方刀架工艺课程设计样本

课程设计机械制造工艺和夹具课程设计说明书设计题目：设计零件机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：4000件）班级：设计者：快快下吧指导老师：520评定成绩：100设计日期：年月日至年月日

目录设计任务书……………………一、零件分析………………二、工艺规程设计……………(一)确定毛坯制造形式…………………(二)基面选择……………(三)制订工艺路线…………(四)确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定………(五)确定切削用量及基础工时……………三、专用夹具设计……………(一)设计主旨………………(二)夹具设计………………四、课程设计心得体会………方刀架技术要求1、C面淬火硬度40~45HRC。2、未注倒角1×45°。3、材料45。1、零件图样分析1）φ15mm孔对基准B位置度公差为φ0.05mm。2）图中左端面(方刀架底面)平面度公差为0.008mm。3）图中左端面对基准B垂直度公差为0.05mm。4）C表面热处理40~45HRC。5）材料45。2、方刀架机械加工工艺过程卡(表2-49)表2-49方刀架机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1下料棒料φ120mm×135mm锯床2铸造自由锻，锻件尺寸135mm×135mm×82mm3热处理正火4粗车用四爪单动卡盘装夹工作，粗车右端面，见平即可。钻φ22mm通孔，扩孔至φ33mm，深35mm，车孔至φ36mm，深39.5mm，切槽φ37mm×3mm，倒角1.5×45°C6205粗车倒头，用已加工平面定位，四爪单动卡盘装夹工件，车左端面，确保厚度尺寸73mm（留1mm余量）C6206铣以φ36mm孔及右端面定位，装夹工件，铣125mm×125mm至尺寸126mm×126mm（留加工余量1mm）X62W组合夹具7铣以φ36mm孔及右端面定位，装夹工件，铣四侧面槽，确保距右端面24.5mm，距左端面19mm（留加工余量大平面0.5mm，槽面0.5mm），确保75mm×75mm及R3mmX62W组合夹具8铣以φ36mm孔及右端面定位重新装夹工件，精铣C面，确保尺寸距左端面18.5mmX62W组合夹具9铣以φ36mm孔及右端面定位，装夹工件，倒八务边角1×45°X62W组合夹具10热处理C表面淬火40~45HRC11车以φ36mm孔及右端面定位，装夹工件，车φ25mm至图样尺寸，车环槽尺寸至φ103mm×φ67mm×2.5mm（因端面有0.5mm余量），倒角1×45°X62W组合夹具12磨以φ25mm孔及左端面定位，装夹工件，磨右端面确保尺寸39mmM7120组合夹具13磨以右端面定位，装夹工作，磨左端面，确保尺寸72mm和尺寸18mmM712014磨以φ25mm孔及左端面定位，装夹工件，粗、精磨四侧面，确保125mm×125mm，并要对B基准对称，四面要相互垂直M7120组合夹具15钻以φ36mm孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻8×M12-6H螺纹底孔φ10.2mm，攻螺纹M12ZA5025组合夹具或专用钻模16钻以φ25mm孔及左端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻、扩、铰4×φ15mm孔ZA5025组合夹具或专用钻模17钻φ36mm孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻φ10mm底孔φ9mm，扩、铰至φ10mm，其入口深18mm处，扩至φ10.2mm，攻螺纹M12-6HZA5025组合夹具或专用钻模18检验按图样检验各部尺寸及精度19入库涂油入库3、工艺分析1）该零件为车床用方刀架，中间周圈槽用于装夹车刀，其C面直接和车刀接触，所以要求有一定硬度，所以表面淬火40~45HRC2）该零件左端面和车床拖板面结合，并能够转动，φ15mm孔用于刀架定位时使用，以确保刀架和主轴位置，其精度直接影响机床精度。3）该零件在加工中，数次装夹，均以φ36mm孔及右端面定位，确保了加工基准统一，从而确保了工件加工精度。4×φ15mm，可采取铣床加工，其精度能够得到愈加好确保。4）工序中安排了，四个侧面和左、右两端面均进行磨削，其目标是确保定位时精度。序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学全部基础课、技术基础课和大部分专业课以后进行。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程一次深入、综合性总复习,也是一次理论联络实际训练。所以,它在我们四年大学生活中占相关键地位。就我个人而言,我期望能经过这次课程设计对自己未来将从事工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、处理问题能力,为以后参与祖国“四化”建设打下一个良好基础。因为能力所限,设计还有很多不足之处,恳请各位老师给指教。一、零件分析(一)零件作用题目所给定零件是机床上方刀架。其关键作用是稳固、可靠、正确夹持刀具,换刀时能够转动。零件Φ25㎜端面用于正确定位,Φ25㎜孔和轴配合,用于夹紧.(二)零件工艺分析Φ25+0.0230㎜端面和Φ25+0.0230㎜孔、Φ36+0.030㎜孔有一定位置要求。1.以Φ36+0.030㎜孔为中心加工表面这一组加工表面包含:Φ25+0.0230㎜孔端面，8条边倒角,四方,四侧压刀槽,环型槽,Φ25+0.0230㎜孔及其倒角。2.以Φ25+0.0230㎜孔为中心加工表面这一组加工表面包含:4-Φ15+0.0100㎜孔和9-M12-6H螺纹孔及其倒角。3.以两个端面为基准加工表面这一组加工表面包含:Φ36+0.030㎜端面,Φ25+0.0230㎜孔端面(互为基准),零件四个侧面。这三组表面之间有着一定位置要求,关键是:(1)Φ25+0.0230㎜孔端面和Φ25+0.0230㎜孔垂直度公差为0.05㎜。(2)4-Φ15+0.0100㎜孔和Φ25+0.0230㎜孔位置度公差为0.05㎜。