機械制造工藝課程設(shè)計

課程設(shè)計（論文）的要求和內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作條件）根據(jù)零件圖的要求，設(shè)計零件的加工工藝規(guī)程。生產(chǎn)綱領(lǐng)：500件，零件圖如下所示：二、課程設(shè)計圖紙內(nèi)容及張數(shù)、計算說明書內(nèi)容及頁數(shù)、或課程論文內(nèi)容及頁數(shù)，及其它必要說明：1.零件圖A31張2.毛坯圖A31張3.說明書1份4.工藝規(guī)程1套三、課程設(shè)計（論文）進度計劃;課程設(shè)計時間為1周，分為以下階段：熟悉零件圖，準備各種資料，約占10%繪制零件圖和毛坯圖（或裝夾簡圖），約占25%制定工藝規(guī)程，約占40%4.撰寫說明書，約占25%主要參考資料[1]《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計方法》段明揚主編廣西師范大學(xué)出版社[2]《現(xiàn)代機械制造工藝設(shè)計實訓(xùn)教程》段明揚主編廣西師范大學(xué)出版社[3]《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民主編機械工業(yè)出版社[4]《機床夾具設(shè)計手冊》王光斗等主編上海科學(xué)技術(shù)出版社[5]《金屬機械加工工藝人員手冊》上?？萍汲霭嫔鏪6]《機床夾具設(shè)計》余光國等主編重慶大學(xué)出版社[7]《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》崇凱主編化學(xué)工業(yè)出版社[8]《機械加工工藝裝備》張普禮主編東南大學(xué)出版社[9]《機械加工工藝裝備手冊》陳心昭主編機械工藝出版社五、指導(dǎo)教師評語及成績成績指導(dǎo)教師（簽名）六、學(xué)生課程設(shè)計（論文）小結(jié)和體會一周的機械制造工藝課程設(shè)計結(jié)束了，通過這周的的學(xué)習(xí)，我完成了設(shè)計任務(wù)，在設(shè)計過程中遇到了許多困難，自己問老師查資料把問題解決了，也讓我明白了自己不懂的還很多，還有許多要學(xué)習(xí)、總結(jié)。最終我通過各方面的努力，很好的完成了圖紙的繪制，也對書本上的知識有了更深的理解。這次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，初步了解了機械加工工藝過程，還和實際有很大的差距，在以后還需多看一些機械加工工藝方面的書籍，多練習(xí)軟件繪圖，學(xué)習(xí)其中的設(shè)計理念。這次設(shè)計鞏固了我們所學(xué)的知識，也對以后做畢業(yè)設(shè)計做了鋪墊。目錄1零件工藝分析–––––––––––––––––––11.1零件的作用––––––––––––––––––11.2零件的技術(shù)要求––––––––––––––––11.3審查右端蓋的工藝性––––––––––––––12確定右端蓋的生產(chǎn)類型–––––––––––––––23確定毛坯的種類及制造方法–––––––––––––23.1毛坯的種類––––––––––––––––––23.2毛坯的制造方法––––––––––––––––24確定毛坯尺寸公差與機械加工余量––––––––––25機械加工工藝規(guī)程設(shè)計–––––––––––––––35.1基準的選擇––––––––––––––––––35.2零件表面加工方法–––––––––––––––45.3各工序間加工余量––––––––––––45.4制定工藝路線–––––––––––––––––56確定各工序的機床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備–––––67確定各工序切削用量及時間定額–––––––––––77.1切削用量計算–––––––––––––––––77.2基本工時計算–––––––––––––––––108編制工藝文件–––––––––––––––––––121.零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是右端蓋，屬于蓋體類零件，它和其他零件一起裝配,形成一個密封腔體結(jié)構(gòu)用來儲存、輸送分配物質(zhì)。工作中，零件內(nèi)表面要受到介質(zhì)的沖擊，但強度要求不是特別大，因此對零件的剛度有一定的要求，零件與其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。1.2零件的技術(shù)要求將該右端蓋的全部技術(shù)要求列于表1-1中:表1-1右端蓋零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差公差及精度等級表面粗糙度μm后端面32IT93.26×Φ7的孔Φ7IT86.36×Φ9的孔Φ9IT10Φ16H7的孔Φ16＋180IT71.6Φ20H7Φ20＋210IT83.22×Φ5的孔Φ5IT80.8盲孔內(nèi)表面IT83.2M27×1.527IT86.3Φ16盲孔Φ16IT71.6經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。1.3審查右端蓋的工藝性分析零件圖可知，右端蓋結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜，內(nèi)腔成空腔，有精度要求很高的孔和裝配用的基準平面。此外，還有一些精度不高的緊固孔和。次要平面。因此，右端蓋的加工難度也較大。但都可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用一定的方法保證質(zhì)量地加工出來。2.確定右端蓋的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：Q=500臺/年，m=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代人公式得N=500臺/年×1件/臺×（1+3%）×（1+0.5%）=517.6件/年通過查表得，該右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。3.確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是大批大量生產(chǎn),而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。