资源描述
机械制造工艺学课程设计
课程设计阐明书
设计题目：设计张紧轮支架机械加工工艺规程
学 院：新能源科学与工程学院
学生姓名：
学 号：140302
班 级：14光伏材料
指引教师：
目 录
课程设计阐明书
1 零件分析·······················4
1.1零件作用·····················4
1.2零件工艺分析···················4
2零件生产类型······················5
2.1生产大纲······················5
2.2生产类型······················5
3毛坯拟定························5 3.1拟定毛坯类型及其制造办法··············5
3.2估算毛坯加工机械加工余量·············5
4定位基准选取······················5
4.1选取精基准·····················5
4.2选取粗基准·····················6
5制定机械加工工艺路线···················6
5.1选取加工办法····················6
5.2加工工艺路线····················6
6加工余量及尺寸拟定····················7
6.1拟定粗加工支架上端面加工余量及工序尺寸······8
6.2拟定支架底面加工余量及工序尺寸··········9
6.3拟定精加工支架上端面加工余量及工序尺寸······10
6.4拟定支架右侧面加工余量及工序尺寸·········11
6.5拟定支架右侧面φ18孔加工余量及工序尺寸······12
6.6拟定支架下端面加工余量及工序尺寸·········14
6.7拟定支架小侧面加工余量及工序尺寸·········16
6.8拟定支架2*φ13孔加工余量及工序尺寸········16
7切削用量和时间定额拟定················18
8课程设计总结······················20
参照文献·························21
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，当带中心距不能调节时，可以采用张紧轮将带张紧。张紧轮普通布置在松边内侧，从而使带只受单向弯曲；同步，为保证小带轮包角不致减小过多，张紧轮应尽量接近大带轮安装。
1.2零件工艺分析
零件材料为HT200，灰铸铁生产工艺简朴，锻造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此如下是张紧轮支架需要加工时技术规定：
1. 铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺陷；
2. 未注锻造圆角R5~R10；
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生产大纲
依照任务书已知：
⑵ 产品生产大纲为8000件/年
⑵轴承座备品百分率为3％，废品百分率为0.5％。
轴承座生产大纲计算如下：
N=Qn(1+a)(1+b)
=8000* (1+3％)(1+0.5％)=8281.2≈8282(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 毛坯拟定
3.1拟定毛坯类型及其制造办法
查阅常用毛坯类型可知，材料为HT200，可拟定毛坯类型为铸件。
3.2估算毛坯机械加工余量
由零件基本尺寸长172mm，宽84mm，高为60mm，拟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4mm
4定位基准选取
4.1选取精基准
经分析零件图可知，选取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，夹具构造也比较简朴。并且一次选取可进行尽量多工序加工。
4.2选取粗基准
选取张紧轮支架底面为基准，能以便加工出支架上端面（精基准），保证上端面表面粗糙度规定。支架底面面积较大，符合粗基准规定。
5制定机械加工工艺路线
5.1选取加工办法
依照各加工表面尺寸精度和表面粗糙规定，查附表可得内孔、平面加工方案，如下：
张紧轮各面加工方案
加工表面
精度规定
表面粗糙度Ra/um
加工方案
上端面
IT9
6.3
粗铣→粗磨→精磨
底面
IT9
6.3
粗铣→粗磨
下端面
IT9
12.5
粗铣→半精铣→精铣
右侧面
粗铣
小侧面
12.5
粗铣
φ18孔
IT9
25
钻→粗绞
φ13孔
IT14
钻→粗绞
5.2加工工艺路线
依照“先基准后其她”原则，先加工基准面，即精基准面——上端面；依照“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；依照“先主后次”原则，先加工上端面和底面，后加工四周面；依照“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
支架先背面
铣床
06
钻、粗绞φ18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*φ13孔
支架底面
钻床
10
去毛刺、清洗、检查
6加工余量及工序尺寸拟定
6.1拟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如图所示；
毛坯简图
粗铣上端面
（2）依照工序尺寸和公差级别，考虑到高度方向上以上端面为尺寸基准，并要保证到地面高度为60mm。因而以支架底面为粗基准先加工上端面，以加工后平面为背面加工精基准。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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
64
2.0
CT7
±1.0
64±1.0
25
粗铣
63
1.0
IT13
±0.5
63±0.5
12.5
6.2拟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如图所示；
毛坯简图
粗铣底面
粗磨底面
（2）依照工序尺寸和公差级别，和为背面加工做基准，且加工背面工序装夹以便。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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
63
2.0
IT14
±0.5
63±0.5
25
粗铣
61.25
1.75
IT12
±0.25
61.25±0.25
12.5
粗磨
60.875
0.25
IT9
±0.125
60.875±0.125
6.3
6.3拟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如图所示；
毛坯简图
精磨上端面
（2）依照工序尺寸和公差级别，和为背面加工做基准，且加工背面工序装夹以便。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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
