新摩擦套加工工艺规程及成型车刀设计说明书

1、摩擦套加工工艺规程编制及成形刀设计说明书0701034147 王远新2010/9/10 目 录1工艺规程设计21.1零件分析21.2确定生产类型21.3零件的毛坯21.4定位基准的选择21.4.1粗基准的选择21.4.2精基准的选择21.5零件加工工艺路线的拟定21.5.1加工方案21.5.2定位方案31.6安排工艺过程41.7工序设计41.7.1绘制工序图51.7.2确定工序尺寸51.8切削用量的选择51.9参考书目62成型车刀设计72.1前言72.2成型车刀设计与计算73 收获及心得体会11参考文献12摩擦套加工工艺规程编制及成形刀设计说明书第一部分摩擦套加工工艺规程1.1零件分析 角摩擦

2、套，结构简单明了，工艺性良好。表面粗糙度要求是Ra=0.8m，未标注形位公差及尺寸工差。有热处理要求：HRC3842，是一个加工要求中等的零件。但是端面的锐角70°不易于加工，故不妨选用成形刀进行加工。最后如何保证准确的角度是该零件加工和检验的一个重点。1.2确定生产类型1、 零件生产纲领：零件的年生产纲领是5000个。2、 确定生产类型：查冯之敬机械制造工程原理，清华大学出版社P309表74可确定该零件为中批生产类型。1.3确定毛坯根据零件的材料、生产类型、结构形状、尺寸大小、技术要求等因素，其毛坯选用棒料。查【宁传华机械制造技术课程设计指导，北京理工大学车板社，2009年8月】P

3、32表138 取棒料直径为36。1.4 定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大量报废，使生产无法正常进行。1.4.1 粗基准的选择在轴套类零件的加工中，应该以内孔的中心线做为基准，现选取24的内孔中心线做为粗基准。1.4.4 精基准的选择在精基准的选择过程中要考虑多方面的问题，主要是基准的重合问题。当设计基准与工序基准不能重合时，应进行换算，另外以后也要专门计算，现不做详述。1.5确定各加工表面的加工、定位以及加紧方案1.5.1加工方案：32外圆表面粗糙度要求

4、（Ra=0.8m），查【宁传华机械制造技术课程设计指导，北京理工大学车板社，2009年8月】P8表17，加工方案选取粗车半精车磨；24内孔表面粗糙度要求（Ra=0.8m），查【宁传华机械制造技术课程设计指导，北京理工大学车板社，2009年8月】P8表18，加工方案选取钻扩拉；70°的锐角表面粗糙度要求（Ra=0.8m），查【宁传华机械制造技术课程设计指导，北京理工大学车板社，2009年8月】P9表19，加工方案选取粗车半精车磨；另一端面粗糙度要求（Ra=0.8m），查【宁传华机械制造技术课程设计指导，北京理工大学车板社，2009年8月】P9表19，加工方案选取粗车半精车精车；情况如下

5、表：尺寸位置粗糙度要求加工路线32外圆表面Ra=0.8m粗车半精车磨24内孔表面Ra=0.8m钻扩拉70°的锐角Ra=0.8m粗车半精车磨锐角所在端面Ra=0.8m粗车半精车精车1.5.2定位方案为使得个表面之间有较好的相互位置精度和较好的加工连续性尽量在一次夹装下完成多个表面的加工。因此，首先以毛坯外圆定位加工好32外圆、24内孔、70°的锐角，并对32外圆、70°的锐角进行表面精加工，再以加工好的32外圆定位切断，并精加工非锐角断面，最后以加工好的32外圆定位拉24内孔表面。各表面加工、定位、加紧方案如下表：加工表面加工方案定位方案夹紧方案32外圆，70

6、76;的锐角粗车半精车毛坯外圆三爪卡盘夹紧 毛坯外圆24内孔钻扩毛坯外圆三爪卡盘夹紧 毛坯外圆32外圆和70°的锐角磨毛坯外圆三爪卡盘夹紧 毛坯外圆另一端面粗车半精车精车32外圆三爪卡盘夹紧 毛坯外圆24内孔拉32外圆专用夹具夹紧 32外圆1.6安排工艺过程该零件虽然结构简单，但对表面的粗糙度要求较多，故工艺较烦，可将加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。机械工艺加工工艺过程安排表如下：工序号工序加工内容设备名称夹具名称 00车端面，粗加工32外圆、24内孔、70°的锐角，并半精车32外圆、70°的锐角以CA6140查【机械制造技术基础课程设计】P75 表

