机械制造课程设计设计说明书

1、绪论本文是有关推动架工艺步骤的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造 技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关 知识对零件进行加工工艺规程的设计，根据零件加工要求制定出可行的工 艺路线，以确保零件的加工质量。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构屮的小零件，其主要作用是 把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕英轴心线摆动，同 时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械 加工工艺过程时要通过查表法准确的确眾各表面的总余量及余量公差，合 理选择机床加t设备以及相应的加t刀具，进给量，切削速度、功率，扭 矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。第1章引

2、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來越高的 要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，山于零件的生产类型、形状、尺寸利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 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，-步一步地把零件加工出來。1.1机械加工工艺规程制订1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包

3、括原材料的运输、保管于准备, 产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、 检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务筹。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坏的形状、尺寸、相对位 置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及 走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机 械加工工艺规程的主要作用如下：1 .机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和 毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业 计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2. 机械加

4、工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可 以制泄进度计划，实现优质高产和低消耗。3. 机械加丁工艺规程是新建t厂的基本技术文件。根据它和生产纲领， 才能确定所须机床的种类和数屋，工厂的面积，机床的平面布置，各部门 的安排。1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。 对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机 床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，川于直接指导生产，用于人批量生产 的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制

5、订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的 生产纲领。2. 毛坏图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坏图，了解毛坯余量，结 构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的 加工装夹部位及方法。3. 车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规 格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造 性能等。4. 各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术 等。第2章零件的分析2. 1零件的作用据资料所示，可知该零件是b6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给 机构的

6、中小零件，（p32mm孔用来安装t作台进给丝杠轴，靠近q）32mm孔 左端处一棘轮，在棘轮上方即（pl6mm孔装一棘爪，（pl6mm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（p32mm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。2. 2零件的工艺分析推动架共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下:2. 2.1以2 32为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：45、60、"16孔2. 2.2是4）16孔为中心的一组加工表这一组加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、m8孔经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将4）3

7、2孔和g16作 为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加丁面。第3章工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为ht200,考虑零件受冲击不人，零件结构又比较简单，故选 择铸件毛坯。根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重 量约为0.72kg。生产类型为屮小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由 于q)32mm的孔需要铸造出來，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。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级ct为810级，加

8、工余 量等级ma为g级，故ct=10级，ma为g级。农3.1用杏表法确定各加匚表而的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加丁余量 数值说明(p27的端面92h4.0顶面降一级，单侧加工(pl6的孔(pl6h3.0底面，孔降一级，双侧加工(p50的外圆端面45g2.5双侧加工(取下行值)(p32的孔(p32h3.0孔降级，双侧加t(p35的两端面20g2.5双侧加工(取下行值)(pl6的孔(pl6h3.0孔降一级，双侧加工表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如卜表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差ct(p27的端面924.0963.2(pl6的孔(pl66(pl02. 2(p50的外圆

9、端血455502.8(p32的孔(p326.0(p262.6(p35的两端而205252.4(pl6的孔<pl66(pl02.2图3.1所示为本零件的毛坯图42?-4 -4- 425±15图3.1零件毛坯图3. 2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的垂耍工作z-o基面选择得正确与合理 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中冋问 题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工 表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗 基准。3.2.2精

10、基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一，先选择（1）32孔和 "16孔作为基准.3.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点，应当是使零件的儿何形状、尺寸精度及位置 精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑 采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之 外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺路线方案一工序一备毛坏工序二热处理工序三 铳面a、b、c （见工艺卡片）工序四铳面e、f （见工艺卡片）工序五扩孔4 32,孔口倒角工序六车端面，钻孔4）10,车孔4）16,孔口倒幷工序七 钻扩饺1）16孔工序八钻孔2

11、6,铠孔工序九 钻m8底孔©6.6,攻m8孔工序十铳槽6x1、6x9 工序十一检查工序十二入库3.3.2 工艺路线方案二工序一备毛坯工序二热处理工序三铳而a、b、c （见t艺卡片）工序四铳面e、f （见工艺卡片）工序五扩孔"32,孔口倒角工序六 车端面，钻孔©10,车孔4）16,孔口倒角工序七铳槽6x1、6x9工序八钻扩较4）16孔工序九钻孔（1）6,辛忽孔工序十 钻m8底孔2 6.6,攻m8孔工序十一检查工序十二入库3.3.3工艺路线分析比较工艺路线一与t艺路线二的差别在于对e 16销孔和铳槽6x1、6x9的 加工安排的不同，工艺路线一将"16俏孔基准

