冷却油管的机械加工工艺分析含CAD图
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(设计)任务书学院: 专业:姓 名沈佳伟学 号题 目冷却油管图纸绘制及加工工工艺分析主要工作任务目的:通过完成毕业设计,检验和锻炼同学们分析和解决专业相关问题的综合能力及编写相关技术文档的能力,为同学们以后走上社会能顺利地开展工作打下基础。要求: 要求同学们高度重视本次设计,并抓紧时间保质保量完成各项任务。在此过程中,应认真搜集相关资料,并认真分析,积极与指导老师沟通,独立完成设计任务。主要工作内容:针对老师所提供的零件实物,制定零件加工工艺路线,编制零件机械加工工艺规程,并对零件加工工艺过程进行具体分析。具体内容包括:1)零件的结构分析;2)生产类型的确定; 3)毛坯的选择与毛坯简图的绘制;4)工艺路线的拟定; 5)各工序的加工余量及工序尺寸的确定; 提交的设计成果:1)零件图(2D、3D)、毛坯图纸、工序件图纸;2) 工艺规程卡一套,工序卡若干张;3) 设计说明书一份;成果要求:按规范编写说明书(不少于1万字),详细说明零件加工工艺过程,相关工艺尺寸计算准确。进度安排1、2018年12月20日下达任务书,明确毕业设计的主要的工作内容;2、2018年12月20日-2019年1月10日,撰写工作,并提交电子档开题报告和文献综述;查阅查阅与课题相关的文献,为完成设计作知识储备,同时训练文献检索能力,2019年1月10日前根据所查阅的相关文献和资料整理完成毕业设计开题报告和文献综述;3、2019年1月10日-2019年 3月15日,完成零件的结构分析、生产类型的确定、毛坯的选择与毛坯简图的绘制、工艺路线的拟定、各工序的加工余量及工序尺寸的确定、切削用量的计算和确定等工作;4、2019年3月15日前对毕业设计工作进行中期检查,学生对毕业设计内容进行自查,填写毕业论文中期检查表,并上交电子档毕业设计中期检查表;5、2019年3月15日-4月14日 完成零件所有工序件的加工过程分析,及完成毕业设计说明书的编写工作,4月14日前,学生应上交毕业设计说明书的正文部分电子档,在上交毕业设计说明书前请自查毕业设计说明书的重复率;6、2019年4月15-4月28日 进一步完善和修改毕业设计的图纸,完善并规范毕业设计说明书的编写工作,4月28日前完成毕业设计的所有内容,提交毕业设计图纸和合格的毕业设计说明书;7、2019年4月28日-5月 申请答辩,为毕业设计答辩做相应准备工作,制作不少于15页的毕业答辩PPT。主要参考资料1 国内与课题相关的的论文论著和产品技术资料,查阅近5年来的相关文献不少于10篇;2 相关的国家标准3 相关的教学用书:金属切削加工手册、机械制造工艺学、机械设计基础、机械设计手册等审核意见指导教师(签字):学院意见(签字): 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工3粗车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件 工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗车8右端面;合金车刀,游标卡尺2807.030.20.8510.110.112粗车8外圆;合金车刀,游标卡尺2807.030.20.8510.890.11设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第2页车间工序号工序名称材料牌号金工4粗车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗车112左端面;合金车刀,游标卡尺2807.030.20.8510.110.112粗车3.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺5005.50.22.3510.610.063粗车2.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺8006.280.21.2510.270.04设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工5半精车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1半精车8右端面;合金车刀,游标卡尺3308.290.25110.060.072半精车8外圆;合金车刀,游标卡尺3308.290.25110.620.07设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工6半精车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1半精车112左端面;合金车刀,游标卡尺3308.290.25110.030.072半精车3.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺8008.790.25110.090.033半精车2.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺10007.850.25110.170.02设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工7精车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1精车8右端面;合金车刀,游标卡尺45011.30.30.1510.030.042精车8外圆;合金车刀,游标卡尺45011.30.30.1510.360.04设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工8精车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1精车112左端面;合金车刀,游标卡尺45011.30.30.1510.010.042精车3.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺1000110.30.1510.060.023精车2.5外圆及锥面;合金车刀,游标卡尺12209.580.30.1510.110.02设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共7页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工9钻孔45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料12X11611设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻1孔的底孔;麻花钻,游标卡尺7351.380.10.311.520.082扩1孔;扩孔钻,游标卡尺7351.850.10.111.520.083铰1孔;铰孔钻,游标卡尺7352.310.10.111.520.084钻3.5孔;麻花钻,游标卡尺4655.110.11.2511.440.135钻5孔;麻花钻,游标卡尺5258.240.10.7510.910.11设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 XX机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称冷却油管共1页第1页材料牌号45毛 坯 种 类棒料毛坯外形尺寸12X116每毛坯可制件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1备料2热处理3粗车粗车8右端面及外圆;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺4粗车粗车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺5半精车半精车8右端面及外圆;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺6半精车半精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺7精车精车8右端面及外圆;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺8精车精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;金工CA6140三爪卡盘,合金车刀,游标卡尺9钻孔钻1,3.5及5孔;金工CA6140三爪卡盘,合金钻头,游标卡尺10清洗11终检12入库 设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签 字 日 期 摘要机械加工工艺规程是指导车间生产的主要技术文件、生产准备和管理准备的重要资料、新建或扩建工厂和车间的基本依据、还便于交流与推广先进经验。