机械制造工艺学转向臂工艺规程设计和工序卡片精

1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 题 目： 转向臂零件的工艺规程设计指导教师： 职称: 职称:20*年1月4日中北大学课程设计任务书学期学 院： 专 业： 学 生 姓 名：学 号：课程设计题目： 起 迄 日 期：20*年1月4日20*年1月23日课程设计地点： 指 导 教 师：系 主 任：下达任务书日期: 20* 年1月 4日课 程 设 计 任 务 书目 录一、 生产类型的确定. 6二、 零件的分析. 61、零件的作用 . 62、零件的工艺分析 . 6三、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图. 61、求最大轮廓尺寸 . 72、选取公差等级CT. 73、求

2、铸件尺寸公差 . 74、求机械加工余量等级 . 75、求RMA（要求的机械加工余量）. 76、求毛坯基本尺寸 . 77、画毛坯图（见A3图纸） . 8四、工艺路线拟定. 81、定位基准的选择 . 82、拟定加工方法和加工方案 . 8五、选择加工设备及刀具、夹具、量具. 91、选择加工设备与工艺设备 . 92、确定工序尺寸 . 10六、确定切削用量及基本时间 . 111、工序号02：. 112、工序号03：. 133、工序号04：. 144、工序号05：. 165、工序号06：. 176、工序号07：. 18七、心得体会. 19八、参考文献. 19谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，

3、我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸（零件图、毛坯图、夹具装配图、机械加工工艺过程综合卡）。需要压缩包的朋友请联系QQ客服：1459919609。下载后我可以将压缩包免费送给你。需要其他设计题目直接联系！一、 生产类型的确定由原始资料可知是中批量生产类型。二、 零件的分析1、零件的作用据资料所示，该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使用，从而达到控制转向轮的转向角度。2、零件的工艺分析由零件图可知：16、9.3的孔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：21、 以16mm孔的中心线加工表面这一组加工表面包括：铣26mm单侧端面、钻16mm的孔

4、、倒角1×45°、钻8.5mm的孔。22、 以9.3mm孔的中心线加工表面这一组加工表面包括：铣20mm两端面、钻9.3mm的孔、锪16mm的沉头。概括：由于16、9.3的孔中心线位置精度不高，又16mm内孔的精度比9.3mm内孔的精度较高。所以由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。三、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为可锻铸铁（KT35-10）,中批量生产。按机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节可确定：1、

5、求最大轮廓尺寸长133.5mm、宽48.9mm、高49.15mm故最大轮廓尺寸为133.5mm。2、选取公差等级CT由表5-1，铸造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁，得CT范围812级。取为10级。3、求铸件尺寸公差根据加工表面的基本尺寸和逐渐公差等级CT=10级，查表5-3得：公差带相对于基本尺寸对称分布。4、求机械加工余量等级查表5-5，得机械加工余量等级范围为EG，取为F级。5、求RMA（要求的机械加工余量）对所有加工表面取同一个数值，由表5-4查最大轮廓尺寸为133.5mm，机械加工余量等级为F级，得RMA数值为1.5mm。6、求毛坯基本尺寸依零件图可知：16、9.3、8.5孔径较小

6、，铸成实心。 A面属单侧加工，由式（5-1）得R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mmB、C面属两侧加工，由式（5-2）得R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm根据数据可得：转向臂铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表（3-1）表（3-1）7、画毛坯图（见A3图纸）四、工艺路线拟定1、定位基准的选择粗基准：为保证工件重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。为互为基准，以20mm端面为粗基准。即B、C面。精基准：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

7、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。为使两孔互为基准，选16的孔作为精基准。2、拟定加工方法和加工方案21、工艺路线：、铣16mm孔的端面，即26mm圆柱A面、铣9.3mm孔的两端面，即20mm圆柱B、C面、钻、扩、粗铰、精铰孔16mm，倒角1×45°、钻8.5mm孔、钻9.3mm孔、刮平B、C面16mm，两端入体1mm22、确定工艺过程方案见下表（4-1）表（4-1）五、选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线

8、，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.1、选择加工设备与工艺设备11、选择机床，根据不同的工序选择机床工序号02：铣26mm圆柱A面。因为工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。工序号03：铣20mm圆柱B、C面。因为互为基准，工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X62卧铣铣床。工序号04：钻、扩、粗铰、精铰孔16mm，倒角1×45°。选用Z535立式钻床。工序号05、06：钻孔8.5mm、9.3mm。由于内孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性钻通孔达到加工要求。故选Z525立式钻床。工序号07：

9、刮平B、C面16mm，两端入体1mm。粗糙度要求不高，宜采用Z525立式钻床。12、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。专用夹具见附图。13、选择刀具，根据不同的工序选择刀具、铣刀：根据资料查表5-103：选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm。查金属机械加工手册表14-64，得铣刀几何参数：Kr=60°，=1215°、钻、扩、粗、精铰孔16mm，倒角1×45°。选用麻花钻等专用刀具。刮平面16mm，选用专用锪刀。14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。根据零件的

