推动架课程设计-大批量课程设计说明书

1、推动架课程设计 - 大批量课程设 计说明书目录序言零件分析. 工艺规程的设计（1）. 确定零件的生产类型（2）. 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图（3）.选择加工方法，确定工艺路线（4）.工序设计（5）. 确定切削用量及基本工时三心得与小结四参考文献一、零件的分析（一）、零件的工艺分析由零件图可知，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。 （零件图见附图 1） 由零件图可知， 3200.027 mm 、 1600.033 mm 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、 3200.027

2、mm 孔为中心的加工表面0.027 0.019 这一组加工表面包括： 3200.027 mm 的两个端面及孔和倒角， 1600.019 mm 的两个端面及孔和倒角。0.0332、以 1600.033 mm 孔为加工表面0.033 0.1 这一组加工表面包括， 1600.033mm 的端面和倒角及内孔 1000.1mm 、M8-6H 的内螺纹， 6mm的孔及 120倒角 2mm 的沟槽。二、零件工艺规程设计（一）、确定零件生产类型零件的生产纲领N=Qn （1+a+b）其中，产品的年产量 Q=28000 台/年，每台产品中该零件的数量 n=1 件/台， 零件备品率 a=4% ，零件的废品率 b=1

3、% 。Q=28000 1( 1+4%+1% )=28140 件/ 年 从此结果可知，该零件为成批成产。(二) 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯根据零件材料确定毛坯为灰铸铁 HT200，通过计算和查询资料可知， 毛坯重 量约为 0.72kg。生产类型为大批量， 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。2、确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸 由机械制造技术基础课程设计指南表 5-1 可知，查得该铸件的尺寸公 差等级 CT 为 812 级，取 CT=10 级。查表 1-9 确定各加工表面的总余量加

4、工表面基本尺寸加工余 量等级加工余量 数值说明27的端面92H4.0单侧加工 50的外圆端面45G2.5双侧加工32的孔32H3.0双侧加工 35的两端面20G2.5双侧加工由表 1-11 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尺寸公差27的端面924.0963.2 50的外圆端面455502.832的孔32单侧 3.0262.6 35的两端面205252.43,，毛坯图(三) 选择加工方法，制定工艺路线1、粗基准的选择 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

5、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， 推动架以外圆 50mm 作 为粗基准。2、精基准的选择 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 32mm 的孔和 16的孔作为精基准。3、零件表面加工方法的选择 零件各表面的加工方法和方案选择， 首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根

6、据各 种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要 求，慎重决定。1)50mm 的外圆两端面保证尺寸45 00.2058 mm，表面粗糙度 6.3粗铣2)35mm 的外圆两端面保证尺寸 精铣20mm ，表面粗糙度 2.5粗铣半3)粗铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽。（ 4） 粗铣 27mm 的端面。（ 5） 钻、扩、粗、精铰 32mm的孔，倒角 45。（ 6） 钻 10mm的孔。0.019（7） 钻、扩、粗铰、精铰 1600.019 mm 孔，倒角 45。（ 8） 钻、精铰螺纹孔 6mm 的孔，攻丝 M8-6H。（ 9） 钻、精铰 6mm 的孔，锪 120的倒角。0.

7、033（10） 1600.033 mm 的孔，采用先钻 10 的孔，然后反拉、扩、铰孔。5、制定工艺路线工序方案0.019工序 1粗铣 32mm 孔的端面，铣 16 00.019 mm 孔的端面工序 2粗铣 32mm孔和 1600.019 mm 孔在同一基准的两个端面0.019工序 3 半精铣 160 mm ，32mm 孔的端面工序 4 半精铣 1600.019mm，32mm 孔在同一基准的两个端面工序 5钻、扩、铰 32mm，倒角 45。工序 6 钻、扩、粗铰、精铰 16 00.019 mm,倒角 45工序 7铣 27mm 端面工序 8 铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽0.033工序 9

8、钻 10mm的通孔和反拉、扩、粗铰、精铰 160 mm 孔，倒 45角。工序 10钻螺纹孔 6.8mm 的孔，攻丝 M8-6H。工序 11 钻 6mm 的孔，锪 120的倒角工序 12 钳工去毛刺工序 13终检工序 14入库（四）工序设计1、选择加工设备与工艺装备（ 1） 选择机床 根据不同的工序选择机床 工序 1、2、3，4，7 是粗铣、半精铣。各工序的工步数不多， 选用 XA6132 万能铣床。工序 5，6， 9，10，11选用用 Z535 立式钻床。（ 2） 选择夹具 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具 即可。（ 3） 选择刀具，根据不同的工序选择刀具1. 铣

