支架机械制造课程设计

支架机械制造课程设计（共6篇）

篇1：支架机械制造课程设计

机械制造工艺制订实训课程设计任务书

设计题目：

支架

零件的机械加工工艺规程的编制 生产纲领：

内容：

1、零件图

1张

2、毛坯图

1张

3、说明书

1份

4、机械加工工艺过程卡片

1份

5、机械加工工序卡片

注意：(机械加工工艺过程卡片、工序卡片这里没有，因为文件过大上传不了！！)

要想下载 只要输入【机械加工工艺卡片—张林】就可以下载到了，希望能帮到你们！！

班级：机质3101 学生：张林 指导教师：肖全

2012

年

月

2日

篇2：支架机械制造课程设计

题

目：操纵杆支架加工工艺规程设计及

钻孔夹具设计

姓

名：万百川 系

别：机电工程系

专

业：机械设计制造及其自动化 年

级：2009 学

号：MDA09087

指导教师：李永鲜

职称：教授

2012年07月03日

操纵杆支架设计

操纵杆支架加工工艺规程设计及钻孔夹具设计

[摘要]此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，外形较小，除2-Φ20孔公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。

[关键词] 操纵杆支架 加工工艺 专用夹具 设计

操纵杆支架设计

目录

第一章 序言.....................................................3 第二章 零件的分析..................................................4

2.1 零件的作用..................................................4 2.2 零件的工艺分析..............................................4 第二章 工艺规程设计.............................................5

3.1 确定生产类型................................................5 3.2 确定毛坯制造形式............................................5 3.3 选择定位基准................................................5 3.4 选择加工方法................................................5 3.5 制订工艺路线................................................6 3.6 确定加工余量及毛坯尺寸......................................7 3.7 工序设计....................................................7 3.8 确定切削用量和基本时间......................................8 第四章 夹具设计...................................................11 4.1 接受设计任务、明确加工要求.................................11 4.2 确定定位方案、选择定位原件.................................11 4.3 确定加紧方案、设计夹紧机构.................................12 4.4 确定导向方案和导向元件.....................................12 4.5 夹具体设计.................................................13 4.6 夹具精度分析...............................................13 4.7 绘制夹具装配图，标注有关尺寸和技术要求.....................13 结 论.............................................................15 致 谢.............................................................16 参考文献...........................................................17

操纵杆支架设计

第一章 序言

机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的《机械制造工艺学》、《机械制造装备设计》等知识后，将理论与实践相结合对专业知识的综合运用训练，并且为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过机械制造工艺学课程设计，应该得到下述各方面锻炼：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。

操纵杆支架设计

第二章 零件的分析

2.1 零件的作用

题目所给定的零件是汽车换挡部分的操纵杆支架，它的主要作用是固定操纵杆，使其在行驶过程中牢固可靠。零件上的3-Φ11孔用螺栓固定在底座上，操纵杆用Φ20的定位销固定在支架上，并且在换挡时依靠利用36槽轨迹不会引起偏差。

2.2 零件的工艺分析

操纵杆支架共有4组加工表面，分析如下：（1）2-Φ20孔，（2）支架底面（3）36槽（4）3-Φ11孔

此零件外形较小，图中除2-Φ20孔，公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。

操纵杆支架设计

第二章 工艺规程设计

3.1 确定生产类型

操纵杆支架材料为灰铸铁，牌号HT250，零件年产量为10000件，已达大批生产的水平[1]。

3.2 确定毛坯制造形式

零件的轮廓尺寸不大，故可采用精铸件，这从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。

3.3 选择定位基准

定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量，缩短工艺过程，简化工艺装备结构与种类、提高生产率。

（1）粗基准的选择：

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为铣底面时要保证54±0.5，所以以2-R20外圆表面为粗基准。

（2）精基准的选择：

精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。精基准选择为底面及3-Φ11孔。

3.4 选择加工方法

3.4.1平面的加工

平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本支架，底端面的粗糙度要求Ra25um，精度要求较低。故选择端铣加工方式。3.4.2 孔的加工

孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于本支架，3-Φ11的孔为工艺孔，所以选用钻床加工的方式。2-Φ11的孔，由于精度要求较为严格，因此选用立式铣床钻铣加工。

操纵杆支架设计

3.4.3 槽的加工

槽的加工方式有铣、磨、电火花等。对于本支架，考虑到经济性的要求，选用铣床加工。

3.5 制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1）工艺路线方案一 工序Ⅰ 钻铣2-Φ20孔。工序Ⅱ 粗精铣底面A。工序Ⅲ 钻底面3-Φ11孔。工序Ⅳ 铣36槽。工序Ⅴ 检查（2）工艺路线方案二 工序Ⅰ 粗精铣底面A。工序Ⅱ 钻底面3-Φ11孔。工序Ⅲ 钻铣2-Φ20孔。工序Ⅳ 铣36槽。工序Ⅴ 检查（3）工艺路线方案三 工序Ⅰ 粗精铣底面A。工序Ⅱ 铣36槽。工序Ⅲ 钻铣2-Φ20孔。工序Ⅳ 钻底面3-Φ11孔。工序Ⅴ 检查

上述三个工艺方案的特点在于：方案一是先加工出2-Φ20孔，再以其为基准，加工出底面，而后以底面为基准，加工底面3-Φ11孔及36槽。方案二是先加工出底面，再以底面为基准，加工出底面3-Φ11孔，2-Φ20孔及36槽，这种方案基准统一。方案三是先加工出底面，再以底面为基准，加工出36槽及2-Φ20孔，最后以36槽与Φ20做定位基准加工3-Φ11孔。三种方案相比较，可以看出，方案一中，先以毛坯底面为粗基准，加工出2-Φ20孔，再以2-Φ20孔为基准加工底面，而后又以底面为基准，加工另外两组尺寸，由于中间变换了定位基准，不利于基准统

操纵杆支架设计

一原则。方案二，先加工出底面，后续加工都已底面定位，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。而方案三也存在与方案一同样的弊端。因此，我们选用方案二做为操纵杆支架的加工路线：

