机械制造工艺学课程设计书

机械制造工艺学课程设计书要求应先将设计基准、公共基准先行加工,故选择平面B为粗基准精基准的选择:平面A既是装配基准又是设计基准,用它作为精基准，能使加工遵循基准重合”的原贝I,其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循基准统一”的原则另外,A平面面积较大,定位较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠,操作方便

2、确定零件各表面加工方法根据零件图上标注的各加工表面的技术要求，查〈机械制造工艺设计简明手册》表

1.4-6至

1.4-22,经过对各个加工方案的加工方法如下表【2】表5—1零件表面加工方法加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方法Ra/um平面A IT

81.6粗铳一精铳平面B IT

812.5粗车一半精车凸台右端面IT

1212.5粗铳凸台左端面IT

111.6粗车一半精车一精车凸台外圆面IT

93.2粗车一半精车凸台内圆面IT

81.6粗镶一半精链一精镶孔

①13F8IT

81.6钻一粗较一精较孔

①5H7IT

71.6钻一粗较一精较孔中9IT

1212.5钻孔

①12IT

1212.5钻

3、工序的集中与分散由已知,零件的生产规模为大批量生产,初步确定工艺安排的基本倾向为:加工过程划分阶段,工序都要集中,采用工序集中能够减少工件的装夹次数,在一次装夹中能够加工许多表面,有利于保证各表面之间的相互位置精度加工设备主要以专用设备为主,采用专用夹具,这样生产质量高,投产快,生产效率高除此之外,还应考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降

4、工艺顺序的安排1机械加工顺序

①遵循”先基准后其它”的原则，首先加工精基准,即在前面加工阶段先加工端面同时考虑位置度要求,左右端面互为基准重复加工【3】

②遵循先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序

③遵循先主后次”的原则，先加工主要左右端面和圆孔表面,后加工次要表面凸台内圆面和各种小孔及倒角

④遵循”先面后孔”的原则，先加工端面，后加工孔2辅助工序【5】毛坯铸造成型后,应对铸件毛坯安排请砂工序,并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验,然后再进行机械加工在对零件的所有加工工序完成之后，应安排去毛刺、清洗、终检工序

5、制定工艺路线与选择⑴工艺路线一:工序号工序内容定位基准铸造时效清洗检查毛坯10粗铳平面A凸台右端面20粗铳凸台右端面平面A30钻孔

①13F8平面A,凸台外圆面40粗车凸台外圆面和左端面平面A,O13F8孔50粗镇凸台内圆面凸台右端面和外圆面60粗车B面凸台右端面和孔

①13F870精铳A面凸台右端面80粗较、精较孔

①13F8平面A、凸台外圆面90平面A、孔

①13F8半精车凸台外圆面、左端面，精车左端面100半精链、精链凸台内圆面凸台右端面、外圆面110半精车B面凸台右端面、孔

①13F8120凸台右端面、外圆面钻、粗较、精较孔

①5H

7、倒角130钻孔3x09凸台右端面、孔2x

①5H7140钻孔2x012凸台右端面、孔2x

①5H7150去锐边、毛刺160清洗170终检入库⑵工艺路线二:工序号工序内容定位基准铸造时效清洗检查毛坯10粗铳凸台右端面平面A20粗铳平面A凸台右端面30钻孔

①13F8平面A,凸台外圆面40粗链凸台内圆面凸台右端面和外圆面50粗车B面凸台右端面和孔中13F860粗车凸台外圆面和左端面平面A,O41H8孔70精铳A面凸台右端面80粗较、精锐孔

①13F8平面A、凸台外圆面90半精链、精镶凸台内圆面凸台右端面、外圆面100半精车凸台外圆面、左端面，精平面A,

①41H8孔车左端面110半精车B面凸台右端面、孔中13F8120凸台右端面、外圆面钻、粗钱、精较孔

①5H

7、倒角130钻孑L3x09凸台右端面、孔2x

①5H7140钻孔2x012凸台右端面、孔2x

①5H7150去锐边、毛刺160清洗170终检入库⑶工艺路线三:工序号工序内容定位基准铸造时效清洗检查毛坯10粗铳平面A凸台右端面20粗铳凸台右端面平面A30钻孔

