手柄(C1318自动车床手柄)加工工艺及铣Φ32上端面夹具设计带图纸
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手柄
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C1318自动车床手柄机械加工工艺规程设计机械制造技术基础课程设计题 目：手柄机械加工工艺规程设计院 别： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 王华 学 号： 0401080228 同组人员： 指导教师： 日 期： 2011.7.7 目录一、零件的主要技术条件分析1二、选择毛坯、确定毛坯尺寸22.1 零件的生产类型22.2 选择毛坯22.3 确定机械加工余量22.4 确定毛坯尺寸22.5确定毛坯尺寸公差2三、选择加工方法、制定工艺路线33.1 定位基准的选择33.2 零件表面加工方法的选择33.3 制定工艺路线3四、工序设计44.1 选择加工设备与工艺装备44.2 确定工序尺寸5五、确定切削用量55.1工序切削用量的确定65.2工序切削用量的确定65.3工序切削用量的确定65.4工序切削用量的确定65.5工序切削用量的确定65.6工序切削用量的确定75.7工序切削用量的确定75.8工序切削用量的确定75.9工序切削用量的确定7参考文献8IC1318自动车床手柄机械加工工艺规程设计题目：手柄机械加工工艺规程设计一、 零件的主要技术条件分析经分析，原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。16的孔精度要求较高，公差等级为IT7， 并且和总长和中间手柄都有位置要求，其轴向设计基准是16孔的下表面。M16螺纹孔要求和中间手柄在同轴上，所以加工时应利用16孔制作专用夹具，保证其加工面在同轴向上。其余小孔尺寸容易保证，加工方便。总体来看，这个零件的工艺性良好。二、 选择毛坯、确定毛坯尺寸。2.1 零件的生产类型：成批生产2.2 选择毛坯毛坯类型：铸件，由于零件生产类型为成批生产，零件较为复杂，而铸造生产成本低，设备简单，故选择毛坯类型为铸件。铸造类型：砂型手工造型2.3 确定机械加工余量（公差等级1214级）机械加工实用手册P242，表5.2.2，砂型手工造型加工余量等级：IT11-IT13，选择加工余量等级IT12；加工余量等级：H ；表5.2.1，孔和端面尺寸均小于100mm，加工余量数值为：3.0-4.0mm；长度为167mm的加工余量为3.5-4.5mm；2.4 确定毛坯尺寸 M16螺孔取螺距P为2则大径为16mm，小径为14mm。表2-1 /mm零件尺寸单面加工余量毛坯尺寸根据16H73及310参考文献 1 ：表5.2.1M16（14mm）3及38243及3301673170253及3312.5确定毛坯尺寸公差 表2-2 /mm毛坯尺寸公差偏差104.42.284.42.2305.02.517084315.02.5三、 选择加工方法、制定工艺路线 定位基准选择得合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。3.1 定位基准的选择a.粗基准：以32外圆作为粗基准，加工16H7孔，可保证壁厚均匀，减小偏心。同时铣16H7的两端面，保证端面对16H7孔中心线的垂直度。b.精基准：主要考虑基准重合问题。选择16H7孔的轴心线作为精基准，加工右端面(M16端面)。3.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有内孔，端面，小孔，螺纹孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。a. 16H7孔 公差为IT7，表面粗糙度为Ra 3.2m，需进行钻、半精镗、精镗。b. 尺寸24mm的两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra 3.2m，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，需进行粗铣、半粗铣、精铣。c. 螺纹孔M16的端面，为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，表面粗糙度为Ra 3.2m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。d. M16螺纹孔，为未注公差尺寸，根据GB197-1981规定其顶径公差等级选IT7，基本偏差为G(+0.038、0)，底孔需进行钻、半精镗、精镗，最后在螺孔加工机床加工螺纹。e. 工艺螺孔5，在螺孔加工机床上完成f. 锥销孔4配作，先钻底孔，然后用锥铰刀铰成与锥销尺寸相同的锥孔。g. 中间手柄的加工表面，上下端面和侧表面，粗糙度为Ra 3.2m，需进行粗车和半精车。h. 