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1、設計題目“微電機殼”零件的機械加工工藝規(guī)程編制 （生產(chǎn)綱領40000件） 設計者：XXX 指導教師：XXX 設計日期：20xx年7月4日 武漢船舶職業(yè)技術學院機械工程系 武漢船舶職業(yè)技術學院 機械制造工藝學課程設計任務書 設計題目“微電機殼（圖5-19） ”零件的機械加工工藝規(guī) 程編制（生產(chǎn)綱領40000件） 設計內(nèi)容：(1)產(chǎn)品零件圖 1張; (2) 產(chǎn)品毛坯圖 1張; (3) 機械加工工藝過程卡片 1套； (4) 機械加工工序卡片 1套; (5) 課程設計說明書 1份; 專 業(yè)：模具設計與制造 學 號： XXXXXXXXXXX 姓 名：你的姓名 指導教師

2、：張老師 目錄 序言 ?? 4 一、零件的分析 .4 (一) 零件的作用 4 （二） 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 ?6 （三）零件的工藝分析 二、工藝規(guī)程設 計…. ?……7 （一） 確定毛坯的制造形式 ..7 （二） 基面的選擇 ..7 （三） 制定工藝路線 ..8 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定???10 （五） 確定切削用量及基本工 時 ..11 三、課程設計心得體 會 ..16 四、參考文獻 16 附圖1：零件二維圖樣 5 序言 機械制造工藝學課程設計是在學完了機械制造工藝學課程后，綜合運用 以前所學有關機械專業(yè)知識

3、，進行零件加工工藝過程設計。其目的在于鞏固、 加深擴展機械制造技術及其他有關先修課程的理論知識，把理論知識和生產(chǎn)實 踐相結合，能夠獨立分析問題、解決問題，以及初步具備中等復雜程度零件工 藝規(guī)程的能力。 本設計包括兩個部分內(nèi)容：第一部分為生產(chǎn)綱領、生產(chǎn)類型、工藝性分 析和零件圖的審查。第二部分為毛坯的選擇，根據(jù)圖紙具體地闡明了毛坯選擇 類型以及尺寸。零件加工工藝規(guī)程設計長設計的核心部分，具體地列出了設計 思路以及整個零件加工工藝過程。它包括定位基準的選擇、確定表面的加工方 法、確定機械加工余量、工序尺寸及公差、機床設備及工藝設備的選擇、確定 切削用量與基本工時。 就我個人而言，我希望能通過這

4、次課程設計對自己未來將從事的工作進 行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加社 會工作打下一個良好的基礎。 設計從還存在許多的不足，懇請老師批評指正。 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目給定的零件是微電機殼，是圓環(huán)形厚度為4mm。其作用，一是支撐 和固定電機，二是固定電機轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子能夠平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。零件的兩端各有均布 3xM5—7H螺紋孔，用以安裝和固定端蓋。距離圓心往下65-0. 1/-0. 4mm有支撐 厚度為8mm,長度為100mm,從零件端面各縮進5mm的底座，有四個0 8總孔 01加均布用以固 定電機。零件 0 114mm內(nèi)圓有6 塊寬

5、為12mm,高 為6mm的肋板均 布。 (二) 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 所給任務的零件是微電機殼的設計，長機器中的零件。假定該機器年 產(chǎn)量為4000臺，且每臺機器上僅有一件，若取其備品為5%,機械加工廢品 為1%, 則該零件的年生產(chǎn)綱領為 N=Qm(1+5%+1%)=4000(1+5%+1%)=4240件/年 由上式可知，該零件的年產(chǎn)量為4240件，由零件的特征可知，它屬于機體 小零件，因此可以確定其生產(chǎn)類型為單件大批量生產(chǎn)。 （三）零件的工藝分析 微電機殼共有3組加工表面，它們有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下: 1、以厚度為8mm的底座底面和上表面 這一組加工表面包括：兩