3.1毛坯的種類由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，且已知是大批量生產(chǎn)，參考機床夾具設(shè)計手冊可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型機械造型鑄造的經(jīng)濟精度好。3.2毛坯的制造方法結(jié)構(gòu)符合各種毛坯制造方法和工藝要求，避免因結(jié)構(gòu)不良造成的毛坯缺陷，使制造工藝簡單、操作方便。根據(jù)零件圖可知，該零件為鑄件，且尺寸不大，受力很小，根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》可查得材料選HT200即可滿足強度要求。4.確定毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定材料為HT200大批量生產(chǎn)，以此確定尺寸公差與加工余量。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》：1)求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長84.76mm，寬56mm，所以最大輪廓尺寸為84.76mm。2)選取公差等級CT由表2.2-3，鑄造方法按機器鑄造型、鑄件材料按灰鑄鐵得公差等級范圍7到9級，取8級。3）求機加工余量等級，由表5-5取F級。表1-2右端蓋毛坯尺寸公差及機械加工余量零件尺寸機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注右端面＋－1.3表2.2-12.0表2.2-4M27＋－1.3表2.2-11.5表2.2-4M20＋1.30表2.2-11.5表2.2-4Φ16＋1.30表2.2-11.5表2.2-45.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計5.1基準的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。5.1.1粗基準的選擇：因為右端蓋為蓋體類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以右端蓋前端面部分作為粗基準.5.1.2精基準的選擇：精基準的選擇應(yīng)主要考慮基準重合問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)改進行尺寸計算。應(yīng)選擇后端面為本零件的精基準。5.2零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有圓、內(nèi)孔、端面等，材料為HT200.參考設(shè)計指導(dǎo)書中表1-6到表1-20。其加工方法選擇如下表1-3：表1-3零件表面加工方法選擇加工表面粗糙度要求公差等級加工方法后端面3.2IT9粗銑-半精銑Ф16H7的孔1.6IT7鉆-粗鉸-精鉸2×Ф5的孔0.8IT8鉆-精鉸6×Ф7的孔6.3IT8鉆-鉸6×Ф9的孔IT10擴Ф16H7的盲孔1.6IT7鉆-粗鉸-精鉸M27外螺紋6.3IT8粗銑-精銑Ф20H73.2IT8粗擴-精擴盲孔內(nèi)表面3.2IT9粗銑-半精銑5.3各工序間加工余量根據(jù)課程設(shè)計指導(dǎo)書中的表2-15至2-28，將各加工表面的工藝路線、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表1-4中。表1-4各工序間加工余量加工表面工步名稱工步余量基本尺寸公差等級粗糙度后端面半精銑0.732IT93.2粗銑1.332.7IT93.2毛坯2.034----Ф16H7通孔精鉸0.0516IT71.6粗鉸0.9515.95IT93.2鉆215IT1212.5毛坯1.513----2×Ф5的孔精鉸0.25IT80.8鉆4.84.8IT1212.5毛坯實心------Ф16H7的盲孔精鉸0.0516IT81.6粗鉸0.9515.95IT106.3鉆1515IT1212.5毛坯實心------6×Ф7的孔鉸0.27IT96.3鉆6.86.8IT1212.5毛坯實心------Ф20H7孔精擴0.220IT93.2粗擴2.819.8IT1212.5毛坯1.517----5.4制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序順序的安排機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，“先粗后精”原則，“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面，遵循“先面后孔”因此工序安排如下：工序1時效處理。（消除鑄件內(nèi)應(yīng)力）工序2劃線工序3粗銑、半精銑后端面。工序4粗、精銑外螺紋M27x1.5。工序5鉆、粗鉸、精鉸Φ5孔。工序6鉆、粗鉸、精鉸Φ16孔。工序7粗擴、精擴Φ20H7。工序8鉆、粗鉸、精鉸Φ16H7盲孔。工序9粗銑、半精銑盲孔內(nèi)表面。工序10鉆、鉸Φ7孔。工序11擴Φ9孔。工序12銑退刀槽工序13去毛刺。工序14清洗。工序15檢測入庫。6．確定各工序的機床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備各工序的機床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備如下表1-5：表1-5各工序的機床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1時效處理（去鑄件應(yīng)力退火）2劃線3粗銑、半精銑后端面X61型臥式萬能銑床端面銑刀游標卡尺4粗、精銑外螺紋M27x1.5X61型臥式萬能銑床端面銑刀游標卡尺5鉆、粗鉸、精鉸Φ5孔Z525型立式鉆床直柄麻花鉆、鉸刀游標卡尺6鉆、粗鉸、精鉸Φ16孔Z525型立式鉆床直柄麻花鉆、鉸刀塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表7粗擴、精擴Φ20H7Z525型立式鉆床粗擴、精擴塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表8鉆、粗鉸、精鉸Φ16H7盲孔。