毕业论文拨动顶尖座设计

1、序言机械制造工艺学课程设计是在我们学习了大学的技术基础课和 大专部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各 课程的一次深入的综合性链接，也是一次理论联系实际的训练。因此, 它在我们的学习生活中占有十分重要的地位。我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适 应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问的能力，为 今后参加祖国的现代化建设做出一些贡献。由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。第一章零件的分析(_)零件的作用拨动顶尖座是用于装夹多工位的钻削工具(二) 零件的工艺分析从零件图上可以看出，标有表而粗糙度符号的表而有平面、退刀槽、 内孔等，其中表面粗

2、糙度要求最高的是218h7对o62h6同轴度公差0. 005,表面粗糙度为0. 8um1、e 18mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：孔©18h7及其倒角，外圆d)62h6 4)71外圆及 其倒角，槽<1>6ox52、4)25mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：外圆(i)25h85, 4)6h8及其倒角，"63x2的槽3、4)71mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：孔6xg12h7,螺纹6xm54、巾62mm外圆为中心的加工表而这一组加工表面包括：键槽20x51191 热处理二淬火59-hrc.2©18h7対陆2 h 615|釉度

3、公差0005 5新料二 t10.£丄rl応曰第二章工艺规程设计(-)确定毛坯的制造形式零件材料为碳素工具钢。选用锻件 零件为小批量生产，零件的轮廓 尺寸不大，故可采用自市锻造成型，这对于提高生产率、保证加工质 量也是有利的。(二) 基面选择定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位元件相接触的点线 面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确， 合理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路 线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进行。1粗基准的选择对轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理。2精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设

4、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，使工序集屮来提高生产效率。除 此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案工序1：光端面工序 2：车外圆 4)62mm, 4)71mmo工序3：切槽4)60x5工序4：倒角c1工序5:控制总长50mm工序6:车外圆4)25mm 65mm工序7:切槽d)65mmx2工序:8钻孔4)18mni (不到尺寸)工序9粗较孔4)18mm工序10:钱孔4)18mm工序11：钻孔<h2mm(不到尺寸)工序12:粗较孔4)12mm工序13

5、:较孔4)12mm工序14：钻(1)4. 2 mm (不到尺寸)工序15：攻螺纹m5工序16：粗铳键槽工序17：精铳键槽工序18:终检(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨动顶尖座”零件材料为碳素工具钢毛坯重量为7kg,生产类型为 小批量生产，可采用锻造中的自由锻造。1 外圆表面(©65, ©71, <1)62, 4)25)毛坯加工表面长度为50mm,直接取其毛坯外圆表面直径为4>714), 25表面粗糙度值为32叭。4)65, 4>62表面粗糙度值为 0.8伽，粗车余量为l6mm,差工艺手册表2.3-2,精车余量为 0. 2mm,差工艺手册表

6、2. 3-3.2.内孔© 18和© 12的表面粗糙都值为0. 8um,查工艺手册表2. 3-8表2.3-12钻孔：©11mm扩孔：4)11. 9mm 2z二0. 75 mm较孔：4)12mm 2z二0. lmm钻孔：4)17mm扩孔：4 17. 75mm 2z=0. 75mm较孔：4 182z=0. 1mm3螺纹m5工艺手册表2. 320钻孔：4)4. 2mm攻丝 m5 p二0. 84.键槽工艺手册表2. 322长为20：粗铳后半精铳余量为1. 5mm宽为5：粗铳偏差为0.2mm0. 18mm深为3.2：半精铳偏差为0. 075mm 拨动顶尖座毛坯图55in(五)

