机械制造工艺学课程设计

中北大学课程设计说明书学生姓名：任晓强学号：0602014221学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化题目：机械制造工艺学课程设计——杠杆零件的工艺规程及夹具设计指导教师：武文革职称:教授成云平职称:副教授2010年1月4日中北大学课程设计任务书2009/2010学年第1学期学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：任晓强学号：0602014221课程设计题目：机械制造工艺学课程设计——杠杆零件的工艺规程及夹具设计起迄日期：2010年1月4日～2010年1月23日课程设计地点：中北大学指导教师：武文革、成云平系主任：王彪下达任务书日期:2010年1月4日课程设计任务书1．设计目的：（1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理；机械设计、互换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：本次设计要求编制一个中等复杂程度零件（不少于10道工序，见附图）的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，绘制相关图纸，撰写设计说明书。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：（1）根据零件图，确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。（3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。（4）填写工艺文件：工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片。（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图1—2张。（6）撰写设计说明书。3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1．制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，填写工艺卡片、工序卡片。2．专用夹具设计。设计某道工序的专用夹具。3．撰写课程设计说明书一份（A4纸）。4．主要参考文献：[1]崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，2006.12[2]张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京:机械工业出版社，2006.1[3]孟少农，机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1991.9[4]艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社[5]李益明.机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版[6]赵家奇，机械制造工艺学课程设计指导书—2版.北京:机械工业出版社，2000.10[7]李云，机械制造及设备指导手册.北京:机械工业出版社，1997.85．设计成果形式及要求：提供课程设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求；被加工零件的零件图1张；毛坯图1张；夹具装配图1套；夹具主要零件图（通常为夹具体）1张；机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片1套。6．工作计划及进度：2010年1月4日~1月6日分析研究被加工零件，画零件图；1月7日~1月10日工艺设计：选择加工方案、确定工艺路线，画毛坯图，填写工艺卡片；1月11日~1月18日夹具设计，画夹具装配图及夹具主要零件图；1月19日~1月21日编写课程设计说明书1月22日答辩系主任审查意见：签字：年月日目录前言.......................................................................................................61.零件的工艺分析及生产类型确定........................................................71.1零件的作用...................................................................................71.2零件的工艺分析...........................................................................72.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图..............................................82.1选择毛坯.......................................................................................82.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图.......................................................83选择加工方法，制定工艺路线...........................................................103.1定位基准的选择.........................................................................103.2零件表面加工方法的选择.........................................................103.3制定工艺路线.............................................................................114.工序设计................................................................................................124.1选择加工设备和工艺装备..........................................................124.2确定工序尺寸..............................................................................135确定切削用量及基本时间...............................................................13·6.夹具设计................................................................................................22总结.....................................................................................................23参考文献...................................................................................................23前言大学四年的学习即将结束，在我们即将踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。我的课程设计课题目是套齿轮工艺编制与工装设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、机械制造工艺学、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。由于本人水平有限,设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方,为了共同提高今后设计设计的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.1.零件的工艺分析及生产类型确定1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆，用于传递力与扭矩，它的加工精度影响自身的传动精度甚至整个系统的传动精度。通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的地方有平面和孔，加工难度不大，本零件的工艺性较好。1.2零件的工艺分析从零件图上看来，知原图样的视图正确完整，尺寸和公差还有技术要求齐全。从加工表面上看来，毛坯采用铸件，部分加工表面是主要的工作表面。加工表面有：1）.零件的上、下端面（由图纸所示），粗糙度达到6.3。2）.Φ40孔上、下端面,要满足圆跳动公差为0.05。3）.内端面,精度要求较高,粗糙度达到3.2,用于连接固定其它部件.2.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图2.1选择毛坯根据零件图可知，零件材料为HT150，零件形状为异形件，且属中批及大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料.加工的表面比较少,而且形状比较复杂,故用铸件.2.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长203mm，宽38mm，高44mm，固最大轮廓尺寸为203mm。（2）选取公差等级CT查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围8～12级，取10级。（3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，查表得出，公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围E～G级，取F级。（5）求机械加工余量RMA对所有加工表面取同一个数值，查表，最大轮廓尺寸为203mm，机械加工余量等级为F级，得RMA数值为2mm。（6）求毛坯基本尺寸M12孔较小，铸成实心；4401.0mm两端面属于双侧加工R=F+2RMA+2CT=44+22+28.2=49.4mm18mm两端面属于双侧加工R=F+2RMA+2CT=18+22+28.2=23.4mm20H7mm孔属于内腔加工R=F-2RMA-2CT=20-22-24.2=14.8mm222.01.0mm属于内腔加工R=F-2RMA-2CT=22-22-24.2=16.8mm24H8mm属于内腔加工R=F-2RMA-2CT=24-22-24.2=18.8mm11mm一端面属于单侧加工R=F+RMA+2CTmm=11+2+22.2=14.1mm表1杠杆铸件毛坯尺寸公差与加工余量（mm）项目4401.0mm两端面18mm两端面20H7mm孔M12孔公差等级CT101010─加工面基本尺寸441820─铸件尺寸公差2.82.82.4─机械加工余量等级FFF─RMA222─毛坯基本尺寸49.423.414.803选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺规程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。本零件是带孔的杆状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），在加工零件的平面及钻孔时，都应该以孔作为定位基准，从而避免由于基准不重合而产生的误差。选择不需加工的面作为粗基准，选20mm孔及