10、表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：、选择加工面的量具根据资料：查表5-108得，用分度值为0.02mm的三用游标长尺测量，测量范围0mm150mm，公称规格为150×0.02。、选择加工孔的量具根据资料：由于孔的加工精度要求不同，分别有IT7-IT8、IT12-IT13、大于IT13。所以选择分度值0.01mm，测量范围分别为25mm50mm、25mm50mm、5mm30mm的内径千分尺。2、确定工序尺寸21、面的加工（所有面）、A面：根据加工长度为34.9mm，毛坯余量为2.9mm。查表5-49：单侧加工的量为1.9mm。经粗加工后的加工余量为1.0mm，再加

11、工的量为1.0mm即可。、B、C面：根据加工长度为30.3mm，毛坯余量为4.3mm。查表5-49：两侧加工的量为1.65mm。经粗加工后的加工余量为1.0mm，两侧再加工的量为0.5mm即可。22、孔的加工、16mm的孔毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于IT7-IT8之间。查表5-15、5-42得：钻孔：15mm 2Z=0.95mm扩孔：15.85mm 2Z=0.1mm粗铰：15.95mm 2Z=0.05mm精铰：16mm、8.5mm的孔毛坯为实心，孔内粗糙度要求介于IT12-IT13之间。查表5-15得：钻孔8.5mm即可。、9.3mm的孔毛坯为实心，孔内粗糙度要求大于IT13。查表5-15得

12、： 钻孔9.3mm即可。六、确定切削用量及基本时间1、工序号02：本工序为铣26mm端面。已知工件材料为可锻铸铁（KT35-10），选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=26mm。铣削深度a=2.9mm，选用机床X62卧式铣床。、确定每齿进给量f根据已知资料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。查表5-146ePZ得：硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.20.29mm/z。取f=0.2、选择铣刀磨损标准及耐用度查表5-148得：铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min、确定切

13、削速度Vc和每齿进给量f根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min查表2-17.有Cv=548、qv=0.22、xv=0.17、yv=0.32、uv=0.22、pv=0、m=0.33、kv=1.0则由表2-17的公式算得Vc=173.930 m/minnc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=12.5r/sV=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s工作

14、台每分钟进给量为fM=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，选fM=118 mm/min则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z、检查机床功率根据资料所知：f=0.197mm、cF=491、 xF=1.0、yF=0.75、uF=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、qF=1.3、wF=0.2、KMF=1.0计算F=135.5 NP=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW可知机床功率能够满足要求、基本时间查表2-28：(d对称铣削)T

15、j=(l+l1+l2)/ fMKr=60°<90° 且式中l=26mm、l1=17mm、l2=2mm、fM=118 mm/minTj=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取Tj=23s 单侧走刀2次：Tj=2×23=46s ZZZePZZZZePCCCZZ2、工序号03：本工序为铣20mm端面。已知工件材料为可锻铸铁（KT35-10），选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80mm,齿数Z=10mm，Kr=60°。且已知铣削宽度a=20mm。铣削深度a=2.15mm，选用机床X62卧式铣床。、确定每齿进给量f根据已知资

16、料所知：X62卧式铣床功率为7.5KW。查表5-146得：硬质合金牌号YG8的每齿进给量为0.20.29mm/z。取f=0.2、选择铣刀磨损标准及耐用度查表5-148得：铣刀后刀面的最大磨损量为1.5mm。 铣刀直径d=80mm、耐用度T=180 min、确定切削速度Vc和每齿进给量f根据资料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min查表2-17.有Cv=548、qv=0.22、xv=0.17、yv=0.32、uv=0.22、pv=0、m=0.33、kv=1.0则由表2-17的公式算得Vc=194.37

17、9 m/minnc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=12.5r/sV=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s工作台每分钟进给量为fM=0.20×10×60=120 mm/min 查表5-76，选fM=118 mm/min则实际的每齿进给量f=118/10×60=0.197 mm/z、检查机床功率根据资料所知：f=0.197mm、cF=491、 xF=1.0、yF=0.75、uF=1.1、Z=10、a=20mm、a

18、=2.15mm、d=80mm、n=750 r/min、qF=1.3、wF=0.2、KMF=1.0计算F=75.4 NP=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW ePZZZZePZZZZePCCC可知机床功率能够满足要求、基本时间（两端加工）查表2-28：(d对称铣削)Tj=2(l+l1+l2)/ fMKr=60°<90° 且式中l=20mm、l1=13mm、l2=2mm、fM=118 mm/minTj=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取Tj=36 s 每端走刀2次：Tj=2×36=72

