机械制造技术基础课程设计B6065牛头刨床机械加工工艺规程及工艺装备设计

1、目 录.序言 2第1章 零件的分析21.2零件的作用 .21.2零件的工艺分析 2第2章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3第3章 选择加工方法，制定工艺路线43.1机械加工工艺设计 43.2确定工艺过程方案 .5第4章 确定切削用量及基本时间 .54.1 工序切削用量及基本时间的确定 .54.2 工序切削用量及基本时间的确定 .74.3工序切削用量及基本时间的确定.84.4 工序切削用量及基本时间的确定 94.5工序切削用量及基本时间的确定104.6 工序的切削用量及基本时间的确定 114.7工序的切削用量及基本时间的确定124.8 工序的切削用量及基本时间的确定 134.9 工序的切削用

2、量及基本时间的确定 14第5章 夹具设计145.1 定位基准的选择 145.2切削力和卡紧力计算155.3定位误差分析155.4夹具设计及操作的简要说明.15设计总结.16参考文献 1617 b6065牛头刨床机械加工工艺规程及工艺装备设计: 序言 大三上学期我们进行了机械制造技术基础课的学习，为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进

3、行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。第1章 零件的分析1.1零件的作用据资料所示，可知该零件是b6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。1.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为ht200，该材料为灰铸铁

4、，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、m8-6h的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，

5、先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 第2章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级ct为810级，加工余量等级ma为g级，故ct=10级，ma为g级。表2.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值

6、说明27的端面92h4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16h3.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面45g2.5双侧加工（取下行值）32的孔32h3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20g2.5双侧加工（取下行值）16的孔16h3.0孔降一级，双侧加工表2.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差ct27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图2.1所示为本零件的毛坯图图3.1 零件毛坯图 第3章 选择加工方法，制定工艺路线3.

7、1机械加工工艺设计工序i 铣32mm孔的端面。选用xa6132卧式铣床工序ii 铣16mm孔的端面。选用xa6132卧式铣床工序iii 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面。选用xa6132 卧式铣床工序iv 铣深9.5mm宽6mm的槽。选用xa6132卧式铣床 工序v 车10mm孔和16mm的基准面。选用ca6140卧式车床工序vi 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用z535立式钻床加工工序vii 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。用z535立式钻床加工工序viii 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝m8-6h。选用

8、z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔，锪120的倒角。选用z525立式钻床加工工序 拉沟槽r3。专用拉床。3.2确定工艺过程方案表 3.1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣32mm孔的端面先加工面050铣16mm孔的端面060铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面070铣深9.5mm宽6mm的槽080车10mm孔和16mm的基准面090钻、扩、铰32mm，倒角450100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角450110钻半、精铰、精铰16mm,倒角450120钻螺纹孔6mm的孔，攻丝m8-6h01

9、30钻6mm的孔，锪120的倒角后加工孔0140拉沟槽r30150检验0180入库 第4章 确定切削用量及基本时间4.1 工序切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，铸造;工件尺寸：aemax=60mm，l=110mm;加工要求：铣32孔的端面，加工余量2.5mm;机床：xa6132卧式铣床；刀具：高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm.2切削用量.确定每齿进给量f根据资料所知，xa6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。

10、查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。3.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度t=180min。4确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度t=180min时查取vc98mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s。 根据xa6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,vfc=475mm/s。则实际切削：vc =vc=56.52m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z5.校验机床功率

11、 根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则p= 3.5kw，p=0.8 kw。 根据xa6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率p= pp p=7.50.8=6p= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。6基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.6min4.2 工序切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，铸造;工件尺寸：aemax=20mm，l=65mm;加工要求：铣16mm孔的端面，加工余量2

12、.5mm;机床：xa6132卧式铣床； 刀具：选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm，齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=35mm2.确定每齿进给量f根据资料所知，查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z3.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度t=180min。4.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取vc73mm/s，n=350r/min,vf=390mm/s。 根据xa6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=150r/min,vfc=350mm/s。则实际切削：vc =vc=23

13、.55m/min 实际进给量： f=f=0.23mm/z5.校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数k=1，则p= 2.3kw，p=0.8 kw，p=7.5可知机床功率能够满足要求。6基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.3 min4.3工序切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，铸造;工件尺寸：aemax=90mm，l=145mm;加工要求：铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面加工余量 1mm;机床：xa6132卧式铣床； 刀具：选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm，齿数z=8。

