機械制造工藝學課程設計說明書 連接座

1、機械制造工藝學課程設計設計計算說明書設計題目：設計連接座零件的機械加工工藝規(guī)程目 錄第一章 序 言3第二章 零件分析32.1 零件的作用32.2 零件的工藝分析3第三章 機械加工工藝規(guī)程制訂33.1 毛坯的選擇33.2 確定毛坯的制造形式33.3 選擇定位基準33.4 制定工藝路線33.5 確定加工余量及毛坯尺寸13.5.1 確定加工余量13.5.2 確定毛坯基本尺寸13.5.3 繪制毛坯簡圖23.6 選擇加工設備和工藝裝備23.7確定切削用量及基本工時33.7.1 工序一33.7.2 工序二63.7.3 工序三63.7.4 工序四93.7.5 工序五93.7.6工序六11第四章 心得體會12

2、第五章 參考文獻12附：機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片第一章 序 言本次課程設計的任務是針對生產(chǎn)實際中的一個零件離心式微電機水泵上的連接座，制訂其機械加工工藝規(guī)程。該零件的工藝過程包括了銑平面，鏜內(nèi)孔，鉆孔，攻螺紋等工序，工藝范圍廣，難易程度適合于工藝課程設計的需要。機械制造工藝學課程設計是我們大學課程中的最后一個環(huán)節(jié)，是綜合了大學三年所學的知識，對機械加工工藝規(guī)程進行制訂，制作機械加工工藝過程卡，機械加工工序卡等，讓我們對機械加工過程有一個全面的了解。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計過程中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。

3、由于能力有限，設計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。第二章 零件分析2.1 零件的作用該零件是離心式微電機水泵上的連接座，用來連接水泵和電機。左端125外圓與水泵泵殼連接，水泵葉輪在100孔內(nèi)，通過4個螺釘固定；右端121外圓與電動機機座連接，40孔與軸承配合，通過3個螺栓固定，實現(xiàn)水泵與電動機的連接，從而起連接固定作用。2.2 零件的工藝分析 離心式微電機水泵上的連接座零件屬于殼體類零件，零件的裝配基準為的外圓，右端的外圓和中間的孔，其加工精度要求較高。離心式微電機水泵上的連接座零件主要加工表面為：左端的加工表面：左端面（粗糙度Ra6.3），外圓（粗糙度Ra3.2），內(nèi)圓（粗糙度Ra2

4、5），倒角，鉆通孔并攻絲（粗糙度Ra25）。右端面的加工表面：右端面（粗糙度Ra12.5）、的外圓（粗糙度Ra3.2）；的小凹槽（粗糙度Ra25）；外徑為、內(nèi)徑為的小凸臺（粗糙度無），并帶有倒角；鉆的中心孔（粗糙度Ra25），鉆通孔（粗糙度Ra25）。連接座零件圖如圖2.1所示： 圖2.1 連接座零件第三章 機械加工工藝規(guī)程制訂3.1 毛坯的選擇根據(jù)零件的材料，推薦用鑄件，鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求Q=5000臺/年，n=1件/臺；結合生產(chǎn)實際，備品率和

5、廢品率分別取10%和1%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領：件/年3.2 確定毛坯的制造形式零件材料為，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件每月?lián)摴ば驍?shù)不低于3050，則年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型機器造型及殼型，有利于提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮。3.3 選擇定位基準基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以

6、使加工質量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。粗基準的選擇，零件圖中給出了以中心軸線為基準，加工時零件繞基準軸線作無軸向移動旋轉一周時，在任一測量平面內(nèi)的徑向跳動量均不得大于公差值0.04。最后選取做為粗基準，利用內(nèi)鉗式三爪卡盤卡住這個面做主要定位面。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。3.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量

7、下降。確定最終的工藝路線為：工序一：粗車左端面，粗車外圓，粗鏜內(nèi)孔定位基準：外圓，右端法蘭盤端面工序二：粗車右端面，粗車外圓，粗鏜內(nèi)孔，粗車凸臺定位基準：左端面，毛坯外圓工序三：半精車左端面，半精車外圓，半精鏜內(nèi)孔，倒角定位基準：外圓，右端法蘭盤端面工序四：半精車右端面，半精車外圓，半粗鏜內(nèi)孔，半粗鏜內(nèi)孔，凸臺倒角定位基準：外圓，左端法蘭盤邊緣工序五：鉆右面通孔，鉆左面通孔，鉆通孔，鉆孔深12，攻螺紋定位基準：外圓，端面，左端法蘭盤邊緣工序六：磨外圓121，磨內(nèi)孔100，磨外圓125定位基準：外圓，左端法蘭盤邊緣5具體的工藝路線如下：工序一：1. 粗車左端面至70.52. 粗車外圓128

8、15;5.23. 粗鏜內(nèi)孔98×4.8工序二：1. 粗車右端面至702. 粗車外圓125×3.23. 粗鏜內(nèi)孔34×284. 粗車小凸臺端面至16工序三：1. 半精車左端面到69.52. 半精車外圓125.5×8.93. 半精鏜內(nèi)孔99.5×6.9工序四：1. 半精車右端面保692. 半精車外圓3. 半精鏜內(nèi)孔40×274. 半精鏜內(nèi)孔32×28工序五：1. 鉆通孔6×72. 鉆通孔3×73. 鉆通孔4. 鉆孔4×4.134深125. 攻螺紋4-M5深10工序六：1.磨外圓保121×5

