设计任务书讲解.docx
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设计任务书讲解
杭州科技职业技术学院
机械制造工艺学
课程设计说明书
班别机械1411
设计者方正
指导教师王谦
评定成绩
设计日期2015年11月10日至1月7日
目录
设计任务书··············································1
课程设计说明书正文······································2
序言····················································3
一、零件的分析················································3
（一）零件的作用···············································3
（二）零件的工艺分析···········································3
2、工艺规程设计···············································4
（一）确定毛坯的制造形式·······································4
（二）基面的选择···············································4
（三）制定工艺路线·············································4
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定···················5
（五）确定切削用量及基本工时···································6
3、专用夹具设计··············································9
（一）设计主旨·················································9
（二）夹具设计·················································9
4、课程设计心得体会···········································10
五、参考文献······························10
杭州科技职业技术学院
机械制造工艺学课设计任务书
设计题目设计“连杆”零件的机械加工
工艺规程及工艺装置（生产纲领：
4000件）
设计内容1.产品零件图1张
2.机械加工工艺规程卡片1张
3.机械加工工序卡片1套
4.夹具设计装配图1张
5.夹具设计零件图1张
6.课程设计说明书1份
班别机械1411
设计者方正
指导教师王谦
教研室主任
2015年1月7日
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础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链接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来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，为今后参加祖国的现代化建设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连杆，起连接作用、传递动力。
（二）零件的工艺分析
连杆的下平面与大孔有一定的位置要求。
现分述如下：
1.Φ42mm孔中心轴线以下平面为基准呈垂直度。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为45钢。
选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用模锻成型。
这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。
（二）基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。
否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法进行。
1.粗基准的选择
对于一般的连杆类零件而言，以下底面为粗基准是完全合理的。
按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取下底面的不加工外轮廓表面作为粗基准。
2.精基准的选择
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
（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。
在生产纲领以确定为大批量生产的条件下，可以采用专用工、夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。
1.工艺路线方案一
工序1：
毛坯锻件
工序2：
正火热处理
工序3：
粗铣上下两平面至14.5mm
工序4：
精铣上下两平面至14.3mm
工序5扩孔Φ14mm至Φ14.85mm，精铰至Φ15mm
工序6以Φ15mm中心线为定位，扩大孔孔至Φ41.75mm，精绞至Φ42H8mm
工序7粗、精铣8个10x3.2的槽
工序8检验工件
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定
“连杆”零件材料为45钢，硬度为207~241HBW，可采用锻模模锻毛坯。
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、工序尺寸及工序尺寸如下：
1．上下两平面（100X55X14.3）
考虑其加工高度为55mm，为简化模锻毛坯的外形，表面粗糙度要求为Ra3.2μm，只要求粗加工，此时高度余量为2mm以能满足加工要求。
2.内孔Φ15mm
毛坯内有空。
内孔精度要求为IT7，参照《工艺手册》，确定工序尺寸及余量为：
扩孔：
Φ14.85mm
精铰：
Φ15mm
3.内孔Φ42mm
毛坯内有空。
内孔精度要求为IT8，参照《工艺手册》确定工序尺寸及余量为：
扩孔：
41.7mm
精铰：
42mm
4.车槽（8X10X3.2）
要求车槽为大径定心，参照《工艺手册》确定槽的加工余量：
粗铣：
9.9mm
精铣：
7.9mm
（五）确定切削用量及基本加工时
工序3：
粗铣上下两平面，保证尺寸14.3mm
1．粗铣
ƒz=0.08mm/齿
切削速度：
参考有关手册，确定v=0.45m/s，即27m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm，齿数z=20。
则
ns=1000v/πdw=1000×27/π×225=38r/min
现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取nw=37.5r/min，故实际切削速度为：
v=πdwnw/1000=π×225×37.5/1000=26.5m/min
当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量ƒm应为
ƒm=ƒzznw=0.08×20×37.5mm/min=60mm/min
查机床说明书，刚好有ƒm=60mm/min，故直接选用该值。
工序4：
精铣上下两平面
1．精铣
ƒz=0.07mm/齿
