机械制造技术课程设计说明书模板

河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计 说明书说明书 设计题目 设计题目 设计转速器盘零件的机械加工工艺规程 及钻 10 孔工序的专用夹具 姓 名 朱振兴 学 号 090114303 班 级 机制 093 指导教师 程雪利 河南机电高等专科学校 2011 年 12 月 26 日 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 目目 录录 第第 1 章章 零件的分析零件的分析 1 1 1 零件的作用分析 1 1 2 零件的工艺分析 1 1 3 零件的生产纲领及生产类型 2 1 4 零件的加工工艺分析 2 1 5 零件主要技术条件分析及技术关键问题 3 第第 2 章章 确定毛坯 画毛坯确定毛坯 画毛坯 零件合图零件合图 4 2 1 确定毛坯的成形方法 4 2 2 铸件结构工艺性分析 4 2 3 铸造工艺方案的确定 4 2 4 铸造工艺参数的确定 4 2 5 型芯设计 5 第第 3 章章 工艺规工艺规程设计程设计 6 3 1 基准的选择 6 3 2 表面加工方案的选择 7 3 3 制订机械加工工艺路线 8 3 4 确定机械加工余量及工序尺寸 10 3 5 确定切削用量及基本工时 13 第第 4 章章 夹具设计夹具设计 31 4 1 夹具设计 32 4 2 绘制夹具总体图 38 参考文献参考文献 40 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 1 第第 1 章章 零件的分析零件的分析 1 1 零件的作用分析零件的作用分析 转速器盘是机械装备中的调速机构 10mm 孔装一偏心轴 此轴一端通过 销与手柄相连 另一端与油门拉杆相连 转动手柄 偏心轴转 油门拉杆即可 打开油门或关小油门 6mm 孔装两销 起限位作用 手柄可在 120 范围内转 动 实现无级调速 该零件通过 9mm 孔用 M8 螺栓与柴油机体连接 本设计任务给定的零件转速器盘 即传递运动并保持其他零件正确工作方 式和保持互相之间的正确位置 其对加工平面 平行度 加工孔 垂直度等有 一定的要求 由于零件比较复杂 不成规则 故加工过程中需要用到复杂的夹 具 1 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 该零件图的视图正确 完整 尺寸 公差及技术都符合要求 但是 零件 的加工过程 需要有较高的平面度 某些地方需要较细的表面粗糙度 各装配 基面要求有一定的尺寸精度和平行度 否则会影响机器设备的性能和精度 由 于零件的结构比较复杂 加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位 并保持适当 的夹紧力 可以用花盘进行定位加紧 并用垫块进行辅助定位 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 2 图 1 转速器盘 1 3 零件的生产纲领及生产类型零件的生产纲领及生产类型 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量 在课程设计任务书中 转速 器盘的生产纲领为 8000 件 年 生产类型是企业 或车间 工段 班组 工作 地 生产专业化程度的分类 转速器盘轮廓尺寸小 属于轻型零件 因此 按 生产纲领与生产类型的关系确定 该零件的生产类型属于大批大量生产 1 4 零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析 转速器盘共有九个机械加工表面 其中 两个直径为 9mm 的螺栓孔与 10mm 孔有位置要求 120 圆弧端面与 10mm 孔的中心线有位置度要求 现 分述如下 两个直径为 9mm 的螺栓孔 两个直径为 9mm 的螺栓孔的表面粗糙度为 Ra6 3 螺栓孔中心线与底平 面的尺寸要求为 18mm 两个螺栓孔的中心线距离为mm 螺栓孔与 5 0 0 05 0 28 直径为 10mm 的孔中心线距离为mm 与柴油机机体相连的后平面 其 1 072 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 3 表面粗糙度为 Ra6 3 10mm 的孔及 120 圆弧端面 10mm 的孔尺寸为 10mm 表面粗糙度为 Ra3 2 其孔口倒角 049 0 013 0 0 5 45 两个 6mm 的孔表面粗糙度为 Ra3 2 120 圆弧端面相对 036 0 0 10mm 孔的中心线有端面圆跳动为 0 2mm 的要求 其表面粗糙度为 Ra6 3 从以上分析可知 转速器盘的加工精度不是很高 因此 可以先将精度低 的加工面加工完后 再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的 10mm 和 6mm 孔 1 5 零件主要技术条件分析及技术关键问题零件主要技术条件分析及技术关键问题 从转速器盘的各个需要加工的表面来分析 后平面与机体相连 其长度尺 寸精度不高 而表面质量较高 两个 9mm 的螺栓孔 因需要装配螺栓进行连 接 还要用于夹具 定位 其加工精度可定为 IT9 级 25mm 圆柱上端面和 120 圆弧端面位置精度要求不高 两个 6mm 的孔需要装配定位销 表面质量 要求高 10mm 孔需要装配偏心轴 其表面质量要求高 各加工面之间的尺寸 精度要求不高 从以上分析可知 该零件在大批大量生产条件下 不需要采用专用的机床 进行加工 用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求 因此 该零件的加工不存在技术难题 为提高孔的表面质量 在孔加工工序中采用铰 削对其进行精加工 