导向丝杆右支架说明书

1、目 录一、序言1（一）、零件的分析.21、零件的作用.22、零件的工艺分析.2（二）、确定毛坯.31、确定毛坯种类.32、确定铸件加工余量及形状3二、工艺规程设计4（一）、定位基准的选择.4 （二）、制定工艺路线4（三）、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.6三、夹具设计.19（一）、问题的提出19（二）、夹具设计.19（三）、夹具结构设计及操作简要说明20 四、参考文献21一、序言机械制造工艺课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的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，它对我们四年的大学学习生活具有重要意义。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工

2、作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。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（一）零件的分析1.零件的作用 题目给的零件是导向丝杆右支架，它位于车床丝杆的右端，主要作用是支撑导向丝杆。法兰盘上有四个安装孔，其中部的通孔则由丝杆穿过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=40001(1+4%+1%)=4200(件/年)，零件的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。2零件的工艺分析零件的材料为KTH35

3、0-10，黑心可锻铸铁，切削性和耐蚀性良好，耐磨性及焊接性差，有较高的韧性、强度和塑性。用于承受较高的冲击振动及扭转负荷下的工作零件。为此以下是导向丝杆右支架需要加工的表面以及表面之间的位置要求：1 孔52以及与此相通的ZG1/8左旋的锥孔，两个孔18，四个安装孔10.52 58的外圆柱面3 零件上端面和孔10.5的下端面4 （1）零件上端18 mm孔中心轴线与10.5孔的下端面与的垂直度误 差为0.15mm；与 52mm孔中心轴线的平行度误差为0.15mm 。（2）52mm孔中心轴线与10.5孔的下端面的垂直度误差为0.10mm；与58mm外圆中心轴线的全跳动误差为0.10mm。经过对以上加

4、工表面的分析，我们可先选定粗基准，即可以粗加工零件下端面，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。（二）确定毛坯1.确定毛坯种类 ： 零件材料是KTH350-10。考虑零件在机床运行中所受冲击力较大，零件形状结构又比较复杂，零件年产量是中批量。而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，选择木模手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。2.确定铸件加工余量及形状：查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级。并查表2.2-4.确定各

5、个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表：简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D152H3.5X2双侧加工D218H9X2双侧加工D310.5H5.25X2双侧加工D458H2X2双侧加工D51/8H4.5X2双侧加工T140H5单侧加工T241H5单侧加工二、工艺规程设计（一）基准的选择 1 . 粗基准的选择 以零件10.5的上端面为粗基准。2 .精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“统一基准”原则。以10.5mm孔的下端面为主要的定位精基准，以52mm内孔面和58mm外圆柱面为辅助的定位精基准。（二）制定工艺路线制定工

6、艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： (一)工序 粗铣 52mm下端面，以T3为粗基准(二)工序 粗车 58mm外圆面，以D1为定位基准 (三)工序 粗车10.5的下端面，以T3为定位基准(四)工序 精铣零件上端面，以T2（10.5的下端面）为定位基准(五)工序 粗镗52孔，以58外

7、圆为定位基准(六)工序 钻、扩零件下、下侧的18孔，以D1为定位基准(七)工序 钻、扩零件上四个10.5的安装孔，以D1、D2为定位基准(八)工序 半精车58mm外圆面，以D1为定位基准(九)工序 半精车10.5mm下端面，以T1为定位基准(十)工序 半精镗52孔，以58外圆为定位基准(十一)工序 铰2-18孔，以D1为定位基准(十二)工序精车 58mm外圆面，以D1为定位基准(十三)工序 精镗52孔，以58外圆为定位基准(十四)工序 钻1/8锥孔，攻螺纹，以D1、D2和T3为基准(十五)工序 去毛刺(十六)工序 终检（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已

8、初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大52IT7铸件7CT1245粗镗3IT116.30.045.8半精镗2.5IT93.22.342.66精镗1.5IT71.61.4731.57418IT9钻17IT1116.8917扩0.85IT106.30.780.96铰0.15IT93.20.1050.2210.5钻10.5IT1112.510.3910.558IT7铸件4CT12622.8粗车1.6IT111.414.4半精车2.2IT96.32.1262.39精车0.2IT73.20.170.27

9、42、平面工序尺寸工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大铸件5.0CT1201粗铣 52mm下端面517122.77.4803粗车10.5的下端面314120.35.4804精铣零件上端面541122.77.5509半精车10.5mm下端面212101.822.363、确定切削用量及时间定额工序 粗铣 52mm下端面，以T3为粗基准1.加工条件工件材料： KTH350-10,铸造。工件尺寸：ae=77 mm，l=118 mm加工要求：粗铣 52mm下端面,加工余量mm机床：立式铣床刀具：查切削用量简明手册表1.2，选择硬质合金端铣刀，铣削宽度ae90mm，深度ap6

