課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：機(jī)械制造技術(shù)題目：批量生產(chǎn)手柄零件機(jī)加工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院教研室：機(jī)制專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)制092班學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：起訖日期：2012.12.102012.12.31（三周）指導(dǎo)教師：職稱：副教授分管主任：審核日期：2012-12-102目錄第一節(jié)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書.3第二節(jié)軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定.4第三節(jié)確定毛坯、繪制毛坯簡圖.5第四節(jié)擬定軸承座工藝路線.6第五節(jié)機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用.9第六節(jié)加工余量、工序尺寸和切削用量的確定.9第七節(jié)時(shí)間定額的計(jì)算.13第八節(jié)軸承座零件的銑床夾具設(shè)計(jì).143第一節(jié)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)課題：批量生產(chǎn)手柄零件機(jī)加工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)零件：軸承座（參見圖紙）；生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批成批生產(chǎn)；設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括如下幾個(gè)部分：零件圖1張建議CAD繪圖毛坯圖1張建議CAD繪圖機(jī)械加工工藝過程綜合卡片1套建議WordCAD繪圖工藝裝備設(shè)計(jì)（專用機(jī)床夾具）1套工藝規(guī)程制定后由指導(dǎo)老師指定課程設(shè)計(jì)說明書1份Word文檔二、課程設(shè)計(jì)要求1、總體要求1）能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。2）能完成基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力，既經(jīng)濟(jì)合理，又能保證加工質(zhì)量的夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練運(yùn)用。4）按時(shí)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)工作量2、零件圖和毛坯圖要求1）在分析產(chǎn)品零件圖紙的基礎(chǔ)上，完成零件圖的繪制。注意審查圖紙的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。2）根據(jù)產(chǎn)品零件圖和給定的材料，設(shè)計(jì)產(chǎn)品毛坯制造結(jié)構(gòu)及尺寸，完成毛坯圖紙繪制。3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1）確定所有加工表面的加工方法（鏈）。根據(jù)表面加工要求、零件結(jié)構(gòu)，參照教材和工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，形成合理的工藝路線。注意生產(chǎn)綱領(lǐng)影響加工節(jié)拍、設(shè)備、加工工藝等諸方面的先進(jìn)性。工藝方案必須與指導(dǎo)教師審查，接收審查的方案中應(yīng)該用工序簡圖表示加工方案。2）完成給定格式的“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”的填寫。4、專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1）在審定工藝方案后經(jīng)指導(dǎo)教師同意并指定某一工序的專用機(jī)床夾具（或裝備）的設(shè)計(jì)。2）夾具方案的設(shè)計(jì)。夾具方案包括原理方案和結(jié)構(gòu)方案。夾具原理方案指根據(jù)六點(diǎn)定位原理審定工藝規(guī)程中確定的定位方案，并確定相應(yīng)的定位元件，對(duì)于精加工工序要求計(jì)算定位誤差判斷方案的合理性；夾具結(jié)構(gòu)方案根據(jù)加工要求參照相關(guān)的夾具圖冊(cè)（圖例）設(shè)計(jì)。夾具草圖（非精確圖）要求與指導(dǎo)教師討論并作方案審定。3）夾具總裝圖繪制。按照總裝圖繪制要求完成。5、課程設(shè)計(jì)說明書要求：參見給定的模板。4第二節(jié)軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定一軸承座的用途1.保持軸承的位置作為載荷的支撐2.防止外界物質(zhì)侵入軸承3.提供一種將保持軸承良好潤滑的結(jié)構(gòu)二軸承座的技術(shù)要求全部技術(shù)要求列于表1-1中加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級(jí)表面粗糙度/m形位誤差/mm底面95IT86.3平行度0.08孔470.03047IT76.3圓柱度0.01孔4242IT912.5前后端面40IT86.3孔2222IT912.9孔1212IT86.3表1-1三審查軸承座的工藝性分析零件圖可知，軸承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在軸向方向上均大于相鄰表面。12mm孔和22mm孔的端面均為平面可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；47mm孔和前后倆個(gè)端面由銑床加工出來；底面和頂面用銑床加工；另外，該零件其余表面精度都較低，不需要加工，通過鑄造就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。