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1、一、序言21.简介22.设计目的2二、零件的分析32.1零件的作用32.2零件H工艺分析3三、工艺规划设计43.1毛坯的制造形式43.2基面的选择43.3工艺路线的确定53.4毛坯尺寸及其加工余量确实定63.5其他尺寸极其加工余量确实定83. 6确定各工序切削用量8四、用夹具设计114. 1定位方案确实定114.2夹紧方案确实定14五、自我小结15六、参照文献15设计圆环的机械加工工艺规程及工艺设备一序言1 .简介机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学所有基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所有各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联络实际aJ训
2、练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要B地位。本次课程设计内容包括零件B分析，工艺路线日勺制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。就我个人而言，但愿能通过这次课程设计对未来即将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，处理问题的能力，并学会将所学到的理论知识应用到详细B实际生产问题中来，为后来走向社会打下坚实B基础。由于能力有限，设计尚有许多局限性之处，恳请老师批评指正。2 .设计目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一种重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综
3、合运用过去所学过B所有课程进行机械制造工艺及构造设计的基本能力，为后来做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它规定学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下：培养学生处理机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，纯熟运用机械技术基础课程中B基本理论及在生产实习中学到B实践知识，对B地处理一种零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件B加工质量，初步具有设计一种中等复杂程度零件的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。深入培养学生识图、制图、运用和编写技术文献等基本技能。二、零件日勺分析2.1零
4、件的作用一零件分析1.1 零件B作用圆环是阻力伞上的一种重要零件。我们懂得，当飞机完毕了战斗机训练任务返航着陆时，阻力伞是配合飞机上其他刹车装置，用以缩短飞机着陆滑跑距离的一种军工装备圆环用以连接飞机与降伞的一种功能连接件。其上的圆环截面这边同降落伞的伞带连接，另一边在14.2”孔中装有一种“轴颈”的零件同飞机连接这两个零件用2.5开口销锁住。因此该零件首先要保证足够的抗拉强度，且重量要轻，因此采用30CrMnSiA高级合金构造钢制造。此外为保证强度，该零件必须采用模锻毛坯。再机械加工中除保证各尺寸外，还要保证表面质量，绝不能有毛刺锐边等轻易损害伞带强度的表面质量问题。方形截面和圆环截面之间的
5、过渡区要圆滑过渡。圆环零件的关键尺寸是14.2j07孔以及611的圆环截面。为了防止锈蚀减少其强度，因此圆环表而规定镀锌纯化处理。零件0工艺分析1.3确定零件B生产类型二确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该圆环再工作过程中要承受拉力载荷，为保证圆环的强度和拉力硬度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该圆环的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻措施制造毛坯。毛坯的材料为30CrMnSiA高级合金，拔模斜度为7o2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1 .锻件的公差等级由圆环B功能和技术规定，确定该零件B公差等级为高等精度。2 .锻件质量有机械加工后圆环件的质量