10、mm, 齿数z=12，故根据切削用量简明手册表3.1取刀具直径do=125mm。根据切削用量简明手册表3.2选择刀具前角，后角，副后角，刀刃倾角，主偏角，过度刃，副偏角2.切削用量1)确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=5mm，一次走到即可完成2)确定进给量由于本工序为粗加工 ，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削用量简明手册表3.5，使用硬质合金端铣刀，机床功率为7.5kw（据简明手册表4.2-35，立式铣床）时，fz=0.140.24mm/r,故选择fz=0.24mm/r。3)确定刀具寿命及磨钝标准根据切削手册表3.7铣刀刀齿后刀面最大磨

11、损量为1.5 mm；由于铣刀直径do=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据切削手册表3.8）4)计算切削速度Vc和每分钟进给量Vfc根据切削手册表3.16，当do=125mm，z=12, ap =7.5, fz，故校验合格。最终确定ap=5mm，=375mm/min，=0.16mm/z。6)计算基本工时，,l=118mm查切削手册表3.26，入切量及超切量为：=40mm,则：=（118+40）/375=0.42min工序 粗车 58mm外圆面，以D1为定位基准1. 已知条件与工序相同加工要求：粗车77mm108mm的矩形为62的外圆 粗车62的外圆，单边加工余量为0.8mm机床：C6

12、20-1型卧式车床刀具：YT5硬质合金可转位车刀，根据切削手册表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高为200mm(表1.30)，故选择刀杆尺寸16 x25，刀片厚度为4.5mm。根据切削手册表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱前刀面，前角，后角，刀刃倾角，主偏角，副偏角，刀尖圆弧半径2.切削用量1)确定切削深度ap粗车矩形为圆形时，需要切削的余量为41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成 粗车62的外圆时，单边余量为0.8mm，ap=（62-60.4）/2=0.8mm ,1次走刀完成2)确定进给量根据表1.4，在粗车可锻铸铁KTH350-10、刀杆尺寸16 x25时：若切削深度ap

13、 812mm，工件直径为60100mm时，则进给量为f=0.60.8mm/r若切削深度ap 3mm，工件直径为60100mm时，则进给量为f=0.61.2mm/r。再根据C620-1车床说明书，取f =0.65mm/r。确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的需求，故需进行校验：根据表1.30，C620-1车床进给机构允许的进给力=3530N；根据表1.23，在=350MPa,f0.75mm/r, ,v=65m/min（预计）时： ap 9.7mm时，进给力=2750N； ap 2.8mm时，进给力=800N的修正系数为，故实际进给力分别为=27501.17N=3217.5N, =18201.1

14、7N=2129.4由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f =0.65mm/r的进给量可用。3)选择车刀磨钝标准及寿命根据切削手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。4)确定切削速度 根据切削手册表1.11，加工=350MPa,f0.75mm/r时： ap 9mm，切削速度v=80m/min; ap 0.8mm, 切削速度v=114m/min切削速度的修正系数为，,，故=800.80.92=58.9m/min; =1140.80.92=83.9m/min ;根据C620-1车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.28）选择: =120r/m

15、in , =380r/min这时实际切削速度（）得：=54.6m/min, =74m/min5）校验机床功率由表1.25，当=350MPa,f0.75mm/r时: ap 9.7mm,v59m/min时，=5.8kw;ap 2.8mm,v84m/min时，=2.4kw切削功率的修正系数为，,， ，（表1.28）故实际切削时的功率为：=4.26kw; =1.77kw根据表1.30，当=120r/min、=380r/min 时, 机床主轴允许功率= 5.9kw，故满足条件，校验成立。6）计算基本工时：，,l=3.5mm，查切削手册表1.26，入切量及超切量为：=2mm,则：=55.5/（1200.6

16、5）=0.35min；=5.5/（3800.65）=0.02min工序 粗车10.5的下端面，以T3为定位基准1.本工序仍为粗车，已知条件与工序相同，可采用与工序相同的可转位车刀，采用工序确定切削用量的方法2.切削用量1)确定切削深度 需要切削的余量为41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成 2)确定进给量 f =0.65mm/r3)选择车刀磨钝标准及寿命根据切削手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。4)确定切削速度 切削速度的修正系数为，,，故=1010.80.92=74.3m/min; 根据C620-1车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.28）

