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尾座体课程设计说明书精品

《机械制造工艺A》

课程设计说明书

专　　业：

　　机电一体化　　　

班　　级：

　　　13机电4　　　　

2.3定位基准选择......................................................................................................6

工序100：

扩孔粗精铰至Φ16H7孔..........................................................................13

工序110：

精铣基准面A..........................................................................................13

工序120：

精铣基准面B...............................................................................................13

工序130：

精铣右端面..................................................................................................13

工序140：

精铣圆柱体左右端面....................................................................................14

工序150：

精磨孔至Φ17H7...........................................................................................14

工序160：

配刮底面A和斜面B...................................................................................14

第五章总结............................................................................................14

第一章机械制造技术课程设计的基本要求及内容

1.1课程设计目的

“机械制造技术”课程设计是综合运用机械制造技术课程群知识，分析和解决实际工程问题的重要教学环节。

通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。

在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用相关手册和数据库。

1.2课程设计课题

已知：

零件材料为HT200，年产量Q=15000台/年，m=1件/台，属于大批量生产；试编制该零件机械加工工艺规程。

1.3课程设计要求

1）能熟练运用所学的基本理论，正确地解决一个零件在加工过程中的定位夹紧问题，进行零件加工工艺路线的合理安排。

合理的选择毛坯的制造方法、工艺设备及装备，正确选用切削用量，保证零件的加工质量。

2）学会使用各种资料，掌握各种工艺数据的查找方法及定位误差的计算方法，合理的确定工件的加工公差。

3）通过本次设计，使学生对零件加工工艺的编制及专用夹具设计有一个全面的了解，为毕业设计和以后的工作打下了良好的基础。

1.4课程设计工作量

1）绘制零件图、毛坯图

2）编制零件机械加工工艺规程

3）编写课程设计说明书

第二章零件图工艺性分析、毛坯图

2.1零件图分析

1.零件功用

该零件是工具磨床上的，φ17H6的孔与顶尖研配，底面和75°斜面与磨床工作台相连，通过φ14mm孔用螺栓将尾体作紧固在工作台上，主要固定顶尖，圆柱体形的部分有一个φ17H6孔，并且有一个M6的螺纹孔，顶尖穿过φ17H6的孔，将螺钉拧紧，这样顶尖就固定了。

2.零件工艺分析

尾座体零件图

尾座体共有三组加工表面，其中两组位置要求

（1）以14孔为中心的加工表面，这一组表面包括14mm的孔以及26×1的沉头孔和粗糙度为Ra=12.5μm的凹凸面。

（2）以基准面A为中心的加工表面，这一表面包括Ra=1.6μm的基准面A和基准面B,Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面和Ra=12.5μm的下端面。

（3）以17H6孔位中心的加工表面，这一组表面包括17H6的孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺纹孔，其中主要加工面为17H6的孔内壁.。

第二组和第三组加工表面有位置度要求：

φ17H6孔圆度公差为0.003mm

φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm

φ17H6孔中心与基准面A的平行度公差0.005mm

Φ17H6孔中心与基准面B的平行度公差0.005mm

由此分析，先加工第二组加工表面。

根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝，孔的精度要求高。

该零件属大批量生产，在加工时为了提高劳动效率、降低成本，设计加工零件需要设计专用夹具。

3.定位基准的选择

基面选择是工艺规程中的重要工作之一，基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证、生产效率得到提高；否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择：

对于像机床尾座这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的，这样可以使零件的各种加工余量得到保证。

对于一般零件而言，以加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以17的孔为粗基准可能造成位置精度不达标，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工的Φ35外圆表面和零件外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持Φ35两端作为主要定位面以消除五个自由度，再用一个支承板支承在前面用以消除一个自由度，达到完全定位。

用来加工工件的底面。

对于精基准而言，主要应考虑基准的重合问题。

这里主要以已加工的底面为加工的精基准。

这样可以使设计基准跟工艺基准重合，不再需要尺寸链的计算。

2.2毛坯选择

1.确定毛坯的制造方法

零件材料为HT200，考虑零件的形状，由于零件年产量5000件，属于大批量生产，故采用砂型铸造，对提高生产效率和保证质量有较好帮助。

此外要消除残余应力要安排人工时效.

