机械制造实用工艺学课程设计

1、设计毛坯图根据以上数据，绘岀该零件的毛坯图如下图2-1l«15Im 图2-1底板座架毛坯图三、选择加工方法，制定工艺路线1、定位基准的选择本零件总体是带通孔的轴，后加一个半圆带孔的底座。以轴的中心线为其设计基准（也是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应以轴为定位基准，即遵循“基准重合”的 原则。具体而言，选轴及前后一端面为精基准。粗基准也可以用上端面。2、零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、平面及小孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关指南资料，其加工方法选择如下。（1）面的加工方法 、两个端面的尺寸精度要求不高，表面粗

2、糙度只有Ra6.3um,经过粗车即可达到要求（指南表 5-16 ）。 、几个台阶面和轴上铣的平面的尺寸精度要求和表面粗糙度要求也都较低，经过粗铣即可达到,R52前端面也同样如此。 、前后两个端面尺寸精度要求和表面粗糙度要求较低，经过粗铣即可。 、/45h6mm 外圆面公差等级为IT6 ,面粗糙度为 Ra3.2um,需进行粗车、半精车及精车（指南表5-14 ）。（2）孔的加工方法 、加3mm 内孔 没有注公差尺寸，根据GB1800 79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra25um,只需要进行钻销即可（指南表5-15 ）。 、朝8mm内孔没有注公差尺寸，表面粗糙度为 Ra25um,只需要钻销

3、即可。、血2H7mm内孔公差等级为IT7，面粗糙度为 Ra3.2um,需进行钻孔、粗铰及半精铰、/36H7mm内孔公差等级为IT7,面粗糙度为Ra3.2um,需进行钻孔、粗镗及半精镗。、M10-6H螺纹孔粗糙度为Ra6.3，加工到小径尺寸后，考虑到加工效率选用机加攻丝。3、制定工艺路线按照先加工基准面和先粗后精的加工原则，该零件加工可以按下述工艺路线进行。工序I:以/36H7mm 内孔以及上端面定位， 平左端面，粗车、半精车、精车45h6mm 外圆,切槽，倒角。工序夹持轴为45h6mm 的外圆，平右端面，钻孔为13mm，钻孔为18mm，镗孔、粗铰、半 精铰孔为22H7mm 。工序皿：以右端面和

4、孔为22H7mm 定位，平 R52左面，钻孔 M10，做工艺孔。工序W:以孔为22H7mm 和工艺孔定位，铣销台阶面和轴上平面以及平前后两端面。工序V:以右、上、前三端面定位，粗镗、半精镗孔为36H7mm 。工序机动攻丝 M10-6M 螺纹孔。工序叫：钳工去毛刺。工序忸：终检入库。四、工序设计1、选择机床根据不同的工序选择机床 、工序I是粗车、半精车、精车。大批生产要求有很高的生产率，所以选用数控普通卧式车床能满足要求。本零件的外廓尺寸不大，但精度要求比较高， 故选用CK6140型数控卧式车床（指南表5-60 ） 、工序n中有粗车、钻孔、镗孔、粗铰、半精铰。由于加工的零件尺寸不大，使用平衡块之

5、后可以进行回转运动，故宜在车床上加工。本工序的工步比较多，有尺寸的加工精度比较高，选用较精密 的数控车床比较适合，所以选用CK6140型数控卧式车床。 、工序皿要加工平面和打孔。由于加工的面不能回转加工，加工的孔是工艺孔，尺寸和精度要求都不高，但考虑到加工效率，因此可以在加工中心上进行，大家比较熟悉的是西门子的系统，所以选 用XH6040型数控加工中心。 、工序W加工平面。由于有角度的变化，工步也比较的多，考虑到加工的效率，选用加工中心，选用XH6040型数控加工中心。 、工序V有粗镗、半精镗孔。加工中要换刀，加工精度比较高，所以选用XH6040型数控加工中心。 、工序W加工螺纹。由于螺纹的孔