6、为0.5Kg,可初步估计机械加工前锻件毛坯的质量为0.8Kgo3 .锻件形状复杂系数对圆环零件图进行分析计算，可大体确定锻件外廓包容体B长度、宽度和高度，1=78mm,b=37mm,h=12mm；该圆环锻件的!形状复杂系数为S=mN=0.8/(7837127.8106)4 .锻件材质系数该圆环的材料为30CrMnSiA,其碳的质量分数笑说不不不大于0.65%,故该锻件的材质系数属于此级。5 .锻件分模线形状根据该圆环B形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。6 .零件表面粗糙度由零件图可知，该圆环各加工表面的粗糙度Ra均大概等于1.6um.2.2零件日勺工艺分析该圆环B加工
7、表面分三种，重要是孔附加工，右侧面的加工，槽内B加工，各组加工面之间有严格H尺寸位置度规定和一定的表面加工精度规定，尤其是孔14.2mm加工，要保证RaL6umB表面粗糙度,因而需精加工，现将重要加工面分述如下:2.2.1孔附加工该零件共有3个孔要加工：M4.2mm孔是零件日勺重要加工面，孔口倒角为1X45,尺寸精度为614.2H10,因而是后续工序的重要精基准面，需精加工且尽早加工出来；62.6m小头孔与右端面中心距为200.1,小头孔孔口倒角为1X45,尺寸精度为62.6H12,要粗加工。2.2.2面的）加工该零件共有1个侧面要加工：两个侧面是配合14.2mm孔后续工序的J重要精基准面，需
8、要精加工。2.2.3槽的加工该零件仅有1个槽需加工：22mm键槽侧面粗糙度为Ra3.2um,需半精加工。三、工艺规划设计3.1毛坯日勺制造形式零件材料为30CrMnSiA,根据选择毛坯应考虑的原因，该零件体积较小，形状较简朴，外表面采用不清除材料措施获得粗糙度规定，由于零件生产类型为成批，大批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简朴，故本零件毛坯采用陋。由于零件上孔614.2mn较大，且均有严格的表面精度规定，故都要留出足够的加工余量。零件上孔2.6mm较小，Ral2.5um,但只需要粗加工。3.2基面的选择基面选择是工艺规划设计中H重要工作之一，基准选择的对0与合理，可以使加工质量得到保证，生产
9、率得到提高，否则，不仅使加工工艺过程中日勺问题百出，更有甚者，还会导致零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的）选择粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于两侧面较平整且加工精度较高，故以2个重要侧面为基准。3.2.2精基准日勺选择精基准重要考虑怎样保证加工精度和装夹以便，该零件上重要表面是大头孔14.2mm,因此底面自然成为精基准面，该定位基准组合在后续孔的加工中，以及孔上径向孔B加工中都将作为精基准面。3.3工艺路线日勺确定确定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工措施，安排工序的先后次序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的确定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸
10、精度及位置精度等技术规定得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺路线方案10.模锻毛坯；20.粗铳2.6孑L;30.半精铳内表面；40.半精铳右端面；50.钻、较62.6孔；60.扩、较14.2孔;70.精镶2.6孔;80.抛光R18半圆；90.抛光R7圆弧;100.倒角；110.去毛刺；120.中检；130.热处理；140.表面处理150.清洗、终检。3.3.2工艺方案确实定10.模锻毛坯；20.粗铳右端面，以底面为定位基准；30.精铳右端面，以底面为定位基准；40.粗铳环内表面，以右端面为定位基
11、准；50.精铳环内表面，以右端面为定位基准；60.粗镇小头孔，运用右端面，小头孔定位,保证20mm;70.粗铺大头孔，定位与VI工序相似；80.粗铳小头槽，运用右端面，小头孔槽定位，保证Ral2.5um;90.精链大头孔14.2mm,保证Ral.6um;100倒角，手工倒角，去毛刺；110.检查入库。3. 4毛坯尺寸及其加工余量确实定手柄零件材料为30CrMnSiA,毛坯重量约为O.5kg,生产类型为大批生产，采用模锻生产。查表确定加工余量：一般模锻，材料为30CrMnSiA,分模线平直对称，材质系数Ml,复杂系数S=6(Ibhp)=6000000/(78*37*12*7.8)23.0,为Sl
12、级，厚度为lluno4. 4.1右端面毛坯尺寸及加工余量计算根据工序规定，零件通过四道工序，先粗铳右端面，再粗铳环内表面，精铳右端面，最终精铳环内表面，各步余量如下：粗铳：由机械加工工艺手册第一卷表3.2-23,其他量值规定，零件厚度不不大于6mm到30m11b宽度不不不大于Ioomnb其加工余量为L2mm。精铳：由机械加工工艺手册第一卷表3.2-25,其他量值规定，零件厚度不不大于6mm到30mm,宽度不不不大于100milb其加工余量为1.4mm。故铸造造毛坯B基本尺寸为77mn。又根据前面铸件尺寸公差原则值，取尺寸公差B上偏差为L2mm,下偏差为-0.4mm。故：毛坯的名义尺寸：77mm
