支架工藝課程設計說明書

1、序言1一、 零件的工藝分析及生產類型的確定21零件的作用22零件的工藝分析23零件的生產類型2二、 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖31確定毛坯制造形式32確定機械加工余量33確定毛坯尺寸44設計毛坯圖4三、 選擇加工方法,制定工藝路線51定位基準的選擇52零件表面加工方法的選擇53制定工藝路線6四、 工序設計61選擇加工設備與裝備62確定工序尺寸7五、 確定切削用量及基本時間81工序切削用量及基本時間的確定82工序切削用量及切削時間的確定 103工序切削用量及基本時間的確定 114工序的切削用量及基本時間的確定 115工序切削用量及基本時間的確定 14六、夾具設計15總結 16參考文獻 1

2、6序 言大學四年的學習即將結束，在我們即將踏入社會之前，通過課程設計來檢查和考驗我們在這幾年中的所學，同時對于我們自身來說，這次課程設計很貼切地把一些實踐性的東西引入我們的設計中和平時所學的理論知識相關聯。為我們無論是在將來的工作或者是繼續(xù)學習的過程中打下一個堅實的基礎。我的課程設計課題目是支架零件的加工工藝設計。在設計過程當中,我通過查閱有關資料和運用所學的專業(yè)或有關知識，比如零件圖設計、機械制造工藝學、以及所學軟件AUTOCAD的運用，設計了零件的工藝等。我利用此次課程設計的機會對以往所有所學知識加以梳理檢驗，同時又可以在設計當中查找自己所學的不足從而加以彌補，使我對專業(yè)知識得到進一步的了

3、解和系統掌握。由于本人水平有限,設計編寫時間也比較倉促,在我們設計的過程中會遇到一些技術和專業(yè)知識其它方面的問題，再加上我們對知識掌握的程度，所以設計中我們的設計會有一些不盡如人意的地方, 為了共同提高今后設計設計的質量，希望在考核和答辯的過程中得到各位指導老師的諒解與批評指正,不勝感激之至. 編者 一、零件的工藝分析及生產類型的確定1. 零件的作用課程設計所給的是一個支架，如圖1所示。它主要起支撐作用。該零件的80H7孔與被支撐的軸類零件相配合。圖12.零件的工藝分析通過對該零件圖的分析，知原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術要求齊全。該零件表面需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都

4、不難獲得，但是底面A表面要求使用刮刀處理，刮研是利用刮刀在工件表面上刮去很薄一層金屬的光整加工方法，屬于精密加工，由于刮研可以獲得很高的表面質量，加工質量遠高于零件的表面質量要求，為了減少加工時間，節(jié)約成本，建議改成精銑等精加工方法即可。3.零件的生產類型依設計題目可知：Q=2000臺/年，n=1件/臺；結合生產實際，備品率和廢品率分別取10和1。代入公式，得該零件的生產綱領N=20001（110）（11）2222件/年零件是支架，生產類型為中批生產。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖1. 確定毛坯制造形式由零件技術要求可知，該零件毛坯是鑄件。材料為灰口鑄鐵HT15-33，材料抗拉強度b=

5、10，抗彎強度bb=33，HB=163229。由于零件年產量為2222件，屬于批量生產，而且零件的輪廓不復雜，尺寸不大，若選砂型手工鑄造，生產效率低、鑄件質量差。也不宜采用費用高、生產周期長的鑄造復雜毛坯的熔模鑄造。最后確定采用砂型機器鑄造，采用機械化代替手工操作，鑄件精度和生產效率都有所提高，能滿足毛坯質量的要求。2. 確定機械加工余量要確定鑄件毛坯尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。（1）確定最大輪廓尺寸根據零件圖樣計算輪廓尺寸，長240mm，寬320mm，高260mm，所以最大輪廓尺寸為320mm。（2）確定鑄件公差等級由該零件毛坯的材料為灰鑄鐵及制造方法為砂型機器鑄造，生產類

6、型為成批生產，查毛坯鑄件公差等級表確定其鑄件公差等級CT10（3）確定鑄件的尺寸公差 由加工面的基本尺寸及鑄件公差等級為CT10查鑄件尺寸偏差表得零件各加CD面基本尺寸320mm-CT值為4.4mmA面基本尺寸200mm-CT值為4mmB面基本尺寸240mm-CT值為4mm孔80H7面基本尺寸80mm-CT值為3.2mm（4）確定機械加工余量等級由該零件毛坯的材料為灰鑄鐵及制造方法為砂型機器鑄造，查毛坯鑄件典型的機械加工余量等級表確定機械加工余量等級為F.（5）確定要求的機械加工余量。由零件最大輪廓尺寸為320mm，機械加工余量等級為F，查鑄件機械加工余量表確定要求的機械加工余量RMA為2.5

