左臂壳体课程设计说明书机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目：左臂壳体工艺规程设计2011 年7月前言《机械制造工艺学》课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，又经过了机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节，特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。

并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。

通过这次课程设计，将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识，并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。

这次的工艺规程课程设计，我的题目是左臂壳体的工艺规程设计。

希望通过对左臂壳体的加工工艺规程的设计，可以进一步学习《机械制造工艺学》并掌握简单零件的加工工艺设计。

虽然这是大学以来的第二次课程设计，但毕竟还是第一次接触制造工艺设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，这些也是第一次设计时常见的问题，希望老师多多批评和指正。

目录1、任务介绍 (1)2、左臂壳体的用途及工艺分析 (1)3.确定毛坯尺寸及毛坯图 (3)4、左臂壳体工艺规程设计 (3)4.1、基准选择 (3)4.2表面加工方法的选择 (3)4.3制定工艺路线 (4)4.4工艺方案的比较与分析 (6)4.5 加工余量和工序尺寸 (6)4.6 各种机床与刀具选择 (8)4.7、确定切削用量和基本工时 (8)4.8、计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 (22)5、小结 (23)5参考文献 (23)6附件 (23)1、任务介绍本次《机械制造工艺学》课程设计我拿到的题目是“左臂壳体工艺规程设计”。

材料为HT200，生产批量为中批量生产，技术要求见左臂壳体的二维图，要求设计该左臂壳体的机械加工工艺规程，具体要求内容为：（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；（3）制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）填写工艺文件；（5）撰写设计说明书；2、左臂壳体用途及工艺分析2.1左臂壳体的作用左臂壳体：主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。

2.2左臂壳体的主要工艺分析：零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构有点复杂，生产类型为中批生产，故选择机械砂型铸件毛坯。

这对提高生产率，保证产品质量有帮助。

此外为消除残余应力还应安排人工时效。

1．根据零件的总体加工特性，左端φ115和右端φ95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。

2.左端φ72和右端φ80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端φ72和右端φ80的外圆要求其径向跳动为0.06之间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车右端φ80的外圆，再粗车左端φ72的外圆，然后半精车右端φ80的外圆，再半精车、精车左端φ72的外圆，为了保证φ52孔和φ80的外圆同轴度偏差不超过0.025，精车φ80外圆后，直接粗、半精、精车φ52孔，就可以保证了同时还粗车，半精车φ52孔的左端面。

同时以精车左端φ72的外圆要求其表面粗糙杜为6.3，其尺寸精度等级为8级，端φ80的外圆要求其表面粗糙度为6.3，其尺寸精度等级为7级，因此此道工序中外圆和孔的加工是一个难点，需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。

3.由于右端φ8的孔要求以φ80的中心轴线和φ95的端面作为基准进行定位，且其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为9级，因此钻孔后需要进行半精铰才能达到技术要求，需要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。

钻4*φ13孔时，需要以φ95的端面和φ8的作为基准进行定位，因此需要先加工φ8的孔，才能保证其技术要求，由于4*φ13孔的表面粗糙度要求为25，故一般加工即可达到其技术要求。

4.由于左端φ13的孔要求以φ72的中心轴线、φ115的端面和右端φ8的孔作为基准进行定位，没有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可达到技术要求。

钻φ8孔时，其所要求的表面粗糙度为3.2，尺寸精度等级为8级，因此钻孔后需要进行半精铰孔才能达到技术要求。

3.确定毛坯尺寸和毛坯图查机械加工手册可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～12级，取CT=10级，加工余量等级为G级，同时考虑到铸造的合理行与成本，考虑到Φ72的外圆在长度方向上距离端面的尺寸为5mm，Φ80在长度方向上距离端面的尺寸为6mm，为了铸造方便将其铸造为Φ115，简化铸造形状。

其他基本尺寸见毛坯图。

3、左臂壳体工艺规程设计4.1、基准选择4.1．1粗基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故根据零件应选择Φ45的孔和Φ72的左端面作为粗基准。

4.1．2精基准的选择精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，应该选择Φ115的左端面，Φ95的右端面和Φ72，Φ80的外圆表面作为精基准。

4.2表面加工方法的选择左臂壳体各加工面的加工方法4.3制定工艺路线根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考《机械制造工艺学》和《机械制造技术基础课程设计指南》等资料，可得到各加工面的加工方法（表1）和加工工艺工序安排（表2）：工艺路线一：工序Ⅰ：铸造；工序Ⅱ：清砂，检验；工序Ⅲ：人工时效工序Ⅳ：以φ115的端面和φ45的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端φ95的左端面、右端面和φ80右端面、外圆。

工序Ⅴ：以φ95的右端面和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，在φ95得端面钻φ7.8的孔并半精铰孔到φ8。

