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畢業(yè)設(shè)計（論文）
支架零件的加工工藝設(shè)計
Support machining process design
班級
學生姓名 學號
指導教師 職稱
導師單位
論文提交日期
徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
課題名稱
課題性質(zhì)
班 級
學生姓名
學 號
指導教師
導師職稱
一．選題意義及背景
二．畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：
三．計劃進度：
四．畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料：
1、
2、
3、
指導教師 教研室主任
年 月 日 年 月 日
論文真實性承諾及指導教師聲明
學生論文真實性承諾
本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實可靠，不存在抄襲、造假等學術(shù)不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學術(shù)不端行為，本人愿承擔本聲明的法律責任和一切后果。
畢業(yè)生簽名： 日 期：
指導教師關(guān)于學生論文真實性審核的聲明
本人鄭重聲明：已經(jīng)對學生論文所涉及的內(nèi)容進行嚴格審核，確定其內(nèi)容均由學生在本人指導下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學術(shù)不端行為。
指導教師簽名： 日 期：
摘要
工藝過程是指改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。
制訂工藝規(guī)程的程序
1、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查。
3、 制定毛坯的各類、形狀、尺寸及精度。
4、 擬訂工藝路線（劃分工藝過程的組成、選擇定位基準、選擇零件表面 的加工方法、安排加工順序、選擇機床設(shè)備等）。
5、 進行工序設(shè)計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計算時間定額等）。
6、 確定工序的技術(shù)要求及檢驗方法，填寫工藝文件。
關(guān)鍵詞：
工藝規(guī)程、工序、加工余量、公差、時間定額等。
Abstract
Process refers to changes in the production of object shape, size, relative position and the nature, into finished or semi-finished process.
The formulation of rules of procedure
1, calculate the production program, determine the type of production.
2, analysis of product assembly drawings, parts of drawings of the technical review.
3, making blank, shape, size and accuracy of various kinds.
4, the development of the road ( partitioning process composition, selection of locating datum, select parts of the surface processing methods, processing order of arrangement, selection of machine tools and other equipment ).
5, the process design ( the process of determining the machining allowance, cutting dosage, process dimension and tolerance, selection of process equipment, calculation of time quota etc.).
6, determine process technical requirement and test method of process documents, fill in.
Keyword:
Process planning, process, machining allowance, tolerance, time quota.
6
目錄
第1章 緒論 1
第2章 零件的工藝分析…………………………………………………………………………………2
2.1 零件的工藝分析………………………………………………………………………………2
2.2 確定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………2
第3章 擬定圓盤的工藝路線 …………………………………………………………………………3
3.1 定位基準的選擇………………………………………………………………………………3
3.1.1 精基準的選擇 …………………………………………………………………………3
3.1.2粗基準的選擇 …………………………………………………………………………3
3.2 加工路線的擬定………………………………………………………………………………4
第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ………………………………………………5
第5章 確定切削用量及基本工時……………………………………………………………6
5.1 工序 03粗銑、精銑8090端面……………………………………………………………6
5.2 工序04銑兩R5的槽 ………………………………………………………………………7
5.3 工序05銑Φ38的兩端面……………………………………………………………………8
5.4 工序06粗銑、精銑Φ16端面………………………………………………………………9
5.5 工序07擴Φ18孔至Φ19.8、鉸Φ19.8孔至Φ20H7………………………………………10
5.6 工序08鉆Φ8孔 ……………………………………………………………………………11
結(jié) 論 ………………………………………………………………………………………………12
致 謝 ………………………………………………………………………………………………13
參考文獻 ………………………………………………………………………………………………14
第1章 緒論
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。
支架的加工工藝設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
第2章 零件工藝的分析
2.1 零件的工藝分析
零件共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下：
1． 8090端面
2． 兩R5的槽
3． Φ38的兩端面
4．Φ16端面
5. Φ20H7孔
6. Φ8孔
2.2 確定毛坯的制造形式
由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般支架零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號選用HT200，由于零件年生產(chǎn)量2萬臺，已達到大批生產(chǎn)的水平，通常采用金屬摸機器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當減少。
第3章 擬定支架加工的工藝路線
3.1 定位基準的選擇
