目录一、 序言 1(一) 、零件的分析 .21、 零件的作用 ..22、 零件的工艺分析 .2(二) 、确定毛坯 ...31、 确定毛坯种类 ..32、 确定铸件加工余量及形状 3二、 工艺规程设计 4(一) 、定位基准的选择 ...4(二) 、制定工艺路线 4(三) 、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 .6三、 夹具设计 .19(一) 、问题的提出 19(二) 、夹具设计 .19(三) 、夹具结构设计及操作简要说明 20四、 参考文献 21一、序言机械制造工艺课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深 入的综合性的复习, 也是一次理论联系实际的训练, 因此, 它对我们四年的大学 学习生活具有重要意义 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导(一)零件的分析1. 零件的作用题目给的零件是导向丝杆右支架, 它位于车床丝杆的右端, 主要作用是支撑 导向丝杆 法兰盘上有四个安装孔, 其中部的通孔则由丝杆穿过, 本身没有受到 多少力的作用。
该零件年产量为 4000 件,设其备品率为 4%,机械加工废品率为 1%,则该零件的年生产纲领为: N=Q n(1+ + )=4000 X 1(1+4%+1%)=4200(件/年), 零件的年产量为 4200件,查表可知该产品为中批生产2.零件的工艺分析零件的材料为KTH350-10,黑心可锻铸铁,切削性和耐蚀性良好,耐磨性 及焊接性差, 有较高的韧性、 强度和塑性 用于承受较高的冲击振动及扭转负荷 下的工作零件为此以下是导向丝杆右支架需要加工的表面以及表面之间的位置要求:1. 孔①52以及与此相通的ZG1/8〃左旋的锥孔,两个孔 ①18,四个安装 孔①2. ①58的外圆柱面3. 零件上端面和孔①的下端面4. (1)零件上端 ①18 mm孔中心轴线与 ①孔的下端面与的垂直度误差为;与①52mm孔中心轴线的平行度误差为 2)①52mm孔中心轴线与①孔的下端面的垂直度误差为;与①58mm 外圆中心轴线的全跳动误差为经过对以上加工表面的分析, 我们可先选定粗基准, 即可以粗加工零件下端 面,加工出精基准所在的加工表面, 然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工, 保证它们的位置精度二) 确定毛坯1. 确定毛坯种类 :零件材料是KTH350-10。
考虑零件在机床运行中所受冲击力较大,零件形状结构又比较复杂,零件年产量是中批量而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型, 选择木模手工砂型铸件毛坯 查《机械制造工艺设计简明手册》第 41页表,选用铸件尺寸公差等级为 CT-122. 确定铸件加工余量及形状:查《机械制造工艺设计简明手册》第 41页表,选用加工余量为MA-H级 并查表•确定各个加工面的铸件机械加工余量, 铸件的分型面的选用及加工余量, 如下表:简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D152H双侧加工D218H9X2双侧加工D3H双侧加工D458H2X2双侧加工D51/8〃H双侧加工T140H5单侧加工T241H5单侧加工二、工艺规程设计(一)基准的选择1 .粗基准的选择以零件①的上端面为粗基准2 .精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“统 一基准”原则以①孔的下端面为主要的定位精基准,以①52mm内孔面和①58mm 外圆柱面为辅助的定位精基准二)制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为中批生产的条件 下,可以考虑采用通用机床配以志用夹具, 并尽量使工序集中来提高生产率 还有,应当考虑经济效果,以便降低生产成本查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表、、,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:(一)工序I 粗铣 ①52mm下端面,以T3为粗基准匚)工序U 粗车①58mm外圆面,以D1为定位基准(三) 工序川 粗车①的下端面,以T3为定位基准(四) 工序W 精铣零件上端面,以T2 (①的下端面)为定位基准(五) 工序V 粗镗①52孔,以①58外圆为定位基准(六)工序切 钻、扩零件下、下侧的①18孔,以D1为定位基准(七)工序% 钻、扩零件上四个①的安装孔,以D1、D2为定位基准(八) 工序毗 半精车①58mm外圆面,以D1为定位基准(九) 