机械制造技术基础课程设计说明书设计题目设计题目：凸轮盘零件的机械加工工艺规程 及夹具设计机械制造技术基础课程设计任务书题目：题目：凸轮盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：内容：1、零件图 1 张2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺规程 1 张4、夹具结构设计装配图 1 张5、夹具结构设计零件图 1 张6、课程设计说明书 1 份2011 年 9 月 1 日课程设计说明书格式及要求1.文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，采用计算 机打印成文。 2.纸张要求：A4 纸单面打印。 3.版面设置：上、下边距为 2.54cm，左边距为 2.9cm， 右边距为 2.9cm，行距为 1.25 倍，字距为标准，装订线为左 侧 0.5cm。 4.页码：正文页码排在页面的中间下方（1、2、） 。5.字体：中文汉字、符号采用宋体字，数字及西文字母、 符号采用 Times New Roman 字体。 6.字号：一级标题用三号字加粗（居中） ；二级标题用四 号字加粗（居左、缩进两个汉字） ；三级标题以下的标题（含 三级标题）均用小四号字加粗（居左、缩进两个汉字） ；正文 文字用小四号字。 7.文中的图、表、附注、参考文献、公式一律采用阿拉伯 数字，按章连续编号。图序号及图名（五号宋体）置于图的 下方，表序号及表名（五号宋体）置于表的上方。文中公式 的编号用括号括起写在右边行尾，公式与编号之间不加虚线。8.计量单位要采用国家颁布的“中华人民共和国法定计量 单位”和“国际单位制(SI)” ，单位名称和符号的书写方式， 可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一， 不能混用。 9.图纸要求：图面整洁、布局合理，线条粗细均匀，圆弧 连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 工程类绘图必须有计算机和手工绘制。 10.曲线图表要求：所有曲线、图表、示意图等不准徒手 画，必须按国家规定或工程要求采用计算机或手工绘制。目录目录(一) 凸轮盘的工艺分析及生产类型的确定1、凸轮盘的用途 2、凸轮盘的技术要求3、确定凸轮盘的生产类型（二） 确定毛坯、绘制毛坯简图1、选择毛坯2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量（三） 拟定凸轮盘工艺路线1、基准的选择2、表面加工方法的确定3、加工阶段的划分4、工序顺序的安排5、确定工艺路线（四） 加工余量、工艺尺寸和公差的确定1、工序 1、2、7 加工余量、工序尺寸和公差的确定 2、工序 1 加工余量、工序尺寸和公差的确定 3、工序 4、8 加工余量、工序尺寸和公差的确定(五) 切削用量、时间定额的计算序言序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。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。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1、能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2、提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于俊鹏智老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。我通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途。（一）（一）凸轮盘的工艺分析及生产类型的确定凸轮盘的工艺分析及生产类型的确定1、凸轮盘的用途、凸轮盘的用途CA6140 卧式车床上的凸轮盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床变速时，拉动与 28 内孔项链轴的操纵手柄使凸轮盘转动，将置于凸轮槽内的推杆推动，使之输出摆动，推动拨叉换挡。零件在工作时主要受较小的冲击载荷。主要工作表面为槽体两端面 160.1，键槽宽，高，内孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。0.022 060.13 030.60.021 0282、凸轮盘的技术要求、凸轮盘的技术要求凸轮盘的全部技术要求列于表 1-1 中表 1-1 凸轮盘零件技术要求加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra（m）形位公差mm内孔280.021 028IT73.2凸轮盘右端面35IT83.20.05 B凸轮盘左端面35-3.2键槽高0.13 030.6IT66.3键槽宽0.022 06IT96.36 孔与孔间28距550.1IT116 孔6-12.5凸轮槽侧面160.1IT123.2凸轮槽底面8-6.3该凸轮盘形状特殊，结构简单，属于盘类零件。为了实现换挡、变速功能，其凸轮盘轴孔与轴有配合要求，因此加工精度要求较高。凸轮槽在工作中引导推杆运动，时刻存在摩擦，该表面要求等温淬火，硬度 45HRC,防止凸轮推杆从凸轮槽中掉落，凸轮槽宽保证在 160.1，为了保证换挡精准，要求保证凸轮右侧端面与凸轮轴孔的垂直度要求为 0.05mm，为了保证轴孔配合，键槽高，键槽0.13 030.6宽。0.022 063、确定凸轮盘的生产类型、确定凸轮盘的生产类型设计题目中已经说明，该零件中批大批生产，属于轻型零件。