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机械制造工艺课程设计

科目：机械工程

班级：2015级工程大夜大

学号：14

指导老师：顾德仁

机械制造业是中国国民经济的核心，是中国经济增长的发动机。当前，中国机械制造业增长速度已经连续30余年居全球之首，机械制造业中有100多类产品的产量居世界第一位。尽管中国机械制造业令世界瞩目，已是不争的事实，但我们必须清醒地认识到，中国机械制造业已经完成了“量的积累阶段”，进入以企业全面转型和提升为核心任务的“质的提高阶段”。中国目前只是制造大国，并非制造强国，跟美国日本等国的机械制造业相比，仍存在很大的差距。因此，“机械制造”对于我国来说，是从人力向物力转向的重要转折点，那么，对于机械制造工艺学的研究，有助于开阔新的机械制造领域，也是我国机械制造业能够继续保持先进水平和生产效率的重点。

中国机械制造业仍然停留在劳动密集阶段，技术含量低，附加值也低。虽然不少机械制造业产品产量位居世界前列，其中钢、水泥、化肥、化纤、数字程控交换机等重要产品产量为世界首位，但按人均机械制造业产品数量比较，仍处于一个非常落后的地位。总体看来，目前中国机械制造业发展异常迅速，产业基础越做越大，但总体科技含量不高，原创性技术和产品很少，自主开发能力薄弱，产品缺乏足够的竞争力，处于中低端水平。在生产设备方面，机器的制造称为制造的制造，目前虽然很多设备可以国产了，但和国外相比，在品质、稳定性、扩展性上还有差距；从从业人员角度看，奋斗在机械制造业第一线的人文化素质不高，缺少技术工人和优秀人才。而且很重要一点，缺乏对基础机械制造工艺技术的创新和掌握。

众所周知，机械制造工艺学是一门理论与实践相结合的学科，主要是探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律的一门科学。加深对机械制造工艺学的研究，能够在一定程度上，利于我国机械制造业的稳定发展，也利于加深对机械制造工艺的理解。

因此，此次机械制造工艺课程设计的主要内容是结合了制订拨叉机械加工工艺规程进行研究。由于本人专业为机械工程，能够较为熟练地掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如：利用CAD、3Dmax等应用绘图软件，对需要加工的零件、毛坯图零件加工、工艺加工的流程路线等进行定制和设计。同时，学校的资料室和图书馆能够为我们提供各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。通过分析拨叉从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对拨叉零件的主要技术要求选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。

本次课程设计严格参照和遵守了《金属切削加工手册》、《机床夹具设计手册》、《机械制造工艺学》、《机械制造工艺学课程设计指导书》等指导设计资料。

研究者通过分析比较机械类的文献，学习教学成功案例。以此保证研究过程中不偏离研究核心，能够在充分理论知识的基础上进行实践。查阅文献资料能够更高效更精准地进行试验研究，在查阅文献资料的过程中发现研究的方法和研究的漏洞，及时的对研究对象进行分析和调整，保障研究的顺利进行。并且总结课题研究的实践经验，将理论与实践相结合的学习方法，通过这一方法进行学习，可以加深对机械制造工艺学基本知识的理解和认识，从而提高设计效果。通过对前人经验的总结，将机械制造工艺学的基本理论在实践中作进一步检验。

3 课程设计的内容与步骤

（1）分析研究被加工零件，画零件图

从图3-1可以看出，零件为HT200铸钢件。从零件的结构上来看，零件的左部为圆筒状结构，右部为半圆叉爪，厚度为12d11，零件的两个部分不处于同一平面，对于零件的安装造成了一定的困扰。

图3-1 零件图

（2）确定生产类型与工艺特征

拨叉的年产量为4000台/年，机械加工其中废品率为1%，备品率为6%，则该零件的年产量纲领为：N=Qn(1+α%+β%)=4000×1×(1+6%+1%)件/年=4280件/年拨叉的年产量为4280件，拨叉可视为机械部件中的独立部分，且属于轻型机械种类。从生产纲领和生产的产量中可以得知，拨叉是中批量生产的零件，且生产类型较为特殊，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现出中批生产的工艺特点。

（3）选择毛坯种类及制造方法，确定毛坯尺寸，绘制冒辟土

拨叉的毛坯材料为HT200，可以得知拨叉的毛坯材料为铸钢件。本次课程设计中的零件本身形状和结构并不属于复杂和多工艺的种类，因此，可以对零件进

行批量的生产和加工。对于零件的生产，本次课程设计中选定为砂型机器造型，因为在该零件的生产过程中，如果选择砂型手工造型，那么会导致生产效率降低、铸件的质量也较差，另外砂型手工造型的生产周期长、消耗的成本较高，因此，选定砂型机器造型，可以提高生产的效率，同时也能够满足毛坯质量要求。

（4）选择加工方法，拟订工艺路线

在加工方法的选择上，选择表面加工法，在加工的过程中遵循“先基准后其他”、“先粗后精”、“先主后次”的原则。工艺路线设计为：在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉头Φ25孔左端面，拨叉Φ60孔左右端面，粗镗Φ60孔，粗铣槽外端面，粗细槽内侧和底面，完成Φ25孔的钻、扩和粗铰，钻Φ20.5孔，用丝锥攻M22*1.5螺纹。在半精加工阶段，完成进Φ60孔的半精镗，槽内侧和底面的半精铣，Φ60孔左右端面的半精铣；在精加工阶段，进行拨叉Φ60孔左右端面的精铣，槽内侧和底面的精铣和Φ25孔的精铰

（5）进行工序设计与计算 本工序加工设计如下：

1).mm 02.00

25+φ尺寸公差等级要求为7IT 级。 2).mm 02.00

25+φ孔表面粗糙度要求为um Ra 6.1。 3)mm 02.00

25+φ孔深为mm 80。 4)零件毛皮材料为200HT 。

5)产品生产纲领：4280件/年。

加工mm 02.00

25+φ孔在整个机械加工工艺规程中为第五道工序。本零件毛坯为砂型机器制造，加工前退火处理，被加工孔处单边加工余量为mm 5.2。