由以上分析可知,先正确加工出Φ36孔㎜，再以其为基准加工其它表面，可确保精度要求。二.工艺规程设计转动)。2.精基准选择考虑基准重合标准,以Φ36+0.030㎜孔作为精基准,在一次安装下加工出来孔和平面确保了位置度。(三)制订加工工艺路线制订工艺路线出发点,应该是使零件加工精度和表面质量等技术要求能得到合理确保。在生产纲领已确定为中批生产条件下,能够考虑采取效率较高通用机床配以专用夹具,并尽可能使用工序集中来提升生产率。除此之外,还要考虑经济效果,方便使生产成本尽可能下降。工艺路线方案一:工序Ⅰ备料.工序Ⅱ模锻,锻出压力槽.工序Ⅲ正火.工序Ⅳ粗车Φ36+0.030㎜端面,钻Φ25+0.0230㎜孔至Φ23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜孔深390-0.8㎜,切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1∽5㎜.工序Ⅴ铣四方1250-0.6㎜×1250-0.6㎜,去毛刺；铣四侧压刀槽,确保尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精铣C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8条边.工序Ⅵ热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序Ⅶ车Φ25+0.0230㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗Φ25+0.0230㎜孔至尺寸,倒角1.5×45°。工序Ⅷ钻、铰4-Φ15+0.0100㎜孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至Φ10.1㎜(8个)；钻、铰Φ10+0.0300㎜至尺寸，扩M12-6H螺纹孔小径,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺纹.工序Ⅸ磨Φ36+0.030㎜端面,确保390-0.3㎜；磨Φ25+0.0230㎜端面,确保720-0.12㎜；磨四个侧面.工序Ⅹ检验.工艺路线方案二:工序Ⅰ备料.工序Ⅱ模锻,锻出压力槽.工序Ⅲ正火.工序Ⅳ粗车Φ36+0.030㎜端面,钻Φ25+0.0230㎜孔至Φ23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜,孔深Φ390-0.8㎜,切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1至5㎜；车Φ25+0.0230㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.5×45°.工序Ⅴ铣四方1250-0.6㎜×1250-0.6㎜,去毛刺；铣四侧压刀槽,确保尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精铣C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8条边.工序Ⅵ钻、铰4-Φ15+0.0100㎜孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至Φ10.1㎜(8个)；钻、铰Φ10+0.0300㎜至尺寸,扩M12-6H螺纹孔小径,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺纹.工序Ⅶ热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序Ⅷ磨Φ36㎜端面,确保390-0.3㎜；磨Φ25+0.0230㎜端面,确保720-0.12㎜；磨四个侧面.工序Ⅸ检验工艺路线方案三:工序Ⅰ备料.工序Ⅱ模锻,锻出压力槽.工序Ⅲ正火.工序Ⅳ粗车Φ36+0.030㎜端面,钻Φ25+0.0230㎜至Φ23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜,孔深Φ390-0.8㎜,切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1∽5㎜.工序Ⅴ铣四方1250-0.6㎜×1250-0.6㎜,去毛刺；铣四侧压刀槽,确保尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精铣C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8条边.工序Ⅵ车Φ25+0.0230㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.5×45°.工序Ⅶ钻、铰4-Φ15+0.0100㎜孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至Φ10㎜(8个)；钻、铰Φ10+0.0300㎜至尺寸,扩M12-6H螺纹孔小径,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺纹.工序Ⅷ热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序Ⅸ磨Φ36㎜端面,确保390-0.3mm；磨Φ25+0.0230mm端面,确保720-0.12mm；磨四个侧面.工序Ⅹ检验.工艺方案比较和分析:比较可知，“工艺路线方案一”比较合理。镗φ36孔时粗加工、精加工序合并，将φ36孔加工得很正确，这是工艺上需要。以φ36㎜孔为精基准，在一次安装下加工出来孔和端面确保了位置度。Φ25+0.0230㎜端面技术要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定1.确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：钢质模锻件机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85确定。