正确的工艺规程可以稳定地保证产品的质量和获得较高的生产率经济效益、能使生产均衡顺利的进行。本文给出的零件是冷却油管,冷却油管是液压传动系统中典型的零件之一。为冷却液压系统回路,提供重要的通路。通过对零件图纸的分析,培养自己树立正确的对产品的加工能力,完成加工及组装工艺。也可使自己进一步加深对所学理论的认识,学会运用所学知识去分析和解决一些实际问题。本次设计对冷却油管的加工工艺规程进行了详细的分析。制定了机械加工工艺路线,详细计算了加工余量、切削用量、确定各工序加工余量、加工工时、机械加工等等,选择其加工设备。通过本设计掌握零件的加工过程分析、工艺卡片的编制和步骤。学会应用手册、标准、规范等资料。认识到工艺在机械制造中的重要性。了解刀具的选用规则,产品质量、精度、寿命等属性和节约材料,降低成本,最重要的是提高生产经验。关键词:冷却油管、加工工艺、分析、设计IAbstractThe machining process specification is the main technical document guiding the production of the workshop, the important materials for production preparation and management preparation, the basic basis for the construction or expansion of the factory and the workshop, and the exchange and promotion of advanced experience. The correct process schedule can ensure the quality of the product and obtain high productivity and economic benefits, and the production can be balanced and smooth.The parts given in this paper are cooling oil pipes, which are one of the typical parts in hydraulic transmission systems. Provides an important path for cooling the hydraulic system circuit. Through the analysis of the parts drawings, train yourself to establish the correct processing ability for the product, complete the processing and assembly process. It will also enable you to further deepen your understanding of the theory you have learned and learn to use the knowledge you have learned to analyze and solve practical problems.This design has carried out a detailed analysis of the processing procedures of the cooling oil pipe. The machining process route was formulated, and the machining allowance, cutting amount, machining allowance, processing time, machining, etc. were calculated in detail, and the processing equipment was selected. Through this design, master the analysis of the machining process of the parts, the preparation of the process cards and the steps. Learn to apply manuals, standards, specifications and more. Recognize the importance of processes in machine building. Understand the selection rules of tools, product quality, accuracy, life and other attributes and materials, reduce costs, and most importantly improve production experience.Keywords: cooling oil pipe, processing technology, analysis, design目 录摘要I第一章 绪论11.1 生产过程和工艺过程的概述及组成11.1.1 生产过程与工艺过程的概述11.1.2 机械加工工艺过程的组成11.2 机械加工工艺规程的作用及原则21.2.1 机械加工艺规程的作用21.2.2 工艺规程制订的原则31.3 机械加工的生产率及技术经济分析31.3.1 机械加工时间定额的组成31.3.2 提高机械加工生产率的途径41.3.3 机械加工技术经济分析的方法4第二章 零件的分析52.1 零件作用和组成表面的分析52.1.1 零件作用的分析52.1.2 零件组成表面的分析52.2 零件加工表面的分析52.3 零件材料的分析6第三章 零件制造方式、生产类型及毛坯的确定73.1 零件制造方式的确定73.2 零件生产类型的确定73.3 零件毛坯图的确定7第四章 零件加工工艺规程的设计84.1 零件加工基准的选择与确定84.2 零件加工工艺路线的选择、比较与确定84.2.1 零件加工工艺路线的选择84.2.2 零件加工工艺路线的比较与确定94.3 零件加工余量的确定104.4 机械加工工艺装备的选择与确定114.5 切削用量及基本工时的确定12结论25致谢26参考文献27II第一章 绪论1.1 生产过程和工艺过程的概述及组成1.1.1 生产过程与工艺过程的概述1、生产过程生产过程是指把原材料转变为成品的全过程。机械产品的生产过程,一般包括:(1)生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制,生产资料的准备;(2)毛坯的制造,如铸造、锻造、冲压等;(3)零件的加工,如切削加工、热处理、表面处理等;(4)产品的装配,如总装,部装、调试检验和油漆等;(5)生产的服务,如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。