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 4 第第 2 章章 确定毛坯 画毛坯确定毛坯 画毛坯 零件合图零件合图 2 1 确定毛坯的成形方法确定毛坯的成形方法 该零件材料为 HT200 考虑到转速器盘在工作过程中受力不大 轮廓尺寸 也不大 各处壁厚相差较小 从结构形式看 几何形体不是很复杂 并且该零 件年产量为 8000 件 年 采用铸造生产比较合适 故可采用铸造成形 2 2 铸件结构工艺性分析铸件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大 壁厚较薄 冷却快 故有可能产生白口铁组 织 但因为此件对防止白口的要求不严 又采用砂型铸造 保温性能好 冷却 速度较慢 故能满足转速器盘的使用要求 2 3 铸造工艺方案的确定铸造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小 形状比较简单 而且选用灰口铸铁为材料 并且铸 件的表面精度要求不高 结合生产条件选用砂型铸造 在砂型铸造中 因铸件制造批量为大批生产 故选用砂型机器造型造型 型芯尺寸不大 形状简单 参考 金属工艺学课程设计 表 1 9 故选择手工 芯盒造芯 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响 因为转速器盘有两个 18mm 的圆柱 考虑起模方便 以两中心线所在平面为分型面 而以此平面为 分型面时 25mm 的圆柱在上下箱中的深度相差很小 此外 底平面位于下箱 中 能够保证其铸造质量 因为分型面为水平面 所以内浇口开在水平分型面处 又因为该零件形状 不规则 需要设计一个型芯 为不使铁水在浇注时冲刷型芯 采用与型芯面相 切方向进行浇注 由于该零件在后平面壁厚相对较大 为了不使这些地方产生 缩孔 缩松 在该处开出冒口进行补缩 注入方式采用中间注入式 2 4 铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定 按手工砂型铸造 灰铸铁查 金属工艺学课程设计 表 1 11 查得加工余 量等级为 转查表 1 12 零件高度 100mm 尺寸公差为 13 级 加工余 H 1311 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 5 量等级为 H 得上下表面加工余量为 6 5mm 及 4 5mm 实际调整取 4 5mm 零件总体高度小于 50mm 包括加工余量值在内 采用分模造型后铸件的 厚度很小 靠松动模样完全可以起模 故可以不考虑拔模斜度 按公式计算 mm 1 取 但考虑上型的 1000 2 300 L 10002 b 许多面均是要加工的平面 而且加工余量已修正为小值 即使尺寸变化较大也 不能使加工余量增多 对该零件影响不大 所以分型负数可以不给 通常 灰铸铁的收缩率为 0 7 1 在本设计中铸件取 1 的收缩率 为简化铸件外形 减少型芯数量 直径小于 30mm 的孔均不铸出 而采用 机械加工形成 为防止产生铸造应力集中 铸件各表面相交处和尖角处 以 R 3mm 5mm 圆滑过渡 2 5 型芯设计型芯设计 转速器盘的底平面形状简单 厚度较薄 且零件上两个 18mm 的圆柱与底 平面平行 不利于采用分模铸造 因此需要设计一个整体型芯 以形成铸件上 的两个 18mm 的圆柱和底平面 达到简化模样和铸造工艺的目的 型芯在砂箱 中的位置用型芯头和型芯撑来固定 型芯头采用圆形水平式芯头 转速器盘上 相差 120 的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大 形状也比较简单 可以考虑 采用砂垛代替砂芯 减少型芯 型芯简图如图所示 水平式芯头 下箱 上箱 图 2 型芯简图 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 6 第第 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 3 1 基准的选择基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基准选择得正确合理 可 以使加工质量得到保证 生产率得到提高 否则 加工过程中会问题百出 甚 至造成零件大批量报废 使生产无法正常进行 本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件 平面和孔是设计的基准 也是 装配和测量的基准 在加工时 应尽量以大平面为基准 粗基准的选择粗基准的选择 对于一般盘类零件而言 按照粗基准的选择原则 当零件有不加工表面时 应以这些不加工表面为粗基准 选取转速器盘的底平面作为粗基准 加工出后 平面 而加工 25mm 圆柱上端面 120 圆弧端面时 选择转速器盘的底平面 为粗基准 在加工 9mm 螺栓孔 18mm 圆柱端面时 以加工过的后平面为定 位基准 加工 10mm 孔和 6mm 孔时 则以后平面和两个 9mm 孔为定位基准 精基准的选择精基准的选择 为保证加工精度 结合转速器盘的特征 主要采用基准重合原则和统一基 准原则来进行加工 加工后平面 25mm 圆柱上端面 120 圆弧端面时 主要 运用统一基准原则 即均以转速器盘的底平面作为定位基准 而在加工 9mm 螺 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 7 图 3 转速器盘基准 栓孔 18mm 圆柱端面 10mm 孔和 6mm 孔时 选用基准重合原则 即选用 设计基准作为定位基准 在实际加工中 为方便加工 各工序中运用专用夹具 进行夹持 将以上两种原则综合运用 3 2 表面加工方案的选择表面加工方案的选择 后平面 