推动架机械加工工艺规程设计.doc

机械制造工艺学课程设计说明书 设计题目： 推动架机械加工工艺规程设计 学 生： 学 号： 班 级： 指导教师： 目 录1.零件的分析11.1零件结构工艺性分析11.2零件的技术要求22.毛坯的选择32.1毛坯种类的选择32.2毛坯制造方法的选择32.3毛坯形状及尺寸的确定33.工艺路线的拟定33.1定位基准的选择33.2零件表面加工方案的选择43.3加工顺序的安排43.3.1加工阶段的划分43.3.2机械加工顺序的安排53.3.3热处理工序的安排53.3.4辅助工序的安排54.工序设计64.1机床和工艺装备的选择64.2工序设计74.2.1工序尺寸和公差的确定74.2.2 切削用量的选择84.2.3 工时定额的确定9结束语10 1.零件的分析1.1零件结构工艺性分析 在制订零件机械加工工艺规程之前，首先需要对零件的工艺性进行分析。分析零件的工作图，其目的是熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中的位置和作用，进而了解零件上各项技术要求制定的依据，找出技术要求和加工关键。零件的结构对其机械加工工艺规程的影响很大。使用性能完全相同而结构不同的两个零件，他们的加工难易和制造成本可能有很大差别。所谓良好的工艺，首先是这种结构便于机械加工，即在同样的生产条件下能够采用简便和经济的方法加工出来。此外，零件结构还适应生产类型和具体生产条件的要求。据资料所示，可知该零件是齿轮套，一端是齿轮，一端是套轴，通过内孔里的键槽有轴上配合，将齿轮套在轴上，通过齿轮套快速换装齿轮。图1-1 推动架零件图由零件图可知，其材料为45，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。现对零件图的结构工艺性分析如下：（1）由零件图可知孔的中心线是主要的设计基准和定位基准（2）齿轮端面中心线与孔的中心线有的垂直度要求（3）内孔的精度较高，在。（4）套用外圆与内孔中心线有平行度要求。1.2零件的技术要求零件相关技术要求见图表1-1 表1-1 零件的技术要求图表 序号加工表面精度等级表面粗糙度形位精度01内孔02外圆园跳动0.0303外圆04齿轮内测垂直度2.毛坯的选择2.1毛坯种类的选择在制订零件机械加工工艺规程之前，还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯选择有关，故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。零件材料为45钢，考虑零件受冲击，所以选择锻件。2.2毛坯制造方法的选择锻造能改善金属组织，改善力学性能，对原材料的利用率高，有较高的生产率，毛坯或零件的精度较高。生产类型为大批大量生产，选择的锻造方法应该生产效率高，毛坯质量好，能降低成本，所以选择模锻，模锻使锻件内部的锻造流线比较完整，锻件质量较高，表面光洁，尺寸精度高，节约材料和机加工工时，生产率高，操作简单，易于实现机械化，适宜大批量生产，此外为消除残余应力，锻造后应安排人工时效处理。2.3毛坯形状及尺寸的确定根据选定的各个表面的加工方法和加工方案，根据机械工艺手册 表2-24可查得，粗铣的加工余量为，确定加工余量为，可得到毛坯尺寸列表见表2-1 图表2-1 毛坯尺寸列表 主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸40外圆4054563齿轮6377042外圆423453.工艺路线的拟定3.1定位基准的选择 （1）基面的选择。基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 （2）粗基准的选择。对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，齿轮右端面。 （3）精基准的选择。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，选择外圆中心线为精基准。3.2零件表面加工方案的选择零件表面的加工方案见图表3-1图3-1零件表面加工方案序号加工表面加工方案01外圆粗车02外圆 粗车03外圆粗车04内孔钻、扩、铰05内孔扩06外圆精车07外圆精车08外圆研磨09外圆研磨10齿轮滚齿11齿轮剃齿12齿轮珩齿15各倒角粗车16沟槽拉3.3加工顺序的安排3.3.1加工阶段的划分按加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： （1）粗加工阶段：主要是切削各加工表面上的大部分余量，为半精加工提供定位基准。（2）半精加工阶段：为各主要表面的精加工做准备（达到一定精度要求并且留有精加工余量），并完成一些次要表面的加工。（3）精加工阶段：这个阶段的主要任务是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。 根据之前的分析，可知道内孔将作为精基准，所以根据“基准先行”的原则，将首先加工内孔。在加工表面中，两个外圆表面的精度较高，所以将它们的加工过程划分为粗加工、半精加工、精加工阶段。其他次要表面的加工穿插其中即可。3.3.2机械加工顺序的安排机械加工工艺过程见图表3-2表3-2 机械加工工艺过程工序号工序名称工序内容01毛坯制备金属模锻02人工时效人工时效处理03车粗车、精车的右端面；倒角4504钻扩铰钻、扩、铰孔05车粗车的外圆和左端面；倒角45粗车外圆06车精车粗车的外圆和左端面；倒角45粗车外圆07扩扩孔08磨 磨削的外圆，外圆09滚滚齿齿轮10剃剃齿齿轮11珩珩齿齿轮12拉拉沟槽13检验14入库根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡和工序卡片。3.3.3热处理工序的安排 为了消除残余应力应进行时效处理。残余应力无论在毛坯制造还是在切削加工时都会残留下来不设法消除就会引起工件变形，降低产品质量，甚至造成废品。3.3.4辅助工序的安排在零件的加工过程中，辅助工序是检验，将其安排在最后一道工序即可。4.工序设计4.1机床和工艺装备的选择 （1）选择机床，根据不同的工序选择机床工序3、4、5、6、7是粗车，精车。