“曲轴配重”加工工艺设计.doc

1、机机械械制制造造加加工工工工艺艺课课程程设设计计机机电电及及自自动动化化学学院院机械制造工艺学课程设计设计题目曲轴配重专业11机械电子学号1111111007姓名指导老师2014年6月28日至7月6日目录前言2机械制造工艺学课程设计任务书3一、零件工艺分析零件分析4零件工艺分析4确定生产类型5二、“调速杠杆”工艺规程设计（一）毛坯的设计选择、确定尺寸、设计毛坯图确定毛坯总类5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定5毛坯图6（二）选择粗基准粗基准的选择与确定7精基准的选择与确定8（三）制定工艺路线各加工面的加工方法8制定工艺路线8（四）基本工时的确定11三、设计小结14四、参考文献14五、附件15制

2、制造造技技术术基基础础课课程程设设计计3前言机械制造工艺学课程设计是我们经历了机械制造工艺学、工程材料、机械设计、机械制图、CAD/CAM等主要专业基础课、专业课以及金工实习、认识实习、数控实习等一系列的实践课的学习，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、热加工工艺基础和工程材料这几门课程的运用，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识实习的相关知识，也可以说这是对

3、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。而对于我即将毕业的我希望再次借助这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查看资料、以及各方面自学的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于自己的能力有限，我的设计尚有很多不足之处需要改进，请老师给予批评指导。制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计4机械制造工艺学课程设计任务书设计题目“曲轴配重”加工工艺设计设计要求大批量生产、互换性强、维修方便设计时间2014年6月28日7月5日设计内容1、熟悉零件图；2、

4、绘制零件图（一张）；3、编写工艺过程卡片（一份）；4、工序卡片（一份）；5、设计说明书（一份）；2014年6月制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计5一、零件工艺分析其中1未注铸造圆角半径为R3毫米。2不许有裂纹、砂眼、冷隔、缩孔等铸造缺陷。317/_0015外圆与17/_0015内孔中心线不平行度不大于001毫米。417/_0015外圆柱的圆柱度小于001毫米。5去毛刺锐边1、零件的分析题目所给的零件是曲轴配重，作为小型空压机的关键部件,其加工精度直接影响使用寿命、充气量、工件平稳度及噪声指标要求。2、零件的工艺分析零件的材料为QT40017，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的

5、弹性，为此以下是曲轴配重需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1、20外圆面；2、中心孔内表面；3、R36扇圆面；4、攻钻拐螺孔；5、铣双键槽3、确定生产类型制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计6已知此零件曲轴配重生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段；工序适当分散；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。二、“曲轴配重”工艺规程设计（一）选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1、确定毛坯种类零件材料为QT40017。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择低压铸件毛坯。查机械制造技术基础课程设计第19页表28,铸件尺寸公差等

6、级为79级，取8级。2、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长605MM，宽34MM，高42MM，故最大轮廓尺寸为605MM。（2）选取公差等级CT查表，铸造方法按低压造型，铸件材料按球墨铸铁，得公差等级CT范围79级，取8级。（3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，查表得出，公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按球墨铸铁，得机械加工余量等级范围EG级，取F级。（5）求毛坯基本尺寸，见如下表格本零件各工序加工余量、工序尺寸及公差（MM）加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明1

7、7的圆柱面17F15双侧加工17的孔11G20孔降一级，单侧加工72的扇外圆面72F15双侧加工（取下行值）底面145G25浇注面降一级，单侧加工制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计717端面42F20单侧加工上底面145F2单侧加工3、毛坯图如下所示（二）选择粗基准1、粗基准的选择与确定选择粗基准时，主要考虑两个问题，一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则（1）对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准；2）对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合

8、理分配各加工表面的加工余量；（3）粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差；（4）选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计8根据以上的要求可以以零件的上底面为主要的定位粗基准，72的外扇圆、面以为辅助粗基准。2、精基准的选择与确定精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，以17内孔和17外圆为主要的定位精基准，以底面为辅助的定位精基准。（三）制定工艺路线根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考机械制造工艺学和机械制造