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 8 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT9 加工方案确定为 粗铣 精铣 18mm 圆柱端面 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT11 加工方案确定为 粗铣 9mm 螺栓孔 表面粗糙度为 Ra12 5 经济精度为 IT9 加工方案确定为 钻削 铰孔 25mm 圆柱上端面 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT9 加工方案确定为 粗铣 精铣 10mm 孔 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT9 加工方案确定为 钻削 粗铰 精 铰 孔倒角 120 圆弧端面 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT9 加工方案确定为 粗铣 精铣 6mm 孔 表面粗糙度为 Ra6 3 经济精度为 IT9 加工方案确定为 钻削 铰孔 3 3 制订机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线 制订机械加工工艺路线的出发点 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得到合理的保证 在生产纲领已确定为大批大量生产的条 件下 可以考虑采用通用机床配以专用夹具 并尽量使工序集中来提高生产率 除此以外 还应当考虑经济效果 以便使生产成本尽量降低 1 1 工艺路线方案一工艺路线方案一 工序 05 铸造 工序 10 时效 涂漆 工序 15 粗铣后平面 工序 20 粗铣两个直径为 18mm 的圆柱前端面 工序 25 粗 精铣直径为 25mm 的圆柱上端面 工序 30 精铣后平面 工序 35 钻削 铰削加工直径为 9mm 的孔 工序 40 钻削 铰削加工直径为 10mm 的孔并锪倒角 0 5 45 工序 45 粗 精铣加工 120 圆弧端面 工序 50 钻削 铰削加工两个直径为 6mm 的孔 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 9 工序 55 去毛刺 工序 60 检验 工序 65 入库 2 2 工艺路线方案二工艺路线方案二 工序 05 铸造 工序 10 时效 涂漆 工序 15 粗 精铣后平面 工序 20 粗铣两个直径为 18mm 的圆柱前端面 工序 25 粗 精铣直径为 25mm 的圆柱上端面 工序 30 粗 精铣加工 120 圆弧端面 工序 35 钻削 铰削加工直径为 9mm 的孔 工序 40 钻削并铰削加工直径为 10mm 的孔并锪倒角 0 5 45 工序 45 钻削 铰削加工两个直径为 6mm 的孔 工序 50 去毛刺 工序 55 检验 工序 60 入库 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于 方案一是按工序集中原则及保证各加工面 之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线 而方案二只是按工序集中原则制订 没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准 这样虽然提高了生产率 但可 能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差 使工件报废 特别是 铣削加工 120 圆弧端面 如果按方案二进行加工 则是 10mm 的孔在其后加 工 这样 120 圆弧端面的形位公差 0 2mm 端面圆跳动 根本不能保证 只 保证了其与直径为 25mm 的端面尺寸位置要求 4mm 另外 先加工出 0 2 0 10mm 的孔 然后以该孔为定位基准 加工时工件在圆形回转工作台上围绕 10mm 孔的轴线旋转 更便于加工 120 圆弧端面 因此 最后的加工路线确定如下 工序 05 铸造 工序 10 时效 涂漆 工序 15 粗铣后平面 以零件底平面及直径为 25mm 的外圆柱面为粗 基准 选用 X63 卧式铣床 并加专用夹具 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 10 工序 20 粗铣两个直径为 18mm 的圆柱端面 以经过精加工的后平面 及底平面为基准 选用 X52K 立式铣床 并加专用夹具 工序 25 粗 精铣直径为 25mm 的圆柱上端面 以底平面为基准 25mm 圆柱下端面为辅助基准 选用 X52K 立式铣床 并加专用夹具 工序 30精铣后平面 以零件底平面及直径为 25mm 的外圆柱面为粗基 准 选用 X63 卧式铣床 并加专用夹具 工序 35 钻削 铰削加工直径为 9mm 的两个螺栓孔 以经过精加工的 后平面和底平面为基准 选用 Z525 立式钻床 并加专用夹具 工序 40 钻 铰 10mm 的孔 并锪倒角 0 5 45 以 9mm 的孔及后平面 为基准 选用 Z525 立式钻床 并加专用夹具 工序 45 粗 精铣 120 圆弧端面 以 10mm 的孔和底平面及后平面为定 位基准 选用 X52K 立式铣床 并加专用夹具 工序 50 钻 铰加工两个 6mm 的孔 以 10mm 的孔和底平面及后平面 定位 选用 Z525 立式钻床 并加专用夹具 工序 55 去毛刺 工序 60 检验 工序 65 入库 以上工艺过程详见 机械加工工艺卡片 3 4 确定机械加工余量及工序尺寸确定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺 分别确定各加工表面的机械加工余量 工序尺寸 毛坯尺寸如下 1 1 两螺栓孔两螺栓孔 