機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書支架零件課程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：支架工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2011年7月5日序言本次機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，是我們學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造工藝學(xué)、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、cad/cam等專業(yè)基礎(chǔ)課和主要專業(yè)課，又經(jīng)過了上學(xué)期得機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行的又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，特別強(qiáng)調(diào)對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)和工程材料這兩門課程的運(yùn)用，同時(shí)也有對(duì)刀具和切屑的部分知識(shí)的綜合，因此這是我們對(duì)以前所學(xué)各門課程的一次較為深入的綜合總復(fù)習(xí)，同時(shí)還要對(duì)相關(guān)課外知識(shí)進(jìn)行查閱和學(xué)習(xí)，也是一次對(duì)我們實(shí)際運(yùn)用知識(shí)解決問題能力的練習(xí)。我的設(shè)計(jì)題目是支架工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)同時(shí)需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，并通過查找

2、圖冊(cè)、手冊(cè)等資料來解決工藝問題。由于能力和經(jīng)驗(yàn)所限，以及對(duì)知識(shí)掌握、熟悉程度以及綜合運(yùn)用還存在不足，因此在設(shè)計(jì)中難免會(huì)有考慮不周全或錯(cuò)誤的地方，希望老師能夠給予批評(píng)和指正。目錄任務(wù)介紹4零件分析4支架工藝規(guī)程設(shè)計(jì)51、確定支架毛坯的制造形式52、基準(zhǔn)選擇53、制定工藝路線64、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定95、確定切削用量及基本工時(shí)11小結(jié)22參考文獻(xiàn)23任務(wù)1、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析；2、選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖；3、制訂零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇工序加工設(shè)備及工藝裝備，確定各工序切削用量及工序尺寸工；4、填寫工藝文件；5、撰寫設(shè)計(jì)說明書。零件分析1、零件的作用：設(shè)計(jì)做的零

3、件支架位于車床的調(diào)節(jié)部位，起支撐、協(xié)調(diào)的作用。本設(shè)計(jì)任務(wù)給定的零件支架即傳遞運(yùn)動(dòng)并保持其他零件正確工作方式，和保持互相之間的正確位置。其對(duì)加工平面，加工孔，垂直度，等有一定的要求。2、零件的工藝性分析和零件圖的審查零件圖（見附圖）的主視圖以工作位置放置，表達(dá)相互垂直的安裝面、支撐肋、支撐孔以及夾緊用的螺孔等結(jié)構(gòu)。左視圖主要表達(dá)其支架各個(gè)部分前后的相對(duì)位置及安裝板的形狀和工作部分的通孔等。根據(jù)零件圖可知，零件的整體精度要求除了重要端面和孔，其他端面和孔的要求并不很高。由零件圖可知，支架共有四組加工面：1、 以20的孔為中心的加工表面。這一組加工包括20孔的ra3.2的表面粗糙度要求，和它的上下極

4、限尺寸偏差分別為+0.027、0，孔軸線與基準(zhǔn)面b平行度為0.05的要求，以及孔左右兩端面的ra12.5的表面粗糙度要求的加工；2、 以m10-6h的螺孔為中心的加工。這組加工包括攻擊m10的螺孔，和該螺孔底端面ra12.5表面粗糙度要加工要求，以及11的孔及該孔上端面的ra12.5表面粗糙度加工要求 ；3、 以28、25的孔為中心的加工。這組加工精度要求不高，只需要保證兩個(gè)孔的ra25的表面粗糙度要求即可；4、 以b端面為中心的加工。這組加工精度要求較高。除了b端面及與b端面垂直的端面都要求ra3.2的表面粗糙度要求外，還具有兩個(gè)端面垂直度為0.05的位置要求。支架工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一、 確定支架