工序Ⅰ 以两个R20外毛坯面做为粗基准，粗精铣底面A。选用X53立式铣床及专用夹具加工。

工序Ⅱ 以底面为基准，侧边采用辅助支撑，加工底面上3-Φ11孔，其中2个孔做为后续工艺定位孔，按工艺尺寸加工。选用Z3040钻床及专用钻模。

工序Ⅲ 以一面两销定位，钻铣2-Φ20孔。选用X53立式铣床及专用夹具加工。

工序Ⅳ 以底面及2-Φ11孔，一面两销定位，加工36槽。选用X63卧式铣床及专用夹具加工。

工序Ⅴ 终检。

3.6 确定加工余量及毛坯尺寸

“操纵杆支架”零件材料为灰铸铁，硬度HB163-229HBW[2]，生产类型为大批生产，采用精铸件毛坯。

根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

（1）底面（A面）

根据《金属机械加工工艺人员手册》表5-5[9]，铸件最大尺寸≦120，确定底面毛坯机械加工余量为3mm。粗精铣一次加工完成到尺寸。

（2）3-Φ11 为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻铰完成。（3）36槽

根据手册表5-5，确定毛坯余量3mm。粗精铣一次完成。（4）2-Φ20孔

根据手册表5-58，先用钻头钻孔至Φ19，再用Φ20镗刀加工。

3.7 工序设计

3.7.1 选择加工设备

选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点，选择了加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号，主要取决于现场的设备情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必要校验机床功率。初步

操纵杆支架设计

选择各工序机床如下：

1）2）3）4）工序Ⅰ 铣底面A：XK7150数控铣床

工序Ⅱ 加工底面上3-Φ11工艺孔：机床：Z3040钻床 工序Ⅲ 加工36槽：X63卧式铣床 工序Ⅳ 钻镗2-Φ20孔：X53立式铣床

对于成批生产的零件，大多采用专用机床家具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下，也可部分采用通用家具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了专用机床家具，需专门设计、制造。

3、刀具选择

在操纵杆的加工中，采用了铣、钻、镗、等多种加工方式，与之相对应，初选刀具的情况如下： 1）工序Ⅰ 铣底面A：采用成都成量工具有限公司的面铣刀刀柄及立装式立铣刀，刀具直径φ160。刀片材料P/K，型号LZ1282，适用加工材料为铸铁等。2）3）4）工序Ⅱ 加工底面上3-Φ11工艺孔：钻头选取高速钢钻头，直径Φ工序Ⅲ 钻镗2-Φ20孔：采用钻镗的形式，先用Φ19高速钢钻头钻工序Ⅳ 加工36槽：选用可调式三面刃铣刀，直径Φ120,刀片767，10.5，铰刀选取高速钢机用铰刀Φ11H9 出底孔，再用Φ20镗刀精加工。加工铸铁件。3.7.2 选择夹具

3.8 确定切削用量和基本时间

工序Ⅰ 铣底面A（1）加工条件

工件材料：HT200，铸件 加工要求：粗精铣底面A。机床：XK7150数控铣床。

刀具：采用成都成量工具有限公司的面铣刀刀柄及立装式立铣刀，刀具直径φ160。刀片材料P/K，型号LZ1282，适用加工材料为铸铁等。

（2）计算切削用量

毛坯加工余量为3mm左右，根据《组合机床切削用量计算》表9[11]，Vc选60m/min，f=0.3 mm/r。

（3）确定机床主轴转速

操纵杆支架设计

VcX1000 60x1000 3.14x160=119r/min n=πXDc=按机床说明书，与119r/min相近的机床转速为95r/min 所以实际切削速度v=47.728r/min（4）计算切削工时 t =4.2min 工序Ⅱ 以底面为基准，侧边采用辅助支撑，加工底面上3-Φ11工艺孔。

（1）加工条件

工件材料：HT200，铸件。加工要求：钻铰3-Φ11孔。

机床：Z3040钻床。

刀具：钻头选取高速钢钻头，直径Φ10.5，铰刀选取高速钢机用铰刀Φ11H9（2）计算切削用量 ① 先用Φ10.5钻头钻底孔。

根据《组合机床切削用量计算》表1[11]选取f=0.20mm/r,v=20m/min 所以n=πD1000v 1000x20

3.14x10.5=606r/min =按机床选取n=630r/min 实际切削速度v=20.77 m/min ② 用Φ11H9铰刀进行铰孔

根据《组合机床切削用量计算》表6,选取f=0.5 mm/r,v=6m/min 所以n=πD1000v 1000x6

3.14x11.=173.7r/min =按机床选取n=200r/min 实际切削速度v=6.9 m/min（3）计算切削工时 钻削一孔：t= 0.72min 铰削一孔：t= 1.8min 总切削时间：0.72x3+1.8x3=7.5min 工序Ⅳ 以一面两销定位，钻镗2-Φ20孔

（1）加工条件

工件材料：HT250，铸件。加工要求：钻铣2-Φ20孔。机床：X53立式铣床。

刀具：采用钻镗的形式，先用Φ19高速钢钻头钻出底孔，再用Φ20镗刀精加工。

操纵杆支架设计

① 先用Φ18钻头钻底孔

1000v 1000x40

3.14x19.=670 r/min 根据《组合机床切削用量计算》表9[11]，选取f=0.2 mm/r,v=40m/min 所以n=πD=按机床选取n=600r/min 实际切削速度v=35.796m/min ② 用Φ20成型镗刀进行镗孔

根据《组合机床切削用量计算》选取f=0.15mm/r,v=70m/min 所以n=πD1000v 1000x70

3.14x20.==581r/min 按机床选取n=600 r/min 实际切削速度v=37.68 m/min（2）计算切削工时

钻削时间：t =2.3 min 铰削时间：t =1.2 min 总切削时间：t=3.5 min 工序Ⅲ 以底面及Φ11孔，一面两销定位，加工36槽。

（1）加工条件

工件材料：HT200，铸件。加工要求：铣36槽。

机床：X63卧式铣床。

刀具：选用可调式三面刃铣刀，直径Φ120,刀片767，加工铸铁件。（2）计算切削用量

根据《组合机床切削用量计算》表9[11],选取Vc=60m/min,f=0.2 mm/r 确定机床转速 n=πXDcVcX1000 60x1000 3.14x120=159.2r/min =按机床说明书，与212.3 r/min相近的机床转速为150 r/min 所以实际切削速度v=56.52 m/min（3）计算切削工时，t=4min 工序Ⅴ 检查

