1、西南科技大學課程設計說明書課程：制造技術基礎課程設計學院：制造學院班級：機械1107成員： 指導教師： 2014年06月20日目錄1 機械加工工藝規程設計31.1 生產綱領和生產類型31.2 零件圖樣審查31.3 結構工藝性和技術要求分析31.4 毛坯設計41.5 加工工藝路線的擬定41.5.1 定位基準面的選擇41.5.2 零件表面加工方法的選擇51.5.3 加工階段的劃分61.6 機床與刀具的選擇82 機械加工工序設計82.1 工序余量、工序尺寸和公差的確定82.1.1 上下端面的偏差及加工余量計算92.1.2 22孔的偏差及加工余量計算92.1.3 8孔的偏差及加工余量計算102.1.4

2、 外圓弧表面沿軸線長度加工余量及公差。102.2 切削用量的確定102.2.1 粗銑上下端面102.2.2 精銑上端面102.2.3 精銑下端面112.2.4 粗絞22孔112.2.5 精絞22孔122.2.7 粗絞8孔122.2.8 精絞8孔132.3 時間定額的估算132.3.1 粗銑上下端面132.3.2 精銑上端面142.3.3 精銑下端面142.3.4 粗絞22孔142.3.5 精絞22孔152.3.6 鉆8孔152.3.7 粗絞8孔162.3.8 精絞8孔163 專用夾具設計173.1 設計的基本要求173.2 定位以及加緊方案173.3 確定刀具的導向173.4 定位元件的確定1

3、83.5 加緊元件的確定183.6 分度裝置183.7 夾具與機床的連接方式183.8 夾具總裝圖繪制183.8.1 繪制要求183.8.2 繪圖要點193.8.3 裝配圖的標注193.9 夾具操作的簡單說明194 參考文獻201 機械加工工藝規程設計1.1 生產綱領和生產類型生產綱領：年產量為5000件的扇形板的機械加工工藝規程及鉆夾具設計。生產類型：大批生產。1.2 零件圖樣審查扇形板是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有孔220+0.021要求加工，對精度要求也很高。孔粗糙度要求都

4、是ra=1.6，所以都要求精加工。其8孔與下平面有平行度的公差要求,和220+0.021孔有對稱度公差要求，因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。1.3 結構工藝性和技術要求分析該零件需要切削加工的地方有5個地方：平面加工包括扇形板上端面、下端面；孔系加工包括220+0.021；小孔8和扇形板r48外圓弧面的加工。（1）平面加工有：扇形板上端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是ra=6.3；下端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是ra=3.2；扇形板r48弧面采用銑床加工，其粗糙度要求是r

5、a=3.2。（2）孔系加工有：220+0.021孔的鉆、粗鏜、半精鏜，精鏜加工，并且進行倒角145。其表面粗糙度為ra=1.6；8孔鉆、鉸加工，其表面粗糙度要求ra=1.6；并且與下端面的平行度要求為0.08m，與220+0.021的對稱度為0.1m。技術要求：1、未注圓角半徑為3mm；2、未注線性尺寸公差按gb/t1804-c，未注角度公差按gb/t11135-c，未注形位公差按gb/t1184-l；3、鑄件應進行時效處理；4、鑄件應進行清理，保證表面平整；5、零件加工完后所有棱邊應去除毛刺；6、不加工表面先涂以防銹漆，再涂以綠色油漆。1.4 毛坯設計根據生產綱領的要求，本零件是大批大量生產

6、，還有零件的復雜程度及加工表面與非加工表面的技術要求，因此選擇毛坯的制造方式為鑄造。鑄造可以大批量生產，成本較低，能夠造出這樣零件形狀復雜的鑄件。根據零件圖樣得知，零件材料為ht150。采用金屬型鑄造。1.5 加工工藝路線的擬定1.5.1 定位基準面的選擇1粗基準的選擇：選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。（3）應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛

7、刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（4）保證不加工表面位置準確原則。（5）粗基準一般不得重復使用原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準。2精基準選擇：（1）基準重合原則。（2）基準統一原則。（3）互為基準的原則。（4）自為基準原則。此外，還應選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。1.5.2 零件表面加工方法的選擇1選擇加工方法應考慮的因素：（1）加工要求；（2）經濟精度；（