确定时，依据零件重量来初步估算零件毛坯锻件重量，加工表面加工精度，形状复杂系数,由《工艺手册》中表2.2-25查得除孔以外各内外表面加工总余量(毛坯余量)。孔加工余量由表2.2-24查得。注意表2.2-24、表2.2-25中余量值为单边余量值。本零件“方刀架”材料为45钢,硬度为207∽241HBS,毛坯重量估算约为7kg,生产类型为中批量生产,采取在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为M1(表2.2-11)。(1)(4).Φ25㎜孔、Φ25㎜孔、9-M12-6H螺纹孔、4XΦ15㎜孔、Φ85㎜环型槽均为实心,未冲出孔.最终,设计、绘制方刀架锻件毛坯图以下图所表示。2.确定工序余量,工序尺寸及其公差确定工序(或工步)尺寸通常方法是,由加工表面最终工序(或工步)往前推算,最终工序(或工步)工序(或工步)尺寸按零件图样要求标注。当无基准转换时,同一表面数次加工工序(或工步)尺寸只和工序(或工步)加工余量相关。当基准不重合时,工序(或工步)尺寸应用工艺尺寸链解算。前面依据相关资料已查出本零件各加工表面加工总余量，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。本零件各加工表面加工方法(即加工工艺路线)已在前面依据相关资料已确定。本零件各加工表面各工序(或工步)加工余量除粗加工工艺(或工步)加工余量之外,其它工序(或工步)加工余量可依据《工艺手册》表２.3-9、表2.3-12、表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)减去其它(后续)工序(或工步)各加工余量之和。 本零件各加工表面工序(或工步)经济精度,表面粗糙度确实定,除最终工序(或工步)是按零件图样要求确定外,其它工序(或工步)关键是依据《工艺手册》表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8及参考表1.4-9表1.4-23等来确定公差等级(即IT)和表面粗糙度。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”标准标注上下偏差。本零件各加工表面(除内外圆倒角处)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以下表所表示(未注单位：㎜)加工表面工序（或工步）名称工序（或工步）余量工序（或工步）基础尺寸工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（微米）公差等级公差值Φ25+0.0230㎜孔精镗2Z=0.2Φ25IT7∽IT80.023Φ25+0.0230Ra3.2粗镗2Z=1.8Φ24.8IT90.052Φ24.8+0.0520Ra6.3钻孔2Z=23Φ23IT100.084Φ23+0.0840Ra12.5毛坯实心Φ36+0.030㎜孔精镗2Z=0.3Φ36IT7∽IT80.03Φ36+0.030Ra3.2粗镗2Z=12.7Φ35.7IT90.062Φ35.7+0.0620Ra6.3钻孔2Z=23Φ23IT100.084Φ23+0.0840Ra12.5毛坯实心Φ25+0.0230㎜孔端面磨削Z=0.472IT100.12720-0.12Ra0.8半精车Z=172.4IT110.1972.40-0.19Ra6.3粗车Z=1.173.4IT120.3073.40-0.3Ra12.5毛坯Z=2.574.5+1.5-0.774.5+1.5-0.7Φ36+0.030㎜端面磨削Z=0.472IT100.12720-0.12Ra0.8粗车Z=2.172.4IT110.1972.40-0.19Ra12.5毛坯Z=2.574.5+1.5-0.774.5+1.5-0.7切内槽Φ37±0.1㎜车削2Z=0.3Φ37IT11∽IT120.2Φ37±0.1Ra6.3镗孔2Z=13.7Φ36.7IT130.39Φ36.70-0.39Ra3.2钻孔2Z=23Φ23IT140.62Φ230-0.62Ra12.5毛坯实心4个侧面磨削2Z=0.8125IT12∽IT130.61250-0.6Ra0.8铣削2Z=4.2125.8IT141125.80-1Ra6.3毛坯2Z=5130+1.3-0.7130+1.3-0.74侧压刀槽（24㎜侧）铣削Z=2.224Ra12.5毛坯Z=2.226.24侧压刀槽（18㎜侧）精铣Z=0.318Ra6.3粗铣Z=2.218.3Ra12.5毛坯Z=2.54-Φ15+0.0100㎜孔铰孔2Z=0.2Φ15IT7∽IT80.019Φ15+0.0190Ra3.2钻孔2Z=14.8Φ14.8IT90.043Φ14.8+0.0430Ra12.5毛坯实心8-M12-6H螺纹孔攻螺纹M12M12Ra3.2扩孔2Z=0.9Φ11Φ11Ra6.3钻孔2Z=10.1Φ10.1Φ10.1Ra12.5毛坯实心1-M12-6H螺纹孔攻螺纹M12M12Ra3.2铰孔2Z=1Φ10IT8∽IT90.03Φ10+0.030Ra3.2钻孔2Z=9Φ9IT100.07Φ9+0.070Ra12.5毛坯实心环型槽车削2Z=22Ra6.3毛坯实心（五）确定切削用量及基础工时（机动时间）：在工艺文件中还要确定每一工步切削用量——背吃刀量αsp、进给量f及切削速度vc。确定方法是先确定切削深度（由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，在中等功率机床上一次走刀αp可达8∽10㎜）和进给量（按本工序或公步加工表面粗糙度确定进给量，对粗加工工序或工步，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vc,用公式（1.1-10）换算出查表或计算法所得转速nc,依据nc在选择机床实有主轴转速表中选择靠近主轴转速n机作为实际转速,用公式（1.1-10）再换算出实际切削速度V机填入工艺文件中。对粗加工，选择实际切削速度V机、实际进给量f机和背吃刀量αsp以后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最终切削用量填入工艺文件中。