2、工艺过程工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造,机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。 在工艺过程中,若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量,使之成为合格零件的工艺过程,称为机械加工工艺过程。1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀,毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品。1、工序工序是指一个或一组工人,在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据,是工作地点是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。孔需要进行钻孔和铰孔,如果一批工件中,每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔,而后铰孔,则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔,然后整批工件再进行铰孔,这样钻孔和铰孔就分成两个工序。工序不仅是组成工艺过程的基本单元,也是制订工时定额,配备工人,安排作业和进行质量检验的依据。把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。2、安装与工位工件在加工前,在机床或夹具上先占据一正确位置,然后再夹紧的过程称为装夹。工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数,因为多一次装夹就多一次装夹误差,而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等,以便在工件一次装夹后,可使其处于不同的位置加工。为完成定的工序内容,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置,称为工位。 3、工步与走刀(1)工步工步是指被加工表面和切削工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序。一个工序可以包括几个工步,也可以只有一个工步。(2)走刀在一个工步内,若被加工表面切去的金属层很厚,需分几次切削,则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可以包括一次走刀或几次走刀。1.2 机械加工工艺规程的作用及原则1.2.1 机械加工艺规程的作用1、指导生产的重要技术文件工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验,经过生产验证而确定的,是科学技术和生产经验的结晶。所以,它是获得合格产品的技术保证,是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样,在生产中必须遵守工艺规程,否则常常会引起产品质量的严重下降,生产率显著降低,甚至造成废品。2、生产组织和生产准备工作的依据生产计划的制订,产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等,都是以工艺规程作为基本依据的。3、新建和扩建工厂的技术依据在新建和扩建工厂时,生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格等都是以工艺规程为基础,根据生产类型来确定。除此以外,先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用,典型工艺规程可指导同类产品的生产。1.2.2 工艺规程制订的原则工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。在具体制定时,还应注意下列问题:1、技术上的先进性在制订工艺规程时,要了解国内外本行业工艺技术的发展,通过必要的工艺试验,尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。2、经济上的合理性在一定的生产条件下,可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比,选择经济上最合理的方案,使产品生产成本最低。3、良好的劳动条件及避免环境污染在制订工艺规程时,要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此,在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施,以减轻工人繁重的体力劳动。同时,要符合国家环境保护法的有关规定,避免环境污染。产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾,因此,合理的工艺规程应用该处理好这些矛盾,体现这三者的统一。1.3 机械加工的生产率及技术经济分析1.3.1 机械加工时间定额的组成1、时间定额的概念所谓时间定额是指在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。它是安排作业计划、核算生产成本等重要依据。2、时间定额的组成(1)基本时间T基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。对于切削加工来说,基本时间就是切除金属所消耗的时间。(2)辅助时间T辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括:装卸工件,开停机床,引进或退出刀具,改变切削用量,试切和测量工件等所消耗的时间。(3)布置工作地时间T布置工作地时间是为了使加工正常进行,工人照管工作地所消耗的时间。它不是直接消耗在每个工件上的。而是消耗在一个工作班内的时间,再折算到每个工件上的。一般按作业时间的2%7%估算。(4)休息与生理需要时间T休息与生理需要时间是工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。T是按一个工作班为计算单位,再折算到每个工件上的。对机床操作工人一般按作业时间的2%估算。1.3.2 提高机械加工生产率的途径1、缩短基本时间在大批大量生产时,由于基本时间在单位时间中所占比重较大,因此通过缩短基本时间即可提高生产率。缩短基本时间的主要途径有以下几种:(1)提高切削用量增大切削速度、进给量和背吃刀量,都可缩短基本时间,但切削用量的提高受到刀具耐用度和机床功率、工艺系统刚度等方面的制约。随着新型刀具材料的出现,切削速度得到了迅速的提高。(2)采用多刀同时切削每把车刀实际加工长度只有原来的三分之一;每把刀的切削余量只有原来的三分之一;用三把刀具对同一工件上不同表面同时进行横向切入法车削。显然,采用多刀同时切削比单刀切削的加工时间大大缩短。2、缩短辅助时间(1)直接缩减辅助时间采用专用夹具装夹工件,工件在装夹中不需找正,可缩短装卸工件的时间。大批大量生产时,广泛采用高效气动、液动夹具来缩短装卸工件的时间。单件小批生产中,由于受专用夹具制造成本的限制,为缩短装卸工件的时间,可采用组合夹具及可调夹具。(2)间接缩短辅助时间为了使辅助时间和基本时间全部或部分地重合,可采用多工位夹具和连续加工的方法。1.3.3 机械加工技术经济分析的方法制订机械加工工艺规程时,在同样能满足工件的各项技术要求下,一般可以拟订出几种不同的加工方案,而这些方案的生产效率和生产成本会有所不同。为了选取最佳方案就需进行技术经济分析。所谓技术经济分析就是通过比较不同工艺方案的生产成本,选出最经济的加工工艺方案。生产成本是指制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和。