（二）（二） 确定毛坯、绘制毛坯简图确定毛坯、绘制毛坯简图1、选择毛坯选择毛坯该凸轮盘在工作过程中承受载荷较小，虽然零件体积不大但是结构较为复杂不适合用采用锻造，由于使用中批或大批生产，因而采用金属型铸造，选用球墨铸铁，毛坯的拔模斜度，内孔铸出。52、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量（1）铸件尺寸公差与机械加工余量）铸件尺寸公差与机械加工余量加工等级（查询表 2-1）CT=810；加工余量等级 DF表 2-1 凸轮盘铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量3、绘制凸轮盘铸造毛坯图、绘制凸轮盘铸造毛坯图由表 2-1 所得结果，绘制毛坯简图如图 2-1 所示项目（mm）机械加工余量（mm）尺寸公差（mm）标注尺寸（mm）备注盘厚 152.2（CT10）150.4(E)17.20.4表 2-3；表 2-4槽深 82（CT10）80.4(E)100.4表 2-3；表 2-4盘厚 352.6（CT10）350.2(E)V（双边尺寸）表 2-3；表 2-4内孔281.8（CT9）280.2(E)24.40.2(双边尺寸)表 2-3；表 2-48 孔1（CT8）80.4（E）5.6表 2-3；表 2-4凸轮槽宽161.1（CT8）160.4（E）13.80.4表 2-3；表 2-4图 2-1 铸造毛坯简图（三）（三） 拟定凸轮盘工艺路线拟定凸轮盘工艺路线1、 基准的选择基准的选择定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。精基准的选择精基准的选择根据该凸轮盘零件的技术要求和装配要求，选择凸轮盘右端面和内孔0.021 028为精基准，遵循了“基准统一” ，保证了被加工表面的垂直度要求。粗基准的选择粗基准的选择粗基准采用45 外圆。2、表面加工方法的确定表面加工方法的确定根据凸轮盘零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如表 3-1 所示表 3-1 凸轮盘各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra（m）加工方案备注内孔28IT73.2粗车-半精车-精车表 1-6凸轮盘右端面IT83.2粗车-半精车表 1-8 表 1-15-精磨凸轮盘左端面-3.2粗车-半精车表 1-8键槽高IT66.3拉键槽表 1-8键槽宽IT96.3拉键槽表 1-86 孔-12.5钻孔-攻丝表 1-7凸轮槽侧面IT123.2粗铣-半精铣-精铣表 1-8凸轮槽底面-6.3粗铣-半精铣表 1-83、加工阶段的划分、加工阶段的划分该凸轮盘零件的质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工几个阶段。在粗加工阶段首先将精基准，内孔准备好，使后续工作都可以采28用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；粗车凸轮盘大端面，半精车凸轮盘大端面 粗车内孔，半精车内孔，精车内孔，倒角。0.021 0280.021 0280.021 028准备好精基准后以内孔为精基准：粗车45 的端面，半精车45 的端面，45 端面内孔倒角，45 端面外圆倒角。钻工艺孔，做防转，拉键槽。粗铣弧形槽，半精铣弧形槽，精铣弧形槽。钻孔，攻螺纹，局部等温淬火。4、工序顺序的安排、工序顺序的安排（1） 机械加工顺序机械加工顺序遵循“先基准后其他”原则，首先加工内孔。28遵循“先粗厚精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，内孔。28遵循“先面后孔”原则，先加工45 端面，凸轮槽，后加工6 孔。（2 2） 热处理工序热处理工序（3） 辅助工序：辅助工序：精加工后安排倒角工序。综上所述该凸轮盘工序的安排顺序为：精基准加工-主演表面的粗加工-主要表面的半精加工和次要表明的加工-热处理-主要表面精加工。5 5、确定工艺路线、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表 3-2 列出了凸轮盘的工艺路线。表 3-2 凸轮盘的工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗车凸轮盘大端面，半精车凸轮盘大端面 粗车内孔，半精车0.021 028内孔，精车内孔，倒角0.021 0280.021 028卧式车床CA6140YT15 端面车刀；内孔车刀游标卡尺；塞规2粗车45 的端面，半精车45 的端面，45 端面内孔倒角，45 端面外圆倒角卧式车床CA6140YT15 端面车刀塞规3钻工艺孔z5250 立式钻床 麻花钻6塞规4拉键槽拉床L6110 平键拉刀游标卡尺5粗铣弧形槽，半精铣弧形槽，精铣弧形槽仿形铣床X438-2 直柄立铣刀游标卡尺6钻孔，攻螺纹z5250 立式钻床麻花钻8 丝锥 M8塞规7等温淬火（四）（四） 加工余量、工艺尺寸和公差的确定加工余量、工艺尺寸和公差的确定1、工序、工序 1、2、7加工凸轮盘两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺加工凸轮盘两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定寸和公差的确定第 1、2、7 工序的加工过程为：（1） 、45 小端面 B 的外圆定位，粗车大端面A，保证工序尺寸 P1。（2） 、45 小端面 B 的外圆定位，半精车大端面A，保证工序尺寸 P2。（3） 、以内孔定位，粗车45 小端面 B，保证工序尺寸 P3。28（4） 、以内孔定位，半精车45 小端面 B，保28证工序尺寸 P4。（5） 、以内孔定位，精磨大端面 A，达到设计 28图尺寸 D 的要求 D=40.20.240.20.2=P1