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1、 机械制造技术课程设计院 别： 机电学院 专 业：机械设计制造及其自动化（师范）班 级： 08机械师 目录31.零件的分析31.1零件的作用.31.2零件图的工艺审查42.工艺规程设计52.1确定毛坯52.2基面的选择62.3确定工艺路线62.4工序简图的绘制82.5工序余量的确定82.6 工序尺寸的确定。92.7切削用量的确定。102.8 时间定额的计算。163.设计小结19一、 序言机械制造工艺课程设计是在我们基本上完成了全部基础课、技术基础课和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各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中
2、占有重要的地位。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得益于老师的悉心指导，还有就是同学们的热情帮助与鼓励。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但自己还是通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。
3、在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了自己的设计能力和解决实际问题的能力。本说明书主要是企座的有关工艺规程的设计说明,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢！1.1 零件的分析（1）零件的作用本设计所设计的零件是后罗拉过桥摇臂，13.5x25的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为78mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距175mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径47
4、的孔用M6的螺杆与汽缸盖相连，各部分尺寸零件图中.详细标注。（2）零件图的工艺审查通过对后罗拉过桥摇臂零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1. mm孔位中心的加工表面；这一组加工表面包括：一个mm的孔极其倒角，尺寸为20mm的和与一个的孔相垂直的mm外圆，还有与mm孔相连的深
5、度为3mm的两个凹槽，其中，主要加工表面为mm的这个孔。2. mm孔位中心的加工表面；这一组加工表面包括;一个mm孔极其倒角，尺寸为76mm的和一个mm孔相垂直的mm的外圆，还有在上表面上的3个M6螺孔，和在离上表面22mm处一个M10螺孔。3. 13.5x25的方孔为中心的加工表面；这一组加工表面包括：一个13.5x25的方孔极其倒角，尺寸为15mm（3） 确定零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类
6、型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求，Q=10000台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=10351件/年，零件质量为0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设后罗拉过桥摇臂设计的的生产类型为大批量生产。二、工艺规程设计2.1 确定毛坯（1）选择毛坯的类型
7、和制造方法 机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。1、材料的工艺性能 材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。2、毛坯的尺寸、形状和精度要求 毛坯的尺寸大小和形状复
8、杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使
9、其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。1、粗基准的选择对于一般零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关粗基准的选用原则（即当零件有不加工表面时，应以不加工表面作为粗基准，若有若干个不加
10、工表面时，则应以与加工表面要求有相对应的位置为粗基准），先选用32外圆柱面作为粗基准，采用三爪自动定心卡盘定位，限制4个自由度2、精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线：在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，初步确定了该气门摇臂轴支座零件的工艺路线如下：工序1：铸造； 工序2：清砂，
11、检验；工序3：时效处理HBS187-220工序4：以22mm下底面B以及外圆95mm端面C定位，粗铣78mm上端面A； 工序5：以粗铣后的78mm上端面A以及95mm外圆端面C定位，粗铣95mm下底面C；半精铣95mm下底面B；工序6：以加工后的95mm下端面B以及95mm上端面A定位，粗铣上端面A外端面C，半精铣上端面95mm外端面C； 工序7：以加工后的95mm下端面B以及95mm上端面A定位，挖槽H3；工序8：以加工后的95mm外端面C定位，钻78mm通孔；工序9：以加工后的78mm内孔表面，以加工后的95mm外端面C定位,钻扩粗铰精铰78mm通孔，并倒角；工序10：以加工后的95mm下
12、端面B以及95mm上端面A定位，粗铣73mm上端面E和下端面F,并进行半精铣；工序11：以加工后的73mm上端面E和下端面F定位，粗铣73mm外端面D 或G，和半精铣73mm外端面D 或G；工序12：以加工后的73mm外端面D 或G定位，钻47mm通孔，精铰47mm通孔，并倒角；工序13：以加工后的73mm外端面D 或G定位，在E，F端面攻螺纹2面3-M6攻深12均布工序14: 以加工后的73mm上端面E和下端面F定位，在端面E下端22mm处，攻螺纹M10，并通孔；工序15: 以加工后的73mm上端面E和下端面F定位，粗铣端面H和I，,并进行半精铣；工序16: 以加工后的73mm上端面E和下端
13、面F定位，挖槽H3和钻13.5X25通孔工序17: 以加工后的47mm孔定位，粗铣R127端面J，并进行半精铣和倒角；工序18：钳工去毛刺，清洗；工序19：终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片附表一。2、4工序简图的绘制 在机械加工工序卡中，为了表明该工序的加工内容，需要绘制工序简图。（1）用粗实线表示该工序的各加工表面，其它部位用细实线绘制，图中需表示出以前各工序加工后的轮廓。 （2）尽量用较少视图表明该工序加工表面及工件的安装方式，可按比例缩小，与此无关的视图和线条可省略或简化。（3）标明该工序各加工表面加工后的工序尺寸、偏差及表面粗糙度,其它尺寸不应填写在简图上。 （4）用规定的定
14、位夹紧符号表明该工序的安装方式、定位基准、夹紧方向和夹紧力的作用点等。2.5 工序余量的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-28，表2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表2.1 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm工序41粗铣95mm上端面A4工序51粗铣95mm下底面B32半精铣95mm下底面B1工序61粗铣95mm外端面C32半精铣95mm外端面C1工序71挖槽H31工序81钻78mm通孔32精铰78mm通孔1工序101粗铣73mm上端面E42粗铣73mm下端面F33半精铣73mm上下端面E,F1工序
