(完整版)操纵杆支架机械加工工艺说明书.docx

郑州科技学院机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1.零件图 1 张2. 毛坯图 1 张3. 机械加工工艺过程卡 1 份4. 机械加工工序卡 1 份5. 夹具设计装配图 1 张6. 夹具体零件图 1 张7. 课程设计说明书 1 份班 级： 机制本9班姓 名： 张飞腾学 号： 201333265指导教师： 杨晨教研室主任： 2016 年4 月13 日目录1、 零件的分析 31.1零件的作用 31.2零件的工艺分析 32、 工艺规程设计 32.1选择毛坯种类并确定制造方法 32.2基面的选择 32.3选择加工方法 42.4制订工艺路线 42.5机械加工余量及毛坯尺寸的确定 5（一） 确定加工余量 5（二） 确定毛坯基本尺寸 5（三） 绘制毛坯简图 52.6工序设计 6（一）选择加工设备与工艺设备 62.7确定切削用量及基本工时 7（一）工序05 （粗铳底面A）切削用量及基本时间的确定 7（二） 工序10 （粗铳36槽）切削用量及基本时间的确定 9（三） 工序15 （钻3x①11）切削用量及基本时间的确定 11（四） 工序20 （钻2 19mm通孔）切削用量及基本时间的确定 14（五） 工序25 （精镂 20mm孔）切削用量及基本时间的确定 163、 夹具设计 193.1接受设计任务、明确加工要求 193.2 确定定位方案、选择定位元件 193.3确定加紧方案、设计夹紧机构 203.4确定导向方案和导向元件 203.5夹具体设计 21设计心得 22参考文献 231、 零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是汽车换挡部分的操纵杆支架，它的主要作用是固定操纵 杆，使其在行驶过程中牢固可靠。

零件上的 3X011孔用螺栓固定在底座上，操 纵杆用①20的定位销固定在支架上，并且在换挡时依靠利用36槽轨迹不会引起 偏差1.2零件的工艺分析操纵杆支架共有4组加工表面，分析如下：(1) 2X0 20 孔，(2) 支架底面(3) 36 槽(4) 3X0 11 孔此零件外形较小，图中除2X020孔，公差要求较严格外，其它加工面公差 要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工 过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序2、 工艺规程设计2.1选择毛坯种类并确定制造方法操纵杆支架材料为灰铁件，牌号 HT15Q零件年产量为10000件，已达大批 生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用精铸件，这从提高生产率、保 证加工精度上考虑也是应该的2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基面选择得正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题白出，更 有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行1) 粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准而对于有若十个不加工表 面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。

因 为铢底面时要保证54 ± 0.5,所以以2XR20#圆表面为粗基准(2) 精基准的选择：精基准的选择有利于保证加工精度， 并使工件装夹方便在选择时，主要应 该考虑基准重合、基准统一等问题当设计基准与工序基准不重合时， 应该进行 尺寸换算精基准选择为底面及 3X①11孑L2.3选择加工方法(1) 平面的加工平面加工的方法很多，有车、刨、铁、磨、拉等由于本零件对所加工表面 粗糙度要求都不高由表 5-11，根据GB/T 1800-2009规定，选用中等级(m), 相当于IT13级，故可考虑粗车或粗端铁，根据零件的结构特点，选用端铢加工 方式2) 孔的加工孔的加工方式有钻、扩、鲤、拉、磨等 3X011为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻皎完成2X0 20的要求较高，根据手册表5-49，先 用钻头钻孔至①19,再用①20鲤刀加工2.4制订工艺路线制订工艺路线的出发点,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为大批生产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用工夹具，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。

工艺路线方案工序05粗铢底面工序10粗铢36槽工序15钻底面3XO 11孔工序20钻2X①19孔工序25精鲤2X 4 20孔工序30去毛刺工序35检查2.5机械加工余量及毛坯尺寸的确定（一）确定加工余量操纵杆支架的材料为 HT15Q抗拉强度b 200MPa ,采用砂型机器造型， 且为批量生产由表 5-2知，铸钢件采用砂型机器造型时，铸件的尺寸公差为 CT8-CT12级，此处选为CT9级由表5-3选择加工余量为F级，根据机械加工 后铸件的最大轮廓尺寸由表5-4可查得个加工表面余量如下表：表1-1加工表面多美加工余量/mm备注底面（A面）表5-41粗铢一次完成3X0 11表 5-1911钻皎完成2X0 20 孑 L表 5-195先用钻头钻孔至①19,再用①20鲤刀加工36槽表5-41粗铢一次完成（二）确定毛坯基本尺寸加工表面的的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取得相应加工余量即可， 所得毛坯尺寸如表3-2所小：表3-2零件尺寸/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm12113①1111①11①205①15（三）绘制毛坯简图根据以上内容及砂型铸件的有关标准与规定，绘制毛坯简图，如图 3-1 :如图3-1 毛坯简图2.6工序设计(一) 选择加工设备与工艺设备1. 选择加工设备选择加工设备即选择机床类型。

