機械制造工藝學課程設計張緊輪支架.doc

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機械制造工藝學課程設計 課程設計說明書 設計題目：設計張緊輪支架的機械加工工藝規(guī)程 學生姓名：xxx、 xxx 學 號：1040xx003xx 班 級：機工1004班 指導老師：xxx 完成日期：2012-12-22 目 錄 機械制造工藝學課程設計任務書 課程設計說明書 0序言 4 1 零件的分析5 1.1零件的作用5 1.2零件的工藝分析5 2零件的生產(chǎn)類型5 2.1生產(chǎn)綱領5 2.2生產(chǎn)類型6 3毛坯的確定6 3.1確定毛坯類型及其制造方法6 3.2估算毛坯加工的機械加工余量6 4定位基準選擇6 4.1選擇精基準6 4.2選擇粗基準6 5制定機械加工工藝路線6 5.1選擇加工方法6 5.2加工工藝路線7 6加工余量及尺寸的確定8 6.1確定粗加工支架上端面的加工余量及工序尺寸8 6.2確定支架底面的加工余量及工序尺寸9 6.3確定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸11 6.4確定支架右側面的加工余量及工序尺寸12 6.5確定支架右側面φ18孔的加工余量及工序尺寸13 6.6確定支架下端面的加工余量及工序尺寸15 6.7確定支架小側面的加工余量及工序尺寸17 6.8確定支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸17 7切削用量和時間定額的確定19 8課程設計總結21 參考文獻22 附1張緊輪支架零件圖 附2毛坯圖 附3機械加工工藝過程綜合卡片 附4夾具零件圖 附5夾具裝配圖 機械制造工藝學 課程設計任務書 題目：設計張緊輪支架零件的機械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（年產(chǎn)量為8000件） 內(nèi)容： 1. 張緊輪支架零件圖 1張 2. 毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4. 夾具裝配圖 1張 5. 夾具零件圖 1張 6. 課程設計說明書 1份 專 業(yè) 機械工程 班 級 機工100x班 學 生 xxx、xxx 指導教師 xxx 2012年 11 月 1 日 序 言 本次課程設計的任務是針對生產(chǎn)實際中的一個零件——張緊輪支架，制訂其機械加工工藝規(guī)程。 該零件的工藝過程包括了車端面、銑平面、磨平面、鉆孔、鉸孔等工序，工藝范圍廣。通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外，在設計過程中，經(jīng)過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。 1、零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是張緊輪的支架。張緊輪　張緊輪是帶傳動的張緊裝置，當帶的中心距不能調(diào)節(jié)時，可以采用張緊輪將帶張緊。張緊輪一般布置在松邊的內(nèi)側，從而使帶只受單向彎曲；同時，為保證小帶輪包角不致減小過多，張緊輪應盡量靠近大帶輪安裝。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是張緊輪支架需要加工時的技術要求： 1. 鑄件不得有砂眼、氣孔、裂紋等缺陷； 2. 未注鑄造圓角R5~R10； 3. 線性尺寸未注公差為GB/T 1804-m; 4. 未注形位公差為GB/T 1184-K; 2零件的生產(chǎn)類型 2.1生產(chǎn)綱領 根據(jù)任務書已知： 2 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領為8000件/年 ⑵軸承座的備品百分率為3％，廢品百分率為0.5％。 軸承座生產(chǎn)綱領計算如下： N=Qn(1+a)(1+b) =8000* (1+3％)(1+0.5％)=8281.2≈8282(件/年) 2.2生產(chǎn)類型 張緊輪支架為輕型零件，查表可知生產(chǎn)類型屬于大批量生產(chǎn)。 3 毛坯的確定 3.1確定毛坯類型及其制造方法 查閱常見毛坯類型可知，材料為HT200，可確定毛坯類型為鑄件。 3.2估算毛坯的機械加工余量 由零件基本尺寸長172mm，寬84mm，高為60mm，確定零件毛坯外形尺寸為長175mm，寬84mm，高64mm，即估算機械加工余量為長3mm，高4mm 4定位基準選擇 4.1選擇精基準 經(jīng)分析零件圖可知，選擇張緊輪支架上端面為精基準。該基準面積較大、工件裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結構也比較簡單。并且一次選擇可進行盡量多的工序加工。 4.2選擇粗基準 選擇張緊輪支架底面為基準，能方便的加工出支架上端面（精基準），保證上端面表面粗糙度要求。支架底面的面積較大，符合粗基準的要求。 5制定機械加工工藝路線 5.1選擇加工方法 根據(jù)各加工表面的尺寸精度和表面粗糙要求，查附表可得內(nèi)孔、平面的加工方案，如下： 張緊輪各面的加工方案 加工表面 精度要求 表面粗糙度Ra/um 加工方案 上端面 IT9 6.3 粗銑→粗磨→精磨 底面 IT9 6.3 粗銑→粗磨 下端面 IT9 12.5 粗銑→半精銑→精銑 右側面 粗銑 小側面 12.5 粗銑 φ18孔 IT9 25 鉆→粗絞 φ13孔 IT14 鉆→粗絞 5.2加工工藝路線 根據(jù)“先基準后其他”原則，先加工基準面，即精基準面——上端面；根據(jù)“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；根據(jù)“先主后次”原則，先加工上端面和底面，后加工四周面；根據(jù)“先面后孔”原則，先加工工件平面，后加工孔。