9mm 9mm 毛坯为实心 而螺栓孔的精度为 IT9 参考 机械制造工艺设计简明手册 表 2 3 9 确定工序尺寸及余量 钻孔 8 9mm 铰孔 9mm 2Z 0 1mm 036 0 0 具体工序尺寸见表 1 表表 1 工序尺寸表工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 mm 工序间 工序间 尺寸 mm 工序间 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 11 经济精度 m 表面粗糙度 m 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 铰孔0 1H9Ra6 39 036 0 0 9 Ra6 3 钻孔8 9H12Ra12 58 9 150 0 0 9 8 Ra12 5 2 2 10 10mmmm 孔孔 049 0 013 0 毛坯为实心 而孔的精度要求界于 IT8 IT9 之间 参照 机械制造工艺设 计简明手册 表 2 3 9 及表 2 3 12 确定工序尺寸及余量 钻孔 9 8mm 粗铰孔 9 96mm 2Z 0 16mm 精铰孔 10mm 2Z 0 04mm 049 0 013 0 具体工序尺寸见表 2 表表 2 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 精铰孔0 04H9Ra6 310 049 0 013 0 10 Ra6 3 粗铰孔0 16H10Ra6 39 96 058 0 0 96 9 Ra6 3 钻孔9 8H12Ra12 59 8 150 0 0 8 9 Ra12 5 3 3 两个两个 6 6mmmm 孔孔 036 0 0 毛坯为实心 而孔的精度要求界于 IT8 IT9 之间 参照 机械制造工艺设计 简明手册 表 2 3 9 及表 2 3 12 确定工序尺寸及余量为 钻孔 5 8mm 铰孔 6mm 2Z 0 2mm 036 0 0 具体工序尺寸见表 3 表表 3 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 12 铰孔0 2H9Ra6 36 036 0 0 6 Ra6 3 钻孔5 8H12Ra12 55 8 120 0 0 8 5 Ra12 5 4 4 后平面后平面 粗铣 Z 3 5mm 精铣 Z 1 0mm 具体工序尺寸见表 4 表表 4 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 精铣1 0H8Ra6 37 022 0 0 7 Ra6 3 粗铣3 5H11Ra12 58 090 0 0 8 Ra12 5 毛坯H13Ra2511 5 27 0 0 5 11 Ra25 5 5 18mm 18mm 圆柱前端面圆柱前端面 粗铣 Z 4 5mm 具体工序尺寸见表 5 表表 5 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 粗铣4 5H11Ra12 514 13 0 0 14 Ra12 5 毛坯 H13Ra2518 5 33 0 0 5 18 Ra25 6 6 25mm 25mm 上端面上端面 粗铣 Z 3 5mm 精铣 Z 1 0mm 具体工序尺寸见表 6 表表 6 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 13 精铣1 0H8Ra6 38 022 0 0 8 Ra6 3 粗铣3 5H11Ra12 59 090 0 0 9 Ra12 5 毛坯H1612 5 1 1 0 5 12 Ra25 7 7 120 120 圆弧端面圆弧端面 粗铣 Z 3 5mm 精铣 Z 1 0mm 具体工序尺寸见表 7 表表 7 工序尺寸表工序尺寸表 工序间工序间 工序 名称 工序间 余量 mm 经济精度 m 表面粗糙度 m 工序间 尺寸 mm 尺寸公差 mm 表面粗糙度 m 精铣1 0H8Ra6 311 027 0 0 11 Ra6 3 粗铣3 5H11Ra12 512 110 0 0 12 Ra12 5 毛坯H1615 5 1 1 0 5 15 Ra25 3 5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 3 5 13 5 1 工序工序 1515 粗铣后平面 粗铣后平面 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由铣削宽度 28mm 选择 e a 0 d 80mm 的镶齿套式面铣刀 GB1129 85 根据 切削用量简明手册 表 1 2 选择 YG6 硬质合金刀片 由于采用标准硬质合金面铣刀 故齿数 z 10 机床选择 卧式铣床 X63 选择切削用量 切削深度 p a 由于加工余量不大 可以在一次走刀内切完 故取 4 0mm p a 每齿进给量 z f 采用不对称端铣以提高进给量 查 切削用量简明手册 表 3 5 当使用 镶齿套式面铣刀及查阅 机械制造工艺设计简明手册 得机床的 10kw 时 得 0 14mm z 0 24mm z 故取 0 24mm z z f z f 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 14 根据 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1 5mm 由铣刀直径 80mm 查 切削用量简明手册 表 3 8 故刀具磨钝寿命 T 0 d 180min 切削速度和每分钟进给量 c v f v 根据 切削用量简明手册 表 3 16 当mm 7 5mm 80 0 d 10 z p a 0 24mm z 时 m min r min mm min z f87 c v 345 