设计张紧轮支架零件的机械加工工艺规程及工艺设备

东海科学技术学院课程设计成果说明书题目：设计张紧轮支架零件的机械加工工艺规程及工艺设备院系：机电工程系学生姓名：专业：机械制造及其自动化班级：指导教师：起止日期：2017．12.19-2018.1.3 东海科学技术学院教学科研部浙江海洋大学东海科学技术学院《课程设计成果说明书》规范要求课程设计说明书是课程设计主要成果之一，一般在2000～3000字。

1．说明书基本格式版面要求：打印时正文采用5号宋体，A4纸，页边距上、下、左、右均为2cm，行间距采用固定值20磅，页码底部居中。

文中标题采用4号宋体加粗。

2．说明书结构及要求（1）封面（2）课程设计成绩评定表（3）任务书(指导教师下发)（4）摘要摘要要求对内容进行简短的陈述，一般不超过300字。

关键词应为反映主题内容的学术词汇，一般为3-5个，且应在摘要中出现。

（5）目录要求层次清晰，给出标题及页次。

最后一项为参考文献。

（6）正文正文应按照目录所确定的顺序依次撰写，要求论述清楚、简练、通顺，插图清晰整洁。

文中图、表及公式应规范地绘制和书写。

（7）参考文献一、设计题目: 张紧轮支架加工工艺及2*Φ13孔钻削夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1．所加工的零件图1张2．毛坯图1张3．编制机械加工工艺过程卡片1套4．编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片1套5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。

装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。

1张7．课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。

（约5000-8000字）1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。

1．第l～2天查资料，绘制零件图。

2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。

3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。

4．第11～13天，完成夹具装配图的绘制。

5．第14～15天，零件图的绘制。

6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。

7．第19天～21天，完成图纸和说明书的输出打印。

答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算，设计方案，图纸表达，说明书撰写，答辩表现。

摘要本次课程设计的目的是对我们以前所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展，也对我所学的各科课程进行了一次深入的综合性复习。

主要内容：设计连接座的机械加工工艺规程和加工2*φ13孔的工艺装备并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说明书。

设计意义：本次课程设计加强了我的理论与实践相结合的能力，并在设计过程中渐渐了解本专业的专业技能知识，使我更加了解加工与设计零件的方法，同时锻炼了我分析问题的能力，让我对以后的工作方向有了较为明确的目标。

目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (1)1.零件的工艺分析 (1)2.零件的生产类型 (2)二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (3)1.毛坯的选择 (3)2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (3)3.确定机械加工 (3)4.确定毛坯尺寸 (3)5.确定毛坯尺寸公差 (4)6.设计毛胚图 (4)三、选择加工方法，拟定工艺路线 (6)1.基面的选择 (6)2.精基面的选择 (6)3.制定机械加工工艺线 (6)四、加工设备及刀具、夹具、量具的选择 (9)1.选择加工设备及工艺装备 (9)2.确定工序尺寸 (11)五、切削用量的选择（工序Ⅸ） (12)1.切削用量的介绍 (12)2.切削用量的计算 (13)六、基本时间的确定 (13)1.工时定额 (13)2.基本时间的计算 (14)七、夹具设计 (14)1.定位方案 (14)2.夹紧机构 (14)3.夹紧力分析 (15)4.对刀装置 (16)5.夹具体 (16)6.误差分析 (17)7.使用说明 (17)七、设计体会 (18)八、参考文献 (19)一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的工艺分析：.由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。

现分述如下：1.1加工表面：表面包括下端面粗糙度为Ra6.3加工方法为粗车-半精车-经车，下端面粗糙度为Ra12.5加工方法为粗车半粗车，小凸台下端面粗糙度为Ra6.3加工方法为粗钻-半精钻-精钻，右Φ30通孔粗糙度为Ra25加工方法为粗钻-半精钻-精钻，2*Φ13通孔无粗糙度要求加工方法为钻通孔，然后是右端面也无粗糙度要求加工方法为粗车-半精车-精车，最后是小凸台内侧粗糙度为Ra12.5加工方法为粗车-半精车。

其具体过程如下表：2.零件的生产类型该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。

依据设计要求Q=5000 台/年，件/台；n=1 结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000 5555 件/年二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1.毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：a、型材b、锻造c、铸造d、焊接e、其他毛坯。

根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。

该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。

依据设计要求Q=5000 台/年，件/台；n=1 结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000 5555 件/年2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径Ф18mm，高34mm。

（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8～12 级，取为11 级。

（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。

（4）求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200，得机械加工余量等级E-G 级选择 F 级。

3.确定机械加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，根据查表5-4取铸件加工表面的单边余量为 1.5mm，所以最后铸件加工表面的单边余量取2mm。

4.确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6 。

Ra﹤1.6 的表面，余量要适当加大。

分析本零件，加工表面Ra≥1.6 ，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。

（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。

由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。

5.确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差/mm6.设计毛坯图（1）确定拔模斜度根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 5 度。

（2）确定分型面由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。

（3）毛坯的热处理方式为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。

下图为该零件的毛坯图:四、选择加工方法，拟定工艺路线1.基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

2.精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

3.制定机械加工工艺路线3.1 工艺路线一：工序一： 1.粗车上端面 2.钻Φ13*2通孔 3.粗车右端面 4.粗钻Φ18孔 5.粗车下端面 6.粗车凸台端面工序二： 1. 半精车下端面2.半精车右端面3. 半精钻Φ18孔4.精车车上端面 5.半精车凸台端面工序三：1精车上端面 2.精车右端面 3.精车凸台端面工序四： 1.精钻Φ18孔工序五：休整右端面3.2 工艺路线二：工序一：1. 粗车下端面2.粗车右端面3. 粗钻Φ18孔4.粗车上端面 5.粗车凸台端面工序二：1. 半精车上端面 2.钻Φ13*2通孔 3. 半精车右端面4. 半精钻Φ18孔 5. 半精车下端面 6. 半精车凸台端面工序三：1精车上端面 2.精车右端面 3.精车凸台端面工序四：1.精钻Φ18孔工序五：休整右端面3.3 工艺路线比较：上述两个工艺路线，第一条工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，但是做起来很复杂；第二条工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，但最后的磨工感觉有点多余。

相比之下我们选择第二条工艺路线，然后对其进行修改：去掉磨式。

因为零件精度要求不高，半精车就可以达到目的。

拟定工艺过程五、加工设备及刀具、夹具、量具的选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

1.选择加工设备及工艺装备1.1 选择机床根据不同的工序选择机床：（1）工序1、2、3主要是粗车、半精车、精车、，由于加工零件的外廓尺寸不大，但不是是回转体，故不宜在车床上镗孔。

各工序的工步不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，所以选用的C620-1型卧式车床即可。

（2）工序6为钻孔、扩钻和扩孔，选用立式钻床Z535即可。

1.2 选择夹具本零件除粗铣、精铣、钻孔、攻螺纹需要专用夹具外，其他各工序均可使用通用夹具。

1.3 选择刀具根据不同的工序选择刀具。

（1）在车床上加工的工序一般都选用硬质合金车刀，加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。

为提高身产率及经济性，应选用可转位车刀。

（2）钻Φ13孔，根据表5-83选用直柄麻花钻头Φ13，l=109mm,l1=69mm,d=13mm。

（3）钻Φ18孔，根据表5-83选用直柄麻花钻头l=123mm,l1=62mm,d=18mm1.4 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。