机械制造技术基础课程设计说明书课件

1、机械制造技术基础课程设计说明书1 工艺规程设计 1.1 有关零件的结构分析和功用1.1.1 零件的功用题目所给定的零件是拨叉。它位于车窗变速结构中，主要起换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。1.1.2 零件的结构分析 零件的加工表面，现分述如下：1. 钻预制孔18、142. 粗、精铣上端面，使粗糙度达到Ra6.3m3. 粗精铣低槽18H11，使粗糙度达到Ra3.2m4. 钻2-M8通孔、并攻丝，钻1-5通孔5. 拉内花键25H7，使粗糙度达到Ra3.2m6. 去毛刺，清洁7. 检验1.2 课题（提供的技术资料）1.2.1 技术资料设计图纸一张、机械加工工

2、艺手册等。1.3 毛坯的种类常见的毛坯主要有以下几种：1、铸件，2、型材，3、锻件，4、焊接件，5、其他毛坯1.3.1 确定毛坯的种类 确定零件材料为HT200，毛坯为铸件1.4 定位基准的选择原则1.4.1 粗基准的选择原则当零件有不加工表面时，则应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准，底面作粗基准，底面以三个支承钉为主要定位面以消除三个自由度，再用一块条形支承板定位以消除两个自由度，最后用一个卡紧装置以消除自由度达到完全定位。1.4.2 精基准的选择原则精基准的选则主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重

3、合时，应该进行尺寸换算。1.5 工艺规程的拟定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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用外能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便降低生产成本。1.5.1 制定工艺规程的原则（1）保证零件的加工质量，可靠地达到产品图纸所提供出的全部技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗；（2）尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件；（3）在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术；（4）工艺规程应正确、完整、统一、清晰；（5）工艺规程应规范、标准，其幅面、

4、格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准的规定；（6）工艺规程中的计量单位应全部使用法定计量单位。1.5.2 拟定工艺路线工序1：铸造工序2：人工时效工序3：钻预制孔工步（1）：钻18预制孔工步（2）：钻14预制孔工序4：铣上表面 工步（1）：粗铣上表面工步（2）：精铣上表面，使粗糙度达到Ra3.2m工序5：粗精铣低槽工步（1）：粗铣低槽，留精铣余量工步（2）：精铣低槽，使粗糙度达到Ra6.3m工序6：钻孔、攻螺纹工步（1）：钻2-M8通孔，并攻丝工步（2）：钻1-5通孔工序7：拉花内键25H7，使粗糙度达到Ra3.2m工序8：去毛刺、清洁工序9：检验1.6 机械加工余量 、工

5、序尺寸及毛坯尺寸的确定1.6.1 确定加工余量和工序尺寸拨叉C的制造采用的是金属型浇铸，其材料是HT200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。1表面加工.粗，精铣加工留余量4mm 2孔加工余量4mm 1.6.2 确定毛坯尺寸要求拨叉C的制造采用的是金属型浇铸，其材料是HT200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 1.7确定切削余量 1.71 确定和计算切削用量1.加工条件工件材料：HT200，人工时效，铸件。2.计算切削用量 工序1：钻预制孔机床：轻型圆柱立式钻床刀具：查实用机械加工工艺手册表10-175，选高速钢直柄麻花钻，钻预制孔到18mm，所以d=18mm.进给量：根据机械加工工艺

6、手册表2.4-38，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速，有：，按照机械加工工艺手册表3.1-36，取所以实际切削速度：工时：被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 同理得14预制孔的工时为0.18min.工序2：粗、精铣上端面机床：立式升降台铣床刀具：根据实用机械加工工艺手册表10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为：，齿数为12齿。（1）、粗铣上端面铣削深度：每齿进给量：查机械加工工艺手册表2.4-75，取。铣削速度：查实用机械加工工艺师手册表11-94，得，取机床主轴转速： 查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进