7、mm,該余量適用于整個毛坯鑄件。3確定毛坯基本尺寸C、D面屬于雙側加工，R=F+2RMA+CT/2=320+22.54.4/2=327.280H7屬于內腔孔加工R=F2RMACT/2=8022.53.2/2=73.4A面屬于單側加工R=F+RMA+CT/2=200+2.5+4/2=204.5B面屬于單側加工R=F+RMA+CT/2=240+2.5+4/2=244.5綜上，支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見表1表1支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量/mm項目CD面孔80H7A面B面公差等級CT10101010加工面基本尺寸32080200240鑄件尺寸公差4.43.244機械加工余量等級FFFFRMA

8、2.52.52.52.5毛坯基本尺寸327.273.4204.5244.5毛坯加工總余量7.26.64.54.54毛坯圖繪制毛坯圖如圖2圖2三、選擇加工方法，制定工藝路線1. 定位基準的選擇零件圖上長度方向設計基準是孔80H7中心線，由基準重合原則和基準統一原則應選孔80H7中心線為長度方向定位精基準，粗基準選套筒左側面；寬度方向定位基準是左端面，粗精準是右端面，符合互為基準原則；高度方向定位精基準是底面A，粗基準選孔80H7。2. 零件表面加工方法和加工方案的選擇本零件的加工面有內孔80H7，端面C、D、E、F、底面A，側面B。材料為灰鑄鐵，由最終零件表面公差等級和表面粗糙度要求，查典型表面

9、加工的經濟精度和表面粗糙度表可確定該零件表面的加工方法如下：（1） 孔80H7：公差等級為IT7，表面粗糙度為1.6，直線度公差為0.1mm，等級為6，圓度公差為0.005mm，等級為6，平行度公差為0.05mm，等級為7，可選擇粗鏜-半精鏜-精鏜；（2） 端面C、D：公差等級為IT13，表面粗糙度為6.3，可選擇粗銑；（3） 端面E、F：公差等級為IT13，表面粗糙度為為鑄造所達到的要求，可選擇粗刨（4） 底面A：公差等級為IT10，表面粗糙度為1.6，可選擇粗刨精刨；（5） 側面B：公差等級為IT13，表面粗糙度為1.6，可選擇粗刨精刨；3. 制定工藝路線采用工序集中原則確定工藝路線如下：

10、工序鑄造工序清砂工序退火工序粗鏜、半精鏜、精鏜孔80H7，以兩側側面及套筒端面定位工序粗銑端面C面，以D面及兩側面定位工序粗銑端面D面，以C面及兩側面定位工序粗刨底面A面、側面B面，精刨側面B面、精刨底面A面，以孔80H7及兩端端面定位工序刮研底面A工序去毛刺工序終結檢驗四、工序設計1選擇加工設備與裝備（1）夾具的選擇本零件加工過程采用工序集中原則，工序、工序、工序、工序需采用專用夾具，其他工序采用通用夾具即可。（2）機床及刀具的選擇工序選擇T68鏜床，主軸轉速范圍30800r/min,工作精度表面粗糙度1.62.5，主電動機功率6.5kw；鏜刀選擇YT5通孔鏜刀鏜刀桿直徑為16工序、選擇X5

11、2K立式銑床，主軸轉速范圍301500r/min，刀桿直徑50mm，主電動機功率7.5kw,進給電動機功率1.5kw，機床效率0.75，進給機構允許最大抗力15000N，工作臺進給量縱向23.51180，橫向15786，升降8394；根據銑削面尺寸，銑刀選擇YG8可轉位面銑刀，直徑為63mm，粗銑時選粗齒數為4，精銑時選細齒數為6。工序選擇B6025A刨床，最大刨削長度250mm，主電動機功率1.1kw（3）量具的選擇本零件屬于成批生產，一般情況下盡量采用通用量具。又根據零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，在粗鏜孔80H7時選用讀數值0.01，測量范圍50125的內徑千分尺；半精鏜孔80H7時

12、選用讀數值0.01，測量范圍50100的內徑百分表；精鏜孔80H7時由于精度要求高，選用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)。2確定工序尺寸（1）確定加工余量根據各加工表面的加工方法以及基本尺寸查機械加工余量表確定各工序加工雙邊余量如下：1）工序粗鏜孔80H7：3.6mm 半精鏜孔80H7：2mm 精鏜孔80H7：1mm 2）工序粗銑C面：3.6mm 3）工序粗銑: D面：3.6mm 4）工序粗刨A面：2.9mm 粗刨B面：3.5mm 精刨B面：1mm 精刨A面：1.5mm 5）工序刮研A面：0.1mm 公差0.06（2）計算工序尺寸及公差綜上，查各種加工方法的加工經濟度和表面粗糙度表以及公差表，按入體原則確定

