机械制造工艺课程设计--支架设计说明书.doc

机械制造工艺学课程设计说明书题目：设计“支架”零件的机械 加工工艺规程（大批生产） 院、系别 机 电 工 程 学 院 班 级 2012级机械设计制造及其自动化（2）班 姓 名 xxx 学 号 xxxxxxxxxxxx 指导老师 邓 志 勇 三 明 学 院 2015 年 3 月 8日目 录 机械制造工艺学课程设计任务书.11、序 言.22、课程设计的目的.23、 支架工艺设计分析.23.1确定毛坯的成形方法.23.2确定铸造工艺方案.24、支架机械加工工艺路线的制定.2 4.1定位基准的选择.3 4.2拟定工艺路线.5 4.3加工余量和工序尺寸的拟定.125、 总结.40 参考文献.41 机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 设计“支架”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求： 1.表面处理：发蓝 2.锐边倒角 设计内容： 1.熟悉零件图 2.绘制零件图（1张） 3.绘制毛坯图（1张） 4.编写工艺过程综合卡片(1张)5.工序卡片（7张） 6.课程设计说明书（1份） 2015年 3月13日 1、序 言机械制造工艺学课程设计是我们机械累专业的主干课程。内容覆盖了金属切削原理、刀具、机械加工工艺及设备、测量技术等，是一门实践性和综合性的课程。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。 2、课程设计的目的机械基础课程设计旨在在理论基础上让学生进行一次机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，对所学知识的加深和巩固。通过设计提高学生的学习能力，熟悉机械设计工艺手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程和夹具设计的知识，理论结合实际。 3、支架工艺设计分析 3.1 支架的结构及其工艺分析支架零件图 零件毛坯图由支架的零件图可知，结构性相对对称布置。该支架的主要技术要求：1、表面处理：发蓝；2、锐边倒角；3、未标注表面粗糙度6.3um。3.2 确定铸造工艺方案3.2.1铸造方法的选择查表得知此为大批生产，在毛培的制造方法和加工余量、机床设备、夹具及尺寸保证、刀具、生产率、成本等各方面因素，根据零件的尺寸较大，形状比较复杂，而且选用灰铸铁为材料，选用熔模铸造，毛培形状可以与零件形状尽量接近。3.2.2 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。3.3 确定铸造工艺参数3.3.1加工余量的确定查表5-29，查得铸件各个尺寸加工余量的范围，并根据零件具体尺寸选取合适的数值，则可推出毛坯总尺寸。3.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。3.3.3不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。4、 机械加工工艺路线设计4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。4.1.1 粗基准的选择 对于一般的支架零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。当零件有不加工表面时，应以不加工表面为粗基准。4.1.2 精基准的选择 根据精基准的选择原则，首先考虑的是基准的重合问题。在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准作为定位基准，本支架零件以加工好的支架底面作为后续工序的精基准。4.1.3 制订工艺路线支架工艺特点：形状复杂，尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度要求较高，决定了支架在机械加工时存在一定的困难，因此哎支架的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形，对于主要表面，应粗、精加工分阶段进行，以减少变形对加工精度的影响。 工艺路线方案一：工序1：铸造；工序2：热处理；工序3：铣表面；工序4：车圆角R3；工序5：车圆角R5；工序6：车斜角30表面；工序7：钻孔2x18；工序8：钻孔14；工序9：钻孔18；工序10：钻孔16 ；工序11：钻孔2x20，深12mm；工序12：钻孔2x13；工序13：钻孔16；工序14：攻螺纹2xM8；工序15：52孔倒角1.0x45；工序16：去毛刺；工序17：终检；工序18：入库。工艺路线方案二：工序1：铸造；工序2：热处理；工序3：铣表面,车斜角30斜面；工序4：车圆角R3，R5；工序5：52孔倒角1.0x45；工序6：钻孔2x18，钻孔16、钻孔16，钻孔2x20、深12，钻孔2x13,钻孔14，钻孔18；工序7：攻螺纹2xM8；工序8：去毛刺；工序9：终检；工序10：入库。4.1.4 工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一将每个工序细分，分别进行加工。方案二将部分工序集中起来，这样有利提高效率，定位精度也比较高，使用于大批量生产。经比较，从生产条件出发及生产效率方面考虑，选择工艺路线方案二。4.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：4.2.1 车下底面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为单侧余量2.0mm，具体工序尺寸如表 4-1。表 4-1 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣2.0IT12Ra6.3120 +0.7毛 坯CT9Ra25 4.2.2 铣尺寸205 mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为2.4mm，具体工序尺寸如表 4-2。表 4-2 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 2.4IT12Ra6.3205 毛 坯CT9Ra25 4.2.3 铣尺寸115 mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为2.0mm，具体工序尺寸如表 4-3表 4-3 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 2.0IT12Ra6.3 毛 坯CT9Ra25 4.2.4 铣尺寸89mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为1.8mm，具体工序尺寸如表 4-4。表 4-4 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 1.8IT12Ra6.3 毛 坯CT9Ra25 4.2.5 铣尺寸80 mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为1.8mm，具体工序尺寸如表 4-5。表 4-5 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 1.8IT12Ra6.3 毛 坯CT9Ra25 4.2.6 铣尺寸90mm平面根据平面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，平面参照表5-29，确定工序尺寸， 余量为1.8mm，具体工序尺寸如表 4-6。表 4-6 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣1.8IT12Ra6.390 毛 坯 CT9Ra25 4.2.7 铣尺寸30 mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为1.3mm，具体工序尺寸如表 4-7。表 4-7 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 1.3IT12Ra6.3 毛 坯CT9Ra25 4.2.8 铣尺寸40 mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，表5-29，确定工序尺寸，余量为1.4mm，具体工序尺寸如表 4-8。表 4-8 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 1.4IT12Ra1.6 毛 坯CT9Ra25 4.2.9 铣尺寸36mm平面根据表面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为1.4mm，具体工序尺寸如表 4-9。表 4-9 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣 1.4IT12Ra1.6 毛 坯CT9Ra25 4.2.10 铣上底面根据端面的精度要求，查表4-18，得可用粗铣达到要求精度，端面参照表5-29，确定工序尺寸，余量为单侧余量1.6mm，具体工序尺寸如表4-10。