《2022年机械制造技术曲柄kcsj课程设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械制造技术曲柄kcsj课程设计方案.docx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制造技术基础课程设计专业：机械工程及自动化年级： 2022 级学号： 202201030237 姓名：赵国存1 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制造技术基础课程设计说明书年产量为 8000 件的 KCSJ-14曲柄的机械加工工艺规程及典型夹具专业：机械工程及自动化 年级： 2022 级 学号： 202201030237 姓名：赵国存2022-2022 学年春夏季学期2 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选
2、学习资料 - - - - - - - - - 课程设计任务书工学院 机械工程及自动化专业 2022 级同学姓名：赵国存课程设计题目：年产量为8000 件的 KCSJ-14曲柄的机械加工工艺规程及典型夹具课程设计主要内容：1. 绘制零件的零件图及毛坯图 2. 设计零件的机械加工工艺规程,并：1）设计绘制某一道工序的夹具总装图 2）填写整个零件的机械加工工艺过程卡；2）填写所设计夹具的工序的机械加工工序卡；3. 编写设计说明书；设 计 指 导 教 师 签字）：教案基层组织负责人 签字）：年月日3 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - -
3、 - - - - - 课程设计同学成果评定表平常表现评分指标满分值评分合计总成果学习态度和努力程度5 独立工作才能5 工作作风严谨性5 权重 25%）文献检索和利用才能5 设计的数量与指导老师探讨才能5 方案挑选合理性3 方案比较和论证才能3 设计思想和设计步骤3 设计运算及分析争论3 设计说明书内容完备性3 和质量设计说明书结构合理性2 权重 25%）设计说明书书写工整程度2 工艺规程卡 设计说明书文字内容条理性2 设计是否有应用价值2 设计是否有创新2 填写是否仔细规范5 权重 10%）工艺过程是否正确合理5 图纸图样标准化程度及图面质量10 权重 20%）图样表达正确程度10 答辩表达才
4、能4 报告内容8 权重 20%）回答疑题情形6 报告时间2 指导老师评语：指导老师 签字）：年月日目录1 零件分析 7 4 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.1 零件的作用 7 1.2 零件的工艺性分析 7 1.3 零件的生产类型 8 2 确定毛坯类型绘制毛坯简图 8 2.1 毛坯的形式 8 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 8 2.3 绘制毛坯图 9 3 工艺规程设计 9 3.1 制定零件的机械加工路线 9 3.1.1 挑选定位基准 9 3.1.2 零件表面加工方法的挑选 10 3.1.3
5、制定工艺路线 11 3.2 机械加工工序设计 挑选加工设备与工艺装备）12 3.2.1 挑选机床 12 3.2.2 挑选夹具 13 3.2.3 挑选刀具 13 3.2.4 挑选量具 14 3.2.5 确定工序尺寸孔的工序尺寸的设计 14 3.3 确定切削用量及基本时间 15 3.3.1 工序粗、精铣端面切削用量 15 3.3.2 钻削加工切削用量的挑选 16 3.3.3 基本时间 17 3.3.4 基本时间的运算 17 3.3.5 帮助时间定额的运算 19 3.3.6 其他时间运算 20 4 专用夹具设计 21 4.1 确定定位方案,挑选定位元件 21 4.2 确定导向装置 21 4.3 确定
6、夹紧机构 22 4.4 确定其他装置 22 4.5 设计夹详细 24 参考文献 25 课程设计概述机械制造技术基础课程设计,是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计；即以所选5 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象,编制其机械加工工艺规程,并对其中某一工序进行机床专用夹具设计；课程设计的目的能娴熟运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践学问,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线支配、工艺尺寸确定等问题,保 证零件的加工质量；提高
7、结构设计才能；同学通过夹具设计的训练,应获得依据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的才能；学会使用手册、图表及数据库资料；把握与本设计有关的各种资料的名称、出处,能 够做到娴熟运用；零件图6 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 零件分析1.1 零件的作用通过对该零件的零件图的重新绘制知原图样的视图是符合要求的,尺寸、公差及技术要求比较齐全；该零件属于典型的曲柄类零件,而且为曲柄；因 此,其主要的要素应当包括两侧面,大、小头孔；另外,仍有其他的帮助要 素：小头和大头的径