操纵杆支架设计

第四章 夹具设计

4.1 接受设计任务、明确加工要求

本次专用机床夹具设计任务是设计用于操纵杆支架上的两个Φ20孔的钻孔，是专用的钻床夹具，具体设计应以前文的工艺规程和后文的工序卡片为依据，有关零件的功用、工作条件方面可参照零件图样和工艺规程指定部分。由零件和课程设计任务书中能得到的本工序加工要求如下：（1）2个Φ20mm孔尺寸公差等级为IT12。（2）2个Φ20mm孔表面粗糙度要求为Ra3.2。（3）2个Φ20mm孔都为通孔。

（4）2个Φ20mm孔轴线共线，距工件底面54±0.5mm，距工件后平面19mm。（5）零件毛坯材料为HT250（6）产品生产纲领：10000件/年。

了解了上述信息之后，针对设计任务，可同时搜集另一些设计资料，如相应的标准以及有关的计算公式、同类产品或近似产品的夹具图样，有关机床设备的相关尺寸，实现现场中机床设备的位置、空间尺寸等。

4.2 确定定位方案、选择定位原件

在鉆模的设计中，工件得定位方案和定位基准的选择一般应与该工件的机械加工工艺规程一致。若工艺规程中的定位方案与定位基准的选择确有问题时，可重新进行考虑和确定。

有零件图样和该图样的机械加工工艺规程可知，工件上两个Φ20mm孔于工件的底面和后垂直面有距离要求，表明这两个Φ20mm孔的工序基准是工件底面和后垂直面，在定位基准面和定位方案选择上要尽可能以底面和后垂直面为定位基准以避免基准不重合带来的加工误差。

由零件的实际加工情况可知，由于考虑到夹紧方面的因素，工件后垂直面很难用于夹紧。若单独以底面为定位基准只能限制三个自由度，故必须另选择定位基准以满足定位要求。

经综合分析比较，最终决定选择用3-Φ11孔中的两孔作为第二基准，由此可以得到以底面为第一基准限制三个自由度，以3-Φ11孔中的两孔作为第二基准限制三个自由度。

工件的定位是通过定位基准面与定位元件接触来实现的，故定位元件的选择

操纵杆支架设计

应与定位方案和工件定位表面相适应。第一定位基准：工件底面 第二定位基准：3-Φ11孔中的两孔

4.3 确定加紧方案、设计夹紧机构

根据工件的形状特点和定位方案，可采用以下两种加紧方案：一种为手动螺旋夹紧机构，另一种为手动偏心轮夹紧机构。由于零件批量大，为了节约时间和制造成本，现采用偏心轮夹紧的方案较为合适，螺旋夹紧虽有一定优点，但缺点是在拆装过程中用时较多。经过以上分析，最终确定未增力比大，自锁性好的偏心夹紧机构。

为了使夹紧可根据零件毛坯实际情况做出调节，现在夹具上盖与工件接触的面上挖斜槽，并配置相应的斜块，由斜块的深入程度，可调节夹紧力。

在本夹具定位与夹紧方案确定后，现分析夹紧力。扩孔时切削力有两个，一个是主切削力，它形成扭矩；另一个是轴向进给力，它施加给工件侧移力。对于扭矩来说，由于上盖中斜契块的压紧，本身可以承受很强的横向载荷，故没有必要校核扭矩。对于轴向进给里，由底座上两个与3-Φ11孔中的两孔配合的小销，小销本身就与夹具底座刚性连接与一起，类比其他结构可知轴向进给力无法使其发生松动和变形。

4.4 确定导向方案和导向元件

本次加工不仅需要钻孔，还需要对孔进行镗孔进行切削余量为1mm的扩孔，故钻孔精度要求不高，因次采用镗套导向，这样可以起到减少精加工过程中的震动的作用，由于可换镗套磨损后，可以迅速更换，适用于大批量生产，故选用可换镗套。

可换镗套的具体结构可参考机床夹具手册（[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。）镗套中导向孔的孔径以及其偏差应根据所选取的刀具尺寸来确定。由前文可知本工序采用的是d=18mm的高速钢锥柄麻花钻，由课程设计指导书（[13] 王

栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010。）中表5-67可知Φ18高速钢麻花钻的直径上偏差为0，下偏差为-0.033，此外在本书表5-39可知Φ20机夹单刃镗刀刃长上偏差为0，下偏差为-0.25。故导向孔基本尺寸为Φ20，由机床夹具手册（[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。）导向孔偏差应取F7，筒套中和衬套配合部分应取公差k6。

操纵杆支架设计

钻套和工件之间应该有排屑间隙。由课程设计指导书（[13] 王

栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010。）中表5-68，镗套与工件的间隙距离为h=（0.7~1.5）d=14—30mm，考虑到导向为精镗，单边加工余量仅为1mm，因此h值可适当减小。

4.5 夹具体设计

本夹具主要用来钻工件上2-φ20的孔成，孔加工通，先用Φ19的钻头粗钻后再用Φ20H9的镗刀加工到尺寸。在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，保证工艺要求孔的尺寸精度、位置精度以及表面粗糙准。

前期方案分析过程中，是将36的毛坯槽定位工件的左右及上下，R12的圆弧定位工件的前后，A面紧贴钻模板使其按要求加工，设计出来的钻模板要保证2-φ20的位置及孔径，还要照顾到毛坯36H12槽的加工余量不至于后序加工不出来。

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，夹具的实用性及劳动强度也要考虑在内。本零件是精铸件，余量较小，切削力不是太大，需要的压紧力也不大，所以没有必要使用气动或液压夹紧，手动压紧就可以满足需要。

夹具上装有钻模板，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的四个腰形槽可使整个夹具在机床工作台上安全加紧，以利于钻削加工。