15、111粗铣73mm外端面D 或G42半精铣73mm外端面D 或G1工序12,1钻47mm通孔42精铰47mm通孔0工序131在E，F端面攻螺纹2面3-M6攻深12均布1工序141攻螺纹M10，并通孔0.85工序151粗铣端面H和I42半精铣端面H和I1工序161挖槽H312钻13.5X25通孔1工序171粗铣R127端面J42半精铣R127端面J12.6 工序尺寸的确定气门摇臂轴支座的材料是HT200，生产类型为小批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最
16、小加工余量之分。 由于本设计规定零件为小批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献14的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。1）加工95的端面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。2）对47的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。3）加工宽度为75mm的两端面时，用铣
17、削的方法加工。由于加工表面有粗糙度的要求3.2，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。 4）钻孔95mm时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用16的钻头，切削深度是2.5mm。5）钻13.5X25孔，由于粗糙度要求3.2，因此考虑加工余量2mm。可一次粗加工1.8mm，一次精加工0.15就可达到要求。2.7切削用量的确定工序4 粗铣95上端面A（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10
18、，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际工序5 加工95下端面1.工步一 粗铣95下底面B（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10
19、，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际2.工步二 半精铣95下底面B（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X6
20、1卧式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-157=124m/min，计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度工序6粗铣以及半精铣端面C1.工步一 粗铣95mm外端面C（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南表5-146，得 取fz=0.
21、20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。2. 工步二 半精铣95mm外端面C（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20
22、mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。工序8 钻78mm通孔（1） 切削深度 。（4） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，取，取，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。工序10 粗铣以及半精铣端面1. 工步一 粗铣73mm上端面E（
23、1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。2. 工步二 粗铣73mm下端面F(1) 切削
24、深度 。(2) 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。3.工步三 半精铣73mm下端面E,F（1） 切削深
25、度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。工序12 钻扩粗铰精铰47mm的孔1. 工步一 钻47mm
26、的通孔（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。2. 工步二 扩孔至46.85mm（1） 切削深度（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-128，查得，取，再查机械加工工艺师手册10表28-33，确定，根
27、据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。3. 工步三 粗铰至46.94mm（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。4. 工步四 精铰至47H8（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术
28、基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（1） 。2.8 时间定额的计算 1、工序4 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=25
29、5r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2、工序5 工步一基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7， 工步二基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，3、工序8 基本时间的确定，首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14
30、），钻孔深度l=20mm，所以7、工序12 工步一基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度l=76mm，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以 工步二基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度l=76mm，见机械加工工艺师手册表28-42， 工步三基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度l=76mm，见机械加工工艺师手册10表28-42， 工步四基本时间的确定 查机械制造技术基
31、础课程设计指南2表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度l=76mm，见机械加工工艺师手册10表28-42，设计小结在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。通过本次设计还使我更深切地感受到了团队的力量，在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题，这些使我们相互之间的沟通协调能力得到了提高，团队合作精神也得到了增强。可以说，毕业设计体现了我们大学四年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。