7、 确定切削用量及基本工时工序1:车削端面，外圆1. 加工条件加工材料：碳素工具钢，6广736mp&加工要求：粗精车4)62mm端面及巾62mm、71mm外圆，表面粗糙度 值为3. 2 urn o粗精车4)25nun端面及4)25mmo 4)65mm外圆，表面粗糙度值为3. 2um 机床：ca6140卧式车床刀具：刀片材料为yt15,刀杆尺寸为16mmx25mm, k二90。、丫。二 15°、q。二8°、£二0 5mm。2、计算切削用量粗车4)62min端面(1) 确定端面最大加工余量：余量为2nini。(2) 进给量f：根据切削手册表1.4,当刀杆长度为1

8、6mmx25 mm, ap < 3mm 9以及工件直径为75 mm时。f = 0.50.1mm/ r按ca6140机床说明书取/ = 0.5mm/r（3）计算切削速度：按切削手册表127切削速度的计算公式为tmapxvf所以：c?42vf 二kv= x0. 87x0. 8 xi. 18x0. 89 xtn,apxvf yv6o02 xo.9015 x0.50350.97=47.4 m/min（4）确定机床主轴转速按机床说明书与201 /*/min相近的机床转速为200"min及250r/min , 现取250r/min ,实际切削速度为兀d n1000兀 x75x710-100

9、0=60.45 m/min（5）计算切削工时:按工艺手册表6.2-1取l二口1 +厶+ / 仝巴+2+3+5二47. 5 mm2 cl c2 32t =二0. 38mi n1 m fn 0.5x250半精车4）62 mm端面（1）背吃刀量：单边余量7=0. 5 mm（2）进给量：根据切削手册表1.6选用f=0. 75 /r（3）计算切削速度：根据切削手册表1.27尹 z87x0.8xl.18x0.89x0. 97=113. 94m/min4）确定主轴转速:1000vc如o100x113.9471x62.1=584. 03 r/min按机床选取n=710r/min,所以实际切削速度为7td ni

10、ooo71x75x7101066=167.29 m/min(5)计算切削工时:按工艺手册表62-1取l=号1+ 厶 + 人 + 厂¥+2+3+5=44. 5 mm：二0. 25min710x0.25粗车4)25 mm端面(1) 背吃刀量：单边余量z=0. 95 mm(2) 进给量：根据切削手册表1.6选用20.5 /r(3) 计算切削速度：根据切削手册表1.2787x0.8x 1.18x0. 89x0. 97=82. 93m/min4)确定主轴转速:1ooo 匕.切o100x82.93kx75二351. 995 r/min按机床选取n=400r/min ,所以实际切削速度为_7cdn

11、 .斤-'1000严篇叽94.2如(5)计算切削工时：按工艺手册表62-1取l二号打厶*厶+ 人二牛£+2+0+5二44. 5 mmt = =0. 22mi n1 m fn 400x0.5半精车g 25 mm端面(1) 背吃刀量：单边余量z=0. 05 mm（2）进给量：根据切削手册表1.6选用f二0.25 /r（3）计算切削速度：根据切削手册表1.27vf 二一°一好二孝x0.87x0.8x 1. 18x0. 89xtmapxvf yv 60°-2 x o.o5015 x 0.250350.97=163. 4m/min4）确定主轴转速:1000匕.切o1

12、00x163.4兀x75-693. 5 r/min按机床选取n=710 r/min,所以实际切削速度为儒二嚅吗67 加伽（5）计算切削工时:按工艺手册表6.2-1取l二d_dl +/ + / + / 二75_0 +2+0+5二44 5 mm2/1 /2 0322、粗车外圆*62 mm（1）背吃刀量：单边余量z=2. 04 mm（2）进给量：根据切削手册表1.4,选用f二0.4 /r.（3）计算切削速度：根据切削手册表127©"敲“严 x0-87x0.8x0. 89x0. 97=79. 46 m/min（4）确定主轴转速:looovy1000x79.467tx75-600 r