2.确定总余量

（1）毛坯的最大轮廓尺寸：

毛坯名义尺寸：

105+3=108（mm）

毛坯最大尺寸：

108+1.8=109.8（mm）

毛坯最小尺寸：

108-1.8=106.2（mm）

粗铣后最大尺寸：

105+0.61=105.61（mm）

粗铣后最小尺寸：

105.61-0.22=105.39（mm）

精铣后尺寸即达到105（mm）。

（2）绘制毛坯图（如图1）

图1零件毛坯图

第三章械加工工艺路线确定

加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。

在生产纲领已确定为大批大量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，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，以便使生产成本下降。

3.2工顺序的安排

机械加工工序安排基本原则

1）基面先行。

工件的精基准表面，应安排在起始工序进行加工，以便尽快为后续工序的加工基准

2）先主后次。

先安排主要表面加工，后安排次要表面加工。

3）先粗后精。

先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工或光整加工。

4）先面后孔。

对于箱体、支架和连杆等工件，应先加工平面后加工孔。

工艺路线方案一：

工序01：

钻Φ15mm孔

工序02：

粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面

工序03：

粗铣2×2的槽

工序04：

粗铣基准面B

工序05：

粗铣凸台面

工序06：

钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔

工序07：

钻孔，扩孔和攻M6的螺纹

工序08：

粗铣圆柱体左右端面

工序09：

粗铣右端面

工序10：

粗、精磨Φ17H6孔

工序11：

精铣基准面A

工序12：

精铣基准面B

工序13：

精铣2×2的槽

工序14：

半精铣圆柱体左右端面

工序15：

半精铣右端面

工序16：

车Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺

工序17：

检查

工艺路线方案二：

工序01：

粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面

工序02：

粗铣2×2的槽

工序03：

粗刨基准面B

工序04：

钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔

工序05：

粗铣凸台面

工序06：

钻Φ15mm孔

工序07：

车M6螺纹

工序08：

粗铣圆柱体左右端面

工序09：

粗铣右端面

工序10：

粗、精磨Φ17H6孔

工序11：

精铣基准面A

工序12：

精刨基准面B

工序13：

精铣2×2的槽

工序14：

半精铣圆柱体左右端面

工序15：

半精铣右端面

工序16：

车Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺

工序17：

检查

工艺方案的比较与分析

  上述两个方案的特点在于：

方案一是先加工Φ17H6孔，然后加工基准面A和B；而方案二是先加工基准面A和B，后加工Φ17H6孔。

经比较，方案一能保证Φ17H6孔中心线到基准面A和B的距离，符合位置度的要求。

方案二就不一定能确保Φ17H6孔到基准面A和B的距离，因此不满足位置度要求。

所以，可以知道，方案一优于方案二。

但是，方案一中有许多不合适的工序，比如，钻孔之前要先铣端面，还有，基准面B要刨削。

凸台面先加工，然后钻孔等等。

所以，修改后确定工艺如下：

具体的工艺路线：

工序10：

钻Φ15mm孔。

孔壁公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序20：

粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面基准面A粗铣2mm至105.85mm底面A的公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

底部的凹槽面的公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序30：

粗铣基准面B。

斜面B粗铣2mm，斜面B的公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序40：

粗铣圆柱体左右端面。

圆柱左右端面粗铣1.3mm至81.4mm，圆柱左右端面公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序50：

粗铣右端面。

右端面粗铣1.3mm至152.7mm，右端面公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序60：

粗铣凸台面。

台面公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序70：

铣2×2的槽。

槽面公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序80：

钻孔和攻M6的螺纹。

螺纹孔公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序90：

钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔。

孔壁和沉头孔壁公差等级为IT12，表面粗糙度为12.5mm。

工序100：

扩孔，粗铰，精铰至Φ16H7孔。

公差等级为IT7，表面粗糙度为6.3mm。

工序110：

精铣基准面A。

基准面A精铣0.85mm至105mm，基准面A公差等级为IT7，表面粗糙度为1.6mm。

工序120：

精铣基准面B。

基准面B精铣0.85mm，基准面B公差等级为IT7，表面粗糙度为1.6mm。

工序130：

精铣右端面。

右端面精铣0.7mm至152mm，右端面公差等级为IT12，表面粗糙度为6.3mm。

 工序140 ：

精铣圆柱体左右端面。

左右端面精铣0.7mm至80mm，右端面公差等级为IT12，表面粗糙度为6.3mm。

工序150：

精磨孔至Φ17H7。

精磨1mm，孔壁公差等级为IT3，表面粗糙度为0.4mm。

工序160：

锪Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺

工序170：

配刮底面A和斜面B。

  工序180：

检查

第四章零件加工工序设计

工序10：

钻孔至Φ15

（1）刀具选择：

直径为15mm的通用麻花钻；材料：

高速钢；基本参数：

d=15mm，k=2.30mm，q=13.95mm，b=8.85mm，f=1.00mm，（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—26）

（3）切削用量的选择

切削用量的选择就是合理确定刀具的切削速度υ、进给量f和背吃刀量ap.