6、個底面尺寸為30X100mm,粗糙度為3. 2,平行 度為0. 05,還有以底面為基準在平面上的4個0 8mm 孔0 12mm,其中孔 中心與零件中心線尺寸為50+/-0. 085mm,孔的中心度為0 0. 6mm最大要求。 還有底座與零件連接的倒圓角為5mm。 2、0 114mm孔為中心的加工兩端表面 這一組加工表面包括：兩端3xM5-7H螺紋孔深度為12mm,并與肋板界 線圓中心度為0 0.4,分別以端面和肋板面為基準。端面的粗糙度為12.5。 3、在0 102 ..os；0036肋板界線圓中的各個肋板表面 這一組加工表面包括：圓心與底座底面的平行度為0.1,肋板表面的粗

7、糙 度為3. 2,內(nèi)圓與肋板的倒圓為2mm。其中，主要加工12mmX6mm的均布肋板。 還要加工尺寸為9mm, 11mm, 47mm中2xM4 7H和0 10mm的通孔。0 10mm 孔的粗糙度為12. 5o 由以上分析可知，對于這幾組加工表面而言，可以先加工底座的兩個表面, 然后借助于專用夾具加工另外的幾個表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200o考慮到電機在運行中是高速運行的，產(chǎn)生熱量，零件 在工作過程中經(jīng)常承受高溫及交變載荷，因此應該選用鑄造，以使材料不易變 形，保證零件工作的可靠性。由于零件產(chǎn)量為4000件左右，

8、達到大批量生產(chǎn), 而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用砂型鑄造。這對于提高生產(chǎn)率，保證價格 質(zhì)量也是有利的。 （二）基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理， 可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴 重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 1、 粗基準的選擇 對于一般的腔類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關粗 基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準； 若零件有若干個不加工表面時，則應以與價格表面要求相對位置精度較高的不 加工表面作為粗基準），現(xiàn)選取外圓0 122的不加工外輪廓表面

9、為粗基準，利 用一組短V形塊支承這個外輪廓作為主要定位面，以消除x,y中四個自由度， 再利用專用的夾具夾持外圓用以消除z軸中的兩個自由度，達到完全定位。 2、 精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重 合時，應該進行尺寸換算。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度 等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可 以采用XA6132臥式銃床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除 此以外，還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 1、工藝路線方案一： 工序1：銃零件底座底面尺

10、寸為30mmX 100mm,并銃兩個底面內(nèi)側(cè)6x2mm的 階梯面。 工序2：銃零件0 122 -0.63 mm兩端面 工序3：銃零件內(nèi)圓中的6個肋板表面 工序4： 4次鉆底座上的孔0 8mm, 沉頭孔0 12mm 工序5： 2次鉆M4—7H的螺紋通孔，鉆0 10mm的通孔 工序6： 6次攻兩端面0 111上的M5—-7H的螺紋孔，深度為12mm 工序7：沖箭頭 工序&終檢 2、工藝路線方案二： 工序h銃零件0 122九兩端面圓 工序2： 6次攻兩端面0 111 的M5—-7H的螺紋孔，深度為12mm 工序3：銃零件內(nèi)圓中的6個肋板表面 工序4：銃零件底座底

11、面尺寸為24mmX 80mm 4次鉆底座上的孔0 8mm, 沉頭孔0 12mm 工序6： 2次鉆M4—7H的螺紋通孔，鉆0 10mm的通孔 工序7：沖箭頭 工序&終檢 3、工藝方案的比較和分析 上述兩個工藝方案的特點在與：方案一是先加工底座的底面，然后以此為 基面加工零件的兩個端面；而方案二則與其相反，先加工零件0 122-0.63兩端 面圓，然后再以此端面為基準加工底座的底面。經(jīng)比較可見，先加工底座底面 再加工兩個端面和鉆表面上的通孔，這時的位置較易保證，并且定位及裝夾都 比較方便。但方案二的裝夾次數(shù)比較少。故決定將兩個方案合理結合，具體工 藝過程和

