机械制造工艺学课程设计

教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的、综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们四年的大学生活中占就我个人而言,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“四化”建设打下一个良好的基由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予题目所给定的零件是机床上的方刀架。其主要作用是稳固、可靠、准确的夹持刀具,换刀时能够转动。零件的Φ25㎜端面用于准确定位,Φ25㎜孔与轴配合,用于夹紧.001.以Φ36+0.03㎜孔为中心加工的表面000002.以Φ25+0.023㎜孔为中心加工的表面0003.以两个端面为基准加工的表面这一组加工表面包括:Φ36+0.03㎜端面,Φ25+0.023㎜孔端面00这三组表面之间有着一定的位置要求,主要是:教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计(1)Φ25+0.023㎜孔端面与Φ25+0.023㎜孔的垂直度公差为(2)4-Φ15+0.010㎜孔与Φ25+0.023㎜孔的位置度公差为00由以上分析可知,先精确加工出Φ36孔㎜，再以其为基准加工其它表面，可保证精度要求。二.工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式，方刀架用于夹持刀具,工作时受到的力与振动较大,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保证零件工作安全可靠。由于零件年定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提批报废,使生产无法正常进行。1.粗基准的选择对于本零件而言,每个表面都要加工,故无法选取不加工表面为粗基准。由于工艺上的需要,粗加工阶段就要将Φ36+0.030㎜孔加工得很精确,故以毛坯四个侧面为粗基准,利用四爪卡盘夹紧定位,以消除x,X,y,Y,z五个自由度(建立的空间坐标系为:0x两个00㎜孔端面的交点，X、Y为转动)。2.精基准的选择考虑基准重合的原则,以Φ36+0.03㎜孔作为精基准,在一次0教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计安装下加工出来孔与平面保证了位置度。)制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。Ⅰ工序Ⅱ工序Ⅲ工序Ⅳ备料.模锻,锻出压力槽.正火.粗车Φ36+0.03㎜端面,钻Φ25+0.023㎜孔至Φ23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36镗Φ36㎜孔至Φ36+0.03㎜孔深390㎜,切内槽Φ370.1㎜×30-0.8±㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1∽5㎜.工序Ⅵ工序Ⅶ热处理,C表面淬火HRC40∽45.车Φ25+0.023㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,0车环型槽,镗Φ25+0.023㎜孔至尺寸,倒角1.5×45°。0工序Ⅷ000000磨Φ25+0.023㎜端面,保证磨Φ25+0.023㎜端面,保证720㎜；磨四个侧面.0-0.12工序Ⅹ检验.工艺路线方案二:工序Ⅰ工序Ⅱ工序Ⅲ工序Ⅳ备料.模锻,锻出压力槽.正火.粗车Φ36+0.03㎜端面,钻Φ25+0.023㎜孔至Φ23㎜,00教育文档欢迎下载0工序Ⅶ热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序Ⅷ磨Φ36㎜端面,保证390㎜；磨Φ25+0.023㎜-0.30㎜；磨四个侧面.-0.12工序Ⅸ检验工艺路线方案三:车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.5×45°.00镗Φ36㎜孔至Φ36+0.03㎜,孔深Φ390㎜,切内槽Φ370.1㎜×0-0.8±3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1至5㎜；车Φ25+0.023㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗孔0至尺寸,倒角1.5×45°.0铣四侧压0工序Ⅰ工序Ⅱ工序Ⅲ工序Ⅳ备料.模锻,锻出压力槽.正火.粗车Φ36+0.03㎜端面,钻Φ25+0.023㎜至Φ23㎜,镗00Φ36㎜孔至Φ36+0.03㎜,孔深Φ390㎜,切内槽Φ370.1㎜×30-0.800㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1∽5㎜.工序Ⅵ车Φ25+0.023㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,0工序Ⅷ工序Ⅸ热处理,C表面淬火HRC40∽45.-0.30教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计端面,保证720mm；磨四个侧面.-0.12工序Ⅹ-0.12比较可知，“工艺路线方案一”得很精确，这是工艺上的需要。以φ36㎜孔为精基准，在一次0要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。0(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定定。