课程设计Word下载.docx
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地点
起止日期
1
下达机械制造技术基础课程设计任务
1＃105
2013.11.4
2
熟悉零件图，准备各种资料
2013.11.8
3
绘制零件图，制定工艺规程
2013.11.15
4
工艺装备设计
2013.11.22
5
撰写设计说明书
2013.11.29
6
上交所有资料
2013.12.13
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]王宛山、邢敏主编，[机械制造手册]，辽宁科学技术出版社，2002。
[2]陈宏钧主编,[实用机械加工工艺手册]，机械工业出版社，2003。
[3]陈锡渠、彭晓南主编，[金属切削原理与刀具]，北京出版社，2006。
[4]吴宗泽、罗圣国主编，[机械设计手册（第3版）]，高等教育出版社，2006。
[5]王光斗、王春福主编，[机床夹具设计手册]，上海科学技术出版社2000。
[6]韩秋实，王红军主编，《机械制造技术基础》第三版机械工业出版社
[7]曾珊奇丁毅《模具寿命与失效》化学工业出版社
[8]崔洪斌肖新华《AutoCAD2008》人民邮电出版社
发出任务书日期：
2013年11月1日指导教师签名：
计划完成日期：
2013年12月13日教学单位责任人签章：
课程设计（论文）
课程名称机械制造技术基础课程设计
题目名称模具机械制造工艺规程及工艺装备设计
学生学部（系）机电与信息工程学部
2013年12月13日
心
得
体
会
年月日
教
师
评
语
年月日
成
绩
及
签
名
年月日
第1章绪论
古人云：
“百尺竿头，更进一步。
”也就是说：
我们不要满足于已取得的成就，还要继续努力，不断勇往直前。
但高中的时候，高考这块敲门砖就是你的指明灯。
而进入大学，我一下子被什么协会、什么学生会、什么球队、学习上的难题……冲昏了头脑，我甚至不知道什么时候该干些什么了。
有时候更会发自内心的支持“读书无用论”，因为高中学的是基本知识，而大学学的是理论，因此，对学习的兴趣也就随着变淡了。
但深知大学四年不能就这样孤独、寂寞、迷惘、恐惧地度过，所以，还一直端正自己的态度，努力地做好一切事。
而课程设计正好弥补大学这种纯理论学习的弊端，也是适应社会主义建设人才的一项重要的实践环节，是理论联系实际的有效方式。
高校是工程师的摇篮，要培养德才兼备的合格工程师，必须进行理论知识和实践动手能力的正规会培训。
课程设计是机械与汽车工程学院必须参与的一项实践教学环节。
通过课程设计，学生可以综合运用所学的机械设计的理论知识和方法，掌握设计的一般规律，培养解决机械工程中实际问题的能力。
还可以学会从机器的功能要求出发，合理选择系统或零件的类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、形状、结构、材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济、安全等问题，训练设计能力。
另外，在课程设计的过程当中，学生可以通过查阅、分析、计算、绘图等过程，学习正确运用标准、规范、手册、图册等技术资料，训练设计的基本技能。
同时，把在理论教学中学到的知识具体运用到实际工作中，提高学生的综合素质，从而达到工程师基本培训的目的，使学生成为既有理论知识，又有实际动手能力的工程技术既管理人才。
虽然课程设计已经结束，但作为一名大学生对设计中任务要求做出正确的方案以及自己的一些感想做一次总结也很有必要。
由于时间仓促和水平有限，设计书中难免有不当和欠妥之处，敬请各位老师不吝批评指正。
1.1机械加工工艺规程制订
1.1.1生产过程与机械加工工艺过程
生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。
它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。
机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。
机械加工工艺过程的基本单元是工序。
工序又由安装、工位、工步及走刀组成。
规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。
机械加工工艺规程的主要作用如下：
1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。
根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。
2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。
有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。
3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。
根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。
1.2机械加工工艺规程的种类
机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。
对于检验工序还有检验工序卡片；
自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。
机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。
机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。
1.3制订机械加工工艺规程的原始资料
制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：
1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。
2.毛坯图及毛坯制造方法。
工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。
3.车间的生产条件。
即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；
生产面积；
工人的技术水平；
专用设备；
工艺装备的制造性能等。
4.各种技术资料。
包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等
第2章零件的分析
2.1模具的作用
模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。
它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。
本螺母毛坯模是为了小批量生产螺母而做的，为压铸模。
为特定机器制定。
2.2零件的工艺分析
本螺母毛坯模具为规则的长方体转出孔来而形成的简单模具，模具的表面不需要太高的精度，孔的精度也不需要太高，因为此为毛坯螺母后期还需要精加工等，但是，需要高精度的形状精度和位置精度，因为后期会影响螺母的形状精度和螺母孔的位置精度，因此虽然简单，但也要认真加工以免出现人为误差导致后期加工失败。
螺母毛坯加工主要为：
：
①车φ229mm两端面，表面粗糙度Ra值3.2μm②车φ19mm孔，表面粗糙度Ra值3.2μm③钻—扩—铰φ25mm的孔，表面粗糙度Ra值1.6μm④铣侧面，保证尺寸180mm及表面粗糙度Ra值6.4μm⑤铣侧面16mm的槽，保证尺寸20mm和19mm，孔表面粗糙度Ra值3.2μm、底面粗糙度Ra值6.3μm