17、选择: =305r/min,这时实际切削速度（）得：v=74.3m/min 5）校验机床功率切削功率的修正系数为，,， ，（表1.28）故实际切削时的功率为：=4.9 0.8 0.92kw=3.6kw6）计算基本工时：，,l=1mm，查切削手册表1.26，入切量及超切量为：=1mm,则：=2/（3050.65）=0.01min；工序 精铣零件上端面，以T2（10.5的下端面）为定位基准本工序为粗加工，已知条件与工序相同，切削用量及其计算过程同工序计算基本工时：，,l=222mm，查切削手册表1.26，入切量及超切量为：=44mm,则：=266/375=0.71min；工序 粗镗52孔，以58外

18、圆为定位基准1.机床：T68卧式镗床2.切削用量1)确定切削深度 单边余量为z=3mm，取ap=3mm，1次走刀完成 2)确定进给量 由简明手册4.2-21查得，取f =0.52mm/r3)确定镗床转速 由简明手册4.2-20查得，取n =200r/min4）计算基本工时：=(46+2 2)/（2000.52）=0.48min；工序 钻、扩零件上、下侧的18孔，以D1为定位基准1.刀具选择：查切削手册表2.1、2.2，选用高速钢麻花钻钻头。粗钻时，do=17mm，钻头采用双锥后磨横刃，后角，二主刃长度，横刃长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度=1.5mm,2,2.切削用量选择：1)确定进给量按

19、加工要求确定进给量:查切削手册得：f=0.700.86mm/r , l/d=40/17=2.353再由切削手册表2.7，系数为0.5，则：f =（0.700.86）0.5=0.350.43mm/r按钻头强度选择：查切削手册表2.8，钻头允许进给量为：f=1.75mm/r机床进给机构强度选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为：f=1.2mm/r 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：0.350.43mm/r，根据简明手册表4.2-16，最终选择的进给量：f=0.36mm/r 由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进

20、给改为手动进给。 根据切削手册表2.19查出，钻孔时的轴向力=3580N，轴向力修正系数为1.0，故=3580N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N，故所选进给量可用。2)选择车刀磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.6mm。寿命T=60mm。3)确定切削速度 查切削手册表2.30，切削速度计算公式：Vc=，其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125查得修正系数：，故实际的切削速度：=4）校验机床扭矩及功率 查切削手册表2.21，当f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系数均为1.0，故查机床使用说明书：

21、=52 N.m查切削手册表2.23，钻头消耗功率：=1.3kw查机床使用说明书：=2.80.81=2.26kw由于,故切削用量可用，即f=0.36mm/r,n=545r/min, =30.2m/min3.计算基本工时：=(41+10)/（5450.36）=0.26min；4.扩孔至17.85查切削手册表2.10，扩孔进给量f=0.901.1mm/r, 查机床使用说明书，最终选定进给量f=0.81mm/r根据资料，切削速度v=0.4v钻。其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min故查机床使用说明书选取：=272r/min 基本工时：=(41+10)/

22、（2720.81）=0.23min；工序 钻、扩零件上四个10.5的安装孔，以D1、D2为定位基准1.刀具选择：查切削手册表2.1、2.2，选用高速钢麻花钻钻头。粗钻时，do=9mm，钻头采用双锥后磨横刃，后角，二主刃长度，横刃长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度=1.5mm,2,2.切削用量选择：1)确定进给量按加工要求确定进给量:查切削手册得：f=0.700.86mm/r , l/d=40/17=2.353再由切削手册表2.7，系数为0.5，则：f =（0.700.86）0.5=0.350.43mm/r按钻头强度选择：查切削手册表2.8，钻头允许进给量为：f=1.75mm/r机床进给机构强

23、度选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为：f=1.2mm/r 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：0.350.43mm/r，根据简明手册表4.2-16，最终选择的进给量：f=0.36mm/r 由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给改为手动进给。 根据切削手册表2.19查出，钻孔时的轴向力=3580N，轴向力修正系数为1.0，故=3580N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N，故所选进给量可用。2)选择车刀磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.6mm。寿命T

24、=60mm。3)确定切削速度 查切削手册表2.30，切削速度计算公式：Vc=，其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125查得修正系数：，故实际的切削速度：=4）校验机床扭矩及功率 查切削手册表2.21，当f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系数均为1.0，故查机床使用说明书：=52 N.m查切削手册表2.23，钻头消耗功率：=1.3kw查机床使用说明书：=2.80.81=2.26kw由于,故切削用量可用，即f=0.36mm/r,n=545r/min, =30.2m/min3.计算基本工时：=(12+10)/（5450.36）=0.16min；4.扩孔至9

