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1、 毕业设计说明书专业： 机械制造与自动化 班级： 机制3103 目录第一部分工艺设计说明书 4第二部分第45号工序夹具设计说明书 14第三部分第40号工序刀具设计说明书 19第四部分第40号工序量具设计说明书23第五部分毕业设计体会 27第六部分 参考资料 28二0一 三 届毕业设计（论文）任务书 一、设计题目(附图)：盖 零件机械加工工艺规程制订及第 45 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛
2、坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具
3、没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2 012年11月 02日一2 012年12 月 30 日六、指导教师：刘苍林七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日第一部分工艺设计说明
4、书 一、 零件图分析1、 分析零件图对原零件图分析，可知其尺寸不完整，画图有错误，经过修改，现在此零件图是正确的。2、技术要求分析（1）、尺寸精度分析： 外圆面, 尺寸精度IT6 ,尺寸精度IT7内孔，尺寸精度IT7 尺寸1000.05，尺寸精度IT9尺寸2500.05，尺寸精度IT9（2）、形位精度分析对孔中心线A的径向园跳动为0.029对平面B的径向圆跳动为0.0292对平面B的平行度为0.0298孔平面对平面的平行度为0.023（3）、粗糙度分析，Ra=1.6 ,Ra=2.5 ,Ra=3.2尺寸29.5左端面Ra=3.2 尺寸25的右端面Ra=3.2100内孔面Ra=12.5 170内孔
5、面Ra=12.5尺寸29.5的右端面Ra=12.5其余为不加工表面，未注圆角为R2.5结论：外圆面为重要表面；孔为重要表面；内孔为重要表面；尺寸29.5左端面、尺寸25的右端面为重要表面。3、结构工艺性分析（1）、毛坯制造工艺性 该零件毛坯属于铸件，110的孔、830的孔可直接铸出，材料为HT200，可选用砂型铸造，机器造型，铸出工艺性一般，属于易切材料。（2）、机加工艺性 该零件加工复杂，但其表面粗糙度和精度要求不高，故机加工艺性差。（3）、刚性该零件属于铸件，为脆性材料，加工时易变形。二、 毛坯选择1、 毛坯类型确定该零件材料为HT200灰口铸铁，由于零件结构比较复杂，有多处圆角与之相关线
6、段连接，并有多处孔加工，材料加工时易变形，因此要注意加紧力，防止变形，该零件尺寸大，故采用砂型铸造。2、确定毛坯余量求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长407mm,宽275mm,高55mm,故最大轮廓尺寸为407mm。选取公差等级CT 由表5-1，铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围812级，取CT为10级。求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由表5-3查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。求机械加工余量等级 由表5-5，铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围EF级，取F级。求RMA(要求的机械加工余量) 对所有的加工表面取同一
7、个数值，由表5-4查最大轮廓尺寸为407mm，机械加工余量等级为F级，得RMA数值3mm.。求毛坯尺寸 6X11、6X11、8XM8、6X16孔较小，铸成实心，尺寸55左右面为双侧加工，应由式5-2求出，即F+2RMA+CT/2=55+2X3+2.8/2=62.4mm孔属内腔加工，应由式5-3求出，即R=F-2RMA-CT/2=190-2X3-4/2=182mm3、零件毛坯合图： （见附图） 三、工艺路线拟定1、基准选择粗基准: 选择粗基准应以“重要表面，加工余量较小表面，或不加工面作为粗基准。所以根据此零件图的结构分析可知，此零件选择尺寸25的上表面为粗基准。精基准：为保证行为精度和各表面互
8、为基准的要求应尽量遵循基准重合原则，故以尺寸29.5的下表面（即尺寸22的下表面）为精基准。2、主要表面加工方案的确定外圆表面: Ra1.6 IT6 Ra1.6：粗车（IT1112.5）-半精车（IT8; 6.3）-粗磨（IT8; 1.6）-精磨（IT6; 0.8）孔：12.5 IT7 Ra2.5：钻（IT11;12.5）-粗铰（IT8; 3.2）-精铰（IT7; 2.5） 孔： 3.2 IT7：粗镗（IT11;12.5）-半精镗（IT9; 3.2）-精镗（IT7; 1.6） 尺寸29.5的左平面：粗车（IT11;12.5）-半精车（IT8; 3.2）其余表面一次加工完成，次要表面的加工主要穿
9、插在重要的加工过程中3、加工顺序的安排： 该零件主要由面和孔构成，加工顺序为先面后孔、次要表面穿插加工。4、加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。粗加工阶段：、毛坯人工时效处理；、粗车各加工表面；粗车外圆面、粗镗83、100、110孔；钻6x11、6x16、孔以及加工8XM8的螺纹孔；铣槽。目的：切除大部分余量，把毛坯加至接近零件的最终形状和尺寸，只留下少许加工余量，通过这个加工阶段还可以及时发现铸件的裂纹等缺陷，采取相应的措施。半精加工阶段；、 半精车各加工表面；、半精车外圆面；、半精镗110的孔；扩2x14的孔；半精车台阶面。目的：为精加工做准备，尤其为精加
10、工做好基准面准备，对于一些要求不高的表面在这个阶段加工到图样要求。精加工：粗精磨110的外圆；精镗110的孔；粗精铰11的孔。 目的：达到零件设计要求。5、加工顺序确定：工艺流程图（见图3）05. 铸造10. 热 人工时效15. 车 粗车尺寸的左端面，粗镗83的孔20. 车 粗车110外圆面，粗镗200的孔25车 粗镗110内孔30. 车 半精车110外圆面35. 车 半精车尺寸29.5的左端面，半精镗110内孔40. 钻 钻6x11、8xM8、2xM12的孔，扩11的孔，粗铰、精铰2X11的孔，45. 钻 钻6x11、6x16、50. 铣 铣槽55. 铣 铣长X宽（35X14）倾斜的两个槽.