4.6 夹具精度分析

根据各工序要求，对本工序的定位误差、导向误差进行分析。

（1）2个φ20孔径尺寸精度，本工序的尺寸精度有扩孔时的镗刀决定其尺寸，此外有镗套进行导正，因此不存在定位误差。

（2）2个φ20孔深尺寸精度，本工序尺寸因孔为通孔，不存在误差。

4.7 绘制夹具装配图，标注有关尺寸和技术要求

4.7.1 装配图上应标注的尺寸和公差

（1）夹具外形的最大轮廓尺寸：长215mm，宽180mm。

（2）夹具与机床连接部分的尺寸：两耳座中心纵向距离为130mm，横向距离为160mm.（3）配合尺寸和公差：

镗模板于衬套配合尺寸φ30H7/m6

操纵杆支架设计

衬套和钻套配合尺寸φ25F7/k6 φ20轴与底座φ20孔的配合公差φ20F8/h7 φ20轴与连杆φ20孔的配合公差φ20F8/h7 偏心圆柱外伸出杆与连杆的φ12孔的配合公差F8/h7 φ12轴与底座φ12孔的配合公差φ12K7/h6 φ12轴与压盖的φ12孔的配合公差φ12 K7/h6 4.7.2 装配图上技术要求

两个φ20镗模孔同轴度公差为0.05/100。

所有零件在装配前应清洗干净，有运动要求处涂润滑油。有运动要求处应转动灵活，不得出现卡滞现象。

操纵杆支架设计

结 论

通过这次毕业设计，使我对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。课程设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，在实际中往往存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。

在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处。无论怎样，这次的课程设计使我获益良多，是我在学校的一次答卷，也是我成功迈向社会的第一步。

操纵杆支架设计

致 谢

首先，我要感谢指导课程设计的李永鲜老师。在课程设计中，他给予了很多指导性的意见，并且鼓励我们通过自己来发现错误并改正，让我们真正学到了知道。在他的课堂上也使我受益匪浅，得到了不少对我论文有帮助的知识和想法。

操纵杆支架设计

参考文献

[1] 杨叔子，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，2004.[2] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，2004.[3] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990.[4] 方昆凡，公差与配合手册[M]，北京：机械工业出版社，1999.[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000.[6] 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979.[7] 吴宗泽，机械设计实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2000.[8] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987.[9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984.[10] 周永强，高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002.[11] 黄如林，切削加工简明实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2004.[12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995.[13] 王

栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010.操纵杆支架设计

操纵杆支架设计

附录

1． 操纵杆支架零件图

操纵杆支架设计

2.操纵杆支架夹具装配图

操纵杆支架设计

3.夹具三维图

操纵杆支架设计

4.零件二维图

操纵杆支架设计

篇3：液压支架的设计和制造工艺分析

原有煤矿机械制造企业在液压支架制造工艺流程中存有一定的缺陷,其中包括:板曲面强度小、三维有限元受力不均衡及焊接工艺不严谨,存在的问题造成液压支架在使用过程中出现一定的故障。但通过现有模式的改进,不但提高了液压支架的工作效率,且在综采过程中起到很好的支撑作用。

1液压支架的工作原理

液压支架在应用过程中,由乳化液压泵站提供液压作为动力,支撑液压支架进行升降。液压支架是作为综采设备的支护装置,能在一定程度上推动刮板输送机移向工作面。支架升降主要由立柱等液压油缸完成,立柱支撑在底座和顶梁之间,是液压支架的主要动力元件,可与其它液压缸实现联动。运行动作主要依靠操纵阀、液控单向阀及安全阀进行操控掌握,保证支架升降系统的稳定性。操纵阀在煤矿中通过液压或液力传动方式,从而达到控制方向、流量及压力的目的。操作阀一般装有3个装置驱动开关,打开第一个驱动开关时,液压缸内的液油便会冲顶上部活塞腔,使其达到做功状态。活塞腔每伸缩1次,产生热值20k J,消耗机械功率0.07 k W[1]。液控单向阀工作运行状态中,最高工作压力28 MPa,最高控制力25 MPa。主要应用于控制液流的开启、停止和转向,保证液流按照终端系统预设的轨迹运行。其次还能实现弹簧压力对中、弹簧压力复位等,在弹簧压力对中过程中,控制油经油口流向油箱,底板中油口处于封闭状态,然后主阀由内控转化为外控,电磁铁复位移接开始,铁侧端盖复位,然后弹簧便开始向下压缩1 cm,旋转固定扭矩9 N·m,保证弹簧对中精确无误。

2液压支架制造过程中存在的问题

根据当前液压支架制造工艺存有的问题进行了探究分析,其中包括:钢板曲面强度小、三维有限元受力不均衡及焊接工艺不严谨,该存有的问题造成液压支架在使用过程中,出现一定的故障,不能满足煤矿机械设备的正常需求。

2.1钢板曲面强度小

根据原有煤矿机械设计标准,其钢板曲面强度存有一定的问题。钢板曲面设计流程包括:设计曲面、制作样板、展开曲面、人工设计加热线和参数、手工加工、人工检测曲面是否成型。该工艺流程中,尤其对于曲面强度的设计标准存有一定的缺陷,造成液压支架在后期支撑过程中,出现液压支架损坏的现象。强度设计标准与火焰的移动速度、加热线长度、加热线距离、板的几何尺寸、火电功率、金属板材质及钢板边界支撑条件有关,传统制造工艺中加热火焰速度为0.05 m/s,加热线长度为8 cm,加热线距铁板的距离为2 cm,这种加热工艺不能使铁板全面受热,使铁板在加工制造中存有较大的空隙。加热温度一般在500℃,保证铁板内的杂质处于熔融状态,这样才能保证加热过程中铁板的含碳量。由于煤矿机械设计复杂程度的不同,钢板在几何尺寸设计方面也存有缺陷,假设钢板设计的曲面度保证在8°~10°,便会造成中间结构受力不均匀,使其在支撑过程中,由于曲面强度达不到预定标准,造成支架的断裂[2]。其次便是钢板的材质问题,现如今逐步采用Q690高强度钢板,该钢板的屈服强度可达到690 MPa,能在很大程度上抵御外界强大的冲击力。但传统工艺选用的材质为普通热轧钢,但其在受力程度上不能达到煤矿机械的设计标准,其承受冲击力为300 MPa,造成支架曲面局部的断裂。