9、2.磨內(nèi)孔保100×73.磨外圓保125×93.5 確定加工余量及毛坯尺寸（1）求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑142mm，高69mm。（2）選擇鑄件公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為812級取為11級。（3）求鑄件尺寸公差 公差帶相對于基本尺寸對稱分布。（4）求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級E-G級，選擇F級。3.5.1 確定加工余量由零件圖已知數(shù)據(jù)可知，對外圓和外圓的要求精度較高，經(jīng)過粗車半精車磨削。根據(jù)鑄件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，由機械制造工藝學課程設計指

10、導書表5-4可知，取鑄件加工表面的單邊余量為1mm，。所以工件的總長為1+1+69=71mm。兩端面的精度要求也較高，由機械制造工藝學課程設計指導書表5-4可知，單邊余量已能滿足加工要求。3.5.2 確定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取的相應加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3.1所示。表3.1 毛坯尺寸零件尺寸/mm單邊加工余量/mm毛坯尺寸/mm11.569171280.5293.5.3 繪制毛坯簡圖該連接座的毛坯簡圖如圖3.1所示。圖3.1 連接座毛坯圖3.6 選擇加工設備和工藝裝備1. 機床選用.工序三和工序四是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)

11、，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的C620-1型臥式車床。.工序五是鉆孔，選用Z3080×25搖臂鉆床。.工序六是磨零件左右外圓面,這兩個面的要求精度都比較高,從經(jīng)濟角度看,采用外圓磨床。2. 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉位車刀。.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆。磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結合劑、粒度、硬度、組織以及

12、砂輪的形狀和尺寸。選擇雙斜邊二號砂輪。3. 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.7確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度。3.7.1 工序一本工序為粗車端面，車至，粗鏜至，已知加工材料為灰鑄鐵，機床C6201普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。一確定粗車左端面的切削用量所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-26，由于C6201機床的中心高為200（表5-

13、46），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = .確定進給量根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-27可知：刀桿尺寸為，工件直徑400之間時，進給量=0.51.0根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-42：可知：C6201機床進給量=0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表5-43，C6201機床進給機構允許進給力=3530。當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.

14、17，故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-40，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0，故：=63 =120根據(jù)C6201車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由機械制造工藝學課

15、程設計指導書表5-30和表5-31，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在C6201機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。. 計算基本工時 式中=+，=由機械制造工藝學課程設計指導書公式得，車削時的入切量及超切量+=，則=+= = 二 確定粗鏜的切削用量及基本工時粗鏜，本工序采用計算法。所選用刀具為硬質合金（鎢鈷類），直徑為的圓形鏜刀。.確定切削深度 =.確定進給量根據(jù)機械制造

16、工藝學課程設計指導書表5-24可知，當粗鏜鑄件時，鏜刀直徑，鏜刀伸出長度為時： =0.150.40按C6201機床的進給量（表5-24），選擇， =0.25.確定切削速度 = 式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 =37 = 按C6201機床的轉速，選擇 =160=2.6.計算基本工時選鏜刀的主偏角=，則=，則： =117 3.7.2 工序二車端面，車外圓，車至；車至。本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序相同的可轉位車刀。采用工序確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=563.7.3 工序三半

17、精車端面，車距離為的面成；半精鏜至，深。一確定半精車左端面的切削用量所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-26，由于C6021機床的中心高為200，故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = .確定進給量根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-27可知：刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按C6201機床進給量（表5-42）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的

18、要求，故需進行校驗根據(jù)表130，C6201機床進給機構允許進給力=3530。當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17，故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-40，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-43，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0

19、，=1.0，故： =120 根據(jù)C6201車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由機械制造工藝學課程設計指導書表5-30和表5-31，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在C6201機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，=，=.計算基本工時 式中=+，=由機械制造工藝學課程設計指導書公式，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= =二確定半精鏜的切削用量所選用的刀具為YG6X硬質合金

20、圓形鏜刀，主偏角為K=45，直徑為16mm的圓形鏜刀，其耐用度為。.確定切削深度 a.根據(jù)表1.5，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a，鏜刀伸出長度時，進給量為：。 .確定切削速度 按機械制造工藝學課程設計指導書的計算公式確定： V = 式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 選擇C620-1機床轉速：n= n =1200=20實際切削速度為： v = 2.08 .確定基本時間確定半精鏜孔的基本時間50s3.7.4 工序四半精車端面；半精車外圓至；車孔至。本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序三相同的可轉位車刀。3.7.5 工序五 鉆孔，鉆孔

21、，鉆螺紋孔以及攻螺紋。一 確定鉆孔的切削用量鉆孔，由于該孔的加工精度Ra25，可以直接鉆孔得到。由機械制造工藝學課程設計指導書表5-19選取錐柄麻花鉆，直徑系列選擇錐柄麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3.2 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60

22、 min.確定進給量由機械制造工藝學課程設計指導書 表5-50得，高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,進給量取f=0.60。.確定切削速度由機械制造工藝學課程設計指導書表5-55高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械制造工藝學課程設計指導書表5-53鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 則 =131 取n = 150則實際切削速度 =11.8.確定切削時間由機械制造工藝學課程設計指導書表5-57，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= 其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13二確定

23、鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為Z308025搖臂機床，孔的粗糙度為Ra25，直接鉆孔即可。根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-50，選取直徑為。鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取根據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書表5-52切削速度計算公式為查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔） =三 鉆螺紋底孔及攻螺紋鉆螺紋底孔 取 （）所以 （）按機床選取= （）所以實際切削速度 （）切削工時（一個孔）： 攻螺紋，選取所以 （293）按機床選取所以實際切削速度所以切削時間（一個孔）： 3.7.6工序六磨外圓；磨外圓；磨內(nèi)圓。.選擇砂輪 由機械加工工藝手冊中磨料的選擇各表選取:A46GV69 350其含義為