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1、机械制造工艺学课程设计设计计算阐明书设计题目：插入耳环机械加工工艺规程制定学生姓名许娜芳学号班级20230827指导教师程广振完毕日期2023/04/20第一节序言本次课程设计0任务之一是针对生产实际中B一种零件一一插入耳环，制定其机械加工工艺规程。该零件日勺工艺过程中包括了铳平面、车外圆、钻孔、扩孔、攻螺纹等工序，工艺范围广，难易程度适合于工艺课程设计的需要。但唯一局限性的是其精度稍低，为锻炼学生的工艺规程设计能力，特将其重要加工工艺公差等级由原IT9级提高到IT7级，延长了加工路线。也就是说本次课程设计的对象是在生产实际中零件0基础上略作改动0零件，特在此予以阐明。学生应当在指导老师B指导
2、下，针对详细B设计题目。完毕有自己特色的设计。第二节零件分析一、零件的功用分析题目所给的零件是插入耳环，如图1所示。其作用是用来给晾衣架的上端固定,以及其他某些功能。零件在使用时通过螺纹连接将其固定住，然后将杆子插入孔中,只要通过两个零件就可以将杆子固定住了。二、零件的工艺分析从零件图（见CAD图）上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、外圆表面、退刀槽、内孔、键槽等。其中，表面粗糙度规定最低0是D、E平面,粗糙度为Ra50m,表面粗糙度规定最高的是35mm轴表面,粗糙度为Ral.6m0该轴线是插入耳环的重要设计基准。从表面间的位置精度规定来看，C平面应与35mm轴线垂直，32mm孔的轴线
3、应垂直于35mm轴线。从工艺上看，键槽对中35mm轴线的对称度公差为0.1,孔32mm轴线对35mm轴线0垂直度公差为0.5/50,可通过使用专用机床夹具来保证。35mm外圆0公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ral.6m,可通过精车保证。平面D、E精度规定不高，可以通过粗铳来完毕。32mm孔日勺粗糙度为Ra6.5m,可以通过先钻孔，后扩孔来保证。A、C面精度规定不高，其中A面在零件工作过程中也不起作用，因此通过粗铳就可以到达规定。对插入耳环零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图对的、完整，尺寸、公差及技术规定齐全，加工规定合理，零件0构造工艺性很好。第三节机械加工工艺规程制定一、确定生产类型按
4、设计任务书，插入耳环年产量为4000件；每日3班，若插入耳环备品率为8%,机械加工废品率为1%,则该零件的年生产大纲为=02(1+a%+7%)=40001(1+8%1%)件/年=4360件/年可见，插入耳环0年生产量为4360件。插入耳环可当作独立B一部分，属轻型机械。因此，根据表1,由生产大纲与生产类型日勺关系可确定该零件的生产为中批生产，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应展现中批生产的工艺特点，如多采用通用设备配以专用的工艺装备等，其工艺特点见表2。零件的年生产大纲（件/年）生产类型重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-
5、3200-5()05OO5OOO大批生产300I(XX)5OO5OOO5O-5OOOO大量生产1000500050000类型项目单件小批生产中批生产大批大量生产加工对象常常变换周期性变换固定不变毛坯的制造措施及加工余量木模手工造型，自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属型；部分锻件用模锻。毛坯精度中等、加工余量中等广泛采用金属型机器造型、压铸、精铸、模锻。毛坯精度高、加工余量小机床设备及其布置形式通用机床，按类别和规格大小，采用机群式排列布置部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式广泛采用专用机床、按流水线或自动线布置夹具通用夹具或组合夹具，必要
6、时采用专用夹具广泛使用专用夹具，可调夹具广泛使用高效的专用夹具X.类型项目单件小批生产中批生产大批大量生产刀具和量具通用刀具和量具按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具广泛使用高效率专用刀具和量具工件的装夹措施划线找正装夹，必要时采用通用夹具或专用夹具部分采用划线找正，广泛采用通用或专用夹具装广泛使用专用夹具装夹装夹夹装配措施广泛采用配刮少许采用配刮，多采用互换装配法采用互换装配法操作工人平均技术水平高一般低生产率低一般高成本高一般低工艺文献用简朴的工艺过程卡管理生产有详细的工艺规程，用工艺卡管理生产详细制定工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产二、确定毛坯制造形
7、式由该零件0功用及其0工作状况知，插入耳环承受0是静应力，故规定该零件材料应具有足够B强度与韧性。因此，原设计单位选用了既能满足规定，价格又相对低廉的45钢，因此可以确定毛坯B制造形式为铸造。一般工程用45钢的特性和应用见表3。由于该插入耳环为成批生产，由表4中常用毛坯的制造措施与工艺特点选择模锻。该零件的形状不是十分复杂，因此毛坯的形状与零件的形状应尽量靠近。三、选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线与否对的合理的前提。对0与合理地选择定位基准，可以保证加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备构造与种类、提高生产率。基准的选择表面的精度规定最高，其轴线也是该零件的设计