第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
零件材料为6w6钢即改良型高速钢，因为此模具工作冲击大可能磨损快，选此钢具有淬透性好好类似高速钢的高硬度，高耐磨性，高强度等综合性能，又好比有高速钢好的韧性。
作为冷挤压用模具钢，有较好的使用寿命。
单因钢中含鉬量较高，热加工温度范围较窄，变形抗力较大。
6w6钢容易脱碳，热处理时必须加以注意。
通常用于制造冷挤压凹模，上下冲头等工具。
所以考虑冲击力较大，和要生产较多零件因此这材料合适应用，故选择精密铸造毛坯，毛坯精度为Ⅱ级，两件铸为一件。
由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为8～10级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。
表3.1用查表法确定各加工表面的总余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等级
加工余量数值
说明
229x180的端面
92
H
4.0
顶面降一级，单侧加工
Φ30的孔
φ16
3.0
底面，孔降一级，双侧加工
Φ19的孔
45
G
2.5
双侧加工（取下行值）
φ30的孔
φ32
孔降一级，双侧加工
Φ32的孔
20
图3.1所示为本零件的毛坯图：
图3.1
第4章选择加工方法，制定工艺路线
4.1机械加工工艺设计
4.1.1基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。
否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
4.1.2粗基面的选择
对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：
当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，卧式铣床以外圆作为粗基准。
4.1.3精基面的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。
选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。
采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。
为使基准统一，先选择中间的φ19作为精基准。
4.2制定机械加工工艺路线
4.2.1工艺路线方案
工序
铣229x180mm的端面
铣h40高的外形
铣φ30mm和φ19mm的固定孔
铣φ19mm和φ30mm的型腔
铣φ20mm的导套孔
第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具
由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.
5.1选择加工设备与工艺设备
5.1.1选择机床，根据不同的工序选择机床
只要一台卧式铣床
5.1.2选择夹具
本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。
5.1.3选择刀具，根据不同的工序选择刀具
加工工件表面要铣床的10mm平刀
加工孔槽6mm平刀
5.1.4选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：
1.选择加工面的量具
用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围100mm～125mm的外径千分尺。
2.选择加工孔量具
因为孔的加工精度介于IT7～IT9之间，可选用读数值0.01mm测量范围50mm～125mm的内径千分尺即可。
3.选择加工槽所用量具
槽经粗铣、半精铣两次加工。
槽宽及槽深的尺寸公差等级为：
粗铣时均为IT14;
半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。
故可选用读数值为0.02mm测量范围0～150mm的游标卡尺进行测量。
5.2确定工序尺寸
5.2.1面的加工（所有面）
根据加工长度的为229mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。
根据《机械工艺手册》表2.3-21加工的长度的为229mm、加工的宽度为180mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。
对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。
第6章确定切削用量及基本时间
6.1工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定
6.1.1切削用量
本工序为铣229x180端面。
已知工件材料为6w6钢，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。
根据资料选择铣刀的基本形状,r
=10°
，a
=12°
，β=45°
已知铣削宽度a
=2.5mm，铣削深度a
=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。
1.确定每齿进给量f
根据资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。
查得每齿进给量f
=0.16～0.24mm/z、现取f
=0.16mm/z。
2.选择铣刀磨损标准及耐用度
根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。
3.确定切削速度
根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a
=50mm，耐用度T=180min时查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
则实际切削：
Vc=
Vc=
=56.52m/min
实际进给量：
f
=
f
=0.16mm/z
4.校验机床功率
根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:
当f
=0.16mm/z,a
=50mm,
a
=2.5mm,Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k
=1，则P
=3.5kw，P
=0.8kw。
根据XA6132型立式铣床说明书可知：
机床主轴主电动机允许的功率P
=P
×
P
P
=7.5×
0.8=6＞P
=3.5kw
因此机床功率能满足要求。
6.1.2基本时间
根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：
t
=4.6min
结论
根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。
同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的，该夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。
。
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