生产成本包括两大类费用:第一类是与工艺过程直接有关的费用叫工艺成本,约占生产成本的70%75%;第二类是与工艺过程无关的费用,如行政人员工资,厂房折旧,照明取暧等。由于在同一生产条件下与工艺过程无关的费用基本上是相等的,因此对零件工艺方案进行经济分析时,只要分析与工艺过程直接有关的工艺成本即可。28第二章 零件的分析2.1 零件作用和组成表面的分析2.1.1 零件作用的分析本次设计的零件是冷却油管,冷却油管是液压传动系统中典型的零件之一。为冷却液压系统回路,提供重要的通路。具体结构见下图2-1冷却油管零件图。图2.1 冷却油管零件图2.1.2 零件组成表面的分析1、8外圆,所在的表面及端面;112左右端面,所在的表面及端面;2、3.5外圆及锥面,所在的表面及端面;2.5外圆及锥面,所在表面及端面;3、1孔,所在的表面及端面;3.5孔和5孔,所在的表面及端面。2.2 零件加工表面的分析1、8外圆,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;2、3.5外圆,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;3、2.5外圆,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;4、1孔,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;5、3.5孔,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;6、5孔,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra3.2um;7、其余未注表面粗糙度公差的表面及端面,对其进行机加工后其表面粗糙度公差为Ra6.3um;2.3 零件材料的分析依据零件图,本次设计零件的材质是45钢。该材料综合力学性能良好,对常规类零件这类小型件宜采用调质处理,其价格较便宜,经过调质或正火后可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,局部淬火后再回火,表面硬度可达45HRC-50HRC。第三章 零件制造方式、生产类型及毛坯的确定3.1 零件制造方式的确定本次设计的冷却油管属于是细长轴,其制造形式选择圆钢棒料,材料是45钢。3.2 零件生产类型的确定企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件年生产纲领。生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。生产类型一般可分为:单件生产、成批生产、大量生产三种。1、单件生产特点是:生产的产品种类繁多,每种产品的产量很少,而且很少重复生产。2、成批生产特点是:分批的生产相同的产品,生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产,成批生产又可按其批量大小分为小批量生产、中批量生产、大批量生产三种类型。其中,小批量生产和大批生产的工艺特点分别与单件生产和大量生产的工艺特点类似;中批量生产的工艺特点。介于小批生产和大批生产之间。3、大量生产特点是:产量大、品种少,工作长期重复的进行某个零件的某一道工序的加工。通过上面的分析,确定本次设计的零件其生产类型为批量生产。3.3 零件毛坯图的确定上面已经对零件的材料、制造形式及生产类型的确定。本次选择的毛坯外圆应和零件接近。取零件两端面加工余量2mm,8外圆单边余量是2mm。最终零件毛坯尺寸是12X116。具体结构见图3.1冷却油管毛坯图。图2.2 冷却油管毛坯图第四章 零件加工工艺规程的设计4.1 零件加工基准的选择与确定1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据气门摇臂零件图,本零件带有孔的形状比较简单的零件。粗基准的选择:8外圆及端面。精基准的选择:3.5外圆及端面。4.2 零件加工工艺路线的选择、比较与确定制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级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情况下,可以考虑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。4.2.1 零件加工工艺路线的选择1、加工工艺路线方案1:工序1、备料;工序2、热处理;工序3、粗车8右端面及外圆;工序4、粗车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工序5、半精车8右端面及外圆;工序6、半精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工序7、精车8右端面及外圆;工序8、精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工序9、钻1,3.5及5孔;工序10、清洗;工序11、终检;工序12、入库。2、加工工艺路线方案2:工序1、备料;工序2、热处理;工序3、钻1,3.5及5孔;工序4、车8右端面及外圆;工序5、车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工序6、清洗;工序7、终检;工序8、入库。4.2.2 零件加工工艺路线的比较与确定方案1采用先加工端面、再加工外圆及内孔,而且依据尺寸公差的要求把粗精加工分开保证零件的粗糙度。其加工流程比较简单、零件需要设计的专用夹具较少,性价比较高。方案2采用先钻孔而后对端面及外圆进行加工和设计,采用棒料外圆作为主要基准进行内孔的加工不合适,并且未将零件的粗精加工分开,不适合本零件的生产。通过上面对2种加工方案的选择与比较,权衡利弊。决定采用方案1作为本次零件的加工工艺路线。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。4.3 零件加工余量的确定工序1、备料;工序2、热处理;工序3、粗车8右端面及外圆;工步1:粗车8右端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定其加工余量是0.85mm;工步2:粗车8外圆;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.85mm(单边);工序4、粗车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:粗车112左端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定其加工余量是0.85mm;工步2:粗车3.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量2.35mm(单边);工步3:粗车2.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1.25mm(单边);工序5、半精车8右端面及外圆;工步1:半精车8右端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1mm;工步2:半精车8外圆;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1mm(单边);工序6、半精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:半精车112左端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1mm;工步2:半精车3.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1mm(单边);工步3:半精车2.