60.875
1
IT13
±0.125
60.875±0.125
12.5
粗磨
60.375
0.5
IT10
±0.125
60.375±0.125
6.3
精磨
60.015
0.5
IT9
±0.015
60.015±0.015
6.3
6.4拟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如图所示；
毛坯简图
粗铣右侧面
（2）依照工序尺寸和公差级别，考虑到以便支架下端面及小侧面加工。因而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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
28
2.0
CT7
±1.0
28±1.0
25
粗铣
30
2.0
IT13
±0.5
30±0.5
12.5
6.5拟定支架右侧面φ18孔加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架φ18孔加工过程如图所示；
钻孔
铰孔
（2）依照工序尺寸和公差级别，。右侧面φ18孔加工余量及工序尺寸见下表：
右侧面φ18孔工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
钻孔
φ17.25
17.25
IT13
±0.25
φ17.25±0.25
25
铰孔
φ18.215
0.065
IT12
±0.215
φ18.215±0.215
25
6.6拟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）依照工序尺寸和公差级别，且加工背面工序装夹以便。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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
37
1.825
IT15
±1.0
37±1.0
25
粗铣
35.75
1.25
IT12
±0.25
35.75±0. 25
12.5
半精铣
35. 125
0.625
IT11
±0.125
35. 125±0.125
12.5
精铣
35.015
0.110
IT8
±0.015
35.015±0.015
12.5
6.7拟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如图所示；
粗铣小侧图
（2）依照工序尺寸和公差级别，且加工装夹以便。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
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
毛坯
27
0.5
IT13
±0.5
27±0.5
25
粗铣
28.5
0.5
IT13
±0.5
28.5±0.5
12.5
6.8拟定支架2*φ13孔加工余量及工序尺寸
（1）张紧轮支架2*φ13孔加工过程如图所示；
钻φ13-1孔
粗绞φ13-1孔
钻φ13-2孔
粗绞φ13-2孔
（2）依照工序尺寸和公差级别，且加工装夹以便。支架2*φ13孔加工余量及工序尺寸见下表：
支架2*φ13孔工序尺寸表
工序
基本尺寸
工序单边余量/mm
公差级别
偏差
尺寸及公差
表面粗糙度
钻孔
12
1.215
IT13
±0.25
12±0.25
6.3
铰孔
13.215
1.215
IT13
±0.215
13.215±0.215
6.3
7切削用量和时间定额拟定
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=29/9.9≈4
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=54/9.9≈6
时间定额
t1=6*l/v1=6*780/2300*60S=122s
t2=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φ18孔
所选立式钻床为Z3040，
进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm
取f=0.6mm
v=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min
由钻床阐明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min
则实际切削速度为
v=1/1000*πdwnw=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=5s
07.2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=10s
07.3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*φ13孔
所选立式钻床为Z3040，
进给量f=（1.2~1.8）*f钻=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm
取f=0.6mm
v=（1/2~1/3）v钻=（1/2~1/3）*12=6~4m/min
由钻床阐明书可知，取机床主轴转速为nw=70r/min
则实际切削速度为
v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min
工时t=20s
8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。回眸这段时间设计过程，感触颇多。
在这次课程设计过程中，我不但加深了对课上所学机械加工工艺知识结识，同步也将我此前学过机械制造、公差与配合、机械制图、工程材料等知识较好串联了起来，巩固了所学知识。
也许刚刚开始学习互换性与测量技术这门课程时候，学到了好多关于公差与定位有关知识，但是由于自己结识局限性和缺少实践，不能对其有比较客观理解。其她几门基本课程也是如此。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联系，也为后来目性学习打下基本。
在课程设计过程中，除了加深了对课堂知识理解外，也让咱们体会到团队合伙作用与必要性。也许咱们一种人也可以独立完毕一次课程设计或者是其她项目，但是做出来东西，跟一种团队做出来东西一定没有可比性，由于对于一种团队来说，每个人都是必不可少一某些，一种好团队可以充分挖掘和运用各个成员长处。这些收获比完毕一次课程设计更加重要。
总之，这次机械制造工艺学课程设计对我后来学习和工作都起到了很大协助。很庆幸自己和自己成员一起干净完毕了这次任务，相信咱们可以迎接更多更大挑战。
参照文献
[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引书. 机械工业出版社. .
[3] 徐学林. 互换性与测量技术基本（第2版）. 湖南大学出版社. .
[4] 赵大兴. 工程制图（第2版）. 高等教诲出版社. .
[5] 肖华等. 机械制造基本. 中华人民共和国水利水电出版社. .
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