1、第 1 页 共 10 页涡轮机械加工工艺规程及工艺装备设计:目录序言 2第一章 零件的工艺分析2第二章 确定生产类型2第三章 确定毛坯类型 23.1 确定毛坯种类33.2 制定工艺路线33.3 绘制铸件零件图3第四章 工序规程设计44.1 选择定位基准44.2 制造工艺路线44.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定54.4 切削用量5第五章 夹具设计75.1 机床夹具的功能75.2 机床夹具应满足的要求75.3 切削力及夹紧力计算75.4 夹具设计及操作的简要说明8第六章 课程设计总结9 参考文献 10序言第 2 页 共 10 页机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课
2、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总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一、零件的分析零件的工艺分析零件材料为 10-3 铅青铜，有良好的自润滑性能，易切削铸造容易产生
3、比重偏析。为此以下是涡轮需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.中心孔 35 及键槽。2.孔 16。3.齿轮面二、确定生产类型已知此涡轮零件的生产纲领为 1000 件/年，零件的质量是 5.45Kg/个，查机械制造工艺设计简明手册第 2 页表 1.1-2，可确定该涡轮生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。三、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为 10-3 铅青铜。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，生产类型为中批生产，故选择离心铸造毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-
4、5,选用铸件尺寸公差等级为 CT-813。第 3 页 共 10 页2、确定铸件加工余量及形状：查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5，选用加工余量为 MA-F 级，并查表 2.2-4 确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简 图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D1 35 F 2x4 双侧加工D2 16 F 2x4 双侧加工D3 160 F 2x6 双侧加工3、绘制铸件零件图四、工艺规程设计1.选择定位基准：1 .粗基准的选择：以涡轮的端面为主要的定位粗基准，以外圆表面为辅助粗基准第 4 页 共 10 页2.精基准的选择：考虑要保证零
5、件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和 “基准统一”原则，以粗加工后的端面为主要的定位精基准，外圆表面为辅助的定位精基准。2.制定工艺路线:根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求（铸造出来的端面表面粗糙度为 R12.56.3,到达技术要求）及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,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。查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 01 粗镗(扩) 35 孔，以 D
6、3 外圆和底面为基准，采用 T611 式镗床加专用夹具 工序 02 粗镗(扩) 16 孔，以 D3 外圆和底面为基准，采用 T611 式镗床加专用夹具工序 03 半精镗（精扩）35 孔，以 D3 外圆和底面为基准，采用 T611 卧式镗才床加专用夹具；工序 04 半精镗（精扩）16 孔，以 D3 外圆和底面为基准，采用 T611 卧式镗床加专用夹具；工序 05 中心孔倒角 C1，以 D3 外圆和底面为基准；工序 06 插 10x4.3 的键槽，以 D3 外圆和底面为基准，采用插车和专用夹具；工序 07 粗车 160 外圆和圆弧槽，以 D1 中心孔和底面为基准，采用数控机床和专用夹具；工序 08
7、 半精车 160 外圆和圆弧槽，以 D1 中心孔和底面为基准，采用数控机床和专用夹具；工序 09 涡轮滚刀铣外圆齿面，以 D1 中心孔和底面为基准，采用专用夹具；工序 10 去尖角，去毛刺；工序 11 终检；3.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:1.涡轮表面工序尺寸：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度第 5 页 共 10 页铸件 5.0 CT12 0.213粗镗 3.0 IT9 6.03.235IT12（D1）半精镗 2.0 IT8 .3951.6铸件 2.6 IT12 0.184粗镗 1.6 IT9 36.03.216IT7（D2）半精镗 1.0 IT8 1.51.62.