19、s3、工序号04：本工序为钻16mm深32mm的孔。包括：钻、扩、粗铰、精铰孔、倒角1×45°。根据资料选用Z535立式钻床加工，选标准高速钢直柄机用铰刀：r0=0、0=15°、Kr=45°。、钻孔：确定进给量f因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-127得：f=0.610.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130：钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=15mm、则T=60min。确定切削速度V查表2-13得：Cv=16.4、zv=0.22、xv=0、yv=0.4、m=0.125、取

20、kv=1.0 且d=15mm a=7.5mm按公式计算：Vc =22.061 m/minnc=22.061×1000/3.14×15=468.4 r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=400 r/min=6.67 r/s则V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s钻孔基本时间Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=32mm、取l1= l2=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s则Tj=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取Tj=9sZZP、扩孔：确定进给量f因为深度为32mm较大，

21、宜采用自动进给。查表5-128得：f=0.91.1 mm/r 由表5-66取得f=0.96 mm/r选择扩孔钻磨损标准及耐用度查表5-130：扩孔钻后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=15mm、则T=30min。确定切削速度V查表2-13得：Cv=27.9、zv=0.2、xv=0.1、yv=0.4、m=0.125、取kv=1.0 且d=15.85mm a=0.425mm按公式计算：Vc =34.964 m/minnc=34.964×1000/3.14×15.85=702.5 r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=750 r/min=12.5 r

22、/s则V=3.14×15.85×12.5/1000=0.622 m/s钻孔基本时间Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=32mm、取l1= 2mm、l2=3mm,f=0.96 mm/r、n=12.5r/s则Tj=（32+2+3）/0.96×12.5=3.1 s 取Tj=4s、粗铰：确定进给量f因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-129得：f=1.53.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r选择铰刀磨损标准及耐用度查表5-130：铰刀后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=15mm、则T=60min。确定切削速度V查表2-13得：Cv

23、=23.2、zv=0.2、xv=0.1、yv=0.5、m=0.3、取kv=1.0 且d=15.95mm a=0.05mm按公式计算：Vc =12.611 m/minnc=12.611×1000/3.14×15.95=251.8 r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速 PPn=275 r/min=4.58 r/s则V=3.14×15.95×4.58/1000=0.229 m/s钻孔基本时间Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=32mm、l1= 2mm、查表2-27取l2=13mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s则Tj=（32

24、+2+13）/1.60×4.58=6.4 s 取Tj=7s、精铰：确定进给量f因为深度为32mm较大，宜采用自动进给。查表5-129得：f=1.53.0 mm/r 由表5-66取得f=1.60 mm/r选择铰刀磨损标准及耐用度查表5-130：铰刀后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=15mm、则T=60min。确定切削速度V查表2-13得：Cv=23.2、zv=0.2、xv=0.1、yv=0.5、m=0.3、取kv=1.0 且d=16mm a=0.025mm按公式计算：Vc =13.491 m/minnc=13.491×1000/3.14×16=268.5

25、r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=275 r/min=4.58 r/s则V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s钻孔基本时间Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=32mm、取l1= 2mm、l2=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s则Tj=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取Tj=6s、倒角1×45°4、工序号05：本工序为钻8.5mm深8mm的孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速钢直柄麻花钻：d=8.5mm、Kr=45°。 确定进给量f P由于孔

26、径和深度较小，宜采用手动进给可达到加工要求。参考值取f=0.28 mm/r选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130：钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=8.5mm、则T=35min。确定切削速度V、n查表2-13、2-14得：Cv=16.4、zv=0.25、xv=0、yv=0.4、m=0.125、取kv=1.0 且d=8.5mm a=4.25mmf=0.28mm/r按公式计算：Vc =29.9 m/minnc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min根据查表5-65选取Z525立式钻床的主轴转速n=960 r/min=16 r/s则V=3.14&

27、#215;8.5×16/1000=0.427 m/s基本时间钻8.5mm深8mm的通孔:Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=8mm、取l1= l2=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/sTj=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取Tj=4s5、工序号06：本工序为钻9.3mm深26mm的孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速钢直柄麻花钻,一次加工通孔可以满足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。确定进给量f由于深度较大，宜采用自动进给可达到加工要求。查表5-127：f=0.470.57mm/r 。由表5-66，按Z525选取f=0.4

28、8 mm/r选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130：钻头后刀面的最大磨损量为0.8mm。钻头直径d=9.3mm、则T=35min。确定切削速度V、n查表2-13、2-14得：Cv=16.4、zv=0.25、xv=0、yv=0.4、Pm=0.125、取kv=1.0 且d=9.3mm a=4.65mmf=0.48mm/r按公式计算：Vc =24.656 m/minnc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min根据查表5-65选取Z525立式钻床的主轴转速n=680 r/min=11.33 r/s则V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s基本时间钻9.3mm深26mm的通孔:Tj=(l+l1+l2)/ fn式中l=26mm、取l1=5mm、 l2=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/sTj=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取Tj=7s6、工序号07：本工序为刮平16mm深1mm的沉头孔。根据资料选用Z525立式钻床加工，选标准高速