半径为R20的面，表面粗糙度Ra6.3m用锉刀挫光。3.3 制定工艺路线工序：以32孔外圆和下端面定位，在镗床粗镗16H7孔；工序：以32孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣24mm上端面；粗铣167的右端面；粗铣25mm上端面、侧面；工序：以32孔外圆和下端面定位，在镗床半精镗16H7孔；工序：以16H7孔和上端面定位，在铣床粗铣、半精铣25mm下端面；半精铣167的右端面；粗铣、半精铣24mm下端面；工序：以中间手柄和167的右端面定位，在镗床精镗16H7孔；工序：以32孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣24mm上端面；半精铣25mm上端面、侧面；工序：以32孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣24mm下端面；精铣M16处的端面；倒圆角R2；工序：以32孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻M16底孔；钻M5底孔工序：以32孔外圆和下端面定位，在卧式镗床粗镗、半精镗、精镗M16孔工序：丝锥加工M16螺纹，丝锥加工M5螺纹工序：采用专用的分度夹具在立式钻床加工30角度的锥销孔4；工序：R20圆弧用锉刀锉光，表面粗糙度Ra6.3m工序：终检四、 工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备（1） 选择机床工序：镗床T5120工序：铣床X5020工序：镗床T5120工序：铣床X5020工序：镗床T5120工序：铣床X5020工序：铣床X5020工序：卧式钻床Z6220工序：卧式镗铣床T6120工序：铣床X5020工序：采用专用的分度夹具在立式钻床加工30Z5150。（2） 选择夹具由于该零件加工表面不在同一平面，所以须设计专用夹具配合通用夹具加工，工序、使用通用夹具即可，钻4孔时选用分度夹具。（3） 选择刀具a. 加工16孔选用硬质合金镗刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6；b. 零件的加工表面大多为平面，且精度要求不高，所以铣刀选用高速钢的圆柱形铣刀，铣削宽度ae60,深度ap4,齿数z=10,根据机械加工实用手册，取铣刀直径D=75mm。选择刀具前角o10后角周齿o12，端齿o8；c. 钻4mm小孔，直接用4mm的钻头钻出来；d. 加工M16螺孔的底孔，选用硬质合金镗刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6。加工螺纹，根据GB/T3464.3-94，采用螺距p为2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm的丝锥，加工M5螺纹孔，根据GB/T3464.3-94，用采用螺距p为0.8mm，d1=4mm，l=16mm，L=50mm的丝锥。（4） 选择量具 选择量具有：读值为0.02、量程为0200mm游标卡尺。4.2 确定工序尺寸 零件表面多次加工的工序尺寸只和加工余量有关，前面已确定的零件表面的毛坯余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。根据各加工方法能达到的公差等级，选定未注公差尺寸公差等级：24（IT8）mm，167（IT8）mm，25（IT9）mm，M16(IT7)mm。表4-1零件表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 /mm加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/m粗半精精粗半精精粗半精精16H74.610.414.615.616H7Ra12.5Ra6.3Ra3.2M164.610.412.613.6M16Ra12.5Ra6.3Ra3.224321282524Ra12.5Ra6.3Ra3.2167321171168167Ra12.5Ra6.3Ra3.225321292625Ra12.5Ra6.3五、 确定切削用量切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度c。切削用量的选择原则：在保证加工质量，降低成本和提高生产效率的前提下，使ap、f、c的乘积最大。当ap、f、c的乘积最大时，工序的切削时间最短。选择切削用量时先选择背吃刀量，进给量，再确定切削速度。5.1工序切削用量的确定本工序为粗镗（16H7孔）。已知加工材料为HT200，铸件；机床为T5120型立式镗床。确定粗镗16mm孔的切削用量。所选刀具硬质合金镗刀，YG8材质。确定背吃刀量ap：粗镗双边余量为4.6mm，则ap为单边余量，ap=2.3mm。