工艺课程设计说明书.doc

机械制造工艺学

课程设计说明书

题目：轭的机械加工工艺设计及夹具设计

班级：
姓名：
学号：
指导教师：

2013年12月20日

目录
1、序言.............................................................................................1
2、加工工艺规程.............................................................................3
2.1 零件的分析............................................................................3
2.11、零件的作用..........................................................................4
2.12 材料的选择..........................................................................4
2.13、零件的工艺分析............................5
3、设计加工工艺路线.....................................................................7
4、设计心得体会.............................................................................10
5、参考文献..................................................................................11

序言
机械制造夹具设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。
通过对机械制造技术基础课程的学习，我掌握了机械加工和装配方面的基本理论知识，学会了零件加工时的定位理论、工艺和装配尺寸链理论，了解影响加工质量的各项因素，学会制定零件机械加工工艺过程和部件、装配工艺过程的方法。掌握了机床夹具设计的基本原理和方法。为了对以上知识进行巩固和掌握，我们开始了三周的夹具课程设计。
本次课程设计是在学习了机械基础课和专业课课程之后，我们综合所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。
课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。
本次设计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存着缺点，恳请老师批评指正。

其目的是：（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术 文件的基本技能。（5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

加工工艺规程

课题：
加工零件名称：軛
加工部位：Φ6.5鑽
材料：FCMB32
加工数量大批量
零件数据：见零件图

1、 零件的分析
(1)尺寸精度 由于存在测量误差，实际尺寸不一定是尺寸的真值；加工零件圆中，Φ12和Φ6.5孔心间距公差为±0.05。
(2)几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密 轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
（3）相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。加工零件圆中，Φ12和Φ6.5孔两孔平行度为0.0005。

2、 零件的作用
夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定位置，使它不致因加工时受到外力的作用而改变原定的位置。
·缩短辅助时间，提高劳动生产率；
·可靠稳定定位，提高了加工精度的稳定性，便于实现工艺过程自动化；
·扩大机床使用范围；
·降低对工人技术等级要求和减轻工人劳动强度。

3、材料的选择
考虑到零件的经济性和综合性能要求，零件材料选择FCMB32灰口铸铁。
灰铸铁有一定的强度，但塑性和韧性很低，这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。有良好的减震性，用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时，能有效地吸收机器震动的能量；有良好的润滑性能；还有良好的导热性能，这是因石墨是热的良好导体；此外其熔炼也比较方便，并且还有良好的铸造性能。其流动性能良好，线收缩率和体收缩率较小，铸件不易产生开裂。
4、零件的工艺分析
零件的技术要求不高，用车床、铣床和钻床就可以加工出来，精度要求一般是7到8级，而且表面粗糙度要求也不太高，是一个较好加工的零件。

(1)基准的选择
①粗基准的选用原则
1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时，一般不选择加工表面作为粗基准。
2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加工表面为粗基准。
3、粗基准不重复使用的原则。粗基准的精度低，粗糙度数值大，重复使用会造成较大的定位误差，因此，同一尺寸方向的粗基准，通常只允许使用一次。

②精基准的选择原则
精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则：
1 ．“基准重合”原则  
为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。
2．“基准统一”原则 
 当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。
采用“基准统一”原则可减少工装设计制造费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。
3.“自为基准”原则
当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。
4.“互为基准”原则
为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。
5.精基准选择应保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便。

设计加工工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

拟定工艺路线：
加工零件名称：轭
材料 FCMB32铸造
加工数量 1500/月
使用机械：六角车床，专用夹具加工∅6.5孔
产品分析：
产品轮廓较小，外形带有圆弧轮廓，普通的钢料加工经济成本太大，在能满足使用性能的情况下，选用精密铸造，这样外形美观，对后续加工也比较容易
1.轭的加工工艺如下，具体见工艺卡：
工序1、毛坯铸造
工序2、去除内应力退火处理
工序3、铣端面
工序4、钻孔（如有精度要求留0.2mm铰刀铰，专用夹具钻∅6.5孔）
工序5、数控铣加工圆弧槽，及侧端面
工序6、钻侧端面孔M4
工序7、成品的最终检验
2.专用夹具加工∅6.5孔工艺如下：
加工零件图如下图

专用夹具工艺路线的分析：
∅12孔可直接加工出来，由于∅6.5孔在车床上不方便装夹，故设计相应的夹具，∅12孔可作为∅6.5孔的定位基准，件6衬套经常与零件接触，故需淬火热处理，工模装配图如下

为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。如图几个夹具零件大都是在车床上加工完成，故此工艺路线只需拟定几个主要重要的夹具零件
此工艺路线不仅符合先面后孔的原则和基准先行原则，而且便于定位和装夹。另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等要素，如：设备能否借用工、夹、量具等。故采用此工艺路线.

设计心得体会
通过这次机械制造工艺课程设计，使我进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。
这次课程设计，也使自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查图表、资料、手册等工具书。通过实例对工艺规程的编制及机械制造工艺学有关课程的学习，结合生产实践中学到的知识，也学会分析和解决工艺问题，初步了解设计一个中等程度零件的工艺规程。
通过这次课程设计，也进一步使自己的识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能有了更大的提高。这次课程设计使我受益匪浅，为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。
最后，我要衷心地感谢老师和同学们对我的帮助。

参考文献
1. 王启平.机床夹具设计（修订版），哈尔滨工业大学出版社，2009
2. 闻邦春.机械设计手册，机械工业出版社，2010
3. 隋秀凛.实用机床设计手册，机械工业出版社，2010
4. 薛源顺.机床夹具设计，机械工业出版社，2006
5. 李旦.机床专用夹具图册，哈尔滨工业大学出版社，2005
6．朱耀祥.现代夹具设计手册，机械工业出版社，2010
7．闻百桥.机械制图，高等教育出版社，2008.4
8．于骏一.机械制造技术基础，机械工业出版社，2009.3
9．龚定安等.机床夹具设计原理，陕西科技， 1993
10.东北重型机械学院等.机床夹具设计手册,上海科学技术出版社, 1988

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