13、；毛坯的最小尺寸：77-0.4=76.6mm；毛坯B最大尺寸：77+1.2=78.2mm；精铳后尺寸与零件尺寸相似，但由于设计零件图纸并未给出详细的公差等级，现按机械加工工艺手册表5.29,粗铳一精铳所能抵达B经济精度取IT8,按入体原则取值。故精铳后尺寸为77mm。5. 4.2小头孔毛坯尺寸及加工余量计算根据工序规定，2.6H9mm孔由粗镖到精镇得到，查机械加工工艺手册得粗镇B公差上偏差021mm,下偏差为0,故：粗镇小头孔后B最大尺寸：2.6+0.1=2.7mm；粗像小头孔后的最小尺寸：=2.5mm。精铳后尺寸与零件尺寸相似，但由于设计零件图纸并未给出详细的公差等级,现按机械加工工艺手册表
14、5.29,粗铳精铳所能抵达的经济精度取IT8,按入体原则取值。故精铳后尺寸为2.6H9mmo右端面大头孔毛坯尺寸及加工余量计算根据工序规定，614.2H8mm孔由粗镶到精镜得到，查机械加工工艺手册得粗镀欢!公差上偏差O.8m,下偏差为-0.4故：粗像大头孔后B最大尺寸：14.2+0.8=15.0mm；粗像大头孔后B最小尺寸：14.2-0.4=13.8mm。精铳后尺寸与零件尺寸相似，但由于设计零件图纸并未给出详细的公差等级，现按机械加工工艺手册表5.29,粗铳一精铳所能抵达日勺经济精度取IT8,按入体原则取值。故精铳后尺寸为M4.2H8mm6. 5其他尺寸极其加工余量确实定其他工序尺寸包括1个孔
15、，1个槽，现仅分析重要的Jl个槽的J加工余量及尺寸偏差。精铳槽，Ra=3.2um;根据机械加工工艺手册，按粗铳到精铳的加工为：精铳：精铳。5.1切削用量的计算1.工序10粗铳拔叉头两端面该工序分两个工步，工步1是以右端面定位，粗铳左端面；工步2是以左端面定位，粗铁右端面。由于这两个工步是在一台机床上通过一次走刀加工完毕时,因此它们所选用日勺切削速度VC和进给量f是同样的，只有背吃刀量不同样。(1)背吃刀量工步1时背吃刀量a.取为Z1,Z1等于左端面的毛坯总余量减去工序2时余量Z3,即Zl2.5mm-InlIn=1.5mm；而工步2时背吃刀量a12取为Z2,故ap2=Z2=2mm0(2)进给量X
16、51型立式钱床功率为4.5KW,查表5.8高速钢套式面铁刀粗铳平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选用，该工序的每齿进给量fz取为0.05mm/zo(3)铳削速度由本工序采用高速钢镶齿铁刀、d=2.6mm、齿数Z=IO。查表5.8高速钢套式面铁刀钱削速度，确定铁削速度Vc=44.9mmin,则ns=1000vcd=178.65r/min由本工序采用X51型立式钱床，查表3.6,取转速4=160r/min,故实际钱削速度Vc=冗dn1000=40.2m/min当小二r/min时，工作台时/每分钟进给量九应为fn=fzznw-128mm/min也可根据表3.7查得机床B进给量为125m
17、m/mino2 .工序20半精铳拔叉头左端面(1)背吃刀量ap3=Z3=1mmo(2)进给量由本工序表面粗糙度Ra2.5m,查表5.8高速钢套式面铁刀精铳平面进给量，每转进给量f取为0.4mmr,故每齿进给量fz为0.04mmzo(3)钱削速度由本工序采用高速钢镶齿铳刀、d产80mm,齿数Z=10、fz=0.04mmz,查表5.8高速钢套式面铁刀钱削速度，确定铁削速度%=48.4m/Inin,则ns=1000vd=192.58r/min由本工序采用X51型立式铳床，查表3.6取转速4=180r/min,故实际铳削速度为V=dn1000=45.24m/min当11产180r/min时，工作台日勺
18、每分钟进给量。应为fn=fzznw=72mm/min由表3.7得，工作台日勺每分钟进给量f11取65mmmino3 .工序50钻、粗较、精较62.6mm孔(1)钻2.6mm孔工步由工件材料为30CrMnSiA、孔2.6mm.高速钢钻头、查表5.19高速钢麻花钻钻削碳钢的切削用量得，切削速度Ve=16mmin,进给量f=0.05unr,取ap-2.6mm,则ns=1000vdu=1000*16/(*2.6)rmin=1958.88r/min由本工序采用Z525型立式钻床，由表3.17得，转速小二1360r/min,故实际切削速度为vc=n1000=*2.6*97/1000=11.2m/min(2
