張緊輪支架的機械加工工藝規(guī)程.doc

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《機械制造工藝學課程設(shè)計》 課 程 設(shè) 計 說 明 書 題目：張緊輪支架的機械加工工藝規(guī)程 二級學院： 機電工程學院 年級專業(yè)： 15機械制造與自動化 學 號： 1501011028 學生姓名： 易斌 指導教師： 黃小英 教師職稱： 講師 目 錄 序 言 6 第一章 零件的工藝分析 7 1.1 零件的作用 7 1.2 零件的工藝分析 7 第二章 零件的生產(chǎn)類型 8 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 8 2.2 生產(chǎn)類型 8 第三章 毛坯的選擇與毛坯簡圖的繪制 9 3.1 確定毛坯類型及其制造方法 9 3.2 估算毛坯的機械加工余量 9 第四章 定位基準選擇 10 4.1 選擇精基準 10 4.2 選擇粗基準 10 第五章 制定機械加工工藝路線 11 5.1 選擇加工方法 11 5.2 加工工藝路線 11 第六章 加工余量及工序尺寸的確定 13 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 13 6.2 確定支架底面的加工余量及工序尺寸 14 6.3 確定精加工支架上端面的加工余量及工序尺寸 16 6.4 確定支架右側(cè)面的加工余量及工序尺寸 18 6.5 確定支架右側(cè)面φ18孔的加工余量及工序尺寸 19 6.6 確定支架下端面的加工余量及工序尺寸 20 6.7 確定支架小側(cè)面的加工余量及工序尺寸 23 6.8 確定支架2*φ13孔的加工余量及工序尺寸 23 第七章 切削用量和時間定額的確定 26 第八章 課程設(shè)計總結(jié) 29 參考文獻 31 新余學院機械制造工藝學課程設(shè)計任務書 指導老師 黃小英 學生姓名 易斌 專業(yè) 機械制造與自動化 課程設(shè)計題目 張緊輪支架機械加工工藝規(guī)程制訂 完成日期：2017年6月15日 課 程 設(shè) 計 內(nèi) 容 如圖所示張緊輪支架簡圖， 毛坯材料HT200灰鑄鐵 中批量生產(chǎn)，采用通用 機床進行加工。試完成張緊輪支架機械加工工藝規(guī)程制訂 。 設(shè) 計 要 求 設(shè)計要求: 1、設(shè)計者必須發(fā)揮獨立思考能力，禁止抄襲他人成果,不允許雷同，凡找他人代做，一經(jīng)核實，取消答辯資格。積極主動與指導教師交流，每一進展階段至少與指導教師交流一次。 2、設(shè)計成果： (1)、設(shè)計說明書一份； （2）、機械加工工藝卡片一套；主要零件的工序卡2-3張。 設(shè)計說明書的內(nèi)容應包括： （1）封面 （2）目錄 （3）設(shè)計任務書 （4）機械加工工藝規(guī)程制定的詳細過程 主要包括： （1）零件的工藝分析 （2）生產(chǎn)類型的確定 （3）毛坯的選擇與毛坯簡圖的繪制 （4）工藝路線的擬定 （5）加工余量及工序尺寸的計算和確定 （6）切削用量的計算和選擇 （7）時間定額的計算和確定。 （8）設(shè)計心得 （9）參考文獻（要包含資料的編號、作者名、書名、出版地、出版者、出版年月）。 工 作 量 1、設(shè)計說明書一份； 2、機械加工工藝卡片一套；主要零件的工序卡2-3張。 設(shè) 計 進 度 工作內(nèi)容 時間分配 備注 設(shè)計準備工作 0.5天 機械加工工藝規(guī)程制定 2.0天 填寫機械加工工藝卡片 1.0天 撰寫計算說明書 1.0天 答辯 0.5天 共計 5天 主 要 參 考 資 料 1、《金屬切削加工手冊》； 2、《機械制造工藝學》； 3、《機械制造工藝學課程設(shè)計指導書》。 序 言 本次課程設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計任務。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。 第一章 零件的工藝分析 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(cè)，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(shù)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; 第二章 零件的生產(chǎn)類型 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 根據(jù)任務書已知： ⑵ 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)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(lǐng)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)。 第三章 毛坯的選擇與毛坯簡圖的繪制 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。 第四章 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(jié)構(gòu)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。 第五章 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，如表5-1： 表5-1 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(cè)面 粗銑 小側(cè)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。