各工序的工步数不多，选用CA6140卧式车床。 （2）选择夹具本零件除钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 （3）选择刀具，根据不同的工序选择刀具1车刀根据资料选择硬质合金车刀。 230mm孔的钻，扩采用直柄硬质合金钢麻花钻，硬质直柄扩孔钻，硬质合金扩孔钻，45度倒角刀3 键槽采用键槽拉刀。 （4）选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1.选择加工面的量具用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。3. 选择加工槽所用量具 可选用读数值为0.02mm测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。4.2工序设计4.2.1工序尺寸和公差的确定 （1）面的加工1. 上下端面根据机械工艺手册表2.3-21 每个面经过一次粗车，粗加工余量为2mm，两个面的加工总余量为4mm2. 左右端面根据机械工艺手册表2.3-21 每个面经过一次粗车，粗加工余量为2mm，两个面的加工总余量为4mm3. 的左右端面根据机械工艺手册表2.3-21 每个面经过一次粗车，粗加工余量为2mm，两个面的加工总余量为4mm4. 其他次要面对于精度要求不高的面，在粗加工就是一次加工完。 （2）孔的加工1. 内孔通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔： 扩孔： Z=0.75mm铰孔： Z=0.25mm2. 内孔（下）孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔： 扩孔： Z=0.85mm铰孔： Z=0.15mm3. 10mm内孔孔内要求精度介于IT11-IT12之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：扩孔： Z=0.85mm铰孔： Z=0.15mm4. 内孔（上）孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔： 扩孔： Z=0.85mm铰孔： Z=0.15mm 5. 内孔钻孔：6mm锪孔：1206. 内螺纹孔螺纹孔为8M-6H，孔内精度等级为IT6。钻螺纹底孔：6mm攻丝：8M-6H4.2.2 切削用量的选择(1) 工序6 钻孔和孔左端面本工序为钻孔和孔左端面。所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm，齿数z=8。1.确定每次进给量 根据资料切削用量简明手册 表3.4，查得每齿进给量，现取。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料切削用量简明手册 表3.8，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度。3. 确定切削速度和每齿进给量f根据资料切削用量简明手册 表3.4所知，依据上述参数，查取，,。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，,。则实际切削：实际进给量： (2) 工序7 铣孔右端面本工序为铣孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径，齿数z=8。1.确定每齿进给量根据切削用量简明手册 表3.4所知，查得每齿进给量,现取。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据切削用量简明手册 表3.8所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，耐用度。3. 确定切削速度和每齿进给量根据切削用量简明手册 3.4，依据上述参数，查取，,。根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表4-19XA6132型立式铣床主轴转速表查取，,。则实际切削： 实际进给量： 4.2.3 工时定额的确定（1）工序6 铣孔和孔左端面的工时定额根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： 根据资料所知辅助时间可按照基本时间的估算，则辅助时间为：辅助时间和基本时间的总和称为作业时间：根据资料所知布置工作地时间，一般按作业时间的估算，则布置工作地时间为：根据资料所知休息和生理需要时间，一般按照作业时间的，则休息时间为：根据资料所知准备和终结时间，一般按照作业时间的，则准备和终结时间为：单件时间为：（2）工序7 铣孔右端面的工时定额根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： 根据资料所知辅助时间可按照基本时间的估算，则辅助时间为：辅助时间和基本时间的总和称为作业时间：根据资料所知布置工作地时间，一般按作业时间的估算，则布置工作地时间为：根据资料所知休息和生理需要时间，一般按照作业时间的，则休息时间为：t=t根据资料所知准备和终结时间，一般按照作业时间的，则准备和终结时间为：单件时间为：结束语我的课程设计通过查阅大量资料书籍，根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。通过此次课程设计，让我感觉到，光是平时学习的内容对于在机械方面的应用是远远不够的，这需要我们平时自觉培养自己的自学能力，设计中我学会了进行主动学习，参看多本指导书，完善自己的设计。通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了机械制造工艺学的基本内容，增强了分析和解决机械实际问题的能力。同时，通过课程设计还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强机械制造能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。9