n 386 f v 各修正系数 89 0 MvfMnMv kKk 0 1 tvftntv kKk 0 1 svfsnsv kKk 故 m min 4 770 10 189 0 87 vcc kvv r min 1 3070 10 189 0 345 n knn mm min 5 3430 10 189 0 386 vff kvv 按机床选取 235r min 300mm min 则切削速度和每齿进给量 c n f v 为 m min 59 1000 2358014 3 1000 0 nd vc mm z 13 0 10235 300 zn v f c f z 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 24 当工件的硬度在 HBS 174 207 时 a 35mm 5 0mm 80mm z 10 300mm min 查得 P e p a 0 d f v cc 2 7kw 根据铣床 X63 说明书 机床主轴允许功率为 P 10 0 75kw cM 7 5kw 故 P P 因此 所选择的切削用量是可以采用的 即 cccM 4 0mm 300mm min 235r min 59 m min p a f v c n c v z f 0 13mm z 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 3 26 ylL 50 l mm 所以 mm 29 y 792950 L 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 15 min 26 0 300 79 f m v L t 3 5 23 5 2 工序工序 2020 粗铣两个 粗铣两个 18 18 mmmm 的圆柱前端面的圆柱前端面 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由铣削宽度 18mm 选择 e a 0 d 20mm 的高速钢莫氏锥柄立铣刀 GB1106 85 故齿数 z 3 机床选择立式铣床 X52K 选择切削用量 切削深度 p a 由于加工余量不大 可以在一次走刀内切完 故取 4 5mm p a 每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高加工精度 查 切削用量简明手册 表 3 3 当使用高 速钢莫氏锥柄立铣刀及查阅 机械制造工艺设计简明手册 得机床的功率为 7 5kw 时 得 0 2 mm z 0 3mm z 故取 0 2mm z z f z f 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1 8mm 由铣刀直径 20mm 查 切削用量简明手册 表 3 8 故刀具磨钝 0 d 寿命 T 60min 切削速度和每分钟进给量 c v f v 根据 切削用量简明手册 表 3 14 当mm 10mm 20 0 d 3 z p a 0 24mm z 时 m min r min mm min z f14 c v 223 n 108 f v 各修正系数 9 0 MvfMnMv kKk 0 1 tvftntv kKk 0 1 svfsnsv kKk 故 m min 6 120 10 19 014 vcc kvv r min 7 2000 10 19 0223 n knn mm min 2 970 10 19 0108 vff kvv 按机床说明书选取 190r min 78mm min 则切削速度和每齿进 c n f v 给量为 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 16 m min 93 11 1000 1902014 3 1000 0 nd vc 0 14 mm z z f zn v c f 3190 78 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 22 当 19mm 0 1mm z e a z f 0 15mm z 10mm 184mm min 查得 P 0 9kw 根据铣床 X52K p a f v cc 说明书 机床主轴允许功率为 P 9 125 0 75kw 6 84kw 故 P P cMcccM 因此 所选择的切削用量是可以采用的 即 4 5mm 78mm min 190r min 11 93m min p a f v c n c v z f 0 14mm z 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 2 29 ylL 5 4 l mm 所以 mm 8 y 5 1285 4 L min 16 0 78 5 12 f m v L t 因为有两个圆柱端面 所以 0 16 2 0 32 min m t 3 5 33 5 3 工序工序 2525 粗 精铣 粗 精铣 25mm 25mm 的圆柱上端面的圆柱上端面 1 粗铣粗铣 25mm 的圆柱上端面的圆柱上端面 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由铣削宽度 25mm 选择 e a 0 d 32mm 的高速钢莫氏锥柄立铣刀 GB1106 85 故齿数 z 4 机床选择立式铣床 X52K 选择切削用量 切削深度 p a 由于加工余量不大 可以在一次走刀内切完 故取 3 5mm p a 每齿进给量 z f 查 切削用量简明手册 表 3 3 及根据机床的功率为 7 5kw 得 z f 0 2mm z 0 3mm z 故取 0 2mm z z f 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 17 