切削速度：
参考有关手册，确定v=0.5m/s，即30m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm，齿数z=20。
则
ns=1000v/πdw=1000×30/π×225=42r/min
现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取nw=37.5r/min，故实际切削速度为：
v=πdwnw/1000=π×225×37.5/1000=26.5m/min
当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量ƒm应为
ƒm=ƒzznw=0.08×20×37.5mm/min=60mm/min
查机床说明书，刚好有ƒm=60mm/min，故直接选用该值。
工序5：
扩小头孔到Φ14.85mm，精绞小头孔到尺寸
1.钻孔Φ14.85mm根据有关材料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为
ƒ=（1.2-1.8）ƒ钻、
v=（1/2-1/3）v钻
式中ƒ钻=0.35mm/r，v钻=15m/min
令ƒ=1.2ƒ钻=0.46mm/r，v=v钻0.5=7.5m/min
ns=1000v/πD=1000×7.5/π×14.85=160r/min
按摇臂钻床z3040，nw=160r/min
所以实际切削速度v=πdwnw/1000=π×14.85×160/1000=7.46m/min
2.铰孔Φ15H7
ƒ=0.5mm/r
v=5m/min
ns=1000v/πD=1000×5/π×15=318r/min
按摇臂钻床z3040，nw=320r/min
所以实际切削速度v=πdwnw/1000=π×15×320/1000=15.07m/min
工序6：
以小头孔为定位，扩大孔孔至Φ41.75mm，精绞至Φ42H8mm
1.钻孔Φ41.7mm根据有关材料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为
ƒ=（1.2-1.8）ƒ钻、
v=（1/2-1/3）v钻
式中ƒ钻=0.56mm/r，v钻=19.25m/min
令ƒ=1.35ƒ钻=0.76mm/r，v=v钻0.4=7.7m/min
ns=1000v/πD=1000×7.7/π×41.7=58r/min
按摇臂钻床z3040，nw=63r/min
所以实际切削速度v=πdwnw/1000=π×41.7×63/1000=8.25m/min
2.铰孔Φ42H8
ƒ=0.5mm/r
v=5m/min
ns=1000v/πD=1000×5/π×42=38r/min
按摇臂钻床z3040，nw=40r/min
所以实际切削速度v=πdwnw/1000=π×15×42/1000=1.98m/min
工序7：
粗、精铣8个10×3.2的槽
1.粗铣
ƒz=0.08mm/齿
切削速度：
参考有关手册，确定v=0.45m/s，即27m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=200mm，齿数z=20。
则
ns=1000v/πdw=1000×27/π×200=43r/min
现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取nw=37.5r/min，故实际切削速度为：
v=πdwnw/1000=π×200×37.5/1000=23.6m/min
当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量ƒm应为
ƒm=ƒzznw=0.08×20×37.5mm/min=60mm/min
查机床说明书，刚好有ƒm=60mm/min，故直接选用该值。
2．精铣
ƒz=0.07mm/齿
切削速度：
参考有关手册，确定v=0.5m/s，即30m/min。
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=200mm，齿数z=20。
则
ns=1000v/πdw=1000×30/π×225=42r/min
现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取nw=37.5r/min，故实际切削速度为：
v=πdwnw/1000=π×200×37.5/1000=23.6m/min
当nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量ƒm应为
ƒm=ƒzznw=0.08×20×37.5mm/min=60mm/min
查机床说明书，刚好有ƒm=60mm/min，故直接选用该值。
三、专用夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。
通过老师的指导，决定设计第7道工序—粗、精铣8个10×3.2的槽的铣车夹具。
本夹具将用X63卧式铣床。
刀具为一把高速钢镶齿三面刃铣刀。
（一）设计主旨
本夹具主要用来铣10×3.2的槽，这8个槽都有一定的技术要求。
因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何保证工件要求的表面粗糙度，精度是最主要的问题。
（二）夹具设计
1.定位基准的选择
由零件图纸可知，8个槽以底平面和两孔的中心线为定位基准。
2.定位误差分析
（1）定位元件及尺寸及公差的确定。
本夹具的主要定位元件为定位销，该定位小圆的尺寸与公差规定为与本零件在最终要求的尺寸与公差相同，即为Φ15。
（2）计算Φ42下底面加工后与孔的中心轴线的最大垂直度。
零件下平面与孔轴线的最大垂直度为0.05mm。
3.夹具设计及操作的简要说明
如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼与手动夹紧，本道工序的铣床夹具选择了手动夹紧方式。
本道工序由于是精加工，切削力小。
夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件加工之前与塞尺配合使用很好地对到；同时，夹具体底面上的一对定位建可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。
4、课程设计心得体会
经过漫长的几周的课程设计。
当我快要完成老师所交代的任务时，我感觉到了一种解放。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、成功毕业前一个必不可少的过程。
“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深感受到了到明年大三时的毕业设计会有多么的不简单。
老实说，课程设计真是不简单，每一个零件或其它东西都需要查表或上网XX。
课程设计过程中，许多计算经常会使人感到烦躁，容易计算错误。
但平常有些查不到的或是小问题询问老师，老师都会耐心、详细的告诉我，这让我感到有些问题简单了许多。
这几周的课程设计，使我发现了自己掌握的知识是多么的贫乏，自己综合应用所学的专业知识的能力是如此的不足，这对与以后的毕业设计会造成巨大的影响。
这次的课程设计确实使我有了收获。
最后，祝老师新年快乐，身体健康，万事如意！
五、参考文献
1.机械手册三本（名字忘记了）
2.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导
3.机械制造工艺与机床夹具
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