并由此制動下表機加工工藝方案： 張緊輪支架的機加工工藝方案 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 加工設備 01 粗銑支架上端面 支架底面 銑床 02 粗銑支架底面 支架上端面 銑床 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 粗銑右側面 支架前后面 銑床 06 鉆、粗絞φ18孔 支架右側面、支架上端面 鉆床 07 粗銑、半精銑、精銑支架下端面 支架上端面 銑床 08 粗銑支架小側面 支架上端面 銑床 09 鉆、粗絞2*φ13孔 支架底面 鉆床 10 去毛刺、清洗、檢驗 6加工余量及工序尺寸的確定 6.1確定粗加工張緊輪支架上端面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架上端面的粗加工過程如圖所示； 毛坯簡圖 粗銑上端面 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，考慮到高度方向上以上端面為尺寸基準，并要保證到地面的高度為60mm。因此以支架底面為粗基準先加工上端面，以加工后的平面為后面加工的精基準。上端面的粗加工加工余量及工序尺寸見下表： 粗加工上端面粗加工工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 64 2.0 CT7 1.0 641.0 25 粗銑 63 1.0 IT13 0.5 630.5 12.5 6.2確定支架底面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架底面的加工過程如圖所示； 毛坯簡圖 粗銑底面 粗磨底面 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，和為后面加工做基準，且加工后面工序裝夾方便。支架底面的加工余量及工序尺寸見下表： 支架底面工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 63 2.0 IT14 0.5 630.5 25 粗銑 61.25 1.75 IT12 0.25 61.250.25 12.5 粗磨 60.875 0.25 IT9 0.125 60.8750.125 6.3 6.3確定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架上端面的精加工過程如圖所示； 毛坯簡圖 精磨上端面 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，和為后面加工做基準，且加工后面工序裝夾方便。支架上端面的精加工余量及工序尺寸見下表： 支架上端面精工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 60.875 1 IT13 0.125 60.8750.125 12.5 粗磨 60.375 0.5 IT10 0.125 60.3750.125 6.3 精磨 60.015 0.5 IT9 0.015 60.0150.015 6.3 6.4確定支架右側面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架右側面的加工過程如圖所示； 毛坯簡圖 粗銑右側面 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，考慮到方便支架下端面及小側面的加工。因此應先加工張緊輪支架右側面。右側面的加工余量及工序尺寸見下表： 右側面工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 28 2.0 CT7 1.0 281.0 25 粗銑 30 2.0 IT13 0.5 300.5 12.5 6.5確定支架右側面φ18孔的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架φ18孔的加工過程如圖所示； 鉆孔 鉸孔 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，。右側面φ18孔的加工余量及工序尺寸見下表： 右側面φ18孔工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 鉆孔 φ17.25 17.25 IT13 0.25 φ17.250.25 25 鉸孔 φ18.215 0.065 IT12 0.215 φ18.2150.215 25 6.6確定支架下端面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架下端面的加工過程如圖所示； 毛坯簡圖 粗銑下端面 半精銑下端面 精銑下端面 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，且加工后面工序裝夾方便。支架底面的加工余量及工序尺寸見下表： 支架下端面工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 37 1.825 IT15 1.0 371.0 25 粗銑 35.75 1.25 IT12 0.25 35.750. 25 12.5 半精銑 35. 125 0.625 IT11 0.125 35. 1250.125 12.5 精銑 35.015 0.110 IT8 0.015 35.0150.015 12.5 6.7確定支架小側面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架小側面的加工過程如圖所示； 粗銑小側圖 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，且加工裝夾方便。支架小側面的加工余量及工序尺寸見下表： 支架下小側面工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 27 0.5 IT13 0.5 270.5 25 粗銑 28.5 0.5 IT13 0.5 28.50.5 12.5 6.8確定支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架2*φ13孔的加工過程如圖所示； 鉆φ13-1孔 粗絞φ13-1孔 鉆φ13-2孔 粗絞φ13-2孔 （2）根據(jù)工序尺寸和公差等級，且加工裝夾方便。