机械制造技术基础课程设计

一、零件的分析（一）零件的功能本次设计的零件是一个连接件零件，它是机械中常见的联接零件，主要起联接作用。（二）、零件的工艺分析从零件图上看，该零件具有盘类零件的典型特征：直径大于长度，工艺主要是以车削内外圆面为主。它的加工部位有：Φ120外圆面，表面粗糙度为0.8um；Φ120外圆面端面，表面粗糙度为3.2um；Φ60H7内孔，表面粗糙度为1.6um；Φ260外圆面，表面粗糙度为6.3um；Φ260外圆面端面，表面粗糙度为6.3um；Φ200内孔，表面粗糙度为6.3um；Φ200内孔内端面，表面粗糙度为6.3um；2*1圆槽，表面粗糙度为6.3um；4-M10螺纹孔，表面粗糙度为6.3um；（三）、零件图的绘制本课程设计的零件图如附页1的图7所示。二、确定毛坯，绘制毛坯图（一）确定毛坯的制造方法从零件图知，本次设计的零件材料为灰铸铁，材料牌号为HT200,硬度180—220HBS,零件的生产类型为中批量生产。由于零件材料为铸铁，故零件的毛坯应为铸件。根据《机械制造工艺设计简明手册》中表1.1-3得：毛坯制造，中批量生产，选用金属模型铸造。由于是中批量生产，毛坯的制造精度等级为Ⅱ级。零件内孔直径是60mm，为了节省材料，铸造过程中应安放型芯，为了消除残余应力，铸造后应安排人工时效。（二）毛坯余量的确定加工表面基本尺寸毛坯余量毛坯尺寸公差Φ120h6外圆面120mm3.5mm±1.5mmΦ120外圆端面120mm3.5mm±1mmΦ60H7内孔60mm3mm±1.5mmΦ260外圆260mm5mm±1.5mmΦ200内孔200mm4mm±1.5mmΦ200内孔内端面130mmm3.5mm±1mmΦ260外圆端面100mm4mm±1mm（三）绘制毛坯图

所设计的毛坯图如附页2的图所示。三、工艺规程的设计（一）定位基准的选择1、粗基准的选择：对于盘类零件，通常以外圆表面作为定位基准，这里Φ260外圆面和Φ120外圆面的余量一样，但Φ260外圆面尺寸大，故选为粗基准。2、精基准的选择对盘类零件来讲，要求零件的端面与端面之间要平行，端面对外圆及孔要垂直，台阶轴或孔要同轴等。因此选择精基准时，为了保证Φ120外圆端面和Φ60内孔垂直，最好在加工这两个面时采用统一的定位基准，因此选用Φ120外圆面作为精基准。（二）表面加工方法的选择1.Φ120外圆面，表面粗糙度0.8μm—粗车→精车→精磨2.Φ120外圆面端面，表面粗糙度3.2μm—粗车→精车3.Φ60H7内孔，表面粗糙度1.6μm—粗镗→精镗4．Φ260外圆面，表面粗糙度6.3μm—粗车→精车5.Φ200内孔，表面粗糙度6.3μm—粗镗→精镗6.Φ200内孔内端面，表面粗糙度6.3μm—粗镗→精镗7.2*1圆槽，表面粗糙度6.3μm—精车8．Φ260外圆端面，表面粗糙度6.3μm—粗车→精车（三）工艺路线的拟定拟定的工艺路线过程如附页3的图所示。四、工序余量、工序尺寸及公差的确定1.Φ260外圆面的工序余量、工序尺寸及公差Φ260外圆面，表面粗糙度6.3μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车可达加工要求。参考文献[1]表2-6、表2-22。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表：工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车2.0mmΦ260mm0.1（IT9）mm粗车3mmΦ262mm0.3（IT12）mm毛坯5mmΦ265mm1.5mm2.Φ260外圆台阶面，表面粗糙度6.3μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车可达加工要求。参考文献[1]表2-6、表2-22。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表：工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车1.0mmΦ120mm0.1（IT9）mm粗车2.5mmΦ121mm0.3（IT12）mm毛坯3.5mmΦ123.5mm1.5mm3.Φ200内孔，表面粗糙度6.3μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车可达加工要求。参考文献[1]表2-6、表2-22。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表：工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车2.0mmΦ200mm0.1（IT9）mm粗车2.0mmΦ198mm0.3（IT12）mm毛坯4.0mmΦ123.5mm1.5mm4.