機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)（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(jì)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(jì)圖紙內(nèi)容及張數(shù)、計(jì)算說(shuō)明書內(nèi)容及頁(yè)數(shù)、或課程論文內(nèi)容及頁(yè)數(shù)，及其它必要說(shuō)明：1.零件圖A31張2.毛坯圖A31張3.說(shuō)明書1份4.工藝規(guī)程1套三、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃;課程設(shè)計(jì)時(shí)間為1周，分為以下階段：熟悉零件圖，準(zhǔn)備各種資料，約占10%繪制零件圖和毛坯圖（或裝夾簡(jiǎn)圖），約占25%制定工藝規(guī)程，約占40%4.撰寫說(shuō)明書，約占25%主要參考資料[1]《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》段明揚(yáng)主編廣西師范大學(xué)出版社[2]《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》段明揚(yáng)主編廣西師范大學(xué)出版社[3]《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民主編機(jī)械工業(yè)出版社[4]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》王光斗等主編上海科學(xué)技術(shù)出版社[5]《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》上?？萍汲霭嫔鏪6]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》余光國(guó)等主編重慶大學(xué)出版社[7]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》崇凱主編化學(xué)工業(yè)出版社[8]《機(jī)械加工工藝裝備》張普禮主編東南大學(xué)出版社[9]《機(jī)械加工工藝裝備手冊(cè)》陳心昭主編機(jī)械工藝出版社五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)成績(jī)指導(dǎo)教師（簽名）六、學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）小結(jié)和體會(huì)一周的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，通過(guò)這周的的學(xué)習(xí)，我完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多困難，自己?jiǎn)柪蠋煵橘Y料把問(wèn)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(guò)各方面的努力，很好的完成了圖紙的繪制，也對(duì)書本上的知識(shí)有了更深的理解。這次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，初步了解了機(jī)械加工工藝過(guò)程，還和實(shí)際有很大的差距，在以后還需多看一些機(jī)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(jì)理念。這次設(shè)計(jì)鞏固了我們所學(xué)的知識(shí)，也對(duì)以后做畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jī)械加工余量––––––––––25機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)–––––––––––––––35.1基準(zhǔn)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(jī)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(shí)間定額–––––––––––77.1切削用量計(jì)算–––––––––––––––––77.2基本工時(shí)計(jì)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(gè)密封腔體結(jié)構(gòu)用來(lái)儲(chǔ)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(qiáng)度要求不是特別大，因此對(duì)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(jí)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(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)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(zhǔn)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(lái)。2.確定右端蓋的生產(chǎn)類型依設(shè)計(jì)題目知：Q=500臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)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(tái)/年×1件/臺(tái)×（1+3%）×（1+0.5%）=517.6件/年通過(guò)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(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型機(jī)械造型鑄造的經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可查得材料選HT200即可滿足強(qiáng)度要求。4.確定毛坯尺寸公差與機(jī)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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》：1)求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)84.76mm，寬56mm，所以最大輪廓尺寸為84.76mm。2)選取公差等級(jí)CT由表2.2-3，鑄造方法按機(jī)器鑄造型、鑄件材料按灰鑄鐵得公差等級(jí)范圍7到9級(jí)，取8級(jí)。3）求機(jī)加工余量等級(jí)，由表5-5取F級(jí)。表1-2右端蓋毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量零件尺寸機(jī)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(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1基準(zhǔn)的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(zhǔn)的選擇：因?yàn)橛叶松w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(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以先以右端蓋前端面部分作為粗基準(zhǔn).5.1.2精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)改進(jìn)行尺寸計(jì)算。應(yīng)選擇后端面為本零件的精基準(zhǔn)。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(jì)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(jí)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(kuò)Ф16H7的盲孔1.6IT7鉆-粗鉸-精鉸M27外螺紋6.3IT8粗銑-精銑Ф20H73.2IT8粗?jǐn)U-精擴(kuò)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(jì)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(jí)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(shí)心------Ф16H7的盲孔精鉸0.0516IT81.6粗鉸0.9515.95IT106.3鉆1515IT1212.5毛坯實(shí)心------6×Ф7的孔鉸0.27IT96.3鉆6.86.8IT1212.5毛坯實(shí)心------Ф20H7孔精擴(kuò)0.220IT93.2粗?jǐn)U2.819.8IT1212.5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(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工序順序的安排機(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)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(shí)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?jǐn)U、精擴(kuò)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(kuò)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(cè)入庫(kù)。6．確定各工序的機(jī)床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備各工序的機(jī)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(jī)床設(shè)備及工刀量具等工藝裝備工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1時(shí)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(wàn)能銑床端面銑刀游標(biāo)卡尺4粗、精銑外螺紋M27x1.5X61型臥式萬(wàn)能銑床端面銑刀游標(biāo)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(biāo)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?jǐn)U、精擴(kuò)Φ20H7Z525型立式鉆床粗?jǐn)U、精擴(kuò)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(wàn)能銑床端面銑刀游標(biāo)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(kuò)Φ9孔Z525型立式鉆床擴(kuò)孔鉆塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百分表12銑退刀槽槽銑刀游標(biāo)卡尺13去毛刺14清洗清洗機(jī)15檢驗(yàn)入庫(kù)百分表,三用游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)樣板,三棱平尺塞規(guī)7．確定各工序切削用量及時(shí)間定額7.1切削用量的計(jì)算7.1.1鉆孔工步切削用量的計(jì)算1）、背吃刀量的確定，取=15mm。2）、進(jìn)給量的確定，由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。3）、切削速度的計(jì)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(shí)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(jì)算、背吃刀量的確定，取=0.95mm。、進(jìn)給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。、切削速度的計(jì)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(shí)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(jì)算、背吃刀量的確定，取=0.05mm。、進(jìn)給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。、切削速度的計(jì)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(shí)際鉆削速度=97X3.14X16/1000=7.03。7.1.4擴(kuò)孔工步工步切削用量的計(jì)算 1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=1mm。 2）、進(jìn)給量的確定由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。 3）、切削速度的計(jì)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(shí)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(jì)算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=3mm。2）、進(jìn)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(jìn)給量f=0.12mm/z。3）、銑削速度的計(jì)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(wàn)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(shí)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(jì)算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=1.3mm。2）、進(jìn)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(jìn)給量f=0.08mm/z。3）、銑削速度的計(jì)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(wàn)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(shí)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(jì)算1）、被吃刀量的確定選被吃刀量=0.67mm。2）、進(jìn)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(jìn)給量f=0.08mm/z。3）、銑削速度的計(jì)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(wàn)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(shí)際銑削速度v=3.14nd/1000=3.1