荒岛晴空.docx
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荒岛晴空
前言
《机械制造工艺学》课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，又经过了机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节，特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。
并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。
通过这次课程设计，将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识，并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。
这次的工艺规程课程设计，我的题目是支承套的工艺规程设计。
希望通过对支承套的加工工艺规程的设计，可以进一步学习《机械制造工艺学》并掌握简单零件的加工工艺设计。
虽然这是大学以来的第二次课程设计，但毕竟还是第一次接触制造工艺设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，这些也是第一次设计时常见的问题，希望老师多多批评和指正。
前言1。
一．计算生产纲领，确定生产类型3
二．零件的分析3。
1．零件的结构分析3。
2．零件的技术要求分析4。
三．确定毛坯、画毛坯—零件综合图5。
1．铸件尺寸公差5。
2．铸件机械加工余量5
3．毛坯—零件综合图8。
四．工艺规程设计8。
1．定位基准的选择8。
⑴．精基准的选择8。
⑵．粗基准的选择9
2．制订工艺路线9
3．加工工序设计11。
参考文献.....................................................................................................................15
课程小结16
一.计算生产纲领，确定生产类型
如图所示为支承套，该产品年生产量为5000件，设其备用率为16%，机械加工废品率为2%，现制定该零件的机械加工工艺规程。
技术要求如下：
1铸件应消除应力；
2未注明铸造圆角为R2～R3；
3铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷；
4允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小于30mm，整个铸件上孔眼数不多于10个。
5未注明倒角为0.5×45°；
6所有螺孔锪90°锥孔直螺纹外径；
7去毛刺，锐边倒钝；
8同一加工面上允许有直径不大于3mm，深度不大于15mm，总数不超过5个的孔眼，两孔间距不小于10mm，孔眼边距不小于3mm；
9涂漆按NJ226—31执行；
10材料HT200,N=Qn（1+a%+b%）=5000×1×（1+16%+2%）=5900（件/年）。
支承套的年生产量为5900件/年，该零件质量约为2.3kg。
根据教材生产纲领与生产类型的关系，可确定其生产类型为大批量生产。
二.零件的分析
1.零件的结构分析
支承套是Z3040摇臂钻床上的重要部件之一，其主要作用是支撑，用来保证主轴的精度。
（如图§1—1零件外圆处的两个Φ10H7孔）用来固定在摇臂钻床上，通过F面的配合保证与摇臂钻床的正确连接。
然后通过槽底两孔2×Φ7为定位孔，还有G面上的四个螺纹连接孔。
（如图§1—1零件内的花键6—70H7×62H12×16）用来与轴上的花键配合，从而保证了主轴的传动精度和配合精度。
（如图§1—1零件Φ80js6外圆柱面和Φ85js6外圆柱面，左端面，D面，G面）主要用来配合和起到支撑的作用。
2.零件的技术要求分析
如图§1—1所示零件，其材料为HT200.该材料具有一定的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
因此刚好满足于支承套的使用性能要求，适合采用作为Z3040摇臂钻床的支撑套。
该零件上的主要加工面为右端面G面、左端面Q面、D面、F面、Φ80js6外圆柱面和Φ85js6外圆柱面C面、内花键6—70H7×62H12×16、Φ70H8内孔。
G面相对于Φ70H8内孔的中心线轴向跳动为0.02㎜，直接影响到支承套和钻床主轴的接触精度，和传动平稳性。
Φ80js6外圆柱面和Φ85js6外圆柱面相对于内花键6—70H7×62H12×16的中心线的径向跳动为0.02㎜。
直接影响到钻床的主轴配合同轴精度和支撑刚度。
D面相对于Φ85js6外圆柱面的中心线的轴向跳动量为0.02㎜，直接影响到与摇臂钻床的配合精度，尽可能在一次装夹下进行两个面的加工，从而保证精度。
键槽相对于Φ85js6外圆柱面的中心线的平行度为0.05㎜，直接影响配合精度。
内花键6—70H7×62H12×16与Φ70
的内孔的尺寸精度直接影响了与钻床的正确定位配合精度。
20H8的槽中线相对于花键的中心线的对称度为0.05㎜，自身的平行度为0.03㎜。
2—Φ10H7孔相对于槽的侧面垂直度为0.1㎜，对自身轴线的同轴度为0.02㎜。
4×M6螺纹孔相对于G面和Φ70H8内孔中心线圆柱度为0.1㎜.。
2—Φ7两孔相对于D面，键槽侧面K面，Φ85js6外圆柱面的中心线的圆柱度为0.1㎜。
这些形位公差主要都为了保证支承套和摇臂钻床的配合精度。
三.确定毛坯、画毛坯—零件综合图
根据零件材料HT200确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为5900件/年
，该零件约为2.3kg，可知其生产规模为大批量生产。
毛坯的铸造方法选用砂型
机器造型。
又因为支承套的孔
需要铸造出来，因此还需要放型芯。
为消除残
余应力铸造后应安排人工时效。
1.铸件尺寸公差
铸件尺寸公差等级分为16级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机
