机械制造工艺学课程说明模板.doc

目录
1.零件图及其工艺性分析 …………………………………………2

1.1 零件材料 ………………………………………………………2
1.2零件毛胚设计 …………………………………………………2
1.3零件批量 ………………………………………………………3
1.4要加工表面质量要求 ……………………………………………3
2. 工艺路线制订 ………………………………………………3

2.1 机械加工方法确实定 ……………………………………3
2.2 机械加工工艺路线确实定 …………………………………3
2.3确定加工工艺路线 …………………………………………4
2.4选择加工设备和工艺装备 ……………………………………4
2.5工序尺寸 ………………………………………………………5
3.微电机壳夹具设计 ………………………………………………5

3.1 定位方案确实定 ………………………………………………5
3.2定位误差分析 …………………………………………………6
3.3夹紧方案确实定 …………………………………………………6
3.4夹紧装置确实定 …………………………………………………6
3.5夹具上零件确实定 ………………………………………………7

3.5.1 钻套及其间距确实定 …………………………………7
3.5.2 圆柱销确实定 …………………………………………8
3.5.3 菱形销确实定 ………………………………………9
3.5.4卡抓确实定 ……………………………………………9
3.5.5 钻模板设计 ……………………………………9

3.6夹具底座零件图 ………………………………………………9
4夹具座零件图 …………………………………………………10
5课设心得小节 ……………………………………………………10
6．参考资料 ………………………………………………………11

1.零件图及其工艺性分析

1.1 零件材料

微电机壳采取铸造常见材料HT150，使用砂型铸造成型方法制造毛胚。

1.2零件毛胚设计

1. 底座下表面采取粗铣加工，公差等级为13，加工余量为3mm
2. 两侧面采取粗铣加工，公差等级为13，加工余量为3mm(左右各1.5mm)
3. 均布6筋采取镗削加工，公差等级为9；分粗镗和半精镗，加工余量分别为5mm和2mm.
4.底座高度：8+3=11mm; 圆壁长度：114+3=117mm; 内筋圆直径：102-7=95mm
设计图以下：

1.3零件生产批量
按要求，产量在5000件左右，是大批大量生产。

1.4要加工表面质量要求

1.微电机壳底座下表面经过洗削加工后粗燥度要求不高于12.5，平面度要求不高于0.05；
2.微机电壳两侧端面经过洗削加工后粗燥度要求不高于12.5；
3.微电机壳内均布6筋经过镗削加工后粗燥度要求不高于3.2，中心线和底座平面平行度要求不高于0.1；
4.底座4-Φ8通孔满足最大实体要求，且圆度误差小于Φ0.6；
5.筋条上两侧均布3-M5螺纹孔精度低级为7H，相对位置度要求小于0.4；
6.机壳外圆上2-M4通孔精度等级为7H，圆度要求小于0.04；

2. 工艺路线制订

2.1 机械加工方法确实定
1.微机电壳底面较大，而且有平面度要求，能够采取洗削加工方法进行加工；
2.微电机壳侧面采取洗削显著优于车削，因为因为工件不对称，旋转时离心力不平衡，车削影响精度；
3.加工微电机壳内筋时考虑经济成本，镗削优于磨削，故才用镗削加工方法；
4.底座4-Φ8采取先钻孔，扩孔、铰孔加工方法；
5.筋上两侧均布3-M5采取先钻孔后铰孔，再进行攻丝加工方法；
6.微电机壳外圆上2-M4孔采取先钻孔后铰孔，再攻丝加工方法完成；Φ10通孔采取钻孔后铰孔加工方法；
2.2 机械加工工艺路线确实定
1.微电机壳底面是零件图中很多尺寸基准，故优先加工底面，使其达成精度要求为后续加工提供定位基准面；
2.微机电壳两端面采取互为基准方法加工，达成加工要求后为在其表面加工3-M4螺纹孔做准备；
3.按零件设计要求，钻底座上4-Φ8孔，为加工筋表面定位提供定位基准；
4.以底面及其上两孔进行一面两空定位，镗削筋内表面，使其中心到底面距离满足零件尺寸要求；
5.以一侧端面为基准面，加工微机电壳外圆上2-M4螺纹孔和Φ10通孔；
6.以底面及底面上两孔进行一面两空定位，加工两端面上3-M5螺纹孔；

2.3确定加工工艺路线

工序ⅰ. 机器砂型铸造毛坯； 工序ⅱ.清砂，去飞边毛刺；
工序ⅲ.退火处理 工序ⅳ.粗铣底座下表面，铣尺寸11mm至8mm
工序ⅴ.粗铣两侧面，铣尺寸117mm至114mm 工序ⅵ. 钻、铰通孔4-Φ8
工序ⅶ.镗均布6内筋，尺寸95mm至102mm 工序ⅷ. 钻、攻丝2-M5螺纹孔，钻Φ10通孔
工序ⅸ. 钻、攻丝两侧3-M5螺纹孔 工序ⅹ.去飞边毛刺，检验

2.4选择加工设备和工艺装备
附表以下：
加工面
机床
机床型号
刀具
加工余量mm
走刀次数
底座下表面
铣床
X62
三面刃铣刀
3
2
两侧面
铣床
X62
三面刃铣刀
3
2
4-Φ8通孔
钻床
Z525
硬质合金钻
—
1
均布6内筋
镗床
T68
硬质合金镗
7
1
壁上2-Φ4螺纹孔，Φ10通孔
钻床
Z525
硬质合金钻
—
1
两侧3-Φ5螺纹口
钻床
Z525
硬质合金钻

