調(diào)速杠桿課程設計說明書

1、<p><b>　　機電及自動化學院</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設計</p><p><b>　　說</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b>　　書</b></p><p&g

2、t;　　設計題目： “調(diào)速杠桿“加工工藝設計 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　所在班級： 08機械電子1班 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導老師： <

3、;/p><p>　　設計時間： 2011年6月28日-7月5日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前 言 …………………………………………………………………………2</p><p>　　機械制造工藝學課程設計任務書.………………………………………3</p><p>

4、<b>　　一、零件工藝分析</b></p><p>　　零件分析……………………………………………………………………4</p><p>　　零件工藝分析………………………………………………………………4</p><p>　　確定生產(chǎn)類型………………………………………………………………5</p><p>　　二、“調(diào)速杠

5、桿”工藝規(guī)程設計</p><p>　　（一）毛坯的設計選擇、確定尺寸、設計毛坯圖 </p><p>　　確定毛坯總類 ………………………………………………………………………5</p><p>　　機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 …………………………………………5</p><p>　　毛坯圖 ………………………………………………………………

6、………………6</p><p><b>　?。ǘ┻x擇粗基準</b></p><p>　　粗基準的選擇與確定 ………………………………………………………………7</p><p>　　精基準的選擇與確定 ………………………………………………………………8</p><p><b>　　（三）制定工藝路線</b

7、></p><p>　　各加工面的加工方法 ………………………………………………………………8</p><p>　　制定工藝路線 ………………………………………………………………………8</p><p>　　（四）基本工時的確定…………………………………………………………11</p><p>　　三、設計小結(jié)……………………………………

8、…………………………14</p><p>　　四、參考文獻………………………………………………………………14</p><p>　　五、附件 ……………………………………………………………………15</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　《機械制造工藝學》課程設計是我們經(jīng)歷了機械制造工藝學、工程

9、材料、機械設計、機械制圖、CAD/CAM等主要專業(yè)基礎課、專業(yè)課以及金工實習、認識實習、數(shù)控實習等一系列的實踐課的學習，又經(jīng)過了機械設計課程設計之后，進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，特別強調(diào)對機械制造工藝學、熱加工工藝基礎和工程材料這幾門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合總復習，同時還要對相關課外知識進行查閱和學習，也是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習。并且，這次課程設計

10、同樣也會用到以前的金工實習和認識實習的相關知識，也可以說這是對兩次實習效果的一次檢驗。通過這次課程設計，將會鞏固對機械加工工藝規(guī)程設計的理論知識，并初步學會自己完成制定簡單零件加工工藝規(guī)程。</p><p>　　而對于我即將畢業(yè)的我希望再次借助這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查看資料、以及各方面自學的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。<

11、/p><p>　　由于自己的能力有限，我的設計尚有很多不足之處需要改進，請老師給予批評指導。</p><p><b>　　一、零件工藝分析</b></p><p>　　其中： 1.未注鑄造圓角半徑為R3毫米。</p><p>　　2.不許有裂紋、砂眼、冷隔、縮孔等鑄造缺陷。</p><p>　　3.正

12、火處理，圓弧接觸點處硬度HB156-197</p><p>　　4.A處兩圓弧接觸點與?10+/_0.015中心線不平行度不大于0.03毫米。</p><p>　　5.6H9槽內(nèi)側(cè)兩平面與?10+/_0.015孔中心線齊平行度在25毫米長度內(nèi)不大于0.15mm。</p><p><b>　　6.去毛刺銳邊</b></p><

13、p>　　7.A面淬火深小于3毫米硬度HRC35-45</p><p><b>　　1、零件的分析</b></p><p>　　題目所給的零件是調(diào)速杠桿，用于傳遞力與扭矩，調(diào)節(jié)運動速度，它的加工精度影響自身的傳動精度甚至整個系統(tǒng)的傳動精度零件。Φ20的外圓上的Φ4錐度1:50與調(diào)速焊配合鉆鉸。</p><p><b>　　2、零件