①13F8平面A,凸台外圆面40粗车凸台外圆面和左端面平面A,O13F8孔50粗镶凸台内圆面凸台右端面和外圆面60粗车B面凸台右端面和孔

①13F870凸台右端面、外圆面钻、粗较、精较孔

①5H

7、倒角80钻孔3x09凸台右端面、孔2x

①5H790钻孔2x012凸台右端面、孔2x

①5H7100精铳A面凸台右端面110粗较、精钱孔

①13F8平面A,凸台外圆面120半精车凸台外圆面、左端面，精平面A,013F8孔车左端面130半精镇、精镶凸台内圆面凸台右端面、外圆面140半精车B面凸台右端面、孔

①13F8150去锐边、毛刺160清洗170终检入库4工艺路线分析比较一般情况下，最重要的、要求最高的加工表面应在精基准完成之后再进行加工，以方便其精度的达到工艺路线一是先完成所有平面的粗精加工最后再进行钻孔粗精加工没有分开,工件的内应力很大,加工之后工件变形会很大程度地影响零件的几何精度,定位基准不如路线二来得准确,再综合加工精度要求,装夹便利与否等因素的影响,确定加工路线三

6、加工设备及工艺装备的选择工序内容工艺装备加工设备工序号10粗铳平面A YG6硬质合金面铳刀、立式铳床X61W游标卡尺20粗铳凸台右端面YG6硬质合金面铳刀、立式铳床X61W游标卡尺30钻孔

①12高速钢钻、卡尺、钻立式钻床Z525模板粗车凸台外圆面YG6硬质合金车刀、游卧式车床标卡尺CA614040粗车凸台左端面YG6硬质合金车刀、游卧式车床标卡尺CA614050粗镇凸台内圆面硬质合金链刀、游标卧式链床T618卡尺60粗车B面硬质合金车刀、游标卧式车床卡尺CA6140高速钢钻、游标卡尺、摇臂钻床钻2个孔中

4.8,倒角钻模板Z3025X10B粗钱至

①

4.9较刀、塞尺摇臂钻床70Z3025X10B精校至中5H7较刀、塞尺摇臂钻床Z3025X10B80钻三个孔中9高速钢钻、游标卡尺、摇臂钻床钻模板Z3025X10B90钻两个孔

①12高速钢钻、游标卡尺、摇臂钻床钻模板Z3025X10B100精铳A面YG6硬质合金面铳刀、立式铳床X61W游标卡尺110粗钱至

①

12.95较刀、塞尺立式钻床Z525精校至中13F8较刀、塞尺立式钻床Z525120半精车凸台外圆面卧式车床CA6140硬质合金车刀千分尺半精车左端面硬质合金车刀、千分卧式车床尺CA6140精车左端面硬质合金车刀、千分卧式车床尺CA6140130半精链凸台内圆面硬质合金镶刀、塞卧式镜床T618尺精镶凸台内圆面卧式键床T618硬质合金车堂刀、塞尺140半精车B面硬质合金车刀、游标卧式车床卡尺CA6140150去锐边,毛刺平铿160清洗清洗机170终检入库百分表、卡尺、塞规

7、确定工序间加工余量、工序尺寸查参考文献【2】，表

2.3—1到表

2.3—21,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，确定工序间加工余量如下表示】工序工步工步内容工序尺寸加工余量号号101粗铳平面A

272.0201粗铳凸台右端面

263.0301钻孔

①13F8至

①12012*812（直径）401粗车凸台外圆面54幻2（直径）2粗车凸台左端面

2.0zrO0-

0.12c+

0.25姆501粗链凸台内圆面吸/Q4（直径）17+

0.18601粗车B面1/

2.0701钻孔至

①

4.

