机械制造工艺学课程设计-KCSJ-13手柄套机械加工工艺规程设计-小批量

1、题目KCSJ-13手柄套机械加工工艺规程设计作者（二号黑体）学院（二号黑体）专业（二号黑体）学号（二号黑体）指导教师（二号黑体）二 年 月 日目 录第一章 零件的加工图纸分析11.1零件的加工图纸分析11.2零件的工艺性分析1第二章 手柄套零件机械加工工艺设计32.1零件毛坯的选择32.2加工基准的选择与判定42.3零件加工方法的选择42.4零件的工序划分42.5确定装夹方法52.6加工设备的确定62.7刀具的选择62.8加工切削用量及加工工时计算72.8.1车外圆端面72.8.2钻铰12孔切削参数计算82.8.3钻8孔切削参数计算102.8.4钻5孔112.8.5 钻26孔12结 束 语13

2、参 考 文 献14II第1章 零件的加工图纸分析全套图纸加扣 3346389411或30122505821.1零件的加工图纸分析图1-2 手柄套零件图这次设计的手柄套零件尺寸公差精度高，这些表面在加工过程中需要注意。这些表面通常是设计中重要的配合面。如果在加工过程中出现超差，零件在装配过程中可能报废，不能顺利装配。还有一些加工精度较低的表面。这些尺寸在加工过程中也需要保证。在技术要求中，根据GB/T1804的规定，选用m级公差，根据标准中指定的零件加工尺寸的公差带，查询图纸中未注公差的尺寸的公差带1.2零件的工艺性分析此次设计的加工零件的加工面主要是钻床与车床加工，主要的加工面是内孔面，平面等

3、加工面，部分有配合要求的加工面加工尺寸精度较高，在加工过程中要注意保证，对于各种不同的加工表面选择不同的加工办法，根据加工面的精度的不同选择不同的加工方法，因此在加工前必须对零件的加工图纸进行仔细的分析，对零件的各个加工面的要求做到心中有数。零件主体为回转体零件，零件的整体加工精度较高，零件的部分加工面为有高精密零件配合面,部分加工表面为次要表面即非配合表面,所以表面的粗糙度和加工精度是不相同的,在设计图纸部分配合面的加工精度一般要求较高，不是配合面的地方加工精度相对来说较低，零件的结构工艺性较好，在加工的时候便于保证零件的加工精度，零件的加工主要是通过铣床及车床车床来获得，还有一些孔加工面，

4、这些加工面主要需要铣床与车床来获得，此次设的零件的加工工艺性良好，在加工过程中不存在加工死角及难加工的加工面。第2章 手柄套零件机械加工工艺设计2.1零件毛坯的选择在零件加工毛坯的选择上，要根据生产批次、零件加工精度和毛坯选择的经济性进行选择，并综合比较零件加工的经济性和工艺性。在这次设计中，手柄套零件的结构和形状比较复杂，不易采用圆柱棒料直接加工。因此，本设计采用零件毛坯的制造方式采用了铸造毛坯，设计图中零件材质为45钢。该材料在铸造过程中塑形性好，容易铸造各种形状复杂的铸件。粗加工后内应力较大，需进行消除应力退火或者进行时效处理。考虑到时效处理时间较长加工成本较高，因此在设计中在供货的时候

5、采用去应力退火处理。此次设计中零件的加工毛坯尺寸也需要进行确定。零件的加工毛坯可以理解为在零件的最终加工表面上留下一定的加工余量。零件的主要加工尺寸，如钻铰12孔、钻8孔、钻5孔各孔及车外圆端面等，都是重要的加工表面，表面必须留取加工余量，查询铸造毛坯机械加工余量手册可知在加工表面留有1-2mm的加工余量。这就保证零件的加工面在加工后，每个加工面都能有足够的加工余量，此次的设计图上有一些孔。孔加工时，小孔不留加工余量，在铸造过程中容易产生夹渣、砂眼等缺陷。设计零件的加工毛坯的时候预留各个孔。绘制零件毛坯图如下：图2-1 手柄套零件毛坯图2.2加工基准的选择与判定零件的加工基准是零件在加工过程中

6、，加工制造的参考面，因此在加工过程中是极其重要的。基准的分类主要分为两大类，也就是粗基准和精基准，粗基准就是比较粗糙的基准，主要是指毛坯面，或者是不平整的一些表面，一般定位精度都是比较差的，精基准就是精度高的基准，一般是加工过后的很平整的表面，定位精度很高，在设计手柄套零件加工的时候，必须要考虑到零件的加工的基准的转换，才能保证零件的加工精度，此次设计的基准选择如下：1) 首先使用毛坯底平面作为加工基准，加工车外圆端面；2) 使用专用夹具夹持平面钻铰12孔，此时外圆面是加工过后的面，在定位的时候作为加工的精基准；3) 采用专用夹具装夹，钻8孔，此外圆面及底平面各孔是加工过后的面，在定位的时候作