14、的工藝分析</b></p><p>　　零件的材料為QT400-17，它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能，有一定的彈性，為此以下是調(diào)速杠桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1、Φ20外圓的上下端面；</p><p><b>　　2、Φ10內(nèi)孔；</b></p><p>　　3、

15、槽及其上下端面；</p><p><b>　　4、A處圓??；</b></p><p>　　5、Φ20上下端面處倒角、槽上下端面處倒角及Φ10孔的上下兩倒角</p><p>　　6、A處兩圓弧接觸點與Φ10+/_0.015中心線不平行度不大于0.03毫米；6H9槽內(nèi)側(cè)兩平面與Φ10+/_0.015孔中心線齊平行度在25毫米長度內(nèi)不大于0.15mm

16、；</p><p>　　由上面分析可知，可以粗加工調(diào)速杠桿Φ20外圓的上下端面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。</p><p><b>　　3、確定生產(chǎn)類型</b></p><p>　　

17、已知此零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，查《機械制造工藝設計簡明手冊》第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　二、“調(diào)速杠桿”工藝規(guī)程設計</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖</p><p><b>　

18、　1、確定毛坯種類</b></p><p>　　零件材料為QT400-17。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。</p><p>　　2、機械加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　（1）

19、求最大輪廓尺寸</p><p>　　根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長175mm，寬27mm，高52mm，故最大輪廓尺寸為175mm。</p><p>　?。?）選取公差等級CT</p><p>　　查表，鑄造方法按手工砂型造型，鑄件材料按球墨鑄鐵，得公差等級CT范圍11-13級，取12級。</p><p>　?。?）求鑄件尺寸公差

20、 </p><p>　　根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，查表得出，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。</p><p>　?。?）求機械加工余量等級</p><p>　　查表，鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍E～G級，取F級。</p><p>　　（5

21、）求機械加工余量 RMA</p><p>　　對所有加工表面取同一個數(shù)值，查表，最大輪廓尺寸為198mm ，機械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為2mm。</p><p>　?。?）求毛坯基本尺寸，見如下表格</p><p>　　本零件各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 （mm）</p><p>　　3、毛坯圖如下所示：</

22、p><p><b>　?。ǘ┻x擇粗基準</b></p><p>　　1、粗基準的選擇與確定</p><p>　　選擇粗基準時，主要考慮兩個問題，一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具體選擇時參考下列原則： （1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應選擇不

23、加工表面作為粗基準；</p><p>　　(2）對于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準時，應考慮合理分配各加工表面的加工余量； </p><p>　?。?）粗基準應避免重復使用。在同一尺寸方向上，粗基準通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差； </p><p>　　（4）選作粗基準的平面應平整，沒有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。</p><

24、p>　　根據(jù)以上的要求可以以零件的Φ20外圓表面為主要的定位粗基準，Φ20的外圓下端面以為輔助粗基準。</p><p>　　2、精基準的選擇與確定</p><p>　　精基準的選擇根據(jù)互為基準原則、基準重合原則和自為基準原則，以Φ10內(nèi)孔為主要的定位精基準，以Φ20外圓柱下端面為輔助的定位精基準。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€<

25、;/b></p><p>　　根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達到的精度和粗糙度能力，以及各種機床的加工特點，查閱和參考《機械制造工藝學》和《機械制造技術基礎課程設計指南》等資料，可得到：</p><p>　　1、各加工面的加工方法（表）：</p><p>　　表：零件表面加工方法</p><p><b>　　2、制定工

26、藝路線</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　以上兩種方案中，方案一先是以外圓柱面為粗基準，以下端面為附加基準來加工上端面，然后再以上端面為基準來加工下端面，運用了互為基準的原則。方案二中，先以外圓柱面為基準，以下端面為輔基準加工φ孔

