机械系统课程设计说明书

1.机加工毛坯工艺路线方案为：
工序Ⅰ：粗铣底面。
工序Ⅱ：粗半精铣顶面
工序Ⅲ：钻，锪螺栓孔及销孔。
工序Ⅳ：粗铣左右两侧面。
工序Ⅴ：粗精镗轴承孔
工序Ⅵ：在前后侧面轴承孔周围钻孔，攻螺纹
2.工艺方案分析：
粗铣底面以加工出精基准，然后以此为基准加工顶面及其螺栓孔和销孔。为了镗孔时定位面准确，先铣侧表面，再扣上上箱体镗削轴承孔。最后钻侧孔攻螺纹。
机床进给量为：
查表得切入长度： ，切出长度： 。
2）。半精铣顶面。相关参数的算法同上，具体结果见工艺卡。
每批时间：
批加工500件：
每批准备终结时间：
辅助时间：
附加时间：
单件时间：
工序：钻螺栓孔
1.加工条件：
在Z518立式钻床上，使用直柄麻花钻，量具塞规，钻模钻套为辅具。
2.切削用量：
1）钻 孔
加工直径9，通孔长度为23.
为减小铸件内应力对机械加工质量的影响，应设退火工序或进行人工时效处理。
（二）基面的选择：
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者会使零件大批报废，使生产无法正常进行。
粗基准的选择：本零件粗基准选择可以是上顶面或者下底面，但考虑到毛坯的加工工艺是铸造，上表面的铸造要求较高，铸造的表面质量也较好，所以我们选择上顶面作为粗基准，这样加工余量较小，同时加工后零件的硬度比较均匀。
二．工艺规程的制定：
（一）确定毛坯的制造形式：
零件材料由《金属机械加工工艺人员手册》查得选用HT190灰铸铁（GB976-67），它有铸造性，耐磨性，切削性好的优点，而且经济成本低。
箱体毛坯：Ⅱ级灰铸铁总余量，平面6~10mm，孔（半径方向上）7~12mm，直径小于30mm的孔不铸出，直径大于50mm的孔铸出。
主轴转速：
进给次数：
零件直径分别为： ，
切削速度： ,
机动时间：
（2）精镗孔分别至 ，
选用一个刀杆，利用金刚石镗床同时对工件进行粗，精镗孔，故切削用量以及工时均与前相同。即：
； ；
切削深度：
切削速度： ,
（3）金刚石细镗孔分别至 ，
选用一个刀杆，利用金刚石镗床同时对工件进行金刚石细镗孔，故切削用量以及工时均与前相同。即：
具体方案参见机械加工工艺过程卡片。
（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定：
零件材料选用HT190灰铸铁，硬度HB143~229，毛坯重约为7.5kg（6.6~7.8g/cm3），生产类型为成批生产，采用铸造毛坯，Ⅱ级精度组（成批生产）。
根据上述原始资料及加工工艺（根据零件的材料和加工表面几何尺寸及加工方法），查机械加工工艺手册，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸。由此定出毛坯尺寸。详见毛坯图。（附注：旧工艺手册上查出的加工余量比较大，如铣为5～7，而新手册上只需要2就可以了。）
1.夹具结构方案确定
定位：
由于工件底面已经经过机加工，故可以两个平行度及光洁度都较高的条形板定位底面，限制三个自由度，在一端加一圆凸限制一个移动自由度。由于铣顶面时无需限制X方向的移动和Z方向的旋转两个自由度，故由此完成工件的不完全定位。
夹紧：
夹紧时主要考虑夹紧作用力的方向和作用点。如采用与切削力方向一致的夹紧方案则不便于装卸工件。考虑到切削力不是很大，对夹紧力没多大帮助，故不用这个方案。另外可以采用左右侧向压紧，利用侧面与夹具的摩擦力平衡切削力。但由于工件下宽，上窄侧面不能与夹具形成大面积的接触，故摩擦力不够大。而且一侧施压会使工件发生翻转翘曲，而产生较大的定位误差。
3.夹紧力的计算。
1），切削力计算：（软件中进行）
设计任务名称：切削力计算
设计任务编号：Rw1-1
设计者：PYP
铣削切削力计算类别：
工件材料：灰铸铁
刀具材料：硬质合金
铣刀类型：端铣刀
公式：F=490*(ap)^(1.0)*(fz)^(0.74)*D^(-1.0)*B^(0.90)*z
参数:ap = 5
就我们个人而言，我们希望能通过这次课程设计对自己未来将进行的学习进行一次适应性的训练，在设计中锻炼了自己的分析问题，解决问题的能力，为今后的学习工作打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予批评指教。
最后，诚挚的感谢在课程设计中对我们进行了细心指导的老师：刘莉赵彤。
第Ⅵ道工序——工序Ⅵ：钻螺纹低孔M6，深14，本卡具将用于台式钻床Z4006A（南京人民机械厂）。刀具为高速钢钻头，本工序要求加工出工件端面上轴承孔周围均布的3个孔，共计有18个孔，分别在箱座的两侧。
1.确定定位夹紧方案：
如图所示，待加工面为均布在轴承孔周围的 孔，在箱座的前后侧面各有一组。定为基准为两面，下底面和一侧面，采用支撑钉和支撑板结合定位，定位精度比较高，工件装卸和排屑比较方便。