804.8对

24.8（直径）2粗较孔至

①

4.

94.9产

0.1（直径）3精较孔至

①5H7姬尸

20.1（直径）801钻三个孔中9至

①909对§9（直径）901钻两个孔中12至

①12012和812（直径）1001精铳A面5±

0.1011101粗较

①13F8至

①

12.95^

12.95；

00430.95（直径）/1+

0.0432精校至中13F

80.05（直径）贝3Q+o16j

0.0301201半精车凸台外圆面

0.1（直径）55°2半精车左端面

0.

50.033精车左端面5±

0.

10.51301半精镶凸台内圆面“40对

1.0（直径）2精舞凸台内圆面041产

1.0（直径）1401精车B面18±

0.

031.

08、计算切削用量

（一）工序10:粗铳平面A⑴切削深度与=

2.0频⑵确定进给量X61W型铳床的功率为

4.5KW查〈切削用量简明手册＞表

3.

5.O硬质合金面铳刀YG6的每齿进给量工=

0.

140.24利初z,取=

0.14mm/〜f_z3铳削速度本工序采用YG6硬质合金铳刀，4=125mm,齿数Z=12查〈切削用量简明手册》表

3.16取切削参数匕=110加/min则1000匕1000x110八1/.=--------=-------------=

280.Ir/min乃xl257rd查〈切削用量简明手册＞表

3.29知X61W型铳床的转速n=255r/min故实际切削速度x125x255cc/.7rdnV.=-----=-----------------=

88.36m/min610001000工作台的每分钟进给量为【4】工z〃=

0.14x12x255=

428.4mm/minf-n查〈切削用量简明手册〉表

3.29,X61W型铳床的进给量390mm/minv-f二工序40:工步1:粗车凸台外圆面⑴切削深度与=

2.

0.2确定进给量查〈切削用量简明手册＞表

1.4,进给量f=

0.

60.8mm/r查〈切削〜o用量简明手册》表

1.31,CA6140卧式车床技术参数,取进给量f=

0.66mm/r3确定切削速度查〈切削用量简明手册＞表

1.11,参考选取切削速度57m/mino切削速度修正系数院二

0.65,除二

0.92,4广

0.8,0,3二

1.0（查〈切削用量k=l.T简明手册〉表

1.28）/•Z==57x

0.65x

0.92x

0.8=

34./min C-•rv kImtlOOOv;1000x

34.

1.n=-------L=------------=

187.14r/min兀万x58D查〈切削用量简明手册〉表

1.31,得CA6140车床的转速n=200r/mino故实际切削速度乃x58x

200.7iDnV.=-----=----------------=36m/min610001000

（三）工序70工步1钻孔至

①

4.8由工件材料为QT60—2,高速钢钻头,查表

2.7高速钢钻头钻孔时的进给量参考选取进给量f=

0.18^

0.22mm/min取f=

0.2mm/mino查〈切削用量简明手册＞表

2.15（高速钢钻头钻灰铸铁时的切削速度）参老H先取切削:束席”=14m/min八3Z=

4.8/77/71a7rdn＞7x

4.8x735一八0/・n=------=--------------=

11.08w/min•10001000••工步2:粗钱孔中5H7至

①

4.9查〈切削用量简明手册》表

2.11,取进给量f=

0.3mm/ro查〈切削用量简明手册〉表

2.24,取切削速度匕=4初min o切削深度P=

0.而加则1000V1000x4re/.=--------=-----------=

259.8r/min兀乃x

4.9d机械制造工艺学课程设计书题目机油泵体加工工艺拟定及钻

①5孔专用夹具设计学院机械工程及自动化系机制专业机械设计制造及其自动化班级机制2班学号学生姓名:张绿枝起止日期:.日期3——.