9、刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm ，齿数 z=10，及直径为d=50mm ，齿数 z=8 及切槽刀直径 d=6mm 。2. 钻 32mm 的孔选用锥柄麻花钻。0.0193. 钻 6mm 锪 120的倒角和钻、半精铰 1600.019 mm 的孔。倒角 45，选用 专用刀具。0.0334. 车 27mm 的端面， 10mm 孔和 16 0 mm 钻孔。刀具：选择高速 钢麻花钻，do=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角 0 120， 45 度车刀。5. 钻螺纹孔 6mm. 攻丝 M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。（ 4） 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具

10、。根据零件的表面的 精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1. 选择加工面的量具用分度值为 0.05mm 的游标长尺测量，以及读数值为 0.01mm 测量范 围 100mm 125mm 的外径千分尺。2. 选择加工孔量具 因为孔的加工精度介于 IT7 IT9 之间，可选用读数值 0.01mm 测量 范围 50mm125mm 的内径千分尺即可。3. 选择加工槽所用量具 槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时 均为 IT14; 半精铣时，槽宽为 IT13 ，槽深为 IT14 。故可选用读数值 为 0.02mm 测量范围 0 150mm 的游标卡尺进行测量。2、确定

11、工序尺寸1、面的加工（所有面）完。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 机械工艺手册 表 2.3-21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2、孔的加工1.32mm.毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于 IT7 IT8 之间。查机械 工艺手册表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 31mm.2z=0.75mm扩孔： 31.75mm 2z=0.18mm铰：32H70.0192. 16 0 mm. 毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于 IT7 IT8 之间。查机

12、械 工艺手册表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 15mm.2z=0.85mm扩孔： 15.85mm2z=0.1mm铰： 16H70.0333. 10、 16 00.033 mm 的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9 之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔： 10mm反拉孔： 15mm2z=0.85mm扩孔： 15.85mm2z=0.10mm铰： 16H84.钻螺纹孔 M8毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔： 6.8mm2z=1.6mm攻螺纹： M8-6H5.钻 6mm 孔毛坯

13、为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表 2.3-8 确定工序尺寸及余量。 钻孔： 5.8mm2z=0.2精铰： 6H7（五）确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量 a P 、进给量 f 和切削速度 v。确定顺序应该是 aP 、f，再 确定 v。工序 1 切削用量及基本时间的确定铣 32mm 孔的端面。1 切削用量已知工件材料为 HT200 ，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10。 已知铣削宽度 ae =2.5mm ，铣削深度 a P =50mm 故机床选用 XA6132 卧式铣床。1.确定每齿进给量 f Z根据切削用量简明手册 所知， XA61

14、32 型卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等。 根据机械制造技术基础 ，表 5-144 查得每齿进给量 f Z =0.16 0.24mm/z 、现取 f Z =0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械制造技术基础 ，表 5-148 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=120min 。（表 5-149 ）3. 确定切削速度根据切削用量简明手册 所知，依据铣刀直径 d=60mm ，齿数 z=10，铣削宽度 a e =2.5mm，铣削深度 aP =50mm，耐用度 T=180min 时查取 V c 98mm/s，n=439r/m

15、in,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：d0ncVc =10001000Vc= 3.14 60 300 =56.52m/min实际进给量：vffc zc=nc z475zc 300=0.16mm/z104. 校验机床功率 根据切削用量简明手册 所知，铣削时的功率（单位kw）为 : 当fZ =0.16mm/z, a P =50mm,a e =2.5mm, Vf =490mm/s时由切削功率的修正系数 k mpc =1，则P cc = 3.5kw，Pct =0.8 k

16、w。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cmPcmPctP cm =7.5 0.8=6P cc = 3.5kw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：mnclfzim=2 (50 60) 10=0.46minm 300 0.16辅助工时 t=0.2 t m =0.1min工序 2 切削用量及基本时间的确定1切削用量本工序为铣 32mm孔和 16mm 孔在同一基准上的两个端面，所选刀具为 高速钢圆柱铣刀其直径为 d=60mm，齿数 z=8。已知铣削宽度 a e=2.5mm，铣削 深度 a P =85mm故机床选用 XA6132

