导轨滑座课程设计说明书.doc

湖南农业大学工学院（东方科技学院）
课程设计说明书

课程名称： 导轨滑座的工艺设计
题目名称：
班 级：20 级 专业 班
姓 名：
学 号：
指导教师：
评定成绩：
教师评语：

指导老师签名：
20 年 月 日

摘要
计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行审查；确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度；拟定工艺路线（划分工艺过程的级成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；进行工序设计（确定各工序余量、切削用量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等）；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。
根据生产、技术条件和对产品的使用要求，从工艺的角度出发，对零件图样进行如下 内容的审查：零件图样的视图、尺寸、公差和技术要求的完整性与正确性；加工要求的合理 性；零件结构的工艺性等。
关键词：工序，工艺，工序余量，公差
Abstract
Calculations of the production program, determine the type of production; analysis of product assembly drawing, the drawings are reviewed; rough determine the type, shape, size and precision; the proposed process route ( dividing the process into the locating datum, choose, select parts of the surface processing methods, processing order of arrangement, selection of machine tools and other equipment ); working procedure design ( the process of determining residual, cutting dosage, process dimension and tolerance, selection of process equipment, computing time quota ); determine process technical requirement and test method of process documents, fill in.
According to the production, technical conditions and the use of the product requirements, from the technology point of view, the part drawings for the following review: drawings view, size, tolerance and technology request of completeness and correctness; processing requirements of the reasonable parts as well as the technology of structure.
Keyword: Process, process, procedure allowance, tolerance

2

目录

第1章 前言 1
第2章 零件的工艺分析…………………………………………………………………………………2
2.1 零件的工艺分析………………………………………………………………………………2
2.2 确定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………3
第3章 拟定导轨滑座的工艺路线 ……………………………………………………………………4
3.1 定位基准的选择………………………………………………………………………………4
3.1.1 粗基准的选择 …………………………………………………………………………4
3.1.2精基准的选择 …………………………………………………………………………4
3.2 加工路线的拟定………………………………………………………………………………4
第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ………………………………………………6
第5章 确定切削用量及基本工时……………………………………………………………8
5.1 工序03 铣底面………………………………………………………………………………8
5.2 工序04粗铣、半精铣、精铣基准面A……………………………………………………8
5.3 工序05钻、扩、铰2-Φ12H7孔……………………………………………………………9
5.4 工序06铣工件四周面………………………………………………………………………11
5.5 工序06粗铣、半精铣、精铣4016端面 ………………………………………………12
5.6工序06铣1010倒角 …………………………………………………………………13
5.7工序06钻、扩、铰2-Φ207孔 …………………………………………………………13
5.8 工序06铣12080面……………………………………………………………………15
5.9工序06钻、攻2-M6螺纹 ………………………………………………………………16

结 论 ………………………………………………………………………………………………18
致 谢 ………………………………………………………………………………………………19
参考文献 ………………………………………………………………………………………………20

第1章 前言
导轨滑座是以一种滚动导引，借用钢球在滑座与导轨之间作无限滚动循环，负载平台能沿着轻易地以高精度作运动。与传统的滑动导引相较，滚动的摩擦系数可降低至原来的1/50，由于启动的摩擦力大大减少，相对的较少无效运动发生，故能轻易达到级进给及定位。再加上滑座与导轨间的束制单元设计，使得导轨可同时承受上下、左右等各方向的负荷，上述陈例特点并非传统滑动导引所能比拟，机台若能配合滚珠螺杆，使用导轨作导引，必能在幅提高设备精度及机械效能。

　　第2章 零件工艺的分析
2.1 零件的工艺分析

零件共有九组加工表面，现分述如下：
1． 底面
2． 基准面A
3． 2-Φ12H7孔
4． 工件四周面
5． 4016端面
6． 1010倒角
7． 2-Φ207孔
8． 12080面
9． 2-M6螺纹
2.2 确定毛坯的制造形式
相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

