方刀架课程设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上机械制造技术课程设计设计题目：方刀架课程设计说明书 专 业： 机电工程系 班 级： 10数控1班 设计者： 周佛全 指导教师： 于剑锋 年 月 日机械制造技术课程设计任务书 课程编号课程名称机械制造技术课程设计周数2实施地点8B206电脑室班级数控1班人数46起止时间2011.12.1912.30形式集中 分散指导教师于剑锋，张海鹰课程设计进度安排12.1912.1912.2012.2112.2212.2312.2612.2612.2812.2912.30上午指导教师布置课程设计任务。明确设计任务，阅读设计任务书和指导书，收集、借阅有关资料、手册。下午对零件进行工艺分

2、析，画出零件图；确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图。制定机械加工工艺路线，填写工艺过程卡。选择定位基准。选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。填写工序卡。确定夹具设计方案，选择定位元件，选择夹紧方案。绘制夹具装配图。绘制夹具零件图。整理设计说明书。答辩、评定成绩。具体设计方法、步骤见机械制造技术课程设计指导书（自编）和教材机械制造技术课程设计指导（刘长青编）。另外主要参考书目：1机床专用夹具图册2机械制造装备设计3机械制造工艺设计简明手册4机床夹具设计手册5实用机械加工手册6实用机械加工工艺手册7切削用量手册课程设计内容一、设计题目与要求 某个 零件的机械加工

3、工艺规程及夹具设计。年产量为5000件（大批生产），零件由指导教师指定。（零件参考图附后）二、设计内容1抄画零件图，对零件进行工艺分析；2确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；3制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；4对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，基本工时，填写机械加工工序卡；5对指定的某工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6对夹具的组成零件设计零件图；7编写设计说明书。要求设计工作要求提交：1零件图 1张（A3或A4）2毛坯图 1张（A3或A4）3机械加工工艺过程卡 1张 (A4)4机械加工工序卡 1套（A4）5

4、夹具结构设计装配图 1张（A3）6夹具结构设计零件图 多张（A3或A4）7课程设计说明书 1份 课程设计说明书刀具架机械加工工艺规程及工艺装备设计:序 言大二第一学期我们进行了机械制造技术课程的学习，并且在大一第一学期进行过金工实习。为了巩固所学知识，在我们进行之后其他各专业课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是作为一次理论联系实际的训练，我们进行了本次课程设计。通过这次课程设计，对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们通过认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心

5、帮助，我顺利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。一、零件的分析(一)零件的作用方刀架是作用是通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定，夹紧、转换，为车工提供方便，同时也节省了大量的辅助时间，大大提高了生产效率.方刀架的主要功用就是通过装在刀架上的其它零件夹紧刀具，换刀时，在手柄转动下，带动方刀架回转，以达到换刀的目的。(二)零件的工艺分析本零件从零件图可知： 1）该零件为车床用方刀架，中间周圈槽用于装夹车刀，其C面直接与车刀接触，所以要求有一定的硬度，因此表面淬火4045HRC。2）该零件左端面与车床拖板面结合，并可以转动，15mm孔用于刀架

6、定位时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。3）该零件为锻件，在设选定毛胚时锻件尺寸为135mm×135mm×82mm，根据基准重合和多次加工的原则选择右端面和36mm孔定位，保证加工基准的统一，从而保证了工件的加工精度。4）为了保证定位时的精度，工序中安排了四个侧面和左、右两端面均进行铣削。5）4×15mm，采用钻床加工，其精度可以得到更好的保证。6）零件右端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为1.6，用粗铣右端面，见平即可。钻22mm通孔，扩孔至33mm深35mm，车孔至36mm，深39.5mm，切槽37

7、mm×3mm。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣 精铣的加工方式，既节省时间又能达到技术要求。7）零件左端面是需要加工的面，以右端面为粗基准进行粗铣和精铣即可达到要求。反过来，用已加工平面定位，四爪单动卡盘装夹工件，铣左端面，保证厚度尺寸73mm（留1mm余量）。8）以36mm孔及右端面定位，装夹工件，铣135mm×135mm至尺寸126mm×126mm（留加工余量1mm）。9）以36m孔及右端面定位，装夹工件，铣四侧面槽，保证距右端面24.5mm，距左端面19mm（留加工余量大平面0.5mm，槽面0.5mm），保证75mm×75mm及R3mm。10）以36

