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1、-机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计设 计 者： 指导教师： 2012 年 9 月 12 日-理工大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1 张2、毛坯图 1张3、机械加工过程卡 1张机械加工工序卡 9张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份-班 级： 学 生： 指导教师： 2012 年 9 月 12 日-目录序言4 一.零件的分析 4二. 工艺规程设计4（一）.确定毛坯的制造式4（二）.基面的选择4（三）.制订工艺路线5（四）.机械加工余量，工序尺寸及毛坯
2、尺寸的确定5（五）.确定切削用量及基本时6三.夹具具设计11（一）.问题的提出11（二）.夹具设计11四. 参考文献 12-序言机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部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站有重要地位。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尊来呢，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作大遐一个良好的基础。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教。一.零件的分析凸轮共有两组加工表面，
3、它们之间有一定的位置关系，现分析如下：1.以 28mm 孔加工中心的表面这一组加工的表面包括 28mm 孔及其倒角，尺寸为 30mm 的键槽，两个6mm 的 工艺孔和宽度为 160.1mm 凸轮槽，其中 28mm 孔和键槽为主要加工表面。2.以大端面为加工对象的表面，这组加工表面包括孔 28mm 的大小两个端面。这两组加工表面之间有着一定的位置精度要求，主要是 28mm 孔大端面相对于 28mm 孔垂直度公差为 0.05mm由以上分析可知，对这两组加工表面，要先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的相对位置精度要求。二工艺规程设计-（一）.确定毛坯的制造形式零件
4、材料为 45 钢，考虑到凸轮在使用时反复冲击小，因此选用铸件，就能满足工作需要，由于零件的年产量为大批大量生产，形状较简单，尺寸不大，可采用沙箱铸造。（二）.基面的选择1粗基准的选择:由于零件大端是以孔心为基准的，则应在保证 28mm 孔心精度的基础上加工大端面，所以以大端面为粗基准是合理的。2考虑到大端面相对 28mm 孔的位置关系，取 28mm 孔为精基准。（三）.制订工艺路线工艺路线工序 粗铣上端面，精铣上端面保证 Ra3.2。以孔外圆为基准，选用数控式升降台铣床 KX5012。工序 扩孔至 27.7mm，绞孔，保证尺寸 28 mm。以外圆为基准，021.选用 ZF5132。工序 粗铣下
5、端面，精铣下端面，保证 Ra3.2。以孔外圆为基准，选用数控式升降台铣床 KX5012。工序钻通孔 2 6mm，保证尺寸 550.1mm，R470.1mm ，101 。以28 mm 孔外圆为基选用钻床。 021.工序 加工键槽，保证尺寸 6 mm，30 mm 和粗糙度 Ra6.3。以02.013.28 mm 孔外圆为基准，选用拉床。021.工序 粗铣凸轮槽，深度 7mm ;精铣凸轮槽，宽度保证 160.1mm，021.深度 8mm。以 28 mm 孔外圆为基准，选用数控式升降台铣床 KX5012。工序 钻螺纹孔至 6.8mm，绞孔 M8。以 28 mm 外圆为基准，选021.用钻床 ZF513
6、2。 。工序 局部淬火，保证 HB48HRC工序 倒角 1 45,倒角 1 45,倒角 2 45。以 28 mm 外圆为基准，021.选用镗床。（四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定凸轮零件材料为 45 钢生产类型为大批大量生产，采用沙箱造型铸造的毛坯。-根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.大端面 现直接取凸轮厚度 41mm，因为表面粗糙度要求为 Ra3.2.此时厚度余量 Z=6mm，已经能满足加工要求。2.孔 毛坯为空心，需扩孔，绞孔才能完成孔的加工。粗糙度要求为 Ra3.2.参照机械制造工艺师设计手册确定工序尺寸及其余量为：扩孔
7、至 27.7mm 2Z=3mm 绞孔至 28 mm 2Z=0.3mm 021.（五）.确定切削用量及基本工时工序粗精铣上端面1.加工要求：保证 Ra3.2机床：KX5012刀具：高速钢镶齿端面铣刀 100mm2.计算切削用量（1）粗铣大端面1）进给量 =0.06mm/齿 参考切削手册表 3-3z2）切削速度 参考有关手册确定 V=20m/min3）确定主轴转速由于采用高速钢镶齿端铣刀 100mm，则 d =100mm，齿数为 5wn =s ）（ min/r7.63102d10wV当 n =63.7（r/min）时，工作台每分钟进给量 fm 应为w = Zn =0.06 5 63.7=19.11
