机械制造工艺学课程设计张紧轮支架.doc

机械制造工艺学课程设计课程设计说明书设计题目：设计张紧轮支架的机械加工工艺规程学生姓名：xxx、 xxx 学 号：1040xx003xx班 级：机工1004班指导老师：xxx 完成日期：2012-12-22 目 录机械制造工艺学课程设计任务书课程设计说明书0序言41 零件的分析51.1零件的作用51.2零件的工艺分析52零件的生产类型52.1生产纲领52.2生产类型63毛坯的确定63.1确定毛坯类型及其制造方法63.2估算毛坯加工的机械加工余量64定位基准选择64.1选择精基准64.2选择粗基准65制定机械加工工艺路线65.1选择加工方法65.2加工工艺路线76加工余量及尺寸的确定86.1确定粗加工支架上端面的加工余量及工序尺寸86.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸96.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸116.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸126.5确定支架右侧面18孔的加工余量及工序尺寸136.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸156.7确定支架小侧面的加工余量及工序尺寸176.8确定支架2*13孔的加工余量及工序尺寸177切削用量和时间定额的确定198课程设计总结21参考文献22附1张紧轮支架零件图附2毛坯图附3机械加工工艺过程综合卡片附4夹具零件图附5夹具装配图机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计张紧轮支架零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为8000件）内容：1. 张紧轮支架零件图 1张2. 毛坯图 1张3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张4. 夹具装配图 1张5. 夹具零件图 1张6. 课程设计说明书 1份专 业 机械工程 班 级 机工100x班 学 生 xxx、xxx 指导教师 xxx 2012年 11 月 1 日序 言本次课程设计的任务是针对生产实际中的一个零件张紧轮支架，制订其机械加工工艺规程。该零件的工艺过程包括了车端面、铣平面、磨平面、钻孔、铰孔等工序，工艺范围广。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。1、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是张紧轮的支架。张紧轮张紧轮是带传动的张紧装置，当带的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般布置在松边的内侧，从而使带只受单向弯曲；同时，为保证小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装。 1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是张紧轮支架需要加工时的技术要求：1. 铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺陷；2. 未注铸造圆角R5R10；3. 线性尺寸未注公差为GB/T 1804-m;4. 未注形位公差为GB/T 1184-K;2零件的生产类型2.1生产纲领 根据任务书已知：2 产品的生产纲领为8000件/年轴承座的备品百分率为3，废品百分率为0.5。轴承座生产纲领计算如下：N=Qn(1+a)(1+b) =8000* (1+3)(1+0.5)=8281.28282(件/年)2.2生产类型 张紧轮支架为轻型零件，查表可知生产类型属于大批量生产。 3 毛坯的确定 3.1确定毛坯类型及其制造方法 查阅常见毛坯类型可知，材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。 3.2估算毛坯的机械加工余量由零件基本尺寸长172mm，宽84mm，高为60mm，确定零件毛坯外形尺寸为长175mm，宽84mm，高64mm，即估算机械加工余量为长3mm，高4mm4定位基准选择4.1选择精基准 经分析零件图可知，选择张紧轮支架上端面为精基准。该基准面积较大、工件装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。并且一次选择可进行尽量多的工序加工。4.2选择粗基准选择张紧轮支架底面为基准，能方便的加工出支架上端面（精基准），保证上端面表面粗糙度要求。支架底面的面积较大，符合粗基准的要求。5制定机械加工工艺路线5.1选择加工方法根据各加工表面的尺寸精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，如下：张紧轮各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案上端面IT96.3粗铣粗磨精磨底面IT96.3粗铣粗磨下端面IT912.5粗铣半精铣精铣右侧面粗铣小侧面 12.5粗铣18孔IT925钻粗绞13孔IT14钻粗绞5.2加工工艺路线根据“先基准后其他”原则，先加工基准面，即精基准面上端面；根据“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；根据“先主后次”原则，先加工上端面和底面，后加工四周面；根据“先面后孔”原则，先加工工件平面，后加工孔。并由此制动下表机加工工艺方案： 张紧轮支架的机加工工艺方案工序号工序内容定位基准加工设备01粗铣支架上端面支架底面铣床02粗铣支架底面支架上端面铣床03粗磨支架底面支架上端面磨床04粗磨、精磨上端面支架底面磨床05粗铣右侧面支架前后面铣床06钻、粗绞18孔支架右侧面、支架上端面钻床07粗铣、半精铣、精铣支架下端面支架上端面铣床08粗铣支架小侧面支架上端面铣床09钻、粗绞2*13孔支架底面钻床10去毛刺、清洗、检验6加工余量及工序尺寸的确定6.1确定粗加工张紧轮支架上端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面的粗加工过程如图所示；毛坯简图粗铣上端面（2）根据工序尺寸和公差等级，考虑到高度方向上以上端面为尺寸基准，并要保证到地面的高度为60mm。因此以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后的平面为后面加工的精基准。上端面的粗加工加工余量及工序尺寸见下表：粗加工上端面粗加工工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯642.0CT71.0641.025粗铣631.0IT130.5630.512.56.2确定支架底面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架底面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣底面粗磨底面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯632.0IT140.5630.525粗铣61.251.75IT120.2561.250.2512.5粗磨60.8750.25IT90.12560.8750.1256.36.3确定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面的精加工过程如图所示；毛坯简图精磨上端面（2）根据工序尺寸和公差等级，和为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。支架上端面的精加工余量及工序尺寸见下表：支架上端面精工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯60.8751IT130.12560.8750.12512.5粗磨60.3750.5IT100.12560.3750.1256.3精磨60.0150.5IT90.01560.0150.0156.36.4确定支架右侧面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架右侧面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣右侧面（2）根据工序尺寸和公差等级，考虑到方便支架下端面及小侧面的加工。