机械制造技术课程设计

1机械制造技术课程设计实例机 械 制 造 技术课程设计说明书设计题目 设计“推动架”零件的机械加工工艺规程。生产纲领为中批量生产。机械制造技术课程设计任务书题目：设计“推动架”零件的机械加工工艺规程。生产纲领为中批量生产。内容：1. 零件图 1张2. 毛坯图 1 张3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4. 工艺装备（夹具）主要零件图及画总装图 1 套 5. 课程设计说明书 1 份2目 录序言4一零件的分析1 零件的作用42 零件的工艺分析4二毛坯制造1 确定毛坯的制造形式5二工艺规程设计1 基面的选择52 制定机械加工工艺路线5四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.面的加工（所有面）72.孔的加工7五确定切削用量及基本工时1工序切削用量及基本时间的确定92工序切削用量及基本时间的确定103工序切削用量及基本时间的确定114 工序切削用量及基本时间的确定125切削用量及基本时间的确定136. 工序的切削用量及基本时间的确定147工序的切削用量及基本时间的确定158 .工序的切削用量及基本时间的确定169. 工序的切削用量及基本时间的确定16六夹具的选择与设计161.夹具的选择1732夹具的设计17 七 选择加工设备1选择机床，根据不同的工序选择机床.18八选择刀具1. 选择刀具，根据不同的工序选择刀具18九 选择量具1选择加工面的量具192选择加工孔量具193选择加工槽所用量具19参考文献 19序言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。一、 零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是 B6065 牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近 32mm 孔左端处一棘轮，在棘轮上方即 16mm 孔装一棘爪，16mm 孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕 32mm 轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。（二）零件的工艺分析4由零件图可知，其材料为 HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16 的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.32mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm 的两个端面及孔和倒角，16mm 的两个端面及孔和倒角。2.以 16mm 孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm 的端面和倒角及内孔 10mm、M8-6H 的内螺纹，6mm 的孔及 120倒角 2mm 的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）32mm 孔内与 16mm 中心线垂直度公差为 0.10；（2）32mm 孔端面与 16mm 中心线的距离为 12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组，然后借助与专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。二、毛坯的制造1 .确定毛坯的制造形式根据零件材料 HT200,确定毛坯为灰铸铁，生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于 32mm 的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。三、工艺规程设计（一）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（1）粗基面的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065 刨床推动架以外圆作为粗基准。（2）精基面的选择5精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择 32 的孔和 16 的孔作为精基准。（二）制定机械加工工艺路线(1)工艺路线方案一工序 I 铣 32mm 孔的端面工序 II 铣 16mm 孔的端面工序 III 铣 32mm 孔和 16mm 孔在同一基准的两个端面工序 IV 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽工序 V 车 10mm 孔和 16mm 的基准面工序 VI 钻 10mm 和钻、半精铰、精铰 16mm 孔，倒角 45。用 Z525立式钻床加工。工序 VII 钻、扩、铰 32mm，倒角 45。选用 Z550 立式钻床加工工序 VIII 钻半、精铰、精铰 16mm,倒角 45。选用 Z525 立式钻床工序 钻螺纹孔 6mm 的孔，攻丝 M8-6H。选用 Z525 立式钻床加工工序 钻 6mm 的孔，锪 120的倒角。选用 Z525 立式钻床加工工序 拉沟槽 R3(2)工艺路线方案二工序 I 铣 32mm 孔的端面工序 II 铣 16mm 孔的端面工序 III 铣 32mm 孔和 16mm 孔在同一基准的两个端面工序 IV 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽工序 V 车 10mm 孔和 16mm 的基准面工序 VI 钻、扩、铰 32mm，倒角 45。选用 Z535 立式钻床加工工序 VII 钻 10mm 和钻、半精铰、精铰 16mm 孔，倒角 45。用Z535 立式钻床加工工序 VIII 钻半、精铰、精铰 16mm,倒角 45。选用 Z525 立式钻床工序 钻螺纹孔 6mm 的孔，攻丝 M8-6H。选用 Z525 立式钻床加工工序 钻 6mm 的孔，锪 120的倒角。选用 Z525 立式钻床加工工序 拉沟槽 R3（3）工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻 10mm 和钻、半精铰、精铰 16mm 的孔，然后6以孔的中心线为基准距离 12mm 加工钻、扩、铰 32mm,倒角 45，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰 32mm,倒角 45，然后以孔的中心线为基准距离12mm 钻 16mm 的孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此，选择方案二是比较合理的。