机械制造基本工艺学专业课程设计张紧轮支架.docx

1 零件分析51.1零件作用51.2零件工艺分析52零件生产类型52.1生产纲领52.2生产类型63毛坯确实定63.1确定毛坯类型及其制造方法63.2估算毛坯加工机械加工余量64定位基准选择64.1选择精基准64.2选择粗基准65制订机械加工工艺路线65.1选择加工方法65.2加工工艺路线76加工余量及尺寸确实定86.1确定粗加工支架上端面加工余量及工序尺寸86.2确定支架底面加工余量及工序尺寸96.3确定精加工支架上端面加工余量及工序尺寸116.4确定支架右侧面加工余量及工序尺寸126.5确定支架右侧面18孔加工余量及工序尺寸136.6确定支架下端面加工余量及工序尺寸156.7确定支架小侧面加工余量及工序尺寸176.8确定支架2*13孔加工余量及工序尺寸177切削用量和时间定额确实定198课程设计总结21参考文件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 指导老师 xxx 11 月 1 日序 言此次课程设计任务是针对生产实际中一个零件张紧轮支架，制订其机械加工工艺规程。该零件工艺过程包含了车端面、铣平面、磨平面、钻孔、铰孔等工序，工艺范围广。经过这次课程设计对自己未来将从事工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、处理问题能力，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能力。另外，在设计过程中，经过老师悉心指导和同学们热心帮助，我顺利完成了此次设计任务。因为能力所限，设计还有很多不足之处，恳请各位老师给批评指正。1、零件分析1.1零件作用题目所给零件是张紧轮支架。张紧轮张紧轮是带传动张紧装置，当带中心距不能调整时，能够采取张紧轮将带张紧。张紧轮通常部署在松边内侧，从而使带只受单向弯曲；同时，为确保小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽可能靠近大带轮安装。 1.2零件工艺分析零件材料为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技术要求：1. 铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺点；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;2零件生产类型2.1生产纲领 依据任务书已知： 产品生产纲领为8000件/年轴承座备品百分率为3，废品百分率为0.5。轴承座生产纲领计算以下：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 毛坯确实定 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估算毛坯机械加工余量由零件基础尺寸长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，轻易操作，夹具结构也比较简单。而且一次选择可进行尽可能多工序加工。4.2选择粗基准选择张紧轮支架底面为基准，能方便加工出支架上端面（精基准），确保上端面表面粗糙度要求。支架底面面积较大，符合粗基准要求。5制订机械加工工艺路线5.1选择加工方法依据各加工表面尺寸精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面加工方案，以下：张紧轮各面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加工工艺路线依据“先基准后其它”标准，先加工基准面，即精基准面上端面；依据“先粗后精”标准，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；依据“先主后次”标准，先加工上端面和底面，后加工四面面；依据“先面后孔”标准，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确实定6.1确定粗加工张紧轮支架上端面加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面粗加工过程图所表示；毛坯简图粗铣上端面（2）依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，并要确保到地面高度为60mm。所以以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后平面为后面加工精基准。上端面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础尺寸工序单边余量/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确定支架底面加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架底面加工过程图所表示；毛坯简图粗铣底面粗磨底面（2）依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。支架底面加工余量及工序尺寸见下表：支架底面工序尺寸表工序基础尺寸工序单边余量/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加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架上端面精加工过程图所表示；毛坯简图精磨上端面（2）依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础尺寸工序单边余量/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确定支架右侧面加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架右侧面加工过程图所表示；毛坯简图粗铣右侧面（2）依据工序尺寸和公差等级，考虑到方便支架下端面及小侧面加工。所以应先加工张紧轮支架右侧面。右侧面加工余量及工序尺寸见下表：右侧面工序尺寸表工序基础尺寸工序单边余量/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孔加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架18孔加工过程图所表示；钻孔铰孔（2）依据工序尺寸和公差等级，。右侧面18孔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础尺寸工序单边余量/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确定支架下端面加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架下端面加工过程图所表示；毛坯简图粗铣下端面半精铣下端面精铣下端面（2）依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础尺寸工序单边余量/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确定支架小侧面加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架小侧面加工过程图所表示；粗铣小侧图（2）依据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架小侧面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础尺寸工序单边余量/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孔加工余量及工序尺寸（1）张紧轮支架2*13孔加工过程图所表示；钻13-1孔粗绞13-1孔钻13-2孔粗绞13-2孔（2）依据工序尺寸和公差等级，且加工装夹方便。支架2*13孔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础尺寸工序单边余量/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确实定工序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粗铣支架底面一样所选铣床为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粗磨支架底面选择平面磨床为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、精磨上端面选择平面磨床为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周机械制造工艺课程设计立即就要结束。回首这段时间设计过程，感慨颇多。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认识，同时也将我以前学过机械制造、公差和配合、机械制图、工程材料等知识很好串联了起来，巩固了所学知识。可能刚刚开始学习交换性和测量技术这门课程时候，学到了好多相关公差和定位相关知识，不过因为自己认识不足和缺乏实践，不能对其有比较客观了解。其它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和实际生产活动中联络，也为以后目标性学习打下基础。在课程设计过程中，除了加深了对课堂知识了解外，也让我们体会到团体合作作用和必需性。可能我们一个人也能够独立完成一次课程设计或是其它项目，不过做出来东西，跟一个团体做出来东西一定没有可比性，因为对于一个团体来说，每个人全部是必不可少一部分，一个好团体能够充足挖掘和利用各个组员优点。这些收获比完成一次课程设计愈加关键。总而言之，这次机械制造工艺学课程设计对我以后学习和工作全部起到了很大帮助。很庆幸自己和自己组员一起洁净完成了这次任务，相信我们能够迎接更多更大挑战。参考文件1 王先逵. 机械制造工艺学（第2版）. 机械工业出版社. .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. .3 徐学林. 交换性和测量技术基础（第2版）. 湖南大学出版社. .4 赵大兴. 工程制图（第2版）. 高等教育出版社. .5 肖华等. 机械制造基础. 中国水利水电出版社. .