8、向孔以及柄身部分的铸造结构；它的全部表面均需切削加 工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得；表面质量要求也不是很高,仍是比较简洁加工得到的,应当说,这个零件的工艺性较好；1.2 零件的工艺性分析零件的材料为 HT250,灰铸铁铸造性能好,生产的工艺简洁,但塑性较 差、脆性高,这也是它的缺点,因此不适合磨削,适合铣削加工,为此以下是 曲柄需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔 10H9以及与此孔相贯的 2、大头孔 18H8以及与此孔相贯的4 的孔和 9 的端面,并且要倒角；4 的孔和 9 的端面,并且要倒角；3、端面 A 和 B、小头孔 1 和小头孔 2 与大头端面的垂直度误差
9、为 0.05mm；4、对小孔 10H9仍有肯定的位置要求,小头孔 1 与大头孔相隔 100mm；小孔2 与大头孔相 70mm；由上面分析可知,可以粗加工曲柄的端面A 和 B,然后以此作为基准采纳专用夹具进行加工大头孔和小头孔以及径向孔和径向孔的端面,并且保证位置精度 要求；再依据各加工方法所能达到的的经济精度及机床所能达到的位置精度,由于曲柄零件没有复杂的加工曲面,所以依据上述技术要求采纳常用的加工方 法和常用的加工工艺均可保证上述的精度和要求；7 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各个零件的加工要求和位
10、置精度加工面加工精度要求1.6 值大头两端面17,未注公差尺寸,是小头孔的基准面小头两端面17.,未注公差尺寸,是小头孔的基准面1.6 相贯孔端面3 个的端面均需加工,表面质量一般12.5 大头孔1.6 18H8,并且仍要倒角小头孔 1 10H9,与大头孔相隔 100mm,并且仍要倒角1.6 1.6 小头孔 2 10H9,与大头孔相 70mm,并且仍要倒角3.2 大头孔径向孔4 与孔相贯小头孔 1 径向3.2 4 与孔相贯孔小头孔 2 径向4 与孔相贯3.2 孔1.3 零件的生产类型大批量的生产2 确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1 毛坯的形式零件结构比较简洁,依据大批量的年生产纲领可知,毛坯可通
11、过金属压力铸造的方法获得；2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量查机械制造技术基础课程设计表5-11 毛坯铸件典型的机械加工余量有：毛坯为灰铸铁,查表知金属型毛坯的机械加工余量等级DF,本方案等级选用F 8 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 查机械制造技术基础课程设计表5-8 要求的铸件机械加工余量：零件最大外形尺寸为126mm,故铸件的加工余量为1.5mm,依据加工方法和工艺要求,可得到毛坯简答尺寸；零件厚度 =17+1.5*2=20 端面 C、 E到轴线的距离为 11+1.0=12.0 端面 D到轴
12、心线的距离为 16+1.0=17.0 2.3 绘制毛坯图9 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 工艺规程设计3.1 制定零件的机械加工路线3.1.1 挑选定位基准本零件是曲柄类零件,孔是其设计基准,为了防止由于基准不重合而产生的误差,应当挑选孔为定位基准,遵守基准重合的原就,挑选18H8 及它的端面为基准,由于本零件的全部表面都需要加工,而孔作为精基准要先加工,故应当 挑选端面为粗基准； 粗基准的挑选：以零件的端面 以两个小头孔端面为帮助粗基准；A大头上端面）为主要的定位粗基准,精基准的挑选：考虑要保证
13、零件的加工精度和装夹精确便利,依据“基准重合 ”原就和 “基准统一 ”原就,以粗加工后的端面 个小头孔端面为帮助的定位精基准3.1.2 零件表面加工方法的挑选本零件的加工表面有端面,孔,小孔,材料为B 为主要的定位精基准,以两HT250,依据公差的等级和表面的粗糙度的要求,参考机械制造技术基础课程设计,挑选的机械加工方法 如下： 上端面和下端面：未注公差尺寸,表面粗糙度 粗铣和精铣加工；相贯孔端面：未注公差尺寸,表面粗糙度为Ra 为 1.6mm,需要进行Ra12.5mm,粗铣即可；扩扩大头孔18H8：表面粗糙度为Ra1.6mm,并进行倒角,需要进行钻精铰；小头孔2x10H9：表面粗糙度为Ra1
14、.6mm,并进行倒角,需要进行钻精铰；大小头孔径向孔4：表面粗糙度为Ra3.2mm,用钻孔和铰孔的成型刀具加工就可以了；10 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各表面的加工方法见下表 曲柄零件表面加工方法的挑选加工面粗铣上粗铣下加工方法的挑选1.6 值上端面和下端精铣上精铣下面相贯孔端面粗铣12.5 大头孔钻扩精铰1.6 小头孔 1 钻扩精铰1.6 小头孔 2 钻扩精铰1.6 大头孔径向孔钻,铰一次加工3.2 小头孔 1 径向钻,铰一次加工3.2 孔小头孔 2 径向钻,铰一次加工3.2 孔3.1.3 制