13、/min按机床选取n=710r/min ,所以实际切削速度为_ 7td n n 10007ix75x7101066= 167. 29 m/min(5) 检验机床功率：主切削力f(按切削手册表1.29所示f(=cf(a( fyrunfikf式中,6 二2795、0、y=0. 75>"二一° 15kmp( 、ob650 /nf7366500.75二 1. 01,所以尸二2795x2. 04 x o.5075 x 167.29"xi. 01x0. 89=1414. 6n切削消耗功率只为p广魚铲半帶册3. 9側由ca6140机床说明书可知,ca6140主电动机功率为

14、7. 8kw,当主轴 转速为710r/min时，主轴传递的最大功率为394kw,所以机床功率 足够，可以加工。(6) 校验进给系统强度：已知主切削率e二1414.6n,径向切削力尸卩 按切削手册表1. 29所示公式计算："f, = cfiffpv?pkfp式中 cf 二940、xp =0. 9> y=0. 6> 几二_0 3kmp/ 、obnf736)650丿(650 丿=1. &如05所以二940 x 2.04 °9 x o.506 x 167.29® xi.8x0. 5n二220. 88n而轴向切 fp = cfa>ffpv>k

15、f>式屮 cf =2880、兀尸=1.0、片=0. 5、“=0.4kmp=nrob736i.o1650 丿650=1. 132,17所以 ff二2880x2. 04x o.505 x 61.9-°41. 132x1. 17n=1106n取机床导轨与床之间的摩擦系数u二0. 1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为f二f/ + u(f.+ fj二 1106n+0. ix (1414.6+220. 88)=1269. 488n而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530n,(表切削手册1. 30)故机床进给系统可正常工作切削工时式中 1 二30、1=2. /2=0所以一nf

16、 260x0.5=0. 246min半精车外圆巾62 mm(4) 背吃刀量：单边余量z=0. 55 mm(5) 进给量：根据切削手册表16选用f二0.25 /r(6) 计算切削速度：根据切削手册表127册心兀。h x0. 87x0. 8x0. 89x0.97<17.48 ./.in(4) 确定主轴转速:10()()匕.勿o1000x117.48兀 x63.1r/min =592. 9 r/min按机床选取n=710 r/min,所以实际切削速度为7td n10007rx63.1x7101000=140. 675m/min(5) 切削工时t石需式中 *30、1=2. /2=0所以屮 “2

17、30 + 2需710x0.25二0.18min精车外圆©62 mm（1）背吃刀量：单边余量z=0. 05 mm（2）进给量：根据切削手册表1.6选用f二0.18 /r（3）计算切削速度：根据切削手册表12760s。.。兀。.加 x0. 87x0. 8x0. 89x0. 97=188. 8 脇in（4）确定主轴转速:=1000vc "s勿（）-= 1000xl88.8r/min=968 2r/m.n71x63按机床选取n=1120r/min,所以实际切削速度为7rd ntooo兀 x62.1x11201000=218. 39m/min式中1二30、所以年l5mln（5）切削工

18、时12、/2=0粗车外圆e 71 mm（1）背吃刀量：单边余量z=1.45mm（2）进给量;根据切削手册表1.4选用f=0.5 /r.（3）计算切削速度：见切削手册表1.2760。"；芯计 x° wo. 8x0. 89x0. 97二66.1 讪in（4）确定主轴转速:=1000vc "s勿（）-=1000x66.1 r/min=280.6r/min7ix75按机床选取n=320r/min,所以实际切削速度为7id n1000兀 x75x320""woo=75. 3m/min(5)切削工时所以式中 1二7、1=2. l2=07 + 2nf 320

19、x0.5=0.06min半精车外圆e 71 mm(1) 背吃刀量：单边余量z=0. 05 mm(2) 进给量：见切削手册表1. 6,选用f二0.15 /r(3) 计算切削速度：根据切削手册表1.27册 x。曲心尹 x0 87 x0. 8 x0. 89x0. 97=165. 2 m/min(4)确定主轴转速:=looov.：=1000x165.2 r/min=739. 5r/mintcx75按机床选取n-900r/min,所以实际切削速度为;7id n1000兀 x75x9001000=212. lm/min切削工时:所以炉式中口、启、/2=0nf 900x0.5=0. 02min粗车外圆巾25