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1mm(单边);工序7、精车8右端面及外圆;工步1:精车8右端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.15mm;工步2:精车8外圆;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.15mm(单边);工序8、精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:精车112左端面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.15mm;工步2:精车3.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.15mm(单边);工步3:精车2.5外圆及锥面;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.15mm(单边);工序9、钻1,3.5及5孔;工步1:钻1孔的底孔;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.3mm(单边);工步2:扩1孔;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.1mm(单边);工步3:铰1孔;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.1mm(单边);工步4:钻3.5孔;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量1.25mm(单边);工步5:钻5孔;在金属切削加工手册以及加工余量查看后,确定加工余量0.75mm(单边);工序10、清洗;工序11、终检;工序12、入库;4.4 机械加工工艺装备的选择与确定本次机械加工涉及到的加工面有端面、外圆、内孔,经过综合考虑后对其加工工艺装备的选择如下:1、机械加工机床:选择CA6140卧式车床;2、装夹夹具:三爪卡盘;3、加工刀具:合金车刀,麻花钻,扩孔钻和铰孔钻;4、测量量具:游标卡尺。4.5 切削用量及基本工时的确定工序1、备料;工序2、热处理;工序3、粗车8右端面及外圆;工步1:粗车8右端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.85mm;5、进给量0.2mm/r。6、切削速度=6m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=280r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=6,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车8外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.85mm;5、进给量0.2mm/r。6、切削速度=6m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=280r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=50,则9、辅助时间 式中:,则工序4、粗车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:粗车112左端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.85mm;5、进给量0.2mm/r。6、切削速度=6m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=280r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=6,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车3.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.35mm;5、进给量0.2mm/r。6、切削速度=6m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=500r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=60.94,则9、辅助时间 式中:,则工步3:粗车2.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.25mm;5、进给量0.2mm/r。6、切削速度=6m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=800r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=42.92,则9、辅助时间 式中:,则工序5、半精车8右端面及外圆;工步1:半精车8右端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量0.25mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=330r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=5.15,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精车8外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量0.25mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=330r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=51.03,则9、辅助时间 式中:,则工序6、半精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:半精车112左端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量0.25mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=330r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=2.4,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精车3.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量0.25mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=800r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=17.6,则9、辅助时间 式中:,则工步3:半精车2.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量0.25mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=1000r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=42.12,则9、辅助时间 式中:,则工序7、精车8右端面及外圆;工步1:精车8右端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量0.3mm/r。