1.工序Ⅳ切削用量及其基础尺寸确实定：（1）加工条件：工件材料：45钢正火，σb=600MPa，硬度为207∽241HBS。加工要求：粗车φ36端面，钻φ25㎜孔至φ23㎜，镗φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜，孔深390-0.8㎜，切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜，孔口倒角1×45°;调头车底面。机床为C620-1卧式车床，工件装夹在车床专用夹具上。（2）切削用量及基础工时：①粗车φ36端面：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㎜，按《切削手册》表1.1选刀杆尺寸为16㎜×25㎜（宽×高），刀片厚度为4.5㎜；粗车毛坯（45钢锻件），选择YT5硬件合金刀具材料；选择刀具几何形状：前刀面形状为卷屑槽倒棱形，γ0=10°，α0=8°，Kγ=90°，K=10°，λs=0°，γε=0.5㎜。2）确定切削用量：（切削用量确实定全部采取查表法）a．背吃刀量asp确实定：已知端面单边余量为2.1，一次走刀走完，asp=2.1㎜。b．f确实定：由《切削手册》表1.4，加工材料为45钢，车刀B×H=16㎜×25㎜，asp≤3㎜，工件尺寸为125㎜时：f=0.6∽0.9㎜/r，修正系数k=0.8（有冲击加工），f=0.5∽0.72㎜/r，参看《切削手册》表1.30，横向进给量取f=0.52mm/r。c．选择车刀磨钝标准及耐用度：由《切削手册》表1.9，取车刀后面最大磨损量为1㎜，焊接车刀耐用度T=60min。d．确定切削速度Vc：由《切削手册》表1.10，当用YT5硬质合金端面刀横车加工σb=560∽620MPa钢料，asp≤3㎜，f≤0.54㎜/r时，Vc=138m/min。由《切削手册》表1.28，Vc修正系数为：KTV=1.15，KMV=1.0，KSV=0.8，Ktv=0.65，Kkv=1.24，Kkrv=0.81，故VC查=138×1.15×1×0.8×0.65×1.24×0.81=82.9m/minN查=1000VC查/λd=1000×82.9/（λ×72）=336.498r/min按C620-1车床转速选择和337r/min相近机床转速为：n机=305r/min。实际切削速度为：VC机=m/mine．校验机床功率：车削时功率PC采取查表法。由《切削手册》表1.24，当σb=600Mpa、HBS=207∽241，asp≤3.4㎜，f≤0.6㎜/r，VC≤86m/min时，PC=2.4kw。由《切削手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：KKrPC=0.5，KKrF=0.89，KroPC=KroFC=1.0。∴实际切削时功率为：PC实=2.4×0.5×0.89×1=1.07kw。由《切削手册》表1.30，当n机=305r/min时，车床主轴许可功率PE=5.9kw，因PC实＜PE，故所选择切削用量可在C620-1车床上进行。f．校验车床进给机构强度：车削时进给力Ff由《切削手册》表1.21查出：当σb=600MPa，asp=2.1㎜，f≤0.53㎜/r，VC＜100m/min时，Ff=630N，因为实际车削过程使用条件改变，由《切削手册》表1.29-2，进给力修正系数为：KroFf=1.0，KkrFf=1.17，KλsFf=1.0，故实际进给力为：Ff实=630×1.0×1.17×1.0=737.1N。由C620-1车床说明书，进给机构进给力Fmex=5100N（横走刀），Ff实＜Fmex，故所选择f机=0.52㎜/r可用。最终确定切削用量为：asp=2.1㎜（一次走刀），f机=0.52㎜/r，n机=305r/min，VC机=69m/min。3）计算基础工时：按《工艺手册》表6.2-1公式：，，，。。②钻φ25孔选择刀具：选择φ23高速钢锥柄标准麻花钻（见《工艺手册》表3.1-6）f机=0.4㎜/r（见《切削手册》表2.7、《工艺手册》表4.2-3）VC查=14m/min（见《切削手册》表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）。n查=1000VC查/（πD）=1000×14/（π×23）=194r/min。按机床选择n机=183r/min（《工艺手册》表4.2-2）∴实际切削速度：VC机=基础工时：（按《工艺手册》表6.2-5公式计算）③粗镗φ36㎜孔至φ35.7㎜选择陶瓷镗刀，单边余量Z=6.35㎜，一次镗去全部余量，asp=6.35㎜，进给量f=0.4㎜/r。依据相关手册，确定车床切削速度Vc=200m/min，则n=1000Vc/（πd）=1000×200/（π×35）=1819r/min。由C620车床说明书，得实际使用切削用量为：f机=0.4㎜/r，Vc机=132m/min,n机=1200r/min。基础工时：l=39㎜，l1=asp/tgkr+5=6.35/tg45°+5=11.35㎜t==0.12min④精镗孔至㎜选择YT30镗刀，因为精镗和粗镗在同用一机床上加工，故切削用量（不包含asp）及工时均和粗镗相同，asp=0.15㎜，f机=0.1㎜/r。n机=884r/min，VC机=100m/min，t=0.52min。⑤切内槽φ37±0.1㎜×3㎜选择刀具：偏头端面车刀（刀杆16㎜×25㎜）切削用量：单边余量=1.5㎜，一次走刀切去全部余量，asp=01.5㎜f=0.4~0.5㎜,Vc=156m/min.n查=1000Vc/(πd)=100×156/(π×37)=1342r/min.取f机=0.4㎜/r,n机=1200r/min。基础工时：t=l/(n机f)=3/(1200×0.4)=0.006min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㎜X25㎜,YT15硬质合金刀片,刀片厚度4.5㎜,前角γ0=12°,后角α0=8°,主偏角Kr=45°,副偏角K'r=45°,刃倾角λs=0°,刀尖圆弧半径r=0.8㎜。