9、技术基础课程设计指南等资料，可得到1、各加工面的加工方法（表）表零件表面加工方法加工部位表面粗糙度公差等级加工方法上底面RA125粗铣下底面RA125粗铣17圆柱面RA16IT8粗车倒角精磨17圆柱端面RA125粗车17内孔RA16IT8粗镗半精镗精镗72扇外圆RA125粗车2、制定工艺路线方案一工序号工序名称工序内容01下料02低压铸造铸造毛坯03人工时效04粗铣粗铣上底面05粗铣粗铣下底面06车粗车17端面与圆柱面并倒角制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计907粗镗，半精镗加工17内孔08粗车粗车72扇外圆09锯开锯开尺寸为34的开口10精镗精镗17内孔11精磨精磨17圆柱面12钻孔加

10、工5的孔13钻孔M6螺纹孔先加工出5的孔14钻孔加工7的孔15攻丝加工M6的螺纹孔16铣尺寸为7的键槽加工键槽17铣尺寸为5的键槽加工键槽18去毛刺去毛刺19终检入库方案二工序号工序名称工序内容01下料02铸造铸造毛坯03人工时效04粗铣粗铣上底面05粗铣粗铣下底面08粗车粗车72扇外圆06粗镗，半精镗加工17内孔07车粗车17端面与圆柱面并倒角09锯开锯开尺寸为34的开口10精镗精镗17内孔11精磨精磨17圆柱面12钻孔加工5的孔制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计1013钻孔M6螺纹孔先加工出5的孔14钻孔加工7的孔15攻丝加工M6的螺纹孔16铣尺寸为7的键槽加工键槽17铣尺寸为5的键

11、槽加工键槽18去毛刺去毛刺19终检入库以上两种方案中，方案一先是以17圆柱面为基准，以下端面为附加基准来加工17的孔，然后再以17的孔为基准来加工扇外圆，保证了17圆柱轴线与17孔轴线的平行度。方案二中，先以扇外圆为基准，以下端面为辅基准加工17孔，然后加工17圆柱，17圆柱轴线与17孔轴线的平行度就难以保证。以上两种方案中，方案一运用了互为基准的原则，使加工精度更高。而且方案二在加工两个表面时要夹具的重新卸装比较麻烦。故选用第一种方案。根据以上的方案一，则本零件的加工工艺路线按照先加工基准面、先面后孔及先粗后精的原则加工，本零件的加工可按以下工艺路线进行。04工序粗铣下底面。以上底面为和17

12、外圆面为基准。选用立式铣床X51，高速钢套式面铣刀D40,Z12，完成后125；。05工序粗铣上底面。以下底面和17外圆面及扇外圆为基准，保证尺寸145。选取XKJ6225数控铣床，普通立铣刀（D4MM）。06工序粗车17端面与圆柱面并倒角。以待加工面72扇外圆和底面为基准。选用具有高精度的卧式C6201车床,硬质合金车刀。工步一用端面车刀加工17端面，保证尺寸4。工步二45度弯头车刀加工17圆柱面。工步三倒角。07工序粗镗，半精镗17内孔。以17外圆柱面和下端面为基准，选用卧式车床C6201。粗镗，由于材料是球墨铸铁，选择高速钢镗刀。工步一粗镗。制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计11工

13、步二半精镗。08工序粗车72扇外圆。以17孔内表面及其下底面为定位基准，粗车扇外圆面，保证尺寸R36。选用卧式C6201车床，采用45度弯头硬质合金车刀加工；09工序锯开尺寸为34的开口。以17外圆柱面、17内孔及下底面为定位基准。选用X52K立式铣床。选用高速钢切断铣刀D110,Z50。10工序精镗17内孔。以17外圆柱面及其上底面和扇外圆面为基准。选用卧式镗床T68。精镗，选择高速钢镗刀。11工序精磨17圆柱面。以17内孔面及其下底面和扇外圆面为基准，保证同轴度。选取M135外圆磨床。保证尺寸170015/0；12工序加工5的孔。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。选取Z515钻床

