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1、机械工程学院机械制造与自动化专业毕业设计 设计题目： 皮带轮pj13-C 班 级： 机制3104 姓 名： 学 号： 48 陕西国防工业职业技术学院目录第一部分工艺设计说明书1第二部分第40号工序夹具设计说明书11第三部分第20号工序刀具设计说明书12第四部分第35号工序量具设计说明书14第五部分毕业设计体会15第六部分 参考资料16全套图纸，加153893706二O一 届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造与自动化 班级： 机制3104 姓名： 学号：48一、设计题目(附图)：皮带轮零件机械加工工艺规程制订及第 40 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。
2、三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工
3、艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2 01 年11 月
4、 1日一2 011年1 月1 日(共8周)六、指导教师：崔德敏七、审核批准： 教研室主任： 黄雨田 系主任：2013年 7 月 5 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日第一部分工艺设计说明书零件图1. 零件图结构分析：1.1零件结构功用分析 零件是皮带轮，它一般位于电机传动，机械的初始传动。皮带轮中部的通孔则主要传递力，零件结构简单，刚性很好。主要表面为圆柱。工艺性较好。 1.2零件技术条件分析皮带轮共有三组加工表面，他们之间有位置要求不高。主要是端面平行现分述如下：1以65 粗基准加工大外圆和槽2 俩端面；3 以310圆为精基准的精加工外圆和孔。 它们之间的位置要求主要是：（1）358m
5、m 外圆与310 mm槽内圆中心轴的跳动度为0.032 ；（2）358mm 与 35 mm孔中心轴线的跳动度为0.032 。经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。2. 毛坯选择2.1 毛坯类型 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料是45#。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。2.2毛坯余量确定。采用锻造造取其精度为普通级，查得二级锻造精度适用于尺寸或表面
6、质量要求较高或者中批生产的零件，由机械加工工艺手册查得，采用两侧面浇铸时，工件的最大尺寸小于400，公称尺寸为200400时，单边余量为58，由于外圆上无其他的要求，故可直接锻造到尺寸后就不用再加工。故各边余量均留6MM根据以上数据画出工件毛坯图，如下图所示。(附图)2.3毛坯零件合图草图 毛坯图3机加工工艺路线确定3.1 工艺安排如下01 备料05 锻造10 热处理 正火15 粗车工序简图20 另端粗车工序简图25 热处理 调质30 半精车工序简图35 精车工序简图40 粗插-半精插-精插工序简图45 钻孔-扩孔-攻丝M10工序简图50 检验3.2加工方法分析确定 358的加工方法确定注：个
7、尺寸没有公差要求故取 IT8 加工方案： 粗车-精车公差等级 IT12 IT8 粗糙度 6.3m 3.2m 65的加工方法确定 加工方案： 粗车-精车公差等级 IT12 IT8 粗糙度 6.3m 3.2m 35的加工方法确定加工方案： 粗车-精车公差等级 IT12 IT8 粗糙度 6.3m 3.2m 3.2加工顺序的安排由于零件位置要求不高，以圆65为粗定位基准，加工358，310、65。调头后以310为精基准加工另一面。再以外圆为精基准精加工各圆到尺寸，调头后在加工另一面各圆到尺寸。如此保证各外圆同轴度。 3.3定位基准选择粗基准的选择 按照粗基准的选择原则，为保证零件尺寸的位置要求，以外圆
8、作为粗基准，精基准的选择 以加工好的外圆作为精基准，作为统一的定位基准加工各外圆表面，即符合基准重合原则，又使基准统一。3.4加工阶段的划分说明粗加工阶段 主要加工端面，外圆，为精基准作准备。精加工阶段 主要加工外圆，端面保证尺寸。在精加工之后，加工V型槽。然后加工键槽。3.5工序集中与分散 该零件的生产类型为中批量，为减小工件装夹所引起的误差，尽量采用工序集中，保证较高的加工精度。4.工序尺寸及其公差确定4.1基准重合时工序尺寸确定确定圆柱面的工序尺寸及其公差，圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关，前面已确定各圆柱面的总加工余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸
9、，中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。注：没公差则为上下0.5358各工序尺寸：工序名称基本尺寸工序余量（双边）经济精度工序尺寸毛坯3640.5364粗车3604IT8360精车3580.5IT6358 35各工序尺寸：工序名称基本尺寸工序余量（双边）经济精度工序尺寸毛坯03500粗车333IT1233精车352IT11355.设备及其工艺装备确定（此部分主要是确定各工序所用设备及其工装） 所用设备：CA6140 Z625 夹具：钻M10孔专用夹具，钻床专用夹具刀具：外圆车刀，专用镗刀，8.5钻头，M10丝锥,量具：游标卡尺，专用塞规等6切削用量及工时定额确定切削用量包括背吃刀量 p,
10、进给量f和切削速度V0.确定顺序是:先确定p .f.再确定V0 序25粗车外圆的切削用量及工时定额:26.5mm的切削用量: (1)确定背吃刀量 p 粗车双边余量为2.5mm,显然单边余量为2.5/2=1.25mm. (2) 确定进给量f 根据表5-114,在粗车钢料的刀杠尺寸为20X30, p=3mm,工件直径为2040 mm时,f=0.30.5mm/r, 按CA6140车床的进给量(查表5-57)选f=0.35mm/r. (3)选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119,车刀后刀面最大磨损量取1mm,普通车刀耐用度为60min. (4)确定切削速度V0 V0=查表5-3-6 Cv=242