5、毛坯的制造形式 零件材料為ht200，具有鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，易加工，需人工時(shí)效；有一定的機(jī)械強(qiáng)度及良好的減振性，流動(dòng)性能好、體收縮和線收縮??；綜合力學(xué)性能低，抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高約3-4倍；耐熱性較好；可承受較大的彎曲應(yīng)力；同時(shí)工件作用為連接，不承受外部應(yīng)力，且沒有動(dòng)載荷之類的影響。為提高加工效率，盡量使毛坯和零件圖接近，因此選擇毛坯的制造形式為鑄件形式。二、 基準(zhǔn)選擇根據(jù)零件圖的要求以及定位基準(zhǔn)的選擇原則，對(duì)零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干不加工表面的工件，選用要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)；同時(shí)根據(jù)零件毛坯的形式，粗基準(zhǔn)選擇為主視圖中尾座體的28

6、、25孔的左端面，以及與之相垂直的上下兩個(gè)端面。精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)互為基準(zhǔn)原則、基準(zhǔn)重合原則和自為基準(zhǔn)原則，選擇加工后的b基準(zhǔn)面和與之有垂直度要求的重要工作端面作為精基準(zhǔn)。三、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在各因素影響下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量是工序集中提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，以便使生產(chǎn)成本下降：（一） 工藝路線一：工序1：鉆28、25的孔工序2：粗銑基準(zhǔn)面b工序3：粗銑尾座體中與基準(zhǔn)面b有垂直度要求的重要工作端面工序4：粗鏜28、25的粗糙度為ra12.5的孔端面工序5：精銑基準(zhǔn)面b和與基準(zhǔn)

7、面垂直的重要工作端面工序6：粗銑、半精銑20左右兩端面及11上端面和m10螺孔下端面工序7：鉆、擴(kuò)20、11的孔工序8：鋸削高度值為3的端面工序9：粗鏜、半精鏜11的孔工序10：鉸20的軸孔工序11：攻m10螺孔 工序12：倒圓角，去毛刺工序13：檢查（二） 工藝路線二： 工序1：鉆、擴(kuò)20的軸孔工序2：鉸20的軸孔工序3：鋸削高度值為3的端面 工序4：鉆11的孔工序5：粗鏜、半精鏜11的孔工序6：攻m10的螺孔工序7：鉆28、25的孔工序8：粗鏜28、25的粗糙度為ra25的孔端面工序9：粗銑基準(zhǔn)面b工序10：粗銑與基準(zhǔn)面b有垂直度要求的重要工作端面工序11：精銑基準(zhǔn)面b和與基準(zhǔn)面垂直的重要

8、工作端面工序12：倒圓角，去毛刺工序13：檢查（三）工序方案的比較和分析：上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于，方案一是先加工28、25的孔，然后再加工基準(zhǔn)面b以及重要工作面，最后再加工20的軸孔，而方案二是先加工20的軸孔，然后再加工基準(zhǔn)面b和重要工作面。經(jīng)過比較，方案一可以保證保證基準(zhǔn)面b及重要工作面的精度，也能較好保證20軸孔的精度及孔軸線與基準(zhǔn)面b的平行度要求，方案二可以保證20的精度，但不能夠保證基準(zhǔn)面b和重要工作面的精度和二者之間的垂直度要求，故方案一優(yōu)于方案二。但方案一仍然有不足之處，故經(jīng)過修改之后，確定工序如下:工序1：粗銑基準(zhǔn)面b和重要工作面，以主視圖尾座體中28、25孔的左端面，以及與之

9、相垂直的上下兩個(gè)端面為粗基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床工序2：鉆28、25的孔，以工序1加工的基準(zhǔn)面作為粗基準(zhǔn)，選用z5132a立式鉆床工序3：粗鏜、半精鏜28、25的孔端面達(dá)到要求的表面粗糙度ra12.5，仍以上步工序的基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，選用tx6913鏜床工序4：半精銑、精銑基準(zhǔn)面b和與基準(zhǔn)面垂直的重要工作端面達(dá)到要求的表面粗糙度ra3.2要求，以工序3中加工后的28、25孔作為定位基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床 工序5：鉆20的孔，以20的左右兩個(gè)端面作為定位粗基準(zhǔn)，選用z5125a立式鉆床工序6：鏜、擴(kuò)20的孔，鉆、鏜、擴(kuò)11的孔，仍以20的左右兩個(gè)端面作為定位粗基準(zhǔn)，工序7：粗銑、半精銑