工序Ⅵ：以加工后的φ8的孔和φ80的外圆进行定位基准进行的定位，钻4x φ13的孔；115的右端面、左端面和φ72的左端面、外圆。

工工序Ⅷ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，半精车φ95的右端面，半精车φ80的外圆。

工序Ⅸ：以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车φ72的外圆。

工序Ⅹ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，精车φ80的外圆，并倒角；粗车，半精车φ52孔的左端面并倒角；粗、半精车，精车φ52的孔并倒角。

工序Ⅺ：以加工后φ8的孔、φ72的外圆和φ115的端面作为定位基准进行定位，钻4xφ13的孔，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8；工序Ⅻ：钳工去毛刺，清洗工序ⅩⅢ：终检；工序ⅩⅣ：入库。

工艺路线二：工序Ⅰ：铸造；工序Ⅱ：清砂，检验；工序Ⅲ：人工时效工序Ⅳ：以φ95的端面和φ45的孔作为定位基准进行定位，粗车φ115的端面和φ72的外圆；工序Ⅴ：以加工后φ115的端面和￠45的孔作为定位基准进行定位，粗车φ95的端面和φ80的外圆；工序Ⅵ：以加工后φ95的端面和φ80的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车φ72的外圆；工序Ⅶ：以加工后φ115的端面和φ72的外圆作为定位基准进行定位，半精车，精车φ80的外圆并倒角，粗、半精车，精车φ52的孔并倒角，粗车，半精车φ52孔的左端面。

工序Ⅷ：以加工后φ80的外圆和φ95的端面作为定位基准，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8；的孔；工序Ⅹ：以加工后φ8的孔、φ72的外圆和￠115的端面作为定位基准进行定位，钻4xφ13的孔，钻φ7.8的孔，半精铰至φ8；工序Ⅺ：钳工去毛刺，清洗工序Ⅻ：终检；工工序ⅩⅢ：入库。

4.4工艺方案的比较与分析工艺路线一采取先加工孔的方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧的缺点，以便于用孔来装夹加工零件的左端面，而且路线一把φ80的外圆的粗车，半精车，精车都分开，以半精车的φ80外圆对的φ72的外圆进行半精车、精车更容易保证φ80的外圆和φ72的外圆的微小圆跳动要求，保证了零件的加工精度要求，而且便于装夹。

而工艺路线二用粗加工后的φ80的外圆对φ72的外圆半精车、精车，这样，然后才能用精加工后的φ72的外圆半精车，精车φ80的外圆，这样把半精车，精车集中在一起，φ72的外圆和φ80的外圆的圆跳动量得不到保证。

而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹的困难！综合因素考虑，选择工艺路线一作为零件的加工工艺路线。

4.5 加工余量和工序尺寸结合左臂壳体尺寸，加工方法，查阅《实用机械加工工艺手册》结合铸造机加工余量可以得到各加工面的加工余量，如下所示：左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定：注：加工时需要保证留有加工余量,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。

4.6 各种机床与刀具选择综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度机床与刀具如下：卧式车床CA6140——————硬质合金外圆车刀，端面车刀立式钻床Z550———硬质合金φ7.8的麻花钻头;φ8的硬质合金铰刀。

8Cr 4.7、确定切削用量和基本工时 工序Ⅰ：车φ63㎜外圆及端面 1、加工条件加工材料：HT200，b σ＝0.22Gp,铸造 加工要求：粗车φ95㎜外圆及端面 机床：CA6140车床端面车刀：刀片材料YG6，刀杆尺寸16㎜×25㎜，r k =90°，0r =15°，0a =8°，r ∈=0.5㎜。

外圆车刀: 刀片材料YG6，刀杆尺寸16㎜×25㎜，r k =75°，0r =15°，0a =8°，r ∈=2㎜。

2、计算切削用量（1）粗车φ95㎜外圆端面1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为2.5mm ，一次走刀完成。

p a =2.5㎜，长度加工公差按IT12级.2）进给量f ：根据《实用机械加工工艺手册》查得,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，p α≤3㎜以及工件直径为95㎜时f=0.6～0.9㎜/r 。

按CA6140车床说明《实用机械加工工艺手册》取f=0.8㎜/r 。

3）计算切削速度。

据《实用机械加工工艺手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min ）vc =y vm v v T fx va p ck ⨯⨯⨯(m/min) （2.1）其中c v =158，x v =0.15,y v =0.4,v K =0.8，m=0.2将上述数据带入公式中：v c =0.20.150.415860 2.50.8⨯⨯⨯0.8=53.11mm/min 4)确定机床主轴转速n s =π⨯⨯dv wc1000=100053.1195π⨯⨯=178/min按机床说明（见《实用机械加工工艺手册》），现取160r/min 。