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0 5mm 由铣刀直径 32mm 查 切削用量简明手册 表 3 8 故刀具磨钝寿命 T 0 d 90min 切削速度和每分钟进给量 c v f v 根据 切削用量简明手册 表 3 14 当 mm 10mm 0 20mm z 时 32 0 d 4 z p a z f m min r min mm min 13 c v 129 n 59 f v 各修正系数 9 0 MvfMnMv kKk 0 1 svfsnsv kKk 0 1 TvfTnTv kKk 故 m min 7 110 10 19 013 vcc kvv r min 1 1160 10 19 0129 n knn mm min 1 530 10 19 059 vff kvv 按机床选取 95r min 50mm min 则切削速度和每齿进给量为 c n f v m min 55 9 1000 953214 3 1000 0 nd vc 0 13 mm z z f zn v c f 495 50 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 22 当 27mm 0 05 mm z e a z f 0 09mm z 10mm 157mm min 查得 P 1 3kw 根据铣床 X52K 说明 p a f v cc 书 机床主轴允许功率为 P 9 125 0 75kw 6 84kw 故 P P 因 cMcccM 此 所选择的切削用量是可以采用的 即 3 5mm 50mm min 95r min 9 55m min p a f v c n c v z f 0 13mm z 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 2 29 ylL 5 3 l 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 18 mm 所以 mm 12 y 5 15125 3 L min 31 0 50 5 15 f m v L t 2 精铣精铣 25mm 的圆柱上端面的圆柱上端面 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由铣削宽度 25mm 选择 e a 0 d 32mm 的高速钢莫氏锥柄立铣刀 GB1106 85 故齿数 z 4 机床选择立式铣床 X52K 选择切削用量 切削深度 p a 精加工 余量很小 故取 1 0mm p a 每齿进给量 z f 查 切削用量简明手册 表 3 3 及根据机床的功率为 7 5kw 得 z f 0 2mm z 0 3mm z 故取 0 2mm z z f 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0 25mm 由铣刀直径 32mm 查 切削用量简明手册 表 3 8 故刀具磨钝 0 d 寿命 T 90min 切削速度和每分钟进给量 c v f v 根据 切削用量简明手册 表 3 14 当 mm 10mm 0 20mm z 时 32 0 d 4 z p a z f m min r min mm min 13 c v 129 n 59 f v 各修正系数 9 0 MvfMnMv kKk 0 1 svfsnsv kKk 80 0 TvfTnTv kKk 故 m min 36 9 8 00 19 013 vcc kvv r min 88 928 00 19 0129 n knn mm min 5 428 00 19 059 vff kvv 按机床选取 n 75r min 39mm min 则切削速度和每齿进给量为 c f v 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 19 m min 54 7 1000 753214 3 1000 0 nd vc 0 13 mm z z f zn v c f 475 39 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 22 当 27mm 0 10 mm z e a z f 0 15mm z 10mm 132mm min 查得 P 1 1kw 根据铣床 X52K 说明 p a f v cc 书 机床主轴允许功率为 P 9 125 0 75kw 6 84kw 故 P P 因 cMcccM 此 所选择的切削用量是可以采用的 即 1 0mm 39mm min 75r min 7 54m min p a f v c n c v z f 0 13mm z 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 2 29 ylL 0 1 l mm 所以 mm 12 y 13112 L min 33 0 39 13 f m v L t 3 54 工序工序 30 精铣后平面 精铣后平面 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由铣削宽度 28mm 选择 e a 0 d 80mm 的镶齿套式面铣刀 GB1129 85 根据 切削用量简明手册 表 1 2 选择 YG6 硬质合金刀片 由于采用标准硬质合金面铣刀 故齿数 z 10 机床选择 卧式铣床 X62w 选择切削用量 切削深度 p a 由于加工余量不大 可以在一次走刀内切完 故取 0 5mm p a 每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高加工精度 查 切削用量简明手册 表 3 5 当使用 镶齿套式面铣刀及查阅 机械制造工艺设计简明手册 得机床的功率为 10kw 时 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 