10、20的孔左右兩端面以及11的上端面，達(dá)到要求的表面粗糙度ra12.5的要求，以工序5中加工的20、11的孔作為定位基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床工序8：鋸削高度值為3的端面，以20的左右兩個(gè)端面作為定位基準(zhǔn)工序9：鉆孔，攻m10的螺孔，以工序6中加工的端面作為定位基準(zhǔn)工序10：粗、精鉸20的軸孔達(dá)到ra3.2的表面粗糙度以及上下極限偏差的要求，以工序4中加工完的基準(zhǔn)面b及重要工作面作為定位精基準(zhǔn)。工序11：倒圓角，去毛刺工序12：檢查四、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定銑削加工加工余量依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝簡明手冊(cè)以及機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)查詢所得，表面粗糙度有機(jī)械制造工藝學(xué)查詢所得，鉆

11、、鏜孔加工的加工余量依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝簡明手冊(cè)以及機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)查詢所得。支架采用砂型鑄造。根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）尾座體基準(zhǔn)面b。據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)，表面粗糙度為ra3.2的端面要求粗加工和精加工，由手冊(cè)查得，加工余量為：粗銑：z=1mm，精銑：0.85mm，粗銑削的加工精度為it11級(jí)，因此偏差0.11。精銑削偏差即為零件偏差。（2）表面粗糙度ra為3.2，與基準(zhǔn)面b有垂直度要求的重要工作面。與（1）中的基準(zhǔn)面b加工方法一致。（3）表面粗糙度ra為12.5的28、25端面。只要求粗加工和半精加工，參照手冊(cè)

12、可得，加工余量：2z=2mm，即單邊余量為1mm。（4）的軸孔。軸孔表面粗糙度為ra3.2，同時(shí)上下極限尺寸的要求為+0.027,0。故要求此軸孔應(yīng)經(jīng)過粗加工和精加工。查詢手冊(cè)得，加工余量2z=2mm，即單邊余量為1mm。（5）20的左右端面。兩端面的粗糙度要求不高，ra12.5，只需經(jīng)粗銑、半粗銑。查手冊(cè)得，兩個(gè)端面的單邊余量為2mm。（6）11的孔。此孔的要求較低，孔的表面粗糙度ra12.5，只需粗加工和半精加工即可。查手冊(cè)得，2z=0.2mm，即單邊余量為0.1mm。（7）11孔的上端面。端面表面粗糙度ra12.5，只需經(jīng)過粗加工和半精加工即可。查手冊(cè)得，加工余量為2mm。由于毛坯及以后

13、各道工序（或工步）的加工都有加工公差，一次所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。將支架加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸制成下表：加工面最終尺寸公差/粗糙度單邊余量工序毛坯尺寸10（基準(zhǔn)面b厚度）無/ra3.22.0粗銑半粗銑精銑1216（與基準(zhǔn)面b有垂直度要求的端面）無/ra3.22.0粗銑半粗銑精銑1828、25無/ra12.51.0鉆粗鏜半精鏜0h7/ra3.21.0鉆鏜擴(kuò)鉸050（20左右端面）無/ra12.52.0粗銑半粗銑5411無/ra12.50.1鉆鉸012（11上端面無/ra12.52.0粗銑半粗銑14五、確定切削用量及基本工時(shí)1、基準(zhǔn)面b加工要求：表面粗糙度ra=3.2刀具選