本工序为铣平面。

已知加工材料为HT200铸件，机床为铣床，工件装夹在专用夹具上。

吃刀深度

f=0.35mm/rv=0.35m/s

工序20：

加工A面加工要求：

粗糙度1.6；配刮10~13/25*25。

（1）刀具选择：

套式立铣刀；材料：

YG8；基本参数：

D=80mm，L=45mm，z=8

（2）加工余量：

6mm；表面粗糙度：

Ra=5~20；经济精度：

IT12； 公差：

0.4mm

（3）加工长度L=152mm;吃刀深度

;进给量f=2.7mm/r;主轴转速n=600r/min;切削速度v=420m/min

工序25;粗铣圆柱体左右端表面

（1）加工余量：

0.7mm；表面粗糙度：

Ra=2.5~10；经济精度：

IT10；公差：

0.1mm

（2）刀具选择：

套式端铣刀;材料：

YG8；基本参数：

D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8

（3）加工长度L=90mm ； 吃刀深度ap=0.7mm；进给量f=1.2mm/r。

主轴转速n=1183r/min；切削速度v=380m/min。

（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—83）。

工序30粗铣B面加工要求：

粗糙度1.6，与A面有夹角。

（1）加工余量：

4mm，分两次加工；表面粗糙度：

Ra=5~20； 经济精度：

IT12； 公差：

0.4mm

（2）

（2）加工长度L=90mm；吃刀深度ap=2mm；进给量f=0.15mm/r主轴转速n=550r/min；切削速度v=145m/min

工序40：

粗铣工件右端面加工要求：

粗糙度Ra=6.3

（1）加工余量：

2.6mm分两次加工;表面粗糙度：

Ra=5~20; 经济精：

IT12; 公差：

0.25mm

（2）刀具选择：

套式端铣刀;材料：

YG8；基本参数：

D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8

加工长度L=90mm； 吃刀深度ap=1.3mm；进给量f=2.8mm/r；主轴转速n=600r/min；切削速度v=380m/min

工序50：

 粗铣凸台面加工要求：

粗糙度Ra=12.5

（1）加工余量：

4mm分两次加工；表面粗糙度：

Ra=5~20 ；经济精度：

IT12公差：

0.25mm；

（2）刀具选择：

套式端铣刀;材料：

YG8；基本参数：

D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8

（3）加工长度L=40mm；吃刀深度ap=2mm；进给量f=1.2mm/r；主轴转速n=600r/min；切削速度v=373m/min。

（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—83）

工序60：

钻Φ14孔加工要求：

直径14mm；粗糙度Ra=12.5；沉头孔粗糙度为12.5。

（1）刀具选择：

直径为14mm的通用麻花钻；材料：

高速钢钻头； 基本参数：

d=14mm，k=2.20mm，q=13.00mm，B=8.25mm，f=1.00mm，

（2）吃刀深度ap=7mm；进给量f=0.42mm/r；主轴转速n=210r/min；切削速度v=13m/min。

（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—26）。

工序70：

锪Φ26×1的沉头孔

（1）经济精度：

IT11；（见《机械制造工艺学》表1—15）公差：

0.11mm；（见《互换性与测量技术基础》表3—2）

（2）刀具选择：

带可换导柱椎柄平底锪钻；基本参数：

L=180mm l=35mm

表面粗糙度:

Ra=5~80；（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—46）。

工序80：

扩孔至Φ16.5

（1）加工余量：

1.5mm表面粗糙度：

Ra=10~40 经济精度：

IT12公差：

0.18mm

（2）刀具选择：

直径为16.5mm的标准扩孔钻；材料：

YG8；基本参数：

d=16.5mm，

L=223mm，l=125mm，（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—41）；

（3）切削用量的选择

切削用量的选择就是合理确定刀具的切削速度υ、进给量f和背吃刀量ap.本工序为铣平面。

已知加工材料为HT200铸件，机床为铣床，工件装夹在专用夹具上。

吃刀深度ap=0.75mm;进给量f=0.55mm/r；主轴转速n=280r/min；切削速度v=15m/min。

工序90：

精铣A面

（1）加工余量：

0.85mm；表面粗糙度：

Ra=0.63~5;经济精度：

IT7； 公差：

0.04mm

（2）加工长度L=152mm;吃刀深度

;进给量f=1.2mm/r;主轴转速n=1183r/min;切削速度v=280m/min

工序100：

精铣B面

（1）加工余量：

0.85mm；表面粗糙度：

Ra=0.63~5；经济精度：

IT7；公差：

0.04mm

加工长度L=90mm；吃刀深度ap=0.85mm；进给量f=0.4mm/r;主轴转速n=1183r/min；切削速度v=180m

工序110：

攻M6螺纹加工要求：

螺纹直径为6mm

（1）表面粗糙度：

Ra=5~80； 经济精度：

IT12；公差：

0.12mm

（2）刀具选择：

直径为5.80mm的通用麻花钻；材料：

高速钢钻头；基本参数：

d=5.80mm，k=1.00mm，q=5.40mm，B=3.50mm，f=0.55mm，（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—26）工序120：