器制造，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CT10级，选取铸件错
箱值为1.0㎜。
2.铸件的加工余量
对于成批和大量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得，选取MA为G级，各个表面的总余量见表§2—1
表§2-1各加工表面总余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等级
加工余量数值
说明
底面G面
115
G
3
底面，双侧加工（取下行数据）
距底面39㎜的端面D面
39
G
3.5
侧面，单侧加工
顶面Q
115
H
4
顶面，双侧加工
槽侧面F面
20
G
3.5
侧面，双侧加工
距孔中心线67.5㎜的端面V面
67.5
G
3.5
侧面，单侧加工
直径Φ85外圆表面C面
85
G
2.5
外圆面，双侧加工（取下行数据）
直径Φ70mm内孔表面P面
70
H
3
孔降一级，双侧加工
由工艺人员手册可得铸件主要尺寸公差见表§2—2。
表§2-2主要各加工表面毛坯尺寸及公差mm
主要加工表面
零件尺寸
加工总余量数值
毛坯尺寸
公差CT
G面
115
3+4
122
3.6
距底面39㎜的端面D面
39
3.5+3
45.5
2.8
Q面
115
3+4
122
3.6
槽侧面F面
20
3.5+3.5
13
2.2
距孔中心线67.5㎜的端面V
67.5
3.5
71
3.2
直径Φ85外圆表面C
85
2.5+2.5
90
3.2
直径Φ70mm内孔表面P面
70
3+3
64
3.2
3.毛坯—零件综合图
毛坯—零件综合图一般包括以下内容：
铸造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。
毛坯—零件综合图上技术条件一般包括下列内容：
1合金牌号；
2铸造方法；
3铸造的精度等级；
4未注明的铸造斜度及圆角半径；
5铸件的检验等级；
6铸件综合技术条件；
7铸件交货状态；如允许浇冒口残根大小等；
8铸件是否进行气压或液压试验；
9热处理硬度。
支承套毛坯—零件综合图如图
四.工艺规程设计
1.定位基准的选择
（1）精基准的选择
支承套的G面和2×
的孔即是装配基准，又是设计基准，用它们作精基
准能使加工遵循“基准重合”的原则，实现零件“一面两孔”的典型定位方式；
其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。
此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便
（2）粗基准的选择
考虑以下要求选择孔
以及
非加工外圆面为粗基准
①保证各加工面均有余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；
2保证定位准确、夹紧可靠。
2.制定工艺路线
根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的
加工方法如下
G面：
粗车—精铣；D面、C面和Q面：
粗铣—精铣；凸台面V面：
粗铣；
mm孔：
粗镗—精镗；七～九级精度的未铸出孔：
钻—扩—铰；螺纹孔：
钻孔—攻螺纹。
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将G面、D面、V面、Q面及
mm孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又先加工G面，后再镗
mm孔。
其余孔、螺纹孔以及次要表面放在最后加工。
初步拟定加工工艺路线见表
工序号
工序内容
铸造
时效
涂漆
10
粗车G面
20
粗铣槽两侧F面、
30
粗铣凸台面V面
40
粗铣D面、C面及Q面
50
粗镗孔
60
精铣G面，D面，C面，Q面以及“耳槽”，外圆面E倒角1×45°
70
粗镗孔
孔
，孔
倒角1×45°，孔
倒角1×45°
80
精镗孔Φ70H8，
90
拉花键6—70H7×62H12×16
100
铣键槽
110
钻、扩孔Φ7、Φ11
120
钻M12X12.5螺纹孔底，钻、扩、铰孔Φ10
130
钻孔2×
、2×
，铰孔2×
、2×
、
140
钻4xM6螺纹孔底，攻螺纹
150
检验
160
入库
上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但是某些工序中的有些问题还值得进一步讨论。
如果粗车G面，因为工件需要的夹具比较复杂，尺寸相对较大，在卧式车床上加工时，由于不平衡产生的惯性力较大，平衡比较困难；又由于G
面不是连续的圆环面，在车削的过程中出现断续切削，容易引起工艺系统的震动，
所以改用铣削加工。
工序40应在工序30之前完成，使D面、C面、Q面在粗加工之后有较多时间进行自然时效。
工序60工时太长，应该拆分开，精铣G面与精铣“耳曹”放在一起。
修改后的工艺路线如图：
修改后的加工工艺路线
序号
工序内容
简要说明
铸造
时效
消除内应力
涂漆
防治生锈
10
粗铣G面，粗铣“耳曹”
先加工基准面
20
钻铰孔2×
30
粗车D面、C面及Q面
先加工面
40
粗铣凸台面
50
粗镗孔
H8
粗加工结束
60
精铣G面以及”耳曹“
精加工开始
70
精铣D面，C面以及Q面，外圆面C倒角1×45°
80
精铰孔2×
、钻孔2×
，铰孔2×
90
半精镗孔
，孔
，孔
，孔
倒角1×45°，孔
倒角1×45°
100
拉花键6—70H7×62H12×16
110
铣键槽
120
钻铰孔2×
，钻M12的底孔，攻螺纹
130
钻4×M6底孔，攻螺纹
140
检验
150
入库
3.加工工序设计
确定工艺尺寸的一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图的要求标注。
当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。
有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
（1）工序10粗铣。
查有关手册平面加工余量表，得精加工余量
为0.8mm.。
已知G面总余量
为3mm.故粗加工余量
=（3-0.8）mm=2.2mm.