确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数,由《工艺手册》中的表2.2-25查得除孔以外各内外表面的加工总余量(毛坯余量)。孔余量值为单边余量值。重量估算约为7kg,生产类型为中批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为M(表2.2-11)。(1)Φ25㎜端面、Φ36㎜端面毛坯余量：11另查表2.2-13得长度方向公差为+1.5㎜,则长度方向毛坯尺寸为-0.7质系数为M、长度方向尺寸>125㎜,查《工艺手册》质系数为M、长度方向尺寸>125㎜,查《工艺手册》表2.2-251-0.9-0.9教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计(3)四侧压刀槽毛坯余量:①Φ36㎜孔端面侧压刀槽毛坯余量:质系数为M、长度方向尺寸>24质系数为M、长度方向尺寸>24㎜,查《工艺手册》表2.2-251Z得长度方向公差+1.4㎜,则长度方向毛坯尺寸为26.2+1.4㎜。②Φ25㎜孔端面侧压刀槽毛坯余量:②Φ25㎜孔端面侧压刀槽毛坯余量:2.2-13得长度方向公差+1.4㎜,则长度方向毛坯尺寸为20.5+1.4-0.6-0.6㎜孔、Φ85㎜环型槽均为实心,未冲出孔.最后,设计、绘制的方刀架的锻件毛坯图如下图所示。2.确定工序余量,工序尺寸及其公差确定工序(或工步)尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序(或工步)往前推算,最后工序(或工步)的工序(或工步)尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序(或工步)尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。当基准不重合时,工序(或工步)尺寸应用工艺尺寸链解算。前面根据有关资料已查出本零件各加工表面的加工总余量，应将加工总余量分配给各工序(或工步)加工余量，然后由后往前计算工序(或工步)尺寸。本零件各加工表面的加工方法(即加工工艺路线)已在前面根据有关资料已确定。本零件的各加工表面的各工序(或工步)的加工余量除粗加工工艺(或工步)加工余量之外,其余工序(或2.3-20、表2.3-21等确定,粗加工工序(或工步)加工余量不是由表中查出确定,而为加工总余量(毛坯余量)减去其余(后续)教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计工序(或工步)各加工余量之和。本零件各加工表面的工序(或工步)的经济精度,表面粗糙度的确定,除最后工序(或工步)是按零件图样要求确定外,其余面粗糙度。公差等级确定后,查《工艺手册》表1.4-24得出公差值,然后按“入体”原则标注上下偏差。本零件的各加工表面(除内外圆倒角处)的工艺路线、工序(或工步)余量,工序(或工步)尺寸及公差表面粗糙度如下表所示(未注单位：㎜)工工序(或工步)经济精公差等级∽差IT100.084IT70.03∽加工表面工步)余量2Z=0.22Z=1.8Z=232Z=0.3工序 (或工步)尺寸及其偏差Φ250Φ.80Φ230Φ3630表面粗糙度 Ra3.2Ra6.3Ra12.5Ra3.2序 基本尺寸Φ工序 (或精镗镗孔精镗0.0230.05200机械制造工艺学课程设计加工表面0㎜孔端面000切内槽Φ370.1±㎜工序 (或粗镗孔磨削半精车车镗孔工步)余量2Z=12.7Z=23Z=0.4ZZ=1.1Z=2.5Z=0.4Z=2.1Z=2.52Z=0.32Z=13.7序 基本尺寸ΦΦ工序(或工步)经济精公差等级0.062差0.062IT100.084IT100.12IT110.19IT120.30+1.5-0.7IT100.12IT110.19+1.5-0.7IT110.2∽IT130.39工序 (或工步)尺寸及其偏差35.70Φ230-0.1272.40-0.1973.40-0.374.5+1.5-0.7720-0.1272.40-0.1974.5+1.5-0.7±Φ0-0.39表面粗糙度 Ra6.3Ra12.5Ra0.8Ra6.3Ra12.5Ra0.8Ra12.5Ra6.3Ra3.2机械制造工艺学课程设计加工表面工序工序(或工序工序(或工工序表面粗4侧压刀4侧压刀4-Φ15+0.010㎜孔0孔(或钻孔削铣削精铣铣铰孔孔工步)余量Z=232Z=0.82Z=4.2Z=2.2Z=2.2Z=0.3Z=2.2Z=2.52Z=0.22Z=14.8(或基本尺寸Φ步)经济精度公差公差等级值IT140.62IT120.6∽IT141+1.3-0.7∽0.0190.043(或工步)尺寸及其偏差Φ230-0.62-0.60-1+1.3-0.7Φ150Φ0糙度 Ra12.5Ra0.8Ra6.3Ra12.5Ra6.3Ra12.5Ra3.2Ra12.5教育文档欢迎下载加工表面表面粗糙度 (加工表面表面粗糙度 (微工序 (或工序 (或工步)尺寸及其偏差M12ΦM12Φ10工步)余量工序(或工步)经济精度公差公差等级值(或基本尺寸实心实心M12Ra3.2Ra6.3M12Ra3.2Ra6.3Ra12.58-M12-6H螺纹孔2Z=0.92Z=10.1攻螺孔孔攻螺纹孔Φ螺纹孔Ra3.螺纹孔Ra3.2Ra3.2IT80.0IT80.030Φ孔9Ra12.5+0.070环型槽Ra环型槽Ra6.3(五)确定切削用量及基本工时(机动时间)：在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量——背吃刀工序或工步余量确定切削深度——精、半精加工全部余量在一次走刀中工序或工步余量确定切削深度——精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除，p教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度)，再确定切削速度。