17、 卧式铣床。1. 确定每次进给量 fZ根据机械制造技术基础 ，表5-144 查得每齿进给量 fz=0.20 0.30mm/z，现取 f z=0.20mm/z。2. 选择铣刀磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础 ，表 5-148 铣刀刀齿后刀面的最大 磨损量为 0.8mm，耐用度 T=120min 。（表 5-149）3. 确定切削速度和每齿进给量 f zc根据切削用量简明手册 所知，依据上述参数，查取 Vc 85mm/s， n=425r/min,V f =438mm/s。根 据 XA6132 型 立 式 铣 床 主 轴 转 速 表 查 取 ， nc=250r/min,V fc =400mm/s

18、。则实际切削：d0ncVc =1000Vc=3.14 60 250=47.1m/min1000实际进给量：vfc zc=ncz400zc= 250 8 =0.20mm/z4. 校验机床功率 根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数 k mpc =1， 则 Pcc= 2.5kw ，P ct =0.8 kw， Pcm =7.5P =P P cm cm ctPcm=7.50.8=6Pcc= 2.5kw 可知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：mnclfzi=2 (35 50 60) 8=0.725min250 0.20辅助工时 t=0.2 tm =0

19、.15min工序 3 切削用量及基本时间的确定铣 16mm 孔的端面齿数 z=8。已知铣削宽度 ae =2.5mm， 卧式铣床。1 切削用量 选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm ， 铣削深度 a P =35mm 故机床选用 XA6132表 5-144，查得每齿进给量 f Z =0.201. 确定每齿进给量 f Z 根据机械制造技术基础 ， 0.30mm/z、现取 f Z =0.20mm/z 。2. 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械制造技术基础 ，表 5-148 铣刀刀齿后刀面的最大磨损 量为 0.80mm，耐用度 T=120min 。zc3. 确定切削速度和每齿进给量 f 根据切削用量简明

20、手册 所知，依据上述参数，查取 Vc73mm/s， n=350r/min,V f =390mm/s。nc=150r/min,V fc =350mm/s。根据 XA6132 型立式铣床主轴转速表查取， 则实际切削：d0ncc =V10003.14 50 1501000=23.55m/min实际进给量：f zcvfnczf zc=0.23mm/z150 104. 校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数 k mpc =1，则 Pcc= 2.3kw，Pct =0.8 kw ，Pcm =7.5 可知机床功率能 够满足要求。2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间

21、为：mnci2 (15 30 20) 8=0.54min150 0.20辅助工时 t=0.2 t m =0.11min工序 4 切削用量及基本时间的确定1切削用量的确定本工序为车 27mm 的端面。所选刀具为后角 o120， 45 度车刀，选用 CA6140 车床。a: 粗加工切削用量的确定背吃刀量 ap 根据加工余量确定。由资料可知端面加工时一般可取：p =(2/33/4)ZZ 单 边 粗 加 工 余 量因此可取p =0.7Z即：ap =0.7*4=2.8 。钻孔时背吃刀量的选择同上，可取 ap =0.7Z=0.7*3=2.1进给量 f进给量 f 的选择主要受刀杆、刀片、工件及机床进给机构等

22、的强度、刚性的限制。实际生产中由查表确定。查表得：f = 0.4mm 。切削速度 vc车削端面时：刀量确定后由公式可就算得切削速度Cv计算公式为：v = v k 。 c = m xv yv v 。T ap v f v公式中的系数查表可得： Cv =189.8、T=360min 、m=0.2kv =0.7、 xv =0.15 yv =0.2 。则计算得：端面加工 vc = 42m/min 主轴转速 n=189.5r/min2 基本时间粗车 27端面 Tj1 =辅助工时 t=0.15minLifn=0.675 min工序 5 切削用量及基本时间的确定1切削用量的确定本工序为铣深 9.5mm, 宽

