型腔加工工艺规程

1、型腔零件加工工艺规程设计、设计任务1.设计课题：型腔的机械加工工艺规程设计2.生产纲领：中批量生产3.设计要求：1)零件图1 张2)毛坯图1 张3)综合的机械加工工序的工序卡片1 份4)设计说明书1 份、设计说明书机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的大部分基础课和 专业课之后进行的一门综合的课程设计。 这是我们在进行毕业设计之 前对所学课程的一次深入的综合性的复习。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，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为后续课程的学习 打下良好的基础。一、零件的分析（一）零件的作用型腔

2、。毛坯由石蜡铸造而成（二）零件的工艺分析35mm 10mm 5mn三个尺寸是以 B面为设计基准，100mm、90mm、 80mm、60mm则是以原点O为设计基准。型腔有两组加工表面，他 们之间有一定的位置要求。现分述如下：1、以100*100面为基准的加工表面这一组加工表面包括：四个尺寸 100*30mm的与基面相垂直的平面，90*90mml勺平面，80*80mm的凹槽以及40*35mml勺凸台2、4* 10深的孔这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：10的两孔之间的位置要求是 60 士 0.025由以上分析可知，对于两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面， 然后借助于专用夹具加工另

3、一组表面，并且保证他们的位置精度要 求。二、工艺规程设计（一）确定生产类型已知此零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排 为：在加工过程划分阶段，工序应适当集中，机床设备可采用专用设 备，但以使用通用设备为主。（二）确定毛坯的制造形式材料为石蜡，由于零件毛坯尺寸不大，形状简单 ，石蜡不能承受 力矩，所以要选铸件做为毛胚，铸件可以一次性成型，适合石蜡这种 材质材料的加工，且零件属于中批量生产，故可采用铸造成型，精加 工采用铣削。这从提高生产、保证加工精度上考虑，也是应该的（三）基面的选择合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。基面选择是工艺规程设计中的重要工作之

4、一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加 工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产 无法正常进行。粗基准的选择：在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工 表面有足够多的余量，及保证不加工表面与加工表面间的尺寸， 位置 符合零件图样设计要求。粗基准的选择原则：1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时，一般不选择加工表面作为 粗基准。2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加 工表面为粗基准。3、粗基准不重复使用的原则。粗基准的精度低，粗糙度数值大， 重复使用会造成较大的定位误

5、差，因此，同一尺寸方向的粗基准，通 常只允许使用一次。现选取顶平面作为粗基准，利用顶平面作主要定位面，以消除三 个自由度，再用虎台钳装夹工件，用以消除另外三个自由度，达到完 全定位。精基准的选择：精基准的选择原则主要考虑如何减少误差， 保证 加工精度和安装方便以及以及设计基准和工序基准重合问题。 当二者 不重合时，应该进行换算。1、基准重合原则：应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合原则。2、基准统一原则：应尽可能选用精基准定位加工各表面，以保 证各表面之间的位置精度。3、自为基准原则：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面为精基准4、互为基准反复加

6、工原则：有些相互位置精度要求较高的表面，可以采用互为基准反复加工的原则来保证5、定位可靠性原则：精基准应凭整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确，便于安装，夹紧可靠。考虑保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据“基准统一和基 准重合”原则，以粗加工后的底平面为精基准。第一道工序一般只能以为加工的毛坯面作为定位基准，这种基准称为粗基准。此零件以一个A面作为定位基准，铣削出定位粗基准。然后 翻转装夹，再以这个粗基准作为定位基准加工上端面即B面。然后加工侧面，将一个加工过的侧面作为精基准， 加工零件的最大外 轮廓。在第一道工序之后，根据基准统一原则，纵向铣削应使尽量多 的表面加工时都用已加工的上端

7、面作为定位基准， 加工型腔、梯台面、 ?10孔。横向的铣削都以加工过的侧面作为定位基准。以保证各加工 面的位置精度。（一）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及 位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下 可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高 生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一工序1铣基准面。粗、精铣削 A面作为定位粗基准面，见平即可。工序2第二次装夹，粗、精铣削上端面即 B面，将上端面作为纵向加工的定位基准，保证厚度尺寸 35mm工序3加工两个未被装夹的侧面，以其中一个侧面作

8、为横向加工的 定位基准，加工零件的外轮廓。工序4铣台阶面型腔轮廓，沿型腔轮轨迹铣削出型腔的轨迹，保证 尺寸和精度要求。工序5以底平面定位并夹紧工件，采用划线找正，钻4X 10mm 15mm 的孔，保证两孔中心的距离为60 士 0.025mm工序6检验。2、工艺路线方案二工序1铣基准面。粗、精铣削 A面作为定位粗基准面，见平即可。工序2第二次装夹，粗、精铣削上端面即 B面。粗、精型腔轮廓，沿 型腔轨迹铣削出型腔的轨迹，保证尺寸和精度要求。工序3粗精铣、台阶面、周铣四个侧面，保证尺寸和精度要求。工序4以底平面定位并夹紧工件，采用划线找正，钻4X 10mM 15mm的孔，保证两孔中心的距离为60 士