2.2三维有限元受力不均衡

三维有限元在受力计算方法中采用网格单元、线性插值、单元分析等对支架进行受力分析。网格单元主要用于支架边缘边界的受力设计,将支架三维设计结构图中的各个支点进行连接,然后找出支架的重心位置,最后根据平面节点与相邻节点的重合点进行受力分析。但实际三维有限元受力,由于在节点划分标准上,没有对平面网格单元体的大小进行过渡,造成在三维分析过程中,出现坐标轴原点偏移的现象。三维立体结构一阶段布局振型频率27 Hz,二阶段布局振型频率33 Hz,三阶段布局振型频率14 Hz,四阶段布局振型频率45 Hz,模拟数值对模型布局进行定性分析,当对支架进行局部受力时,振荡频率便会发生改变,由于三结构处于支架支座底部,当外界推力达到400 N,支架底部三阶段的频率便会增加,当与一阶段频率无限接近时,便会发送共振现象,造成支架局部抖动。这种三维设计标准,在阶段频率受力分析层面上,没有进行细致划分,造成阶段布局出现共振现,受力失去平衡点。

2.3焊接工艺不严谨

支架焊接工艺要求对焊道道数、焊接隙缝顺序及焊接热量都有一定的限制要求,但生产管理人员在焊接过程中,由于焊接高度超过原有的设计标准,使其出现表面毛坯被氧化的现象。角焊焊接工艺中,焊角高长度达到12 cm~14 cm,披口深超过22 cm时,便会造成在焊接过程中,出现档距拉大的现象[3]。其次便是在焊接隙缝顺序上存有的问题,焊接人员焊接操作顺序为先进行横焊、后纵焊的方式,这种方式的焊接顺序造成焊接热预值减少,容易出现焊缝开裂的现象。且进行纵焊过程中,容易造成焊接材质产生较大的形变量。其次在焊接热量流程中,也存有一定的问题,对高强度钢板焊接过程中,由于焊接温度没有达到预计标准,造成焊道的塑性及韧性降低,这种现象在焊接施工工艺过程中普遍存在,使其造成液压支架焊缝过大,出现支护故障问题。

3液压支架设计要点

液压支架的设计要点包括:支架、底座、立柱、掩护梁、顶梁、连杆机构及千斤顶,该设计要点遵循支护稳定、操作便捷的原则。在综采工艺流程中,保证煤矿液压支架能起到很好的支护作用,这样才能保证开采设备的正常运行。支护选用四连杆机构,一方面可控制顶梁的运行轨迹,另一方面又能控制梁端距离的变化。运行轨迹设计中,要将连杆划分成不等分的圆弧,连接圆弧的中点位置,保证圆弧曲率为1.26,圆弧倾角3°~4°,然后使连杆做钟摆运动,记录摆动速率。其次便是底座的设计标准,为减轻底座质量,在设计标准缩小了附加力,这样四连杆设计的高度减至最低。现有四连杆扇高200 mm,掩护梁背角也缩小至60°,这种设计标准能满足液压支架在薄煤层综采过程中的支护。

4设计制造的工艺优化

针对液压支架存有问题,在设计制造工艺优化措施方面也进行了逐步改进。其中包括:钢板曲面强度优化改进、三维有限元受力均衡的改进及焊接工艺的优化改进,钢板选用Q690高强度材质,选用该材质在曲面设计时,曲面的抗冲击力强度能达到600 MPa,且该材质在设计钢板几何图样时,能根据支架的实际标准进行选定,便会出现曲面中间部位由于造成过强的外界压力,使其出现支架弯曲的现象。其次便是在三维有限元受力分析方面的改进,首先对液压设计参数值离散化,将参数值组成一个离散域,然后用单元推导原则,建立单元坐标系,将三维平面关键节点进行推导,求取最佳受力坐标点[4]。最后便是在焊接工艺优化改进,首先保证焊接温度保证在160℃~200℃,首先对Q690钢板进行材质预热,预热时间为1 min,最后用红外线测温仪对温度测定,然后对其进行焊接[5]。焊接前也要做好清洗工作,去除支架表层的焊点。在焊接过程中,首先纵缝焊接,然后再横缝焊接,这样可减少支架制造过程中的形变量。

5结语

通过对液压支架设计和制造工艺的探究分析,使得对该支架的制造工艺流程有了更为深刻的认知。这种模式的设计结构及制造原则,不但能保证支架的质量,且在煤矿综采过程中,能起到很好的支护作用。这种设计结构理念现早已适用于煤矿机械设备制造工艺流程中,并取得了较好的使用成果,使其带动国内煤矿产业经济的发展。

参考文献

[1]辛家祥.整体下井运输受限条件两柱掩护式液压支架设计[J].煤矿开采,2014,32(18):43-44.

[2]单春海.大采高液压支架设计与稳定性研究[J].煤矿机械,2012,45(39):28-29.

[3]周振中.pro/E布局模块在液压支架设计中的应用[J].煤矿机械,2012,38(55):61-62.

[4]丁雁.浅议集铺网与放顶煤功能一体的液压支架设计[J].能源与节能,2015(10):118-119.

篇4：支架机械制造课程设计

【关键词】车床支架 机械加工 工艺 夹具 设计

在机械设计加工之中，任何产生品的加工都需要一定的工艺流程及夹具，只有制定合适的产品生产工艺流程以及使用合适的夹具，才能保证加工出来的产品质量。因此在车床C6140A支架的机械加工之前首先要制定合适的工艺流程，详细的确定加工之中每个工序需要的加工步骤，然后根据产品的要求设计机床切削深度，主轴转速以及切削速度，在设计好工序之后在进行夹具的设计。在一切工序及夹具设计完成之后，要严格按照工艺流程进行加工，只有这样才能保证车床C6140A支架的机械加工质量。

一、车床C6140A支架机械加工工艺设计

（一）车床C6140A支架机械加工工艺设计特点及要求

一般情况下车床C6140A支架的外形比较复杂，在设计加工之中对C6140A支架形状、尺寸以及位置的精度和机床表面的粗糙程度都有着比较高的要求，这就给C6140A支架设计加工时带来了很大的难度。因此在设计C6140A支架的加工工艺时在选择定位基准时要在最大程度上减少定位误差，在设计夹具时要选择合适的加紧方向与位置，避免出现加紧变形，对于车床C6140A支架的主要表面必须要粗加工与精加工分段进行，尽量保证产品要求的粗糙度。

