机械制造工艺学课程设计说明书学校：武汉职业技术学院专业：机械制造与自动化班级：机制09304设计人员：黄翔指导教师：完成日期：2012-1-10设计题目“微电机壳”设计计算说明书（生产纲领40000件）设计内容：（1）产品零件图（2）产品毛坯图 1张；（3）机械加工工艺过程卡片 1套；（4）机械加工工序卡片 1套；（5）课程设计说明书 1份；目录序言 (4)一、零件的分析 (5)（一）零件的作用 (5)（二）计算生产纲领，确定生产类型 (7)（三）零件的工艺分析 (7)二、工艺规程设计 (8)（一）确定毛坯的制造形式 (8)（二）基面的选择 (8)（三）制定工艺路线 (9)（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (17)（五）确定切削用量及基本工时 (12)三、夹具设计 (17)（一）制定相应的方案 (17)（二）工件加工精度分析 (17)四、课程设计心得体会 (20)五、参考文献 (21)附图1：零件二维图样 (5)序言机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程后，综合运用以前所学有关机械专业知识，进行零件加工工艺过程设计。

其目的在于巩固、加深扩展机械制造技术及其他有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实践相结合，能够独立分析问题、解决问题，以及初步具备中等复杂程度零件工艺规程的能力。

本设计包括两个部分内容：第一部分为生产纲领、生产类型、工艺性分析和零件图的审查。

第二部分为毛坯的选择，根据图纸具体地阐明了毛坯选择类型以及尺寸。

零件加工工艺规程设计是设计的核心部分，具体地列出了设计思路以及整个零件加工工艺过程。

它包括定位基准的选择、确定表面的加工方法、确定机械加工余量、工序尺寸及公差、机床设备及工艺设备的选择、确定切削用量与基本工时。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加社会工作打下一个良好的基础。

设计从还存在许多的不足，恳请老师批评指正。

一、零件的分析（一）零件的作用题目给定的零件是微电机壳，是圆环形厚度为4mm 。

其作用，一是支撑和固定电机，二是固定电机转子，使转子能够平稳转动。

零件的两端各有均布3xM5—7H 螺纹孔，用以安装和固定端盖。

距离圆心往下65（−0.4−0.1）mm 有支撑厚度为8mm ，长度为100mm,从零件端面各缩进5mm 的底座,有四个ø8鍯孔ø12m 均布用以固定电机。

零件ø114mm 内圆有6块宽为12mm ，高为6mm 的肋板均布。

（二）计算生产纲领，确定生产类型所给任务的零件是微电机壳的设计，是机器中的零件。

假定该机器年产量为4000台，且每台机器上仅有一件，若取其备品为5%，机械加工废品为1%，则该零件的年生产纲领为N=Qm(1+5%+1%)=4000(1+5%+1%)=4240件/年由上式可知，该零件的年产量为4240件，由零件的特征可知，它属于机体小零件，因此可以确定其生产类型为单件大批量生产。

（三）零件的工艺分析微电机壳共有3组加工表面，它们有一定的位置要求。

现分述如下：1、以厚度为8mm的底座底面和上表面这一组加工表面包括：两个底面尺寸为30X100mm，粗糙度为3.2，平行度为0.05，还有以底面为基准在平面上的4个ø8mm鍯孔ø12mm，其中孔中心与零件中心线尺寸为 50+/-0.085mm,孔的中心度为ø0.6mm最大要求。

还有底座与零件连接的倒圆角为5mm。

2、ø114mm孔为中心的加工两端表面这一组加工表面包括：两端3xM5—7H螺纹孔深度为12mm，并与肋板界线圆中心度为ø0.4，分别以端面和肋板面为基准。

端面的粗糙度为12.5。

3、在ø102 -0.051+0.036肋板界线圆中的各个肋板表面这一组加工表面包括：圆心与底座底面的平行度为0.1，肋板表面的粗糙度为3.2，内圆与肋板的倒圆为2mm。

其中，主要加工12mmX6mm的均布肋板。

还要加工尺寸为9mm，11mm，47mm中2xM4——7H和ø10mm的通孔。

ø10mm孔的粗糙度为12.5。

由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，可以先加工底座的两个表面，然后借助于专用夹具加工另外的几个表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。

考虑到电机在运行中是高速运行的，产生热量，零件在工作过程中经常承受高温及交变载荷，因此应该选用铸造，以使材料不易变形，保证零件工作的可靠性。

由于零件产量为4000件左右，达到大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型铸造。

这对于提高生产率，保证价格质量也是有利的。

（二）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。

否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

1、粗基准的选择对于一般的腔类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。

按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与价格表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取外圆ø122的不加工外轮廓表面为粗基准，利用一组短V形块支承这个外轮廓作为主要定位面，以消除x,y中四个自由度，再利用专用的夹具夹持外圆用以消除z轴中的两个自由度，达到完全定位。

2、精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题 。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

（三）制定工艺路线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技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以采用XA6132卧式铣床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。

