机械制造技术基础课程设计

一、目录

摘要

1、设计目的及要求

2、零件的工艺分析

3、选择毛坯，设计毛坯

4、制定加工工艺路线

5、工序设计

6、确定切削用量及基本时间

7、机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡

8、夹具的设计

9、小结

摘要

本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。

这次设计的是车床夹具，分别绘制了零件图、毛坯图、夹具体图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片一张。在熟悉被加工零件的基础上，接下来根据零件的材料性质和零件图上各端面和内部结构的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定粗基准，后确定精基准，最后拟定工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。通过查阅各种书籍完成本次

课程设计任务。

关键词：工艺路线，工序设计，车床夹具

一、设计目的及要求

掌握编制零件机械加工工艺规程的方法，能正确解决中等复杂程度零件在加工中的工艺问题。

提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，根据被加工零件要求，设计出能保证加工技术要求、经济、高效的工艺装备。

学会使用与机械加工工艺和工装设计有关的手册及图纸资料

二、零件的工艺分析

原始资料如下：

零件材料： 40Cr

技术要求：（1）清理毛刺；

（2）调质处理。

生产批量：大批量生产，2班制

零件图样分析：

尺寸：如图所示

粗糙度：下凹面旁边两个支撑脚粗糙度要求为 3.2，左端面粗糙度要求为3.2，内孔粗糙度要求为 3.2，底部凹面中间的粗糙度保持原供应面，其余表面要求为6.3.

精度要求：由该零件的功用和技术要求，确定其精度为一般级数。

三、选择毛坯，设计毛坯

1、确定毛坯的种类

机械产品及零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料等。根据要求的零件材料，零件对材料组织性能的要求，零件结构及外形尺寸，零件生产纲领，选择合适的毛坯，材料为40Cr，考虑到车床在削螺纹或者其他车削工作中经常要正反向翻转，该零件经常承受冲击负荷以及向下的压力，所以应选择铸件，又考虑到该零件需大量生产，因此，我们选择金属模机器造型，从提高生产率和保证加工精度上讲也是应该的。

2、确定毛坯的形状

从减少机械加工余量和节约金属材料出发，毛坯选择接近零件的形状，各加工表面总余量和毛坯种类。

3、铸件机械加工余量、毛坯尺寸和公差的相关因素

4、要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定以下各项因素。

(1)公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定公差为普通级。

(2)质量mf。

(3)零件表面粗糙度。除底面、左端面和孔的粗糙度为Ra3.2以外，其余各加工表面的粗糙度都为Ra6.3.

毛坯尺寸

主要尺寸面零件尺寸单面余

量

198的左端面高198 4 216

28的上端面长28 2 32

5、确定

毛坯尺寸公差

表二 毛坯尺寸允许偏差（/um ）（公差等级为IT14）

四、制定加工工艺路线 制定工艺路线的出发点，适应当时零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善的保证。在生产纲领以确定的成批成生产条件下，可以考虑通用机床并配以专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产率。除此以外，还要考虑经济因素，以便使生产成本降低。

1、基准的选择

因为我们要保证孔的加工余量均匀，壁厚并没有保证，因此我们选择孔和左端面为粗基准加工，保证了加工余量均匀。如零件图示，孔的轴线与底面高140mm ，这一设计尺寸的设计基准是底面，选择精基准时，若车孔工序以底面为定位基准，则定位基准和设计基准重合，满足“基准重合”的原则，因此我们可以选择孔和底面作为精基准。

2、零件表面加工的选择

通过查阅《机械制造技术基础与工艺学课程设计教程》表5-3，并判断，得知以下结论：

（1）端面。

本零件的端面为平面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra3.2和Ra6.3两种要求，要求Ra3.2的端面可以选择粗铣和半精铣。要求Ra6.3的端

面可以选择粗铣即可。

（2）孔。本题要求车孔，粗糙度为Ra3.2，选择IT13，用粗车和半精车

（3）倒角。倒角曲面的粗糙度为Ra3.2，因此我们选择粗磨。

3、机械加工工艺路线方案：

工序一：以底面和右端面定位，粗铣上端面和左端面；

工序二：以左端面和底面定位，粗铣右端面和距离底面高为24的端面；

工序三：以底面和前端面定位，粗铣后端面；

工序四：以底面和后端面定位，粗铣前端面；

工序五：以底面和右端面定位，半精铣左端面；

工序六：以孔和上端面定位，粗铣底面和距离底面高为5mm的端面；

工序七：以孔和上端面定位，半精铣底面；

工序八：磨倒角；

工序九：以上端面和底面定位，粗车并半精车孔；

工序十：钳工去毛刺；

工序十一：终检

4、热处理工序安排

（1）铸造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

（2）调质处理：由于所选用的铸造材料是40Cr，我们的调制处理选择在淬火之后进行回火，一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。

5、工序设计

选择加工设备与工艺设备

5.1选择机床

（1）工序一、二、三、四、五七是粗铣和半粗铣，工序步数不多，大量生产，尺寸不大，而且精度不高，故选用卧式铣床X62.

（2）工序六和工序七可采用立式车床C518

（3）工序八考虑零件成批生产，所以采用磨床。

5.2选择夹具

本零件我们决定自己设计夹具，因此选用专用夹具。

5.3选择刀具

（1）车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀，加工铸件用YG类硬质合金，粗加工用YG5，半精车用YG15，为提高生产率及经济性，应选用可转为车刀。

（2）铣刀选镶齿三面刃铣刀，确定铣刀长30mm。

5.3确定工序尺寸