25、.85查切削手册表2.10，扩孔进给量f=0.901.1mm/r, 查机床使用说明书，最终选定进给量f=0.81mm/r根据资料，切削速度v=0.4v钻。其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min故查机床使用说明书选取：=272r/min 基本工时：=(12+10)/（2720.81）=0.12min；工序 半精车58mm外圆面，以D1为定位基准1.选择刀具车刀形状、刀杆尺寸、刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为YT15,车刀几何形状为:前角，后角，刀刃倾角，主偏角，副偏角，刀尖圆弧半径2.切削用量1)确定切削深度ap单边余量为1.1mm，ap

26、=1.1mm ,1次走刀完成2)确定进给量半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据表1.6，当表面粗糙度为6.3，f=0.400.50mm/r ， 再根据C620-1车床说明书，取f =0.4mm/r。3)选择车刀磨钝标准及寿命根据切削手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。4)确定切削速度 根据切削手册表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系数均为1，故=128m/min根据C620-1车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.28）选择: =610r/min这时实际切削速度（）得：

27、=115.7m/min5）校验机床功率由表1.25，当=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min时，=2.4kw;根据表1.30，当=610r/min时, 机床主轴允许功率= 5.9kw，故满足条件，校验成立。3.计算基本工时：=5.5/（6100.4）=0.02min工序 半精车10.5mm下端面，以T1为定位基准1.本工序仍为半精车，已知条件与工序相同，可采用与工序相同的车刀和确定切削用量的方法2.切削用量1)确定切削深度 需要切削的余量为41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成 2)确定进给量 f =0.4mm/r3)选择车刀磨钝标准及寿命根据切削手

28、册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。4)确定切削速度 切削速度的修正系数为，,，故=144m/min; 根据C620-1车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.28）选择: =305r/min,这时实际切削速度（）得：v=138.9m/min 5）校验机床功率切削功率的修正系数为，,， ，（表1.28）故实际切削时的功率为：=2.9kw3.计算基本工时：，,l=0.5mm，查切削手册表1.26，入切量及超切量为：=1mm,则：=1.5/（316.30.4）=0.012min工序 半精镗52孔，以58外圆为定位基准1.机床：T68卧式镗床2.切削用量1)确

29、定切削深度 单边余量为z=1.25mm，取ap=1.25mm，1次走刀完成 2)确定进给量 由简明手册4.2-21查得，取f =0.20mm/r3)确定镗床转速 由简明手册4.2-20查得，取n =630r/min3.计算基本工时：=46/（6300.20）=0.37min工序 铰2-18孔，以D1为定位基准1.刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床2.切削用量1)确定进给量 根据有关手册规定，铰刀的进给量取f =0.48mm/r2)确定机床主轴转速 取n =140r/min3)确定切削速度 =7.9m/min3.计算基本工时 =(41+8)/（1400.48）=0.73min工序精车 58mm

30、外圆面，以D1为定位基准1.选择刀具与工序相同2.切削用量1)确定切削深度ap单边余量为0.1mm，ap=0.1mm ,1次走刀完成2)确定进给量半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据表1.6，当表面粗糙度为3.2，f=0.250.40mm/r ， 再根据C620-1车床说明书，取f =0.3mm/r。3)选择车刀磨钝标准及寿命根据切削手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。4)确定切削速度 根据切削手册表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系数均为1，故=128m/min根据C6

31、20-1车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.28）选择: =610r/min这时实际切削速度（）得：=111.5m/min5）校验机床功率由表1.25，当=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min时，=2.4kw;根据表1.30，当=610r/min时, 机床主轴允许功率= 5.9kw，故满足条件，校验成立。3.计算基本工时：=5.5/（6100.3）=0.03min工序 精镗52孔，以58外圆为定位基准1.机床：T68卧式镗床2.切削用量1)确定切削深度 单边余量为z=0.75mm，取ap=0.75mm，1次走刀完成 2)确定进给量 由简明手册4.2-21查得，取f =0.10mm/r3)确定镗床转速 由简明手册4.2-20查得，取n =630r/min3.计算基本工时 =46/（6300.10）=0.74min工序 钻1/8锥孔，攻螺纹，以D1、D2和T1为基准1.刀具：专用刀具,55度管螺纹丝锥机床：Z525立式钻床加工要求：可以先用小于锥孔小端直径的钻头钻出底孔，再使用锥孔铰刀进行铰