8、基准、装配基准与测量基准。为防止由于基准不重叠而产生误差，保证加工精度，应选35mm轴线为基准，即遵照“基准重叠”B原则。该基准还可作为大部分工序的定位基准，加工其他的次要表面，体现了“基准统一”的选择原则。四、选择加工措施1 .平面的加工平面的加工措施诸多，有车、包I、铳、磨、拉等。对于本零件，面D与面E的粗糙度规定Ra50m,通过粗铳就可以到达。而对于C面粗糙度为Ra6.3m通过粗铳也可以到达。而表面A0粗糙度规定为Ral2.5m根据GB/T1804-2023规定，选用中等级，相称于IT13级，故可考虑粗车或粗端铳，但由于该零件不是回转体零件，故选择端铳加工方式会较为轻易。2 .外圆与退刀
9、槽、攻螺纹外圆35mm的加工在本零件中很重要。本次选用CA6140车床，由于表面粗糙度Ral.6m,因此采用粗车-半精车-精车的方式。而对于外圆27mm,表面要进行攻螺纹，因此进行粗车就可以了。在粗车过后再用螺纹车刀进行攻螺纹。需要注意0是在攻螺纹工序之前应设置一道倒角工序，或在本工序中先设一道倒角工步，以使攻螺纹顺利进行。3 .孔加工孔的加工方式有钻、扩、镇、拉、磨等。由于中32mm孔内壁粗糙度为Ra6.3m,因此采用钻-扩，钻孔后扩孔就可以到达这个精度规定，满足安装配合E9,在实际生产中，常用经修磨B麻花钻当扩孔钻使用。由表3知，钻、扩孔的公差等级为ITlOIT12,可以满足加工规定，故用
10、YT锥柄麻花钻和扩孔钻。对于65mmB销孔，直接用枪孔钻就可以加工出来。4 .键槽加工由于键槽的规定为Ra3.2m,因此用X6132万能铳床，进过粗铳-精铳就可以到达。五、制定工艺路线根据零件自身规定及先粗后精0加工原则，插入耳环0加工工艺路线如下：工序05：模锻毛坯工序10：45钢正火，为机加工作准备工序15：粗铳表面D、E定位基准：以任意端面为粗定位。工序20：粗铳表面C定位基准：35mm轴线。工序25：粗车35mm外圆定位基准：35mm轴线。工序30：粗车27mm,倒角Cl定位基准：中35mm轴线。工序35：车退刀槽中24mm定位基准：35mm轴线。工序40：进行热处理调质工序45：半精
11、车35mm定位基准：35mm轴线。工序50：精车35mm定位基准：35mm轴线。工序55：车锥面，倒角C2定位基准：35mm轴线。工序60：攻螺纹M27X1.5-6h定位基准：35mm轴线。工序65：钻32mm的孔定位基准：35mm轴线和C面。工序70：扩32mm0孔定位基准：35mm轴线和C面。工序75：钻中5日勺销孔定位基准：35mm轴线和C面。工序80：粗铳键槽定位基准：G35mm轴线和C面。工序85：精铳键槽定位基准：35mm轴线和C面。工序90：铳A面定位基准：C面和32mm孔。六、确定加工余量及毛坯尺寸（一）确定加工余量该插入耳环的1材料为45钢，屈服强度G=500MPa,抗拉强度
12、。b=650MPa,采用模锻且成批生产。根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸可得各加工表面加工余量，如表3所示:表3插入耳环各加工表面余量加工表面单边余量mm双边余量mm备注35mm轴2.55.0基本尺寸取轴向长度尺寸53mm25mm槽7.515基本尺寸取轴向长度尺寸5mm27mm轴6.513基本尺寸取轴向长度尺寸23mm表面D4面D、E之间的厚度由本来的44mm到最终的36mm表面E45mm2.55基本尺寸取孔轴向尺寸27mm32mm1632基本尺寸取孔轴向尺寸36mm25mm键槽7.5基本尺寸取键H勺宽度8mm（二）确定毛坯基本尺寸加工表面B毛坯尺寸只需只需将零件尺寸加上查取B对应加工余量即可
13、，所得毛坯尺寸如表4所示。表4插入耳环毛坯尺寸零件尺寸mm单边加工余量mm毛坯尺寸mm276.540352.540257.54036444（三）确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸mm公差mm按“对称”标注成果mm4444l5404w02v-O.Ol404O+o015w-o.oo（四）绘制毛坯简图根据以上内容及砂型铸造的有关原则与规定，绘出毛坯简图，如图2所示:图2插入耳环毛坯简图七、工序设计（一）选择加工设备与工艺装备（二）确定工序尺寸八、确定切削用量和基本时间切削用量包括切削速度、进给量及背吃刀量三项，确定措施是先确定背吃刀量、进给量，而后确定切削速度。不一样0加工性质，对切削加工0规定不一样样的。因
14、此，在选择切削用量时，考虑0侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切削率和必要B刀具耐用度，故一般优先选择尽量大的背吃刀量，另一方面选择较大的进给量，最终根据刀具耐用度规定，确定适合的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量规定，故一般选用较小的进给量和背吃刀量，而尽量选用较高的切削速度。（一）工序151 .切削用量本道工序是粗铳端面，已知加工材料为45钢，=650MPa,锻件无外皮,机床为XA5032立式铳床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铳刀，其参数：直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数Z=I4。根据机械制造工艺学课程设计指导书中表5-26确定铳刀角度，选择前角兀=20。，后角&=12。，主偏角=60。，螺旋角夕=10。已知铳削宽度%=57mm,铳削背吃刀量为%=4mm。（1）确定每齿进给量由根据机械制造工艺学课程设计指导书表5-13知XA5032立式铳床B主电动机功率为7.
