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1、機械制造工藝學課程設(shè)計說明書 課題： 班級： 姓名： 指導老師： 完成日期： 1 《機械制造工藝與機床夾具》課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： 自選零件 （可以參考所用的教材中的零件 ）機械加工工藝規(guī)程的 編制及工裝設(shè)計 生產(chǎn)綱領(lǐng)： 年產(chǎn)量為大批量 10000 件 課程設(shè)計內(nèi)容： 1、按相應(yīng)的比例繪制零件圖 1 張 2、按相應(yīng)的比例繪制零件毛坯圖 1 張（可放在說明書中） 。 3、編制機械加工工藝過程卡片 1 份。按指導書規(guī)定格式填寫。 4、機械加工工序卡設(shè)計。按給定的規(guī)定格式填寫。 5、夾具設(shè)計，繪制裝配圖 1 張（1 號或 0 號）。 6、課程設(shè)計說明書 1 份（ A

2、4 頁面，右側(cè)留出 5cm 的空格） 課程設(shè)計說明書結(jié)構(gòu)要求： 1、封面 2、摘要 3、目錄 4、正文 5、結(jié)論 說明： 1. 說明書的結(jié)構(gòu)順序，要包含以上五個方面； 2. 說明書除封面外，其余每頁均需有頁碼； 3.正文部分的每部分標題按要求書寫：一級標題： 1 二級標題： 1.1 三級標題： 1.1.1 班級： 08 機械 1、2、3 班 指導教師： 張明秋 教研室：機械教研室 2010 年 11 月 30 日 目錄 摘要 1.1零件的分析 1 1.1.1零件的作用 1 1.1.2零件的工藝分析 1 1.2工藝規(guī)程的設(shè)計 2 1.2.1確定毛坯的制造形

3、式 2 1.2.2基面的選擇 2 1.2.3制造工藝路線 3 1.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 3 1.2.5切削用量確定及基本工時 3 1.3夾具的設(shè)計 4 1.3.1制定設(shè)計方案 4 1.3.2確定定位方法、選定位元件 4 1.3.3確定夾緊方案、設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu) 5 1.3.4 定位誤差分析 5 1.4結(jié)論 6 1.5參考文獻 7 摘要 機械加工工藝學科是進行生產(chǎn)實習的一個重要教學環(huán)節(jié)。對課程的設(shè)計至 關(guān)重要。 微電機殼是設(shè)計的薄壁件，其構(gòu)造為底座四個通孔、內(nèi)表面六個凸臺 和斷面上六個螺紋孔，便于零件上的安裝。其作用是為轉(zhuǎn)子和定子起保

4、護 作用，用途廣泛。 就個人而言，在對微電機殼的設(shè)計過程中，有定位基準的選擇確定加 工各表面所需工時，每到工序所選機床的切削速度、進給量以及刀具的選 則都是事關(guān)重要的，尤其夾具的定位夾緊在每到工序上都有不同的要求。 通過這些設(shè)計，鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，便于以后的設(shè)計， 打下良好的基礎(chǔ)。 通過設(shè)計，微電機殼在工業(yè)發(fā)展趨勢有良好勢頭。在以后進工廠工作 過程中，能對微電機殼的結(jié)構(gòu)和安裝上有較深刻的認識。 由于能力有限，設(shè)計中有許多不足之處，希望老師給予批評與指導。 關(guān)鍵詞：微電機殼、薄壁件、切削速度、 進給量、刀具 1.1.1 零件的作用 零件是微電機殼， 故微電機殼的作用是

5、主要對微電機殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子， 定子起保護作用， 并 且與其他結(jié)構(gòu)零件相配合。 1.1.2 零件的工藝分析 微電機殼主要有兩組加工表面， 它們之間有一定的位置， 尺寸要求，且為薄壁件， 故尺 寸精度，形為精度也要求很高。 主要分析如下： (1) 以 12mmfL為中心的加工表面。此加工表面包括有四個 12mm的孔及其倒角，四 個孔的端面加工。 (2) 以 114內(nèi)圓柱孔為中心的加工表面》此加工表面包括有 114的內(nèi)圓， 6 個在內(nèi) 圓內(nèi)均布的凸臺，以及凸臺側(cè)面的6個M5螺紋孔，同時零件圖上看出 12mm孔與其端 面位置度公尺為 0.6mm ( 3)鑄件要求是鑄件不應(yīng)有砂眼，氣孔，