5第三節(jié)確定毛坯、繪制毛坯簡圖一、選擇毛坯材料由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。二、確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量1、公差等級(jí)由軸承座的功用和技術(shù)要求，確定零件的公差等級(jí)為普通等級(jí)。2、零件表面粗糙度由零件圖可知，該軸承座各加工表面的粗糙度Ra均大于等于6.3m。根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表1-2中。項(xiàng)目/mm基本尺寸/mm加工余量等級(jí)機(jī)械加工余量/mm說明195H3.08底面單側(cè)加工242H1.25孔雙側(cè)加工340H1.25前面單側(cè)加工440H1.25后面單側(cè)加工512H1.25孔雙側(cè)加工1-2鑄造件主要表面的機(jī)加工余量三、繪制軸承座鑄造毛坯簡圖由表1-2所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖。6第四節(jié)擬定軸承座工藝路線一、定位基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準(zhǔn)，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準(zhǔn)是對(duì)毛坯進(jìn)行第一次機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大。在銑床上加工頂面的時(shí)候，以頂面作為粗基準(zhǔn)來加工底面。2、精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實(shí)現(xiàn)，以及定位安裝的準(zhǔn)確方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下的原則：基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；互為基準(zhǔn)原則；自為基準(zhǔn)原則；便于安裝原則。精基準(zhǔn)選擇時(shí)，一定要保證加工面自身形狀精度，二位置精度則由前面的工序保證。同時(shí)，精基準(zhǔn)選擇時(shí)，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，軸承座前后端面的最終精加工，就是互為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則。二、表面加工方法的確定根據(jù)軸承座零件圖上各加工表面的表面粗糙度，確定加工件個(gè)表面的加工方法，如表6-3所示。加工表面尺寸等級(jí)精度表面粗糙度Ra/m加工方案軸承座底面IT86.3粗銑半精銑軸承座前面IT86.3粗銑半精銑軸承座后面IT86.3粗銑半精銑孔12IT96.3鉆擴(kuò)孔22IT1012.5锪孔47IT71.6粗鉸半精鉸孔42IT1912.5鉸表1-3軸承座零件個(gè)表面加工方案三、加工階段的劃分該軸承座加工質(zhì)量要求不高，可將加工階段劃分成粗加工和半精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，在銑床上首先將底面作為粗基準(zhǔn)來開始加工頂面，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；在半精加工階段，在以底面為基準(zhǔn)加工底面，再在鉆床上加工孔42和47及12和22孔。四、工序的集中與分散本例選用工序集中原則安排軸承座的加工工序。該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。五、工序順序的安排1.機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)軸承座的底面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。7（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面軸承座的底面，后加工次要表面軸承座的前后端面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工軸承座的底面，再鉸42和47的孔，最后鉆12和锪22的孔。2、熱處理工序熱處理工序的安排在零件加工的工藝過程中有重要地位，通過熱處理可以提高零件材料的物理機(jī)械性能和改善工件的切削加工性能，消除毛坯制造和切削加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所以，為穩(wěn)定組織以及穩(wěn)定零件的形狀及尺寸，防止變形和開裂，零件在機(jī)加工前必須進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力的時(shí)效處理。3、表面處理工序的安排為了提高零件的表面抗蝕能力，增加耐磨性，也為了是表面美觀，在零件全部加工完后應(yīng)對(duì)零件表面涂漆（未加工表面）。4、檢驗(yàn)工序與輔助工序檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，也是工藝過程中不可缺少的內(nèi)容。檢驗(yàn)的內(nèi)容有：外觀檢驗(yàn)，看零件的表面是否有毛刺。檢驗(yàn)表面粗糙度，進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)，看是否符合圖紙要求。在工藝過程中，還安排有化纖工序，打毛刺工序，涂漆工序等，這些都屬于為保證零件的質(zhì)量，零件的美觀而必不可少的輔助工序。六、確定工藝路線毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間來加工。綜上工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表1-4列出了軸承座的工藝路線。工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備刀具量具1粗銑軸承座底面X6132臥式銑床三面刃圓盤銑刀游標(biāo)卡尺2粗銑、半精銑77兩端面X613