在制訂工藝規(guī)程時，定位基準選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置 精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位 基準的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復雜程度。因此，定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。
選擇定位基準時，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準的選擇應(yīng)先選擇精基準，再選擇粗基準。
3.1.1 精基準的選擇
選擇精基準時，主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。其選擇原則如下：
(1) 基準重合原則
即選用設(shè)計基準作為定位基準，以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
2) 基準統(tǒng)一原則
應(yīng)采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期；由于減少了基準轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基準，均屬于基準統(tǒng)一原則。
(3) 自為基準原則
(4) 互為基準原則
當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。例如要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而保證位置精度。再如車床主軸的前錐孔與主軸支承軸頸間有嚴格的同軸度要求，加工時就是先以軸頸外圓為定位基準加工錐孔，再以錐孔為定位基準加工外圓，如此反復多次，最終達到加工要求。這都是互為基準的典型實例。
(5) 便于裝夾原則
所選精基準應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。
4． 本零件的工藝精基準選擇為8090端面
3.1.2 粗 基準的選擇
粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：
（1）粗基準的選擇應(yīng)以不加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準應(yīng)避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
根據(jù)粗基準的選擇原則，要以非加工表面為粗基準，且粗基準只能使用一次，對本工件來說選擇Φ20內(nèi)孔的鑄造毛坯孔為定位粗基準是非常合理的。
3.2 加工路線的擬定
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
工藝裝備
01
鑄造
鑄造
02
熱處理
人工時效
03
銑
粗銑、精銑8090端面
X51
04
銑
銑兩R5的槽
X51
05
銑
銑Φ38的兩端面
X62
06
銑
粗銑、精銑Φ16端面
X51
07
鉆
擴Φ18孔至Φ19.8、鉸Φ19.8孔至Φ20H7
Z525
08
鉆
鉆Φ8孔
Z525
09
去毛刺
去毛刺
10
檢
檢驗至圖紙要求
11
入庫
入庫
第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
零件材料屬于灰鑄鐵，采用金屬摸機器造型，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）查表2.2-3，知其公差等級CT7~9級
根據(jù)《工藝手冊》表2.2-4，知工件機械加工余量Z=2.0
1.8090端面，表面粗糙度Ra6.3 um，根據(jù)《工藝手冊》，表2.3—5，單邊總余量Z=2.0mm
粗銑 單邊余量Z=1.6m
精銑 單邊余量Z=0.4m
2．兩R5的槽，尺寸都小于Φ30，直接鑄造成型會增大成本，在此采用實心鑄造。
3.Φ38的兩端面，表面粗糙度Ra12.5um，根據(jù)《工藝手冊》，表2.3—5，單邊總余量Z=2.0mm
3．Φ16端面，表面粗糙度Ra6.3 um，根據(jù)《工藝手冊》，表2.3—5，單邊總余量Z=2.0mm
粗銑 單邊余量Z=1.6m
精銑 單邊余量Z=0.4m
4. Φ20H7孔，尺寸小于Φ30，直接鑄造成型會增大成本，在此采用實心鑄造。
5. Φ8孔，尺寸小于Φ30，直接鑄造成型會增大成本，在此采用實心鑄造。
6、支架上其他的不加工表面，要求不高，鑄造即可滿足其要求。
第5章 確定切削用量及基本工時
5.1 工序03粗銑、精銑8090端面
工步一：粗銑8090端面
（1）加工條件：
工件材料：灰鑄鐵HT200
加工要求：粗銑8090端面
機床：立式銑床X51
刀具：采用端銑刀
量具：游標卡尺
（2）計算銑削用量
已知毛坯最大加工余量為Zmax=2.0mm,粗糙度為Ra6.3，分兩次車削，粗銑切削深度ap=1.6mm
確定進給量f：
根據(jù)《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.25mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=150m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=1000r/min
故實際切削速度為：
V=πdwnw /1000=157(m/min)
當nw=1000r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
fm=fznz=0.2×1000=200(mm/min)
根據(jù)機床取fm=200(mm/min)
切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=90+1.6+3=94.6mm
故機動工時為：
tm =94.6÷1000=0.095min
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.095=0.014min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.095+0.014)=0.007min
故工步一的粗加工單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.095+0.014+0.007=0.116min
工步二：精銑8090端面
（1）加工條件：
工件材料：灰鑄鐵HT200
加工要求：精銑8090端面
機床：立式銑床X51
刀具：采用端銑刀
量具：游標卡尺
（2）計算銑削用量
已知毛坯最大加工余量為Zmax=2.0mm,粗糙度為Ra6.3，分兩次銑削，切削深度ap=0.4mm
確定進給量f：
根據(jù)《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.25mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=150m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=1000r/min
故實際切削速度為：
V=πdwnw /1000=157(m/min)
當nw=1000r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
fm=fznz=0.2×1000=200(mm/min)
根據(jù)機床取fm=200(mm/min)
切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=90+0.4+3=93.4mm
故機動工時為：
tm =93.4÷1000=0.093min