6、疏松等鑄造缺陷。且不加工表面應(yīng)光潔，平 滑，一保證零件的強度，硬度和剛度。 1.2 工藝規(guī)程的設(shè)計 1.2.1 確定毛坯的制造形式 由于微電機殼壁厚度較薄，且受力要平衡，有良好的抗磨性，故用HT20-40為毛坯材料。 為了使精度高，選機器砂型鑄造。 1.2.2 基面的選擇 (1) 粗基準：車 114孔及端時選外圓柱面為基面，利用 V形塊和一心軸定位，銑底 座的下，前后，側(cè)面及 102f9 內(nèi)表面時，選用 114 端面作為基面，底座的上表面的 底面為基面切削。 -0.1 (2) 精基準：設(shè)計基準65-0.4mm與定位基準不重合，專門計算其工序過程。 1.2.3 制定工藝路線

7、 精鑄，退火 I ) 車 102 孔及其端面 II ) 銑底座表面及 114內(nèi)表面 III ) 鉆螺紋底孔4— 8 mm 2—M4-7H孔及通孔 10mm. IV) 攻螺紋2—M4孔，3—M5孔 V) 去毛刺 VI) 終檢 1.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯的確定 ( 1)毛坯尺寸的確定。 微電機殼主要為轉(zhuǎn)子，定子起保護作用，其材料為 HT20- 40,由于產(chǎn)品為薄壁件，且 生產(chǎn)綱領(lǐng)是成批生產(chǎn)，故用機器砂型鑄造。毛坯鑄造后應(yīng)進行退火，清除內(nèi)應(yīng)力。 ( 2)加工余量的確定。 對于外圓表面，只需粗銑，該鑄件的加工精度為 1 1 — 1 2級，查《公差配合測量》書知，

8、 外圓表面公差為0.63mm故粗銑時2 Z=2mm所以內(nèi)圓表面總余量為4mm底座上表面， 側(cè)表面及前后端面只需粗銑，余量為 2mm底座平面有基準，需半精銑，總加工余量可 以取Z~4mm圓柱端面需半精加工余量 Z=4mm. 1.2.5 確定切削用量及基本工時 (1)車 114孔及兩端面，機床選 C6120臥式車床 1) 粗車孔 116 切削深度單邊余量Z=1mm一次切除。進給量選用f=0.5mm/r, 則主軸轉(zhuǎn)速為n: n=1000v / n D=100(X 120/3.14 X 116=329r/min 按機床轉(zhuǎn)速選取 450r/min, 實際機床轉(zhuǎn)速 v=500 r/min 2

9、) 切削工時 ( 2)精車孔 114mm 1) 切削深度 單邊余量Z=1mm, —次切除。 2) 進給量 f=0.5mm/r 3) 計算切削速度 V=120m/min ( 查表 7-6) 4) 確定主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/n D=329r/min 按機床速度選n=450r/min 實際轉(zhuǎn)速v =500 r/min ( 3)粗車端面 切削深度 2mm， 一次切除，進給量 f=0.5mm/r 選取轉(zhuǎn)速 n=400r/min, ( 4)半精車端面 切削深度 2mm, 進給量 f=0.2mm/r 選取轉(zhuǎn)速 n=450r/min (5)銑底座表面 114mm內(nèi)表面，機床選用

10、 X5040立銑銑床 1) 粗銑 122H13外圓柱面及底座上、下表面和側(cè)表面，采用直徑 d=10mm高速鋼立銑 刀，工作齒數(shù)取 3， fz=0.08mm 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 v=0.45m/s, 取 n=450r/min, 故實際切削速度為： V= n dn/1000 = n X 10X 450/ 1000=14.1m/min 工作臺每分鐘進給量 f: f=fz ? Z? n=0.08 X 3X 450= 108mm/min 2) 半精銑底座底面，保證尺寸 65 - 0.1 mm, fz=0.08 /mr/齒切削速度v=0.45m/s, 則有： n = 1000X

