机械制造工艺学课设说明书

制造工艺学课设说明书2009.06.20-1-目录1.零件图及其工艺性分析…………………………………………21.1零件材料………………………………………………………21.2零件毛胚的设计…………………………………………………21.3零件的批量………………………………………………………31.4要加工表面质量要求……………………………………………32.工艺路线的制定………………………………………………32.1机械加工方法的确定……………………………………32.2机械加工工艺路线的确定…………………………………32.3拟定加工工艺路线…………………………………………42.4选择加工设备和工艺装备……………………………………42.5工序尺寸………………………………………………………53.微电机壳夹具设计………………………………………………53.1定位方案的确定………………………………………………53.2定位误差的分析…………………………………………………63.3夹紧方案的确定…………………………………………………63.4夹紧装置的确定…………………………………………………63.5夹具上零件的确定………………………………………………73.5.1钻套及其间距的确定…………………………………73.5.2圆柱销的确定…………………………………………83.5.3菱形销的确定………………………………………93.5.4卡抓的确定……………………………………………93.5.5钻模板的设计……………………………………93.6夹具底座的零件图………………………………………………94夹具座的零件图…………………………………………………105课设心得小节……………………………………………………106．参考资料………………………………………………………11制造工艺学课设说明书2009.06.20-2-1.零件图及其工艺性分析1.1零件材料微电机壳采用铸造常用材料HT150，使用砂型铸造成型的方法制造毛胚。1.2零件毛胚的设计1.底座下表面采用粗铣加工，公差等级为13，加工余量为3mm2.两侧面采用粗铣加工，公差等级为13，加工余量为3mm(左右各1.5mm)3.均布6筋采用镗削加工，公差等级为9；分粗镗和半精镗，加工余量分别为5mm和2mm.4.底座高度：8+3=11mm;圆壁长度：114+3=117mm;内筋圆直径：102-7=95mm设计图如下：制造工艺学课设说明书2009.06.20-3-1.3零件的生产批量按要求，产量在5000件左右，是大批大量生产。1.4要加工表面质量要求1.微电机壳的底座下表面经过洗削加工后粗燥度要求不高于12.5，平面度要求不高于0.05；2.微机电壳的两侧端面经过洗削加工后粗燥度要求不高于12.5；3.微电机壳内均布6筋经过镗削加工后粗燥度要求不高于3.2，中心线与底座平面平行度要求不高于0.1；4.底座4-Φ8的通孔满足最大实体要求，且圆度误差不大于Φ0.6；5.筋条上两侧均布的3-M5的螺纹孔精度低级为7H，相对位置度要求不大于0.4；6.机壳外圆上的2-M4的通孔精度等级为7H，圆度要求不大于0.04；2.工艺路线的制定2.1机械加工方法的确定1.微机电壳的底面较大，而且有平面度要求，可以采用洗削的加工方法进行加工；2.微电机壳的侧面采用洗削明显优于车削，因为由于工件不对称，旋转时离心力不平衡，车削影响精度；3.加工微电机壳的内筋时考虑经济成本，镗削优于磨削，故才用镗削的加工方法；4.底座的4-Φ8采用先钻孔，扩孔、铰孔的加工方法；5.筋上两侧均布的3-M5采用先钻孔后铰孔，再进行攻丝的加工方法；6.微电机壳外圆上的2-M4孔采用先钻孔后铰孔，再攻丝的加工方法完成；Φ10的通孔采用钻孔后铰孔的加工方法；2.2机械加工工艺路线的确定1.微电机壳的底面是零件图中诸多尺寸的基准，故优先加工底面，使其达到精度要求为后续的加工提供定位的基准面；2.微机电壳的两端面采用互为基准的方法加工，达到加工要求后为在其表面加工3-M4螺纹孔做准备；3.按零件的设计要求，钻底座上的4-Φ8的孔，为加工筋表面的定位提供定位的基准；4.以底面及其上的两孔进行一面两空的定位，镗削筋的内表面，使其中心到底面的距离满足零件的尺寸的要求；5.以一侧端面为基准面，加工微机电壳外圆上的2-M4螺纹孔和Φ10通孔；制造工艺学课设说明书2009.06.20-4-6.以底面及底面上的两孔进行一面两空定位，加工两端面上的3-M5螺纹孔；2.3拟定加工工艺路线工序ⅰ.机器砂型铸造毛坯；工序ⅱ.清砂，去飞边毛刺；工序ⅲ.退火处理工序ⅳ.粗铣底座下表面，铣尺寸11mm至8mm工序ⅴ.粗铣两侧面，铣尺寸117mm至114mm工序ⅵ.钻、铰通孔4-Φ8工序ⅶ.镗均布6内筋，尺寸95mm至102mm工序ⅷ.钻、攻丝2-M5螺纹孔，钻Φ10通孔工序ⅸ.钻、攻丝两侧3-M5螺纹孔工序ⅹ.