23、6mm 的槽。所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径 d=6mm ，z=10，已知铣削宽度 a e =3mm ，铣削深度 aP =9mm 故机床选用 XA6132 卧式铣床。1.确定每齿进给量 f Z 根据机械制造技术基础 ，表 5-144，用切槽铣刀加工铸铁，查得 每齿进给量 f Z =0.520.10mm/z、现取 f Z =0.52mm/z 。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械制造技术基础 ，表 5-148 用切槽铣刀加工铸铁，铣刀 刀齿后刀面的最大磨损量为 0.20mm，耐用度 T=60min 。3.确定切削速度和每齿进给量 f zc 根据切削用量简明手册 所知，依据铣刀直径 d=6mm ，

24、铣削宽 度 ae =3mm ，铣削深度 aP =9mm ，耐用度 T=60min 时查取 Vc98mm/s，n=439r/min,V f =490mm/s。则实际切削：Vc =d0nc1000Vc= 3.14 6 475 =8.49m/min1000实际进给量：vffczc=nczzc= 475 =0.16mm/zzc 300 104. 校验机床功率 据资料可知，切削功率的修正系数 k mpc =1，则 Pcc= 2.8kw ，Pct =0.8 kw ，可知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：mnclfzim=4 (27 6) 10=0.275min30

25、0 0.16 辅助工时 t =0.1min工序 6 的切削用量及基本时间的确定1 切削用量 本工序为钻 32mm 孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径 d=32mm ，使用 切削液1. 确定进给量 f 由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给， fz=0.20mm/r 。2. 选择钻头磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册 根据表 5-130 ，钻头后刀面最大磨 损量为 0.8mm，耐用度 T=50min 。3. 确定切削速度 V 根据切削用量简明手册 由表 5-132，=670MPa 的 HT200 的加工性为 5类，根据表 5-127，进给量 f=0.20mm/r ，由表 5-131 ， 可查得 V

26、=17m/min ，n=1082r/min 。根据 Z535 立式钻床说明书 选择主轴实际转速 .2 基本时间 钻 32mm 深 45mm 的通孔，基本时间为 25s 辅助工时 t=10s工序 7 的切削用量及基本时间的确定1 切削用量 本工序为钻、粗铰，精铰 16mm 的孔。铰刀选用 15.95 的标准高速钢铰 刀，铰孔扩削用量：1. 确定进给量 f按该表注释取较小进给量， 按Z525机床说明书，取 f=0.72 2. 确定切削速度 v 和转速 n根据表 10.4-3910.4-10 查出，取 V 表 =14.2, 切削速度的修正系数可按表kmv=1。apr15.81 153.89 ap 2

27、 0 0.104故 Kqpv =0.87故 V表 =14.20.87 1=12.35m/min1000v 表 1000 12.35N=248.6r /mind 015.81根据 Z525 机床说明书选择 n=275r/min. 这时实际的铰孔速度 V 为：d 0n15.81 275V=13.65 m / min10001000根据以上计算确定切削用量如下：钻孔：粗铰：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/mind0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min精铰：2 时间计算：d0=15.95mm, f=0.72

28、mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min1.钻孔基本工时：Tmlnfl l1 l 2nf式中， n=400,f=0.3,l=27.5mm,l 1=l2=5mm27.5 5 52. 粗铰基本工时：4000.31min0.3l 1=D d1 ctgkr (1 2)215.85 1515.85 15 ctg 45 (12) 1.75 2.75 2L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取 l1=3mm, l 2=4mm,Tm=27.5 3 4530 0.50.126min3. 精铰基本工时：l 1=D d1 ctgkr (1 2) 15.85 15.85 ctg 4

29、5 (1 2) 2.77 3.7722取 l1=4mm, l 2=2mm.l=27.5mm27.5 4 2Tm=0.185minm 275 0.7辅助工时 t=0.4 t m=0.3min工序 8,9,10 切削用量及基本时间的确定一、钻孔 10、反拉、扩、铰 16、孔口倒角1 切削用量加工条件为：工件材料为 HT200 。钻床选用 Z525 立式钻床。刀具选择： 选择高速钢麻花钻， do=10mm，钻头采用双头刃磨法。1. 钻孔切削用量2.6 3 所查切削手册 f 0.70 0.86mm/r l d 2610以 f 0.70mm / r ，按钻头强度选择 f 1.55mm / r 按机床强 度选择 f 0.63mm / r ， 最终决定 选择机床已有的进 给0.48mm / r 经校验 Ff 7085 Fmax 校验成功。2.钻头磨钝标准及寿命：后刀面最大磨损限度 （查切削手册）为 0.5 0.8mm，寿命T 60min