（二）车床C6140A支架机械加工工艺设计

1.定位基准的选择

在C6140A支架机械加工工艺设计中，正确的选择定位基准非常重要，对于进行零件加工时，达到精度要求、保证产品质量、提高效率及其经济性都有着重大的意义，如果基准选择不合理加工工艺过程中就会出现问题，甚至会造成残品的出现，因此在选择定位基准时要遵循一定的原则。在定位基准中又分为粗基准与精基准两个方面，一般在加工中首先使用的是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。所谓的粗基准就是指以毛坯面作定位基准，在选择时应该选择加工余量最小的面作为粗基准，以保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，同时还可以选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准，这样就可以便于工件定位可靠、夹紧，最后必须要注意粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次，如果重复使用可能会产生比较大的误差。在选择精基准时为避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合偏差，应该选用设计基准作为定位基准，并且要采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这样就可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，同时还能在很大程度上保证各加工表面的相互位置精度。

2.表面加工方法的确定

由于车床C6140A支架不同表面的粗糙度要求不同，所以在选择车床C6140A支架表面的加工方法时要根据不同的表面选用不同的加工方法。由于车床C6140A支架底面的表面与肋板内表面和圆柱孔上端面的表面粗糙度要求比较高，因此在加工时要先进行粗铣或者是半精铣，然后再进行精铣，同时机床支架肋板上的孔与圆柱孔的位置精度与表面粗糙度要求也比较高，因此在加工时要采用先粗镗再半精镗的加工方法。在机床上的沉头孔并没有位置精度与表面粗糙度要求，因此可以采用钻孔或者锪孔的加工方法，但是对于精度要求比较高的装配孔要先进行钻孔然后再精铰，进而完成其表面的加工。

3.热处理工序及辅助工序的安排

机械加工中离不开热处理，因此在制定车床C6140A支架机械加工工艺时必须要设计热处理工序及辅助工序的安排，首先是退火与正火工序，这道工序可以在很大程度上消除毛坯的内应力，避免组织出现不均匀现象，在一定程度上改善毛坯的切削性能，这道工序可以放在粗加工阶段前后，但是如果放在粗加工之前虽然能够在一定程度上提高粗坯的加工性能，但是不能消除粗加工所产生的内应力。退火与正火工序之后要设计淬火或渗碳淬火处理工序，通过这个工序，零件表面的硬度和耐磨性能够得到很大的提高，这个工序一般在精加工之前进行。最后还要设计表面处理的工序，通过对加工品的表面处理不仅仅能够增加其耐磨性与提高其抗腐蚀能力，同时还能增加机床的美观性，这个流程一般安排在工艺流程的最后进行。除了热处理工序之外，在工序设计中还要重视辅助工序的设计，一般情况下主要包括中间检验，最后检验，特种检验，清洗防锈与去毛刺等工序，通过这些辅助工序可以进一步保证产品的质量。

二、夹具设计

机床夹具其实就是在车床C6140A支架机械加工中使用的一种工艺装备，它的主要功能就是实现对被加工工件的定位和夹紧，保证各个工序能够顺利进行，因此夹具的结构紧凑，操作迅速方便。夹具的设计是工艺设计与机械制造中的一项重要内容，它对机床性能的发挥与延伸、生产率的高低、生产成本的控制、工件的加工质量都有很大的影响，因此在设计之中必须要保证所设计的专用夹具既能保证工序的加工精度又能保证工序的生产节拍，同时夹具还要具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。

例如在对夹具中的夹紧装置进行设计时要保证夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，防止工件在加工中产生振动，手动夹紧机构要有可靠的自锁性，机动夹紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳定性，同时又要保证夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠，还有夹紧力的方向应该与工件加工时受到的切削力、重力等的方向一致，以减小加紧力，最后还要保证夹具力的作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲变形。总而言之夹具的设计必须要根据加工的材料的不同而设计，只有这样才能设计出合适的夹具，才能在最大程度上保证加工产品的质量。

参考文献：

[1]吴拓.机床夹具设计[M].机械工业出版社，2009-7-1

[2]柯建宏.工艺综合课程设计[M].华中科技大学出版社，2006.

[3]孙波.机械制造工艺与过程综合设计实践设计指导[M].西安工业大学出版社，2010.9

[4]任东澜.C6140A支架和孔加工工序夹具设计研究[J].科技创新与生产力，2012， （5）

篇5：机械制造课程设计

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：设计“法兰盘”零件的机械加工

工艺规程及工艺装备

班

级： 设 计 者： 指导教师： 评定成绩：

设计日期

****年**月**日至

月

日 目录

设计任务书········································1

课程设计说明书正文································2

序言··············································2

一、零件的分析·····································2

二、工艺规程设计···································2

（一）、确定毛坯的制造形式·····························2

（二）、基面的选择·····································2

（三）、制定工艺路线···································3

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定··········3

（五）确定切削用量及基本工时··························4

三、课程设计心得体会···························6

四、结论········································7

五、参考文献······································7

成都纺织高等专科学校

机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目 设计“法兰盘”零件的机械加工及工艺规程

设计内容 1.产品零件图

1张

2.产品毛坯图

1张

3.机械加工工艺过程卡

1张

4.机械加工工序卡片

1套

5.课程设计说明书

1张

班

别：

设

计 者 ：

指 导 教 师 ：

****年**月**日

序言

机械设计制造工艺学课程设计是我们学完了大学里的全部课程、技术基础课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将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指教。

一．零件的分析

（一）零件的作用

我所设计的零件是法兰盘，它的作用是使管件连接处固定并密封，它连接于管端，法兰上有3个直径为20mmEQS的孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧密连接，压紧两法兰间的衬垫以达到密封效果，还有三组直径为12mm的斜孔与水平孔组合的通油孔。因此，法兰盘承受较大的压力，所以采用锻件，提高零件致密性，以使承受压力的能力增强。

（二）零件的工艺分析

此法兰盘共有两组加工表面

1）直径为90mm的孔的轴线为基准加工的表面

本组表面包括直径为 320mm、248mm、190mm的外圆的轮廓表面及左右端面，表面粗糙度为12.5。

直径为90mm的孔的表面粗糙度为3.2，尺寸上偏差为+0.054,下偏差为0 2）直径为12mm的孔的加工

包括平行于轴线的三组孔及斜孔的加工，其表面粗糙度为2.5，直径为20的三个均布孔，表面粗糙度为6.3，直径为17.5mm的孔的加工，表面粗糙度为6.3。

二．工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形势

零件材料为45钢，锻造，考虑到法兰盘在连接两管的工作过程中，要承受螺钉连紧时的压力，要有一定的韧性，因此选用锻件，尽可能使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。零件为大批量生产。