8、外圆圆弧工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸精度等级工序尺寸偏差铸件 8.6 164.6168.6 CT12 4.007粗车 160 外圆及圆弧槽5.0 159.6163.6 IT10 .1608 半精车 160外圆及圆弧槽3.6 156160 IT9 0.14. 定切削用量：工序 01 粗镗(扩) 35 孔，以 D3 外圆和底面为基准。1. 加工条件工件材料：10-3 铅青铜，硬 度 ： 245HB， 铸 造 ； 工 件 尺 寸 ：Rmax=160mm， h=30mm；机床：T611 卧式镗床刀具：E403 硬质合金扩刀，根据简明手册 3.19 查得，扩刀直径d=22mm2. 切削用量单
9、边余量 可一次切除，,5.1Z则 。根据简明手册4.2-20 查得，取 。根map rmf/52.0据简明手册4.2-21 查得，取： 。in/20r工序 02 粗镗(扩) 16 孔，以 D3 外圆和底面为基准。第 6 页 共 10 页机床：T611 卧式镗床刀具：硬质合金扩刀，根据简明手册3.19 查得，扩刀直径 d=10mm 单边余量 可一次切除，则 。根据简明手册,8.0mZmap8.04.2-20 查得，取 。根据简明手册4.2-21 查得，取：rf/27.。in/2r工序 03 半精镗（精扩）35 孔，以 D3 外圆和底面为基准，机床：T611 卧式镗床；刀具：E405 硬质合金扩刀
10、，根据简明手册3.19 查得，扩刀直径d=30mm 单边余量 可一次切除，则 。根据简明手册,0.1mZmap0.14.2-20 查得，取 。根据简明手册4.2-21 查得，取：rf/27.。in/4r工序 04 半精镗（精扩）16 孔，以 D3 外圆和底面为基准机床：T611 卧式镗床；刀具：E401 硬质合金扩刀，根据简明手册3.19 查得，扩刀直径d=14mm单边余量 可一次切除，则 。根据简明手册,5.0mZmap5.04.2-20 查得，取 。根据简明手册4.2-21 查得，取：rf/13.。in/4r工序 06 插 10x4.3 的键槽，以 D3 外圆和底面为基准机床：B5020
11、型插床；考虑到插床加工尺寸精度为 IT710，表面粗糙度为 Ra3.2um 采用 10x10 插刀进给量由 1.24mm 开始依次减少（不低于 0.8mm），反复进行直至达到要求； 工序 07 粗车 160 外圆和圆弧槽，以 D1 中心孔和底面为基准 机床：数控机床；刀具：W6Mo5Cr4V2 型普通高速钢工序 08 半精车 160 外圆和圆弧槽，以 D1 中心孔和底面为基准机床：数控机床；刀具：W6Mo5Cr4V2 型普通高速钢第 7 页 共 10 页数控程序: N001 G92 X200 Z350N002 G00 X150 Z30 S800 M03 T11 M08N003 G01 X160
12、 Z25.981 F100N004 G01 X160 Z22.483 N005 G02 X160 Z7.517 R15N006 G01 X160 Z3.498N007 G01 X151.340 Z-1.502N008 G00 X180 Z-1.502N009 G00 X200 Z350 T30 M02工序 09 涡轮滚刀铣外圆齿面，以 D1 中心孔和底面为基准已知涡轮模数为 3 和齿数为 50，中心距 91机床：型号 Y3150 滚齿机床工件每转进给量为 1.5mm，可一次切除；根据资料查得，取：min/30r五、夹具设计1.机床夹具的功能1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包括了两成
13、含义：一是工件通过夹具上的定都定位获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置加工过程中保持不边，称为夹紧，这样就可以保证工件加工表面的位置精度，且进度定位。2.提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正，对到等铺助时间，采用多件多工位夹具，以及气动液压动力夹紧装置，可以进一步减少铺助时间，提高生产率。3 扩大机床的使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床上安放镗模夹具，就可以进行孔系的整体加工。4.减轻工人的劳动强度，保证生产安全。总之，设计夹具时必须使加工质量、生产效率、劳动条件和经济性等几方面达到辨证的统一。其中保证
14、工件的加工质量是最基本的要求。2.机床夹具应满足的要求第 8 页 共 10 页设计工序 07车外圆及圆弧槽的夹具。本夹具将用于 T611 卧式镗床，刀具为 W6Mo5Cr4V2 型普通高速钢。3.切削力及夹紧力计算刀具：YG6 硬质合金可转位车刀，由切削手册表 3.28 查得切削力公式 ndafCwqzuyxFFezp04夹具设计及操作的简要说明如前所述，由于是中批量生产，在设计夹具时，为降低成本，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降
15、低，以降低切削力。夹具上装有对刀块，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）；同时夹具体底面的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置，以有利于车削加工。夹具装配图及夹具体零件图分别见图。第 9 页 共 10 页六. 课程设计总结首先感谢母校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到了很多知识，经过这次紧张的课程设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。我的课程设计主要在老师指导下,在同组成员的帮助下，让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到老师无微不至的关心与耐心指导，使我的课程设计得以顺利的进展。根据板
16、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。因此，可知此次课程设计是成功的。 经过这次设计，提高了我很多的能力，比如动手水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。在这期间凝结了很多人的心血，在此表示衷心的感谢。没有他们的帮助，我将无法
17、顺利完成这次设计。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力 ，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。第 10 页 共 10 页参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，19957崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社，2006.128陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.9司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社，199110张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.1111艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002
