机械制造工艺学课程设计任务书.doc
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1、机械制造工艺学课程设计任务书222020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计“凸模”零件的机械加工工艺规程及工艺装备内容:1.零件图 2.毛坯图 3.机械加工工艺过程综合卡片 4.课程设计说明书 班 级: 学 生: 学 号: 指导老师: 6月26日目录第一部分 零件的分析(一) 零件的作用 1(二) 零件的工艺分析 1第二部分 工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形式 1(二) 基面选择 1 (三) 制定工艺路线 1(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2(五) 确定切削用量及加工基本工时 4一、 零件的分析(一) 零件的作用所做的零
2、件为凸模,用于在工件上冲出所需形状的孔。凸模与凹模配合,凹模凸模配合间隙一般在H7/h6。(二) 零件的工艺分析。53外圆尺寸精度选IT7,粗糙度为Ra0.8m。该面与凹模配合,采用基孔制配合,因此采用H7/h6间隙配合。由公差表和孔的基本偏差表能够得到53孔的上下偏差为:+0.03,0即为:53+0.03 0 90外圆尺寸精度要求选IT9,粗糙度要求Ra3.2m。53端面尺寸精度要求选IT7,粗糙度要求Ra0.8m。90端面尺寸精度要求选IT9,粗糙度要求Ra3.2m。10孔尺寸精度要求选IT8,粗糙度要求Ra3.2m。二、 工艺规程设计(一) 确定毛坯的制造形式零件材料为T10A钢。零件在
3、工作过程中常受冲击性载荷,因此选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件的工作可靠。(二) 基面选择本零件的表面全部都要加工,选外圆及一端面作为粗基准。以一端面为粗基准加工另一端面,再以加工好的一面为精基准加工未加工的那一端面。(三) 制订工艺路线工序 粗车端面53,粗车外圆53,工序 半精车端面53,半精车外圆53,工序 粗车端面90,粗车外圆90,工序 半精车端面90,半精车外圆90,工序 钻10孔,铰10孔,工序 热处理:淬火、回火工序 精车53外圆,精车53端面工序 检验(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定凸模零件材料为T10A钢,硬度为58-62HRC,毛坯的重量约为1.5
4、kg,生产类型为大批生产,采用锻造毛坯。采用查表确定各工序的加工余量。由工艺设计手册查的径向各个工序的加工余量为:外圆精车为0.4mm,粗车外圆后半精车为1.1mm,粗车为2mm。10孔的加工是先钻9.8mm,然后铰10mm。更具上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸如下:1.外圆表面53+0.03 0 外圆53,加工长度为40mm,表面粗糙度为Ra0.8m,要求粗车(单边余量为2mm)后,半精车(单边余量为1.1mm),再磨削(单边余量为0.4mm)加工才能达到要求。查表工艺手册2.2-13,锻件重量1.5,锻件复杂系数S1,尺寸偏差 +1.1 -0.5
5、,查表工艺手册2.2-25,单边余量1.52.0,取2.0精 车:53mm 半精车:53+0.42=53.8mm粗 车:53.8+1.12=56mm毛 胚:56+22=60mm2.端面53+0.03 0 端面53,加工长度40mm,表面粗糙度为Ra0.8m,要求粗车(单边余量为2mm)后,半精车(单边余量为1.1mm),再磨削(单边余量为0.4mm)加工才能达到要求。查表工艺手册2.2-16,锻件重量1.5,锻件复杂系数S1,尺寸偏差 +0.9 -0.3,查表工艺手册2.2-25,单边余量1.52.0,取2.0精 车:40mm 半精车:40+0.4=40.4mm粗 车:40.4+1.1=41.
6、5mm毛 胚:41.5+2=43.5mm3.外圆表面90 外圆90,加工长度为15mm,表面粗糙度为Ra3.2m,要求粗车(单边余量为2mm)后,半精车(单边余量为1.1mm),能够达到要求。查表工艺手册2.2-13,锻件重量1.5,锻件复杂系数S1,尺寸偏差 +1.2 -0.6,查表工艺手册2.2-25,单边余量1.52.0,取2.0半精车:90 mm粗 车:90+1.12=92.2mm毛 胚:92.2+22=96.2mm4.端面90 端面90,加工长度15mm,表面粗糙度为Ra3.2m,要求粗车(单边余量为2mm)后,半精车(单边余量为1.1mm),加工能够达到要求。查表工艺手册2.2-1
7、6,锻件重量1.5,锻件复杂系数S1,尺寸偏差 +0.7 -0.2,查表工艺手册2.2-25,单边余量1.52.0,取2.0半精车:15mm粗 车:15+1.1=16.1mm毛 胚:16.1+2=18.1mm5.内孔10毛坯为实心,孔10,精度为IT8,参照工艺手册2.3-9确定工序尺寸及余量为:钻孔:9.8mm 铰孔:10mm 直径余量:0.2mm6.毛胚尺寸:毛胚的形状为棒料,选取最大外圆尺寸96.2mm,棒料长度43.5+18.1=61.6mm确定毛胚尺寸:96.2mm61.6mm(五)确定切削用量及基本工时工序:车削端面、车外圆1.加工条件:工件材料:T10A钢,b 650Mpa,锻件
8、。加工要求:粗车53端面、53的外圆、90的端面、90的外圆,半精车53端面、53的外圆、90的端面、90的外圆机床:C620-1卧式车床。选择刀具:1)根据切削手册表1.1,选刀杆尺寸BH=1625mm,刀片厚度4.5mm。2) 根据切削手册表1.2,选择YT5牌号硬质合金。3)车刀几何形状表1.3,选择卷屑槽带棱前刀面,Kr=30,Kr=10,a0=8,r0=15,s=0,r=0.8mm,r01=-5。卷屑槽尺寸为rbn=5mm,Wbn=5mm,Cbn=0.7mm。(工艺手册表1.3)2.计算切削用量粗车53端面1)决定切削深度ap=(43.5-41.5)/2=1mm.2)确定进给量f,
9、查切削手册表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1说明书(切削手册表1.30)选择f=0.6mm/r 3)选择车刀磨钝标准及寿命,根据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm,车刀寿命为60min。4)确定切削速度Vc=Cv/(Tmapxvfyv)Kv(m/min)由切削手册表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由切削手册表1.28得kmv=1.0,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,因此Vc=106.6m/min.5) 确定主轴转速ns=1000Vc/dw=(1000106.6