表 4-10 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣1.6IT12Ra6.370x65 毛 坯CT9Ra25 4.2.11 车圆角R3根据精度要求，查表4-10，得可用粗车达到要求精度，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸如表4-11。表 4-11 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/车 IT12Ra6.3R3 毛 坯CT9Ra25 4.2.12 车圆角R5根根据外圆面的精度要求，查表4-10，得可用粗车达到要求精度，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸如表4-12。表 4-12 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/车 IT12Ra6.3R5 毛 坯CT9Ra25 4.2.13 14 mm的孔毛坯为实心，14 mm的孔的精度为H9，表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-13。表 4-13 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H9Ra3.214 钻 孔 4.2.14 20的孔毛坯为实心，10 mm的孔的精度也按H9，查表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-14。表 4-14 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H9Ra12.519.8 钻 孔2.0H9Ra12.518.0 4.2.15 13 mm的孔毛坯为实心，,9 mm的孔的精度为H9，查表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-15。表 4-15 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔 H9Ra12.5 钻 孔 0.2H9Ra12.5 4.2.16 16mm的孔16 mm的孔的精度为H9，查表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-16。表 4-16 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔0.15H9Ra3.215.85 钻 孔 1.0H9Ra12.515.0 4.2.17 16mm的孔16 mm的孔的精度为H9，查表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-17。表 4-17 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔0.15H9 15.85 钻 孔 1.0H9 15.0 4.2.18 2x18mm的孔16 mm的孔的精度为H9，表4-16，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸如表4-18。表4-18 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔0.15H9Ra1.617.85 +0.1钻 孔 1.0H9Ra12.517.0 4.2.19 攻2xM8螺纹4.3 确定切削用量及基本工时4.3.1 铣下底面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=130mm的高速钢圆柱铣刀。（2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2.0mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量 表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， （4-1） 各修正系数：，则 （4-2） （4-3） 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： （4-4）每分钟进给量： （4-5） 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 （4-6） 4.3.2铣上底面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.6mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.3 铣115mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2.0mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.4 铣89mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.8mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.5 铣90 mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.8mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.6 铣80 mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.8mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.7 铣205 mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=110mm的高速钢面铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2.4mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=110mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量查表3.16， =110mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.8 铣30mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.3mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.9 铣40mm表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.4mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.10 铣36 mm 表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.4mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 根据当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.11 铣斜度30表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 1.6mm。 每齿进给量查当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量： 检验机床功率根据当工件的硬度在HBS =174207时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4.3.12 铣139.7 mm 表面 （1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。 （2）选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 2.1mm。 每齿进给量当使用高速钢圆柱铣刀，取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径=80mm，查表3.8，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据表3.16， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z， 各修正系数：，则 按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： 每分钟进给量：