Φ200内孔内端面，表面粗糙度6.3μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车可达加工要求。参考文献[1]表2-6、表2-22。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表。工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车1.0mmΦ90mm0.1（IT9）mm粗车2.5mmΦ89mm0.3（IT12）mm毛坯3.5mmΦ86.5mm1.5mm5.Φ120外圆面，表面粗糙度0.8μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车、精磨可达加工要求。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表。工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精磨0.4mmΦ120mm0.01（IT4）精车0.6mmΦ120.4mm0.1（IT9）mm粗车2.5mmΦ121mm0.3（IT12）mm毛坯3mmΦ123.5mm1.5mm6.Φ120外圆面端面，表面粗糙度3.2μm，从技术要求来看，该表面要通过粗车、精车可达加工要求。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表。工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精车1.0mmΦ30mm0.022（IT6）mm粗车2.5mmΦ31mm0.3（IT12）mm毛坯3.5mmΦ33.5mm1.5mm7.Φ60内孔，表面粗糙度1.6μm，从技术要求来看，该表面要通过粗镗、精镗可达加工要求。加工该表面的工序余量、工序尺寸及公差见下表。工序名称工序余量基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸及公差精镗1.0mmΦ60mm0.03（IT7）mm粗镗2mmΦ59mm0.3（IT12）mm毛坯3mmΦ57mm1.5mm五、加工设备及刀、夹、量具等工艺装备的选择1.工序15粗车：1）粗车Φ120端面；2）粗镗Φ60内孔；3）粗车Φ120外圆；4）粗车Φ260外圆台阶端面；5）倒角；机床：CA6140普通车床夹具：三爪卡盘各工步刀具、量具、切削用量如下：工步1）粗车Φ120端面刀具：K30，45°外圆车刀、刀杆尺寸16*25mmKr=45°Kr´=45°r0=10°λs=0°rε=2.0量具：游标卡尺切削用量：A：由于Ra为3.2，余量为z=4mm，选被吃刀量asp=3mmB:进给量f=0.8（mm/r）见【2】表7-15C：切削速度刀具耐用度t=60min（车刀后刀面最大磨损限度为1mm）【3】表1.9D:主轴转速按机床取参考文献【3】表1.31nw=2.67r/s(160r/min)所以实际切削速度工步2）粗镗Φ60内孔a）刀具：K30。75°通孔车刀、刀杆尺寸16*25mmKr=75°Kr´=15°r0=10°λs=0°rε=1.0b）量具：游标卡尺c）切削用量：A：单边余量z=1.5mm，被吃刀量asp=1.0mmB：进给量：f=0.5mm/r见【2】表7-15C:切削速度刀具耐用度t=60min（车刀后刀面最大磨损限度为1mm）【3】表1.9【3】表1.27、表1.28D：主轴转速：按机床取参考文献【3】表1.31nw=5.33r/s(320r/min)所以实际切削速度工步3）粗车Φ120外圆面刀具：K30,75°外圆车刀、刀杆尺寸16*25mm（根据机床中心高度确定），Kr=75°kr´=10°λs=0°rε=2.0量具：游标卡尺切削用量：A:尺寸精度为IT8余量z=3.5，是双面余量，故被吃刀量asp=1.25mmB:进给量f=0.8（mm/r）见【2】表7-15C:切削速度:刀具耐用度t=60min（车刀后刀面最大磨损限度为1mm）【3】表1.9D：主轴转速：参考文献【3】表1.31取nw=2.08r/s(125r/min)实际切削速度工步4）粗车Φ260外圆台阶端面a）刀具：K30,90°外圆车刀、刀杆尺寸16*25mm（根据机床中心高度确定），Kr=90°kr´=10°λs=0°rε=2.0量具：游标卡尺切削用量：A:表面粗糙度6.3um，余量z=3.5，是单面余量，故被吃刀量asp=2.5mmB:进给量f=1（mm/r）见【2】表7-15C:切削速度:刀具耐用度t=60min（车刀