20 得 0 14 mm z 0 24mm z 因采用对称端铣 故取 0 14mm z z f z f 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 3 7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0 5mm 由铣刀直径 80mm 查 切削用量简明手册 表 3 8 故刀具磨钝寿命 T 0 d 180min 切削速度和每分钟进给量 c v f v 根据 切削用量简明手册 表 3 16 当mm 1 5mm 80 0 d 10 z p a 0 24mm z 时 m min r min mm min z f110 c v 439 n 492 f v 各修正系数 89 0 MvfMnMv kKk 0 1 tvftntv kKk 0 1 svfsnsv kKk 故 m min 9 970 10 189 0 110 vcc kvv r min 7 3900 10 189 0 439 n knn mm min 8 4380 10 189 0 493 vff kvv 按机床选取 375r min 375mm min 则切削速度和每齿进给量 c n f v 为 m min 2 94 1000 3758014 3 1000 0 nd vc mm z 1 0 10375 375 zn v f c f z 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 24 当工件的硬度在 HBS 174 207 时 35mm 1 0mm 80mm z 10 375mm min 查得 P e a p a 0 d f v cc 1 1kw 根据铣床 X63 说明书 机床主轴允许功率为 P 10 0 75kw cM 7 5kw 故 P P 因此 所选择的切削用量是可以采用的 即 cccM 0 5mm 375mm min 375r min 94 2m min p a f v c n c v z f 0 1mm z 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 3 26 ylL 50 l mm 所以 mm 8 y 58850 L 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 21 0 15 min f m v L t 375 58 3 5 53 5 5 工序工序 3535 钻削 铰削加工两个 钻削 铰削加工两个 9mm 9mm 的孔的孔 1 钻削两个钻削两个 8 9mm 的孔的孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 14mm 选择 p a 0 d 8 9mm 的 H11 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取 f 0 47 mm r 0 57mm r 查阅 机械制造工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 43mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 51mm r 12mm 时 轴向力 2990N 轴向力的修正系数均为 1 0 0 d f F 故 2990N 根据立式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向 f F 力 8829N 由于 故 f 0 43mm r 可用 max F f F max F 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 15 根据 f 0 43mm r 和铸铁硬度为 HBS 200 217 取 12m min 根据 切削用量简明手册 表 2 31 切削速度的修 c v 正系数为 0 1 Tv k88 0 Mv k9 0 Sv k84 0 xv k0 1 1 v k0 1 Tv k 故 m min vc kvv 98 7 0 10 184 09 088 00 112 285 6 r min c n 0 1000 d v 9 814 3 98 71000 根据立式钻床 Z525 说明书 可以考虑选择选取 n 272r min 降低转速 c 使刀具磨钝寿命上升 所以 m min 6 7 1000 2729 814 3 1000 0 nd vc 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 2 12 当 8 9mm 时 钻头后刀面最大磨 0 d 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 22 损量为 0 5mm 故刀具磨钝寿命 T 35min 检验机床扭矩及功率 根据 切削用量简明手册 表 2 21 当 f 0 51mm r 11 1mm 查 0 d 得 15N m 根据立式钻床 Z525 说明书 当 272r min 72 6N c M c n m M m 故 根据 切削用量简明手册 表 2 23 P 1 0kw 根据立式钻 c M m M cc 床 Z525 说明书 P 2 8kw 故 P P 因此 所选择的切削用量是可以 cMcccM 采用的 即 f 0 43mm r 272r min 7 6m min c n c v 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 2 29 ylL 14 l mm 所以 mm 5 y 19514 L 0 16 min f m v L t 43 0 272 19 因有两个孔 所以 t 2 0 16 0 