某学院机械制造课程设计教材

1、哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 目目 录录 序言序言 . 1 第第 1 1 章章 零件分析零件分析. . 2 1.1 零件的作用 . 2 1.2 零件的工艺分析 . 2 第第 2 2 章章 选择毛坯选择毛坯 2 2.1 确定毛坯的成形方法 . 2 2.2 铸件结构工艺性分析 . 3 2.3 铸造工艺方案的确定 . 3 2.4 铸造工艺参数的确定 . 3 第第 3 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 4 3.1 定位基准的选择 . 4 3.2 工件表面加工方法的选 . 5 3.3 制定工艺路线 . 5 3.4 加工余量、工序尺寸及加工工时的确定 . 9 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 1 第第 4 4 章章 夹具设计夹具设计 32 4.1 确定设计方案 32 4.2 夹具使用说明 35 总结总结 . 36 参考文献参考文献 . 37 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 2 序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础 课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进 行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一 次理论联系实际的

2、训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重 要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中 学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及 工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被 加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加 工质量的夹具的能力。 3.会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、 出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工 艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用 和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用 所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到 的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 3 第第 1 1 章章 零件分析零件分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 对于我们大多数人来说可能是听说过法兰一词但是我们却并不知道 它准确是干什么的现在

3、我们就对这个词加以说明，法兰连接 (flange，joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫 片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一 定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。 法兰连接是一种可拆连接。按所连接的部件可分为容器法兰及管法； 按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法 兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力 p4MPa 的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温 度较高的场合。 1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下： 1以 151mm、125mm、78mm 三孔为精基准的加工表面。 这一组加工表面包括：一个 78 的孔及其倒角；一个 196 外圆及其倒角；150 外圆及其倒角；83 外圆及其倒角； 110 外圆及其倒角；125 外圆及其倒角；151 外圆及其倒角； 196 左端面；611 通孔；618 止端孔。 2.以 150 右端面为基准加工表面。 这一组加工表面包括：196 右端面；30.5 退刀槽；5 孔；6M6 螺孔；R25 半

4、圆。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 4 这两组加工表面之间有着一定的位置要求： （1）196 左端面与 151、125、78 轴形位公差 0.03mm。 （2）611 孔轴线与 196 外缘位置公差 0.6mm，同时 与 151、125、78 轴线垂直相交。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出 精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加 工，保证它们的位置精度。 第第 2 2 章章 选择毛坯选择毛坯 2.12.1 确定毛坯的成型方法确定毛坯的成型方法 该零件材料为HT200。由于其铸造性能良好，且为中批生产，可 选择砂型铸造机器造型。 毛坯的热处理方式 铸件铸造后应安排时效处理，以消除残余 的铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。 2.22.2铸件结构工艺性分析铸件结构工艺性分析 该零件因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口 铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保 温性能好，冷却速度较慢，故能满足使用要求。 2.32.3 铸造工艺方案的确定铸造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸

5、铁为材 料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考机械制 造技术基础课程设计表 2-6 选用砂型铸造。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 5 2.42.4 铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1-11， 查得加工余量等级为，转查表 1-12。 H 1311 第第 3 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 3 3.1.1 定位基准的选择定位基准的选择 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会 问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件， 尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件， 则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。 选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口 的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边 45 外圆及 90 的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 45 外圆可同时削除 五个自由度，再以的 90

6、 右端面定位可削除 一个自由度。 对外圆 196、150、110 和 151、125、78（共 两块 V 形块加紧，限制个自由度，底面两块支撑板定位面限制 1 个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个 V 形块加紧力来约束 轴的扭转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转体的发兰盘而 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 6 言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。 （2）精基准的选择。以 151、125、78 为精基准加工 表面。这一组加工表面包括：右 32 退刀槽；5 和 M6 孔。因为主 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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 3 3.2.2 工件表面加工方法的选择工件表面加工方法的选择 1) 196mm的左端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为 Ra6.3um， 要粗车，半精车。 2) 125JS6mm的内圆柱面公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6um，需 要粗 车，半精车，精车，磨削。 3) B面与A面，其端面尺寸精度高，表面粗糙度都为Ra1.6um，需要 粗车，半精车，精车，磨削。 4) 196mm外圆柱