确定背吃刀量αsp=1㎜,一次走刀切完.确定进给量:依据《工艺手册》表1.4，在加工材料为45钢、车刀刀杆尺寸为16㎜X25㎜、αsp≤3㎜、工件直径为20∽40㎜,进给量f=0.3∽0.5㎜/r.参看《切削手册》表1.30,确定进给量f机=0.4㎜/r.确定切削速度Vc:依据《切削手册》表1.10,切削速度为Vc=156㎜.因为实际车削过程使用条件改变,依据《切削手册》表1.28,切削速度修正系数为:KTV=1,KMV=1,KsV=0.8,KtV=1,KkV=1,KkrV=1.故V查=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)n查=(1000V查)/(πd)=(1000×125)/(π×36)=1105(r/min)按C620-1车床转速(见《切削手册》表1.30),选择和1105r/min相近机床转速(粗车偏低,精车偏高)为:n机=960r/min则实际切削速度为:V机=(πn机d)/1000=(π×960×36)/1000=109(m/min)计算基础工时：按《工艺手册》表6.2-1公式计算:l1=(αsp/tgKr)+2=(1/tg45°)+2=3,l=(36/2)=18t=(18+3)/(f机n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：a．毛坯余量=1.1㎜。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。d．确定VC：同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。最终决定切削用量为：asp=1.1㎜0，f机=0.52㎜/r、m机=305r/min，v机=69m/min3）计算基础工时：同φ36端面0.27min2.工序Ⅱ切削用量及基础工时确定：（1）铣四方1250-0.6㎜×1250-0.6㎜，去毛刺，Ra=6.3μm，选择X63卧式铣床，使用铣床专用夹具。①选择刀具：依据《工艺手册》表3.1-27，选择二把高速钢镶齿三面刃铣刀，同时铣削两侧面。铣刀外径do=225㎜，铣刀齿数Z=20。②确定铣削深度αsp：因为单边加工余量z=2.1㎜，故可一次走刀内切完，αsp=2.1㎜。③确定每齿进给量fz：由《切削手册》表3.3，在X63铣床上p=10kw、工艺系统刚性为低等，用高速钢盘铣刀加工时，选fz=0.08㎜/z。④选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：由《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.6㎜，依据《切削手册》表3.8，铣刀直径do=225㎜高速钢镶齿三面刃铣刀耐用度T=240min。⑤确定Vc：确定Vc查=27m/min，则n查=1000Vc查/（πdo）=1000×/（π×225）=38r/min由X63机床使用说明书，选主轴转速n机=37.5r/min，则实际切削速度为Vc机=（πn机do ）/1000=（π×37.5×225）/1000=26.5m/min当n机=37.5r/min时，工作台每分钟进给量Vf=fz·Z·η机=0.08×20×37.5=60㎜/min。由X63机床使用说明书选铣床工作台进给量，刚好有Vf=60㎜/min，故直接选择该值。⑥计算基础工时：因为是粗铣，故整个铣刀刀盘无须铣过整个工件，利用作图法，可得铣刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142㎜ t=l/fm=142/60=2.37min（2）铣四侧压刀槽，确保尺寸24。C面留加工余量0.2～0.3㎜，ae=25㎜，Z=2.2㎜；选择X63卧式铣床，使用专用铣床夹具。①选择刀具：同铣四方。②确定铣削深度αsp：取αsp=2.2㎜。③确定每齿进给量fz：fz=0.08㎜/z。④选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：同铣四方。⑤确定切削速度Vc：Vc=27㎜/min，n查=38r/minn机=37.5r/min，Vc机=26.5m/min，Vf==60㎜/min。⑥计算基础工时同铣四方，t=(l+l1+l2)/fM=142/60=2.37min(3)精铣C面至尺寸18㎜；ae=25㎜,Z=0.3㎜选择X63卧式铣床，使用专用铣床夹具。①选择刀具：同铣四方。②确定铣削深度αsp：因为单边加工余量Z=0.3㎜，故可一次走刀内切完，αsp=0.3㎜。③确定每齿进给量fz：由《切削手册》表3.3，Ra=6.3微米，用高速钢盘铣刀加工时，选fz=1.2㎜/z。④选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度：由《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为0.15㎜，依据《切削手册》表3.8，铣刀直径do=225㎜高速钢镶齿三面刃铣刀耐用度T=240min。⑤确定Vc：确定Vc查=27m/min，则n查=（1000Vc查）/（πdo）=（1000×27）/（π×225）=38r/min由X63机床使用说明书，选主轴转速n机=37.5r/min，则实际切削速度为Vc机=πn机do ）/1000=（π×37.5×225）/1000=26.5m/min。当n机=37.5r/min时，工作台每分钟进给量fM=Vf=fz·Z·n机=1.2×20×37.5=900㎜/min。由X63机床使用说明书选铣床工作台进给量，选择和900㎜/min靠近950㎜/min。⑥计算基础工时：查表6.2—7得，l1=(ae(d-ae))1/2+2=(25(225-25))1/2+2=73,l2=3,l+l1+l2=125+73+3=201㎜T=(l+l1+l2)/fM=201/950=0.21min（4） 倒角1×45°，8条边。3．工序Ⅶ切削用量及基础时间确实定(1)加工条件工件材料：45钢正火，σb=600Mpa,硬度为207∽241HBS。