20、 mm(1) 背吃刀量：单边余量z=24.45 mm,可11次切除(2) 进给量：根据切削手册表1.4选用f二0.5 /r（3）计算切削速度：切削手册表1.272426o02 x 24.45015 xo.5035x0. 87x0.8x0. 89x 0. 97=50. 54 m/min（4）确定主轴转速=3严:=1000x50.54 r/min=214. 5r/mintcx75按机床选取n=250r/min所以实际切削速度为7td niooo7tx75x250iooo=58. 9m/min（5）切削工时所以"i 广 12=i。nf 250x0.5二0.08min半精车外圆巾25 mm（

21、1）背吃刀量：单边余量z二0.55 mm（2）进给量：根据切削手册表1.6,选用f二0.25 /r（3）计算切削速度：切削手册表127册心嬴心尹 x 0 87 x 0. 8 x 0. 89 x 0. 97= 113. 9 伽n（4）确定主轴转速=looov.：=1000x113.9 r/m，n = 1389r/min7tx26.1按机床选取n=1400r/min,所以实际切削速度为ndn叮而571x26.1x1400iooo二114. 8m/min（5）切削工时:z式中匸8、厶二2、/2=0所以而翫028min粗午外圆© 65 mm(1) 背吃刀量：单边余量z二1. 9 mm,(2)

22、 进给量：根据切削手册表1.4选用f二0.5 /r(3) 计算切削速度：切削手册表1.27607轨计 x0-87x0-8x°-89x°- 97=74- 6looov(4) 确定主轴转速-1000x70.6 仙沪299. 6伽n7ix75按机床选取n=320r/rnin所以实际切削速度为 讦器喘汁75. 4航in切削工时式中1二8、12、/2=0所以nf 320x0.5二0.0625min半精车外圆2 65 mm(1) 背吃刀量：单边余量z=0. 55 mm(2) 进给量：根据切削手册表1.6,选用f=015 /r(3) 计算切削速度：切削手册表1.2760s。.5 兀。時

23、x0.87x0.8x0. 89x0. 97= 136. 4 饷 n（4）确定主轴转速ns1000匕.1000x136.4/ .弋第 7o / .切() 一r/min -boo. i z r/min兀 x66.l按机床选取n=710r/min ,所以实际切削速度为n 二乜二兀 x66.1x710 二 147 4m/min'10001000（5）切削工时:t訂斗讣1式中匸30、1=2. /2=0所以/ +厶+厶32nf 710x0.15二0. 3min钻孔4)18 mm莫氏圆锥2号，d=17,l=223,根据工艺手册表3. 1-6 3=30, 2 e二 118° , 2 二40&

24、#176; , (xf = 12o ,当 j.<20 mm,钻头后刀面磨损极 限值为0.8 mm,耐用度t=60min查切削手册。表2. 12(1) 背吃刀量：钻孔时込产口二二& 5 mm(2) 进给量:f 二(0. 35-0.43) x 0. 75= (0. 260. 32), f二0.3 /i查切削手册表2.7(3) 计算切削速度：v = gd(' 好tmapxvf yv式中兀广°，儿=°7，m=0. 2,灯=1.0, £加=0.88,k二1丄 k广i。k =0-87, v =0. 87查切削手册2.31 svi vxvlv所以kv二k

25、k k k k ki=lx088xllxlx0.87x085=0721 i* azly sv iv xv jlv60°2 x 8.5°x0.30-7xo. 72=10. 15 m/minlooov,-1000x10.15 r/min=19()r/min71x17根据z3025机床标准主轴转速，n=200r/min,实际转速为1000 =1°-68m/min_ 7cd n _ 7ixl7x200n-_'1000(4) 校验机床，查工艺手册转距t和切削功率“，计算 公式如下："g* 丁儿(kw)式中ct=q- 117, z广2.2,儿二0.8,加 k