8、m/minmz4）切削工时 由于是粗加工，故整个铣刀刀盘不毕洗过整个工件，利用作图法可得出铣刀的行程 l+l +l =90mm12则机动工时 t =m）（ min7.41.90 l+f（2）精铣大端面 进给量，切削速度，主轴转速与粗加工与之。由于是精铣，所以整个铣刀刀盘要铣过整个工件，可得出铣刀的行程为 l+l +l =168mm，则机动工时 12-t = m）（ min79.81.6 l+21f工序 II 扩孔，绞孔1.加工条件：工件材料 45 钢正火， =0.6GPa，砂型铸造。加工要求：扩孔至 27.7mm，绞孔至 28 mm021.机床：KX5012刀具：刀片材料高速钢，刀具尺寸扩孔
9、28 mm 绞孔 28 mm021.021.2.计算切削用量（1）扩孔 27.7mm1）进给量 根据切削用量简明手册 （以下简称切削手册表 2.10，当有孔径在 25-30mm 之间时，=0.81.0mm/r ，在此取 =1.0mm/r2）计算切削速度，按切削手册表 2.30，切削速度的计算公式为（扩孔刀寿命 T=30min）V = (V 的单位：m/min)cvyxpmzkfaTdCv0其中扩孔参数为 C =11.1,Z =0.4,X =0.2,y =0.5,m=0.2, =0.36VVkV所以 扩孔 V =c min)/(736.015.3072.0.43）确定主轴转速 扩孔 n =s i
10、)/r(81.2dwC4）切削时，切入切出长度分别定为 l =3mm,l =1.5mm1切削工时 t =1 ）min(56.084n5.34sf（2）绞孔 28 mm02.1）进给量 ，根据切削手册表 2.11，当孔径在 2030mm 时=0.8 1.8mm/r,在此取 =1.5mm/r2）计算切削速度 按切削手册表 2.30，切削速度的计算公式为（扩孔刀具寿命 T=40min）V = (V 的单位：m/min)cvyxpmzVkfaTdCv0其中绞孔的参数为 C =12.1,Z =0.3,X =0.2,y =0.5,m=0.4, =0.36VkV-所以 绞孔 V =c min)/(36.01
11、5.4028.0.33）确定主轴转速 绞孔 n =s i)/r(428dwCV按机床说明书见工艺手册表 11-3 选为 96r/min4）切削工时，切入切出长度分别定位 l =3mm，l =1.5mm12t =1 ）min(34.5n.34sf工序 III 精粗铣下端面（1）粗铣下端面进给量，切削速度，主轴转速同上。粗加工行程 l+l +l =51mm，则机动工12时为 t =m）（ min67.195 l+21f（2）精铣上端面进给量，切削速度，主轴转速同上。精加工行程 l+l +l =96mm，则机动工12时为 t =m）（ in5.196 l+21f工序 钻通孔1.加工要求:保证 6mm
12、，55 mm，R47 mm，10 。.0.01机床:ZF5132刀具:直柄麻花钻 6mm2.计算切削用量（1）钻孔 2 6mm1)进给量 =0.16mm/r（见切削手册表 2.7）2)计算切削速度，按切削手册表 2.13 及表 2.14 按 5 类加工性质考虑V=17.56m/min3)确定主轴转速 n =s min)/r(9236.170d1wV按机床选取 n =983r/min（按工艺手册表 9-3）w-所以实际切削速度 V= ）min/(52.1809361dwn4）切削工时 2t=2 i4.2lwf其中切入切出长度分别为 l =5mm，l =3mm，l=18mm12工序 粗精加工凸轮槽
13、1.加工要求：槽深 8mm，宽 16 m.0机床:KX5012刀具：莫氏立铣刀 12mm2.计算切削用量（1）粗加工凸轮槽深度 7mm1)进给量 z=0.08mm/齿2)切削速度参考有关手册，定位 V=20m/min3)确定主轴转速由于采用莫氏立铣刀 12mm d =12mm，齿数 Z=4 则wn =s ）（ min/r5312010V = Zn =0.08mzs in/m9.653144)切削工时 铣刀行程 l+l +l =207mm2则机动工时 t = =m1lfin21.9.6304（2）精加工凸轮槽至 8mm 深进给量，切削速度，主轴转速及切削工时同上。工序加工键槽1.要求: 保证尺寸 6 mm，30 mm 和粗糙度 Ra6.3。02.013.机床:拉床刀具：拉刀，宽 6 mm02.2.计算切削用量（1)单面齿升 根据有关手册定为 =0.06mmz-（2）拉削速度定为 V=0.06m/s(即 3.6m/s)（3）切削工时： t= ZVfkz10lb式中 Z-单面余量 2mml-拉削长度 35mm-考虑校准部分的长度系数 取 1.2k-考虑机床返回行程系数 取 1.4V-拉削速度（m/min） -拉刀单面齿升zz=拉刀同时工作的齿数P-拉刀齿距P=（1.251.5） =1.35 =8mml35拉刀同时工作的齿数 z= 48p所以 t= min14.06.31025工