19、)粗较2.6mm孔工步取背吃刀量为=2.6mm,由工件材料为30CrMnSiA、孔2.6mm,查表5.23高速钢较刀较削切削用量得，切削速度VC=15m/min,进给量f=0.05mmr,则ns=1000v=1000*2.6/(15*)rmin=1360rmin由本工序采用Z525型立式钻床，取转速r=100r/min,故实际切削速度为vc=dwnw1000=*2.6*100/1000m/min-3.6m/min(3)精较工步由背吃刀量ap=2.6mm、工件材料为30CrMnSiA,查表5.23高速钢皎刀较削切削用量得，切削速度VC=15m/min,进给量f=0.05mmr,则ns=1000v
20、dw=1000*15/*2.6rmin=1980r/min由本工序采用Z525型立式钻床，由表3.17,取转速5=1360r/min,3. 6确定各工序切削用量及基本工时4. 6.1工序20：半精铳右端面机床：X62W立式铳床刀具：高速钢端铳刀量具：游标卡尺11型夹具：专用夹具根据机械制造技术基础课程设计手册表5-19,主轴转速=60rmin,取进给量f=0.18mmr,得切削速度=59.5mmino背吃刀量为lmm,进给次数为1,保证厚度尺寸IImm。工序30:精铳内表面机床：X52立式铳床刀具：高速钢端铳刀量具：游标卡尺H型夹具：专用夹具工序40：精铳右端面机床：X52立式铳床刀具：高速钢
21、端铳刀量具：游标卡尺11型夹具：专用夹具3. 6.4工序50：粗铳2.6孔机床：X62W立式铳床刀具：高速钢端铳刀量具：游标卡尺H型夹具：专用夹具根据机械制造技术基础课程设计手册表5T9,主轴转速=1360rmin,取进给量f-0.05mmr,得切削速度=11.2mmin0进给次数为1,保证2.6孔。3. 6.5工序60：粗锋小头孔机床：T68镶床刀具：镇刀量具：游标卡尺11型夹具：专用夹具4. 6.6工序70：粗锋大头孔机床：T68镶床刀具：键刀量具：游标卡尺II型夹具：专用夹具5. 6.10工序80：精镇小头孔。2.6机床：T68键床刀具：镣刀量具：游标卡尺II型夹具：专用夹具3.6.11
22、工序90：精锋大头孔。14.2mm机床：T68镇床刀具：镇刀量具：游标卡尺II型夹具：专用夹具6. 6.12工序100：倒角机床：Z525钻床刀具：倒角钻头量具：游标卡尺II型夹具：专用夹具四、专用夹具设计由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，减少劳动强度,保证加工质量，故需设计专用夹具。4.1.1工序规定本次设计选择设计B是工序X的夹具，重要是针对钻,钱小4mm孔的夹具，它将用于ZX7550CW立卧式钻铳床。该工序规定64mm油孔中心线与端面（有13mm的位置规定，因此可以得出该孔在两个侧面B正中心上，并且还规定其孔为通孔，由于端面通过精铳，精度比较高，因而工序基准为端面A,为了便于
23、卧式转床加工，选用合适的定位基准,保证其加工规定。夹具设计应首先满足这些规定，在保证较高B生产效率B前提下，还应考虑夹详细制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具B操作应以便，定位夹紧稳定可靠，并且夹详细应具有很好的刚性。4.1.2定位方案设计分析左图为图2攻4mm油孔工序简图如图2所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。因此初步B设计方案如下,首先必须明确其加工时应如图2所示，这样水平放置，便于卧式钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用：一面加固定V型块和滑动V型块定位，这样既简朴又以便。4. 1.2定位分析如上图所示，一底面限制的J自由度有3个，一种固定V型块限制两个自由度，一种滑动V型块限制
24、限制一种自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计日勺定位方案如附图AI图纸一一手柄夹详细装配图所示，总共限制了工件日勺所有6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，一种支撑面顶住，限制了Z轴的移动，Z轴的旋转，y轴0旋转三个移动自由度。一种固定V型块限制了y轴0移动，X轴0移动，一种滑动V型块限制了Z轴的旋转，这样6个自由度所有被限制。定位面板如附图Al图纸一一手柄座夹详细装配图所示。4. 1.3定位误差分析定位误差是指由于定位不精确引起B某一工序的尺寸或位置精度规定方面的加工误差。对于夹具设计中采用B定位方案，只要也许产生的定位误差不不不大于工件对应尺寸或位置公差B1/3-1/2,即可认为定