6、径比较小，所以采用机动攻丝，选用Z525型普通立式钻床。2、 选择夹具本零件加工时除工序H使用三爪自定心卡盘外，其他所有工序都要使用专用夹具。3、 选择刀具根据不同的工序选择刀具 、在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工采用YG类硬质合金车刀。铰孔用相应大小铰刀，切槽选用相应宽硬质合金刀。为了提高生产率及经济性，应选用可转位车刀(GB5343.1-1985,GB5343.2-1985)。 、铣刀按指南表 5-99选直柄立铣刀摘自( GB/T 6117.1-1996 )。 、钻孔选用相应大小直径的钻头。由于螺纹要求的精度高，所以所用的丝锥要六级精度。 、加工中心上粗镗选用单刃镗刀

7、，半精镗选用双刃镗刀4、 选择量具本零件属于大批生产，一般情况下尽量用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考指南书中表5-108，选择的量具如下表 4-1。表4-1加工所用的量具工序加工面尺寸尺寸公差长152自由公差I槽 3 X1外圆 450 . 016量具读数值0.05、测量范围0300游标卡尺读数值0.01、测量范围2550千分尺长225读数值0.05、测量范围0 300游标卡尺深95读数值0.05、测量范围0 200深度游标卡尺II深55自由公差内孔卯3钻头保证内孔卯8内孔220. 025读数值0.01、测量范围5 30内径千分尺妬0圆台m龙孔自由公差读数值0.05、测量

8、范围0 300游标卡尺台阶面IV端面自由公差读数值0.05、测量范围0 300游标卡尺V妬3孑L0. 025读数值0.01、测量范围5 30内径千分尺VIM10螺纹孔0. 016螺纹通止规五、确定切削用量及基本时间以工序I为例：1、车外圆为53mm 到/45H7mm、确定背吃刀量片粗车圆时，。p =2.0mm半精车时，区=1.5mm精车时，"p =0.5mm 、确定进给量f粗车时，根据指南表 5-114，取f=0.7 mm/r半粗车时，根据指南表 5-116，取f=0.2 mm/r精车时，根据指南表 5-116，取f=0.2 mm/r 、确定切削速度Vc粗车时，查指导表 5-121，

9、取 Vc=71m/min 半精车时，查指导表 5-121，取 Vc=101m/min精车时，查指导表 5-121，取 Vc=114m/min被加工轴的长度l=155mmTj= 111541 nf2470.7l.1153.5i nf6560.2l.1152.51nf17900.2Tj''=Tj'=、确定辅助时间Tf0.69 min0.9min0.74min41.4s54s44.4s、确定机床主轴转速n.1000vc100071,.n =-r / min426.6427r / mind03.14531000vc1000101 ,.n'=-r /min656.4656

10、r / mind03.14491000vc1000114 ,.n''=-r / min789790r / mind03.1446、计算基本时间丄查指导一书相关资料有，变换刀架的时间为3s，变速或变换进给量的时间为1.2s，启动和调节切削液的时间为3s，共计Tf =7.2s。2、车端面查指导一书相关资料，约为 10s左右。3、倒角C2T取n=760r/min,基本时间=1.8s，辅助时间Tf =4.8s。4 .确定加工时间Tj=_ 总 + T f 总=163.6s启动机床的时间为 1.2s,取量具并测量的时间为30s,共计T=194.8s。六、工艺过程卡和加工工序卡如下列表所示:

11、机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号底板座架材料名称及牌号HT200毛坯种类或材料规格铸造件 229mm xi28mm xi03.5mm总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具量具工时(s)I粗车、半精车、精车平左端面，粗车、半精车、精车45h6mm 外圆，切槽，倒角。CK6140型数控卧式车床专用夹具游标卡尺、千分尺194.8n粗车、钻孔、镗孔、粗铰、半精铰平右端面，钻孔13mm，钻孔18mm，镗孔、粗铰、半精铰孔22H7mmCK6140型数控卧式车床三爪自定心卡盘游标卡尺、深度尺、内径千分尺等m粗铣、钻孔平R52左面，钻孔 M10，做工艺孔XH6040型数控加工中心专用夹具

