1、目 录机械制造工艺课程设计任务书3 序 言4一、零件的分析4 1.1零件的作用 4 1.2零件的工艺分析41.3确定生产类型41.4确定毛坯4二、工艺规程设计62.1选择定位基准62.2制定工艺路线62.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10三、总结33参考文献34 33序言 机械制造工艺课程设计是在完成了机械制造技术和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学习到的实践的知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本
2、技能的一次实践机会。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程进行的一次全面总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，她在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，对自己今后将从事的工作进行一次适应性训练，通过课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为以后的工作打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 一、零件的分析1.1零件的作用 题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。1.2零件的工艺分析由老师给的零件图可知，该零件的材料为HT150。根据所学的机械工程材料可知该材料属于中强度铸铁
3、件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，可不用人工时效；有一定机械强度和良好的减震性。适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作的零件。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。杠杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而杠杆的刚性比较差，形状复杂，容易产生变形。因此，在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，并使工序集中。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。该零件上主要加工部位为面T1、T2 、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T1
4、2、左端面螺纹孔、孔。在右端面T1与T2的平行度为0.02mm，上端面T11与下端面T12和孔的尺寸精度的圆跳动度为0.05mm，以外圆为粗基准加工孔，再以孔为精基准加工外圆的上下端面T11与T12。其余面借助于专用夹具加工。1.3确定生产类型由设计任务书可知生产纲领为大批量生产。1.4确定毛坯 （1）根据零件所使用的材料为灰铸铁，由于灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压，从而可以确定气门摇杆支座毛坯为铸造零件。已知，该零件的生产类型为大批量生产，根据所学的金属工艺学可知该毛坯零件的铸造方法选用砂型机器造型，根据相关资料可查得，该零件在铸造过程中的拔模斜度为。由于铸件从开始铸造到铸造出成型零件
5、，该零件存在很多的内应力，为了保证铸件的质量，在铸造后需安排人工进行时效处理。在时效处理后，要对铸件进行涂料，以免铸件表面被破坏。（2）在零件铸造过程中要选择好分型面是非常重要的，如果选择不好的话，不仅仅是影响铸件的质量，而且还会使制模、造型、造芯、合型或清理等工序复杂化，甚至还可增加机械加工工作量。因此，分型面的选择应能在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺，节省人力物力。（3）确定公差等级 根据机械零件工艺性手册P59表2-40成批和大批量生产的尺寸公差等级查得该铸造尺寸公差等级为CT812。由机械加工工艺手册3-34表3.1-26与表2.1-27可确定各表面的加工余量如下表所示：毛坯图的基
6、本尺寸及加工余量简图加工表面代号基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明面T124mmE-G3mm单侧加工面T224mmE-G3mm单侧加工面T332mmE-G2.5mm单侧加工面T418mmE-G2.5mm单侧加工面T518mmE-G2.5mm单侧加工面T644mmE-G2.5mm单侧加工面T744mmE-G2.5mm单侧加工面T8722mmE-G2.5mm单侧加工面T922mmE-G2.5mm单侧加工面T1028mmE-G2.5mm单侧加工外圆上端面 T1144mmE-G2.5mm单侧加工下端面T1244mmE-G2.5mm单侧加工二、工艺规程设计2.1选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重
7、要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证和提高，同时，生产率也得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行，并且给企业带来巨大损失。（1）粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，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）根据这个基准选择原则和在设计过程中所考虑的要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前
8、提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，同时，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为外圆面。（2）精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在装夹杠杆时，外圆既是定位基准又是设计基准，用它作为精基准遵循基准重合原则。2.2制定工艺路线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量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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，以便使生产成本尽量下降。根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到
9、的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下：孔：钻-粗镗-半精镗 外圆上下端面T11,T12：粗铣半精铣面T1与T2：粗铣半精铣精铣 面T3：粗铣半精铣面T6、T7、T8、T9：粗铣半精铣 面T4、T5、T10：粗铣半精铣螺纹孔：钻孔因为外圆上下端面对孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装夹次数，提高加工精度。应先加工孔，而后以孔为精基准加工外圆的上下端面。初步拟定加工路线如下：方案一： 工序I 钻，粗镗，半精镗通孔及倒角，以外圆为基准，采用卧式组合镗床，V型块联动夹紧机构进行夹紧；工序II 粗铣，半精铣外圆上端面T11及倒角,以孔为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床和V
10、型块联动夹紧机构进行夹紧；工序III 粗铣，半精铣外圆下端面T12及倒角，以孔为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床和V型块联动夹紧机构进行夹紧；工序IV 粗铣，半精铣面T6及面T4，以外圆下端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床加专用夹具。工序V 粗铣，半精铣面T7、面T9及面T5，以外圆上端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序VI 粗铣，半精铣面T8,以面T7为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序 VII 粗铣，半精铣面T10,以左端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序VIII 钻左端叉部两个螺纹孔M12mm，以孔
11、为定位基准，采用Z525立式钻床及专用夹具。工序IX 粗铣，半精铣，精铣面T2，以杠杆中心线为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序X 粗铣，半精铣，精铣面T1，以面T2为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序XI 粗铣，半精铣面T3,以右端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具工序XII 攻螺纹2-M12。工序XIII 检验工序XIV 入库方案二：工序I 粗铣,半精铣外圆上端面T11及倒角，以外圆为基准，选用X61W型万能升降台铣床和V型块联动夹紧机构进行夹紧；工序II 粗铣，半精铣外圆下端面T12及倒角，以外圆上端面与面T7为定位基准，采
12、用X51立式铣床并加专用夹具；工序III 钻，粗镗，半精镗通孔及倒角，以外圆下端面T12为定位基准，采用卧式组合镗床，V型块联动夹紧机构进行夹紧；工序IV 粗铣，半精铣面T6及面T4，以外圆下端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床加专用夹具。工序V 粗铣，半精铣面T7、面T9及面T5，以外圆上端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序VI 粗铣，半精铣面T8,以面T7为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。 工序VII 粗铣，半精铣面T10,以左端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。 工序VIII 钻叉部两个M12mm螺纹底孔，以孔定
13、位，采用Z525立式钻床及专用夹具加工。 工序IX 粗铣，半精铣，精铣面T2，以杠杆中心线为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。 工序X 粗铣，半精铣，精铣面T1，以面T2为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具。工序XI 粗铣，半精铣面T3,以右端面为定位基准，选用X61W型万能升降台铣床并加专用夹具工序XII 攻螺纹2-M12 工序XIII 检验工序XIV 入库 上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，大致看来还是合理的。通过仔细考虑零件的技术要求以及可采取的加工手段之后，仍由某些工序存在一些问题，还值得进一步讨论。 方案二中先加工外圆端面，再以两端面为精基准加工孔。符合先面后孔的原则，所以选方案二来对零件进行加工，即修改后的工艺路线如下表所示：工序内容及说明序号