14、已知铣削宽度a=2.5mm， 铣削深度a=35mm2.确定每次进给量f 根据资料，查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z，现取fz=0.20mm/z。3.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度t=180min。4.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取vc85mm/s，n=425r/min,vf=438mm/s。 根据xa6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=250r/min,vfc=400mm/s。则实际切削：vc =vc=47.1m/min 实际进给量： f=f=0.2mm/z5.校验机床功率 根据资料所知，根据以上参

15、数可知，切削功率的修正系数k=1，则p= 2.5kw，p=0.8 kw，p=7.5，依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。6 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=5.8 min4.4 工序切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，铸造;工件尺寸：aemax=6mm，l=33mm;加工要求：铣深9.5mm,宽6mm的槽，加工余量0.5mm;机床：xa6132卧式铣床；刀具：切槽铣刀，铣刀直径d=6mm，根据资料选择铣刀的基本形状r=10， a=20，已知铣削宽度a=3mm，铣削深度a=9mm2.确定每齿进给量f根据资料所知

16、，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量f=0.520.10mm/z、现取f=0.52mm/z。3.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm，耐用度t=60min。4.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度a=3mm，铣削深度a =9mm，耐用度t=60min时查取vc98mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s。 根据xa6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,vfc=475mm/s。则实际切削：vc =vc=8.49m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z5.校

17、验机床功率 据资料可知，切削功率的修正系数k=1，则p= 2.8kw，p=0.8 kw，可知机床功率能满足要求。6 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=2.75min4.5工序切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，加工要求：车端面、钻孔10、车孔16、孔口倒角机床：ca6140车床；刀具：选择高速钢麻花钻，do=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o120， 45度车刀。 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。 3.钻头磨钝标准及寿命：后刀面最大

18、磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，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 4.校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。5 计算工时：4.6 工序的切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，铸造;工件尺寸：aemax=32mm加工要求：钻32mm孔，加工余量3mm;机床：z535立式钻床刀具：高速钢复合钻头，直径d=32mm，使用切削液2.确定进给量f 由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给，fz=0.20mm/r。3.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，

19、耐用度t=50min。4.确定切削速度v 由表5-132，=670mpa的ht200的加工性为5类，根据表5-127，进给量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得v=17m/min，n=1082r/min。根据z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.5基本时间钻32mm深45mm的通孔，基本时间为25s4.7工序的切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa加工要求：钻、半精铰，精铰16mm的孔,加工余量3mm;机床：z525立式钻床；刀具：铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀，r0=0,a0=8,kr=52确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7

20、查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量，按z525机床说明书，取f=0.72。3确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取v表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=1。故k=0.87 故v=14.20.871=12.35m/minn= 根据z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度v为：v= 根据以上计算确定切削用量如下： 钻孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精铰：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精铰：d0=15.95

21、mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min4时间计算：1.钻孔基本工时：t = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm t= 1. 半精铰基本工时：l= l=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, t= 3.精铰基本工时：l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmt= 4.8 工序的切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa加工要求：钻螺纹孔6mm、攻丝m8-6h机床：z525立式钻床；刀具：锥柄阶梯麻花钻，直径d=6mm,以及机用丝

22、锥。使用切削液。 2.确定进给量f 由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。3.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后到面最大磨损量为0.6mm，耐用度t=20min。4.确定切削速度v 由表5-132，=670mpa的ht200的加工性为5类，根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查v=13m/min,n=1063r/min,根据z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。5 基本时间钻6mm螺纹孔，攻丝，基本时间为45s.4.9 工序的切削用量及基本时间的确定1. 加工条件工件材料：ht200,b =170220mpa，加工要求：钻6mm的孔，锪120倒角机

23、床：z525立式钻床刀具：刀具采用高速钢复合钻头，直径d=6mm，使用切削液。2.确定进给量f 由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给3.选用钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度为15min。4.确定切削速度v 由表5-132，=670mpa的ht200的加工性为5类，据表5-127，暂定进给量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根据z525立式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/min。5基本时间 钻一个6mm深8mm的通孔，基本时间约为6s.第5章 夹具设计经过协商，决定设计第道工序的工装夹具，在给定的零件中，对本序价格的主要要求考虑尺寸60，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。5.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔32mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。5.2切削力和卡紧力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=s1s2s3s4f=16.77n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