第3章 拟定导轨滑座加工的工艺路线
3.1 定位基准的选择
定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。
3.1.1 粗基准的选择
粗基准选择应当满足以下要求：
1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。
2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。
3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。
4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。
由上及对导轨滑座的分析可知，选用基准面A及工件另外两个侧面作为定位粗基准是合理的。
3.1.2精基准的选择
精基准选择应当满足以下要求：
1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。
2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。
3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。
4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。
5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。
由上及零件图知，选用基准面A及2-Φ12H7孔作为定位精基准。
3.2 加工路线的拟定
工序号
工序名称
工 序 内 容
工艺装备
01
备料
锻件

02
热处理
调质处理

03
铣
铣底面
X51
04
铣
粗铣、半精铣、精铣基准面A
X51
05
钻
钻、扩、铰2-Φ12H7孔
Z525
06
铣
铣工件四周面
X51
07
铣
粗铣、半精铣、精铣4016端面
X51
08
铣
铣1010倒角
X51
09
钻
钻、扩、铰2-Φ207孔
Z525
10
铣
铣12080面
X51
11
钻
钻、攻2-M6螺纹
Z525
12
热处理
发蓝处理

13
去毛刺
去毛刺

14
检
检验至图纸要求

15
入库
入库

第4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
根据上述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，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
零件材料属于钢，毛坯为锻件，根据《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）查表2.2-25及表2.2-24，知工件机械加工余量Z=1.0mm
1.底面，表面粗糙度为Ra6.3 um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步铣削即可满足精度要求。
2.基准面A，表面粗糙度为Ra1.25um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，需经过粗铣——半精铣——精铣三步方可满足精度要求。
粗 铣 单边余量Z=0.7mm
半精铣 单边余量Z=0.2mm
精 铣 单边余量Z=0.1mm
3. 2-Φ12H7孔，表面粗糙度Ra1.25 um，根据《工艺手册》，表2.2-24知，孔的直径较小，很难直接锻造成型，故采用实心锻造，需经钻——扩——铰三步加工，方能满足其精度要求。
钻 单边余量2Z=10mm
扩 单边余量2Z=1.8mm
铰 单边余量2Z=0.2mm
4.工件四周面，表面粗糙度为Ra6.3 um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步铣削即可满足精度要求。
5.4016端面，表面粗糙度为Ra1.25um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，需经过粗铣——半精铣——精铣三步方可满足精度要求。
粗 铣 单边余量Z=0.7mm
半精铣 单边余量Z=0.2mm
精 铣 单边余量Z=0.1mm
6.1010倒角，表面粗糙度为Ra6.3 um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步铣削即可满足精度要求。
7.2-Φ20H7孔，表面粗糙度Ra1.25 um，根据《工艺手册》，表2.2-24知，孔的直径较小，很难直接锻造成型，故采用实心锻造，需经钻——扩——铰三步加工，方能满足其精度要求。
钻 单边余量2Z=18mm
扩 单边余量2Z=1.8mm
铰 单边余量2Z=0.2mm
8.12080面, 表面粗糙度为Ra6.3 um，根据《工艺手册》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步铣削即可满足精度要求.
9.2-M6螺纹, 表面粗糙度Ra1.25 um，根据《工艺手册》，表2.2-24知，孔的直径较小，很难直接锻造成型，故采用实心锻造，需经钻——攻丝，方能完成。
钻 单边余量2Z=5.1mm
攻丝 单边余量2Z=0.9mm

第5章 确定切削用量及基本工时
5.1 工序03 铣底面
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：铣底面
机床：立式铣床x 51
刀具：采用端铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1） 决定每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝1300

当＝1300r/min时

按机床标准选取
2） 计算工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.646=0.097min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.646+0.097)=0.045min
故工序03加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.646+0.097+0.045=0.788min
5.2 工序04 铣基准面A
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：铣基准面A
机床：立式铣床X51
刀具：采用端铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1）每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝700

当＝700r/min时

按机床标准选取
2）工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×1.171=0.176min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(1.171+0.176)=0.081min
故工序04加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =1.171+0.176+0.081=1.428min
5.3 工序05钻、扩、铰2-Φ12H7孔
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：钻、扩、铰2-Φ12H7孔
机床：立式钻床Z525
刀具：采用麻花钻、扩孔钻、铰刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
工步一：钻孔至Φ10
确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ10孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则