14、。高速钢麻花钻（DXLXL15MMX62MMX26MM）。13工序M6螺纹孔先加工出5的孔。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。选取Z515钻床。高速钢麻花钻（DXLXL15MMX62MMX26MM）。14工序钻7的孔。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。选取Z525钻床。直柄扩孔钻（DXLXL7MMX109MMX69MM）。15工序M6攻丝。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。由于是大批量生产，选取摇臂钻床Z3025,高速钢机动丝锥W18CR4V。16工序铣尺寸为5的键槽。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。选取X51立式铣床。选用高速钢立铣刀5。17工序铣尺

15、寸为7的键槽。以17内孔面，17外圆柱面及其下底面为基准。选取X51立式铣床。选用高速钢立铣刀7。四基本工时的确定工序04高速钢套式面铣刀D40,Z12F00812096MM/RV567M/MIN故N1000V/（314D）4514R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F096MM/R，实际转速N490R/MIN。制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计12故实际切削速度为VN314D/100061544M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）62/0964900132MIN工序05硬质合金车刀F071MM/RV3335M/MIN取F08MM/RV34M/MI

16、N故N1000V/（314D）5411R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F08MM/R，实际转速N560R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100035168M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）28/0856000625MIN工序06硬质合金车刀2F071MM/RV3335M/MIN取F08MM/RV34M/MIN故N1000V/（314D）5411R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F08MM/R，实际转速N560R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100035168M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（F

17、N）28/0856000625MIN工序07高速钢镗刀工步一F031MM/RV2035M/MIN取F05MM/RV30M/MIN故N1000V/（314D）562R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F05MM/R，实际转速N607R/MIN。故实际切削速度为VN314D/1000324M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）15/05607005MIN工步二F0208MM/RV2540M/MIN取F05MM/RV40M/MIN制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计13故N1000V/（314D）74934R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F05MM

18、/R，实际转速N760R/MIN。故实际切削速度为VN314D/1000381824M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）15/05760004MIN工序08硬质合金车刀F071MM/RV3335M/MIN取F08MM/RV34M/MIN故N1000V/（314D）150389R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F08MM/R，实际转速N150R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100033912M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）15/081500125MIN工序09高速钢切断铣刀110/50F002501MM/R

19、V29M/MIN故N1000V/（314D）8396R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F1MM/R，实际转速N95R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100032813M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）28/1950295MIN工序10高速钢镗刀F01505MM/RV1530M/MIN取F02MM/RV20M/MIN故N1000V/（314D）37467R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F020MM/R，实际转速N382R/MIN。故实际切削速度为VN314D/10002039M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L

20、/（FN）15/023820196MIN工序12高速钢麻花钻5制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计14取F03MM/RV17M/MIN故N1000V/（314D）10828R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F030MM/R，实际转速N1100R/MIN。故实际切削速度为VN314D/10001727M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）18/03110000545MIN工序13高速钢麻花钻5取F03MM/RV17M/MIN故N1000V/（314D）10828R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F030MM/R，实际转速N1100R/MIN。故

21、实际切削速度为VN314D/10001727M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）43/031100013MIN工序14高速钢麻花钻7取F02MM/RV17M/MIN故N1000V/（314D）77343R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F020MM/R，实际转速N850R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100018683M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）18/0285001MIN工序15高速钢机动丝锥W18CR4V取F03MM/RV69M/MIN故N1000V/（314D）31392R/MIN对照机床的相关参