11、Xv=0.15 Yv=0.35 m=0.2查表5-3-7 Kv=0.8 代入计算 V0=47mm/min N= =460r/min查表5-56，选择n=450r/min 。最后确定的切削用量为： p=1.25mm,f=0.35mm/r,n=450r/min,V=47mm/min.粗车39.8mm所用刀具及主轴转速与粗车26.5mm相同。粗车39.8mm确定的切削用量为： p=1.1mm,f=0.35mm/r,n=450r/min,V=47mm/min.工时定额: （1）确定粗车358的时间，根据表2-21，车外圆基本时间： Tj1= 式中，L=151mm,L1=,=90,L1=2mm,L2=0
12、mm,L3=0mm,f=0.35mm/r,n=450r/min,i=1. 计算Tj1=0.87min(2)确定粗车35mm的时间: Tj2= = 式中，L=55.9mm,L1=,=90,L1=2mm,L2=0mm,L3=0mm,f=0.35mm/r,n=450r/min,i=1. 计算Tj2=0.37min（3）确定槽的时间： Tj3=， L=+l1+l2+l3 式中，d=39.8mm,d1=26.5mm, L1=2mm,L2=2mm,L3=0mm,f=0.35mm/r,n=450r/min,i=1. 计算Tj3=0.15min最后确定的工时定额为：T= Tj1+ Tj2+ Tj3=2.39m
13、in第二部分第40号工序夹具设计说明书1. 工序尺寸精度分析本道工序加工主要保证2个尺寸：孔8.5，公差等级为IT11，与孔35的夹角的位置限制 2.定位方案确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制：x移动、x转动、y转动、z移动和z转动，共计5个自由度。采用内孔作为定位基准，可以使定位基准和设计基准重合。采用短心轴定位限制2个自由度即x移动、y移动，左端面定位限制x移动3个自由度，即：z转动、y转动、z移动，再采用定位键限制x转动，5个自由度全部限制。 3.定位元件确定心轴定位，限制2个自由度：x转动、y移动。心轴左端面定位：限制3个自由度：z转动、y转动、z移动键定位：限制X轴转动4.定
14、位误差分析计算分析径向35的定位误差：用心轴定位，设计基准与定位基准重合，jb=0db=1/2（D+d+min） =1/2（0.13+0.084+0） =0.107所以dw=jb+db=0.107T=0.11所以dw=05.夹紧方案及元件确定 参考夹具设计资料，采用螺旋夹紧机构夹紧工件，夹紧元件选A型开口垫圈。6.夹具总装草图第三部分第20号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析35孔的最终尺寸精度为7级，表面粗糙度为Ra=1.6m。工艺过程中只安排镗孔工序，由于锻件加工表面粗糙度不已达到最小值，所以以上加工有一定的难度。2.刀具类型确定35孔在普通车床上加工我们选用普通车床加工此孔，即选用镗
15、刀进行镗削。3.刀具设计参数确定（1）45硬度低，脆，含有石墨有利于切削与前刀面的润滑。当切削尺寸大时应降低切削速度，以保证其加工精度要求。（2）刀具材料选择:工件材料属于易加工类，可以选用普通高速钢作为刀具材料。在此选用YT15(3)此道工序保证的尺寸精度要求较高35内孔端面必须垂直，因此须90度闭孔镗刀。序号项目数据来源或公式计算采用值1刀具类型表2-6、2-7焊接式90度闭孔镗刀2刀片材料YT15刀杆材料45钢3几何角度表2-7、2-8、2-9s=-4度 o=15度o=8度 o=6度r=90度r=56度 =2mm4断削参数前面型式表2-11、2-12（f=1.3mm/r）带倒棱曲面圆弧卷
16、削槽前面Ln=3.5mo1=-5度 br1=0.045 qn=25过渡刃表2-13（ap=0.5mm）过渡刃和修光刃 b=0.186刀片型号表2-3A416L=16 B=10 C=5.5 R=107镗刀外型结构尺寸表3-5（刀具设计手册）DxL=10x100 M=54.刀具工作草图第四部分第35号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析35为IT7精度2.量具类型确定 塞规3.极限量具尺寸公差确定1. 塞规通止端偏差计算35H7孔ES=+0.027,EI=0,IT7,尺寸为50的量规公差T=0.003, 位置要素Z=0.004，形状位置公差=T/2=0.00152. 35H7孔用塞规同规上偏差=
17、EI+Z+T/2=0+0.012+0.015=+0.027下偏差=EI+Z-T/2=0+0.04-0.024=+0.018 磨损极限=EI=0 止规上偏差=ES=+0.027 下偏差=ES-T=+0.027-0.003=+0.0244. 极限量具结构设计第五部分毕业设计体会 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习
18、的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助的同学。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了。在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢
19、老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。 第六部分 参考资料参考文献：1机械零件课程设计 ： 主编：任青剑 贺敬宏2机床夹具设计手册： 主编：杨黎明3公差配合与技术测量： 主编：徐茂功 桂定一 4机械加工工艺设计资料；主编：张征祥5刀具设计手册： 主编：袁哲俊 刘华明6机械制造工艺学： 主编： 郑修本7机械加工工艺装备设计手册：编委会编制 8光面量规及技术条件：中华人民共和国第五工业部标准