27、，然后以孔為基準來加工上下表面。</p><p>　　以上兩種方案中，方案一運用了互為基準的原則，使加工精度更高。而且方案二在加工兩個表面時要夾具的重新卸裝比較麻煩。故選用第一種方案。</p><p>　　根據(jù)以上的方案一，則本零件的加工工藝路線按照先加工基準面、先面后孔及先粗后精的原則加工，本零件的加工可按以下工藝路線進行。</p><p>　　06工序：粗銑φ2

28、0外圓上端面和下端面。</p><p>　　工步一：以待加工面下端面和?20外圓面為基準,銑上端面,保證尺寸為55。選用臥式銑床X6120B，硬質(zhì)合金鋼立銑刀,直徑d=8mm,Z=3，完成后Ｒａ＝12.5；</p><p>　　工步二：以上端面和φ20外圓面為基準,銑下端面,保存尺寸為52。選用臥式銑床X6120B，硬質(zhì)合金鋼立銑刀,直徑d=8mm,Z=3，完成后Ｒａ＝12.5；</

29、p><p>　　07工序：加工外圓與端面間的倒角。選用具有高精度的Z512臺式鉆床和特殊刀具，刀具為锪鉆改造而成（如附圖1）。以待加工面下端面和?20外圓面為基準,用上述專用刀具加工上端面與圓柱面間的倒角；</p><p>　　08工序：鉆、擴、鉸孔并锪倒角。以Φ20外圓和下端面基準，選用Z512臺式鉆床完成以下工步：</p><p>　　工步一：鉆孔，由于材料是鑄鐵，

30、選擇硬質(zhì)合金三刃麻花鉆，d=9mm</p><p>　　工步二：擴孔，根據(jù)內(nèi)孔直徑的大小，加工預先鉆孔的通孔，選擇圓柱柄螺旋擴孔鉆，d=9.90mm GB/T4256-2004</p><p>　　工步三：鉸孔：根據(jù)材料的硬度，選取硬質(zhì)合金機用鉸刀d=10mm (Ra3.2-1.6)</p><p>　　工步四：锪倒角：由于倒角為45°，所以選擇90&#

31、176;直柄錐面锪鉆GB/T1143-2004</p><p>　　09工序：粗銑槽的上、下端面。以Φ10孔內(nèi)表面及其上端面和槽的前側(cè)面為定位基準，粗銑槽的上、下端面 ，保證尺寸28.5-0.15。選擇組合銑刀（2把硬質(zhì)合金銑刀），直齒三面刃銑刀D*d=56*16mm；</p><p>　　10工序：粗銑、半精銑槽。以Φ10內(nèi)孔及其下端面和槽的右側(cè)端面為定位基準</p>&l

32、t;p>　　選用數(shù)控銑床XKF716，選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀（長系列d=4mm）；進行以下2工步：</p><p>　　工步一：粗銑槽，保證尺寸4.6+0.12/ 0；</p><p>　　工步二：半精銑，保證尺寸5.6+0.03/ 0；</p><p>　　11工序：粗銑、半精銑A處的外圓柱面。以Φ10內(nèi)孔及其下端面和槽的內(nèi)側(cè)端面為基準銑圓弧，選取XKJ6

33、225數(shù)控銑床，硬質(zhì)合金直柄立銑刀（d=4mm）</p><p>　　工步一：粗銑保證尺寸?10.4+0.15/ 0</p><p>　　工步二：半精銑保證尺寸?8.4+0.036/ 0 </p><p>　　12工序：精銑槽的內(nèi)表面。選取XKJ6225數(shù)控銑床，硬質(zhì)合金直柄立銑刀（d=4mm），以?10內(nèi)孔及其下端面和槽側(cè)面作為定位基準，精銑槽的內(nèi)表面，保證尺寸6