12、，加工槽6x1、6x9,准统一, 能很好的保证槽6x1、6x9的精度要求，所以此次设计依据工艺路线一來开 展设计。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定推动架，零件材料为ht200,生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加丁路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、t序 尺寸及毛坯尺寸如下：3. 4.1内孔和外圆的加工余量及公差查机械制造丁艺设计简明手册（以下称丁艺手册）表2.22. 5,取"32内孔单边加工余量为2.3.4.2铳削加工余量为：粗铳1. 5 mm精铳0. 5mm3.4. 3其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计 算最大

13、、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。3. 5确立切削用量及基本工时3.5.1工序三 铳面a、b、c （见工艺卡片）3.5. 1. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：xa6132卧式铳床刀具：高速钢圆柱铳刀，深度ap<=3,故据切削用量简明手册（后简 称切削手册）取刀具直径d。二60mm。3.5. 1.2.切削用量铳削深度 因为切削量不大,故可以选择apl=1.8mm, 0. 2mm,二 次走刀即可完成所需尺寸。每齿进给量 机床功率为7. 5kw。查切削手册f=0. 140. 24mm/zo 由于是对称铳，选较小量f二0.14 mm/zo查后刀面最大磨损及寿命查切削手册

14、表3. 7,后刀面最大磨损为l.（p1.5mm。查切削手册表3.8,寿命t=180min计算切削速度按切削手册，查得 vc = 98mm/s , n=439r/min, vr=490mm/s据xa62铳床参数，选择nc=475r/min, vfc=475mm/s,则实际切削vc=3. 14*60*475/1000二119. 3m/min,实际进给量为 f2c=vfc/ncz=475/(300*10) =0. 16mm/z0校验机床功率 查切削手册pcc=2. 3kw,而机床所能提供功率为 pcm>pcco故校验合格。最终确定 api=l. 8mm, ap2=0. 2mm nc=475r/

15、min, vfc=475mm/s,v c=119. 3m/min, fz=0. 16mm/z。计算基本工时tm=2xl/ n*f产2x(100+60)/475x0. 16=4. 2mino3. 5.2工序四铳面e、f（见工艺卡片）3.5.2. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：xa6132卧式铳床刀具：高速钢圆柱铳刀，深度ap<=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=60mmo3. 5. 2. 2.切削用量铳削深度 因为切削量不大，故可以选择apl=l. 8mm, 2=0. 2mm,二 次走刀即可完成所需尺寸。每齿进给量 机床功率为7. 5kw。查切削手册

16、f二01o. 24mm/zo由于是对称铳，选较小量f=0. 14 mm/zo查后刀面最人磨损及寿命查切削手册表3. 7,后刀面最大齋损为l01.5mm。查切削手册表3.8,寿命t=180min计算切削速度按切削手册，查得 vc = 98mm/s ,n=439r/min, vf=490mm/s据xa62铳床参数，选择nc=475r/min, vfc=475mm/s,则实际切削vc=3. 14*60*475/1000=119. 3m/min,实际进给量为 fzc=vfc/ncz=475/(300*10)=0. 16mni/zo校验机床功率 查切削手册pcc=2. 3kw,而机床所能提供功率为pcm

17、>pcco故校验合格。最终确定 api=l. 8mm, ap2=0.加m nc=475r/min, vfc=475mm/s,v c=119. 3m/min, fz=0. 16mm/z。计算基本工时tm=2xl/ n*fz=2x (50+35+60)/475x0. 16=3. 8mino3.5.3 工序五 扩孔(1)32,孔口倒角3.5.3. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：c6116车床。刀具：扩孔麻花钻，倒角车刀.3. 5.3.2车切削用量查切削手册f =0.70-o.s6mm/r % =4%? = 1.25 <3 所以，f = 0.70m/?/ r按钻头强度选择f