可用查表法或计算法得出切削速度v,用公c式(1.1-10)换算出查表或计算法所得的转速n,根据n在选c择的机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n择的机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n作为实机际的转速,用公式(1.1-10)再换算出实际的切削速度V填入机工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度V机、实际进给量为最后的切削用量填入工艺文件中。机为最后的切削用量填入工艺文件中。.工序Ⅳ切削用量及其基本尺寸的确定：(1)加工条件：b0b0φ36㎜孔至Φ36+0.03㎜，孔深390㎜，切内槽Φ370.1㎜×3(2)切削用量及基本工时：1)选择刀具选择端面车刀(焊接式可转位车刀)。车床中心高200㎜，2)确定切削用量：(切削用量的确定全部采用查表法)a．背吃刀量a的确定：已知端面单边余量为2.1，一次走教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计c车刀磨钝标准及耐用度：d．确定切削速度V：c由《切削手册》表1.10，当用YT5硬质合金端面刀横车加工σ=560∽620MPa钢料，a≤3㎜，f≤0.54㎜/r时，VbspTVTVcc机rmin机bb由《切削手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：PC=1.07kw。机由《切削手册》表1.30，当n=305r/min时，车床主轴允机许功率P=5.9kw，因P＜P，故所选择的切削用量可在C620-1EC实E车床上进行。f．校验车床进给机构强度：车削时的进给力F由《切削手册》表1.21查出：f由于实际车削过程使用条件的改变，由《切削手册》表教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计，Ff实＜Fmex，故所选择的f机=0.52㎜/r可用。最后确定机3)计算基本工时：2123②钻φ25孔选择刀具：选择φ23高速钢锥柄标准麻花钻(见《工艺手机机V=14m/min(见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类C查加工性考虑)。机机(按《工艺手册》表6.2-5公式计算)③粗镗φ36㎜孔至φ35.7㎜a=6.35㎜，进给量f=0.4㎜/r。教育文档欢迎下载选择YT30选择YT30镗刀，由于精镗与粗镗在同用一机床上加工，故切削用量(不包括a)及工时均与粗镗相同，a=0.15㎜，nf12000.4机机0机机C机n=884r/min，V=100m/min，机C机⑤切内槽φ37±0.1㎜×3㎜选用刀具：偏头端面车刀(刀杆16㎜×25㎜)c查机c查机基本工时：t=l/(nf)=3/(1200×0.4)=0.006min机实际切削速度：VC实=1200×πd/1000=136m/min.⑥孔口倒角选择刀具：45°弯头外圆车刀,刀杆尺寸为16㎜X25000r确定背吃刀量α=1㎜,一次走刀切完.确定进给量:根据《工艺手册》表1.4，在加工材料为教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计机机=156㎜.由于实际车削过程使用条件的改变,根据《切削手册》=156㎜.由于实际车削过程使用条件的改变,根据《切削手册》表1.28,切削速度的修正系数为:K=1,K=1,K=0.8,K=1,K=1,K=1.故VTVMV=1,K=1.故VV=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)nn=(1000V)/(πd)查查=(1000×125)/(π×36)=1105(r/min)按C620-1车床的转速(见《切削手册》表1.30),选择与1105r/min相近的机床转速(粗车偏低,精车偏高)为:n=960r/min则实际的切削速度为:则实际的切削速度为:Vnd960×36)/1000=109(m/min)t=(18+3)/(fnt=(18+3)/(fn)机=21/(0.4X960)=0.05(min)⑦调头车底面1)选择刀具：同车φ36㎜端面。2)确定切削用量：b．确定进给量f：同φ36㎜端面。c．选择车刀磨钝标准及耐用度：用φ36㎜端面。e．校验机床功率：同φ36㎜。f.校验机床进给机构强度：同φ36㎜端面。机机3)计算基本工时：同φ36端面0.27min教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计-0.6上p=10kw、工艺系统刚性为低等，用高速钢盘铣刀加工时，机由X63机床使用说明书，选主轴转速n=37.5r/min，则实机教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计㎜/min，故直接选用该值。⑥计算基本工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，利用作图法，可得铣刀行程(2)铣四侧压刀槽，保证尺寸24。C面留加工余量0.2~①选择刀具：同铣四方。=2.2㎜。spsp④选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：同铣四方。⑥计算基本工时卧式铣床，使用专用铣床夹具。①选择刀具：同铣四方。教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计②确定铣削深度α：由于单边加工余量Z=0.3㎜，故可一由X63机床使用说明书，选主轴转速n=37.5r/min，则实机教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计3．