6、切削速度=10m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=450r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=4.15,则9、辅助时间 式中:,则工步2:精车8外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量0.3mm/r。6、切削速度=10m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=450r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=48.43,则9、辅助时间 式中:,则工序8、精车112左端面,3.5和2.5外圆及锥面;工步1:精车112左端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量0.3mm/r。6、切削速度=10m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=450r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=1.4,则9、辅助时间 式中:,则工步2:精车3.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量0.3mm/r。6、切削速度=10m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=1000r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=19.13,则9、辅助时间 式中:,则工步3:精车2.5外圆及锥面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:合金车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量0.3mm/r。6、切削速度=10m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=1220r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=42,则9、辅助时间 式中:,则工序9、钻1,3.5及5孔;工步1:钻1孔的底孔;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.3mm;5、进给量0.1mm/r。6、切削速度=1.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=735r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=112,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩1孔;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量0.1mm/r。6、切削速度=2m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=735r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=112,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰1孔;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量0.1mm/r。6、切削速度=2.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=735r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=112,则9、辅助时间 式中:,则工步4:钻3.5孔;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.25mm;5、进给量0.1mm/r。6、切削速度=5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=465r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=67,则9、辅助时间 式中:,则工步5:钻5孔;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.75mm;5、进给量0.1mm/r。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查CA6140卧式车床转速图,取n=525r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=47.73,则9、辅助时间 式中:,则工序10、清洗;工序11、终检;工序12、入库;结论到此为止,在自己努力下顺利完成了本次设计。从刚开始对制造工艺只有一点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势,能对工件确定合理的工艺方案,对零件的设计制造,机床设备的选用,机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会。在本次设计中,要用到许多基础理论,由于有些知识已经遗忘,这使我们要重新温习知识,因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍,开始对本课题的设计任务有了大致的了解,并也有了设计的感觉。同时,由于设计的需要,要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献,进而对这些文献进行分析和总结,这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。通过本次设计还使我更深切地感受到了团队的力量,在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题,这些使我们相互之间的沟通协调能力得到了提高,团队合作精神也得到了增强。虽然本次设计我很努力去做,但还是存在一些不足:(1)我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实,对并没有投入生产,在实际生产中的产品,还要根据生产部门的设备,要求等,考虑零件的结构,精度和余量,难免会有我们现在没有考虑周全的内容。(2)对零件热处理方式及基准把握不准,其主要原因是对零件加工工艺了解不足,没有在真正的实践,一些细节部分没有掌握好。因此,在以后的学习工作中,我要多学习相关的知识,关注前沿的科学技术,拓宽知识面,尽量进行实践,以便设计时能够在保证成本的前提下,较好地利用其本身。致谢在进行这次设计的过程中,得到了指导老师的全程指导,指导老师为我本次设计理清了思路,帮我解决了设计过程中存在的这样那样等种种问题,在此对指导老师表示衷心的感谢,您对我的影响不仅仅是本次设计,您培养了我分析问题、解决问题的能力。谢谢!向这样工作量较大的设计我还是第一次,在班级、宿舍,我和班级学生讨论的过程中,也得到了不少的启发。在此对你们也表示衷心的感谢。我还需要感谢的是我的母校,母校是我们成功和成才摇篮,母校授予了我们立足社会的本领。谢谢,祝我的母校越办越好。最后,感谢各位答辩老师,你们不辞辛苦的在帮我指出设计中的不足和需要改进的地方,以便我圆满的完成本次设计。谢谢,您辛苦了!参考文献1 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.第二版,北京:北京出版社,2008.122 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