14、擇：套式端銑刀；材料yg8；刀具直徑：100mm加工工步的具體參數(shù)：粗銑加工余量：1.0mm：表面粗糙度：ra520；經(jīng)濟(jì)精度：it1113公差：0.150.22mm加工長度：l=36mm 吃刀深度: 1.0mm； 進(jìn)給量：f=1.6mm/r 計(jì)算銑削速度 查參考資料機(jī)械加工工藝手冊(cè)得耐用度為t=180min式中，=203 ，=0.2， =0.15，=0.35，0.2，=0，m=0.32。修正系數(shù)取1.0所以 （m/min）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (r/min)選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，所以實(shí)際切削速度=188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.075 min半精銑加工余量：0.7mm；

15、表面粗糙度：ra2.510；經(jīng)濟(jì)精度：it811；公差：0.09mm；加工長度：l=36mm； 吃刀深度：=0.7mm 進(jìn)給量：f=1.6mm；計(jì)算銑削速度 與粗銑同理，計(jì)算得=161.52 （m/min）確定主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=600 r/min，所以實(shí)際切削速度188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.075 min精銑加工余量：加工余量：0.3mm；表面粗糙度：ra0.635；經(jīng)濟(jì)精度：it68；公差：0.0220.036mm；加工長度：l=36mm； 吃刀深度：=0.3mm 進(jìn)給量：f=1.6mm；=183.41 （m/min）確定主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）選取機(jī)床主

16、軸轉(zhuǎn)速n=600 r/min，所以實(shí)際切削速度188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.075 min2、與基準(zhǔn)面b垂直的重要工作面加工要求：表面粗糙度ra=3.2 與基準(zhǔn)面b的垂直度為0.05刀具選擇：套式端銑刀；材料yg8；刀具直徑：100mm加工工步的具體參數(shù)：粗銑加工余量：1.0mm：表面粗糙度：ra520；經(jīng)濟(jì)精度：it1113公差：0.150.22mm加工長度：l=36mm 吃刀深度: 1.0mm； 進(jìn)給量：f=1.6mm/r 計(jì)算銑削速度 查參考資料機(jī)械加工工藝手冊(cè)得耐用度為t=180min式中，=203 ，=0.2， =0.15，=0.35，0.2，=0，m=0.32。修正系數(shù)取1

17、.0所以 （m/min）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (r/min)選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，所以實(shí)際切削速度=188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.375 min半精銑加工余量：0.7mm；表面粗糙度：ra2.510；經(jīng)濟(jì)精度：it811；公差：0.09mm；加工長度：l=36mm； 吃刀深度：=0.7mm 進(jìn)給量：f=1.6mm；計(jì)算銑削速度 與粗銑同理，計(jì)算得=161.52 （m/min）確定主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=600 r/min，所以實(shí)際切削速度188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.375 min精銑加工余量：加工余量：0.3mm；表面粗糙度：ra0.635

18、；經(jīng)濟(jì)精度：it68；公差：0.0220.036mm；加工長度：l=36mm； 吃刀深度：=0.3mm 進(jìn)給量：f=1.6mm；=183.41 （m/min）確定主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=600 r/min，所以實(shí)際切削速度188m/min。計(jì)算切削工時(shí)：=0.375 min3、28、25孔加工要求：兩個(gè)孔內(nèi)孔端面粗糙度為ra12.5.加工工步的具體參數(shù)：分別鉆孔至26、23 表面粗糙度：ra2080 公差：0.11mm刀具選擇：直徑分別為23、26的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=23（26） 吃刀深度：=11.5mm 13mmf=0.35mm/r 切削速度=0.35

19、m/s所以4.285 r/s（=257.1r/min）4.844 r/s（=290.63r/min）待添加的隱藏文字內(nèi)容2根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇 300r/min（5r/s）?？紤]其加工長度分別為3mm，13mm所以 1.71s7.43s分別粗鏜至27.8、24.8加工余量：0.9mm；表面粗糙度：ra1020 刀具選擇：直徑分別為24.8、27.8的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=24.8（27.8） 吃刀深度：=0.9mmf=0.35mm/r 切削速度=0.35m/s所以4.007 r/s（=240.45r/min）4.492 r/s（=269.53r/min）根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇 280

