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1、序言序言 机械制造工艺学课程设计使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,它在我们的大学生活中占有重要的地 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。 一、零件的分析 一、零件的分析 （一一） ） 零件的作用零件的作用 题目所给的零件是车床的连杆。它位于车床变速机构中， 主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得 所需的速
2、度和扭矩的作用。 （二二） ） 零件的工艺分析零件的工艺分析 车床共有两处加工表面， 其间有一定位置要求。 分述如下： 1. 以 38mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：38H7mm 的孔，以及 50mm 的 圆柱两端面，其中主要加工表面为 38H7mm 通孔。 2. 以 19mm 孔为中心的加工表面 3. 铣宽度 14.5 的两侧面 铣宽度 24 的两侧面 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工 后表面为基准加工另外一组。二二、 、 工艺规程设计工艺规程设计 (一一)确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200。 考虑零件在机床运行过程中所受冲击不 大
3、，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二二）基面的选择）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 基面选择得正 确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则， 加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批 报废，是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有 若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精 度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选 取 27 021 . 0 0 + 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两 块 V 形块支承这两个 50 作主要定位面，限制 5 个自由度，
4、再以一个销钉限制最后 1 个自由度， 达到完全定位,然后进行铣 削。 （2）精基准的选择。 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不 重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不 再重复。 （三三）制定工艺路线）制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度 及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的 情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集 中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产 成本尽量下降。 1. 工艺路线方案一工序一 粗、钻、扩、铰、精铰27、19 孔 工序二 粗、精铣 27、19 孔下端面。
5、工序三 粗、精铣 27 孔上端面 工序四 粗、精铣19 孔上端面 工序五 铣拔叉孔侧面 工序六 切断。 工序七 钻铰锥孔。 工序八 检查。 上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应 该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效 率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。 2. 工艺路线方案二 工序一 粗、精铣 27 孔上端面。 工序二 粗、精铣 27 孔下端面。 工序三 钻、扩、铰、精铰 27 孔。 工序四 钻、扩、铰、精铰 19 孔。 工序五 粗、精铣 19 孔上端面 工序六 粗、精铣 19 孔下端面。 工序七 切断。 工序八 铣螺纹孔端面。 工序九
6、钻铰锥孔。 工序十 检查。 上面工序可以适合大多数生产， 但是在全部工序中间的工 序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而 导致效率较低。再看另一方案。 （四四）机械加工余量）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ”车床连杆”；零件材料为 HT200，硬度 190210HB，毛坯 重量 1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面（50） 考虑其零件外圆表面为非加工表面， 所以外圆表面为铸造毛坯， 没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。 2. 外圆表面沿
7、轴线方向长度方向的加工余量及公差（38， 60 端面） 。 查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ） 表 3.126，取 38，60 端面长度余量均为 2.5（均为双边 加工） 铣削加工余量为： 粗铣 2mm 半精铣 0.7mm 3. 内孔（60 已铸成 50 的孔） 查工艺手册表 2.22.5，为了节省材料，取 60 孔已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 50mm。 工序尺寸加工余量： 钻孔 5mm 扩孔 0.5mm 铰孔 0.1mm 精铰 0mm 同上，零件 38 的孔也已铸出 19 的孔。 工序尺寸加工余量： 钻孔至 23 余量为 8mm 扩孔钻 1.8 mm 粗铰孔 0.1