12、游标卡尺IV粗铳铳销台阶面和轴上平面以及平前后两端面XH6040型数控加工中心专用夹具游标卡尺V粗镗孔、半精镗粗镗、半精镗孔36H7mmXH6040型数控加工中心专用夹具游标卡尺、内径千分尺等w攻螺纹机动攻丝M10-6M 螺纹孔Z525型普通立式钻床专用夹具螺纹通止规vn去毛刺钳工去毛刺锉刀终检终检入库游标卡尺、深度尺、内径千分尺、螺纹通止规等精彩文档数控加工工序卡零件名称底板座架零件图号夹具名称专用夹具设备名称及型号CK6140型数控卧式车床材料名称及粗车、半精车、精HT200抗拉强度200工序名称工序号I牌号车H-JttzlII1JI51T®工步号工步内容切削用量刀具量具Vc m

13、/minnr/minfmm/raPmm编号名称编号名称I平端面714270.72145 o偏刀1游标卡尺n粗车45h6mm 外圆714270.72145 o偏刀1游标卡尺m半粗车45h6mm 外圆1016560.21.5293 o偏刀1游标卡尺IV精车45h6mm 外圆1147900.20.5293 o偏刀2千分尺V切槽1008000.24110切槽刀1游标卡尺倒角2 X45 °1147900.22145 o偏刀共 页第页零件名称底板座架零件图号夹具名称三爪自定心卡盘数控加工工序卡设备名称及型号CK6140型数控卧式车床材料名称及工序名称抗拉强度工序号HT200200牌号切削用量刀具

14、工工步内容步a编编Vfn名称名称号号号m/minr/minmm/rmm粗车、钻孔、粗镗、半精镗、精镗量具|¥一费07/,%35平右端面714270.745 o偏刀游标卡尺钻/13mm 通孔254500.136.5朝3mm钻头游标卡尺钻/18mm孔263000.13朝8mm钻头深度游标卡尺IV镗/22H7mm 孔554000.61.9镗刀深度游标卡尺粗铰/22H7mm 孔1501.40.15/22mm铰刀内径千分尺VI半精铰/22H7mm 孔1001.30.1/22mm铰刀内径千分尺数控加工工序卡数控加工工序卡零件名称底板座架零件图号夹具名称专用夹具设备名称及型号XH6040型数控加工

15、中心材料名称及牌号HT200抗拉强度200工序名称粗铳工序号IV工步号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minnr/minfmm/minapmm编号名称编号名称I平顶面254501204520mm平底刀1游标卡尺n平第一个台阶面254501204520mm平底刀1游标卡尺m平第二个台阶面254501203520mm平底刀1游标卡尺IV铳外圆上平面254501005520mm平底刀1游标卡尺共页第页零件名称底板座架零件图号夹具名称专用夹具工步号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minnr/minfmm/minaPmm编号名称编号名称I平前端面2560015025血0mm平底刀1游标卡尺II平后端面2

16、560015025血0mm平底刀1游标卡尺共页第页数控加工工序卡零件名称底板座架零件图号夹具名称专用夹具设备名称及型号XH6040型数控加工中心工序名材料名称及牌号粗镗、半精镗抗拉强度工序号HT200200称刀切削用量工步工步内容编编号Vcn名称名称号号m/minr/minmm/r具/、量具mmI粗镗36H7mm 孔554000.63.53粗镗刀1游标卡尺II半精镗36H7mm 孔854500.50.56精镗刀4内径千分尺共页第页七、夹具设计本夹具是工序 V用铣刀和铰孔刀进行通孔为 36H7加工的专用夹具，在加工中心上先进行 扩孔到了为34，再进行粗铰，留一定的余量，最后进行精铰到要求尺寸。由

17、于本道工序所加工的 孔只有在加工精度上要求比较高，而在位置度上的要求并不高，所以所设计的夹具的定位尺寸也不需太高。所设计的夹具装配图及工序简图如下图6-1所示，夹具体零件图如图6-2所示，有并说明如下：II)图6-2 夹具体零件图图6-3夹具体实体图图6-4零件装夹图1、夹具定位方案分析工件以尾端的台阶面为定位基准，采用一个大平面限制三个自由度、一个小平面限制两个自由度和一个定位销限制一个自由度组合定位方案，将工件的六个自由度全部限制。2、夹具夹紧方案设计根据生产率的要求， 运用手动夹紧可以满足。 采用铰链连接 V型块，另一端采用螺栓连接， 通过拧紧螺母使 V型块夹紧工件来实现夹紧。有效的提高了工作效率。V型块夹紧工件主要是为了防止工件