34、+0.030/ 0；</p><p>　　14工序：精銑A處的外圓柱。選取XKJ6225數(shù)控銑床，硬質(zhì)合金直柄立銑刀（d=4mm），以Φ10內(nèi)孔及其下端面和槽的內(nèi)側(cè)端面精銑圓弧，保證尺寸?8+0.015/ 0。</p><p>　　(四)基本工時的確定</p><p>　　本部分只針對兩個比較重要而又有代表性的工序進行計算。</p><p>

35、　　1、06工序：粗銑φ20外圓上端面、下端面</p><p>　　（1）工步一：上端面基本時間計算： </p><p><b>　　ap=3 mm </b></p><p>　　銑刀：（“機械速查手冊”188頁）采用硬質(zhì)合金鋼立銑刀,直徑d=8mm,Z=3。</p><p>　　銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.

36、20mm/z，則每轉(zhuǎn)進給量為:</p><p>　　f=afZ=0.6mm/r</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：nr/min</b></p><p><b>　　代人相關數(shù)據(jù)可得:</b></p><p>　　n =714r/min</p><p>　　根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)

37、速n=700 r/min</p><p><b>　　銑削基本時間i</b></p><p><b>　　代人相關數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　Tj1=60.38/(0.06*600)=0.14min</p><p>　　（2）工步二：由上端面得方法之銑下端面的基本時間為Tj2=0.14mi

38、n</p><p>　　（3）工序基本時間為Tj==Tj1+Tj2=0.28min</p><p>　　2、08鉆、擴、鉸φ10的孔并锪倒角</p><p>　　鉆：由于材料是鑄鐵，故選擇硬質(zhì)合金三刃麻花鉆，d=9mm</p><p>　　擴：根據(jù)內(nèi)孔直徑的大小，加工預先鉆孔的通孔，選擇圓柱柄螺旋擴孔鉆，d=9.96mm </p&g

39、t;<p>　　鉸：根據(jù)材料的硬度，選取硬質(zhì)合金機用鉸刀d=10mm (Ra3.2-1.6)</p><p>　　锪：由于倒角為45°，所以選擇90°直柄錐面锪鉆GB/T1143-2004</p><p>　?。?）工步一：f=0.15-0.3mm/r v=34-46m/min </p><p>　　取f=0.25mm/r,v=

40、42m/min</p><p>　　故n=1000v/（3.14*d）=1330.9r/min</p><p>　　對照鉆床的相關參數(shù)，去實際進給量f=0.28mm/r，實際轉(zhuǎn)速n=1400r/min。</p><p><b>　　故實際切削速度為</b></p><p>　　V=n*3.14*d/1000=43.9m/

41、mim</p><p>　　經(jīng)查表《機械加工工藝手冊》可得如下基本時間計算</p><p>　　Ti1=L/（f*n）=52/(0.28*1400)=0.13min</p><p>　?。?）工步二：查表取</p><p>　　取f=0.25mm/r,v=40m/min</p><p>　　故n=1000v/（3.14

42、*d）=1270r/min</p><p>　　對照鉆床的相關參數(shù)，實際轉(zhuǎn)速n=1300r/min。故實際切削速度為</p><p>　　V=n*3.14*d/1000=40.8m/mim</p><p>　　經(jīng)查表《機械加工工藝手冊》可得如下計算公式</p><p>　　Ti2=L/（f*n）=52/(0.25*1300)=0.10min&

43、lt;/p><p>　　（3）工步三：查表取</p><p>　　取f=0.25mm/r,v=30m/min</p><p>　　故n=1000v/（3.14*d）=955r/min</p><p>　　對照鉆床的相關參數(shù)，實際轉(zhuǎn)速n=1000r/min。</p><p><b>　　故實際切削速度為</b

44、></p><p>　　V=n*3.14*d/1000=31.4m/mim</p><p>　　經(jīng)查表《機械加工工藝手冊》可得如下計算公式</p><p>　　Ti3=L/（f*n）=52/(0.25*1000)= 0.2min</p><p>　?。?）工步四：查表取</p><p>　　f=0.2mm/r,v

