动模板加工综合实训说明书.docx

课程设计说明书

题目：设计“动模板”的加工工艺规程

院、系别
班 级
姓 名
指导老师 时 间 2013.12.2——2013.12.6

目 录
机械制造工艺学课程设计任务书……………..…………………………..….…Ⅰ
序 言………………………………………..…………………….……..………...1
1 零件分析…….………………………………………………………………….....2
1.1 零件的作用 …….………………………………………………………..…3
1.2 零件的工艺分析….………………………………………………..………..3
2 夹具选用……….………….……………………………………………….…….4
3 铸造工艺方案设计…….…………………………………………………….…...4
3.1确定铸造工艺方案………………………………………………...…………5
3.2确定工艺参数………………………………………………………...………6
4 机械加工工艺规程设计…………………………………………………………6
4.1基面的选择………….……………………………………………..…………7
4.2确定机械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………7
4.3确定切削用量及基本工时………...……………………………..…………11
5 总结………………………..…………………………………………………..…12

I

机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目： 设计“动模板”零件的机械加工
工艺规程（单件生产）

设计要求：预硬钢P20

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（11张）
6.课程设计说明书（1份）

2013年 12月2日
序 言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。
本设计的内容是制订动模板加工工艺规程。通过分析动模板从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对动模板零件的主要技术要求，选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。
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。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。

零件分析
1.1 零件的作用
本次课程设计题目给定的零件是动模板，该零件的功用是连接和支撑。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。
1.2 零件的工艺分析
从零件图上来看，该零件结构较复杂,如图1-2，可以先加工端面，然后加工孔。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。

图1-2

2 夹具选用
组合夹具是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，它是以组装代替设计和制造，故具有以下特点：
（1） 灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。
（2） 可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。
（3） 可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。
现采用孔系组合夹具，即以孔和面相配合的方式来实现元件间的定位，元件的位置可沿孔定位，故组装灵活，适用范围广。可选的元件有：方形基础件、垫片、垫板、支承块、定位销、定位支承块、钻模板、压板、螺栓、螺母等。
组装夹具并经过适当调整以达到加工精度。

3 铸造工艺方案设计
3.1 确定铸造工艺方案
3.1.1造型的选择
因铸件制造批量为大批生产（参考《铸造工艺设计》第一章第四节），故选用砂型机器造型。
3.1.2 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。
3.1.3加工余量的确定
根据零件的材料为铸钢，查《铸造工艺设计》表1-13毛坯铸造典型的机械加工余量等级（GB/T6414-1999）。由于铸钢的砂型铸造机器造型要求的加工余量等级为E~H级，故选择H级加工余量等级。并查表1-12要求的铸件加工余量（RMA）（GB/T6414 -1999)确定铸件各个表面的机械加工余量，其毛坯如图2-1所示，余量如表2-1所示。

图2-1 毛坯
余量为每面0.2MM。
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收缩率的确定
查《铸造工艺设计》ZG35的受阻收缩率为1.5%～1.7% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率
3.3.4不铸孔的确定
为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ50mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。
3.3.5铸造圆角的确定
为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm～4mm圆滑过渡。
4 机械加工工艺规程设计
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 选择定位基准：
（1）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合、基准统一、互为基准、自为基准”原则，又由于工件的底面有很多孔，所以可以采取“一面两孔”的定位方式
（2）粗基准的选择：选择粗基准，主要应保证各加工表面余量均匀、足够。因此可以选择铸件不加工的表面为定位粗基准。
4.1.2 精基准的选择
主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。
生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。
工艺路线方案一：
工序1：下料；
工序2：铣面
工序3：平磨；
工序4：钳工
工序5：镗孔
工序6：数控铣
工序7：检验
4.1.3 工艺方案的分析：
上述工艺方案的特点在于：此方案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
4.2 确定机械加工余量及工序尺寸
4.3 确定切削用量及基本工时
4.3.1
（1）选择刀具和机床
查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-35可选X53T。选取刀具直径=200mmYT15硬质合金端铣刀。
（2）粗铣选择铣削用量
1）铣削深度
由于加工余量大，需在多次次走刀内切完，故取 = 3mm。
2）每齿进给量
机床功率为10kw查《切削用量简明手册》表3.5，当使用YT15，取=0.09～0.18mm/z，取=0.13mm/z。
3）确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命
根据《切削用量简明手册》表3.7，粗加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0～1.2mm，查《切削用量简明手册》表3.8200mm，故刀具磨钝寿命T = 240min。
4）铣削速度和实际每齿进给量
根据《切削用量简明手册》表3.15， =200mm，z = 8，≤5mm，=0.13mm/z，=145m/min，=231r/min，=221mm/min。
各修正系数：，，则
(3-1)
(3-2)
(3-3)

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36考虑选择选取：=355r/min，315mm/min。则
实际切削速度：

(3-4)
实际每齿进给量：

(3-5)
5）检验机床功率
根据《切削用量简明手册》，当工件的硬度在HBS =174～207时，所选择的切削用量是可以采用的。
6）计算基本工时
取入切量及超切量y+Δ=34mm，切削宽度取200mm

4.3.2粗镗Φ55mm孔
查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21可选T616卧式铣镗床。选择Φ50mm硬质合金微调镗刀
(1)进给量f
由《机械加工工艺师手册》表29-14硬质合金、刀头、镗铸钢扩钻孔f=0.3~1.0mm/r，=40~60m/min取=50m/min，并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－21取f=0.58mm/r。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-10考虑选择选取：n=318.5r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升
(2)切削速度
(3-13)
(3)计算基本工时
(3-14)

3.3.3粗镗Φ48mm孔
查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21可选T616卧式铣镗床。选择Φ45mm硬质合金微调镗刀
(1)进给量f
由《机械加工工艺师手册》表29-14硬质合金、刀头、镗铸钢扩钻孔f=0.3~1.0mm/r，=40~60m/min取=50m/min，并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－21取f=0.58mm/r。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-10考虑选择选取：n=190r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升。
(2)切削速度

(3)计算基本工时

3.3.4精镗Φ55mm孔
查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21可选T616卧式铣镗床。选择Φ50mm硬质合金微调镗刀。
（1）进给量f
由《机械加工工艺师手册》表29-14硬质合金、刀头、镗铸钢f=0.15~0.5mm/r，=60~100m/min，取=80m/min，并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21取f=0.28mm/r。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-10考虑选择选取：n=540r/min
（2）切削速度

（3）计算基本工时

3.3.5精镗Φ48mm孔
查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21可选T616卧式铣镗床。选择Φ45mm硬质合金微调镗刀。
（1）进给量f
由《机械加工工艺师手册》表29-14硬质合金、刀头、镗铸钢f=0.15~0.5mm/r，=60~100m/min，取=80m/min，并由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21取f=0.28mm/r。

根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-10考虑选择选取：n=500r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升。
（2）切削速度

（3）计算基本工时

5 总结
为期一周的课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，我取得了可喜的成绩，课程设计作为《机械制造工艺学》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。
本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算、以及夹具设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析以及零件图、毛坯图的绘制、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。
此次课程设计对我来说获益匪浅，让我体会到了实际解决问题的重要性。在设计过程中，要运用所学的理论知识，要查阅各种资料，尽管有些繁琐，同时也让我意识到自己还有许多还未掌握的知识，这些知识只有在实际设计中才能学会的。
总的来说，这次设计，使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正
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