09.21指导教师:黄敏纯目录查摇臂钻床Z3025X10B说明书，取转速n=250r/min故实际o切削速度:乃x

4.9x250~/.rrdnv.=-----=----------------=

3.85m/minc10001000工步3精较孔

①5H7至中5H7查〈切削用量简明手册〉表

2.11,取进给量f=

0.4mm/r查〈切削用量简明手册〉表

2.24,取切削速度匕=4加min背吃刀量4=

0.1«wn则1000v1000x

4.一,.〃=-------=------------=255〃/mins兀乃x5d查摇臂钻床Z3025X10B说明书,取转速n=250r/min故实际切o削速度:万x5x250~.7rdnV.=---=---------=

3.93m/minc

100010009、基本时间的计算一工序10:粗铳平面A查【2】〈机械制造工艺设计简明手册》得此工序机动时间计算公式/+4+/.1二——!__二finz5d+1-2=

0.5x125+

264.5mmL=

0.Z=2mm2l=100mm100+2+

64.5_/+4+/2=

0.39inin=23s-I~~

428.4~~fmz因此:二工序40,工步1:粗车凸台外圆面为:查〈机械制造工艺设计简明手册》,得此工序机动时间计算公式主偏角=90°.・.4=2〜3取/尸3nlm查〈机械制造工艺设计简明手册》表

6.2-2得:/=5mm3=35取值5mm1〜23+5+21=

0.22min=13s

0.66x200又l=21mm,1=1三工序70工步1查〈机械制造工艺设计简明手册》表

6.2-5得机动时间计算公式/+/]+/t.=-----!——二7a/.=y喇+1-2=

2.5Qg45°+1—2=

4.5_44+4+5=

0.1min=6s-

0.2x735工步2:查〈机械制造工艺设计简明手册》表

6.2-5得:机动时间计算公式4=4,即_/+/]7-M

4.9L=5mm,人=------=

4.45mmF

24.45+4+5=

0.18min=

10.8s

0.4x2502工步3:/+/]+查〈机械制造工艺设计简明手册》表

6.2-5得:l=5mm,4=7+2=

4.5mm Z=4mm JN945+4+5=

0.135min=

8.Lv

0.4x250因此此工序的机动时间为

8.Is

五、夹具的设计本次设计的夹具为第70道工序一一钻,较2X05H7孔，倒角

0.5x45°o该夹具适用于摇臂钻床Z3025X10B

1、确定设计方案此道工序要加工的两个孔中5H7均为平面A上,且与平面A垂直按照基准重合原则并考虑到已加工表面的因素又为了避免钻头的引偏,2X05H7孔应该从A面加工,这就要求钻孔时A面必须朝上因此，必须以凸台右端面进行定位一个凸台面限制了三个自由度,其余三个自由度也必须限制用哪种方案更合理呢？方案一在孔中13F8中插入一个定位销限制工件沿平面A方向上的两个移动,再以一个圆柱销定位外轮廓，限制其转动【7】方案二以凸台外圆面定位,加一个V形块，限制其沿平面方向的移动由于外轮廓为不规则图形加一圆柱销，限制其绕垂直于平面A方向的旋转【8】考虑到工件夹紧,方案1,夹具的夹紧机构设计困难,很容易发生干涉或产生倾覆力矩而方案二，若往凸台内圆面底部施加夹紧力则不存在上述问题因此夹具设计选择方案二

2、计算夹紧力并确定螺杆直径查〈机械加工工艺手册＞表

2.4—69,得切削力计算公式=

9.81x

42.74/0%/N=

9.81x

42.7x O.40-8x1=1006NFf查〈机床夹具图册〉,取安全系数K=3,故实际夹紧力%=%K=1006x3=3018N查〈机床夹具图册〉,可知,一个M10的螺栓能承受3018N的许用夹紧力，因此用M10的螺栓完全能够满足强度要求但从夹具的刚度及整体结构的对称性考虑,这里选用M16的双头螺柱