13、毛坯各表面的工序尺寸及公差、表面粗糙度、工序加工余量如表2表2毛坯各表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度/mm加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精孔80H73.62112.53.21.6CD面7.26.3A面2.91.56.31.25B面3.516.31.6五、確定切削用量及基本時間粗加工時對加工精度和表面粗糙度要求不高，選擇切削用量應在保證刀具耐用度的前提下充分發(fā)揮機床的能力，盡可能達到較高的金屬切削率。因此，選擇粗加工切削量遵循優(yōu)先采用大的切削深度，加大進給量，選擇合適的切削速度的原則。而精加工時對加工精度和表面粗糙度要求較高，要求加工余量小而均勻

14、。因此，選擇精加工切削用量應著重考慮保證加工質量，并在此基礎上提高生產率。應遵循盡可能高的切削速度，采用較小的切削深度和進給量的原則。1 工序切削用量及基本時間的確定根據各表面的加工方法以及刀具材料查常用切削用量表確定切削用量如下：（1） 粗鏜孔80H71） 背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于單邊余量值=1.82） 進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.3mm/r3） 切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=50m/min4） 主軸轉速=197.8r/min結合T68鏜床主軸轉速系列取轉速=200實際切削速度v=50.55m/min5） 計算基本時間基本時間其中

15、，l加工表面長度mm 、刀具切入、切出長度mm i進給次數 且，Z為本次加工余量mm、為背吃刀量mm n機床主軸轉速r/min 且，v為切削速度m/min、D為加工直徑 f進給量mm/r由背吃刀量以及刀具住偏角（45）查典型加工情況下基本時間的計算表格經驗表得、值=min（2） 半精鏜1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于單邊余量值=1mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=65m/min4）主軸轉速=257.15r/min結合T68鏜床主軸轉速系列取轉速n=250 r/min實際切削速度v=63.19

16、2 m/min5）計算基本時間=6.652min（3） 精鏜1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=0.5mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.15mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=80m/min4）主軸轉速=316.49r/min結合T68鏜床主軸轉速系列取轉速n=315 r/min實際切削速度v=79.622 m/min5）計算基本時間=7.075min2工序粗銑C面切削用量及基本時間的確定（1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.6mm（2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r（3）銑削速度v

17、由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=60m/min（4） 主軸轉速=303.3r/min結合X52K立式銑床主軸轉速系列取轉速=300 r/min實際銑削速度v=59.346m/min（5） 計算基本時間由加工表面的銑削寬度以及銑刀直徑查銑削基本時間計算經驗表可確定、值（fz為銑刀每齒進給量、z為銑刀齒數）=2.233min3工序粗銑D面切削用量及基本時間的確定（1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.6mm（2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r（3）銑削速度v由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=60m/min（4）主軸轉速=

18、303.3r/min結合X52K立式銑床主軸轉速系列取轉速=300 r/min實際銑削速度v=59.346m/min（5）計算基本時間基本時間=2.233min4工序切削用量及基本時間的確定（1）粗刨底面A1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=2.9mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=25m/min4）主軸轉速次/min由刨削長度L和機床型號查刨削相關經驗表格可確定L1+L2值以及系數k值=45.61次/min結合B6025A牛頭刨床轉速系列取n=50次/min實際切削速度v=27.405m

19、/min6） 計算基本時間基本時間由背吃刀量參考刨削相應經驗表格可確定B1+B2值=min（2）粗刨側面B1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.5mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=70m/min4) 主軸轉速=127.71次/min結合B6025A牛頭刨床轉速系列取n=125次/min實際切削速度v=68.512m/min5）計算基本時間基本時間=min（3）精刨側面B1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=1mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.

20、1mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=20m/min4) 主軸轉速=36.48次/min結合B6025A牛頭刨床轉速系列取n=32次/min實際切削速度v=17.539m/min5）計算基本時間基本時間=min（4）精刨底面A1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=1.5mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.15mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進給量f查相關表格參考可知V=20m/min4) 主軸轉速=36.48次/min結合B6025A牛頭刨床轉速系列取n=32次/min實際切削速度v=17

21、.539m/min5）計算基本時間基本時間=min5工序刮研A面切削用量及基本時間的確定1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=0.15mm2）進給量f由刀具材料查相關表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由零件圖表面質量要求參考可知V=1014點/時4）計算基本時間基本時間=36.54min綜上，所有工序總的基本時間Tj=5.5+6.652+7.075+2.233+2.233+24.85+9.9+38.359+36.54=133.342min由經驗公式可知T單件=1.4 Tj=186.678min六、夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。夾具由夾具體；定位組件；夾緊裝置；對刀或導向組件；連接元件；其它機構和組件組成。設計夾具工序加工內孔80，本夾具將用于鏜床。夾具設計見夾具圖、裝配圖夾具圖裝配圖總結通過本次全面性和系統性的工藝課程設計，使我對機械加工產生了更進一步的興趣，并讓我主觀上認識了加工過程中如何找定位，從而為保證支架零件中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）來滿足實際中與之相配套的用途。不僅是零件類的，還有其它類型，在設計時都為加工出更好使用的性能。在設計時通過查閱資料使得了解的知識面更廣、范圍更大，在查閱