20、r/min（4.67r/s）?？紤]其加工長度分別為3mm，13mm所以 1.84s7.95s分別半精鏜至28、25加工余量：0.1mm；表面粗糙度：ra312 刀具選擇：直徑分別為25、28的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=25mm（28mm） 吃刀深度：=0.1mmf=0.35mm/r 切削速度=0.35m/s所以3.979 r/s（=238.73r/min）4.456 r/s（=267.38r/min）根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇 280r/min（4.67r/s）。考慮其加工長度分別為3mm，13mm所以 1.84s7.95s （4）孔加工要求：粗糙度ra=3.2； 孔軸與基準(zhǔn)面b平行度要求

21、；孔的上下極限偏差為+0.027、0鉆孔至18表面粗糙度：ra2080 公差：0.11mm刀具選擇：直徑為18的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=18 吃刀深度：=9mm f=0.35mm/r 切削速度=0.35m/s所以6.189 r/s（=371.36r/min）根據(jù)機(jī)床型號(hào)選擇 =400r/min（6.67r/s）考慮其加工長度為=50mm切削工時(shí) 21.42s鏜、擴(kuò)孔至19.8加工余量：0.9mm； 表面粗糙度ra1020；刀具選擇：直徑為19.8的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆；材料：yg8基本參數(shù)：d=19.8 吃刀深度：=0.9mm進(jìn)給量f=0.55mm/r； 切削速度為15m/min4.019

22、 r/s（=241.14r/min）根據(jù)機(jī)床型號(hào)選擇 =280r/min（4.67r/s）考慮其加工長度為=50mm切削工時(shí) 19.47s粗鉸孔至19.94加工余量：0.08mm； 表面粗糙度ra1.2510刀具選擇：直徑為19.94的機(jī)用鉸刀；材料：yg8基本參數(shù)：d=19.8 吃刀深度：=0.04mm進(jìn)給量f=1.1mm/r； 切削速度為14m/min計(jì)算得 3.75r/min（=225.07r/min）根據(jù)機(jī)床選擇 =240r/min切削工時(shí) 11.36s精鉸至20加工余量：0.01mm 表面粗糙度ra=0.325 公差：0.011mm刀具選擇：直徑為20的機(jī)用鉸刀；材料：yg8基本參數(shù)

23、：d=20 吃刀深度：=0.01mm進(jìn)給量f=0.5mm/r； 切削速度為18m/min4.823 r/s（=289.37r/min）根據(jù)機(jī)床型號(hào)選擇 =300r/min（5r/s）考慮其加工長度為=50mm切削工時(shí) 20s（5）孔左右兩端面加工要求：表面粗糙度ra=12.5刀具選擇：套式端銑刀； 材料：yg8加工工步的具體參數(shù)：粗銑加工余量：1.3mm； 表面粗糙度:ra820; 公差：0.25mm吃刀深度：1.3mm； 進(jìn)給量：f=2.8mm主軸轉(zhuǎn)速：n=600r/min； 切削速度380m/min半精銑加工余量：0.7mm； 表面粗糙度:ra315; 公差：0.1mm吃刀深度：0.7mm； 進(jìn)給量：f=1.2mm主軸轉(zhuǎn)速：n=1183r/min； 切削速度380m/min以上數(shù)據(jù)主要參考機(jī)械加工工藝工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)（6）11孔加工要求：孔內(nèi)孔端面粗糙度為ra12.5.加工工步的具體參數(shù)：鉆孔至10.8 表面粗糙度：ra1020 公差：0.1mm刀具選擇：直徑為10.8的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=10.8； 吃刀深度：=5.4f=0.55mm/r 切削速度=15m/s鉸孔至11h8表面粗糙度：ra315 公差：0.043mm刀具選擇：直徑為11的通用麻花鉆；材料：高速鋼基本參數(shù)：d=11； 吃刀深度：=0.1f=1.1mm/r