1、工艺路线方案一：工序1：铣零件底座底面尺寸为30mmX 100mm ，并铣两个底面内侧6x2mm 的阶梯面。

工序2：铣零件ø122（−0.63 0）mm 两端面工序3：铣零件内圆中的6个肋板表面工序4：4次钻底座上的孔ø8mm ，鍯沉头孔ø12mm工序5：2次钻M4—7H 的螺纹通孔，钻ø10mm 的通孔工序6：6次攻两端面ø111上的M5---7H 的螺纹孔，深度为12mm工序7：冲箭头工序8：终检2、工艺路线方案二：工序1：铣零件ø122（−0.63 0）mm 两端面圆工序2：6次攻两端面ø111上的M5---7H 的螺纹孔，深度为12mm工序3：铣零件内圆中的6个肋板表面工序4：铣零件底座底面尺寸为24mmX 80mm工序5：4次钻底座上的孔ø8mm ，鍯沉头孔ø12mm 工序6：2次钻M4—7H 的螺纹通孔，钻ø10mm 的通孔 工序7：冲箭头 工序8：终检3、工艺方案的比较和分析上述两个工艺方案的特点在与：方案一是先加工底座的底面，然后以此为基面加工零件的两个端面；而方案二则与其相反，先加工零件ø122（−0.63）两端面圆，然后再以此端面为基准加工底座的底面。

经比较可见，先加工底座底面再加工两个端面和钻表面上的通孔，这时的位置较易保证，并且定位及装夹都比较方便。

但方案二的装夹次数比较少。

故决定将两个方案合理结合，具体工艺过程和加工路线确定如下：工序1：铣零件底座底面尺寸为30mmX 100mm ，并铣两个底面内 侧 6x100mm ，厚度为2mm 的阶梯面。

选用XA6132卧式铣床和专用夹具。

工序2：4次钻底座上的孔ø8mm ，鍯沉头孔ø12mm 选用Z535立式钻床和专用夹具。

工序3： 车零件ø122（−0.63）mm 两端面圆 选用CA6140车床和专用夹具。

工序4：铣零件内圆中的6个肋板表面 选用XA6132卧式铣床和专用夹具。

工序5：钻M4—7H 中底孔和ø10mm 的通孔 选用Z535立式钻床和专用夹具。

工序6：2次攻M4—7H 的螺纹通孔 选用Z535立式钻床和专用夹具。

工序7：6次攻两端面ø111mm 上的M5---7H 的螺纹孔，深度为12 mm 选用Z535立式钻床和专用夹具。

工序8：冲箭头 工序9：终检（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“微电机壳”零件材料为HT200，硬度为170-241HBS ，生产类型为大批量生产，可采用砂型铸造。

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、工序尺寸及毛坯尺寸：1、底座底面（30mmX 80mm ）考虑其厚度为8mm ，与其连接外圆ø122（−0.63）mm 的连接处为倒圆5mm ，为了简化加工余量，现直接铸造两侧底座的尺寸为32X102mm ，厚度为10mm ，底面30X100和其中尺寸为6X100mm ，高为2mm 的阶梯面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为3.2，只要求粗加工，此时尺寸加工余量2Z=2mm 已能满足加工要求。

2、4个孔ø8mm 鍯ø12mm （底座）毛坯为实心，不冲孔。

4个孔精度要求介于IT10~~IT11之间，以零件的轴线来定位。

参考相关书籍和手册可以确定工序尺寸及余量为：钻孔： ø7.8mm钻孔： ø8 mm 2Z=0.2mm 镗鍯孔： ø11mm 2Z=3mm扩鍯孔： ø12 mm 2Z=1mm3、两个端面圆（114−0.22 0mm---- ø122（−0.630）mm ）要求表面粗糙度为12.5，外壳长度为114−0.22 0mm ，则可以采用粗加工。

参照相关手册确定ø122（−0.63）mm 外壳毛坯长度为119mm ，以及加工余量分配：粗铣两个端面： 115mm 2Z=4mm 半精铣端面： 114−0.22 0mm4、内圆中6个肋板表面（ø102mm ）要求内圆心轴线与底面的平行度为0.1，肋板表面粗糙度为3.2，肋板表面界线圆尺寸为 肋板与内圆连接的倒圆为2mm 。

参照相关的工艺手册确定肋板的毛坯尺寸为宽14mmX 长114mm,厚度为8mm 和加工余量分配：铣肋板了两个侧面和倒圆：12mm 2Z=2mm 粗铣肋板表面： 6.4mm 2Z=1.6mm 半精铣肋板表面： 6mm 2Z=0.4mm5、螺纹孔 (651.04.0--mm 、9mm 、47mm -----2*M4—7H)攻螺纹孔：ø3.9mm 通孔 攻螺纹孔：ø4mm 2Z=0.1mm 通孔通孔（651.04.0--mm 、9mm 、11mm -----ø10mm ）钻孔：ø9.8mm 通孔 钻孔：ø10mm 2Z=0.2mm 通孔由于毛坯以及各道工序（或工步）的加工都有加工工差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。