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辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目： 班级：机班姓名： 指导教师： 完成日期：年月1日辽宁工程技术大学课程设计说明书一、设计题目(学生空出，由指导教师填写)二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:中批或大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书(50008000字) 1份说明书主要包括以下内容（章节）目录 摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论体会与展望参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘 要机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 关键词： 拔叉；工艺规格设计；定位夹紧；夹具设计全套图纸，加153893706AbstractThe machine manufacture technology curriculum design was carried on after we studied universitys complete basic course ,the technical basic course as well as the majority of professional courses .This is a thorough comprehensive total review before we carry on the graduation project to studies various curricula ,also is an apply theory to reality training, therefore, it holds the important status in we four years university life.The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life.I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the four turn construction that aftertime attends a motherland.Key words: Fork-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design.rk-lever; Craft specification design; The localization clamps; Jig design序言大三下学期我们进行了机械制造基础课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。目 录1、零件的分析71.1零件的作用71.2零件的工艺分析72、确定毛坯72.1、确定毛坯种类：72.2、绘制铸件毛坯图83、工艺规程设计84确定切削用量及时间定额124.1，确定切削用量。125、 夹具设计185.1问题的提出185.2夹具设计186 设计总结20参考文献211、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是法兰盘，在机构中起连接作用。零件上5孔由螺栓连接。1.2零件的工艺分析零件的材料为45钢，为此以下是法兰盘需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：（1）36，15，5孔几螺纹。（2）法兰盘上下两面。（3）法兰盘中心轴线与40孔的轴线有0.02mm的圆柱度要求。由上面分析可知，可粗车外圆定位，一次装夹满足圆柱度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2、确定毛坯2.1、确定毛坯种类：毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据零件材料为45钢。根据零件形状及工作环境，选用型材。2.2、绘制铸件毛坯图毛坯图3、工艺规程设计3.1选择定位基准：定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来（1）粗基准的选择：以零件外圆为主要的定位粗基准。（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的外圆为主要的定位精基准。3.2制定工艺路线零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序1粗车40端面，粗车55外圆，钻14孔。工序2粗车36端面，粗车55外圆，粗车36内孔及倒角。工序3精车40外圆，精车40端面，精车15内孔。工序4铣去零件非外轮廓部分。工序5钻5孔及2.5的孔，攻M3螺纹，扩20的孔，铰120锥面。工序6 磨削40外圆，36内圆，15内圆。工序7磨厚12mm两端平面。工序8清洗。工序9终检3.