所以
共有36个孔： 一批加工500件：
每批准备终结时间：
辅助时间：
附加时间：
单件时间：
工序：攻螺纹
采用高速钢机动丝锥，选定螺距为1mm，即确定了So.查表10-167，可确定转速，其它算法同钻孔。结论见工序卡。
四．夹具设计：
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用卡具。
（一）铣顶面夹具设计：
因本工序的主要技术要求是：工件上的 的相对位置公差要求。根据夹具设计方案可以知道，设计基准与定位基准重合，故不存在基准不重合误差。由于工件底面已经经过机加工较为光整，而定位板的设计要求也很高，故基准位移误差也可忽略。
小结：
机械系统课程设计是我们学完了大学的所有基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们大学四年的学习中占有重要地位。
机床：坐标镗床TS4132，（南京机床厂）
主轴转速：125~2500（r/min），主轴进给量：0.02~0.12，电动机功率：1kw
刀具：通切镗刀片（尺寸：d=38~150）刀具材料：W18Cr4V
2.计算切削用量：
（1）粗镗孔分别至 ，
加工长度：
刀具切入长度：
刀具超出长度：
切削深度：
主轴进给量：
由此分析可知采用上下施压是比较好的。较直观想到的是在底座处夹紧，但是这会引起切削时切削力对工件的翻转力矩过大易引起松动的问题，因而采用在轴承孔处利用压板压紧。这样能够保证定位的可靠和夹紧力作用点适当。
具体结构方案见夹具装配图。
2.定位误差分析：
根据夹具设计方案可以知道，设计基准与定位基准重合，故不存在基准不重合误差。由于工件底面已经经过机加工较为光整，而定位板的设计要求也很高，故基准位移误差也可忽略。
由表10-70，取 ＝0.2mm/r.查得：主轴转数： ，扭矩： 。
切入长度： ，切出长度： 。计算得：；2）钻 孔。
计算方法同上，结果见工序卡。
每批时间计算方法同工序1.
工序：铣两侧面。
查表方法及参数确定依据同铣顶面，结论见工序卡。
工序：粗镗，精镗，金刚石细镗轴承孔： ， ，
1.加工条件：
工件材料：HT10灰铸铁，硬度HB143~229，铸件
（五）确定切削用量及基本工时
工序：铣顶面。
1.加工条件：
机床：X50万能铣床。根据铣床工作台面积与工件加工面积查表6-39得。
刀具：Φ160镶齿端铣刀，齿数为8.根据铣刀的应用范围（表8-36）和铣切深度和宽度（表8-37）分别确定铣刀的类型和直径。由表10-102确定铣刀材料为YG8.
2.计算切削用量：
参数:fz = 0.1
参数:D = 160
参数:B = 87
参数:z = 8
计算结果= 1240.804N
2）夹紧力估算：
工件质量7.5KG，重力为75牛。
夹紧力有四个均布的作用点。查表得摩擦系数为0.16，安全系数为1.4.
查表可以看出直径为20毫米的螺旋，螺距为1mm时，只需旋转一周就能远超过所需的夹紧力。
机械系统课程设计说明书
设计“减速箱下箱体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备
彭宇平2001010640
王文慧2001010663
吴义智2001010661
机械15
指导老师：刘莉赵彤
附件：
1.零件图1张
2.毛坯图1张
3.机械加工工艺规程卡片1张
4.机械加工工序卡片2张
5.机械加工卡具装配图1张
一．零件的分析
（一）零件的功能：
我们所选的零件是减速箱下箱体，箱体是机器和部件的基本零件，它将机器中的许多零件连成一个整体，并使之保证正确的相互位置，完成必需的运动。箱体加工质量的好坏，直接影响机器的性能，精度和使用寿命。
（二）零件的工艺分析：
减速箱下箱体由零件图可以看出，它一共有四组加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这四组加工表面分述如下：
； ；
切削深度：
切削速度： ,
3.计算工时：
共有6个孔： 一批加工500件：
每批准备终结时间：
辅助时间：
附加时间：
单件时间：
工序：钻螺纹底孔M6，深14，攻螺纹
1.加工条件：
工件材料：HT10灰铸铁，硬度HB143~229，铸件
机床：台式钻床Z4006A（南京人民机械厂）
最大钻孔直径：6mm，主轴转速范围1000~7100（r/min），电动机功率：0.25
3.钻模板与钻套的选择：
由于采用半箱形卡具体，钻套可直接装在卡具体上。卡具体壁厚取 ，安置钻套处加凸台厚 。
由于是大批量生产，所以采用可换钻套（ ），当钻套磨损后，可以卸下螺钉，更换新的钻套。按照标准钻套规格，选取可换钻套尺寸：