工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定bb0RaΦ25+0.023㎜孔,Ra6.3微米,精镗Φ25+0.023㎜0X0(2)确定切削用量及基本工时①半精车Φ25+0.023㎜孔端面1)选择刀具1)选择刀具选取焊接式45°弯头外圆车刀(参看《工艺手册》表00前角γ=12°,后角α=8°,主偏角K=45°,副偏角K'=10°,刃s2)确定切削用量a.确定背吃刀量α(即切深)c.c.选择车刀磨钝标准及耐用度焊接车刀耐用度为T=60min。cc教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计c由于实际车削过程使用条件的改变,根据《切削手册》表1.28,切削速度的修正系数为:K=1,K=1,K=0.8,K=1,K=1.04,K=1。故TVMV=1.04,K=1。故V=156×1×1×0.8×1×1.04×1=130(㎜/min)nn=(1000V)/(πd)查查=(1000×130)/(π×125)=331(r/min)为:n=370r/min机则实际的切削速度为:机3)计算基本工时t=(62.5+3+3)/(fn)t=(62.5+3+3)/(fn)机=68.5/(0.52×370)=0.36(min)②车环型槽rrf=0.16∽0.21(㎜/r)。因为σbb考虑一次走刀车完,故取α=2㎜.0.96.则V=0.5×0.96=0.48㎜/s.机0.96.则V=0.5×0.96=0.48㎜/s.机213)计算基本工时=272/(0.52×370)=1.4(min)spr2=272/(0.52×370)=1.4(min)0教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计一次镗去全部余量，α=0.9㎜.根据有关手册,确定切削速度为100m/min,则n=(1000V)/(πd)=(1000X100)/(π×24.8)c=128(r/min)2=(33+3+4)/(128×0.1)=3.2min0=(33+3+4)/(128×0.1)=3.2min0④精镗Φ25+0.023㎜孔：选择YT30镗刀,单边余量Z=0.1c100)/(π×25)=127(r/min)基本工时:同粗镗3.2min.⑤车Φ25+0.023㎜孔倒角1.5X45°:0选择刀具:选用45°弯头外圆车刀,刀杆尺寸为16㎜×250㎜,YT15硬质合金刀片,刀片厚度4.5㎜,前角γ=12°,后角000r次走刀切完。确定进给量:根据《工艺手册》表1.4，在加工材料为机机表1.28,切削速度的修正系数为:K=1,K=1,K=0.8,K=1,KTVMVsVtVkV=1,K=1。故krVV=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)查教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计n=(1000V)/(πd)查查=(1000×125)/(π×125)=318(r/查查为:n=305r/min则实际的切削速度为:则实际的切削速度为:Vnd00=(π×305×125)/1000=120(m/min)lt=(62.5+3.5)/(ft=(62.5+3.5)/(fn)=66/(0.4X305)=0.54(min)机4．工序Ⅷ切削用量及基本工时的确定241241HBS.0000(2)确定切削用量及基本工时0014.14.8㎜高速钢锥柄麻花钻a.确定进给量f:查《切削手册》表2.7得,当钢的σbb进给量应乘以系数进给量应乘以系数0.5,则机b.确定切削速度:根据《切削手册》表2.13及表2.14,查机查14.8)=559(r/min)n=(1000V)/(πd)=(1000查14.8)=559(r/min)查查0教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计d.计算基本工时:查《工艺手册》表6.2-5得,l=7,l=0,2l=14.8/2×ctan(30)+1=15,tlllfn15+7)/(500X0.16)=1.15min0rc2得,最大磨损量0.5㎜,耐用度T=40min。K=1.16,K=0.95,KK=1.16,K=0.95,K=1,K=1,K=1,K=1。MVsVwVxVlVapV查n查机2l=(0.2/2)×ctg60°+2=2,l=7,t=4(l+l+l)/(fn)2121机机=4(7+2)/(140X0.4)=0.64min选取Φ10.1㎜高速钢锥柄麻花钻a.确定进给量f:查《切削手册》表2.7得,当钢的σbb0螺纹,故进给量应乘以系数0.5,则0机教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计b.确定切削速度:根据《切削手册》表2.13及表2.14,查查查0d.计算基本工时:查《工艺手册》表6.2-5得,l=24,l=4,2an2t=8(l+l+l)/(fn)=8(24+10+4)/(630X0.12)=4.02min.㎜高速钢锥柄扩孔钻。头对Φ10.1㎜的孔进行扩钻.根据有关手册的规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取。查钻钻钻机钻㎜/min,故扩钻扩钻机机基本工时:l=24基本工时:l=24㎜,l=4㎜,l=(0.9/2)ctg30+1=21㎜,t=8(l+l+l)/(fn)=8(24+4+2)/(0.4X200)=3minb.选择切削用量:教育文档欢迎下载机械制造工艺学课程设计cn=(1000V)/(πD)=(1000X8.9)/(πX12)=236r/mincc查《工艺手册》表4.2-15,选取n=195r/min,则实际的切c机机③钻Φ10+0.03孔，铰Φ10+0.03孔至