加工要求：半精车Φ25+0.0230㎜孔端面，Ra6.3微米；车环型槽,Ra6.3微米；粗镗Φ25+0.0230㎜孔,Ra6.3微米,精镗Φ25+0.0230㎜孔,Ra3.2微米；车Φ25+0.0230㎜孔口倒角1X45°。机床为C620-1卧式机床；工件装夹在车床专用夹具上。(2)确定切削用量及基础工时①半精车Φ25+0.0230㎜孔端面1）选择刀具选择焊接式45°弯头外圆车刀(参看《工艺手册》表3.1-2)。按《切削手册》表1.1选择刀杆尺寸为16㎜×20㎜(宽×高),刀片厚度为4.5㎜；半精车Φ25+0.0230㎜孔端面选择YT15硬质合金刀具材料；选择车刀形状:前刀面形状为卷屑槽倒棱型,前角γ0=12°,后角α0=8°,主偏角Kr=45°,副偏角K'r=10°,刃倾角λs=0°,刀尖圆弧半径r=2㎜。2）确定切削用量a.确定背吃刀量αsp(即切深)因为单边余量Z=1㎜,一次找刀切除，即αsp=1㎜。b.确定进给量f依据《工艺手册》表1.4，在加工材料为45钢、车刀刀杆尺寸为16㎜X25㎜、αsp≤3㎜、工件直径为100∽400㎜（端面尺寸为125㎜X125㎜）时：进给量f=0.6∽1.2㎜/r。参看《切削手册》表1.30横进给量取f机=0.52㎜/r。c.选择车刀磨钝标准及耐用度依据《切削手册》表1.9,取车刀后面最大磨损量为1㎜,焊接车刀耐用度为T=60min。d.确定切削速度Vc(采取查表法)依据《切削手册》表1.10,当用YT15硬质合金外圆车刀纵刀加工σb=500∽620Mpa钢料,αsp≤3㎜,f≤0.54㎜/r时,切削速度为Vc=156㎜。因为实际车削过程使用条件改变,依据《切削手册》表1.28,切削速度修正系数为:KTV=1,KMV=1,KsV=0.8,KtV=1,KkV=1.04,KkrV=1。故V查=156×1×1×0.8×1×1.04×1=130(㎜/min)n查=(1000V查)/(πd)=(1000×130)/(π×125)=331(r/min)由《切削手册》表1.30,选择和331r/min相近机床转速为:n机=370r/min则实际切削速度为:V机=(πn机d)/1000=(π×370×125)/1000=145.3(m/min)3)计算基础工时按《工艺手册》表6.2-1公式计算:l1=(αsp/tgKr)+2=3,l2=3,l=(125/2)=62.5t=(62.5+3+3)/(f机n机)=68.5/(0.52×370)=0.36(min)②车环型槽1)选择刀具:选择高速钢车刀 W18C r4V,车槽刀宽度B=16㎜,刀头长度为40㎜,刀杆截面为16㎜×25㎜。2)确定切削用量:进给量f=0.16∽0.21(㎜/r)。因为σb≥588Mpa,所以进给量应取小量,故取f=0.16㎜/r。考虑一次走刀车完,故取αsp=2㎜.切削速度V=0.5㎜/S,因为d2/d1=34/51=0.67,取修正系数0.96.则V机=0.5×0.96=0.48㎜/s.3)计算基础工时按《工艺手册》表6.2-1公式计算:l1=(αsp/tgKr)+2=2,l2=3,l=267，t=(267+2+3)/(f机n机)=272/(0.52×370)=1.4(min)③粗镗Φ25+0.0230㎜孔：选择YT15镗刀，单边余量Z=0.9㎜,一次镗去全部余量，αsp=0.9㎜.进给量f=0.1㎜/r.依据相关手册,确定切削速度为100m/min,则n=(1000Vc)/(πd)=(1000X100)/(π×24.8)=128(r/min)基础工时:l=33㎜,l1=3㎜,l2=4㎜T=(l+l1+l2)/(nf)=(33+3+4)/(128×0.1)=3.2min④精镗Φ25+0.0230㎜孔：选择YT30镗刀,单边余量Z=0.1㎜,一次镗去全部余量，αsp=0.1㎜，进给量f=0.1㎜/r。切削速度为100m/min,则n=(1000Vc)/(πd)=(1000×100)/(π×25)=127(r/min)基础工时:同粗镗3.2min.⑤车Φ25+0.0230㎜孔倒角1.5X45°:选择刀具:选择45°弯头外圆车刀,刀杆尺寸为16㎜×25㎜,YT15硬质合金刀片,刀片厚度4.5㎜,前角γ0=12°,后角α0=8°,主偏角Kr=45°,副偏角K'r=45°,刃倾角λs=0°,刀尖圆弧半径r=0.8㎜。确定背吃刀量αsp=1.5㎜,一次走刀切完。确定进给量:依据《工艺手册》表1.4，在加工材料为45钢、车刀刀杆尺寸为16㎜×25㎜、αsp≤3㎜、工件直径为20∽40㎜,进给量f=0.3∽0.5㎜/r.参看《切削手册》表1.30,确定进给量f机=0.4㎜/r。确定切削速度Vc:依据《切削手册》表1.10,切削速度为Vc=156㎜。因为实际车削过程使用条件改变,依据《切削手册》表1.28,切削速度修正系数为:KTV=1,KMV=1,KsV=0.8,KtV=1,KkV=1,KkrV=1。故V查=156×1×1×0.8×1×1×1=125(㎜/min)n查=(1000V查)/(πd)=(1000×125)/(π×125)=318(r/min)见《切削手册》表1.30,选择和318r/min相近机床转速为:n机=305r/min则实际切削速度为:V机=(πn机d)/1000=(π×305×125)/1000=120(m/min)计算基础工时：按《工艺手册》表6.2-1公式计算:l1=(αsp/tgKr)+2=(1.5/tg45°)+2=3.5,l=(125/2)=62.5t=(62.5+3.5)/(f机n机)=66/(0.4X305)=0.54(min)4．工序Ⅷ切削用量及基础工时确实定(1)加工条件：45钢正火，σb=600Mpa,硬度为207∽241HBS.加工要求：钻4-Φ15+0.0100㎜孔，Ra12.5微米，铰4-Φ15+0.0100㎜，Ra12.5微米；钻8个M12-6H孔至Φ10.1,Ra12.5微米,扩8个M12-6H孔,Ra6.3微米,攻8个M12-6H孔螺纹,Ra3.2微米；钻Φ10+0.030孔，Ra12.5微米，铰Φ10+0.030孔至尺寸，Ra3.2微米,攻M12-6H螺纹,Ra3.2微米。选择Z3025型摇臂钻床,使用专用钻床夹具.