9、 0.025mm工序5检验。（二）工艺方案的比较与分析两个工艺路线的分析：相比工艺路线方案一，工艺路线方案二只 采用数控铣床和钻床就可实现凹件的完全加工，而且工艺路线方案二的工序更少，因而能提高生产效率，节约成本。因此选用工艺路线方 案二（三）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为石蜡，毛坯重量约为318克，生产类型为中批量生产, 采用铸造成型的毛坯。根据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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、表1型腔厚度的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸表工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度/um工序基本尺寸/mm半精铣2IT82.535粗

10、铣4IT11537毛坯（铸造） 241表2型腔长度、宽度的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸表工序名称工序间余量/mm经济精度/mm表面粗糙度/um工序基本尺寸/mm半精铣2IT82.5100粗铣4IT115102毛坯（铸造） 2106（四）确定切削用量及基本工时加工条件：XK713A数控铣床，一把YT15面铣刀，刀盘直径125mm 宽20mm齿数20，通用夹具，0200、0.2mm游标卡尺，柴油冷却。a.确定背吃刀量端面的总加工余量为4mm,由毛坯图已知铣削宽度为ae=106mm, 两次走刀加工 ，ap=2mm.b.确定进给量及基本工时根据工艺手册中表4.2-38, XK713A数控铣床，刀杆直径

11、为 22mm,再查切削手册表3.15和工艺手册表4.2-38可得，我 们可以取进给量f=0.10mm/z。c.计算切削速度根据切削手册表 3.27 可得，Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, Uv=0.2, m=0.2, Xv=0.1,Pv=0,修正系数kv=1.1,选择刀具使用寿命 T=60min.vc= Cvdqvkv / (TmapXvfyvaeUVzPv) =186 x 1250.2 x 1.1/(60 0.2 x 20.1 x 0.1 0.4 x 600.2 x 200)4.87m/min.d.确定铣床主轴转速n w=1000vc/ ( x dw) =1000 x 4.

12、87/(3.14 x 22) 70.51r/min根据工艺手册表4.2-39，与70.51r/min相近的转速为75r/min。 现选择nw=75r/min.所以实际切削速度为v=5 m/min.e.计算基本时间按工艺手册表 6.2-7 , l=106mm,110.5(d,d2 a；)+(13) =32mm.l2=2mm.时间t= l l1 l2 =140/ 150=0.93min,取时间t=56s。因为分两次fMz加工，所以切削时间T=2x 56s=112s工序2用数控铣床以底平面为精基准半精铣顶平面，保证其厚度 尺寸为35mm然后加工四周、凹槽，保证其尺寸要求和精度要求。在工序2的半精加工

13、中，端面的总加工余量为 2mm,由毛坯图 已知铣削宽度为ae=106mm，两次走刀加工，ap=1mm。基本加工时间 的算法同上。工序4以底平面定位并夹紧工件，钻4X10mM 15mm的孔，保 证两孔中心的距离为60士 0.025mm加工条件：Z515钻床，10mm标准锥柄麻花钻，通用夹具， 0200、0.2mm游标卡尺，柴油冷却。a.确定进给量根据切削手册表2.7, f=1.01.2，查工艺手册4.2-16,根据机床实际进给量取f=0.12mm/rb.选择钻头磨钝标准及耐用度根据切削手册表2.12可得，钻头后刀面的最大磨损限度为 0.81.2mm使用寿命为70min.c.计算切削速度根据切削手

14、册表 2.30, Cv=4.8, z=0.4, Xv=0, yv=0.7,m=0.2,表 2, 31得，修正系数kv=1.0.Vc二Cvdozvkv/(Tmapxvfyv)=4.8 x 39 x 1.0/(70 0.2 x 19.50 x 0.120.7) 18m/mi nn v=1000vc/( dw)=1000 x 18/(3.14 x 39)147r/min根据工艺手册表4.2-15 ,按机床实际钻速选取nw=125r/min.则实际切削速度为v=15m/min.e.计算基本时间按工艺手册表 6.2-7 , l=15mm,l1 Dcot r (l2)=12mm, r=90。，取 l i=2mm.l2=3mm.时间 t=12 =20/ 15=1.33min,取时间 t=80s。nwf因为要加工4个孔，所以切削时间T=4X 80s=320s最后，将以上各工序的切削用量、工时定额的计算结果，连同其 他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。参考文献1、 赵家奇主编，机械制造工艺学课程设计指导书，机械工业出版 社,2