7、给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =82mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 2精铣上端面 切削深度：根据实用机械加工工艺师册表11-91查得：每齿进给量,取，根据实用机械加工工艺师册表11-94查得切削速度机床主轴转速：，按照机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序3粗、精铣18H11底槽机床：立式升降台铣床（）刀具：根据实用机械加工工艺师手册表21-5选用高速钢镶齿三面刃铣刀。外径160mm，内径4

8、0mm，刀宽粗铣16mm，精铣18mm，齿数为24齿。（1）、粗铣16槽铣削深度：每齿进给量：查机械加工工艺手册表2.4-75，得，取。铣削速度：查机械加工工艺师手册表30-33，得机床主轴转速：查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数1次机动时间： 2精铣18槽 切削深度：根据机械加工工艺手册表查得：进给量,查机械加工工艺手册表2.4-82得切削速度，机床主轴转速：，查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具

9、切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序4：钻孔并攻丝机床：摇臂钻床刀具：根据参照机械加工工艺手册表4.3-9硬质合金锥柄麻花钻头。1钻孔钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到再攻丝，所以。钻削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-38，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速，有：，按照机械加工工艺手册表3.1-31取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1，钻孔数为2个机动时间： 2攻2-M8螺纹通孔刀具：钒钢机动丝锥 进给量：查机械加工工艺手册表1.8-1得所加工螺

10、纹孔螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，加工数为2机动时间：本工序机动时间：。工序2拉内花键机床：卧式拉床L6120。刀具：查复杂刀具设计手册表1.3-1，选择拉刀类型为矩形花键拉刀第三型号，该刀具特点：拉削长度大于30mm，同时加工齿数不小于5。材料：W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用40Cr材料（具体刀具设计见拉刀设计）。拉削过程中，刀具进给方向和拉削方向一致，拉刀各齿齿升量详见拉刀设计，拉削的进给量即为单面的齿升量。查机械加工工艺手册表2.4-118和2.4-119

11、，确定拉削速度=0.1160.08，取。拉削工件长度：；拉刀长度：（见拉刀设计）；拉刀切出长度=510mm，取。走刀次数一次。根据以上数据代入公式（计算公式由机械加工工艺手册表2.5-20获得），得机动时间最后将各工序切削余量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工加工艺过程卡片和机械加工工序卡片中。2.S刀片75直头外圆车刀设计已知: 工件材料GCr15，使用机床CA6140，加工后dm=72,Ra=3.2,需粗、半精车加工完成，加工余量4.0mm，设计装C刀片75直头外圆车刀。 设计步骤：2.1选择刀片夹固结构 考虑到加工是在CA6140普通机床上进行，属于连续切削，参照表

12、2-1典型车刀夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 2.2选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为GCr15，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。2.3选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度(1)前角=14，(2)后角=6,(3)主偏角=75，(4)刃倾角= -6后角的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。2.4选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：粗车时：切削深度a=3 mm，进给量f=0.6mm/r，切削

13、速度v=110m/min半精车时：切削深度a=1 mm，进给量f=0.3mm/r，切削速度v=130m/min2.5选择刀片型号和尺寸2.5.1选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为偏心式，因此应选用有中心固定孔的刀片。2.5.2选择刀片形状按选定的主偏角=75，选用菱形80刀片。2.5.3选择刀片精度等级选用U级2.5.4选择刀片边长内切圆直径d（或刀片边长L）根据已选定的,k，可求出刀刃的实际参加工作长度。为； L= =3.12mm L1.5L=4.68mm因为是菱形，Ld4.682.5.5选择刀片厚度S根据a,f，利用诺模图，得S4.82.5.6选择刀尖圆半径r根据a,f, 利用

