机械制造技术课程设计-偏心套零件机械加工工艺规程及插件槽夹具设计【全套图纸】

机械制造课程设计说明书题目设计“偏心套（插件槽）”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量4000件）院(系)、部：学生姓名：指导教师：专业：班级：完成时间：机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“偏心套”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）内容：1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工工艺规程 1套4、结构设计装配图 1张5、结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份全套图纸，加153893706班级学生学号指导教师2008年12月绪论机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、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学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

机械制造技术是一门非常重要的技术，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。

因此，制造技术的重要性是不言而喻的，它有以下四个方面的意义。

1．社会发展与制造技术密切相关2．制造技术是科学技术物化的基础3．制造技术是所有工业的支柱4．制造技术国力和国防的后盾机械制造工艺学课程设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。

它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。

学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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）提高结构设计能力。

学生通过设计借据（或量具）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、经济合理而能保证加工的夹具的能力。

（3）学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，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导目录序言 (5)1 零件的分析 (6)1.1零件的作用 (6)1.2 零件的工艺分析 (6)2 工艺规程设计 (7)2.1确定毛坯的制造形式 (7)2.2基面的选择 (7)2.3制定工艺路线 (8)2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2.5确定切削用量及基本工时 (12)3 夹具设计 (30)3.1问题的提出 (30)3.2夹具设计 (30)参考文献 (34)致谢 (35)序言机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的，是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（偏心套）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

因此，它在我们大学生活中占有重要地位。

就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

一、零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是偏心套（见附图1），起偏心定位作用，精度要求很高。

要以保证精度为准。

（二）零件的工艺分析偏心套是一偏心回转体零件,有两组组加工表面,这两组分别是Φ120045.0外圆,，包括:两个Φ120mm外圆及端面,Φ100的外圆面，尺寸为Φ60mm的内圆柱面。

这两组加工表面是位置度和自身的平面度和圆柱度都有很高的精度要求 ,可以先加工它的一端外圆,再借助专用夹具以这个外圆为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为GCr，由于零件年产量为10000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用锻造。

这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

(二)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百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

1）粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。

对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。

对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ120外圆柱面和端面作为粗基准。

在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。

2）精基准的选择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，此处不在重复。

（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。

在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT250，硬度200HBS，毛坯重量约为2.23KG，生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.Φ120mm外圆表面外圆表面为IT6级，参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精车外圆 1.5 121.5 0.017 Φ121.5 粗车外圆 1.5 130 +0.3 Φ130 毛坯 3 145 +-0.5Φ145 2.外圆表面Φ60内圆表面参照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差磨内圆0.3 59.7 Φ60精车外圆0.6 59.4 Φ59.4半精车外圆 1.2 58.8粗车内圆 2 573. 2）精车余量：单边为0.15mm（见《实用机械加工工艺手册》中表3.2-2），精车公差既为零件公差-0.08；3）半精车余量：单边为0.6mm（见《实用机械加工工艺手册》中表11-27），半精车公差的加工精度为IT9，因此可以知道本工序的加工公差为-0.12mm；4）粗车余量：粗车的公差余量（单边）为Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm；粗车公差：现在规定本工步（粗车）的加工精度为IT11级，因此，可以知道本工序的加工公差为-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量，实际上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；（五）确定切削用量及基本工时工序1 粗车Φ120端面及外圆柱面，工件材料：HT200 δb=220MPa 模铸加工要求：车削Φ100mm端面及外圆柱面，刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm2,K=90 ,0γ=15 ,γα=12 ,εγ=0.5mm2．计算切削用量(1) 粗车Φ120mm端面1) 已知毛坯长度方向的加工余量为3+0..8 -0。

7mm,考虑的模铸拔模斜度，p a =4mm 2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm 2p a >3~5mm,以及工件直径为120时，f =0.7~1.0mm/r按C620车床说明书（见切削手册）取 f =0.9mm/r 3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min)vy x p m vc k fa T C v vv=(m/min)其中：v C =342, v x =0.15, v y =0.35,m=0.2。

修正系数vk 见《切削手册》表1.28,即Mv k =1.44 , sv k =0.8 , kv k =1.04 ,krv k =0.81 ,Bv k =0.97。

所以vx x v c 35.015.02.05.0460342=x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 n s =Wπd 1000c v =≈⨯πx1006.1581000504r/min按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与504r/min 相近的机床转速为480r/min 及600r/min 。

现选取w n =480r/min 。

所以实际切削速度v=110r/min/。

5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1L=220100-=40mm , 1l =2mm, 2l =0,3l =0t m =fn l w 321l l l +++=0.9480240⨯+=0.098(min) (2) 粗车Φ120mm 外圆柱面，同时应检验机床功率及进给机构强度1) 切削深度，单边余量Z=2mm,分二次切除。

2) 进给量， 根据《机械加工工艺手册》取f=0.9mm/r3)计算切削速度v y x p m v c k fa T C v vv=＝132m/min4)确定机床主轴转速n s =Wπd 1000cv =≈⨯πx1001321000420r/min 与420r/min 相近的机床转速为480r/min 现选取480r/min所以实际切削速度 c v =1000s dn π=min /1501000480100πm =⨯⨯ 5) 检验机床功率cF ＝c c F cF cF cF n cy x pF k vfa C其中 c F C ＝2985，cF x＝1.0，cF y ＝0.65，cF n ＝-0.15，Mpk =F n b)650(σ=65.0)650600(=0.63 kr k =0.61c F =2985⨯1.0⨯0.565.0⨯15015.0-⨯0.63⨯0.89=1122.4(N)切削时消耗功率c P ＝4106x v F cc ＝41061504.1122x x ＝2.81(KW)C620主电机功率为7.5kw.转速为480r/min 时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。

6) 校验机床进给系统强度 已知主切削力cF ＝1122.4N.径向切削力p Fp F ＝p pF FppF p F n c y x p F k v fa C其中p F C ＝1940，p F x ＝0.9，p F y ＝0.6，p F n ＝-0.3，Mp k =Fn b)650(σ=85.0)650220(=0.59krk =0.5所以 c F =1940⨯1.59.0⨯0.56.0⨯1503.0-⨯0.59⨯0.5=203(N)而轴向切削力fF ＝ffF FffF fF n c y x p F k v fa C其中fF C ＝2880，fF x ＝1.0，fF y ＝0.5，fF n ＝-0.4，M k =Fn b)650(σ=0.1)650220(=0.34k k =1.17轴向切削力fF =2880⨯1.5⨯0.55.0⨯1504.0-⨯0.34⨯1.17=442(N)取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=fF +μ(c F +p F )=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见《切削手册》表1.30)故机床进给系统可正常工作。