機械製造技術課程設計說明書

機械製造技術

課程設計說明書

專業：　　機械製造及自動化

班級：　　　　 11機制2

姓名學號

指導老師郭彩芬

目錄第一章機械製造技術課程設計的基本要求及內容 4

1.1課程設計目的 4

1.2 課程設計課題 4

1.3 課程設計要求 4

1.4 課程設計工作量 4

第二章零件圖工藝性分析 5

2.1 零件圖分析 5

2.2 毛坯選擇 5

2.3 機械加工工藝路線確定 5

第三章零件加工工序設計 7

工序10：銑上端麵 7

工序20：銑槽 7

工序30：銑通孔 7

工序40：鉸孔 7

工序50：鑽孔 7

工序60：攻螺紋 7

第四章專用夾具設計 8

4.1 夾具概述 8

4.2 定位與夾緊方案設計 10

4.3夾具體設計 11

參考文獻 12

「機械製造技術」課程設計是綜合運用機械製造技術課程群知識，分析和解決實際工程問題的重要教學環節。通過課程設計培養學生制定零件機械加工工藝規程和分析工藝問題的能力，以及設計工具機夾具的能力。在設計過程中，學生應熟悉有關標準和設計資料，學會使用相關手冊和資料庫。

已知：零件材料為灰鑄鐵，年產量q=5000臺/年，m=1件/臺，編制該零件機械加工工藝規程，並進行專用夾具設計。

1）能熟練運用所學的基本理論，正確地解決乙個零件在加工過程中的定位夾緊問題，進行零件加工工藝路線的合理安排。合理的選擇毛坯的製造方法、工藝裝置及裝備，正確選用切削用量，保證零件的加工質量。

2）學會使用各種資料，掌握各種工藝資料的查詢方法及定位誤差的計算方法，合理的確定工件的加工公差。

3）通過本次設計，使學生對零件加工工藝的編制及專用夾具設計有乙個全面的了解，為畢業設計和以後的工作打下了良好的基礎。

1）繪製零件圖、毛坯圖

2）編制零件機械加工工藝規程

3) 繪製鑽孔專用夾具**配圖

4）繪製夾具體零件圖

5）編寫課程設計說明書

1. 零件功用

託架起支撐作用，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。

2. 零件工藝分析

主要加工表面通孔及兩端倒角，上、下端麵，m8↓7螺紋孔。

(1)選用灰鑄鐵ht150，硬度150～200hb，負荷低，磨損無關重要，變形很小，經過正火處理。

（2）未標註圓角半徑為r3mm。

（3）加工表面不應該有毛刺、裂縫、結疤、夾渣等缺陷，並應清理清潔。

（4）所有加工表面應光潔，不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。

（5）上下表面應與中心孔軸線保持一定的垂直度和平面度，中心孔內表面表面粗糙度ra≤3.2μm，右端凸出部分外表面ra≤6.3μm。

（6）在加工之前進行人工時效熱處理，對毛坯預備性熱處理，為降低零件硬度，在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理，淬火後工件硬度提高且易變形。

1. 確定毛坯的製造方法

零件材料為灰鑄鐵，硬度ht200，考慮到承受載荷，因此應該選用金屬模機械砂型鑄造，又因為是批量生產，而且零件的尺寸不大結構對稱，故可以用鑄造，既保證工作的可靠性又提高了勞動生產率。