14、诺模图，得连续切削r=1.02.5.7选择刀片切屑槽型式和尺寸根据条件，选择A型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：CCMT160512，尺寸为L=16.1mm,d=15.875mm,S=5.56mm,d1=5.5mm,m=3.749,r=1.2mm刀片参数： 粗车刀尖角=80，刃倾角=0，法后角=7，法前角=20，断屑槽宽W=4mm2.6确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于偏心式夹固结构的需要，并于刀片型号CCMT160512相对应的硬质合金刀垫的型号为：C16B,其具体尺寸为：L= d =14.77mm,S

15、=3.18mm,d1=6.1mm, r=1.2mm,D=8.5mm,C=2.0mm2.7计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系2.7.1刀杆主偏角K=K=752.7.2刀槽刃倾角 =-62.7.3刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前角的计算公式为：tan=将=14，=20，=-6代入式得： tan=-0.107 则=-6.107取=-62.7.4验算车刀后角车刀后角的验算公式为 tan=当=0时，代入=-6，=-6则 tan=-=0.104则 =5.94与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角=故=5.94，取=62.7.5刀杆副偏角K Krg=Kr而

16、K=180-K-又=，K=KK=180-K-=180-K-车刀刀尖角的计算公式为 cot=cot 将=90，=-6，=-6代入得 cot=cot =cot90 cot=-0.011则 =90.6故 K= K=18075100 =14.4取 K=14.52.7.6检验车刀副后角车刀副后角的验算公式为 tan= 当=0时，则式为 tan=-tancos而 tan=-tancos+tansin tan=tansin+tancos将=-6，=-6，=906代入得： tan=-tan（-6）cos90.6+tan（-6）sin90.6=-0.106则 =-6.05 tan=tan（-6）sin90.6+

17、tan（-6）cos90.6 =-0.104则 =-5.94 再将=-6.05，=-5.94代入式得: tan=-tan（-6.05）cos（-5.94）=0.105则 =5.99可以满足切削要求而刀杆副后角=故=5.99，取=6综合上述计算结果，可以归纳为：车刀的几何角度为:=14，=5.94，K =75，K=14.37，=-6，=5.99刀杆于刀槽的几何角度为；=-6，=6，K=75，K=14.5，=-6，=62.8选择刀杆材料和尺寸2.8.1选择刀杆材料选用GCr15为刀杆材料，热处理2.8.2选择刀杆尺寸因加工使用C620普通车床，其中心高为200mm，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面

18、尺寸BH=2025mm由于切削深度ap=3，进给量f=0.6mm/r,可以不必校验刀杆强度。选择刀杆长度尺寸：选取刀杆长度150mm2.9选择偏心销及其相关尺寸 （1）选择偏心销材料偏心销材料选用40Cr，热处理硬度为HRC40-45，发蓝。 前面已经选定=6.6，括号内取最大值0.4则=6.6-0.4=6.2 偏心值e即 2.18 为使计算方便，取，则公式2.18成为 取为使刀片夹固可靠，选用自锁性较好的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销转轴直径为M6.（3） 计算偏心销转轴孔中心在刀槽前面上的位置用公式2.19 2.20将m和n求出 - 2.19 - 2.20根据前边已选定的各尺寸知： 取=30则

19、 - =5.85+0.375-0.173=6.052（mm） - =5.85-0.65-0.1=5.1（mm）2.10.绘制工作图2.10.1.偏心式75硬质合金可转位外圆车刀 2.10.2.偏心式75硬质合金可转位外圆车刀刀杆总结转眼间，这次机械设计制造课程设计就要结束了。为期两周的课程设计虽然不是很长，但是我学到了很多东西。在课程设计开始前我以为会很容易，设计题目会很简单，实际上我想错了。这次课程设计我的设计任务是机床运动中拨叉的设计，刚开始做的时候，我脑子里一点设计思路都没有，后来在网上找到了一些有关的设计内容和例题，加上老师在课上的辅导，我总算是完成了拨叉的设计。这个过程使我受益匪浅通过这次的拨叉课程设计，在老师的耐心讲解和同学的认真讨论下，学到了