8、mm孔及右端面定位重新装夹工件，精铣C面，保证尺寸距左端面18.5mm。11）以36mm孔及右端面定位，装夹工件，倒八条边角1×45。12）C表面淬火4045HRC。13）以36mm孔及右端面定位，装夹工件，铣25mm至图样尺寸，车环槽尺寸至103mm×67mm×2.5mm（因端面有0.5mm余量），倒角1×45°。14）以25mm孔及左端面定位，装夹工件，铣右端面保证尺寸39mm。15）以25mm孔及左端面定位，装夹工件，粗、精铣四侧面，保证125mm×125mm，并要对B基准对称，四面要相互垂直。16）以右端面定位，装夹工作，铣左

9、端面，保证尺寸72mm和尺寸18mm。17）以36mm孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻8×M12-6H螺纹底孔10.2mm，攻螺纹M12。18）以25mm孔及左端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻、扩、铰4×15mm孔。19）36mm孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻底孔9mm，扩、铰至10mm，其入口深18mm处，扩至10.2mm，攻螺纹M12-6H.20)按图样检查各部尺寸及精度。二、确定毛坯1、确定毛坯种类：该零件时属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高，铸件适用于制造复杂形状的毛坯，锻

10、件适用于形状简单，强度要求高的毛坯。但因此零件并不是很复，因此该零件选择毛坯为锻件，锻件制造的方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小，生产率高、适用于中批以上生产的中小型零件毛坯。常用的锻造材料为中、低碳钢及低合金钢。综上所诉；该零件应选择自由锻的方法制造毛坯。2、确定铸件加工余量及形状：查机械制造技术课程设计指导第16页表3-2，选用加工余量为MA-H 级，并查表3-3 确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简 图加 工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说 明D13

11、6H18x2孔降一级双侧加工D225H12.5x2孔降一级双侧加工D312H6x2孔降一级双侧加工D410H5x2孔降一级双侧加工D515H7.5x2孔降一级双侧加工D615H7.5x2孔降一级双侧加工T1125x125H5双面加工T275x75H5四侧加工T330x25H5双侧加工T4125x72H5四侧加工3、绘制铸件毛坯图 三、工艺规程设计(一) 选择定位基准：基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一，基面的选择正确，可以使加工质量得到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，会使零件大批量报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。 粗基准的选择对于零件加工来说是

12、至关重要的，对于一般零件而言，应以粗加工表面为粗基准，零件右端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，根据基准重合和多次加工的原则选择右端面定位，保证加工基准的统一，从而保证了工件的加工精度。此面将作为粗基准正好符合要求。（二）制定工艺路线该零件时属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高。因此方刀架的加工工艺为锻造-粗铣-热处理-精铣-磨削-刮研-车-钳-热处理-检验-入库。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1.粗铣上、下端面，以T4面为粗基准，采用XA5032 立

13、式铣床加专用夹具；2.精铣上、下端面，以T4面为基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；3.36mm孔、定位、加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具；4.36mm孔预钻孔加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具；5.36mm孔铰孔加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具6.镗37mm孔，以D1为定位基准，采用T68 卧式镗床加专用夹具；7.粗铣左，右端面，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；8.精铣左，右端面，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；9.25mm孔预钻孔加工，以D1为定位基准，采

14、用Z3040立式钻床加专用夹具10.25mm孔绞孔加工，以D1为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具11.下端面环形型腔粗加工，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；12.下端环形型腔精加工，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；13.M12-6H螺纹孔定位孔加工，以D1和零件中线为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具14.螺纹孔预钻孔加工，以D1和零件中线为基准为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具15.螺纹孔通孔加工，以D1和零件中线为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具16.铣螺纹，以D1和零件中线为定位基准，采用XA503

15、2 立式铣床加专用夹具；17.左端面环形槽粗加工，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；18.左端面环形槽精加工，以T1面为定位基准，采用XA5032 立式铣床加专用夹具；19.15孔定位孔加工孔加工，以D1和零件中线为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具20.15孔扩孔加工，以D1和零件中线为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具21.15孔铰孔加工，以D1和零件中线为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具22.M12-6H和10螺纹孔定位孔加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具23.螺纹孔预钻孔加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立

16、式钻床加专用夹具24.螺纹孔通孔加工，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具25.铣螺纹，以T1面为定位基准，采用Z3040立式钻床加专用夹具26. 磨端面、侧面27去毛刺；28.终检。（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度36IT8（D1）钻34IT1112.5扩1.8IT106.3粗铰0.14IT83.2精铰0.06IT71.625IT7(D2)钻23IT1112.5扩1.8IT106.3粗铰0.14IT83.2精铰