由丁已经根据零件的形状、精度特点，选择 了加工方法，因此机床的类型也随之确定 至丁机床的型号，主要取决丁现场的 设备情况若零件的加工余量较大，加工材料乂硬，有必要校验机床功率选择 加工设备要考虑加工经济精度最终选择的机床，其经济精度应与零件表面的设 计要求相适应，初步选定各工序机床如下：(1) 工序05、10粗铁：X5032M立式铢床，主要技术参数见表 5-13(2) 工序15、20钻孔：Z3025摇臂钻床，主要技术参数见表 5-14、(3) 工序25精鲤：用CA6140卧式车床2. 选择夹具对丁成批生产的零件，大多采用专用机床夹具在保证加工质量、操作方便、 满足高效的前提下，亦可部分采用通用夹具本机械加工工艺规程中所有工序均 采用了专用机床夹具，需专门设计、制造3选择刀具(1) 铢刀工序05、10中底面 A 36槽采用面铢刀来进行加工工序 05 中要求铢削深度为ap °.7mm,工序10要求铢削深度为ap °.7mm，铢削宽度 均为aw 92mm根据表5-15,选用高速钢镶齿套式面铢刀由表5-16知所需 铁刀直径75-90mm查表5-17知，满足加工要求的铁刀直径 d 80,孔径 D 27,宽 L 36,齿数 Z 10。

2) 钻刀 从零件要求和加工经济性考虑，采用锥柄麻花钻头完成加工工序工序15中，采用麻花钻，由表5-19知，选用d=11mm,l=94mm英氏圆锥号为2 的高速钢锥柄麻花钻作为刀具工序 20中，采用麻花钻，由表5-19知，选用d 19mm，1 233,莫氏圆锥号为2号的高速钢锥柄麻花钻作为刀具3) 鲤刀 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金工具加工钢质零件 可采用YG类硬质合金，此处为精鲤孔加工采用YG60刀具参数为主偏角kr 45 , 杆部直径为8mm5勺圆形鲤刀进行加工2.7确定切削用量及基本工时(一)工序05 (粗铳底面A)切削用量及基本时间的确定1. 切削用量本道工序是粗铁端面，已知加工材料为 HT200 b 200MPa ,机床为 X5032A型立式铁床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铁刀，其参数 d 80,孔径D 27,宽L 36,齿数z 10根据表5-26确定铁刀角度，选择前 角0 10°,后角0 12°,主偏角r 50°,螺旋角 10°已知铢削宽度 L 92mm，铢削背吃刀量L 0.7mm1) 确定每齿进给量af根据表5-13知XA5032型立式铁床的主电机功 率为7.5kw,查表5-24知当工艺系统刚性中等、镶齿端铁刀加工铸铁时，其每齿 进给量af °2 ~ °.3mm/z。

由于本工序被吃刀量和铁削宽度较小，故选择最大 的每齿进给量af 0.3mm/z(2) 选择铁刀磨钝标准和耐用时度 根据表5-28,用高速钢镶齿端铁刀 粗加工铸剑时，选择铁刀后刀面磨损极限值为 2.0mm查表5-29知铁刀直径 d=80mnW,经插值的端铁刀的合力耐用度T=50min刀具耐磨用度是指刃磨后的 刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝的标准所经历的总切削时间3) 确定切削速度和工作台每分钟进给量 Vf查表5-30知，高速钢铁刀铁削速度为15~25m/min ,则所需铢床主轴转速范围是1000V n 38.2~ 63.7r/mind根据XA5032机床的标准主轴转速，由表 5-13选取n=60r/min,则实际铢削速度为80 60 v m/ min 15.04m/ min1000工作台每分钟进给量为vf fn afzn 0.3 10 60mm/min 180mm/min根据表5-13中工作台标准纵向进给量，选取Vf 150mm/min ,则实际每齿进给量为Vfaf 一zn150 0.25mm/ z(4)校验机床功率由表5-31和表5-32知，铢削力F和铁削功率Pm计10 60算公式如下:xF yF uFFzCf&p af aw z ― kF (N)qF wF fz 'd 0 nFzV―(kW)60 10式中 Cv 650, xf 1.0, Yf0.72,uf 0.86,wf 0,qF°.86。

所以，铢削梨为FzxF yF uFCfHp af aw z,qF wf kFd0 n650-0.72 0.860.7 0.25 92 10cc 0.86801890.8( N)FzV 1891.1 15.08 3 3— 0.47(kW) 60 103 60 103X5023A铢床主电机功率为7.5kW故选用切削用量合适最后的切削用量为aP 0.7mmaf 0.3mm vf 60mm/ min v 0.25m/s2. 基本时间、o根据表5-33知，r 90的端铁刀对铁削的基本时间为十 lw l1 l 2tm vf式中;lw一工件铢削部分长度，单位为 mm'〔一切入行程长度，单位为 mm；l10.50 a2aw2)aPtan rl2 一切出行程长度，单位 mmVf —工作台每分钟进给量，单位为mm/min已矢日 vf 60mm/ min, lw 92mm由表5-34查的切入切出行程长度l1 '2 22mm所以，基本时间为tm 史 1.5 min60（二）工序10。