7、为加工的精基准；4) 使用上平面作为零件的加工基准，钻5孔；2.3零件加工方法的选择零件的各部分有各种各样的加工面，对于零件的加工面选择的加工方法也不同。零件的一个加工面往往有很多不同的加工方法，比如设计中的外圆端面与孔加工，可以选择车削加工，车削加工等很多种不同的加工方法，因此在选择零件的加工表面方法的时候需要综合的考虑零件的整体结构，加工的经济性，稳定性诸多方面的因素，2.4零件的工序划分为了确定零部件的加工工序，首先决定零部件各个加工表面的加工方法，上文已经对零件的加工基准，各个表面的加工方法进行详细的分析，综合零件的加工基准的选择及加工面的方法，制定零件的加工工序。在制定加工工序的时候

8、常常会有很多的思路，因此经不同的设计方法记录下来，经过互相的比对，最终确定出最优的加工流程，在设计手柄套零件的加工工艺时候，我对零件的加工流程的分析对比如下：表2-2 加工方案一工序号工种工序名称01 备料02热 人工时效处理03车车外圆端面04钻钻铰12孔05钻钻8孔06钻钻5孔07钻钻26孔08钳工去毛刺，清铣09终检检验至图纸要求、入库表2-3 加工方案二工序号工种工序名称01 备料02热 人工时效处理03钻钻26孔04钻钻铰12孔05钻钻8孔06钻钻5孔07车车外圆端面08钳工去毛刺，清铣09终检检验至图纸要求、入库比较上面两种不同的工艺：最不一样的地方是第二种把车外圆平面后处理，第一

9、种方法就比较靠前，那么如果是把车外圆后加工出来的话，这样之后的环节就可以用这个面就不能当成定位的基准，如果先加工出来的话，接下来的加工更省时间，夹具也可以更简单，所以我们选第一种方案。这样可以保证零件的加工质量，也符合先面后孔加工原则。2.5确定装夹方法零件的装夹是保证零件的加工位置，以及保证零件在加工过程的位置不改变，优于加工过程中的切削力，加工的各个方面的要求要求零件的装夹方式必须具备以下要求：1) 夹紧装置不得影响加工，零件加工部位必须敞开。2) 夹紧力不得过大，防止零件加工变形。此次设计的手柄套零件是套类零件，主要是在车床加工，那么选择的设备应该与机床相互匹配，在此次设计的过程中为车床

10、零件选择专用夹具作为零件的加工夹具。但是在零件的后续车床，车床工序中为了便于保证零件加工的时，各个加工面之间的位置关系，需要使用专用夹具进行装夹。2.6加工设备的确定随着社会的进步，零件的加工设备也是越来越先进了。对零件的加工设备的选择主要是根据生产的现有资源进行选择，如果需要增加新的加工设备的时候，需要综合考虑各种零件的加工尺寸，加工工艺流程，加工的经济性，进行综合的比较判断，确定出合适的机床型号，选择机床时，为了避免在实际生产、加工中浪费机械资源，竟可能不选择选择大型化和加工精度高的加工设备。本零件钻床选择ZJZ500数控钻床。车外圆端面采用CA6140车床。2.7刀具的选择 在前面的章节

11、已经分析了零件的加工方法，根据零件的加工方法确定零件的加工刀具，在刀具的选择时候需要考虑刀片的材质已经类型，主要是刀具的切削角度。刀具的选择还需要考虑到与机床的型号要相互匹配，即选择合适的刀杆这也很重要。在手柄套设计中对零件的加工刀具的选择如下：表3-3加工刀具选用表零件名称手柄套零件零件图号序号刀具编号刀具名称刀具材料牌号刀具参数备注刀具规格刀杆规格1T01车刀硬质合金YT155535*352T05钻头高速钢553T06钻头高速钢884T07钻头高速钢1211.75T08钻头高速钢16162.8加工切削用量及加工工时计算2.8.1车外圆端面机床：CA6140车床刀具：高速钢刀具（1）车外圆切

12、削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（2）车端面切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：2.8.2钻铰12孔切削参数计算1） 钻12孔至11.42）