18、 = .55mm/r 按机床强度选择f = q.63mm/r最终决定选择机床已有的进给量f = 0.48mm/r 经校验 ff = 7085 < fmax 校验成功。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. 50. 8mm,寿命t = 60min.切削速度查切削手册vc =10mm/r 修正系数knr =1.0 kmv =1.0心=1.0kxv = 1.5 k、= 1.0 kapv = 10 故 vc = 15mm / r。looov心=加()= 100015 =530.7r/min34x9查切削手册机床实际转速为=452r/min故实际的切削速度匕.= 12.77mm/

19、r° 1000校验扭矩功率mc =73n加 mm = 144.2nm所以 m c < m mp =1.7 - 2.0kw < pe故满足条件，校验成立。3. 5. 3. 3计算工时=2x=2x40 + 10452x0.7=0.3 min3.5.4工序六 车端面,钻孔4）10,车孔4）16,孔口倒角3. 5.4. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：ca6140车床。刀具：选择高速钢麻花钻钻头，d0=（1）1 omni，钻头采用双头刃磨法，后角 5=120。, 45 度车刀。3.5.4. 2.钻孔切削用量查切削于册f = 0.70 - 0.86/im/r % =

20、?%（）= 2.6 <3 所以，f = 0.70mm / r按钻头强度选择f = l.55mm/r 按机床强度选择f = 0.63mm/r最终决定选择机床己有的进给量/= 0.48mm/rff = 7085 < fmax 校验成功。钻头磨饨标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0. 50. 8mm,寿命t切削速度查切削手册vt. = 10mm/r修正系数= 1.0 kmv = 1.0经校验=60 min.心=1-0looov加o1000x153.14x9=530.7r/min查切削手册机床实际转速为n（. =452r/min故实际的切削速度叫= = 12.77m/n/r c

21、1000校验扭矩功率mc = 13nm mm = 144.2m? 所以 mc < mtllp<2叭5 故满足条件，校验成立。2. 5.4. 3计算工时l + 1 _ 26 + 10452x0.7=0.14 minkxv = 1.5 klv = 1.0 kapv = 10 故 vc = 15/nm/r o3.5.5工序七钻扩较4 16孔2.5.5. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床:z5215a摇臂钻床刀具：选择咼速钢麻花钻钻头，e 14咼速钢麻花钻、©15.8咼速钢扩孔 钻、4 16高速钢标准较刀，钻头采用双头刃磨法，后角a°=120。o3.5.5.

22、 2.切削用量查切削于册f = 0.700.86加加/厂 % = 2%6 = 1.25<3所以，f - 0.10mm/ 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量f=0asmm/r 经校验ff = 7085 < fmax 校验成功。钻头磨钝标准及寿命后刀面最犬磨损限度（查切削手册）为0.50. 8mm,寿命t = 60min. 切削速度查切削手册vc =l0mm/r修正系数kn/ =1.0 kmv =1.0心=1.0kxv = 1.5 kv = 1.0 kapv = 10 故 vc = 5mm/ r o1000v亿

23、=切0°°°小=530”mm3-14x9查切削手册机床实际转速为nc=452r/min故实际的切削速度霭“9沁校验扭矩功率mc t3nm mm = l44.2nm所以 mc < mmp =1.7 - 2.0kw < pe故满足条件，校验成立。3. 5.5. 3计算工时452x0.7=0.26 min3.5.6工序八钻孔（l）6,辛忽孔3.5.6. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：z5215a摇臂钻床刀具：选择高速钢麻花钻钻头，"6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法,后角 «o=120o o3. 5. 6. 2.切削用量查

24、切削手册/ =0.70-0.86mm/r%=% = 1.33<3所以，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量f = 0.48mm / r 经校验ff = 7085 < fmax 校验成功。钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削珊）为0. 50. 8mm,寿命t = 60min . 切削速度查切削于册v(. = 10mm/r修正系数= 1.0 kmv = 1.0 klv = 1.0kxv = 1.5 kiv = 1.() kapv = 10 故 vc = 15mm/ r olooov切（