32 min m 2 2 铰削两个铰削两个 9H9mm 9H9mm 孔孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 选择 9mm 的 H9 级高速钢锥柄机 0 d 用铰刀 GB1133 84 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 查阅 切削用量简明手册 表 2 11 及表 2 24 并根据机床说明书取 f 0 65mm r 1 3mm r 故取 f 0 72mm r 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 24 取 8m min 根据 切削用量简明 c v 手册 表 2 31 切削速度的修正系数为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k m min vc kvv 04 7 88 0 0 18 249 1 r min c n 0 1000 d vc 914 3 04 71000 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 23 根据立式钻床 Z525 机床说明书选取 195r min 所以 c n m min 51 5 1000 195914 3 1000 0 nd vc 确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 2 12 当 9mm 时 铰刀后刀面最大磨损 0 d 量为 0 4mm 故刀具磨钝寿命 T 60min 因此 所选择的切削用量 f 0 72mm r 195r min 5 51m min c n c v 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 2 29 ylL 14 l mm 所以 mm 5 y 19514 L 0 14 min f m v L t 72 0195 19 因有两个孔 所以 t 2 0 14 0 28 min m 3 5 63 5 6 工序工序 4040 钻削 铰削加工 钻削 铰削加工 10 10 mmmm 的孔并锪倒角的孔并锪倒角 0 5 45 0 5 45 1 钻削钻削 9 8mm 孔孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 8mm 选择 9 8mm p a 0 d 的 H12 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取 f 0 47 mm r 0 57mm r 查阅 机械制造工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 43mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 51mm r 12mm 时 轴向力 2990N 轴向力的修正系数均为 1 0 0 d f F 故 2990N 根据立式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向 f F 力 8829N 由于 故 f 0 43mm r 可用 max F f F max F 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 15 根据 f 0 43mm r 和铸铁硬度为 HBS 200 217 取 12m min 根据 切削用量简明手册 表 2 31 切削速度的 c v 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 说 明 书 24 修正系数为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k9 0 Sv k84 0 xv k0 1 1 v k0 1 Tv k m min vc kvv 98 7 0 10 184 09 088 00 112 259 3 r min c n 0 1000 d v 8 914 3 98 71000 根据立式钻床 Z525 说明书 可以考虑选择选取 195r min 所以 c n m min 6 1000 1958 914 3 1000 0 nd vc 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 2 12 当 9 8mm 时 钻头后刀面最大磨 0 d 损量为 0 5mm 故刀具磨钝寿命 T 35min 检验机床扭矩及功率 根据 切削用量简明手册 表 2 21 当 f 0 51mm r 11 1mm 查 0 d 得 15N m 根据立式钻床 Z525 说明书 当 195 r min c M c n m M 72 6N m 故 根据 切削用量简明手册 表 2 23 P 1 0kw c M m M cc 根据立式钻床 Z525 说明书 P 2 8kw 故 P P 因此 所选择的切削 cMcccM 用量是可以采用的 即 f 0 43mm r 195r min 6m min c n c v 计算基本工时 f m v L t 式中 mm 查 切削用量简明手册 表 ylL 8 l 2 29 mm 所以 mm 5 y 1358 L 0 16 min f m v L t 43 0 195 13 2 粗铰粗铰 9 96H10mm 孔孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 选择 9 96mm 的 H10 级高速钢锥 0 d 柄机用铰刀 GB1133 84 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 河