（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。基面选择的正确合理，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，严重的还会使零件大批量报废，使生产无法进行。1.粗基准的选择

对于一般的盘类零件，可以以外圆作为粗基准。对零件来说，按照粗基准的选择原则（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），现选取直径为320mm的外圆作为粗基准的，（三爪卡盘夹持，自动定心，限制x、y、z三个方向的移动自由度及y、z方向上的旋转自由度，不完全定位，但不影响加工）。粗基准的选择应保证足够的加工余量，且应避免粗基准的重复使用。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，应进行尺寸换算。精基准的选择原则有：基准重合、基准统一、自为基准、互为基准等。精基准选择应保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点应该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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配有专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案如下：

工序1.粗车A面，粗车直径320mm的外圆表面

工序2.粗车直径248mm、190mm、147mm的外圆，右端面及轮廓上的圆弧，倒角7mm。

工序3.粗镗直径为90mm的孔（不到尺寸）工序4.半精镗直径为90mm的孔

工序5.钻3x直径12mm的孔及斜孔，3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。（均6到尺寸）

工序7铰3x直径12mm的孔及斜孔

工序8.扩3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。工序9.钳工修锐边毛刺及倒角C1。工序10.检验

以上工艺过程详见附表的机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

法兰盘零件材料为45钢，硬度为207-241HBW，毛坯重量约10kg，生产类型为大批生产，毛坯采用锻件。

确定锻件的加工余量和公差的主要因素有如下5种：

1.锻件的质量、按图样尺寸加上其尺寸上偏差的一般进行计算得到

锻件形状复杂系数S S=m锻件/m外轮廓包容体

（式中m锻为锻件的质量，m外包容体为锻件外廓包容体的质量）

2.分模线形状

有平分直分模线和对称弯曲分模线、不对称弯曲分模线两类 3.锻件的质量系数分M1和M2两级 4.零件加工表面粗糙度，适用于机械加工表面粗糙度Ra>=1.6um的表面，当加工表面粗糙度Ra<1.6um时，其余量要加大 5.锻件法兰的余量a的计算公式

a=0.25H0.2D0.5（本法兰孔取0.75a，外表面取0.5a）

式中H为总高，D为直径 根据以上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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1.外圆表面（直径320mm外圆及直径248mm、190mm、147mm的外圆表面）

考虑其长度为150mm，表面粗糙度值均为12.5，只要求粗加工，此时直径余量2Z=3mm已能满足加工要求。

2.外圆表面沿轴线长度方向上的加工余量及公差（A面及右端面）

查《实用机械制造工艺设计手册》（以下简称《工艺手册》）得，锻件质量为10kg，锻件复杂形状系数为S1，锻件轮廓尺寸（长度方向）大于0小于等于315mm,故长度方向偏差为+1.5-0.7mm，长度方向加工余量为2.0~2.5mm，径向为2.0~2.5mm(均为锻件单面余量)，均取2mm。3.直径为90mm的孔（中心孔）

孔径为90mm，可锻出，孔的精度为IT8，参照《工艺手册》确定其加工的工序尺寸及余量为

直径90mm

2Z=1.3mm（1.5mm）

直径88.7mm(88.5)

2Z=2mm

（2.5mm）4.3x直径12mm的孔及斜孔

铰孔12mm

2Z=0.2mm 钻孔11.8mm

5.3x直径17.5mm的孔（与同轴线平行的直径12mm的孔相通）

扩孔17.5mm

2Z=1mm

钻孔16.5mm 5.3x20mmEQS（三孔均布）

扩孔20mm

2Z=1.2mm 钻孔18.8mm

五）确定切削用量及基本工时

在已经选择了刀具材料和几何角度的基础上，用查表法按如下步骤合理的选择切削用量，首先用工序余量确定被吃刀量ap，全部余量尽可能在一次进给中去除，也可以多次进给完成，而后，在切削力允许的条件下选择大的进给量f（粗加工）或按本工序的加工表面粗糙度确定进给量f（精加工），在机床允许的情况下，选择大的切削速度v（粗加工）或按刀具使用寿命确定切削速度（精加工），选择机床所具有的主轴转速中最接近的速度，最后验算机床的功率是否足够。

工序1.车削外圆、端面。本工序采用计算法确定切削用量。1.加工条件

工件材料：45钢，锻件，时效处理。

加工要求：粗车直径320mm端面及外圆，表面粗糙度为12.5um。机床：CA6140卧式机床

刀具：刀具材料为硬质合金刀，刀杆尺寸为20mmx25mm，kr=90°，r0=15°，a0=8°。

2.计算切削用量

1）粗车直径320mm的外圆及端面

1)确定外圆及端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的加工余量为2上偏差为1.5，下偏差为0.7mm，故毛坯长度方向上的最大加工余量为7mm，因为两端面要求不高，只一次车削即可达到要求，可取加工余量为6mm，取ap=3mm，长度加工公差按IT12级，取-0.46mm（入体方向）.2)确定进给量f：查《工艺手册》得

ap小于等于3mm时，f取0.8~1.2mm/r 按CA6140车床说明书取f=0.91mm/r 3)计算切削速度v：

车削速度不限,此处取vc=1.2m/s。

4）确定机床主轴转速：

ns=1000vc/πdw=1.2r/s=72r/min 按机床说明书，与之接近的转速为80r/min，现取ns=80r/min，所以实际切削速度v=1.34m/s。

5）计算切削工时：按《工艺手册》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.31min

（2）粗车外圆轮廓表面

1）被吃刀量：单边余量1.5mm，可一次切除。

2)进给量与切削速度: 查《工艺手册》得外圆切削速度计算，查《工艺手册》得ap=2~6mm时，f=0.3~0.6mm/r，vc=1.167-1.500m/s，取f=0.5mm/r vc=1.5m/s。3）确定机床主轴转速：

ns=1000vc/πdw=2r/s=120r/min 按机床说明书，与之接近的转速为120r/min，现取ns=120r/min，所以实际切削速度v=1.5m/s