10、)/96.2=355/min,查工艺手册表4.2-8,与355r/min相近的有305r/min和370r/min,选取370r/min,因此实际切削速度为V=111.7m/min6)计算工时:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf,l1=ap /tgkr+(23),l2=35,l3查表6.2-2,得T= 0.25min粗车53的外圆(1)选择切削用量:1)确定切削深度, ap=(96.2-56)/2=20.1mm。由于切削深度过大,分三次走完,因此最终ap=6.7mm 2)确定进给量f,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆尺寸为16mm25mm,ap58mm,以及工件直径为96.2mm时,f
11、=0.50.6mm/r,按C620-1车床说明书选择f=0.6mm/r。3)选择车刀磨钝标准及寿命,根据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm,车刀寿命为60min。4)确定切削速度Vc=Cv/(Tmapxvfyv)Kv(m/min)由切削手册表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由切削手册表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,因此Vc=56.2m/min5) 确定主轴转速ns=1000Vc/dw=(100056.2)/96.2=186r/min,查工艺手册表4.
12、2-8,与186r/min相近的有230r/min和185r/min,选取185r/min,因此实际切削速度为V=55.8m/min6)校验机床功率,切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。Fc=CFcapxFcfyFcvcnFckFc,查切削手册表1.29,CFc=2795,xFc=1.0,yFc= 0.75,nFc=-0.15,kMp =(b/650) nF,查表1.29-1得nF=1,查表1.29-2得kKr=1.08,经计算,Fc=7534N切削是消耗的功率Pc=FcVc/(6104)=5.1KW,由切削手册表1.30中C620-1机床说明书可知,C620-1主发动机的功率为7.8
13、kw,当主轴转速为185r/min时,主轴专递的最大功率为5.9kw,因此机床功率是够,能够正常加工。7)校验机床进给系统强度已知主切削力Fc=7534N,径向切削力Fp按切削手册表1.29所示公式计算Fp=CFpapxFpfyFpvcnFpkFp,其中CFp=1940,xFp=0.9,yFp= 0.6,nFp=-0.3kMp =(b/650) nF,查表1.29-1得nF=1.35,查表1.29-2得kKr=1.30,经计算,Fp=3073N。而轴向切削力Ff=CFfapxFffyFfvcnFfkFf, 其中CFf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4,kMp =(b/
14、650) nF,查表1.29-1得nF=1.0,查表1.29-2得kKr=0.78,经计算,Ff=2327N。取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=Ff+(Fc+Fp),得F=3387N,机床纵向进给机构可承受的最大纵向力由切削手册表1.30查得3530N,故机床进给系统可正常工作。8)切削工时,T = (l+l1+l2+l3)/(nf), l1=ap /tgkr+(23),l2=35,l3查表6.2-2得T=0.19min.因为分三次走刀,因此Tm=0.193=0.57min半精车53端面1)决定切削深度ap =(41.5-40.4)/2=0.
15、55mm.2)确定进给量f, 查切削手册表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1说明书(切削手册表1.30)选择f=0.6mm/r 3)选择车刀磨钝标准及寿命,根据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm,车刀寿命为60min。4)确定切削速度Vc=Cv/(Tmapxvfyv)Kv(m/min)由切削手册表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由切削手册表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,因此Vc=81.3m/min.5) 确定主轴转速ns=1000V
16、c/dw=(100081.3)/92.2=281r/min,查工艺手册表4.2-8,与244r/min相近的有230r/min和305r/min,选取230r/min,因此实际切削速度为V=88.3m/min6)计算工时:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf,l1=ap /tgkr+(23),l2=35,l3查表6.2-2得T=0.41min半精车53外圆1)决定切削深度ap =(56-53.8)/2=1.1mm.2)确定进给量f, 查切削手册表1.4,f=0.5-0.7mm/r;按C620-1说明书(切削手册表1.30)选择f=0.5mm/r 3)选择车刀磨钝标准及寿命,根据切削手册
17、表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm,车刀寿命为60min。4)确定切削速度Vc=Cv/(Tmapxvfyv)Kv(m/min)由切削手册表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由切削手册表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,因此Vc=78.6m/min.5) 确定主轴转速ns=1000Vc/dw=(100078.6)/56=447r/min,查工艺手册表4.2-8,与447r/min相近的有380r/min和460r/min,选取460r/min,因此实际切削速度为V=
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