11、 60. 车 半精车台阶面65. 镗 精镗110内孔70. 磨 粗磨、精磨110外圆面75. 钳 修毛刺 80. 检 终检 四、工序尺寸及其公差确定110 ：尺寸精度IT6 表面粗糙度Ra1.6工艺路线基本尺寸工序余量工序公差工序尺寸铸造114.8114.8粗车111.830.28111.8半精车110.61.20.072110.6粗磨110.10.50.046110.1精磨1100.10.029110五、设备及其工艺装备确定根剧中批生产的类型及其工艺特征，设备主要采用普通设备，而工艺装备主要采用手动专用工艺装备。所用的设备有： CA6160 、Z525、X62、X52K。夹具有:压块、铣床专
12、用夹具、车床专用夹具、钻床专用夹具。刀具有：车刀、镗刀、YG8硬质合金铣刀、扩孔钻、YG8钻头。量具有：游标卡尺、专用塞规、千分尺。六、切削用量、工时定额确定（1）选择刀具选择刀杆截面尺寸：BxH=20x30 材料;45钢 =8，ap=7，=90，kr=12，s=0.车刀寿命60min（2）确定背吃刀量查表1.1切削用量简明手册取ap=2mm（3）确定进给量f粗车灰铸铁材料;刀杆尺寸为20x30mm，ap3mm工件直径约为100600mm时f=0.91.3所以取f=1mm（4）切削速度的计算当用YG8硬质合金车刀加工硬度为HT200的铸铁时更具公式V=Cv=158，xv=0.15，yv=0.4
13、，m=0.2代入公式得：V=62.7m/min机床转速N=取n=160r/min实际切削速度V=（6）校验机床功率粗加工阶段需要较大的机床功率因为fz=CFz*ap*f*v*KFz查表：Cfz=92，Xfz=1.0，Yfz=0.75,Nfz=0.修正系数Kfz=Kmf*Kkrf*Kvof*Ksf*Ktfz*Kmfz查表：加工材料机械性能改变的修正系数Kmf=刀具几何参数改变的修正系数Kkrf=0.89，Krf=1.0，Ksf=1.0.车削条件改变的修正系数Ktfz=0.14，Kmfz=0.92，代入公式得;Kmfz=1.0*0.89*1.0*1.0*0.94*0.92=0.77所以Fz=141
14、.7N故切削功率Pm=故：可以满足加工要求（7）刀具刚度校核可承受切削力【Fz】J= 弹性模量Es=210x10 惯性矩J=刀杆伸出长度L=1.5H=1.58*30=45mm允许绕度;f=0.1mm,故：切削时间基本时间Tj=L1=L2=35，L3为单件小件生产时的试切附加长度所以Tj=0.09min（2）辅助时间查表：Tf=装卸工件时间T1+启动时间T2+停止机床时间T3+改变切削用量时间T4+测量时间T5+.所以Tf=T1+T2+T3+T4+T5.=0.58min（3）布置工作地，身理和修理所要时间查表：取该项目占操作时间0.218即：Tbx=（Ti+Tf）*0.218=0.15（4）准备
15、终结时间查表，按普通卧式车床终结时间类比确定：固定部分22min，零件装夹并校正15min，更换道具时间2min所以Tzz=22+15+2=36.所以本工序单间时间定额为：Td=Tj+T+Tbx+Tzz/N=9.8min第二部分第45号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析在一盖上钻孔，中批量生产，工件材料HT200。2.定位方案确定钻孔的尺寸直接由刀具保证，保证孔的深度应限制X的移动及转动，Z的移动及旋转，Y轴的旋转。3.定位元件确定该工件属于薄板类零件，封闭键槽所在平面有较高的精度要求，故采用一一面两销定位。4.定位误差分析计算： 1）基准不重合误差：= 2）基准位移误差： 3）定位误差：
16、 故该加工方案可用.5.夹紧方案及元件确定考虑到薄板类零件的特点，以及本工序加工特点，加工本工序的夹紧装置采用螺母压板。6. 夹具总装图 第三部分第40号工序刀具设计说明书一、已知条件1.被加工孔直径和公差 w=11H7(+0.018);表面粗糙度2.5um2.工件材料：HT200；铰削长度w=22 mm3.预制孔直径：Dw1=13.95mm4.使用机床：；使用乳化液润滑冷却5.设计锥柄高速钢机用铰刀。二、设 计 步 骤 说 明序号项目 数据来源或计算公式采用指1结构形式锥柄焊接整体式2刀具材料切削部分:W18Cr4V柄部：45号钢3几何角度表3-21=，= =， =,=， =4铰刀直径及公差
17、式（3-3-1）：=Dw=11mm式（3-3-2）：G=0.35IT=0.35x0.018=0.0063 mm=11mmG=0.0063mm5铰刀直径极限尺寸及铰刀直径标注式(3-3-3): =Dwmax-0.15IT =(11+0.018)-0.15X0.018=11.0153mm式（3-3-4）：=-0.35IT =11.0135-0.35X0.018=11.009mm计算得,查表（3-22），得=11.0153mm=11.009mm6倒锥量及倒锥尾部直径表3-21：倒锥量为0.040.06mm=-倒锥量=-0.04倒锥量：0.04mm7切削部分前端直径表3-21：=-（1.31.4）2A