22、数，去实际进给量F030MM/R，实际转速N315R/MIN。故实际切削速度为VN314D/100069237M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）18/03315019MIN工序16高速钢立铣刀5取F0013003MM/RV38M/MIN制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计15故N1000V/（314D）1512732R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F003MM/R，实际转速N1500R/MIN。故实际切削速度为VN314D/10003768M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）15/00315000333MIN工

23、序17高速钢立铣刀7取F0013003MM/RV38M/MIN故N1000V/（314D）1512732R/MIN对照机床的相关参数，去实际进给量F003MM/R，实际转速N1500R/MIN。故实际切削速度为VN314D/10003768M/MIM经查表机械加工工艺手册可得如下基本时间计算TI1L/（FN）15/00315000333MIN3、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介本次设计没有具体计算辅助时间、布置工作地点时间和休息和生理需要时间，在大批量生产中，辅助时间可按基本时间的百分比进行估算，并在实际中修改，使之趋于合理。基本时间和辅助时间总和称为操作时间，布置工作地点时间一般按操作

24、时间的27来计算，休息和生理需要时间一般按操作时间的2来计算。另外，由于生产批量为中批量，故忽略了准备与终结时间。为了提高生产率，必须尽量减少时间定额，由于此处加工工艺已确定，故不能再减少基本时间，应从以下三方面着手来减少时间定额以提高生产效率（1）减少辅助时间和辅助时间与基本时间重叠；（2）减少布置工作地点时间；（3）减少准备于终结时间。4、工艺方案的比较与技术经济分析在工艺规程设计最后一般还应该对所设计工艺方案进行比较与技术经济分析，主要评价指标为零件（或工序）的全年工艺成本和单个零件（或单个工序）的工艺成本，其计算公式分别如下VNV制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计16式中V为每件

25、零件的可变费用（元/件），N为零件的年生产纲领（件），为全年不变费用（元）。本文未就对所设计工艺方案进行工艺方案的比较与技术经济分析。三、小结机械制造技术基础课程设计是本门课程的一个重要实践教学环节，旨在让我们综合运用所学知识进行机械制造加工工艺的设计。培养我们解决机械加工工艺问题的能力，培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，进一步提高我们识图、制图、运算和编写技术文件等技能。通过这次课程设计，我更深刻地理解了机械制造技术基础这门课的内容，更全面地把所有内容串连起来复习了一次，巩固了对专业知识的理解。在这次设计的过程中，我不断地查阅各种相关资料，通过画图，计算，一步一步把设计

26、认真做出来，有不少收获，了解到机械专业的设计需要用严谨的态度去对待。这次设计为以后的毕业设计打下基础，对以后的工作也有一定的帮助。四、参考文献1王先逵机械制造工艺学（第2版）北京机械工业出版社，20061；2崇凯机械制造技术基础课程设计指南北京化学工业出版社，200612；3沈莲机械工程材料（第2版）北京机械工业出版社，20078；4陈宏钧实用机械加工工艺手册北京机械工业出版社，199612；5金属机械加工工艺人员手册上海上海科学技术出版社，198110；6闻邦椿机械设计手册北京机械工业出版社，20101。7黄如林切削加工简明实用手册北京化学工业出版社，201018杨振宽机械产品设计常用标准手

27、册北京中国标准出版社，201059吴国梁铣工实用技术手册北京江苏科学技术出版社，2003110樊东黎热加工工艺规范北京机械工业出版社，2003111实用车工手册编写组实用车工手册北京机械工业出版社，2009312薄宵磨工实用技术手册北京江苏科学技术出版社，2003113技术制图与机械制图标准规定汇编北京中国电力出版社，200211制制造造技技术术基基础础课课程程设设计计1714谢懿实用锻压技术手册北京机械工业出版社，2003515李益民机械制造工艺简明手册北京机械工业出版社，1994716彭林中机械切削工艺参数速查手册北京化学工业出版社，20098五、附件附件1“曲轴配重”零件图附件2“曲轴配重”毛坯图附件3“曲轴配重”加工工艺过程卡附件4“曲轴配重”加工工艺工序卡