7、面尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra6.3um，需要粗 车，半精车。 5) 150K6mm的外圆柱面，表面精度高，表面粗糙度为Ra1.6m， 需 要粗车，半精车，精车，磨削。 6) 110mm的端面表面粗糙度为Ra1.6m，需要粗车，半精车，精 车， 磨削 7) 78mm的内圆柱面表面粗糙的为Ra=6.3um，需要粗 车，半精车。 8) 18及11的螺栓孔表面粗糙度为Ra1.6m，需粗镗， 精镗。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 7 9）110mm的内圆柱面粗糙度为Ra1.6m，需粗镗， 精镗。 3 3. .3 3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况 下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，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。 1.工艺路线方案一 工序 196 粗车。粗车 150。粗车 196 外圆。粗车 110 外圆。 工序 粗车 R25 半圆。 工序 钻、扩、粗铰、精铰 151、125、78 孔并车 孔左端的倒角。 工

8、序 半精车 196、150 左端面，半精车外圆 110、150、196，车柱体上的倒角 C1.5。 工序 车槽 30.5。倒角 C2 圆角 工序 粗铣、精铣 90 柱体的两侧面。 工序 钻 5 孔，M6 螺孔。 工序 钻 611 孔，618 止端孔。 工序 磨削 B 面，即两端面。 工序 磨削外圆面 196、150。 工序 刻字刻线。 工序 镀铬。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 8 工序 检测入库。 2.工艺路线方案二 工序 粗车 196 柱体。 工序 粗加工 151、125、78 孔：钻中心孔 76， 扩孔 77.8。 工序粗车外圆 110 、196、150，半精车外圆 110 、150、196、 ，车 196 柱体的倒角，车 110 柱体的过度倒圆。 工序 车槽 32，粗车、半精车外圆 外圆及倒角。 工序 粗铰 150.5、124.5、77.5。精铰 151、125、78。 工序 粗钻 6.8， 扩孔 7. 工序 铰 M6 螺孔。 工序 钻 5 孔。 工序 钻 611 通孔， 618 止端孔。 工序磨 B 面，即 两端面。 工序 B 面抛光 工序 刻字刻线 工序 XIII

9、 196 外圆镀铬 工序 XIV 检验入库 3. 工艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛 坯，基本按照加工原则来加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻 151、125、78 孔确定基准，确保孔的行位公差，不过一次性 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 9 加工好 151、125、78 孔，同时零件 151、125、78 孔 要求很高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且 196 和 150 右端面要与 151、125、78 轴有一定位置公差，这样很 难保证它们的位置的准确性。而方案二是只给 20 钻孔保证底座平 面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响的 151、125、78 位置公差，从而也影响后面加工的 196 和 150 的端面跳动。不过在方案二中 151、125、78 孔粗钻扩 和铰是分开加工，粗铰 150.5、124.5、77.5 孔。2、精铰 151、125、78 孔，放在精车 196、150 前面，这样确保左 端面和右端面要与轴有一定位置公差。综合的方案如下： 工序 粗车 196 外圆。粗车 110 外圆。粗车 150 外 圆。 工序 粗车 78 内圆、粗车 110 内圆、粗车 125 内圆、 粗车 150 内圆。 工序 钻 4 孔、扩 4.8 孔。 工序 半精车 196 外圆。半精车左 110 外圆。半精车 150 外圆并倒角 C1.5。车过渡圆角 R2。 工序 半精车 78 内圆、半精车 110 内圆、半精粗车 125 内圆、半精车 150 内圆。倒角 C7。切槽 30.5。 工序 粗铰 3。精铰 5。镗 M6 螺孔。 工序 倒角。 工序 粗铣两端面。精铣两端面。 。 工序 钻 611 透孔，618 止端孔。 哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计 10 工序

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