26、mt kxr kt，kmt=l-11， kxt 二 lvbt=0- 87因此，总修正系数为k 11x0.87x1.0=0. 97 所以钻孔时转矩为t=0. 117xj72-2 x 03°8 x0 97n m=22 n m 切削功率为22x10.68. n 化n 二kw 二0.4 6kw匕n30x17z3025机床主轴的最大转矩几二196. 2 n 叫主电动机率p£ =2. 2kw 由于t<tl，pm<pa >故选择的切削刀量可用。最后所确定的切 削量为玄卩二8 mm, f二0. 3 /r, vc二 10. 68 m/min (n=200r/min ) 质本

27、时间二仁+ / +厶tm nf式中已知/m；=50 mm, /f =cosr + 3=17. 45, =3 mm, f=0. 3 /r, n-200 ?7min ,所以孔的基木时间：50 + 3 + 17.45 i “ 4- = 1. 7nnn扩d 18 nrni孔锥柄扩孔钻，莫氏锥度2号d=1775, l=228查工艺手册表3. 1-8, t=30min查切削手册。表2.12(1) 背吃刀量ap1775'17=0. 375 mmp 2(2) 进给量:f二06、07,按机床选取f=0. 63(3) 计算切削速度tmapxvf yvkv式中cv=ll 1，2厂° % 血二

28、76; 2,儿二° 5, m二0. 2,v 二1. 0, k =1. 0«aprk w所以kv 二 kf k k k 0« 88人7 kapr k加紛iq k他=088,鳥q)册"话 2谕inlooovy1000x17.01kx17.75厂/min -434 r/min根据z3025机床标准主轴转速，n二500min，实际转速为7id n100071x17.75x5()0iooo=27. 88m/min基本时间_d-a式中已知i =50 mm, cos化+ 2二2. 6, /?=4 mm, f=0. 63 /r,n=200r/min，所以孔的基本时间:二

29、 50 + 2.6 + 4 m 0.63x500较孔4)18 mm直柄机用较刀,l=182mm, d=18mm,查工艺手册表3. 1-16, t=40min 查切削手册。表2. 12背吃刀量% j*一门兀 二0. 125 mm2进给量:f=o. 651.4,按机床选取f二1.0 计算切削速度v = _ do1 t(1)(2)(3)mapxv式中cv=12 1,$ 血=° 2、儿=° 65, m=0. 4,=1. 0, k =° 66,qkkm k严 66 itll.lxl7.7504k =1.0,查切削手册表2.31 所以30-x0.375-x0.x°-

30、88=6-4m/min1000匕 1000x24.2 / .q /r/min -1 lo o r/min71x17.75/'根据z3025机床标准主轴转速，n二500厂/min,实际转速为基本时间d- j/，式中已知i =50 mm,厶= cos£,. + 2二2.2, /2=18 mm, f=0. 63n=200 r/min ,所以孔的基本吋间：50 + 2.2 + 181x200=0.35min钻4)12 mm孔莫式圆锥2号,d=ll,l=175,根据工艺手册表3. 1-10 3=30,2 4)=118° ,血二40,当dos20mm,钻头后刀面磨损极限值为0.