Z5125A立式鉆床麻花鉆，鉸刀塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表9粗銑、半精銑盲孔內(nèi)表面X61型臥式萬能銑床端面銑刀游標卡尺10鉆、鉸Φ7孔Z5125A立式鉆床麻花鉆，鉸刀塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表11擴Φ9孔Z525型立式鉆床擴孔鉆塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表12銑退刀槽槽銑刀游標卡尺13去毛刺14清洗清洗機15檢驗入庫百分表,三用游標卡尺檢驗樣板,三棱平尺塞規(guī)7．確定各工序切削用量及時間定額7.1切削用量的計算7.1.1鉆孔工步切削用量的計算1）、背吃刀量的確定，取=15mm。2）、進給量的確定，由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.2mm/r。3）、切削速度的計算，由表5-22，按工件材料為鑄鐵、硬度為187HBS的條件選擇，切削速度可取為22m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=466.8，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=680X3.14X15/1000=25.68。7.1.2粗絞孔工步工步切削用量的計算、背吃刀量的確定，取=0.95mm。、進給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。、切削速度的計算，由表5-31，切削速度可取為4m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=9.8，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=97X3.14X15.95/1000=4.86。7.1.3精絞孔工步工步切削用量的計算、背吃刀量的確定，取=0.05mm。、進給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。、切削速度的計算，由表5-31，切削速度可取為6m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速119.3，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=140。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=97X3.14X16/1000=7.03。7.1.4擴孔工步工步切削用量的計算 1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=1mm。 2）、進給量的確定由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。 3）、切削速度的計算由表5-22，取切削速度v=17m/min。有公式n=1000v/3.14d=1000*17/3.14*16=338.4r/min.參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式可求的該工步的實際鉆削速度v=3.14nd/1000=19.69m/min.7.1.5粗銑工步工步切削用量的計算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=3mm。2）、進給量的確定由表5—11，選取高速鋼立銑刀直徑20mm，齒數(shù)為5，由被吃刀量為3mm，確定進給量f=0.12mm/z。3）、銑削速度的計算由表5-13，按d/z=20/5、=0.12mm/z條件選取，銑削速度v=35m/min。由公式n=1000v/3.14d可求的該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*35/3.14*20=557.3r/min，參照表4-18所列X61型臥式萬能銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=490r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求的該工序的實際銑削速度v=3.14nd/1000=3.14*490*20/1000=30.77m/min.7.1.6半精銑工步工步切削用量的計算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=1.3mm。2）、進給量的確定由表5—11，選取高速鋼立銑刀直徑20mm，齒數(shù)為5，由被吃刀量為1.3mm，確定進給量f=0.08mm/z。3）、銑削速度的計算由表5-13，按d/z=20/5、=0.08mm/z條件選取，銑削速度v=39m/min。由公式n=1000v/3.14d可求的該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*39/3.14*20=621.02r/min，參照表4-18所列X61型臥式萬能銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=590r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求的該工序的實際銑削速度v=3.14nd/1000=3.14*590*20/1000=37m/min.7.1.7精銑工步工步切削用量的計算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=0.67mm。2）、進給量的確定由表5—11，選取高速鋼立銑刀直徑20mm，齒數(shù)為5，由被吃刀量為0.67mm，確定進給量f=0.08mm/z。3）、銑削速度的計算由表5-13，按d/z=20/5、=0.08mm/z條件選取，銑削速度v=39m/min。由公式n=1000v/3.14d可求的該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*39/3.14*20=621.02r/min，參照表4-18所列X61型臥式萬能銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=590r/min.再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求的該工序的實際銑削速度v=3.14nd/1000=3.1