17、0.06IT71.6(D3)钻12IT1112攻牙M12-6HM12-6H（D4)钻10IT1110攻牙M12-6H15IT7（D5）钻13IT1112.5扩IT106.3粗铰IT83.2精铰IT71.62、平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差铸件5CT122.501粗铣上、下端面4731207粗铣左、右端面41261211下端面环形型腔粗加工1.51.51217左端面环形槽粗加工431x261202粗铣上、下端面172808粗铣左、右端面1125812下端面环形型腔粗加工0.52818左端面环形槽粗加工130x258查阅参考书机械制造技术课程设计指导表3-2，表3

18、-3，表3-4，确定铸件的加工余量等级和公差，查表4-3，表4-4，表4-5，表4-24确定个加工工序的经济精度，表面粗糙度和工序尺寸偏差。3、确定切削用量及时间定额：1.粗铣上、下端面，以T4面为粗基准；1. 加工条件工件材料：45#钢，硬度 HBS207241，模锻件；工件尺寸：135mm×135mm×82mm加工要求：粗铣上、下端面,加工余量4mm；机床：XA5032立式铣床；刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀。铣削宽度135，深度5，齿数z=12,取刀具直径=16mm。2. 切削用量1）确定切削深度因为余量较小，故选择=2mm，分二次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz由于

19、本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。使用高速钢镶齿三面刃铣刀加工，机床功率为7.5kw（据机械制造技术课程设计指导表5-121）时：=0.140.24mm/z，故选择：=0.19mm/z。3）确定切削速度根据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为: =1536m/min ,选择=25m/min。 4）确定机床的主轴转速n和和每分钟进给量f:f =n z=0.19×500×12=1140mm/min查机械制造技术课程设计指导表5-8，查的相近较小的机床转速n=475r/min,纵向进给f=950mm/min

20、 。5）计算基本工时查机械制造技术课程设计指导书表5-144，则有：其中2.粗铣左，右端面，以T1面为定位基准；切削用量和时间定额及其计算过程同工序1。3.下端面环形型腔粗加工，以T1面为定位基准；切削用量和时间定额及其计算过程同工序1。4.左端面环形槽粗加工，以T1面为定位基准；切削用量和时间定额及其计算过程同工序1。5. 钻、扩36mm孔、定位、加工，以T1面为定位基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时=34mm。 2.选择切削用量（1）确定进给量f按加工要求确定进给量：查指导书的表5-113，取 f = 0.02 =0.0

21、2×34=0.68 mm/ r，根据Z3040钻床（见表5-3），实际的进给量为f =0.63 mm/ r 。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。(2）确定切削速度 按表5-113，取=20 m/ min。(3）确定切削速度根据表5-3，按机床的实际转速取n=160r/min,实际切削速度=20 m/ min。3、计算基本时间被加工孔长度l=39mm切入量 式中，为钻头直径（mm），为钻头的半顶角，常为60°。取，切出。 4、扩孔至35.8方法同上，背吃刀量，查表5-114，初选扩孔进给量为：f =0.3mm/r ，切削速度

22、，再查表5-3，选取f =0.63mm/r，n=160r/min，。基本工时 6. 钻、扩25mm孔，以D1为定位基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。切削用量和时间定额及其计算过程同工序5。7. 钻、扩15孔，以D1和零件中线为定位基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。切削用量和时间定额及其计算过程同工序5。8.镗37mm孔，以D1为定位基准；机床：T68卧式镗床单边余量，由机械制造技术课程设计指导表5-118查得取,由此查表5-6，计算工时：9.M12-6H螺纹孔定位孔加工，以D1和零件中线为定位基准，1、钻螺纹底孔10机床：Z3040立式钻

23、床 刀具：高速钢麻花钻 (1）确定进给量f：查表5-113，取 f = 0.02 =0.02×10=0.2 mm/ r，根据Z3040钻床（见表5-3），实际的进给量为f =0.63 mm/ r，按表5-113，取=20 m/ min(2）确定切削速度查表5-3，取=630r/min，因此，实际。计算切削基本工时：2、攻螺纹M12-6H机床：Z3040立式钻床 刀具：丝锥M12，P=1mm切削用量选为：= 0.1m/ s = 6m/min，机床主轴转速为：n = 63r /min，查表5-3选取：= 63r /min，则= 5.1m/min；机动时，l = 6 + 4 = 10mm，

24、计算切削基本工时：11.M12-6H和10螺纹孔定位孔加工，以T1面为定位基准。12.精铣上、下端面，以T4面为基准。1.加工要求：精铣上、下端面,加工余量1mm；机床：X5032立式铣床；刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，= 12mm，z = 12；2. 切削用量1）确定切削深度ap选择=1mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量由于本工序为精加工，须考虑尺寸精度和表面质量，据机械制造技术课程设计指导表5-121：=0.51mm/z，故选取=0.5mm/z。3）确定切削速度根据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为: =60120m/min ,选择=120m/min。4）确定机床的