2. 確定總餘量

（1）毛坯的最大輪廓尺寸：

鑄造後的毛坯上下面相距120mm左右長205mm毛坯寬度55mm。

（2）繪製毛坯圖

圖示見附錄

1. 加工方法分析確定

採用先面後孔的加工順序，精加工托架底面，然後再以精銑後的底面做為基準加工其他的孔。

2. 加工順序的安排

機械加工工序安排基本原則

1）基面先行。工件的精基準表面，應安排在起始工序進行加工，以便盡快為後續工序的加工提供精基準。

2）先主後次。先安排主要表面加工，後安排次要表面加工。

3）先粗後精。先安排粗加工，中間安排半精加工，最後安排精加工或光整加工。

4）先面後孔。對於箱體、支架和連桿等工件，應先加工平面後加工孔。

具體的工藝路線：

工序下料、加熱、鑄造、去毛刺

工序ⅱ 按正火熱處理規範進行

工序ⅲ 夾托架左端，鑽右側孔2*m8, 夾托架右端，鑽左上側連線孔

工序ⅳ 夾托架左端，攻右側孔螺紋

工序ⅴ 按調質熱處理規範進行

工序ⅵ 銑平面至圖樣尺寸, 銑槽至圖樣尺寸

工序ⅶ 鏜左上端連線孔至圖樣尺寸

工序ⅷ 鉸右端大圓孔φ55

工序ⅸ 車倒角至r3

工序ⅹ 磨端麵圓角至r5

3. 定位基準選擇

（1）工序10銑平面

在加工工件上端麵時先將工件底面精銑，作為加工上端麵的基準。

（2）工序20銑槽

以底面作為基準。

（3）工序30鉸孔

以工件上端部分的左端麵為基準

（4）工序40鏜孔

此工序採用專用夾具進行加工。

（5）工序50攻螺紋

以工件上端部分的左端麵為基準。

（6）工序60鑽孔

以工件上端部分的左端麵為基準。

（1）粗銑上端平面，保證尺寸120.5, 主軸轉速1200 r/min，切削速度1.5 m/min，進給量f=0.6mm/r，背吃刀量4mm。

（2）半精銑，至尺寸120，主軸轉速1500 r/min，切削速度1m/min，進給量f=0.6mm/r，背吃刀量1mm。

（1）粗銑槽至尺寸1.8mm，主軸轉速1200 r/min，切削速度1.5 m/min，進給量f=0.6mm/r，背吃刀量4mm。

（2）精銑槽至尺寸2mm，主軸轉速1500 r/min，切削速度1.5 m/min，進給量f=0.6mm/r，背吃刀量1.5mm。

（3）倒角c3。

粗銑孔到孔兩邊半圓半徑6mm，半圓間距3mm。主軸轉速1200 r/min，切削速度1.5 m/min，進給量f=0.6mm/r，進給次數1次。

（1）鑽孔至尺寸φ20mm，主軸轉速800 r/min，進給量f=0.6mm/r，進給次數1次。

（2）鑽孔至尺寸φ33mm，主軸轉速800 r/min，進給量f=0.6mm/r，進給次數1次。

（3）擴孔至尺寸φ34.75mm，主軸轉速1200 r/min，進給量f=0.6mm/r，進給次數1次。

（4）鉸孔至尺寸φ35h8，主軸轉速1200 r/min，進給量f=0.6mm/r，進給次數1次。

用m8鑽頭鑽孔至φ8mm，主軸轉速1200 r/min。

車螺紋至m8h7h, 主軸轉速800 r/min，進給量f=1.5mm/r，進給次數5次。

機械製造離不開金屬切削工具機，而工具機夾具則是保證機械加工質量﹑提高生產效率﹑降低生產成本﹑減輕勞動裝備﹑降低對工人技術的過高要求﹑實現生產過程自動化不可或缺的重要裝備之一。工具機夾具被廣泛應用於機械製造業中，大量專用夾具的使用為大批量生產提供了必要的條件。

工具機夾具由定位元件﹑夾緊裝置﹑對刀、引導元件或裝置﹑連線元件﹑夾具體及其它元件及裝置組成。這些組成部分，並不是對每種工具機夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關鍵，目的是使工件定準、夾牢。

1. 夾具作用

工具機夾具具有以下幾個功能：

（1）縮短輔助時間、提高勞動生產率、降低加工成本的作用

使用夾具包括兩個過程，一是夾具在工具機上的安裝與調整，二是工件在夾具中的安裝。前者可以依靠夾具上的定向鍵、對刀塊等專門裝置快速實現，後者則由夾具上專門用於定位的v形塊、定位環等元件迅速實現。此外，夾具中還可以不同程度地採用高效率地多件、多位、快速、增力、機動等夾緊裝置，利用輔助支承等提高工件的剛度，以利於採用較大的切削用量。

這樣，便可縮短輔助時間、減少機動時間，有效地提高勞動效率、降低加工成本。

（2）保證加工精度，穩定加工質量

採用夾具安裝工件，夾具在工具機上的安裝位置和工件在夾具中的安裝位置均已確定，因而工件在加工過程中的位置精度不會受到各種主觀因素以及操作者的技術水平影響，加工精度易於得到保證，並且加工質量穩定。

（3）降低對工人的技術要求，減輕工人的勞動強度，保證安全生產

使用專用夾具安裝工件，定位方便、準確、快捷，位置精度依靠夾具精度保證，因而可以降低對工人的技術要求；同時夾緊又可以採用增力、機動等裝置，可以減輕工人的勞動強度。根據加工條件，還可以設計防護裝置，確保操作者的人身安全。

（4）擴大工具機的工藝範圍，實現「一機多能」

在批量不大、工件種類和規格較多、工具機品種有限的生產條件下，可以通過設計工具機夾具、改變工具機的工藝範圍，實現「一機多能」。例如：在普通銑床上安裝專用夾具銑削成形表面；在車床溜板上或在搖臂鑽床上安裝鏜模可以加工箱體孔系等。

（5）在自動化生產和流水線生產中，便於平衡生產節拍。在加工工藝過程中，特別在自動化生產和流水線生產中，當某些工序所需工時特別長時，可以採用多工位或高效夾具等提高生產效率，平衡生產節拍。

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