25、）1000x153.14x9=530.7厂/min查切削手册机床实际转速为n(. =452r/min故实际的切削速度vc =也仏=8.5 mmlrc 1000校验扭矩功率me = 73nm mm = 44.2nm 所以 mc < mmp< = 1.72.0kw < pe故满足条件,校验成立。3. 5.6. 3计算工时l + 1 _ 10 + 10452x0.7=0.06 min3.5.7工序九 钻m8底孔4)6.6,攻m8孔3.5.7. 1.加工条件工件材料：ht200,铸造。机床：z5215a摇臂钻床刀具：选择高速钢麻花钻钻头，*6.6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨 法，后

26、角a o=120o o3.5.7. 2.切削用量查切削手册f = 0.70 - q.86mm/r= 1.39 < 3 所以,f = 0.10mm/ r按钻头强度选择f = 55mmlr按机床强度选择f = 0.63mm/r最终决定选择机床已有的进给量f = oasmm / r 经校验ff = 7085 < fmax 校验成功。钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50. 8mm,寿命卩= 60min 切削速度查切削于册vc =10mm/r修正系数=1.0 kmv =1.0心=1.0kxv = 1.5 kv = 1.0 kapv = 10 故 vc = 5mm/ r

27、 o1ooov 1000x15-.nr = 530.7厂/min切 o3.14x9查切削手册机床实际转速为=452r/min故实际的切削速度冬=空匹=9.36加加仃c 1000校验扭矩功率mc t3nm mm = l44.2nm所以 mc < mmpc =1.7 - 2.0加v pe故满足条件，校验成立。3. 5.7. 3计算钻工时=0.06 min3. 5.8 工序十铳槽6x1、6x925&1加t条件工件材料：ht200,铸造。机床:x62a卧式铳床刀具：高速钢圆柱铳刀，深度ap<=3,故据切削用量简明手册（后简 称切削手册）取刀具直径dgmmo3. 5&2切削用

28、量铳削深度6x9槽，因为切削量不大，故可以选择a=3mm, 3次走刀即可完成所需尺寸。6x1槽，因为切削量不大，故可以选择aplmin, 1次走 刀即可完成所需尺寸。每齿进给量 机床功率为7. 5騙。查切削手册f二0. 140. 24mm/zo 由于是对称铳,选较小量f二0.14 mm/zo查后刀面最人磨损及寿命查切削手册表3. 7,后刀面最大磨损为l0l5mm。査切削手册表3.8,寿命t=180min计算切削速度按切削手册，查得叽=98mm/s , n=439r/min, vf=490mm/s据xa62铳床参数，选择n =475r/min, vfc=475mm/s,则实际切削 vc=3. 1

29、4*6*475/1000=8. 49m/min,实际进给量为 f/ve/ncz二475/(300*10)=0. 16mm/z。校验机床功率查切削手册pcc=2.3kw,而机床所能提供功率为 pcm>pcco故校验合格。最终确定 ap=3mm, nc=475r/niin, vfc=475mm/s, v c=8. 49m/min,仇二0 16mm/z。3. 5&3计算基木工时tm=4xl/ n*f二4x (27+6)/475x0. 16二 1. 73mino第4章夹具设计经过与老师协商，决定设计铳槽6x1、6x9铳床夹具工序的工装夹具。4. 1铳槽6x1、6x9铳床夹具4.1.1问题

30、的提出在给定的零件屮，对本序加工的主要考虑m18xl5螺纹孔的位置相关 尺寸。4. 1.2夹具设计4. 1.2. 1定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔4 32和孔4)32为定位基 准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 4. 1.2.2切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力:fi =c,kl.ffyd =6ooxl.oxo,207 xll1 =1980n扭矩t = ctdfytkt = 0.305x 1108 xl.0 = 0.207x 10"n m卡紧力为f二巩厂门.n取系数 sl = l. 5 s2=s3=s4=1. 1则实际卡紧力为 f'二s1*s2*s3*s4*f=24. in使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可 指定可靠的卡紧力。4. 1.2.3定位误差分析由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。4. 1.2.4夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。结论根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在不设计屮制定的工艺规程是 比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术 条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使 其有良好的t