操纵杆支架5序课程设计说明书

河南科技大学

课程设计说明书

题目：设计“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为10000件）

类别：业余类

一、题年级专业： 09 级机械设计制造及其自动化

姓名：

河南科技大学课

程设计任务书目：操纵杆支

架加工工艺及铣床夹具设计（铣底面）

二、时间：自2010 年11 月3 日至2010 年11 月21 日止

三、要求：正确解决该零件在加工中的定位、加紧及工艺

路线等问题；设计出高效、省力，既经济合理又能保证加工质量的

夹具；学会使用有关手册及图表资料。

设计条件：通用设备和工装齐全；零件年产量：

10000 件。

具体设计要求：设计该零件的机械加工工艺规程及该

加工工序夹具。设计完成后提交：课程设计说明书一本；工艺过

程综合卡一份；夹具结构设计图纸总图、夹具体零件图、待加工零件图各一张。格式符合学校有关要求。

指导教师：姬爱玲

下达时间：2010 年11 月20 日

目录

序言

1、零件的分析

1.1零件的作用

1.2零件的工艺分析

2、工艺规程设计

2.1选择毛坯种类并确定制造方法

2.2基面的选择

2.3制订定工艺路线

2.4工艺路线的比较和分析

2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

2.6确定切削用量及基本工时

3、夹具设计

3.1问题的提出

3.2夹具设计

机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的《机械制造工艺学》

机械制造装备设计》等知识后，将理论和实践相结合对专业知识的综合

运用训练，并且为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过

机械制造工艺学课程设计，应该得到下述各方面锻炼：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。

通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相

关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。

河南科技大学课程设计说明书用纸

1、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3- Φ11孔用螺栓固定在底座上，操纵杆用Φ20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）2- Φ 20孔，

（2）支架底面

（3）36槽

（4）3- Φ 11孔

此零件外形较小，图中除2- Φ 20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HT150，零件年产量为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。基面选择得正确和合理，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。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以和加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为铣底面时要保证54±0.5 ，所以以2-R20外圆表面为粗基准。

共页第 1

河南科技大学课程设计说明书用纸（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。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为底面及3- Φ11孔。

2.3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。

（1）工艺路线方案一

工序Ⅰ钻铣2- Φ20

工序Ⅱ粗精铣底面

A。

工序Ⅲ钻底面3-

Φ11孔

工序Ⅳ铣36槽。

工序Ⅴ检查

（2）工艺路线方案二

工序Ⅰ粗精铣底面

A。

工序Ⅱ钻底面3-

Φ11孔

工序Ⅲ铣36槽。

工序Ⅳ钻铣2- Φ20

孔。

工序Ⅴ检查

（3）工艺路线方案三

工序Ⅰ粗精铣底面

A

工序Ⅱ铣36槽。

工序Ⅲ钻铣2- Φ20

孔。

工序Ⅳ钻底面3-

Φ11孔

工序Ⅴ检查

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2.4工艺路线的比较和分析上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先加工出2- Φ20孔，再以其为基准，加工出底面，而后以底面为基准，加工底面3- Φ11孔及36槽。方案二是先加工出底面，再以底面为基准，加工出底面3- Φ11孔，36槽，及2- Φ 20孔，这种方案基准统一。方案三是先加工出底面，再以底面为基准，加工出36槽及2- Φ20孔，最后以36槽和Φ20做定位基准加工3- Φ11孔。三种方案相比较，可以看出，方案一中，先以毛坯底面为粗基准，加工出2- Φ 20孔，再以2- Φ20孔为基准加工底面，而后又以底面为基准，加工另外两组尺寸，由于中间变换了定位基准，不利于基准统一原则。方案二，先加工出底面，后续加工都已底面定位，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。而方案三也存在和方案一同样的弊端。因此，我们选用方案二做为操纵杆支架的加工路线：工序Ⅰ 以两个R20外毛坯面做为粗基准，粗精铣底面A。选用X53立式铣床及专用夹具加工。

工序Ⅱ 以底面为基准，侧边采用辅助支撑，加工底面上3- Φ 11孔，其中2个孔做为后续工艺定位孔，按工艺尺寸加工。选用Z3040钻床及专用钻模。

工序Ⅲ 以底面及2- Φ11孔，一面两销定位，加工36槽。选用X63卧式铣床及专用夹具加工。

工序Ⅳ 以一面两销定位，钻铣2- Φ20孔。选用X53立式铣床及专用夹具加工工序Ⅴ 终检。

2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“操纵杆支架”零件材料为45钢，硬度HB163-229，生产类型为大批生产，采用精铸件毛坯。

根据上述资料及加工工艺，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如下：

（1）底面（A面）

根据《金属机械加工工艺人员手册》表5-5 ，铸件最大尺寸≦ 120，确定底面毛坯机械加工余量为3mm。粗精铣一次加工完成到尺寸。

（2）3-Φ11

为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻铰完成。

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河南科技大学课程设计说明书用纸（3）36槽

根据手册表5-5 ，确定毛坯余量3mm。粗精铣一次完成。

（4）2-Φ20孔