7、3.1三爪卡盘01切断棒料24mm，粗车-半精车-精车切断端面CA6140查【机械制造技术基础课程设计】P75 表3.1三爪卡盘02钻-扩24的内孔Z3025盖板式钻磨03磨32外圆、70°的锐角M114W查【机械制造技术基础课程设计】P115表3.3404拉24内孔L720A查【机械制造技术基础课程设计】P112表3.3305检1.7、 工序设计1.7.1绘制工序图1.7.2、确定工序尺寸工序尺寸加工方案加工余量工序尺寸32外圆，70°的锐角粗车半精车磨削2.71.00.3（查【机械制造技术基础课程设计】P57/58表2.44/2.45/2/46）33.332.33224

8、内孔钻镗拉21.420.6（查【机械制造技术基础课程设计】P63/65/66表2.54/2.56/2.59）21.423.424非锐角端面粗车半精车精车2.11.30.621.920.6201.8、切削用量的选择 根据切削用量的选择原则，切削用量应根据工件的材料、刀具的材料、机床的功率、工艺系统的的刚度和加工精度的要求等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得高的生产率和低加工成本。 1、工序00 该工序内容为车端面，粗加工32外圆、70°的锐角，并半精车32外圆、70°的锐角。工步1是粗车端面B；工步2是用成形车刀粗车毛坯外圆及7

9、0°的锐角；工步3是半精车70°的锐角和外圆；（1） 被吃刀量 工步13的被吃刀量ap1，ap2 ap3 分别取为Z1、Z2、Z3、Z1=2mm Z2=2.7mm Z3=1mm （2） 切削速度本工序采用高速钢成形车刀。工步1/2的Vc1=30m/min，工步3的Vc3=50m/min（3） 工步一的切削速度为V1=30m/min，则有 nw=1000VD=1000x30x24=398.08(r/min)查机械制造技术课程设计指导p47将转速调整为400(r/min)工步二的切削速度为30 m/min，则有nw=1000VD=1000x30x32=298.56 (r/min

10、) 查机械制造技术课程设计指导p47将转速调整为320(r/min)工步三的切削速度为50m/min，则有nw=1000VD=1000x50x32=497.6(r/min)查机械制造技术课程设计指导p47将转速调整为500(r/min)2、 工序01 切断棒料24mm，粗车-半精车-精车切断端面，表面粗糙度达到Ra=0.8m。查【机械制造技术基础课程设计】P212表5.4得切断时有（1）进给量 f=0.08mm/r（2） 切削速度 V1=35m/min（3） nw=1000VD=1000x35x24=464.44(r/min) 查机械制造技术课程设计指导p47将转速调整为450(r/min)查

11、【机械制造技术基础课程设计】P210表5.1得加工断面时有（1） 进给量 f=0.2mm/r（2） 切削速度v=35 m/min（3） nw=1000VD=1000x35x24=464.44(r/min) 查机械制造技术课程设计指导p47将转速调整为450(r/min)3、 工序02本工序内容是钻-扩24的内孔。4、 工序03 本道工序主要内容是磨32外圆、70°的锐角，使圆外表面粗糙度达到Ra=0.8m。查【5】p66表4.6 （1）单吃面升量 f11=0.02mm/z （2）切削速度 v2=4m/min5、 工序04 本道工序主要内容拉24内孔，使圆孔内表面粗糙度达到Ra=0.8

12、m1.9 参考书目 : 【1】机械制造技术课程设计指导·宁传话·北京理工大学出版社·2009.8【2】机械制造工程原理（第2版）·冯之敬·清华大学出版社·2008.6【3】机械制造技术基础课程设计·易成湖·高等教育出版社·2009.3【4】工程材料及成型工艺基础·齐乐华·西北工业大学出版社·2008.7第二部分 成形刀设计2.1、前言成形刀是常用的非标准刀具之一，是用来在各种车床上加工内、外回转体成形表面的常用车刀，其刀刃形状是根据工件的廓形来设计计算确定的，因此，成型车刀属