25、主轴转速n和和每分钟进给量f: 查机械制造技术课程设计指导表5-8，查的相近较小的机床转速n=1500r/min。因此f= n z=0.5×1500×12=9000mm/min, 取f =1180mm/min。计算切削基本工时：L = l + y + D = 176+ 125 = 301mm，其中y + D = = 12mm因此：13.精铣左，右端面，以T1面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程同工序12。14.下端环形型腔精加工，以T1面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程同工序12。15.左端面环形槽精加工，以T1面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程

26、同工序12。16. 磨端面、侧面专心-专注-专业机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称方刀架共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工1粗铣六面和压刀槽45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造135*135*8211设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床Z3040夹具编号夹具名称切削液乳浊液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣上下端面，135×135x82，以T4面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440

27、.52min2粗铣左右端面，135×135x82，以T1面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440.52min3粗铣压刀槽，135×135x82，以T1面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440.52min 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称方刀架共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工1钻孔，镗孔，切内槽，倒角45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造135*135*8211设备名

28、称设备型号设备编号同时加工件数铣床Z3040夹具编号夹具名称切削液乳浊液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助4钻25mm孔至23mm5粗镗36mm孔，孔深39mm6半精镗36mm孔7切内槽37mm*3mm精镗36mm孔孔口倒角1*45 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片工序名称铣四方，铣压刀槽，倒角工序号零件名称方刀架零件号零件重量材料毛坯

29、牌号硬度型式重量 45#钢 HBS207241 模锻件设备夹具辅助工具名称型号车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度（mm）走刀次数切削深度（mm）fz（mm/z）Vf（mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本工时（min）11铣四方，125×125，去毛刺，Ra=6.3m高速钢镶齿三面刃铣刀129120.086037.526.54.7421铣四侧压刀槽，保证尺寸同上125120.086037.526.54.7431精铣C面同上12510.20.053756004241.8741倒角1×45o高速钢直柄立铣刀125110.0515002

30、01.16机械加工工序卡片工序名称钻孔，镗孔，切内槽，倒角工序号零件名称方刀架零件号零件重量材料毛坯牌号硬度型式重量 45#钢 HBS207241 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度（mm）走刀次数切削深度（mm）进给量（mm/r）主轴转速（r/s）切削速度（m/s）基本工时（s）2钻25mm孔至23mm23高速钢锥柄标准麻花钻75111.50.418313.221.743粗镗36mm孔，孔深39mm陶瓷镗刀3916.350.412001320.124半精镗36mm孔YT15镗刀3910.10.1884.21000.525切内槽37mm*3m

31、m偏头端面车刀1110.412001360.0066精镗36mm孔YT30镗刀361360.1884.27孔口倒角1*45 1机械加工工序卡片工序名称铣端面，铣环形槽，镗孔工序号零件名称方刀架零件号零件重量材料毛坯牌号硬度型式重量 45#钢 HBS207241 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度（mm）走刀次数切削深度（mm）进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本工时（min）11半精铣25+0.023 0孔端面625110.52370145.30.362铣环型槽18120.160.48mm/s3精镗25+0.02

32、3 0孔YT30 镗刀3310.10.11271003.24倒角 1.511050.43051200.54机械加工工序卡片工序名称钻、铰、扩孔，攻螺纹工序号零件名称方刀架零件号零件重量材料毛坯牌号硬度型式重量 45#钢 HBS207241 模锻件 设备夹具辅助工具名称型号车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度（mm）走刀次数切削深度（mm）进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本工时（min）11钻4-15+0.010 0 孔14.8 高速钢锥柄麻花钻917.50.1754525.30.962铰4-15+0.010 0 孔锥柄机用铰刀(高速钢)910.

33、10.41406.60.2421钻8个M12-6H孔至10.110.1 高速钢锥柄麻花钻 24160.13680223.442扩8个M12-6H孔11 高速钢锥柄扩花钻2410.90.361956.73.443攻M12-6H孔螺纹M12高速钢机用丝锥2411.751954.70.731钻10+0.03 0孔9高速钢锥柄麻花钻44.5150.13960270.462铰10+0.03 0孔至10锥柄机用铰刀(高速钢)44.510.10.419561.093攻M12-6H孔螺纹M12高速钢机用丝锥44.511.751957.40.15机械加工工序卡片工序名称热处理工序号8零件名称方刀架零件号零件重量材料毛坯牌号硬度型式重量 45#钢 HBS207241 模锻件