粗铰Φ16.8孔

（1加工余量：

0.3mm表面粗糙度：

Ra=1.25~10 经济精度：

IT9公差：

0.043mm

（2）刀具选择：

直径为16.8mm的直柄机用铰刀；材料：

YG8；基本参数d=16.8mmL=175mm，

（3切削用量的选择

切削用量的选择就是合理确定刀具的切削速度υ、进给量f和背吃刀量ap.本工序为铣平面。

已知加工材料为HT200铸件，机床为铣床，工件装夹在专用夹具上。

吃刀深度ap=0.15mm；进给量f=1.1mm/r；主轴转速n=250r/min；切削速度v=14m/min

工序130：

精铰孔至Φ16.95

（1）加工余量：

0.15mm；表面粗糙度：

Ra=0.32~5；经济精度：

IT7；公差：

0.011mm

（2）刀具选择：

直径为16.95mm的直柄机用铰刀；材料：

YG8；基本参数：

d=16.8mmL=175mm，l=25mm,d1=14mm（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—52）

（3）切削用量的选择：

切削用量的选择就是合理确定刀具的切削速度υ、进给量f和背吃刀量ap.

本工序为铣平面。

已知加工材料为HT200铸件，机床为铣床，工件装夹在专用夹具上。

吃刀深度ap=0.075mm；进给量f=0.5mm/r；主轴转速n=300r/min；切削速度v=18m/min

工序140：

配研

（1）加工余量：

0.05mm；表面粗糙度：

Ra=0.32~0.65； 经济精度：

IT6；公差：

0.008mm

（2）刀具选择：

研棒

锪Φ17H6孔1×45°倒角表面粗糙度:

Ra=5~80；（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—46）经济精度：

IT11；（见《机械制造工艺学》表1—15）公差：

0.11mm；（见《互换性与测量技术基础》表3—2）

（3）刀具选择：

带可换导柱椎柄锥面锪钻；基本参数：

L=180mm l=35mm

工序150：

配刮A面

（1）加工余量：

0.15mm；表面粗糙度：

Ra=0.32~0.65（见《机械加工工艺设计实用手册》表12—82）

工序160：

检查

第五章总结

为期两周的机械制造工艺学课程设计即将结束了，两周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这两周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD、CAxA等制图软件，为我们的毕业设计打下了好的基础。

课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。

因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。

由于缺乏经验，我们对工件的的形状概念存在很大的抽象，仅仅靠资料上的说明是不够的，因此，让我们深刻认识到理论应该结合实际，我们应该多一点实践操作，多下工厂去实习。

大学的学习都有一个铺垫过程，任何一个环节都可能在以后得到应用。

可惜，教训来得太迟了。

我们希望通过最后这个内容告诫我以后的学弟学妹们，不要忽视学校安排的任何学习内容，不仅要踏踏实实学好课堂知识，对于实习也要提高重视，不要以为时实习是课外内容，它是对课堂所学知识的补充、加深与应用，。

最后，衷心的感谢易彪老师的精心指导和悉心帮助，感谢给予我们无私帮助的同学，使我们顺利的完成此次设计。

谢谢！

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参考文献

[1]郭彩芬.机械制造技术.机械工业出版社，2009.

[2]郭彩芬.机械制造技术课程设计指导书.机械工业出版社，2010.

[3]段明扬.现代机械制造工艺设计实训教程.广西师范大学出版社，2007.

[4]李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1999。

[5]艾兴.切削用量简明手册.机械工业出版社，2000。

[6]王光斗.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，2000。

[7]龚定安.机床夹具设计原理.化学工业出版社，2003。

[8]华楚生.机械制造技术基础.重庆大学出版社，2000。

[9]王先逵，李旦卷.机械加工工艺手册.机械工业出版社.2006年

[10]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.机械工业出版社.2004年

[11]周宏甫.机械制造技术基础.高等教育出版社.2004年

[12]艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.机械工业出版社.1994年

[13]周昌治.机械制造工艺学.重庆大学出版社.2000年