12、加工路線確定如下： 工序1：銃零件底座底面尺寸為30mmX 100mm,并銃兩個底面內(nèi)側(cè) 6x100mm,厚度為2mm的階梯面。 選用XA6132臥式銃床和專用夾具。 工序2： 4次鉆底座上的孔0 8mm, 12mm 選用Z535立式鉆 選用CA6140車床和專用 選用XA6132臥式銃床和 選用Z535立式鉆床和專用 選用Z535立式鉆床和專用 床和專用夾具。 工序3：車零件0 122 %.63 mm兩端面圓 夾具。 工序4：銃零件內(nèi)圓中的6個肋板表面 專用夾具。 工序5：鉆M4—7H中底孔和0 10mm的通孔 夾具。 工序6： 2次

13、攻M4—7H的螺紋通孔 夾具。 工序7： 6次攻兩端面0 111mm 的M5—-7H的螺紋孔，深度為12 mm選 用Z535立式鉆床和專用夾具。 工序8：沖箭頭 工序9：終檢 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “微電機殼”零件材料為HT200,硬度為170-241HBS,生產(chǎn)類型為大批量 生產(chǎn)，可采用砂型鑄造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工 序尺寸及毛坯尺寸： 1、底座底面（30mmX 80mm） 考慮其厚度為8mm,與其連接外圓0 122-03mm的連接處為倒圓5mm,為了 簡化加工余量，現(xiàn)直接鑄造兩側(cè)底座的尺寸為32X102

14、mm,厚度為10mm,底面 30X100和其中尺寸為6X100mm,高為2mm的階梯面為自由尺寸公差，表面粗糙 度值要求為3. 2,只要求粗加工，此時尺寸加工余量2Z=2mm已能滿足加工要求。 2、4個孔0 8mm總 0 12mm (底座) 毛坯為實心，不沖孔。4個孔精度要求介于ITlO^ITll之間，以零件的軸 線來定位。參考相關書籍和手冊可以確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 0 7. 8mm 鉆孔： 0 8 mm 2Z=0. 2mm 0 11mm 2Z=3mm 擴劉孔: 0 12 mm 2Z=lmm 0 _ . _ -0.22 3>

15、兩個端面圓(114 mm 0 122 o-o.63 ?) 0 _0分2 要求表面粗糙度為12.5,外殼長度為114 一mm,則可以采用粗加工。參照 相關手冊確定0 122mm %.63外殼毛坯長度為119mm,以及加工余量分配： 粗銃兩個端面： 115mm 2Z=4mm 0 一0.22 半精銃端面： 114 mm 4、內(nèi)圓中6個肋板表面（0 102mm） 要求內(nèi)圓心軸線與底面的平行度為0.1,肋板表面粗糙度為3. 2,肋板表面 界線圓尺寸為 肋板與內(nèi)圓連接的倒圓為2mm。參照相關的工藝手冊 確定肋板的毛坯尺寸為寬14mmX長114mm,厚度為8mm和加工余量分配： 銃肋板了

16、兩個側(cè)面和倒圓：12mm 粗銃肋板表面: 6. 4mm 2Z=2mm 2Z=1. 6mm 半精銃肋板表面： 6mm 2Z=0. 4mm 5、螺紋孔（65mm、9mm、47mm 2*M4—7H） 攻螺紋孔：0 3. 9mm 通孔 攻螺紋孔：0 4mm 2Z=0. 1mm 通孔 -＜）.l 通孔（65mm、9mm、11mm 0 10mm） 鉆孔：0 9. 8mm 通孔 鉆孔：0 10mm 2Z=0. 2mm 通孔 由于毛坯以及各道工序（或工步）的加工都有加工工差，因此所規(guī)定的加 工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大及最小之分。 由于本設計規(guī)定的零件

17、為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算 最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。 （五）確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量、進給量f和切削速度V。確定順序應該是先盡可能 選取大的背吃刀量，然后盡可能選取大的進給量，最后再確定切削速度。 工序1切削用量及基本時間的確定 1. 切削用量 本工序銃底座的兩個階梯面，所選刀具為高速鋼圓柱銃刀其直徑為d=6mm, 齒數(shù)z=8。已知銃削寬度b=6mm,銃削深度2mm故機床選用XA6132臥式銃床。 （1）確定每次進給量 根據(jù)《機械制造技術基礎》查得每齒進給fz=0. 20?0?30mm/z,現(xiàn)取 fz=0. 20mm