并由此制表5-2機加工工藝方案： 表5-2 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(shè)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 精磨上端面 支架底面 銑床 04 粗磨、精磨支架底面 支架上端面 銑床 05 粗銑右側(cè)面 支架前后面 銑床 06 鉆、粗絞Φ18孔 支架右側(cè)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(cè)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 第六章 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6-1~6-2所示； 圖6-1 毛坯簡圖 圖6-2 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表6-1： 表6-1 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6-3~6-5所示； 圖6-3 毛坯簡圖 圖6-4 粗銑底面 圖6-5 精銑底面 （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表6-2： 表6-2 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 精銑 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6-6~6-7所示； 圖6-6 毛坯簡圖 圖6-7 精銑上端面 （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表6-3： 表6-3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 粗銑 60.375 0.5 IT10 0.125 60.3750.125 6.3 精銑 60.015 0.5 IT9 0.015 60.0150.015 6.3 6.4 確定支架右側(cè)面的加工余量及工序尺寸 （1）張緊輪支架右側(cè)面的加工過程如圖6-8~6-9所示； 圖6-8 毛坯簡圖 圖6-9 粗銑右側(cè)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(cè)面的加工。因此應先加工張緊輪支架右側(cè)面。右側(cè)面的加工余量及工序尺寸見表6-4： 表6-4右側(cè)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(cè)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6-10~6-11所示； 圖6-10 鉆孔 圖6-11 鉸孔 （2） 根據(jù)工序尺寸和公差等級，。右側(cè)面φ18孔的加工余量及工序尺寸見表6-5： 表6-5 右側(cè)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6-12~6-15所示； 圖6-12 毛坯簡圖 圖6-13粗銑下端面 圖6-14半精銑下端面 圖6-15 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表6-6： 表6-6 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 25 12.5 6.7 確定支架小側(cè)面的加工余量及工序尺寸 （1） 張緊輪支架小側(cè)面的加工過程如圖6-16所示； 圖6-16 粗銑小側(cè)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(cè)面的加工余量及工序尺寸見表6-7： 表6-7支架下小側(cè)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6-17~6-20所示； 圖6-17 鉆φ13-1孔 圖6-18 粗絞φ13-1孔 圖6-19 鉆φ13-2孔 圖6-20 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表6-8： 表6-8 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 第七章 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(cè)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(cè)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 第八章 課程設(shè)計總結(jié) 為期1周的機械制造工藝課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。回首這段時間的設(shè)計過程，感慨萬千。 在這次設(shè)計過程中，我加強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工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，鞏固了所學的知識。 而加工工序的設(shè)計則讓我體會到作為工藝人員的辛苦。由于教材上包含的表格實在太少，需要查的表格又分布在各種設(shè)計手冊之中，特別是因為查之前對手冊的內(nèi)容也不夠了解，查起來十分費事，讓人十分頭痛。而我的設(shè)計圖上沒有標明公差值，也加重了我的負擔。我需要另外查公差設(shè)計手冊來自己確定公差值。有了公差值才能夠進行接下來的工藝設(shè)計和工序設(shè)計。在查表的過程中也了解了各種機床，可謂大開了自己的專業(yè)眼界。 總之，這次課程設(shè)計讓我深深的體會到作為一名機械專業(yè)的學生必須要掌握一門計算機繪圖方法。在現(xiàn)代社會，機械與計算機是不可分割的。計算機繪圖既節(jié)省了時間，加快了效率，又方便簡潔，易修改。在這次課設(shè)過程中，我也掌握了很多關(guān)于機械方面的電腦使用方法，還復習，鞏固了課堂上所學的知識，真可謂收獲頗豐?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解。這次的械制造工藝學課程設(shè)計對我以后的工作以及生活都起了很大的幫助。我認識到，無論是工作還是學習都必須做到認真、謹慎，而且一定要有耐心，不能慌亂，否則只會把事情搞砸。 就我個人而言，這次課程設(shè)計是一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，和一次理論聯(lián)系實際的訓練。同時，也鍛煉我的分析問題，解決問題的能力。因此，它在我們的大學四年生活中占有重要的地位。由于能力有限、我的課程設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。 最后，感謝我們指導老師黃小英老師對我耐心的引導與幫助，讓我在設(shè)計過程中少走了不少彎路，學到了很多的知識與技巧，謝謝！ 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. 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