—
1

2.5工序尺寸

① 底座下表面：加工余量3mm，两次走刀，底座厚度有11mm至9.5mm,然后由9.5mm至8mm,同时确保圆壁轴心至底面高度63±0.1mm.
② 两侧面：加工余量3mm,均分只两侧面，一面一次走刀完成。第一次走刀使尺寸6.5mm变为5mm，第二次是尺寸115.5mm至114mm.
③ 4-Φ8通孔：钻孔4-Φ7mm通孔，扩孔至4-Φ7.8mm,铰孔至4-Φ8mm
④ 均布6内筋：粗镗尺寸95mm至100mm,半精镗尺寸100mm值102mm
⑤ 圆壁上2-M4和Φ10通孔：钻孔2-Φ3.3，并攻丝至M4；钻通孔Φ10mm
⑥ 两侧3-M5螺纹孔：一侧面钻3-Φ4.2孔，并攻丝至M5；另一侧面钻3-Φ4.2孔，并攻丝

3.微电机壳夹具设计

本小组共三人，工件微机电壳设计制造需要6道机械加工工序，我选是第六道机械加工工序：加工两侧端面3-M5螺纹孔，夹具具体设计过程以下。

3.1 定位方案确实定

基础定位方案为：
1.微电机壳底面为关键定位基准，限制工件3个自由度；
2.再以底面两个对称分布两个Φ8光孔定位，采取一个圆柱销一3.个菱形销定位方法，组合限制零件另外3个自由度；
4.定位完成后，工件6个自由度全部被限制，达成完全定位目标。

3.2定位误差分析

① 基准不重合误差：工序基准为底座下表面，而设计基准为圆壁轴心，故有基准不重合误差。
计算：基准不重合误差Δbc=-0.1-(-0.4)=0.3mm。
② 基准位置误差：定位基准为平面定位，其位置误差可忽略不计，即Δjw=0。
故总定位误差Δdb=Δbc+Δjw=0.3mm。Δdb<0.4mm，满足工件设计要求；

3.3 夹紧方案确实定

1.钻床夹具夹具体要承受较大切削力，过要求有足够强度、刚度和稳定性。故采取两个双向夹紧装置，对零件进行夹紧。
2.钻床夹具经过定向键和钻床工作台T形槽配合来确定夹具在铣床工作台上夹紧和定位。

3.4夹紧装置确实定

采取双向夹紧装置，以下图：

3.5夹具上标准零件确实定

下列零件图纸上未注倒角及圆角全部为2mm；

3.5.1 钻套及其间距确实定
因为加工端面上螺纹孔需要经过钻孔，铰孔，攻丝多个操作，故采取快换钻套，钻套设计图以下：

1.快换钻套和钻模板配合为H7/R6；其中刀具和钻模板配合为H7/g6；
2.查阅工艺设计手册之，钻套下沿和工件距离h=0.8d～1.2d，
所以h取5mm；

3.5.2圆柱销确实定

因为定位孔直径为8mm，所以圆柱销直径为8mm；设计图以下：

3.5.3 菱形销确实定

因为定位孔直径为8mm，所以菱形销直径为8mm；设计图以下：

3.5.4卡抓确实定
经过查阅设计手册，卡爪设计图以下：

3.5.5 钻模板设计
微机电壳两端表面有均布孔要加工，考虑到零件是大批大量加工，故采取钻模板加工，查阅机械设计手册，设计图以下：

4.夹具座零件图

5.课设心得小节
一、 设计小结
这是我大学期间，在学完机械制造工艺学以后一次夹具实践设计，要完成这次设计就必需灵活利用所学课程知识，经过查阅各类工具书，设计出合格夹具满足零件加工要求。
微电机壳是一个薄壁零件，夹具设计时应该考虑薄壁件变形，所以不能采取外圆定位，中和整个零件加工要求，能够采取底面为关键定位表面进行加工。
在这次课程设计中，使我知道了利用学过知识，把理论融入到实践中。以前在书本中不明白夹具问题，也得到了根本处理。
这次课程设计关键是依据要求设计工艺和某道工序专用夹具。设计工艺和设计夹具，我全部是第一次实践，经过老师指导，和同学讨论，我们全部顺利设计完成了。
在设计过程中，用到了很多标准件，经过查阅专业设计手册后，对这些标准件全部有了初步了解和认识，丰富了我实践经历。
这次绘图采取软件绘图替换传统手工绘图，是我们意识到软件绘图高效率和修改速率。软件绘图时能够愈加直观表现出设计产品三维特征，符合设计思绪。经过这次绘图使我对solidworks有了愈加深入了解。
在课程设计中，要成为一名优异设计人员，必需兼顾零件设计方方面面，每一个细节全部有可能影响零件整体性能。

06月20日

6．参考资料
1.《械制造工艺学课程设计指导书》
主编：陈蔚芳 南航编制
2．《机械精度设计和检测基础》
主编：刘品 哈工大出版社
3.《机械制造手册》
主编：李哲 辽宁科技出版社
4 .《机械设计课程设计手册〉〉
主编：吴宗泽、罗圣国 高等教育出版社