4）计算切削工时：按《工艺手册》，取

l=（D-d）/2=3mm l1=17,l2=0 ,l3=0 t=l+l1+l2+l3)i/nwf=0.3min（3）镗直径90mm的孔

查表得卧式镗床的镗削余量如下：

粗镗

vc=0.3~0.66m/s 现取vc=0.6m/s

fc=0.3~1.0mm/r

半精镗

vj=0.5~0.8m/s 现取vj=0.8m/s

fj=0.2~0.8mm/r

由工艺手册查得fc=0.27mm/r , f=0.74mm/r

(镗杆悬伸时vc取小值，加工孔径较大时，ap取大值，孔径小且加工精度要求高时，ap取小值。

确定机床主轴转速：

nsc=1000vc/πdw=129.55r/min nsj=1000vc/πdw=169.85r/min 查工艺手册得机床转速为nsc=125r/min, nsj=160r/min, 所以实际切削速度 vc=0.58m/s ,vj=0.75m/s。

时间定额的计算

Tj=Li/fb=(l+l1+l2)i/fn(i为进给次数)式中l1=ap/tankr+（2~3）=7 l2=（3~5）取4，l=2mm 经计算的tjc=0.14min，tjj=0.11mi（4）钻孔（高速钢钻头）立钻Z535查《工艺手册》得

1)进给量

钻头直径>10-13mm

f=0.19~0.23mm/r查表取f=0.2mm/r 钻头直径>16-20

f=0.26~0.32mm 查表取f=0.32mm/r 2）切削速度

V=0.25m/s

3)主轴转速

直径12mm孔

ns1=1000vc/πdw=398r/min 直径17.5mm孔

ns2=1000vc/πdw=272r/min 直径20mm孔

ns3=1000vc/πdw=239r/min 查工艺手册得机床转速为ns1=400r/min, ns2=ns3=275r/min,所以实际切削速度v1=0.25m/s, v2=v3=0.29m/s 4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=1.5min, tj2=0.38min, tj3=0.38min

(5)扩孔切削用量

查《工艺手册》得

1)进给量

f=（2.2~2.4）f钻（f钻

为钻孔的进给量）

直径小于等于15mm时，f=0.5-0.6mm/r取f=0.46mm/r

直径大于15~20mm时，f=0.6-0.7mm/r 取f=0.7mm/r

2）被吃刀量

ap=0.05D（加工孔直径）

扩直径20mm的孔ap=1mm

扩直径17.5mm的孔 ap=0.9mm 3）切削速度v V=（1/2~1/3）V钻（V钻

为钻孔的切削速度）=0.15m/s

4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=0.4min, tj2=0.4min，（6）铰孔的切削用量

1）进给量f 加工不通孔时，进给量取0.2-0.5mm/r 取f=0.5mm/r

2)切削速度

孔直径大于10-20时，v=0.65-1.4m/s 取v=1.0m/s

4)计算切削工时

由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj=1.56min

注：

钻扩铰圆柱孔时，tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn

式中l1=（D-d）cotkr/2+(1~2)1.钻扩铰不通孔时，l2=0 2.扩钻，扩孔时l2=2~4，铰圆柱孔时l1=0.56，l2=22 3.d为扩、铰孔前的直径，D为扩、铰孔后的孔径，l为板厚。

辅助时间（min）确定：

1.清扫工件或清扫夹具定位基面

0.1~0.2

2.变换刀架或转换方位

0.95

3.拿取工件并放在夹具上

0.5~1.0

4.启动机床、变速或变换进给量、放下清扫工具

0.02

5.工件或刀具退离并复位

0.04~0.05

6．在钻头铰刀上刷油

0.1

7.在工作台上用手翻转钻模，用游标卡尺测孔深度

0.2

三． 课程设计心得体会面

课程设计结束了，快要完成这项艰巨的任务时，内心充满惊喜与期待，惊喜的是自己终于完成了一份课程设计，过程虽然有些复杂曲折，但看着自己的小小成果，还是忍不住的兴奋，期待的是想看看自己的设计有哪些不足，希望老师能予以指正，好让我能更进一步。

通过这次的课程设计，我了解到工艺设计是一门复杂、繁琐、需要耐心、细心与恒心的工作，尤其计算部分，过程十分繁琐，稍不注意便会出错，每逢此处，我便有些心烦，便拖到第二天在做，因此花费了大量的时间，把作业拖到了最后。但该来的早晚要来，一味的推迟不仅没有任何收益，反而因时间逼近而更加手忙脚乱。所以在以后的生活中，我一定养成今日事今日毕的好习惯。

这次课程设计也使我深深地受了打击，知道了自己学识的局限、狭窄。当遇到问题时才晓得自己的知识是多么的贫乏。“书到用时方恨少”，此刻，我深深地体会到了这句名言的真理。但我知道，从现在努力为时不晚，我一定更加努力的充实自己。

最后，希望老师能认真的提出修改意见，我将不胜感激。

四． 结论

我的课程设计虽完成了，但还有许多不足之处。如使用镗床，成本比较高；加工右端外圆轮廓表面时对工人技术要求很高等等。

五． 参考文献

吴拓、方琼珊主编的《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》

机械工业出版社

王凡主编《使用机械制造工艺设计手册》

机械工艺出版社

倪森寿主编《机械制造基础》

篇6：机械制造技术课程设计要求

第一节 课程设计的目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程、进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走向工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程是设计和机床专用夹具的设计。其目的如下。

① 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中所学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

② 提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练，能根据被加工零件的加工要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具，提高结构设计能力。

③ 培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。④ 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

第二节 课程设计的要求

机械制造技术基础课程设计的题目一律定为：设计××零件的机械加工工艺规程及工艺装备。

零件图样、生产纲领、每日班次和生产条件是本次设计的主要原始资料，由指导老师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜，生产纲领为中批或大批生产。

本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，按照教师的指定，设计其中一道或两道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应像在工厂接受实际设计任务一样，认真对待本次设计，在老师的指导下，根据设计任务书，合理安排时间和进度，认真地、有计划地桉时完成设计任务，培养良好的工作作风。必须以负责任的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果。主义理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是最先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体要求完成以下任务： ① 被加工零件的零件图 1张 ② 毛坯图

1张 1张 1套）1~2套 1张 1份

③ 机械加工工艺过程综合卡片④ 夹具设计（装配图）⑥ 课程设计说明书