11、 27/ n X 10= 500r/min 機床正常取 V=26.5m/min, fm =120mm/min, 則時間工序為： t = 3) 粗銑 102內(nèi)表面 選用高速鋼立銑刀， 齒數(shù)Z=30, dw = 4mm,V取0.13mm/s,即7.5m/min,查《金屬切 削書》P180,則主軸轉(zhuǎn)速有： n = 1000X V/n dw= 1000X 7.5 /nX 4= 600r/min 則 fm= fz ? Z ? n = 0.08 X3X600= 144mm/min 4) 粗銑底座兩端面 選用高速鋼鋸齒三面刃銑刀，dw= 200mm齒數(shù)Z= 20,速度V取27m/min n

12、 = 1000X v/ n X dw= 1000X 27/ n X 200= 42r/min 取門=37.5r/min，故實際切削速度V為： V = n X 200X 37.5 /1000= 23.6mm/min (3) 鉆螺紋底孔 z- 3.0mm 1) 進給量 f 取 0.15mm/r 2) V = n X 3X 1400/1000= 13.2m/min 3) 切削工時 t =2X 4/1400X 0.15=0.038min (4) 攻螺紋 3- 5， 2-M4 1)3- 5螺紋底孔倒角按機床選取 n=710r/min 2） 攻螺紋 4-m5,速度 V選取 V=0.

13、1m/s,即 6m/min,轉(zhuǎn)速 n=380r/min , 3） 2-M4 螺紋底孔倒角，轉(zhuǎn)速為 n=710r/min 4） 攻螺紋2-M4,切削速度 V=6m/min,轉(zhuǎn)速n=355r/min, 把以工序填入工序的切削用量,工時定額計算結(jié)果,填入機械加工工藝過程綜合卡片。 1.3 夾具設(shè)計 1.3.1 ）制定設(shè)定方案 本夾具是工序鉆4- 8孔，由于孔有位置精度要求，故在保證精度要求外，提高生 產(chǎn)效率,降低勞動生產(chǎn)強度 1.3.2 ）確定定位方法，選擇定位元件。 考慮到微電機殼為薄壁件， 且批量生產(chǎn)， 故在定位上符合 “六點定位原則” 的基礎(chǔ) 上。力求結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，便于生產(chǎn)化

14、，故選標準件 V形塊和1定位銷及支承釘。 1.3.3 ）確定夾緊方式，設(shè)計夾緊機構(gòu)。 為了使夾緊裝置滿足鉆孔要求， 故采用手動壓板， 壓緊內(nèi)圓凸臺表面， 滿足夾緊 力的方向與切削力F，工件的重力G的方向重合，使夾緊力為最小草圖如： 1.3.4 ）定位誤差分析： 由V形塊和定位銷及支承釘定位，由于定位基準和工序基準不重合， 故存在基準不 重合誤差，則△ B為： △ B=0.63mm 本夾具設(shè)計中設(shè)定的定位元件正好限制六個自由度， 屬完全定位且定位元件的定位 基準在加工尺寸方向上不存在移動， （為鉆孔）故基準位移誤差為 0. 由于加工鉆孔，夾緊力方向與原始切削力及工件重力同在一方向上，加緊力最小， 滿足加工需求。 7 1.4 參考文獻 （1）陶濟賢，謝明才主編， 《機床夾具設(shè)計》，機械工業(yè)出版社 （2）宋時蘭，高峰主編， 《金屬切削機床與刀具》 ，哈爾濱地圖出版社 （3）徐茂功主編，《公差配合與技術(shù)測量》 ，機械工業(yè)出版社 （4）張季中主編，《機械制造基礎(chǔ)》，北京大學出版社 （5）李洪主編，《機械加工工藝手冊》 ，北京出版社 8 10 11