设计推动架零件的机械加工工艺规则及工艺装备-机械制造基础课程设计.doc

机械制造基础

课程设计说明书

题目: 设计推动架零件的机械加工工艺规则及工艺装备

目录
一、 序言.......................................2
二、 设计内容..............................2. 三、零件的分析.................................2
四、工艺规程设计...............................2
五、夹具设计...................................13
六、设计心得...................................14八、参考文献...................................14

二 内容： 1.零件图 1张
2.毛坯图 1张
3.机械加工工艺过程卡片 1张
4.机械加工工序卡片 2张
5.夹具装配图 1张
6. 夹具零件图 1张
7. 课程设计说明书 1份

三 零件的分析
零件的工艺分析
推动架共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下： 以φ32为中心的一组加工表面，这一组加工表面包括：45、60、φ16孔
以φ16孔为中心的一组加工表面，这一组加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将φ32孔和φ16作为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。
四 工艺规程设计
1 确定毛坯的制造形式：零件材料为HT200，考虑零件受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。
2基面的选择 （1 ）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。（2） 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一，先选择φ32孔和φ16孔作为基准.
3制定工艺路线
2.3.1 工艺路线方案一
工序一 备毛坯
工序二 热处理
工序三 铣面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
工序四 铣面φ35和φ50的上表面
工序五 扩孔φ32，孔口倒角
工序六 车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
工序七 钻扩铰φ16孔
工序八 钻孔φ6，锪孔
工序九 钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十 铣槽6x1、6x9
工序十一 检查
工序十二 入库
2.3.2 工艺路线方案二
工序一 备毛坯
工序二 热处理
工序三 铣面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
工序四 铣面φ35和φ50的上表面
工序五 扩孔φ32，孔口倒角
工序六 车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
工序七 铣槽6x1、6x9
工序八 钻扩铰φ16孔
工序九 钻孔φ6，锪孔
工序十 钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一 检查
工序十二 入库
2.3.3 工艺路线分析比较
工艺路线一与工艺路线二的差别在于对φ16销孔和铣槽6x1、6x9的加工安排的不同，工艺路线一将φ16销孔基准，加工槽6x1、6x9，准统一，能很好的保证槽6x1、6x9的精度要求，所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。
2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
推动架，零件材料为HT200，生产类型大批量，铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
2.4.1 内孔和外圆的加工余量及公差
查《机械制造工艺设计简明手册》取φ32内孔单边加工余量为2.
2.4.2 铣削加工余量为：
粗铣 1.5mm精铣 0.5mm
2.4.3 其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
确立切削用量及基本工时
工序三 铣面φ35和φ50的下表面 φ27的右表面
2.5.1.1. 加工条件 工件材料：HT200,铸造。
机床：XA6132卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap<=3, ,故据《切削用量简明手册》取刀具直径do=60mm。
2.5.1.2. 切削用量
铣削深度 因为切削量不大，故可以选择ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2.3kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝2xL/ n*fz=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。
2 工序四 铣面铣面φ35和φ50的上表面
2.5.2.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：XA6132卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap<=3, ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=60mm。
2.5.2.2. 切削用量
铣削深度 因为切削量不大，故可以选择ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2.3kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝2xL/ n*fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。
2.5.3 工序五 扩孔φ32，孔口倒角
2.5.3.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：C6116车床。
刀具：扩孔麻花钻，倒角车刀.
2.5.3.2 车切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2.5.3.3计算工时

2.5.4 工序六 车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
2.5.4.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：CA6140车床。
刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°，45度车刀。
2.5.4.2. 钻孔切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2.5.4.3计算工时

2.5.5 工序七 钻扩铰φ16孔
2.5.5.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：Z5215A摇臂钻床
刀具：选择高速钢麻花钻钻头，φ14高速钢麻花钻、φ15.8高速钢扩孔钻、φ16高速钢标准铰刀，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.5.2. 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2.5.5.3计算工时

2.5.6 工序八 钻孔φ6，锪孔
2.5.6.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：Z5215A摇臂钻床
刀具：选择高速钢麻花钻钻头，φ6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.6.2. 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2.5.6.3计算工时

2.5.7 工序九 钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
2.5.7.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：Z5215A摇臂钻床
刀具：选择高速钢麻花钻钻头，φ6.6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.7.2. 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2.5.7.3计算钻工时

2.5.8 工序十 铣槽6x1、6x9
2.5.8.1. 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：X62A卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap<=3, ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=6mm。
2.5.8.2. 切削用量
铣削深度 6x9槽，因为切削量不大，故可以选择ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。
6x1槽，因为切削量不大，故可以选择ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*6*475/1000=8.49m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2.3kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=8.49m/min，
fz=0.16mm/z。
2.5.8.3 计算基本工时
tm＝4xL/ n*fz=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。
五 夹具设计
钻孔φ6的钻床夹具
问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ6与孔φ32的端面的位置尺寸15.
夹具设计
1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ32以及φ16为定位基准，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
2 切削力和加紧力的计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力 ：

扭矩

卡紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3 定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。
4 夹具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。
六 心得体会：感谢我的指导老师对我悉心的指导，在整个设计过程中我懂得了许多东西，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
七 参考文献
崇凯主编 《机械制造技术基础课程设计指南》…………化学工业出版社
李益民主编《机械制造工艺设计简明手册》………… 机械工业出版社
赵家齐主编. 《机械制造工艺学课程设计指导书》…… 机械工业出版社