3、定位精度分析两个

⑦5H7的孔是在一次装夹下完成加工的,它们之间的位置精度由钻模板保证因为两孔中心轴线距设计基准半径值为35,未注公差按普通精度等级8级来算,公差值为

0.039,夹具公差取工件公差的1/3,即夹具公差尺寸为土

0.013考虑到实际操作装配时,角度和半径的测量不方便,将其转化为水平方向横纵坐标值查参考文献6,取其尺寸公差为±

0.01mm对于V形块定位凸台外圆面,查参考文献［7］可知,安装尺寸T:P_________N-sin a/2tancr/2其中D=53m叫H=16,N=40因此安装尺寸T=

23.5mm定位误差二

0.0741=

0.08mmA/w21sina/2,---------------7---------r+121sin120/2J参考〈机床夹具设计图册》,取各配合公差如下:衬套与夹具体模板的配合区〃6H7粗较、精较孔钻套与夹具衬套配合而钻、较孔时刀具与导套内孔的配合为里〃6

六、心得体会及谢辞实践害死检验真理的唯一标准经过了为期三周的机械制造工艺课程设计,让我充分认识到了这一点许多原本自己认为是很可行的东西到了实际应用中往往是不合理的,不恰当的只有你真真正正站在一个实际操作者的角度上去看,去想,去发现，你才能将工艺做的更好,更具有实际可行性在设计过程中,我们遇到了这样或者那样的问题，例如工程参数的获取,技术要求的提法,工艺结构的优劣等就是在经历了这样或者那样的问题的困扰之后,我们才真真正正明白了许多原本没有弄明白搞清楚的道理我想，一个问题，只有当你真正犯下错误,并为之而付出巨大努力改正之后,它的答案才会让你终生难忘,刻骨铭心经过此次课程设计,我对机械工艺有了更近一步更深刻的体会,考虑问题,不但要准确更要全面有事被你忽略的细节问题也会造成打的损失在此次课程设计过程中，最令我难忘的一个人莫过于黄敏纯老师了特别是她身上那股为知识而痴狂的热情,让我明白了一个道理:成功,其实就是忘我的投入，不知疲倦的付出黄老师辅导学生的热情与投入的画面常常在我脑海中浮现特别是她每次早上过来辅导学生,一直坚持到下午一点所有的学生几乎都走光了,黄老师还在热情的为留下的几个同学解读工艺问题在她特别忙，没法到教室的时候,还经常打电话到教室咨询相关情况我想，此次课程设计如果没有老师的帮助是不可能如此顺利的完成的衷心地感谢老师无私的帮助！

七、参考文献

1、张龙勋〈机械制造工艺学课程设计指导书〉机械工业出版社，.

92、李益民〈机械制造工艺设计简明手册》机械工业出版社，.

63、〈机械制造工艺学简明设计手册》机械工业出版社，.

94、肖刚〈切削用量简明手册＞机械工业出版社，

1999.

105、赵如福〈金属切削加工工艺人员手册》上海科学技术出版社.

126、孟宪栋〈机床夹具设计图册》机械工艺出版社

1990.

87、王光斗〈机床夹具设计手册》上海科学技术出版社

19948、肖继德〈机床夹具设计〉机械工业出版社

1990.

89、艾兴、肖诗纲〈切削用量简明手册》机械工业出版社

1990.

810、李洪〈机械加工工艺手册》北京出版社1990文档仅供参考文档仅供参考

一、摘要〈机械制造工艺学〉是一门综合性和实践性很强的课程,〈机械制造工艺学〉课程设计是该课程教学中的一项很重要的内容其综合了〈机械制图〉、〈机械制造工艺学〉、〈工程材料〉、〈机械设计〉、（CAD/CAM〉等专业基础课和主要专业课本次课程设计主要针对机械制造工艺学和工程材料课程的运用，同时也有对刀具和切屑知识的综合因此,这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合复习同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，是一次我们实际运用知识解决问题能力的训练经过此次课程设计,要达到以下几方面的锻炼