8、3）生產綱領；（4）結構形狀；（5）尺寸大小；（6）生產實際。2加工方法材料去除法上下端面：粗銑精銑r48圓弧面：粗銑精銑22孔：鉆粗絞精絞8孔：鉆粗絞精絞1.5.3 加工階段的劃分工藝路線方案一:工藝1：鑄造毛坯。工序2：粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準。工序3：粗銑零件的下端面，以上端面為粗基準。工序4：精銑零件的上端面，以下端面為精基準。工序5：精銑零件的下端面，以上端面為精基準。工序6：用數控機床加工r48外圓弧，以下端面和孔為基準。工序7：對22孔進行粗鏜，以下端面為基準。工序8：對22孔進行半精鏜，以下端面為基準。工序9：對22孔進行倒角1x45，以上、下端面為基準。工序10：對

9、22孔進行精鏜，以下端面為基準。工序11：中檢。工序12：對8孔空進行鉆鉸-精鉸。以22孔和下端面為基準。工序13：清洗表面。工序14：剔除毛刺。工序15：終檢。工藝路線方案二：工藝1：鑄造毛坯。工序2：用數控機床加工r48 外圓弧，以下端面和孔22為基準。工序3：粗精銑上端面，以r48 外圓弧為基準。工序4：粗精銑下端面，以r48 外圓弧和上端面為基準。工序5：對22孔進行粗鏜半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45，以右端面為基準。工序6：對8 孔空進行鉆鉸-精鉸。以22孔和下端面為基準。工序7：對22孔進行粗鏜半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45。工序8：清洗表面。工序9：剔除毛刺。工序10：終

10、檢。工藝方案比較與分析。從工序可以看出：方案二由于銑面夾具設計非常難造價太高，并且由于8和22有對稱度要求，故應先加工22，再鉆8的孔，還有對于倒角，我們應把倒角放在精鉸前。通過以上分析：方案一為合理、經濟的加工工藝路線方案。最終確定方案如下表：工序號工序名稱工序內容1鑄造毛坯2粗銑粗銑右端面b，以左端面c為基準3粗銑粗銑r48mm扇面4粗銑粗銑左端面c，以右端面b為基準5精銑精銑右端面b，以左端面c為基準6精銑精銑r48mm扇面7精銑精銑左端面c，以右端面b為基準8鉆、擴鉆22mm孔至尺寸20mm，擴至21mm9粗絞、精絞粗絞22mm孔精絞22mm孔10倒角b面端22mm孔口倒角、c面端22

11、mm孔口倒角11鉆、絞鉆38mm絞38mm12去毛刺、檢驗1.6 機床與刀具的選擇機床選擇：工序16為銑削加工，根據工件尺寸選用x5020a立式銑床。工序710為鉆絞加工，根據工件尺寸選用z5125a立式鉆床。刀具選擇：銑削平面時，選用套式立銑刀，直徑d=50。銑削r48弧面時，選用球頭銑刀。鉆20孔時，選用20麻花鉆。絞212, 22孔時，選用22，h7的直柄機用鉸刀。鉆7.8孔時，選用直柄短麻花鉆，直徑7.8mm。鉸7.96，8孔時，選擇8mm，精度等級為h7級的直柄機用鉸刀。2 機械加工工序設計2.1 工序余量、工序尺寸和公差的確定工序余量的選用原則：（1）為縮短加工時間，降低制造成本，

12、應采用最小的加工余量。（2）加工余量應保證得到圖樣上規定的精度和表面粗糙度。（3）要考慮零件熱處理時引起的變形。（4）要考慮所采用的加工方法、設備以及加工過程中零件可能產生的變形。（5）要考慮被加工零件尺寸，尺寸越大，加工余量越大。（6）選擇加工余量時，還有考慮工序尺寸公差的選擇。（7）本道工序余量應大于上道工序留下的表面缺陷層厚度。（8）本道工序的余量必須大于上道工序的尺寸公差和幾何公差。2.1.1 上下端面的偏差及加工余量計算上下端面加工余量的計算。根據工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：查機械制造技術基礎課程設計表6-65可知，其單邊余量值規定為1 mm。可知其粗銑時精