8、4 mm 精铰孔 0.06 mm 4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量 铸出槽端面至中心线 47mm 的距离，余量为 3mm。 工序尺寸加工余量： 粗铣端面 2.1 mm 半精铣 0.7 mm 精铣 0.2 mm 5. 螺纹孔顶面加工余量 铸出螺纹孔顶面至 38 孔轴线且垂直轴线方向 40mm 的距 离，余量为 4 mm 工序尺寸加工余量： 粗铣顶面 3.1 mm 半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm 6. 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为中批量生产， 应该采用调整加工。 因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以 确认。 （五五）确立切削用量及基本工时确立切
9、削用量及基本工时 工序一 以 50 外圆为粗基准，粗铣 27 孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=200241,铸造。 加工要求：粗铣 27 孔上下端面。 机床： X53 立式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae=60,深度 ap=4,齿数 z=10,故据切削用量简明手册 （后简称切削手册 ）取刀具直径 do=80mm。选择刀 具前角 o0后角 o19，副后角 o=10，刀 齿斜角 s=19,主刃 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副 刃 Kr=5过渡刃宽 b=1.5mm。 2. 切削用量 1）铣削深度 因为切
10、削量较小，故可以选择 ap=1.3mm，一次走刀即可完成 所需长度。 2）每齿进给量 机床功率为 10kw。查切削手册f=0.080.19mm/z。由于 是对称铣，选较小量 f=0.19 mm/z。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查机械切削用量手册表 8，寿命 T=180min 4）计算切削速度 按2表 14， V=1.84 n=7.32 f V =6.44 5）计算基本工时tmL/ Vf=(90+36)/6.44=6.99min。 工序二 精铣 27 孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=200241,铸造。 加工要求：精铣 38 上下端面。 机床：
11、X6140 卧式铣床。 刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae=60,深度 ap=4,齿数 z=10,故据切削用量简明手册 （后简称切削手册 ）取刀具直径 do=80mm。选择刀 具前角 o5后角 o8，副后角 o=8，刀 齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副 刃 Kr=5过渡刃宽 b=1mm。 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 ap=1.0mm，一次走刀即可 完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。 查 切削手册 表5 f=0.140.24mm/z。 由于是对称铣，选较小量 f=0.14 mm/z
12、。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 8，寿命 T=180min 4） 计算切削速度 按 切削手册 表 14， 查得 Vf6.44mm/s， 5） 计算基本工时 tmL+182/ Vf=(2+182)/6.44=5.9min。 工序三 以 27 孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰 27 孔，孔的精度达到 IT7。 1. 选择钻床及钻头 选择 Z5138A 钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=23mm，钻头采用双头刃磨法， 2.选择切削用量 （1）决定进给量由 do=23mm,查2表 5 按钻头 r mm f / 57 . 0 47 . 0 = 按机床强度查1表 10.1-2 选
13、择 r mm f / 8 . 1 056 . 0 = 最终决定选择机床已有的进给量 r mm f / 48 . 0 = （2）耐用度 查2表 9 T=4500s=75min （3）切削速度 查1表 10.1-2 n=50-2000r/min 取 n=1000r/min. .计算工时 min 19 . 0 1000 48 . 0 12 80 1 = + = = nf L t m 由于所有工步所用工时很短， 所以使得切削用量一致， 以减 少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻：选高速钢扩孔钻 min / 1000r n = r mm f / 8 . 0 7 . 0 = mm d 8 . 2
14、4 0 = min 12 . 0 1000 75 . 0 12 80 2 = + = = nf L t m 铰孔：选高速钢铰刀 min / 1000r n = r mm f / 6 . 2 3 . 1 = mm d 94 . 24 0 = min 07 . 0 1000 3 . 1 12 80 3 = + = = nf L t m 精铰：选高速钢铰刀 min / 1000r n = r mm f / 6 . 2 3 . 1 =7 25 0 H d = min 07 . 0 1000 3 . 1 12 80 4 = + = = nf L t m min 45 . 0 4 3 2 1 = + +
15、+ = m m m m m t t t t T 工序四 以 27 孔为精基准，钻、粗镗、 精镗 60 孔， 保证孔的精度达到 IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=55mm，钻头采用双头 刃磨法。 选择 Z5163A 钻床 n=22.41000r/min, f=0.0631.2mm/r. 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查2表 5 钻头进给量 r mm f / 2 . 1 0 . 1 = 按 钻 头 强 度 选 择 r mm f / 0 . 1 = 按 机 床 强 度 选 择 r mm f / 9 . 0 = 最终决定选择 Z5163A 机床已有的进给量 r mm f / 8 . 0 = （2）计算工时 选择 n=600r/min 所以 min 07 . 0 8 . 0 600 / ) 23 12 ( = + = m t .选择镗刀 选择高速钢镗刀， 粗镗时 do=59.9mm 选择卧式镗床 T68, 粗镗时 v=20-35 m/min,f=