如上图：
粗铣G面以D面为基准。
则设计尺寸
=（39
）mm，
则粗铣G面工序尺寸
为39.8mm.
查教材表平面加工方法，得粗铣加工公差等级为IT11~13，取IT11，其公差
=0.16mm，所以
=（39.8
0.8）mm，（注：
中心距公差对称标注）
校核精铣余量
=
-
=（39.8-0.08）-（39+0.1）
=0.62
故余量足够
（2）工序50粗镗
内孔及工序90半精镗
内孔面
查有关手册加工余量表，得精加工余量
=1.0mm
已知P面总余量
为6mm.故粗加工余量
=5mm
如图所示，粗镗P面以H孔为基准.P面到H孔的距离的工序尺寸即为设计尺寸
=35mm，则粗镗H孔工序尺寸
=34mm，
查教材表平面加工方法，得粗镗加工等级为IT10~9，取IT9，其公差
=0.062mm
所以
校核精镗余量
=
=35-（34+0.031）
=0.9615mm
所以余量足够
（3）工序30粗车D面工序，查有关手册平面加工余量表，得精度加工余量
为2mm.已知D面总余量
为3.5，故粗加工余量
=3.5-2=1.5mm
如图所示
粗车D面以G面为基准，D面至G面的工序尺寸即为设计尺寸
=
mm，则粗车D面工序尺寸
为41mm
查教材表平面加工方法
得粗车加工公差等级IT13~11，取IT11，其公差
所以
校核精铣余量
=（41-0.08）-（39+0.1）
=1.82mm
故余量足够
参考文献
[1]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：
机械工业出版社，1999
[2]王凡.机械制造该工艺设计手册.北京：
机械工业出版社，2008
[3]倪森寿.机械制造工艺课程设计指导书.北京：
化工工业出版社，2009.1
[4]朱方鸣.化工机械制造技术.北京：
化工工业出版社，2010.2
[5]朱方鸣.化工机械制造技术.北京：
化工工业出版社，2010.2
[6]李业农.机械制图（第五版）.上海：
上海交通大学出版社，2010
课程小结
通过此次的课程设计.使我更加扎实的掌握了有关机械方面的知识，为期将近三周的课程设计，经过反复的修改设计，终于完成了支承套的设计，现在写起心得总结的时候真的是颇有感慨啊，记得季老师刚开始在课堂上和我们说要做课程设计的时候，都不知道课程设计是怎么一回事，似乎离我好遥远，我不认识它，它更不认识我一样，当时感觉这么庞大的工程我是不可能做得出来的，但是我很清楚这是我们必须要经历的一个过程。
。
！
刚开始就是需要手稿的一份设计计算说明书部分、翻看了好多教材终于稍微明白了设计理念，在设计过程中，我们用到了大量的经验公式以及大量取范围值的数据，需要我们翻阅大量的工具书来进行自己设计计算，这让我们这些一直在给定精确公式及数值下学习的我们顿时感到非常的艰辛，取值时往往犹豫不决，瞻前顾后，大大减慢了我们的设计速度。
与此同时，我们也发觉到，对工具书使用的不重视是一个非常严重的错误，这也是对我们今后工作中自我学习的一次良好警告。
支承套上的每一个零部件都是有表可查的。
哪怕是一个小小的螺钉。
细节决定成败：
这是在设计的后期过程中体会到的，在设计基本完成后的检查过程中发现有的细节甚至有致命的错误，会将自己在整个设计中的认真全部否决，不得已又全改过一次，觉得浪费了很多时间。
各种细节的完善都是对自己在本次设计过程中所付出的努力的一种肯定，这是对我今后的学习工作的一次实战训练。
此次设计能够顺利的完成，离不开季老师的辛勤指导，解惑 ， 通过本次设计我对各种工作机构有了很全面的认识.、整个设计过程中每个人都是很辛苦的，但它是对今后学习生活的一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，而且在做完此次课程设计之后觉得很有成就感，对自己整体的观念的培养和各种工具书的使用等都有所突破，我想这都是这次设计过程收获最大的地方。
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