支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸見下表： 支架2*φ13孔工序尺寸表 工序 基本尺寸 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 鉆孔 12 1.215 IT13 0.25 120.25 6.3 鉸孔 13.215 1.215 IT13 0.215 13.2150.215 6.3 7切削用量和時間定額的確定 工序01粗銑支架上端面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=1mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=85m/min；時間定額 銑端面Tb=5s 工序02粗銑支架底面 同樣所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=1.75mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=167m/min；時間定額 銑端面Tb=5s 工序03粗磨支架底面 選用平面磨床為MGS7020　，砂輪厚度為9.9mm，故計算得 進給量f= 2/3*9.9mm=6.6mm/min； 工作臺面至主軸中心最大距離=700mm 工作臺移動速度v1=23m/min 工作臺左右最大移動量l=780mm 磨床主軸轉(zhuǎn)速50hz為n=1450r/min 走刀次數(shù)=29/9.9≈4 時間定額機動時間 t=4*l/v1=4*780/2300*60S=81s 工序04粗磨、精磨上端面 選用平面磨床為MGS7020　，砂輪厚度為9.9mm，故計算得 粗磨進給量f1= 2/3*9.9mm=6.6mm； 精磨進給量f2=1/2*9.9mm=4.95mm； 走刀次數(shù)=54/9.9≈6 時間定額 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粗銑右側面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=2.0mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=167m/min；時間定額 銑端面Tb=5s 工序06鉆、粗絞φ18孔 所選立式鉆床為Z3040， 進給量f=（1.2~1.8）*f鉆=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm 取f=0.6mm v=（1/2~1/3）v鉆=（1/2~1/3）*12=6~4m/min 由鉆床說明書可知，取機床主軸轉(zhuǎn)速為nw=70r/min 則實際切削速度為 v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min 工時t=10s 工序07粗銑、半精銑、精銑下端面 07.1粗銑下端面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=1.25mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=167m/min；時間定額 銑端面Tb=5s 07.2半精銑下端面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=0.625mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=167m/min；時間定額 銑端面Tb=10s 07.3精銑下端面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=0.110mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=167m/min；時間定額 銑端面Tb=20s 工序08粗銑支架小側面 所選銑床為X53，所選刀具為高速端銑刀，故查表得 背吃刀量ap=0.5mm；進給量f=0.5mm/min； 切削速度v=85m/min；時間定額 銑端面Tb=10s 工序09鉆、粗絞2*φ13孔 所選立式鉆床為Z3040， 進給量f=（1.2~1.8）*f鉆=（1.2~1.8）*0.65*0.75=0.59~0.87mm 取f=0.6mm v=（1/2~1/3）v鉆=（1/2~1/3）*12=6~4m/min 由鉆床說明書可知，取機床主軸轉(zhuǎn)速為nw=70r/min 則實際切削速度為 v=1/1000*πdwnw=3.14*37*70=81r/min 工時t=20s 8課程設計總結 歷時1周的機械制造工藝課程設計馬上就要結束。回首這段時間的設計過程，感觸頗多。 在這次課程設計過程中，我不僅加深了對課上所學機械加工工藝知識的認識，同時也將我以前學過的機械制造、公差與配合、機械制圖、工程材料等知識很好的串聯(lián)了起來，鞏固了所學的知識。 也許剛剛開始學習互換性與測量技術這門課程的時候，學到了好多關于公差與定位相關的知識，但是由于自己認識的不足和缺乏實踐，不能對其有比較客觀的理解。其他幾門基礎課程也是如此。而這次課程設計則加強了課堂學習內(nèi)容與實際生產(chǎn)活動中的聯(lián)系，也為以后目的性的學習打下基礎。 在課程設計過程中，除了加深了對課堂知識的理解外，也讓我們體會到團隊合作的作用與必要性。也許我們一個人也可以獨立完成一次課程設計或者是其他項目，但是做出來的東西，跟一個團隊做出來的東西一定沒有可比性的，因為對于一個團隊來說，每個人都是必不可少的一部分，一個好的團隊能夠充分挖掘和利用各個成員的優(yōu)點。這些收獲比完成一次課程設計更加重要。 總之，這次的機械制造工藝學課程設計對我以后的學習和工作都起到了很大的幫助。很慶幸自己和自己的組員一起干凈的完成了這次任務，相信我們能夠迎接更多更大的挑戰(zhàn)。 參考文獻 [1] 王先逵. 機械制造工藝學（第2版）. 機械工業(yè)出版社. 2011. [2] 王棟等. 機械制制造工藝學課程設計指導書. 機械工業(yè)出版社. 2011. [3] 徐學林. 互換性與測量技術基礎（第2版）. 湖南大學出版社. 2009. [4] 趙大興. 工程制圖（第2版）. 高等教育出版社. 2009. [5] 肖華等. 機械制造基礎. 中國水利水電出版社. 2005.