31、 8 mm, 耐用度t=60mino查切削手册。表2. 12（1）背吃刀量：钻孔时a厂土迎=5. 5 mm2（2）进给量：f= （0.25-0.31） x0. 75-0. 180.23, f二0. 2 /i查 切削手册表2.7（3）计算切削速度：v = c.do' kvtmapxvf yv式屮cv =4. 4, zv =0. 4, xv =0,儿=0. 7, m=0. 2, £八=1.0,=0.88,k 二11，v =1.0, k =0.87, v =0.87 查切削手册表 2.31sv vx、"1v所以kv二k km ks kt kx kj =1x0- 88x1-

32、 1x 1x0. 87x0.85二0. 724.4x110460°2x5.5°x0.2°-7x 0. 72=11. 24 m/minns1000匕.1000x11.24 / _qqc / 切（） 一r/min -ozo r/min71x1 1根据z3025机床标准主轴转速，n=315r/min,实际转速为-=10-89m/min基本时间式中已知w=42 mm, zf =cosr + 3=12. 13,厶二3n=315r/min ,所以孔的基木时间：mm, f二0. 2 /r,42 + 3 + 12.13 n ° f =二0. 9min50.2x315扩孔

33、© 12 mm锥柄扩孔钻，莫氏锥度2号，d二11.75, i尸228查工艺手册表(1) 背吃刀量ap 17,75-17=0. 375 mm(2) 进给量：f二0506,按机床选取f二0.5 /r(3) 计算切削速度一 c"tmapxvf yvkv式中cv二 11 h zv二° £ 血二° 2,儿二° 5，m二0. 2,=1. 0, £加-0- 88,kap=1.0, kw =1山kt二1°查切削手册表231 所以kv=ktit kapr 儘占&严 881 l.lxl 1.75043o°-2xo.3

34、75o-2xo.5°-5x0. 88=17. 01 m/minlooovy1000x17.01kx17.75r/min -460. 98 /-/min根据z3025机床标准主轴转速，n=500r/min,实际转速为7id n1000兀 xll75x500iooo二18.46m/min基本时间式中已知/ =42 mm,d zcosh + 2=26, /2=4 mm, f二0。5n=200r/min ,所以孔的基本时间:_42 + 2.6 + 4 m 0.5x500=0.193min较孔4)12 mm查切削手册。表2. 12ap背吃刀量ap= 121l75 二0 125 mm2(2)进给

35、量：f二0.651.4,按机床选取f=1.0 /r(3)计算切削速度v1 t,napxvfvvkv式中cv=12. 1, zv=° 3,兀广。.2,几=0. 65, m=0. 4,約=1.0, £朋=0. 66, kf二1°，查切削手册表231所以 如灯&m°66xo. 66=5. 78m/minv 二12.lx 12°414o°-2xo.125o-2xl0-65皿0空空仆e53.3仆n兀xl2根据z3025机床标准主轴转速，n二200"min,实际转速为_ 7td n _ 71x17.75x500 _n 匚力 /

36、1000n 一一-7. 54m/niin'1000基本时间式中已知i =42 mm,厶=cos匕+ 2二2. 6, /2 = 18 mm, f=0. 63 /r ,n=200 r/min ,所以孔的基本时间：42 + 2.6 + 18o 1 o f 二二0. 313min1x200钻孔d)4.8mmm5螺纹莫氏圆锥2号,d=4. 8, l=133,根据工艺手册表3. 1-10 3=28, 2 4)=118° , v二40,当d0<20 mm,钻头后刀面磨损极限值为0.8mm,耐用度t二20min。查切削手册。表2. 12(1) 背吃刀量：钻孔时ap = 3卫 二2.25

37、 mm2(2) 进给量:f= (0. 140. 18) x0. 50=0. 070. 09, f=0. 08 /i查 切削手册表2.7(3) 计算切削速度：v = c. d»' kv t,napxvf yv式屮cv=4- 4> zv=0-xv =0> yv=0-7, m=0-2, kt =-0, km =0.88, k二11, k广1°，k二°87，ki =0- 87查切削手册'表231svlvx vlv所以kv二k km ks kt kx k=lx088xl lxixo. 87xo. 85=0. 724.4 x 4.8°42o02 x 2.25° x o-o807xo. 72=3. 78m/min1000性如01000x3.78兀 x4.8r/min -250. 8 r/min根据z3025机床标准主轴转速，n=250r/min,实际转速为7rd niooo兀 x48x250&q