1、进一步加深对机械制造工艺学等课程理论知识的理解；

2、能合理选择切削用量,经过查阅相关手册,掌握获得工程数据的方法，提高收集信息、对信息进行价值判断、信息整理、信息加工的能力；

3、掌握制订机械加工工艺规程的原则、步骤和方法；

4、掌握机床夹具设计的基本原理、方法及步骤，进一步提高工程设计能力；

5、能对零件机械加工中影响质量、生产率和经济性因素进行综合分析；

6、编写技术文件的能力

二、零件的分析

1、零件的用途机油泵是不断把发动机油底壳里的机油送出去以达到润滑发动机各个需要润滑的零部件的目的机油泵泵体在整个机油泵中起着很重要的作用泵体的尺寸精度、表面粗糙度直接影响机油泵的工作稳定性和泵的寿命零件的技术要求

1、正火处理硬度为HBS255-321;

2、正火后的显微组织基件为85%以上的珠光体,石墨呈球状或团状,允许少量呈团体状,磷共晶少于

1.5%,渗碳体少于

1.5%;

3、孔中41H8与孔

①13F8的中心线不平行度允许误差为

0.015mm;

4、A面与B面相对中13F8孔的不垂直度允差

0.02mm;

5、A平面的不平度允许误差

0.02mm

6、铸件内部不允许有气孔、疏松、裂纹夹渣等缺陷；

7、去锐边、毛刺

2、零件的工艺分析由零件图可知,其材料为QT60—2,即球墨铸铁该材料有较高的强度韧性和耐磨性,适用于承受较大的应力,受力复杂,综合力学性能要求较高的零件该零件上的主要加工面为A面、B面、凸台外圆、凸台左端面、凸台右端面，凸台内圆面和中13F

8、2x

①5H

7、2xO92x012孔、由参考文献［2］中有关孔和面的加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知,上述技术要求是能够达到的,零件的结构工艺性也是可行的,该机油泵体位置公差要求严格,部分加工面需要专用夹具进行加紧定位

三、确定毛坯、画毛坯一零件合图

1、确定毛坯种类零件材料采用QT60—2,具有较高的抗拉、抗压强度、良好的铸造性、耐磨性和可切削加工性考虑到铸造能够铸造内腔，外形很复杂的毛坯,加工灵活性很大,铸造成本低,故选用铸件毛坯

2、确定零件生产类型根据零件材料确定毛坯为铸件又由题目已知零件的生产纲领为5500件/年经过计算,该零件的质量约为1kg,有参考文献［2］表

1.1—2表

1.1—3可知,其生产类型为大批生产毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型（参考文献【2】表

1.3—1）有由于零件的内腔孔中41H8需要铸出，故还应该安放型芯另外,为消除残余应力，铸造后应安排人工时效参考文献【2】表

2.2—5该种铸件的尺寸公差等级CT为810级加工余量等级MA为G级故〜取CT为9级MA为G级【2】o

3、确定毛坯尺寸及机械加工总余量铸件的尺寸公差等级CT为9级，加工余量等级为G级由参考文献【2】表

2.2—4,可知毛坯尺寸及机械加工总余量如下表所/K表四一1毛坯尺寸及机械加工总余量加工表面基本尺寸铸件尺寸公机械加工余铸件尺寸差量A面

261.

83.

029.0±

0.9B面

181.

73.

021.0±

0.85凸台左端面

51.

53.

08.0±

0.75凸台右端面

261.

83.

029.0±

0.9凸台外圆面

0532.

02.5

①48±

1.0凸台内圆面

0412.

02.5036±

1.

04、设计毛坯图1确定铸造斜度由参考文献【2】确定砂型铸造该零件毛坯的斜度为1°3,〜圆角半径为R2R3〜2确定分型面【3】以右端面为铸造分型面3毛坯热处理为消除铸造内应力，改进工件切削性能,铸件在进行机械加工之前应该进行时效处理I、工艺规程设计

1、定位基准的选择基准选择是工艺规程设计的重要内容之一基准的选择的正确与合理能够保证加工的质量,提高生产效率粗基准的选择:对于零件而言,应尽可能选择不加工面为粗基准而对于若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准为了保证后续工序的精度。