根据Z525机床说明书，现取
切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以

根据机床说明书，取，故实际切削速度为

切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.507=0.076min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.507+0.076)=0.035min
故工步一的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.507+0.076+0.035=0.618min
工步二：扩Φ10孔至Φ19.8
利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取

根据机床说明书，选取

则主轴转速为，并按钻床说明书取，实际切削速度为

切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×1.749=0.262min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(1.749+0.262)=0.121min
故工步二的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =1.749+0.262+0.121=2.132min

工步三：铰孔
根据参考文献Ⅳ表2-25，，，得

查参考文献Ⅴ表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.955=0.143min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.955+0.143)=0.066min
故工步三的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.955+0.143+0.066=1.164min
5.4 工序06 铣工件四周面
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：铣工件四周面
机床：立式铣床X 51
刀具：采用立铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1）每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝1300

当＝1300r/min时

按机床标准选取
2）工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×1.862=0.279min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(1.862+0.279)=0.128min
故工序06加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =1.862+0.279+0.128=2.269min
5.5 工序07粗铣、半精铣、精铣4016端面
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：粗铣、半精铣、精铣4016端面
机床：立式铣床X 51
刀具：采用端铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1）每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝1300

当＝1300r/min时

按机床标准选取
2）工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.169=0.025min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.169+0.025)=0.012min
故工序07加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.169+0.025+0.012=0.206min
5.6 工序08铣1010倒角
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：铣1010倒角
机床：卧式铣床X62
刀具：采用双角度铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1）每次进给量及切削速度
根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝1000

当＝1000r/min时

按机床标准选取
2）工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×1.163=0.174min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(1.163+0.174)=0.080min
故工序08加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =1.163+0.174+0.080=1.417min
5.7 工序09钻、扩、铰2-Φ20H7孔
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：钻、扩、铰2-Φ20H7孔
机床：立式钻床Z525
刀具：采用麻花钻、扩孔钻、铰刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
工步一：钻孔至Φ18
确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ18孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则

根据Z525机床说明书，现取
切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以

根据机床说明书，取，故实际切削速度为

切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.566=0.085min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.566+0.085)=0.039min
故工步一的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.566+0.085+0.039=0.690min
工步二：扩Φ18孔至Φ19.8
利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取

根据机床说明书，选取

则主轴转速为，并按钻床说明书取，实际切削速度为

切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×4.329=0.649min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(4.329+0.649)=0.299min
故工步二的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =4.329+0.649+0.299=5.277min
工步三：铰孔
根据参考文献Ⅳ表2-25，，，得

查参考文献Ⅴ表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×2.398=0.360min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(2.398+0.360)=0.165min
故工步三的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =2.398+0.360+0.165=2.923min
5.8 工序10铣12080面
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：铣12080面
机床：立式铣床X51
刀具：球面铣刀
量具：游标卡尺
（2）计算铣削用量
1）每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。
根据表查出 ，则

按机床标准选取＝1000

当＝1000r/min时

按机床标准选取
2）工时
切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×2.100=0.315min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(2.100+0.315)=0.145min
故工序10加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =2.100+0.315+0.145=2.560min
5.9 工序11钻、攻2-M6螺纹
（1）加工条件：
工件材料：钢
加工要求：钻、攻2-M6螺纹
机床：立式钻床Z525
刀具：麻花钻、丝锥
量具：游标卡尺 、量规
（2）计算钻削用量
工步一：钻2-M6螺纹底孔Φ5.1
确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ5.1孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则

根据Z525机床说明书，现取
切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以

根据机床说明书，取，故实际切削速度为

切削工时：，，，则机动工时为

辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.113=0.017min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.113+0.017)=0.008min
故工步一的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.113+0.017+0.008=0.138min
工步二：攻M6螺纹
选择M6mm高速钢机用丝锥
等于工件螺纹的螺距，即

按机床选取n=375r/min

基本工时：
辅助时间为：
tf=0.15tm=0.15×0.057=0.009min
其他时间计算：
tb+tx=6%×(0.057+0.009)=0.004min
故工步二的加工工时：
tdj=tm+tf+tb+tx =0.057+0.009+0.004=0.070min

结论
课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。
课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它为我们的毕业打下坚实的基础。
致谢

这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。
这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

参考文献
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