(2)确定切削用量及基础工时①钻、铰4-Φ15+0.0100㎜孔1)钻4-Φ15+0.0100㎜孔:查《工艺手册》表3.1-6,选择Φ14.8㎜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σb<800Mpa,d0=Φ14.8㎜时f=0.31∽0.37。因为钻后还要铰孔,故进给量应乘以系数0.5,则f=(0.31∽0.37)×0.5=0.155∽0.185(㎜/r)由《工艺手册》表4.2-13得,取f机=0.16(㎜/r).b.确定切削速度:依据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度V查=26m/min。所以n查=(1000V查)/(πd0)=(1000×26)/(π×14.8)=559(r/min)查《工艺手册》表4.2-12,取n机=500r/min,则实际切削速度为V机=(πd0n机)/1000=(π×14.8×500)/1000=23.2m/min.c.选择磨钝标准及耐用度:依据《切削手册》表2.12,取最大磨损量为0.8㎜,刀具耐用度为T=45mind.计算基础工时:查《工艺手册》表6.2-5得,l=7,l2=0,l1=14.8/2×ctan(30)+1=15,t=4(l+l1+l2)/(f机n机)=4(15+7)/(500X0.16)=1.15min2)铰4-Φ15+0.0100㎜孔:a.查《工艺手册》表3.1-17,选择锥柄机用铰刀(高速钢),L×l=204㎜X50㎜。b.查《切削手册》表2.6得,前角γ0=0°，后角α0=6°，主偏角Kr=60°，刀齿螺旋角β=12°。c.由《切削手册》表2.12得,最大磨损量0.5㎜,耐用度T=40min。d.由《切削手册》表2.24,得进给量f=0.3∽0.5(㎜/r).取f机=0.4㎜/r。取αsp=0.1㎜,Vc=6m/min。查表2.31得,KTV=1,KMV=1.16,KsV=0.95,KwV=1,KxV=1,KlV=1,KapV=1。V查=6×1×1.16×0.95×1×1×1×1=6.6m/minn查=(1000V查)/(d0π)=(1000×6.6)/(π×15)=140r/min查《切削手册》表2.35,取n机=140r/min。e.计算基础工时:查《工艺手册》6.2-5,取l2=0,l1=(0.2/2)×ctg60°+2=2,l=7,t=4(l+l2+l1)/(f机n机)=4(7+2)/(140X0.4)=0.64min②钻、扩8个M12-6H孔,攻螺纹.1)钻8个M12-6H孔至Φ10.1:查《工艺手册》表3.1-6,选择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σb<800Mpa,d0=Φ10.1㎜时f=0.25∽0.31.因为钻后还要扩孔、攻螺纹,故进给量应乘以系数0.5,则f=(0.25∽0.31)X0.5=0.125∽0.155(㎜/r)由《工艺手册》表4.2-13得,取f机=0.12(㎜/r).b.确定切削速度:依据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度V查=30m/min。所以n查=(1000V查)/(πd0)=(1000×30)/(π×10.1)=945(r/min)查《工艺手册》表4.2-12,取n机=630r/min,则实际切削速度为V机=(πd0n机)/1000=(πX10.1X630)/1000=20r/min.c.选择磨钝标准及耐用度:依据《切削手册》表2.12,取最大磨损量为0.8㎜,刀具耐用度为T=25mind.计算基础工时:查《工艺手册》表6.2-5得,l=24,l2=4,l1=(10.1/2)Xctan(30)+1=10,t=8(l+l1+l2)/(f机n机)=8(24+10+4)/(630X0.12)=4.02min.2)扩8个M12-6H孔:查《工艺手册》表3.1-8,选择Φ11㎜高速钢锥柄扩孔钻。利用Φ11㎜钻头对Φ10.1㎜孔进行扩钻.依据相关手册要求,扩钻切削用量可依据钻孔切削用量选择。查《切削手册》表2.10,查得f钻=0.6㎜/r,故f=(1.2∽1.8)f钻=(1.2∽1.8)X0.6X0.5=0.35∽0.42(㎜/r)依据《工艺手册》表4.2-13,取f机=0.4㎜/r由《切削手册》表2.13和表2.14,查得钻孔切削速度V钻=14㎜/min,故V扩=(1/2∽1/3)V钻=(1/2∽1/3)X14=7∽4.7(㎜/r)n扩=(1000V扩)/(πd0)=(1000×(7∽4.7))/(π×11)=202.6∽136(m/min)由《工艺手册》表4.2-12,取n机=200m/min，故实际切削速度为V机=(πd0n机)/1000=(π×11×200)/1000=6.9m/min基础工时:l=24㎜,l2=4㎜,l1=(0.9/2)ctg30+1=2㎜,t=8(l+l2+l1)/(f机n机)=8(24+4+2)/(0.4X200)=3min3)攻M12-6H孔螺纹.选择M12㎜高速钢机用丝锥.选择切削用量:进给量f等于工件螺纹P,即f=1.75㎜/r。切削速度按相关手册选择Vc=8.9m/min,则n=(1000Vc)/(πD)=(1000X8.9)/(πX12)=236r/min查《工艺手册》表4.2-15,选择n机=195r/min,则实际切削速度V机=(πd0n机)/1000=(πX12X195)/1000=7.4m/min。计算基础工时:l=24㎜,l1=3㎜,l2=3㎜.攻8个螺纹t=8(l+l1+l2)/(f机n机)=8×(24+3+3)/(195×1.75)=0.7min.③钻Φ10+0.030孔，铰Φ10+0.030孔至尺寸,攻螺纹1)钻Φ10+0.030孔:查《工艺手册》表3.1-6,选择Φ9㎜高速钢锥柄麻花钻a.确定进给量f:d0=Φ9㎜时f=0.25∽0.31.因为钻后还要叫铰孔、攻螺纹,故进给量应乘以系数0.5,则f=(0.22∽0.28)X0.5=0.11∽0.14(㎜/r)由《工艺手册》表4.2-13得,取f机=0.12(㎜/r).b.确定切削速度:依据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度V查=30m/min.