18、/zo (2) 選擇銃刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎》查得銃刀刀齒后刀面的最大磨損董為0.8mm,耐 用度 T=120mino (3) 確定切削速度和每齒進給量 根據(jù)《切削用董簡明手冊》所知，Vc=(Cr/Fap\fyv) XKv 依據(jù)上述參數(shù)，查取 Vc=85mm/s, n=425r/min, Vf=438mm/so 根據(jù)XA613型立式銃床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min, Vfc=400mm/so (4) 校驗機床功率 根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知切削功率的修正系數(shù)k =1,則P二 2. 5kw, P =0. 8 kw, P =7. 5 P = P

19、XP P =7.5X0. 8=6>P = 2. 5kw 可知機床功率能滿足要求。 2. 基本時間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銃刀銃面基本時間為： T 基=(l+y+ A /nf)i=0. 2min 輔助工時 t =0. 2min t =0.15min 工序2的切削用量及基本時間的確定 1、切削用量 本工序為鉆底座0 8mm孔并鉤沉頭孔0 12mm,刀具選用高速鋼復合鉆頭, 使用切削液 ① 、確定進給量f 由于孔徑和深度都不是很大，宜采用手動進給，fz二0. 02mm/:r。 ② 、選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》查得，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐

20、用 度 T=50mino ③ 、確定鉆削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》查得a =670MPa的HT200的加工性為5類，進 給量 f=0. 20mm/r,主軸轉(zhuǎn)速 V=17m/min, n=1082r/mino 根據(jù) Z535 立式鉆床 說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速. 2、基本時間 鉆0 8mm的通孔，基本時間為25s 輔助工時 t=10s 熱沉頭孔4x0 8mm孔，基本時間為50s輔助工時 t=15s 工序3：切削用量及基本時間的確定 1＞切削用量的確定 本工序為車0 122mm的端面。所選刀具為后角Qo=120 , 45度車刀， 選用CA6140車床。 a：粗加工切削用量的確

21、定 背吃刀量根據(jù)加工余量確定。由資料可知端面加工時一般可?。篴P= = (2/3~3/4)Z其中Z為單邊加工余量。因此可知ap二0.7Z。即：aP =0. 7x4=2. & 2、進給董f 進給量f的選擇主要受刀桿、刀片、工件及機床進給機構等的 強度、剛性的限制。實際生產(chǎn)中由查表確定。查表得：f = 0.4mm。 切削速度 車削端面時：刀量確定后由公式可就算得切削速度。 計算公式為：Vc=(Cr/TBapxvfyv) XKv 公式中的系數(shù)查表可得：Cr=235, n=0. 20 , Xv=0. 15 ,Yv=0. 45, Kv=l 則計算得：端面加工Vc=42m/min 主軸轉(zhuǎn)速n

22、=189. 5r/min 3、基本時間 粗車 0 114mm 端面 Tjl=O. 2min 輔助工時 t=0. 15min 工序4：切削用量及基本時間的確定 1切削用量的確定 本工序為銃寬為12 mm的內(nèi)圓肋板面。所選刀具為切槽銃刀，銃刀直徑 d=6mm, z=10,已知銃削寬度a =12mm故機床選用XA6132臥式銃床。 ① 、確定每齒進給量f 根據(jù)《機械制造技術基礎》，用切槽銃刀加工鑄鐵，查得每齒進給量f 二0? 52?0.10mm/z> 現(xiàn)取 f =0. 52mm/zo ② 、選擇銃刀磨損標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術基礎》，查得用銃刀加工鑄鐵，銃刀刀齒后刀面的

23、最 大磨損量為0. 20mm,耐用度T=60mino ③ 、確定切削速度和每齒進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》所知，依據(jù)銃刀直徑d=6mm,銃削寬度a二12mm, 耐用度 T=60min 時查取 Vc=98mm/s, n=439r/min,Vf=490mm/so 根據(jù)XA6132型立式銃床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min, Vfc =475mm/so ④ 、校驗機床功率 據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k =1,則P = 2. 8kw, P =0.8 kw,可 知機床功率能滿足要求。 2基本時間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銃刀銃面基本時間為： T 基本=0. 25min 輔