13、该工序选择机床：ZJZ500数控钻床。3） 该工序工件装夹：采用专用夹具装夹。4） 该工序选择刀具：该工序采用的刀具为11.7钻头5） 选择量具:在本道工序中可用的测量工具有游标卡尺、粗糙度对比块。6） 切削用量的选择与计算：确定铣削深度，因为加工的余量为2，可以在两次走刀内完成，那么一次背吃刀量=1.7，=0.3，确定刀具每转进给量。查表可知，粗加工取0.2/r，精加工加工取0.1/r查询切削用量手册P263.选择刀具的切削速度=100m/min，根据公式（2-1）/（2-2）计算粗铣主轴转速及每分钟进给量如下： 式（2-1） 式（2-2）7） 查询切削用量手册P263.选择刀具的切削速度=

14、150m/min，根据公式（2-1）/（2-2）计算精铣主轴转速及每分钟进给量如下： 式（2-1） 式（2-2）8） 计算基本工时 式（2-3）计算切削时间，需要计算刀具加工的总轨迹长度，然后除以刀具的进给速度。刀具的轨迹长度受到切入，切削及切出刀具轨迹路线的影响，此次设计的手柄套零件参数为： L1=2，L2=60，L3=2，i=1，因此加工工时Tj1为：。所以该工序的切削加工总时间扩孔选用45钢型的灰铸铁材料，钢钻头高速地切削，扩孔16查手册，选切削速度 ，=mm/r那么=100045/（10）=1024r/mm对于ZJZ500数控钻床 ，从金属机械加工手册里查出，=mm/r求出实际的切削速

15、度等于=44.0m/min切削的工时长短：切入的长度，切出的长度，加工的长度，接着算出nw=（7+3+16）/（0.281000）=0.0929min铰孔：铰孔并且倒C2查手册=m/min，=mm/r 那么=(1000150)/(6)=995.2r/mm对于ZJZ500数控钻床 ，查出，=mm/r 求出实际的切削速度等于 =150.7m/min切削的工时长短：切入的长度，切出的长度，加工的长度，接着算出=（2.0+3+30）/（0.251000）=0.140min2.8.3钻8孔切削参数计算1） 该工序选择机床：ZJZ500数控钻床。2） 该工序工件装夹：采用专用夹具装夹。3） 该工序选择刀具

16、：该工序采用8钻头钻底孔，刀具材质为整体高速风刀具。4） 选择量具:在本道工序中可用的测量工具有游标卡尺、粗糙度对比块。5） 切削用量的选择与计算：确定铣削深度，因为加工的余量为2，可以在两次走刀内完成，那么一次背吃刀量=1.，=0.3，确定刀具每转进给量。查表可知，粗加工取0.1/r，精加工加工取0.05/r查询切削用量手册P263.选择刀具的切削速度=70m/min，根据公式（2-1）/（2-2）计算粗铣主轴转速及每分钟进给量如下： 式（2-1） 式（2-2）6） 查询切削用量手册P263.选择刀具的切削速度=100m/min，根据公式（2-1）/（2-2）计算精铣主轴转速及每分钟进给量如

17、下： 式（2-1） 式（2-2）7） 计算基本工时 式（2-3）计算切削时间，需要计算刀具加工的总轨迹长度，然后除以刀具的进给速度。刀具的轨迹长度受到切入，切削及切出刀具轨迹路线的影响，此次设计的手柄套零件参数为： L1=2，L2=126.5，L3=2，i=4，因此加工工时Tj1为：。所以该工序的切削加工总时间2.8.4钻5孔1钻大小的孔选ZJZ500数控钻床再加专用夹具2、切削的深度一个边留出的加工余量，那么就要经过两次钻把多余的量去掉， (2)进给量的大小根据工艺手册，开始进行钻工作：=m/min ，=mm/r如果=m/min那么算出 查手册选，。（3）基本的工时长短 ，其中，一个孔开始加

18、工， ， 那么求得 =min=0.047min2.8.5 钻26孔对产而言，所需机器ZJZ500数控钻床于生产而言，所需工具钻头 进给量：进给量切削速度：阅览资料为机械生产工艺手册，其之中有一表格2.4.105可有机床主轴转速：可有丝锥回转之时，速度眼下可为真正实施切削，其速度值： 从工序2能够知晓： 走刀次数一次即能符合机动时间：结 束 语通过此次设计让我知道了，在以后的工作中使用更好的CAD软件是非常重要的。作为一名未来的工程师，熟练的CAD绘图是我在工作中必须掌握的技术。通过这种设计，可以通过分析新零件的加工工艺，了解从零件图中获取重要信息的方法，设计出高效、稳定的加工工艺。在再设计过程中，制定了零件清加工卡的工艺流程，选择了零件的切削余量，合理选择了零件的加工时间，掌握了加工卡和零件的加工过程。本设计是