45、=30m/min</p><p>　　n=1000v/3.14d=955r/min</p><p>　　對照鉆床的相關參數(shù)，實際轉(zhuǎn)速n=1000r/min。</p><p>　　V=n*3.14*d/1000=31m/mim</p><p>　　經(jīng)查表《機械加工工藝手冊》可得如下計算公式</p><p>　　Ti4=L

46、/（f*n）=1/(0.2*1000)= 0.005min</p><p>　?。?）工序基本時間為Tj==Tj1+Tj2+ Tj3+Tj4 +Tj5=0.435min</p><p>　　3、計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介</p><p>　　單件時間的計算公式為：</p><p>　　由于生產(chǎn)批量為中批量，所以時間定額為：<

47、/p><p>　　本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產(chǎn)中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產(chǎn)批量為中批量，故忽略了準備與終結(jié)時間。</p><p>　　為了提高生產(chǎn)率，必須盡

48、量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產(chǎn)效率：</p><p>　?。?）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；</p><p>　?。?）減少布置工作地點時間；</p><p>　?。?）減少準備于終結(jié)時間。</p><p>　　4、工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析</p&g

49、t;<p>　　在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經(jīng)濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下：</p><p><b>　　VN</b></p><p><b>　　V</b></p><p>　　式中V為每件零件的可變費

50、用（元/件），N為零件的年生產(chǎn)綱領（件），為全年不變費用（元）。本文未就對所設計工藝方案進行工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析。</p><p><b>　　三、小結(jié)</b></p><p>　　機械制造技術基礎課程設計是本門課程的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)，旨在讓我們綜合運用所學知識進行機械制造加工工藝的設計。培養(yǎng)我們解決機械加工工藝問題的能力，培養(yǎng)我們熟悉并運用有關手冊、規(guī)范

51、、圖表等技術資料的能力，進一步提高我們識圖、制圖、運算和編寫技術文件等技能。 </p><p>　　通過這次課程設計，我更深刻地理解了機械制造技術基礎這門課的內(nèi)容，更全面地把所有內(nèi)容串連起來復習了一次，鞏固了對專業(yè)知識的理解。在這次設計的過程中，我不斷地查閱各種相關資料，通過畫圖，計算，一步一步把設計認真做出來，有不少收獲，了解到機械專業(yè)的設計需要用嚴謹?shù)膽B(tài)度去對待。這次設計為以后的畢業(yè)設計打下基礎，對以后的工作

52、也有一定的幫助。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1] 王先逵.機械制造工藝學（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1；</p><p>　　[2]崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京：化學工業(yè)出版社，2006.12；</p><p>　　[3]沈蓮.機械工程材料（第2版

53、）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8；</p><p>　　[4]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12；</p><p>　　[5]金屬機械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W技術出版社，1981.10；</p><p>　　[6]聞邦椿.機械設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1。</p><p>　　[

54、7]黃如林.切削加工簡明實用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2010.1</p><p>　　[8]楊振寬.機械產(chǎn)品設計常用標準手冊.北京：中國標準出版社，2010.5</p><p>　　[9]吳國梁.銑工實用技術手冊.北京：江蘇科學技術出版社，2003.1</p><p>　　[10]樊東黎.熱加工工藝規(guī)范.北京：機械工業(yè)出版社，2003.1</p>

55、<p>　　[11]《實用車工手冊》編寫組.實用車工手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2009.3</p><p>　　[12]薄宵.磨工實用技術手冊. 北京：江蘇科學技術出版社，2003.1</p><p>　　[13]技術制圖與機械制圖標準規(guī)定匯編.北京：中國電力出版社，2002.11</p><p>　　[14]謝懿.實用鍛壓技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社

56、，2003.5</p><p>　　[15]李益民.機械制造工藝簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994.7</p><p>　　[16]彭林中.機械切削工藝參數(shù)速查手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2009.8</p><p><b>　　五、附件</b></p><p><b>　　★特殊刀具圖</b>