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定（1）、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大36IT5钻孔14IT812.04115.620车刀镗21IT63.219.78422.433磨削0.3IT50.80.1390.30440IT6粗车5IT83.24.3216.73精车1IT71.60.8941.210磨削0.3IT60.80.2800.35215IT6钻孔14IT593.213.34716.295车刀镗0.85IT71.60.7321.03磨削0.15IT60.80.1390.246（2）、平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大1粗车40端平面2.215.8122.123.631粗车55右侧平面3.33.5122.684.242粗车36右侧平面2.313.3122.8123.2133精车40端平面0.512.880.3620.6333精车36端平面0.512.390.3470.6283粗铣外轮廓323122.9893.5637磨40端端面0.31260.2570.3724确定切削用量及时间定额4.1，确定切削用量。 工序1粗车40端面，粗车55外圆及40外圆，钻15孔。 该工序分四个工步：工步1，初车40端面；工步2，粗车55外圆；工步3 ，40外圆；工步4，钻15孔。（1） 背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量为ap=2.2mm, 工步2的背吃刀量为ap=2.5mm, 工步3的背吃刀量为ap=3.3mm, 工步4的背吃刀量为ap=14mm.（2） 进给量的确定 查表5-2 ,5-22 f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.7mm/r, f=0.02mm/r.（3） 切削速度的计算 查表5-2 v=60m/min,有公式5-1,n=工步1n=478r/min,取n=450r/min,v=57m/min;工步2n=347r/min,取n=450r/min,v=77m/min;工步3n=478r/min,取n=450r/min,v=57m/min;工步4 v=20m/minn=455r/min,取n=450r/min,v=20m/min;工序2 -粗车36端面，粗车55外圆，用车刀镗36内孔及倒角。该工序分三个工步：都以外圆定位，工步1，粗车36端面，工步2，粗车55外圆，工步3，用车刀镗36内孔，分三次走刀。（1） 背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量为ap=2.3mm, 工步2的背吃刀量为ap=2.5mm, 工步3的背吃刀量为ap=7mm。（2） 进给量的确定 查表5-2 ,因为采用15YT硬质合金车刀，得f=0.7r/min。（3） 切削速度的计算 查表5-2 v=75m/min,由公式5-1,n=工步1n=434r/min,取n=450r/min,v=78m/min;工步2n=434r/min,取n=450r/min,v=78m/min;工步3n=663r/min,取n=750r/min,v=85m/min;工序3精车40端面，精车40外圆，精车15孔。该工序分三个工步：都以外圆定位，工序1，精车40端面，工序2，精车40外圆，工序3，精车15孔。（1） 背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量为ap=0.5mm, 工步2的背吃刀量为ap=0.5mm, 工步3的背吃刀量为ap=0.85mm。（2） 进给量的确定 查表5-2 ,因为采用15YT硬质合金车刀，得f=0.7r/min。（3） 切削速度的计算 查表5-2 v=75m/min,有公式5-1,n=工步1n=600r/min,取n=750r/min,v=94m/min;工步2n=600r/min,取n=750r/min,v=94m/min;工步3n=1592r/min,取n=1400r/min,v=66m/min;工序4粗铣零件非外轮廓部分。该工序有一个工步：以40端端面定位铣外轮廓。（1） 背吃刀量的确定 ap=4mm。（2） 进给量的确定 由表5-7，按机床功率5-10kw，工件夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量为0.08mm/z.（3） 切削速度的计算 由表5-9，按镶齿铣刀，d/z=8/10的条件选取，铣削速度v=44.9m/min.由公式5-1,n=，n=178.65r/min,参照表4-15 x51型立式铣床的主轴转速取160 r/min v=40.2m/min;工序5钻5的孔及2.5的孔，攻M3螺纹，扩20的孔，铰120锥面。该工序分四个工步：采用专用夹具定位，工步1，钻5的孔及2.5的孔，工步2，攻M3螺纹，工步3，扩20的孔，工步4，铰120锥面。（1） 背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量为ap=5mm, 工步2 由表2-39查得M3x1mm的螺纹在加工前底空直径为2.5 mm，因此背吃刀量为ap=3-2.5=0.5mm, 工步3的背吃刀量为ap=6mm, 工步4的背吃刀量为ap=3mm.（2） 进给量的确定 查表5-22 ,f=0.7 mm /r。 对工步2，攻螺纹的进给量为螺距，所以f2= 1mm /r。（3） 切削速度的计算 查表5-22按材料45钢选取， v=22m/min,有公式5-1,n=工步1 钻5孔：n=1400r/min,取n=1220r/min,v=19m/min;钻2.5孔：n=2800r/min,取n=3150r/min,v=24.7m/min;工步2由表5-37取v=5m/minn=530.7r/min,取n=620r/min, v =5.8m/min;工步3 n=350r/min,取n=460r/min,v=28.9m/min;工步4 n=259r/min,取n=460r/min,v=39m/min;工序6-磨削40外圆，磨削36内圆及15内圆。