25、位方案符合加工规定。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸规定：保证油孔轴线距侧面13mm,保证油孔轴线通过两孔轴线及两侧面的对称面。对于13mm的规定，由于定位基准也是端面A,故基准不重和误差为0,且由于端面A通过精铳，表面粗糙度抵达Ra6.3um,故可认为端面A的平面度误差较小，即可以忽视位置度误差，综上所述，只要支撑面的原则尺寸得到保证，是不存在定位误差的。对于本工序规定，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重叠误差为0。基准位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由于两孔的表面精度都抵达Ra3.2mm,都通过精锋，故基准位置误差也可以忽视，只要两V型块的原则尺寸以及相对位置关系
26、得到保证，定位误差也是很小的。综上所述，该定位方案是符合加工规定的。2 .1.4定位元件日勺型号，尺寸和安装方式4 .1.4.1支撑面在定位板面上做成一种中间有22mm宽的槽I向一种支撑面，通过精铳得到精度较高的平面。其有关尺寸见右图:V型块本设计方案选用一种固定V型块和一种滑动V型块,查课程设计指导教程,确定V型块为GB2205-1999原则，其有关尺寸见下图3：图3滑动V形块它和定位面板上B10mm销孔呈H7r6mm过盈配合，并用螺母固定，防止钻孔时松动，影响加工。4. 2夹紧方案确实定4.1.1 夹紧装置的设计夹紧力方向原则：（1）夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；（2）夹紧力B作
27、用方向应使所需夹紧力尽量小；（3）夹紧力的作用方向应使工件B夹紧变形最小。夹紧作用点原则：（1）夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；（2）夹紧力的作用点应正对工件刚性很好的部位上，以使夹紧变形尽量少,有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；（3）夹紧力B作用点应尽量靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中也许产生振动。根据以上规定，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。本设计方案选用H是螺旋夹紧机构，夹紧方向水平向右，通过螺栓H转动，带动固定在滑动V型块上面H方块螺
28、母向右移动，进而作用在工件63Omm外圆面上，实现夹紧，详细夹紧装置0布置见AI图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简朴实用，且对于大批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，成本低，简朴可靠。安装工件时，应先将螺栓转动退出足够0行程空间以便于安装工件，然后使工件B30mm外圆面套在滑动V型块上,宁外小54mm外圆面套在固定V型块上,将端面A紧靠在定位板上B支撑面上，这样工件以端面A为定位基准安装。工件装好后，转动螺栓，使滑动V型块靠紧30mn外圆面并夹紧工件。加工完毕后松动工件，只需反向转动螺栓，即可取下工件。夹具在使用中，应注意检查钻套的磨损状况，假如磨损后不能精保证证加工精度，则需要更换钻套。本夹具
29、V型块是受力部件，夹紧时检查其与否发生受力变形，如有变形，应及时设法修正，才能保证加工精度。为使其变形减小，需要严格控制螺杆的夹紧力。五、自我小结本次课程设计是在进行毕业设计之前对所学各课程的!一次深入B综合性复习，是一次对我们所学的专业基础知识的掌握状况的重要考察和检查，更是培养我们理论联络实际，分析并处理问题能力0重要内容和阶段。使我更好的掌握了CAD和PROE制图软件。这次课程设计，其设计图重要用CAD和PROE制图软件完毕。自我感觉尚有诸多局限性和错误，首先，在设计夹具装配件时过于匆忙，装配手柄时放在了左手边，不符合工人正常劳作习惯；另首先是课程设计前准备工作没做好，在图书馆诸多资料和
30、文献都没能借到（早已借空了），在借阅同学B有关资料时没有时间认真揣摩和分析有关信息和数据；最终就是课程设计阐明书B编写过于匆忙，时间很紧，诸多文字和原则，公式，数据，计算上的错误没有时间一一改正（确实，在打这篇文稿，发现了诸多错误和缺憾）。课程设计，是一种系统性、知识点广泛0学习过程。通过这样一种系统性日勺学习和结合，使自己把学过0知识联络起来，运用到各个方面上去。同步，广泛地运用设计手册及多种参照资料，学会了在实际中运用工具书，和独立完毕每一步查找工作；整个零件的加工过程是和其他同学分工完毕的，集中体现了团体精神，合作分工能很好的J提高办事效率！在这次设计中培养了我独立分工合作的能力！为后来出身社会H工作打下基础！六、参照文献1 徐洪本.机床夹具设计手册.辽宁科技大学出版社.2023.32 邓文英等.金属工艺学.高等教育出版社.2023.43 付风岚等.公差与检测技术.科学出版社.2023.94 王先逵等.机械加工工艺手册.机械工业出版社.2023.95陈宏钧.金属切削速算手册.机械工业出版社.2023.9