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.093=0.014min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.093+0.014)=0.006min
故工步二的粗加工單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.093+0.014+0.006=0.113min
5.2 銑兩R5的槽
（1）加工條件：
工件材料：灰鑄鐵HT200
加工要求：銑兩R5的槽
機床：立式銑床X51
刀具：采用立銑刀
量具：游標卡尺
（2）計算銑削用量
已知毛坯最大加工余量為Zmax=2.0mm，分兩次銑削，切削深度ap=2.5mm
確定進給量f：
根據(jù)《工藝手冊》），表2.4—75,確定fz=0.25mm/Z
切削速度：
參考有關(guān)手冊，確定V=35m/min
根據(jù)表2.4—86,取nw=1000r/min
故實際切削速度為：
V=πdwnw /1000=31.4(m/min)
當nw=1000r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
fm=fznz=0.2×1000=200(mm/min)
根據(jù)機床取fm=200(mm/min)
切削時由于是銑，故整個銑刀刀盤不必車過整個工件，則行程為l+l1+l2=40+15+0=55mm
故機動工時為：
tm =55÷1000=0.055min
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.055=0.008min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.103+0.015)=0.004min
故加工單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.055+0.008+0.004=0.067min
5.3 工序05：銑Φ38的兩端面
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：銑Φ38的兩端面
機床：臥式銑床X62
刀具：采用三面刃銑刀走刀一次
f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--38)
v=200m/min（《工藝手冊》2.4--41)
ns=1000v/πdw=636.9(r/min)
按機床選取nw=600r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.287min=0.043min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.287+0.043)min=0.020min
鉆孔單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.287+0.011+0.005)min=0.089min
5.4 工序06 粗銑、精銑Φ16端面
工步一：粗銑Φ16端面
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗銑Φ16端面
機床：立式銑床X51
刀具：采用端銑刀
f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--38)
v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊》2.4--41)
ns=1000v/πdw=506.4(r/min)
按機床選取nw=500r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.136min=0.020min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.136+0.020)min=0.009min
故工步一的銑單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.136+0.020+0.009)min=0.165min
工步二：精銑Φ16端面
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：精銑Φ16端面
機床：立式銑床X51
刀具：采用端銑刀
f=0.25mm/r（《工藝手冊》2.4--38)
v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊》2.4--41)
ns=1000v/πdw=506.4(r/min)
按機床選取nw=500r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.136min=0.020min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.136+0.020)min=0.009min
故工步二的銑單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.136+0.020+0.009)min=0.165min
5.5 工序07 擴Φ18孔至Φ19.8、鉸Φ19.8孔至Φ20H7
工步一：擴Φ18孔至Φ19.8
f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--53）
ns=1000v/πdw=424.6(r/min)
按機床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.267min=0.040min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.267+0.040)min=0.018min
故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.267+0.040+0.018)min=0.325min
工步二：鉸Φ19.8孔至Φ20
f=0.57mm/r（《工藝手冊》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--53）
ns=1000v/πdw=424.6(r/min)
按機床選取nw=400r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.264min=0.040min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.264+0.040)min=0.018min
故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.264+0.040+0.018)min=0.322min
5.6 工序08 鉆Φ8孔
f=0.20mm/r（《工藝手冊》2.4--52）
v=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊》2.4--53）
ns=1000v/πdw=1051 (r/min)
按機床選取nw=1000r/min, （按《工藝手冊》3.1--36）
所以實際切削速度
輔助時間為：
tf=0.15tm=0.15×0.100min=0.015min
其他時間計算：
tb+tx=6%×(0.100+0.015)min=0.007min
故單件時間：
tdj=tm+tf+tb+tx =(0.100+0.015+0.007)min=0.122min
結(jié)論
課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致謝
這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次課程設(shè)計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參考文獻
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