13、于专用刀具。与普通车刀相比，成型车刀有着加工质量稳定、生成效率高刀具寿命长等优点，成型车刀经过精心设计、制造和正确安装调整，其加工的零件精度可达到IT8IT10级，粗糙度可达Ra2.510。由于成型车刀的设计、制造比较麻烦，因此，成型车刀一般用于成批或者大批生产中。按结构和形状成型车刀可分为平体成型车刀，棱体成型车刀，园体成型车。在这里我选用棱体成型车刀。2.2、成型车刀设计与计算原始条件：工件外圆 32，一段有70°锐角，长度2030mm，材料T10A。工件图如下：（1） 刀具材料:选用普通高速钢W18Cr4V整体制造。（2） 几何参数：查刀具课程设计指导书表3.5，取前角f=15

14、°，f=12°（3） 划出道具廓形（包括附加刃）计算图，根据附加刃的取法预切槽部分附加刃的主偏角Kr=20°，a=3mm，c=6mm，d=0.5mm。刀具廓形计算图如图所示，标出工件廓形及附加刃上各组成点19，如图所示将最接近工作轴线的切削刃作为基准点（图中的4点），计算出17各点处的计算半径rjx（为避免尺寸偏差对计算准确度的影响，故常采用计算尺寸，及计算半径、长度和角度）。计算半径式为 计算半径rjx=基本半径±半径公差2（“±"根据公差符号取） 计算长度ljx=基本长度±长度公差2（“±"根据公差符

15、号取） 计算角度jx=基本长度±角度公差2（“±”根据公差符号取） （4） 如图，半径公差、长度公差都为零，故 图中各点的计算半径为 rj1=242=12mm rj2= rj3=322=16mm rj5=asin8°=3*sin8°=0.4175mm rj6= rj7= rj3-0.5 tan20° =14.63mm 再以1点为基准点计算出个点的计算长度 lj3 =20mm（5） 计算切削刃总宽度Lj3,并检验LCdmin之值 LC=lj3+a+c+d=20+3+6+0.5=29.5 LC dmin =29.524=1.2262.5满足要求（6

16、） 确定刀具结构尺寸，如图所示 查刀具课程设计指导书p42表3.1得M=27.87-0.10 f=5 d=5±0.005 E=7.20+0.36 H=75 F=20 B=22（7） 用计算方法求出N-N剖面内刀具廓形上个点至4点（零点）所在后刀面的垂直距离Px，之后选择1点作为基准点，计算出刀具廓形上各点到该基准点的垂直距离Px，即为所求的刀具廓形深度(计算过程见下表) 廓形的组成点rjxAxPx=Axcos(f+f)Px=（Px-P1）±4（作为零点）00P0=0P0=-14.2611212P1=12*cos(12°+15°)=10.692P1=02、

17、31616P2=P3=14.256P2=3.566、714.6314.63P6=P7=13.035P6=2.34注：由于所给尺寸没有公差要求，故=0（8） 根据刀具课程设计指导书表3.8 ，由于没有公差要求，故各点的公差S都认为起为零。（9） 检验最小后角 3-6段切削刃与进给方向的夹角最小，因而这段切削刃上主后角最小，一般要求最小后角不小于2°3° （10）车刀廓形宽度lx即为相应的工件廓形的计算长度ljx，其数值为 l3=lj3=20mm（11）画出棱体成型车刀工作图和样板图 (一)（二）3.1收获及心得体会通过近半个月的机械制造工程课程设计，使我的知识水平和能力又得到

18、了更进一步的提高，自从题目布置以后，我们便开始进行初步的计算和设计，首先开始设计和计算工序尺寸和机械加工余量，进一步设计和绘制车床离合齿轮的零件图，接着设计和绘制夹具的装配图，通过近4天的绘制工作，不仅锻炼了我的绘图能力，而且也也大大提高了我绘图和分析的效率和速度，为我以后更好地走上工作岗位打下了良好的基础。零件图和刀具廓形图绘制完后，我们便开始了紧张而有序设计说明书编写工作和机械工艺过程卡片和工序卡片的填写，同时又在计算机上绘制了零件图和夹具体图，接下来的日子，我们团结协作，相互配合，大大提高了我们的工作效率，也使得我们能顺利地完成设计工作。半个月的机械制造工艺学课程设计转眼间就结束了，半个月以来我们虽然有点辛苦，但是收