15、定工艺路线机械零件的加工工艺路线一般是先进加工基准面,先粗后精,先面后孔的原 就,依据上述的原就,曲柄零件的加工工艺路线一依据曲柄零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领是大批大量的情形下 ,并尽量使工序集中来提高生产率,以便使生产成本尽量低；查机械制造工艺设计简明手册挑选零件的加工方法及工艺路线方案 如下：1 铸造毛坯 2 粗铣 30,2X 20 上端面,以毛坯为定位基准,采纳 X5020A立式铣床 加专用夹具；3 粗铣 30,2X 20 下端面,以 30 上端及 2X 20 下面为定位基准,采 用 X5020A立式铣床加专用夹具；4 精铣 3
16、0 上端面,以铣削加工后的 采纳 X5020A立式铣床加专用夹具； 30,2X 20 下端面为定位基准,11 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 精铣 30 下端面,以磨削后的 用 X5020A立式铣床加专用夹具； 30,2X 20 上端面为定位精基准,采6 钻 18H8孔,钻 2x 10H9孔, 以 30,2X 10H9端面为基准,采纳专用 群钻加专用夹具；7 扩 18H8孔,钻 2x 10H9孔, 以 30,2X 10H9端面为基准,采纳专用群钻加专用夹具；8 铰 18H8,2x 10H9 的孔
17、, 以 30,2X 10H9 端面为基准,采纳专用 群钻加专用夹具；9 粗铣 3 个 9 的端面,采纳 X5020A立式铣床加专用夹具；10 钻,铰三个径向孔 11 去毛刺和倒角12 检验入库 4,采纳 Z5125B立式钻床加专用夹具；年产量为 8000件的曲柄的机械加工工艺过程卡红河学院零件名称曲柄材料型号45 机械加工工艺过程卡年产量8000 毛坯种类铸件每毛坯件数1 批量大批工序号工序名称工序内容机床型号刀具01毛坯处理清砂、热处理 调制）X5020A面铣刀02铣粗铣上、下端面03铣精铣上、下端面X5020A面铣刀04钻、扩、钻 3 孔、扩 3 孔、铰 3 孔Z5132A扩孔钻、铰铰铣
18、3X9 端面X5020A刀、麻花钻05铣面铣刀06钻、扩钻,扩三个径向孔4麻花钻、扩孔Z5132A07去毛刺日期钻坩工去毛刺坩工工具08检验09入库设计日期指导老师设计者12 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 曲柄径向孔 4 的钻和扩工红河学院机械加工工序卡片工序名称钻、扩工序号曲柄06 零件零件KCSJ-14 名称号零件每毛坯同时1质量加工零件数毛坯材料序简牌号硬度形式质量图45200B模锻名称设备夹具专用夹具内千分型号尺工步安装及公布说明刀具走刀走刀立式钻床Z5132A坩工工具基本设计者主运动指导老
19、师背吃进给量切屑速度号及长度次数刀量/mm/r转速/r/min/min工步 1钻孔 三个径向麻花钻711.950.24300.450.16孔 4工步 2扩孔 三个径向扩孔钻750.20.51000.451.24孔 413 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2 确定切削用量及基本时间3.2.1 工序粗、精铣端面切削用量依据加工余量来确定铣削背吃刀量；粗铣时,为提高切削效率,一般挑选铣削背吃刀量等于加工余量,一个工作行程铣完；半精铣时,背吃刀量一般是0.52mm；精铣时一般是 0.11mm或更小；铣削加
20、工要留意区分的铣削要素包括：铣削速度 m/min）；铣刀直径 mm）；铣刀转速 r/min）；铣刀每转工作台移动速度,即每转进给量 mm/r）；铣刀每齿工作台移动速度,即每齿进给量 mm/z）；进给速度,即工作台每分钟移动的速度 mm/min）；铣刀齿数；铣削宽度,即垂直于铣刀轴线方向的切削层尺寸 mm）；铣削背吃刀量,即平行于铣刀轴线方向的切削层尺寸 mm）；铣削的切削用量查机械制造技术基础课程设计表 机床： X51 5-86表 5-88；刀具：硬质合金端铣刀 面铣刀）材料：,齿数粗铣背吃刀量：每 齿 进 给 量： 根 据 参 考 文 献 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 ,
21、取铣削速度：依据参考文献机械制造技术基础课程设计,取机床主轴转速：14 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - ,精铣背吃刀量：每 齿 进 给 量： 根 据 参 考 文 献 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 , 取铣削速度：依据参考文献机械制造技术基础课程设计,取3.2.2 钻削加工切削用量的挑选钻削用量的挑选包括确定钻头直径、进给量和切削速度；粗加工的时候,应当尽可能挑选大直径钻头、大的进给量,再挑选合适的钻削速度,以取得高的钻削效率、提高生产率；查表机械制造技术基础课程设计得钻孔切削用量的挑
