給速度：f二fz x z x n 查數(shù)控加工工藝fz二0.05f二63 取 f二70工序6至15略六.專用夾具設(shè)計(一)設(shè)計主旨0工件為一板型零件，夾具主耍用來銃平面外輪廓90-0054 2oo46 mm.內(nèi)腔4).074+0.062170 0,40 0 2x 4)10的孔加工。根據(jù)這些，

16、夾具的定位方案可選擇兩面一銷定位。選擇兩面一銷定位方案，可以有效減少過定位、欠定位和不完全定位的產(chǎn)生設(shè)計。夾具的主旨主要是提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。設(shè)計1、定位基準0rtl零件圖可知，夕卜輪廓9o-0054 20.046 mm與底側(cè)面有平行度耍求，故以零件的底面與相 鄰的兩個側(cè)面為基準.2、切削力及夾緊力的計算切削工具:高速鋼三面刃銃刀,4）60m, z=10mm，則f 二二式中 cf=50, qp 二5mm,兀f 二1 0, fz =0. 08min, * 二0.72,=20mm,"二0.86, d（）二 16mm, cf =0. 86,叫二0, z=10

17、,所以f二50*5*008切*20*10 二266n6當用立銃刀銃削時，f實二266n水平分力：f二 1. 1f二292.6n垂直分力：f二0.3f二79.8n在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)k二（心心心。式中，k】-一基本安全系數(shù)，k二1.0加工性質(zhì)系數(shù)，2=1,k-刀具鈍化系數(shù)，3=1.-連續(xù)切削系數(shù)，k-1.于是 f=kfh=l. 5*1. 1*1. 1*1. 1*292. 6n二584. 17nn=kfh/(fl+f2)=116&34n采用螺桿夾緊夾緊力完全大于1168n的夾緊力，故本夾具可安全工作。夾具設(shè)計及操作的簡要說明3、誤差的分析計算工件以平面定位吋的定位誤差

18、定位基準：底面與相鄰的兩個側(cè)血；由于工件的定位基準與工序基準不重合，存在基準不重合誤差，其大小等于定位 基準與工序基準之間的尺寸公差，用厶b=alj位基面與夾具上的定位原件限位基面的渤造誤差引起的定位基準和限位基準不 重合，給加工尺寸造成誤差，稱為基準位移誤差，用ay表示，定位元件工作面：平 面易加工平整，接觸良好，、-()故厶 d=ab+ay=alj(i4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明綜上所述，在設(shè)計夾具時，為了捉高勞動生產(chǎn)效率、和成本，應(yīng)首先著手與手動 夾緊。本道工序的數(shù)控銃夾具就選擇了螺桿夾緊方式。本工序由于是粗銃和精銃結(jié)合，切削力比較大，為了夾緊工件，我們采用比較粗 的螺桿，有利于零件的夾

19、緊。因為零件時批量生產(chǎn)，為了減少多刀次數(shù)，我們釆用底 面、一個固定面和一個銷釘進行定位。課程設(shè)計心得體會兩個星期的課程設(shè)計終于完了，此次的課程設(shè)計讓我感觸很多，不僅僅是知識上的學習和掌握，同時也讓我明白了很多做人的道理。在開始階段，老師讓我們了解一些基本知識，當口己照著學習指導上的內(nèi)容完成了一個課題吋那種心情很棒，在后面的時間里老師讓我們自己設(shè)計一個課程項目時， 就出現(xiàn)了很不好的現(xiàn)象，我覺得自己沒有盡自己的最大努力去設(shè)計課程項目，很多吋 候自己去玩了。由于是五人一組，既有團隊合作的時候，也出現(xiàn)了 “醬油”的現(xiàn)象。如果時間可以重來，我可能會認真的去學習和研究，也可能會自己獨立的完成一 個項目，我相信無論是誰看到自己做出的成果吋心里一定會很興奮。此次實驗讓我明 白了一個很深刻的道理：團隊精神固然很重要，擔人往往還是要靠自己的努力，自己 親身去經(jīng)歷，這樣自己的心里才會踏實，學