所以n查=(1000V查)/(πd0)=(1000×30)/(π×9)=1061(r/min)查《工艺手册》表4.2-12,取n机=1000r/min,则实际切削速度为V机=(πd0n机)/1000=(πX9X1000)/1000=28.3m/min。c.计算基础工时:查《工艺手册》表6.2-5得,l=44.5,l2=4,l1=(9/2)Xctan(30)+1=8.8,t=(l+l1+l2)/(f机n机)=(44.5+8.8+4)/(1000×0.12)=0.47min.2)铰Φ10+0.030孔至Φ10:a.查《工艺手册》表3.1-17,选择锥柄机用铰刀(高速钢),L×l=168㎜×38㎜。b.查《切削手册》表2.6得,前角γ0=0°，后角α0=6°，主偏角Kr=60°，刀齿螺旋角β=12°。c.由《切削手册》表2.12得,最大磨损量0.5㎜,耐用度T=40min。由《切削手册》表2.24,得进给量f=0.3∽0.5(㎜/r)，取f机=0.4㎜/r。αsp=0.1㎜,Vc=6m/min。查表2.31得,KTV=1,KMV=1.16,KsV=0.95,KwV=1,KxV=1,KlV=1,KapV=1。V查=6×1×1.16×0.95×1×1×1×1=6.6m/minn查=(1000V查)/(d0π)=(1000×6.6)/(π×10)=210r/min查《切削手册》表2.35,取n机=195r/min.d.计算基础工时:查《工艺手册》6.2-5,取l1=(1/2)Xctan60°+2=2,l2=45(查表6.2-6得D/2-d/2=0.5>0.30),l=44.5,t=(l+l2+l1)/(f机n机)=(44.5+2+45)/(210×0.4)=1.09min。3)攻M12-6H孔螺纹.a.选择M12㎜高速钢机用丝锥.b.选择切削用量:进给量f等于工件螺纹P,即f=1.75㎜/r.切削速度按相关手册选择Vc=8.9m/min,则n=(1000Vc)/(πD)=(1000×8.9)/(π×12)=236r/min查《工艺手册》表4.2-15,选择n机=195r/min,则实际切削速度V机=(πd0n机)/1000=(π×12×195)/1000=7.4m/min.c.计算基础工时:l=44.5㎜,l1=3㎜,l2=3㎜.t=(l+l1+l2)/(f机n机)=(44.5+3+3)/(195×1.75)=0.15min5.工序Ⅸ切削用量及基础工时确实定:磨Φ36㎜端面,确保390-0.3㎜,Ra0.8㎜；磨Φ25+0.0230㎜端面,确保720-0.12㎜,Ra0.8㎜；磨四个侧面,Ra0.8㎜。选择M1370平面磨床,使用专用磨床夹具。(1)选择砂轮:见《工艺手册》表3.2-1∽表3.2-10磨具选择各表,结果为WA46KV6P350×40×127.其含义为:砂轮磨料为白刚玉WA,粒度为46#,硬度为中级1级K,陶瓷结合剂V,6号组织,平型砂轮P,砂轮尺寸为350㎜×40㎜×127㎜(d×B×D).(2)切削用量选择:见《工艺手册》表,砂轮转速n砂=1500r/min,则V砂=27.5m/s。轴向进给量fa=0.5B=20㎜/d.str。工作速度Vw=10m/min。径向进给量fr=0.015㎜/d.str。(3)基础工时:当加工2个表面时,由《工艺手册》表6.2-8得①磨2个端面基础工时t=2(2lZbbK)/(1000Vwfafr)=2(2×125×125×0.4×1.1)/(1000×10×20×0.015)=9.2min②磨4个侧面基础工时t=2(2×42×125×0.4×1.1)/(1000×10×20×0.015)=3.08minl为加工长度125㎜；b为加工宽度125㎜；Zb为单面加工余量为0.4㎜；K为系数1.10。最终，将以上各工序切削用量、工时定额计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡表和机械加工工序卡表。三．夹具设计为了提升劳动生产率，确保加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。经和指导老师协商，决定设计第Ⅷ道工序——钻9-M12-6H(8个)小径至Φ10.1㎜夹具。本夹具将用于Z3025摇臂钻床，刀具为高速钢锥柄麻花钻。（一）问题提出本夹具用于第Ⅷ道工序钻9-M12-6H孔，和其它表面并无技术要求。所以，加工本工序时，关键考虑怎样提升劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是关键问题。（二）夹具设计定位基准选择由零件图可知，这8个孔要和Φ36㎜端面垂直、和Φ36㎜孔中心线平行，其设计基准为Φ36㎜孔中心线。为使定位误差为零，应选择以Φ36㎜孔中心定位夹具。切削力及夹紧力计算钻头：高速钢锥柄麻花钻，Φ10㎜，Ra=12.5微米，f=0.126㎜。F=CFdzF0fyFkF(见《切削手册》表2.32)=600×101×0.120.7×0.75=1020NCF=600,d0=10㎜,kF=(σb/600)XnF=0.75安全系数k=kMFkxFkXmknFkhM=1×1×1×0.9×0.87=0.783(查表2.33，kMF=1,kxF=1,kXm=1,knF=0.9,khM=0.87)方刀架加工工艺设计摘要机械制造工艺学课程设计综合了机械制造工艺学和其它专业课知识，充足展现了学生在生产实习中实践能力。本说明书是相关方刀架一个简单工艺设计过程，在这次为期两个星期设计，不仅让我们对所学课程进行了一次全方面深入总复习，而且为毕业设计提供了一次热身机会，真正实现了理论联络实际。就我个人而言，在这次设计中，我最大收获是我知道了要当一名合格设计师是多么不轻易，在此谢谢老师和同学们在设计过程中给我帮助。本课程设计经过方刀架零件图分析，确定了该零件毛坯材料及尺寸规格。经过对零件加工工艺分析，确定了该零件加工工艺路线，确定了该零件加工工具，编写了具体机械加工工艺文件：工艺过程卡片和工序卡片。因为本人能力和经验有限，难免出现部分错误和不足。望各位读者和老师指正批评！关键词：方刀架图样分析工艺分析工艺设计

一、零件图分析方刀架是作用是经过用螺钉紧固作用在机床上快速实现车刀固定，夹紧、转换，为车工提供方便，同时也节省了大量辅助时间，大大提升了生产效率.方刀架关键功用就是经