22、选如下： 钻 18H8 孔,采纳高速钢麻花钻,依据工序尺寸可以知道,钻孔的直径为 17mm,所以可以得到背吃到量,查表可以得到进给量为 0.700.86mm,选取进给量为,切削速度； 钻 10H9 孔,采纳高速钢麻花钻,依据工序尺寸可以知道,钻孔的直径为 9mm,所以可以得到背吃到量, 查表可以得到进给量为0.470.57mm,选取进给量为,切削速度；三个孔的径向孔采纳直柄麻花钻3.9mm,进给量为0.180.22mm,可以 选 取 进 给 量 为, 切 削 速 度, 背 吃 刀 量；扩孔的切削用量挑选：大孔 18H8,采纳机夹自炳扩孔钻,进给量为,切削速度,背吃到量；15 / 23 名师归纳
23、总结 - - - - - - -第 15 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小头孔 10H9,采纳机夹自炳扩孔钻,进给量为,切削速度,背吃到量；,切削速度径向孔4,采纳机夹自炳扩孔钻,进给量为,背吃到量；铰孔的切削用量挑选：18H8 , 采 用 直 炳 机 用 铰 刀 , 进 给 量 为, 切 削 速 度,背吃到量；10H9,采纳,进给量为,切削速度,背吃到量；3.2.3 基本时间时间定额是指在肯定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间；时间定额由基本时间,帮助时间,布置工作地时间,休息和生理需要时间,预备与终止时间等组成；3.2.4 基本时间
24、的运算钻削基本时间的运算,见机械制造技术基础课程设计可以得到： 运算公式：,本次运算选取, 其其中式中：；中 D 为钻孔的孔径,为刀具的主偏角；查机械制造工艺设计简明手册得： 钻 大 孔18H8和10H9 时 ： 其 进 给 量, 主 轴 钻 速16 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - ,主偏角所以径向孔 4：其进给量,主轴钻速,主偏角所以大头孔和小头孔径向孔时间：运算的小头孔的时间为0.15min 故我们去大头孔的时间为准,为0.16min 扩大头孔 18H8 的基本时间的运算,见机械制造技术基础课程设
25、计得： 运算公式为主偏角；,为扩孔前的孔径 mm）； D 为扩孔后式中：；其中的孔径 mm）；查表机械制造技术基础课程设计得： 可 以 选 取 进 给 量 为, 分5 次 走 到 完 成 , 主 轴 钻 速 为；取,D=17.85mm,扩时间扩总时间；铰径向孔 4 的基本时间的运算,见机械制造技术基础课程设计, 运算公式,17 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式中：；为精镗孔前的孔径 mm）； D 为精镗孔后的孔径 mm）；为主偏角；扩径向孔时间运算：进给量,主轴钻速为,扩径向孔总时间；,主轴钻速为精
26、铰大头孔18H8 和小头孔的时间运算：进给量,；3.2.5 帮助时间定额的运算查表机械制造技术基础课程设计得：动作时间动作时间 /min /min 拿取工件并放在夹具上0.8 手动放松夹紧0.6 拿取扳手、启动和调剂切削液0.05 气、液动放松夹紧0.03 气、液动夹紧工件、工件快速0.04 用划线针找正并锁紧工件0.25 趋近刀具手动夹紧工件0.7 打开或关上回转压板或钻模板0.5 18 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 启动机床,变速或变换进给0.02 拿镗杆将其穿过工件和镗模并1 量、放下清扫工具
27、0.03 连接在主轴上0.1 接通或断开自动进给,放下量在钻头、铰刀、丝锥上刷油具或拿清扫工具工件或刀具退离并复位0.04 依据手柄刻度调整背吃刀量、0.05 用压缩空气吹净夹具变换刀架或转换方位0.95 移动转臂,钻头对准钻套0.07 放松移动锁紧尾架0.45 更换一般钻套,用内径千分尺0.3 测量一个孔径更换夹具导套、测量一个尺寸0.10 回转转模转换方位0.4 用极限量规）更换快换刀具 钻头、铰刀）0.15 清理磁性工作台以便安装工件0.5 取量具0.04 取下工件0.5 清扫工件或清扫夹具定位基面0.15 3.2.6 其他时间运算作业时间 指的是基本时间 和帮助时间 之和；即是：= +
28、；布置工作地时间,操作者用于照管工作地,使之保持正常的工作状态和良好 的 工 作 环 境 所 消 耗 的 时 间 , 一 般 按 作 业 时 间 的 2%7%计 算 , 即 取；休息及生理需要时间,操作者为复原体力和满意生理上需要所消耗的时间,一般是作业时间的 2%7%运算,即取；预备于终止时间,操作者为生产一批产品或零件进行预备和终止工作所需消耗的时间；一般按工作时间的 2%7%运算,即取19 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 专用夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度；在加工零件曲柄时,需要设计专用夹具；机床夹具 23 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 23 页