确定进给量f：查机械加工实用手册，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度c ：c=60m/min；5.2工序切削用量的确定本工序为粗铣端面。已知加工材料为HT200，铸件；机床为X5020型铣床。所选刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量ap：粗铣24mm上端面双边余量为3mm，则ap为单边余量，ap1=1.5mm。粗铣167的右端面双边余量为2 mm，ap2=1mm。粗铣25mm上端面、侧面双边余量3mm，ap3=1.5mm；确定进给量f：查机械加工实用手册，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每齿进给量为0.15mm/z，铣刀有10齿，即1.5mm/r。确定切削速度c：查机械加工实用手册c=42m/min；5.3工序切削用量的确定本工序为半精镗（16H7孔）。机床为T5120型立式镗床。刀具硬质合金镗刀，YG6材质；确定背吃刀量ap：粗镗双边余量为1mm，则ap为单边余量，ap=1/2=0.5mm。确定进给量f：查机械加工实用手册，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度c：c=80m/min；5.4工序切削用量的确定本工序为粗铣、半精铣端面。机床为X5020铣床。刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量ap：粗铣、半精铣24mm下端面双边余量为3mm、2mm，则ap为单边余量，ap1=1.5mm，ap2 =1mm；粗铣、半精铣25mm下端面双边余量3mm、2mm，ap3=1.5mm，ap4=1mm；半精铣167的右端面单边余量为2mm，ap5=1mm。确定进给量f：查机械加工实用手册，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.5mm/r。确定切削速度c：查机械加工实用手册c=42m/min；5.5工序切削用量的确定本工序为精镗（16H7孔）。机床为T5120立式镗床。所选刀具硬质合金镗刀，YG6材质。确定背吃刀量ap：精镗双边余量为0.4mm，则ap为单边余量，ap=0.2mm。确定进给量f：查机械加工实用手册，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.3mm/r。确定切削速度c：c=60m/min；5.6工序切削用量的确定本工序为半精铣、精铣24mm上端面；半精铣25mm上端面、侧面；机床为铣床X5020，刀具为高速钢圆柱形铣刀；确定背吃刀量ap：半精铣、精铣24mm上端面双边余量为2mm、1mm，则ap为单边余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；半精铣25mm下端面双边余量2mm，ap3=1mm；确定进给量f：查机械加工实用手册，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.0mm/r。确定切削速度c：查机械加工实用手册c=42m/min；5.7工序切削用量的确定本工序为半精铣、精铣24mm下端面；精铣167的右端面；机床为铣床X5020，刀具为高速钢圆柱形铣刀；确定背吃刀量ap：半精铣、精铣24mm下端面双边余量为2mm、1mm，则ap为单边余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；精铣167的右端面双边余量为1mm， ap3 =0.5mm；确定进给量f：查机械加工实用手册，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为1.0mm/r。确定切削速度c：查机械加工实用手册c=42m/min；5.8工序切削用量的确定本工序为钻孔，机床为卧式钻床Z6220，直接用直径为12钻头钻底孔，深度约为32mm，单边余量为ap =6mm。用直径为4钻M5底孔，通孔，单边余量为ap =2mm。5.9工序切削用量的确定本工序为粗镗、半精镗、精镗M16孔，刀具为硬质合金镗刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6；机床为卧式镗铣床T6120确定背吃刀量ap：粗镗、半精镗、精镗M16孔双边余量为4.6mm、1mm、0.4mm， ap1=2.3mm，ap2 =0.5mm ，ap3 =0.2mm；确定进给量f：查机械加工实用手册，选用硬质合金镗刀，粗镗、半精镗、精镗镗刀每转进给量分别为0.8mm/r、0.4mm/r、0.2mm/r。确定切削速度c：查机械加工实用手册，粗镗、半精镗、精镗镗刀切削速度分别为c1=60m/min，c2=80m/m
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