24、助工時 t =0. lOmin 工序5切削用董及基本時間的確定 本工序為鉆2XM4—7H的底孔和鉆0 10通孔 1、 切削用量 刀具選用高速鋼復合鉆頭，使用切削液 ① 、確定進給量f 由于孔徑和深度都不是很大，宜采用手動進給，fz=O. 02mm/ro ② 、選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》查得，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用 度 T=50mino ③ 、確定鉆削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》查得c =670MPa的HT200的加工性為5類，進 給量 f=0. 20mm/r,主軸轉(zhuǎn)速 V=17m/min, n=1082r/mino 根據(jù)

25、Z535 立式鉆床 說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速. 2、 基本時間 鉆0 10mm的通孔，基本時間為25s 輔助工時 t=10s 鉆2xM4mm的通孔，基本時間為20s 輔助工時 t=10s 工序6-7的切削用量及基本時間的確定 本工序為攻孔M5mm、M4mm螺紋。 1. 切削用量 刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑dl=4mm. d2=3mm,以及機用絲錐。鉆床選 用Z525臥式鉆床，使用切削液。對于M5mm： ① 、確定進給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 ② 、選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm,耐用度 T=20mi

26、no ③ 、確定切削速度V 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，二670MPa的HT200的加工性為5類，進給 量可取f=0. 16mm/r, V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525臥式鉆床說明書選擇 主軸實際轉(zhuǎn)速。 2、 基本時間攻0 5mm螺紋孔，攻絲，基本時間為45s. 輔助工時大約為 t=45s 3、 基本時間攻0 4mm螺紋孔，攻絲，基本時間為40s 輔助工時大約為 t=40s 三、課程設計心得體會 在老師的指導下順利地完成了 “微電機殼”的機械加工工藝編程的設計， 并且認真地、有計劃地按時完成設計任務。盡管整個設計在技術上不夠先進， 但是在經(jīng)濟上合理、在生產(chǎn)

27、上可行。 此次設計，以機械加工工藝路線為主線，通過對零件圖紙分析，初步擬訂 加工表面方法，進一步擬訂加工方法并選擇機械加工裝備。確定加工路線后， 熟悉并運用相關手冊查工藝參數(shù)，計算切削用量和加工工時。將計算的數(shù)據(jù)以 及加工方法、刀具、機床設備，填入工藝文件。 課程設計長我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會， 從事職業(yè)工作前一個比不可少也是提升個人能力的過程。通過這一周的課程設 計，我更加深深的體會了解了 “千里之行始于足下”這一佳話。首先，萬事開 頭難，但是我們必須腳踏實地的開始，了解設計整個過程的理念，以及設計零 件的思想和計劃方案，這樣我們才能為明天穩(wěn)健地在社會建設大潮

28、中找到立足 之地，為在大潮中奔跑打下堅實的基礎。 通過課程設計，我深深體會到干任何事都必須有耐心、細心。課程設計過 程中，有許多是要通過查閱手冊獲取數(shù)據(jù)和比較繁瑣的計算，這些有時難免讓 人有些心煩意亂，但是千里之堤，潰于蟻穴，以及現(xiàn)實社會中的一些事實提醒 自己，做事情要秉著負責任的態(tài)度，我從中得到了在工作作風上的一次難得磨 練。短短的一周工藝課程設計，我可以從中發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是多么的 貧乏，綜合應用所學專業(yè)知識的能力還存在很多不足，正是有了這樣的醒悟， 1 /1 我從中也是有了不少的收獲，積累了一定的經(jīng)驗，為我在以后的學習和工作中 給予很大的幫助。 四、參考文獻 1、 劉守勇?主編----《機械制造工藝與機床夾具》（第二版）?機械工業(yè)出 版社?劉守勇.2009 2、 吳拓 鄭建國主編——《機械制造工程》（第二版）?北京?機械工業(yè)出 版社.2009 3、 孫本緒主編-——《機械加工余量手冊》?北京?國防工業(yè)出版社.1999 4、 陳家芳主編 《實用金屬切削加工工藝手冊》（第二版）?上?？茖W 技術出版社.2005