去飞边毛刺，检验2.4选择加工设备和工艺装备附表如下：加工面机床机床型号刀具加工余量mm走刀次数底座下表面铣床X62三面刃铣刀32两侧面铣床X62三面刃铣刀324-Φ8通孔钻床Z525硬质合金钻—1均布6内筋镗床T68硬质合金镗71壁上2-Φ4螺纹孔，Φ10通孔钻床Z525硬质合金钻—1两侧3-Φ5螺纹口钻床Z525硬质合金钻—1制造工艺学课设说明书2009.06.20-5-2.5工序尺寸①底座下表面：加工余量3mm，两次走刀，底座厚度有11mm至9.5mm,然后由9.5mm至8mm,同时保证圆壁轴心至底面的高度63±0.1mm.②两侧面：加工余量3mm,均分只两侧面，一面一次走刀完成。第一次走刀使尺寸6.5mm变为5mm，第二次是尺寸115.5mm至114mm.③4-Φ8通孔：钻孔4-Φ7mm通孔，扩孔至4-Φ7.8mm,铰孔至4-Φ8mm④均布6内筋：粗镗尺寸95mm至100mm,半精镗尺寸100mm值102mm⑤圆壁上2-M4和Φ10通孔：钻孔2-Φ3.3，并攻丝至M4；钻通孔Φ10mm⑥两侧3-M5螺纹孔：一侧面钻3-Φ4.2孔，并攻丝至M5；另一侧面钻3-Φ4.2孔，并攻丝3.微电机壳夹具设计本小组共三人，工件微机电壳设计制造需要6道机械加工工序，我选的是第六道机械加工工序：加工两侧端面的3-M5螺纹孔，夹具的具体设计过程如下。3.1定位方案的确定基本定位方案为：1.微电机壳的底面为主要定位基准，限制工件的3个自由度；2.再以底面的两个对称分布的两个Φ8的光孔定位，采用一个圆柱销一3.个菱形销的定位方法，组合限制零件的另外3个自由度；4.定位完成后，工件的6个自由度都被限制，达到完全定位的目的。制造工艺学课设说明书2009.06.20-6-3.2定位误差的分析①基准不重合误差：工序基准为底座下表面，而设计基准为圆壁轴心，故有基准不重合误差。计算：基准不重合误差Δbc=-0.1-(-0.4)=0.3mm。②基准位置误差：定位基准为平面定位，其位置误差可忽略不计，即Δjw=0。故总的定位误差Δdb=Δbc+Δjw=0.3mm。Δdb0.4mm，满足工件的设计要求；3.3夹紧方案的确定1.钻床夹具的夹具体要承受较大的切削力，过要求有足够的强度、刚度和稳定性。故采用两个双向夹紧装置，对零件进行夹紧。2.钻床夹具通过定向键与钻床工作台T形槽的配合来确定夹具在铣床工作台上的夹紧与定位。3.4夹紧装置的确定采用双向夹紧装置，如下图：制造工艺学课设说明书2009.06.20-7-3.5夹具上标准零件的确定下列零件图纸上未注倒角及圆角都为2mm；3.5.1钻套及其间距的确定由于加工端面上的螺纹孔需要经过钻孔，铰孔，攻丝多个操作，故采用快换钻套，钻套设计图如下：1.快换钻套与钻模板的配合为H7/R6；其中刀具与钻模板的配合为H7/g6；2.查阅工艺设计手册之，钻套下沿与工件的距离h=0.8d～1.2d，所以h取5mm；制造工艺学课设说明书2009.06.20-8-3.5.2圆柱销的确定由于定位孔的直径为8mm，所以圆柱销的直径为8mm；设计图如下：制造工艺学课设说明书2009.06.20-9-3.5.3菱形销的确定由于定位孔的直径为8mm，所以菱形销的直径为8mm；设计图如下：制造工艺学课设说明书2009.06.20-10-3.5.4卡抓的确定经过查阅设计手册，卡爪的设计图如下：3.5.5钻模板的设计微机电壳的两端表面有均布的孔要加工，考虑到零件是大批大量加工，故采用钻模板加工，查阅机械设计手册，设计图如下：制造工艺学课设说明书2009.06.20-11-4.夹具座的零件图5.课设心得小节一、设计小结这是我大学期间，在学完机械制造工艺学之后一次夹具实践设计，要完成这次设计就必须灵活运用所学的课程知识，通过查阅各类工具书，设计出合格的夹具满足零件的加工要求。微电机壳是一个薄壁的零件，夹具设计时应该考虑薄壁件的变形，因而不能采用外圆定位，中和整个零件的加工要求，可以采用底面为主要定位表面进行加工。在这次课程设计中，使我懂得了运用学过的知识，把理论融入到实践中。以前在课本中不明白的夹具问题，也得到了彻底的解决。这次课程设计主要是根据要求设计工艺和某道工序的专用夹具。设计工艺与设计夹具，我都是第一次实践，经过老师的指导，与同学的讨论，我们都顺利的设计完成了。在设计过程中，用到了许多标准件，通过查阅专业的设计手册后，对这些标准件都有了初步的了解与认识，丰富了我的实践经历。这次绘图采用软件绘图代替传统的手工绘图，是我们意识到软件绘图的高效率以及修改速率。软件绘图时能够更加直观的表现出设计产品的三维特征，符合设计思路。通过这次绘图使我对solidworks有了更加深入的理解。在课程设计中，要成为一名优秀的设计人员，必须兼顾零件设计的方方面面，每一个细节都有可能影响零件的整体性能。2009年06月20日制造工艺学课设说明书2009.06.20-12-6．参考资料1.《械制造工艺学课程设计指导书》主编：陈蔚芳南航编制2．《机械精度设计与检测基础》主编：刘品哈工大出版社3.《机械制造手册》主编：李哲辽宁科技出版社4.《机械设计课程设计手册〉〉主编：吴宗泽、罗圣国高等教育出版社