13、度等級為it12，粗銑平面時厚度偏差取-0.25mm精銑：查機械制造技術基礎課程設計表6-65可知，其單邊余量值規定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為 32mm。毛坯的名義尺寸為：32+（1+0.7）2=35.4mm 粗銑后尺寸為：32+0.72=33.4mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。2.1.222孔的偏差及加工余量計算該孔精度要求為it7，查機械制造技術基礎課程設計表5-53得知確定工序尺寸及余量為：鉆孔：20擴孔：21粗絞：21.7精絞：222.1.3 8孔的偏差及加工余量計算該孔精度設為為it7，查機械制造技術基礎課程設計表5-51得知確定工序尺寸及余量為：鉆孔：

14、7.8mm 粗鉸：7.96mm 精鉸：8h7mm該孔就可達到精度要求。2.1.4 外圓弧表面沿軸線長度加工余量及公差。粗銑：r49精銑：r482.2 切削用量的確定2.2.1 粗銑上下端面a確定背吃刀量粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑底面 a的加工余量為1.5mm，選擇背吃刀量ap=1.5mm。b確定進給量根據機械制造技術基礎課程設計表5-72，選擇每齒進給量fz=0.05mm/z.c選取切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表5-72，選擇切削速度vc=70.2m/min2.2.2 精銑上端面a確定背吃刀量精銑時一般為0.11mm 或更小，所

15、以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即ap=0.7mm。b確定進給量根據機械制造技術基礎課程設計表 5-72，選擇每齒進給量fz=0.12mm/z. 選取切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表 5-72，選擇切削速度vc=49m/min。2.2.3 精銑下端面a確定背吃刀量精銑時一般為0.11mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即ap=0.7mm。b確定進給量根據機械制造技術基礎課程設計表5-72，選擇每齒進給量fz=0.08mm/z.c選取切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表5-72，選擇切削速度vc=57.6m/min。2.2.4 粗絞22孔a確定背吃刀量粗絞時，為提高

16、效率，一般選擇絞削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗絞大孔時加工余量為 1.8mm，即ap=1.7mm。b 確定進給量和切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表5-82，選擇進給量為0.5mm/r ，切削速度為0.5m/s。2.2.5 精絞22孔a 確定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.06mm。b 確定進給量和切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表5-82，選擇進給量為0.03mm/r，切削速度為1.5m/s。2.2.6 鉆8孔a. 確定背吃刀量因為第一次鉆孔的加工余量為7.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=7.8mm。b. 確定進給量根據機械制造技

17、術基礎課程設計表5-64，（ht150硬度為170hbs）選擇進給量 f 為0.5mm/rc. 確定切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表5-66,選擇切削速度vc=0.45m/s2.2.7 粗絞8孔a. 確定背吃刀量因為擴孔的加工余量為 0.16mm。一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量a=0.16mm。b. 確定進給量根據機械制造技術基礎課程設計表 5-67，（ht150 硬度為 170hbs）選擇進給量 f 為 0.8mm/rc. 確定切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表 5-66,選擇切削速度vc=0.45m/s2.2.8 精絞8孔a. 確定背吃刀量因為擴孔的加工余量為 0.04mm。

18、一次工作行程擴完，所以選擇背吃刀量a=0.04mm。b. 確定進給量根據機械制造技術基礎課程設計表 5-64，（ht150 硬度為 170hbs）選擇進給量 f 為 0.5mm/rc. 確定切削速度根據機械制造技術基礎課程設計表 5-66,選擇切削速度vc=0.45m/s2.3 時間定額的估算2.3.1 粗銑上下端面一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fmz其中l=70mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fmz為工作臺水平進給量。l1=ae(d-ae)+13=8.85mm其中d=50mm,ae=36.4mm，l2=25,取l2=4mm，fmz=fzzn=74.664m

19、m/min所以，tb=1.1min2.3.2 精銑上端面一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fmz其中l=70mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fmz為工作臺水平進給量。l1=ae(d-ae)+13=7.396mm其中d=50mm,ae=33.4mm，l2=25,取 l2=4mm，fmz=fzzn=124.8mm/min所以，tb=0.65min=39s2.3.3 精銑下端面一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fmz其中l=70mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fmz為工作臺水平進給量。l1=ae(d-ae)+13=7.088mm其中d=