（4）确定工艺过程方案表 3.1 拟定工艺过程工序号 工序内容 简要说明010 一箱多件沙型铸造020 进行人工时效处理 消除内应力030 涂漆 防止生锈040 铣 32mm 孔的端面 先加工面050 铣 16mm 孔的端面060 铣 32mm 孔和 16mm 孔在同一基准的两个端面070 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽080 车 10mm 孔和 16mm 的基准面090 钻、扩、铰 32mm，倒角 450100 钻 10mm 和钻、半精铰、精铰 16mm 孔，倒角 450110 钻半、精铰、精铰 16mm,倒角 450120 钻螺纹孔 6mm 的孔，攻丝 M8-6H0130 钻 6mm 的孔，锪 120的倒角 后加工孔0140 拉沟槽 R30150 检验0180 入库四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“推动架”零件材料为灰铸铁 HT200，毛坯重量约为 0.72kg。生产类型为中小批量，可用采一箱多件砂型铸造毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，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如下：1.面的加工（所有面）根据加工长度的为 50mm，毛坯的余量为 4mm，粗加工的量为 2mm。根据机械加工工艺手册表 2.3-5 加工的长度的为 50mm、加工的宽度为 50mm，经粗加工后的加工余量为 0.5mm。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。2.孔的加工（1）32mm.7毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于 IT7IT8 之间。查机械加工工艺手册表 2.3-48 确定工序尺寸及余量。钻孔：31mm. 2z=16.75mm扩孔：31.75mm 2z=1.8mm粗铰：31.93mm 2z=0.7mm精铰：32H7（2）16mm.毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于 IT7IT8 之间。查机械加工工艺手册表 2.3-48 确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm. 2z=0.85mm扩孔：15.85mm 2z=0.1mm粗铰：15.95mm 2z=0.05mm精铰：16H7（3）16mm 的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械加工工艺手册表 2.3-48 确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm 2z=0.95mm粗铰：15.95mm 2z=0.05mm精铰：16H8（4）钻螺纹孔 8mm毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械加工工艺手册表 2.3-48 确定工序尺寸及余量。钻孔：7.8mm 2z=0.02mm精铰：8H7（5）钻 6mm 孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 IT8IT9 之间。查机械加工工艺手册表 2.3-48 确定工序尺寸及余量。钻孔：5.8mm 2z=0.02mm精铰：6H7由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级 CT 为 810 级，加工余量等级MA 为 G 级，故 CT=10 级，MA 为 G 级。表 41 用查表法确定各加工表面的总余量加工表面 基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明827 的端面 92 H 4.0 顶面降一级，单侧加工16 的孔 16 H 3.0 底面，孔降一级，双侧加工50 的外圆端面 45 G 2.5 双侧加工（取下行值）32 的孔 32 H 3.0 孔降一级，双侧加工35 的两端面 20 G 2.5 双侧加工（取下行值）16 的孔 16 H 3.0 孔降一级，双侧加工表 4.2 由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT27 的端面 92 4.0 96 3.216 的孔 16 6 10 2.250 的外圆端面 45 5 50 2.832 的孔 32 6.0 26 2.635 的两端面 20 5 25 2.416 的孔 16 6 10 2.2图 4.1 所示为本零件的毛坯图 263 25.502.43+.50 ?50?35 27R25815599.图 4.1 零件毛坯图9五确定切削用量及基本工时1工序切削用量及基本时间的确定（1） 切削用量 本工序为铣 32mm 孔的端面。已知工件材料为 HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r =10，a =12，n0=45 已知铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 a =50mm 故机床选用 XA6132 卧式e P铣床。1）确定每齿进给量 f Z根据资料所知，XA6132 型卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量 f =0.160.24mm/z、现取 f =0.16mm/z。Z2）选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度 T=180min。3）确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10，铣削宽度a =2.5mm，铣削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 时查取e PVc98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根据 XA6132 型立式铣床主轴转速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc = 10cndVc= =56.52m/min364.实际进给量：f =zcnvff = =0.16mm/zzc1034754）校验机床功率 根据资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为:当 f =0.16mm/z, Za =50mm,Pa =2.5mm, Vf=490mm/s 时由切削功率的修正系数 k =1，则 P = e mpcc103.5kw，P =0.8 kw。ct根据 XA6132 型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率 P= P PcmctP =7.50.8=6P = 3.5kwc因此机床功率能满足要求。（2）基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：t =mzcfnl2t = =4.6min16.03)5(2 工序切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为铣 16mm 孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm，齿数z=8。已知铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 a =35mm 故机床选用