18、=11-1.3X(14-13)=12.7mm=12.7mm8齿数Z式（3-3-5）：Z=1.5+（24）=1.5 11+28表3-23：Z=6Z=69齿槽截形及参数表3-24图A型直线齿背F=1，=，r=0.510前倒锥切削部分圆柱校准部分工作部分焊接部分圆弧半径r表3-25：=12mm表3-25：=(1.31.1)Acot=1.1X0.025Xcot=0.4mm表3-25：=（0.250.5）=0.5X11=7mm表3-25：=+ (46)=35+5=40mm表3-25：r=0.51.5mm=2mm=0.4mm=7mmL=35mm=40mmr=1mm11铰刀总长颈部直径莫氏锥号中心孔表3-2
19、6：L=189mm表3-26：=10mm表3-26：1号(尺寸见表3-27)表3-28：A型不带护锥中心孔d=3mmL=189mm=10mm莫氏1号三 铰刀工作图第四部分第40号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析11h7，7级精度。2.量具类型确定所用工作量规为塞规。3.工作量规公差的确定制造公差 T=2um 位置要素 Z=2.8um 形位公差 T/2=0.001mm4.极限量具尺寸公差确定通规 上偏差=EI+Z+T/2 =0+0.0028+0.001 =0.0038 mm 下偏差=EI+Z-T/2 =0+0.0028-0.001 =0.0018mm磨损极限=EI=0止规 上偏差=ES=0
20、 下偏差=ES-T=0.018-0.002=0.016 mm5.极限量具尺寸公差带图 5. 极限量具结构设计第五部分毕业设计体会毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结和检验。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度，从而对所学专业知识能力做出有力判断。从我们拿到零件图纸的第一天开始，指导老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间，上机时间从而为我们圆满的完成设计任务奠定了良好的基础。在此之前，我们所接触的只是课本上的理论知识，对机械加设计方面只有侧面的了解。但是通过这次设计，我们才全方位的懂得了什么是机械设计，它是怎么操作的，从而更加了解了我们的专业和其前途所在。刚开始设计的时
21、候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。在老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。之后进行工艺路线确定，工序设计，共装设计，最后进行整理答辩之后，我们便有了茅塞顿开的感觉，从而在老师的指导下，遵循设计步骤，一步步向下走，直至圆满完成设计任务。这次毕业设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对零件精度分析与计算和运用CAD画出工序图，夹具零件图到最后夹具总图的成型，刀具工作图，量具等都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次毕业设计有苦
22、也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，要心平气合的一步一步来。总体来说，通过这次设计我受益匪浅。在摸索该如何画出夹具零件图时的过程中，也特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了搞设计艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。在设计期间，我们实际接触了机械加工工艺的设计，对自身有了很大的提高。遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我，进行相应的指导。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但
23、我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，非常感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题指引了我们设计的方向，使得我们的设计得已顺利完成。毕业设计虽然现在已经做完了，但是我们明白，这仅仅是我们开始，在即将步入社会之际，我们定要好好总结设计心得，汲取经验，为即将开始的工作打下良好的基础。时间总是匆匆，设计在忙碌紧张中告一段落，现在应静下心来总结。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。第六部分 参考资料参考文献：1机械零件课程设计 ： 主编：任青剑 贺敬宏2机床夹具设计手册： 主编：杨黎明3公差配合与技术测量： 主编：徐茂功 桂定一 4机械加工工艺设计资料；主编：张征祥5刀具设计手册： 主编：袁哲俊 刘华明6机械制造工艺学： 主编： 郑修本7机械加工工艺装备设计手册：编委会编制 8光面量规及技术条件：中华人民共和国第五工业部标准（9）金属切削原理与刀具实训教程： 主编：黄玉田（10）机械设计课程设计手册： 主编：卢颂峰（11）车工工艺学： 劳动和社会保障部教材中心编写（12）机械加工工工艺手册：主编：陈宏均（13）机床夹具设计：主编：龚定安 赵孝旭 高化23