20、50mm,ae=32.7mm，l2=25,取l2=4mm，fmz=fzzn=97.84mm/min所以，tb=0.829min=49.73s2.3.4 粗絞22孔一個工位的基本時間tb=l+l1+l2+l3fni其中l=32mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fn為主軸每轉刀具的進給量。l1=aptankr+23=4.29mm其中ap=1.7mm，kr=40l2=35,取l2=4mm，l3=35,取l2=4mm，取i=1所以，tb=0.43min=26s2.3.5 精絞22孔一個工位的基本時間tb=l+l1+l2+l3fni其中l=32mm為切削加工長度；l1為刀具切入

21、長度；l2為刀具切出長度；fn為主軸每轉刀具的進給量。l1=aptankr+23=2.012mm其中ap=0.1mm，kr=40l2=35,取l2=4mm，l3=35,取l2=4mm，取i=1所以，tb=1.56min=93.8s2.3.6 鉆8孔一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fn其中l=15mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fn為主軸每轉刀具的進給量。l1=d2coskr+12=17mm其中d=7.8mm，kr=15l2=14,取l2=3mm，所以，tb=0.0704min=4.2s2.3.7 粗絞8孔一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fn其中l=15m

22、m為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fn為主軸每轉刀具的進給量。l1=d-d12coskr+12=3.6mm其中d=7.96mm，d1=7.8mm，kr=15l2=14,取l2=3mm，所以，tb=0.025min=1.5s2.3.8 精絞8孔一個工位的基本時間tb=l+l1+l2fn其中l=15mm為切削加工長度；l1為刀具切入長度；l2為刀具切出長度；fn為主軸每轉刀具的進給量。l1=d-d12coskr+12=2.2mm其中d=8mm，d1=7.96mm，kr=15l2=14,取l2=3mm，所以，tb=0.038min=2.3s3 專用夾具設計利用本夾具主要用來鉆

23、圓周面上3 個8 的孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高產品生產率和降低勞動強度，提高企業經濟效益。3.1 設計的基本要求（1）保證被加工要素的加工精度；（2）提高勞動生產效率；（3）具有良好的使用性能；（4）具有經濟性。3.2 定位以及加緊方案由零件圖可知：上下端面進行了粗、精銑加工，22孔進行了粗、半精、精絞加工。因此，定位、夾緊方案選擇為：方案：一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母開口墊圈在心軸上夾緊。圖中對孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面、孔和銷為定位基準來設計鉆模模具，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和孔定位限制5個

24、自由度，用銷限制一個自由度，保證了6 個自由度都得到限制。利用分度盤轉動，可以加工出3 個孔。3.3 確定刀具的導向本夾具用于鉆孔，查機械制造技術基礎課程設計表5-117可得，選用：鉆套b816 jb/t 8045.1-1999查表5-120得，選用：襯套a1212 jb/t 8045.4-19993.4 定位元件的確定定位方案選用了一面、心軸和銷定位，因此，定位元件選用：定位板，定位銷，和定位心軸3.5 加緊元件的確定根據夾具要求，選用了：螺母，螺釘，墊圈，壓塊等加緊元件，查機械制造技術基礎課程設計表5-99至表5-114，選用相應的結構和規格參數。3.6 分度裝置由于零件要求，加工3個8孔

25、，因此需要使用分度裝置。查機械制造技術基礎課程設計表4-15，選用的回轉式分度裝置為軸向分度的圓柱分度銷。查表4-16，選用的分度銷及其操縱機構為手拉式。3.7 夾具與機床的連接方式本夾具是鉆床夾具，因此需要通過定位鍵或定向鍵與機床的工作臺t型槽連接，查機械制造技術基礎課程設計表4-18至表4-20選用相應結構與參數。3.8 夾具總裝圖繪制3.8.1 繪制要求（1）按現行的國家制圖標準進行繪圖，除特殊情況外，按1:1比例繪制，也可以根據實際情況按推薦比例進行繪圖。（2）夾緊機構處于夾緊的工作狀態，特別是夾緊元件的加緊點一定要作用在工件的被夾緊表面上。（3）要充分考慮運動零部件的運動空間，不能出現干涉