因此应先加工张紧轮支架右侧面。右侧面的加工余量及工序尺寸见下表：右侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯282.0CT71.0281.025粗铣302.0IT130.5300.512.56.5确定支架右侧面18孔的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架18孔的加工过程如图所示；钻孔铰孔（2）根据工序尺寸和公差等级，。右侧面18孔的加工余量及工序尺寸见下表：右侧面18孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔17.2517.25IT130.2517.250.2525铰孔18.2150.065IT120.21518.2150.215256.6确定支架下端面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架下端面的加工过程如图所示；毛坯简图粗铣下端面半精铣下端面精铣下端面（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工后面工序装夹方便。支架底面的加工余量及工序尺寸见下表：支架下端面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯371.825IT151.0371.025粗铣35.751.25IT120.2535.750. 2512.5半精铣35. 1250.625IT110.12535. 1250.12512.5精铣35.0150.110IT80.01535.0150.01512.56.7确定支架小侧面的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架小侧面的加工过程如图所示；粗铣小侧图（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架小侧面的加工余量及工序尺寸见下表：支架下小侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯270.5IT130.5270.525粗铣28.50.5IT130.528.50.512.56.8确定支架2*13孔的加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架2*13孔的加工过程如图所示；钻13-1孔粗绞13-1孔钻13-2孔粗绞13-2孔（2）根据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架2*13孔的加工余量及工序尺寸见下表：支架2*13孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻孔121.215IT130.25120.256.3铰孔13.2151.215IT130.21513.2150.2156.37切削用量和时间定额的确定工序01粗铣支架上端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=85m/min；时间定额 铣端面Tb=5s工序02粗铣支架底面同样所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.75mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=5s工序03粗磨支架底面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得进给量f= 2/3*9.9mm=6.6mm/min；工作台面至主轴中心最大距离=700mm工作台移动速度v1=23m/min工作台左右最大移动量l=780mm磨床主轴转速50hz为n=1450r/min走刀次数=29/9.94时间定额机动时间t=4*l/v1=4*780/2300*60S=81s工序04粗磨、精磨上端面选用平面磨床为MGS7020，砂轮厚度为9.9mm，故计算得粗磨进给量f1= 2/3*9.9mm=6.6mm；精磨进给量f2=1/2*9.9mm=4.95mm；走刀次数=54/9.96时间定额t1=6*l/v1=6*780/2300*60S=122st2=6*l/v1=6*780/2300*60S=122s故t=t1+t2=244s工序05粗铣右侧面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=2.0mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=5s工序06钻、粗绞18孔所选立式钻床为Z3040，进给量f=（1.21.8）*f钻=（1.21.8）*0.65*0.75=0.590.87mm取f=0.6mmv=（1/21/3）v钻=（1/21/3）*12=64m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000*dwnw=3.14*37*70=81r/min工时t=10s工序07粗铣、半精铣、精铣下端面07.1粗铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=1.25mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=5s07.2半精铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.625mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=10s07.3精铣下端面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.110mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=167m/min；时间定额 铣端面Tb=20s工序08粗铣支架小侧面所选铣床为X53，所选刀具为高速端铣刀，故查表得背吃刀量ap=0.5mm；进给量f=0.5mm/min；切削速度v=85m/min；时间定额 铣端面Tb=10s工序09钻、粗绞2*13孔所选立式钻床为Z3040，进给量f=（1.21.8）*f钻=（1.21.8）*0.65*0.75=0.590.87mm取f=0.6mmv=（1/21/3）v钻=（1/21/3）*12=64m/min由钻床说明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min则实际切削速度为v=1/1000*dwnw=3.14*37*70=81r/min工时t=20s8课程设计总结历时1周的机械制造工艺课程设计马上就要结束。回首这段时间的设计过程，感触颇多。在这次课程设计过程中，我不仅加深了对课上所学机械加工工艺知识的认识，同时也将我以前学过的机械制造、公差与配合、机械制图、工程材料等知识很好的串联了起来，巩固了所学的知识。也许刚刚开始学习互换性与测量技术这门课程的时候，学到了好多关于公差与定位相关的知识，但是由于自己认识的不足和缺乏实践，不能对其有比较客观的理解。其他几门基础课程也是如此。而这次课程设计则加强了课堂学习内容与实际生产活动中的联系，也为以后目的性的学习打下基础。在课程设计过程中，除了加深了对课堂知识的理解外，也让我们体会到团队合作的作用与必要性。也许我们一个人也可以独立完成一次课程设计或者是其他项目，但是做出来的东西，跟一个团队做出来的东西一定没有可比性的，因为对于一个团队来说，每个人都是必不可少的一部分，一个好的团队能够充分挖掘和利用各个成员的优点。这些收获比完成一次课程设计更加重要。总之，这次的机械制造工艺学课程设计对我以后的学习和工作都起到了很大的帮助。很庆幸自己和自己的组员一起干净的完成了这次任务，相信我们能够迎接更多更大的挑战。参考文献1 王先逵. 机械制造工艺学（第2版）. 机械工业出版社. 2011.2 王栋等. 机械制制造工艺学课程设计指导书. 机械工业出版社. 2011.3 徐学林. 互换性与测量技术基础（第2版）. 湖南大学出版社. 2009.4 赵大兴. 工程制图（第2版）. 高等教育出版社. 2009.5 肖华等. 机械制造基础. 中国水利水电出版社. 2005.