该工序分三个工步：工步1，磨削40外圆，工步2，磨削36内圆，工步，磨削15内圆。工步1，磨削深度0.25mm，砂轮转速35m/s，工件速度25m/s.工步2，磨削深度0.25mm，砂轮转速25m/s，工件速度25m/s.工步3，磨削深度0.075mm，砂轮转速25m/s，工件速度25m/s.工序7-磨削mm右端平面。该工序有一个工步，以36端端面定位。（1） 磨削深度0.3mm（2） 切削用量的选择 查表5-35 取工件运动速度v=10m/min,f=0.065mm/r （3） 切削速度的选择 v=10m/min, 由公式5-1,n=n=265r/min,取n=300r/min,v=11m/min;4.2时间定额的计算（1）工序1-粗车40端面，粗车55外圆及40外圆，钻15孔。 该工序分四个工步：工步1，初车40端面；工步2，粗车55外圆；工步3 ，40外圆；工步4，钻15孔。 工步1 t=i=x1=0.1min=6.0s工步2 t=i=x1=0.08min=4.8s工3 步 t=i=x1=0.03min=1.8s工步4 t=i=x1=0.29min=17.3s(2) 工序2-粗车36端面，粗车55外圆，用车刀镗36内孔及倒角。该工序分三个工步：都以外圆定位，工步1，粗车36端面，工步2，粗车55外圆，工步3，用车刀镗36内孔，分三次走刀。工步1 t=i=x1=0.1min=6.0s工步2 t=i=x1=0.08min=6.4s工3 步 t=i=x3=0.13min=7.8s(3)工序3-精车40端面，精车40外圆，精车15孔。该工序分三个工步：都以外圆定位，工序1，精车40端面，工序2，精车40外圆，工序3，精车15孔工步1 t=i=x1=0.01min=0.6s工步2 t=i=x1=0.06min=3.6s工3 步工序4粗铣零件非外轮廓部分。该工序有一个工步：以40端端面定位铣外轮廓。 t=i=x1=0.34min=20.46s（5）钻5的孔及2.5的孔，攻M3螺纹，扩20的孔，铰120锥面。该工序分四个工步：采用专用夹具定位，工步1，钻5的孔及2.5的孔，工步2，攻M3螺纹，工步3，扩20的孔，工步4，铰120锥面。工步1 钻三个5孔： t=3*i=3*x1=0.24min=14.4 s钻三个2.5孔： t=3*i=3*x1=0.12min=7.2 s工步2 :t=（+）i=（+）x1=0.04min=2.4s工步3: t=i=x1=0.341min=20.4s工步4:t=i=i=x1=0.1min=6s5、 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第5道工序钻孔的床钻床夹具。本夹具将用于Z512钻床，刀具为直柄短麻花钻，丝锥。5.1问题的提出本夹具主要用来钻3个5的孔及加工M3的螺纹，道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 5.2夹具设计 （1）、定位基准选择 考虑工件的加工结构，以40外圆和一个定位销定位，40外圆为主要定位。同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。 （2）、夹紧力计算因为夹紧与切削力方向一致，钻5孔时切削力较小，夹紧力只需防止工件在加工过程中产生振动和转动。由切削手册表3.28查得夹紧力公式F=其中，-考虑传动机构转轴摩擦损失时的传动效率。 -螺纹升角。d-螺纹中径。-螺纹摩擦角。5.3、定位误差分析 前几道工序中已经使工件尺寸达到要求，零件定位尺寸为，与定位销的配合尺寸为，由相关手册查得，定位孔尺寸为，因此可以求得其最大间隙为，满足精度要求。所以能满足精度要求.5.4夹具设计及操作的简要说明如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最后阶段，故对精度有较高的要求，必须保证刀具与工件的相对位置精度。夹具装配图及夹具体零件图分别见图。夹具装配图6 设计总结为期三周的机械制造工艺学课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，得以顺利完成本次课程设计，课程设计作为机械制造工艺学课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！参考文献1 赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版 机械工业出版社,2000.10.2 艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手3版 机械工业出版社,1997.83 曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001.74 李益民主编,机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社,1993.45 王明珠主编,工程制图学及计算机绘图国防工业出版社,1998.3。6 肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.7 金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社，1987年.24
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