工序区 半精车 ①10.5mm下端面,以T1为定位基准(十)工序X 半精镗①52孔,以①58外圆为定位基准(十^一)工序幻 铰2-①18孔,以D1为定位基准(十二)工序刘 精车 ①58mm外圆面,以D1为定位基准(十三)工序XM 精镗①52孔,以①58外圆为定位基准(十四)工序XW 钻1/8〃锥孔,攻螺纹,以D1、D2和T3为基准(十五)工序XV去毛刺(十六)工序XW 终检(三)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸:前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大① 52IT7铸件7CT12①45 2.8粗镗3IT11半精镗IT9精镗IT7① 18IT9钻17IT1117扩IT10铰IT9①钻IT11① 58IT7铸件4CT12①粗车IT11半精车IT9精车IT72、平面工序尺寸工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大铸件CT1201粗铣① 52mm下端面5171203粗车①的下端面3141204精铣零件上端面5411209半精车①下端面212103、确定切削用量及时间定额工序I 粗铣 ①52mm下端面,以T3为粗基准1•加工条件工件材料: KTH350-10,铸造。
工件尺寸:a=77 mm, 1=118 mm加工要求:粗铣 ①52mm下端面,加工余量5 mm机床:X52K立式铣床刀具:查《切削用量简明手册》表,选择YG6硬质合金端铣刀,铣削宽度ae<90mm,深度ap<6mm,齿数z=12,故根据《切削用量简明手册》表取刀具直径do=125m m根据《切削用量简明手册》表选择刀具前角0 0,后角0 8,副后角0 10,刀刃倾角s 10,主偏角kr 60,过度刃kr 30,副偏角kr 52. 切削用量1) 确定切削深度ap因为余量较小,故选择ap=5mm,一次走到即可完成2) 确定进给量由于本工序为粗加工,尺寸精度和表面质量可不考虑,从而采用不对称端 铣,以提高进给量提高加工效率根据《切削用量简明手册》表,使用YG6硬 质合金端铣刀,机床功率为(据《简明手册》表,X5 2K立式铣床)时,fz=~r, 故选择fz=r3)确定刀具寿命及磨钝标准根据《切削手册》表铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 mm;由于铣刀直径do=125mm,故刀具使用寿命T=180min (据《切削手册》表)4)计算切削速度VC和每分钟进给量Vfc根据《切削 手册》表,当 do=125mm, z=12, ap <=, fz<= mm/z时,M=68m/min ,n=175r/min , V ft =461 mm/min 修正系数 Kmv=, K sv =。
切削计算公Cvd°qv式为:V=TmapXvfzyvaeUvzpvkv,其中 ae 77mm,ap 5mm,Cv 245,qv0.2,xv 0.15, yv 0.35, kv kmv ksv 0.8, uv 0.2, pv 1, m= ,T=180min ,f z=z ,z=12 ,将以上数据代入公式得:0.880mm/min245 125 0.2vc = 1800.32 5 0.15 0.24 0.35 77 0.2 12确定机床主轴转速:ns 1000V 204r/mi ndo根据《简明手册》表,选择nc 190r/min , vfc=375mm/min,因此实际切削速度和每齿进给量为:fzc=VfC / ncz =375/190 12mm/z =0.16mm/z)5) 校验机床功率根据《切削手册》表,近似为Pcc=,根据机床使用说明书,主轴允许功率Pcm= Pcc, 故校验合格最终确定 ap=5mm,nc 190r/min,Vf=375mm/min V 75m/min, fz=0.16mm/z6) 计算基本工时tm L/vf, L l y ,l=118mm查《切削手册》表,入切量及超切量为: y =40mm则:tm L/Vf=( 118+40)/375=工序U 粗车 ①58mm外圆面,以D1为定位基准1. 已知条件与工序I相同加工要求:粗车77mm 108mnt勺矩形为 ①62的外圆粗车①62的外圆,单边加工余量为0.8mm机床:C620-1型卧式车床刀具:YT5硬质合金可转位车刀,根据《切削手册》表,由于 C620-1型卧式 车床的中心高为200mm(表,故选择刀杆尺寸16 x25,刀片厚度为。
根据《切削手册》表,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱前刀面,前角0 15,后角0 6 ,刀刃倾角s 0,主偏角kr 90,副偏角kr 10,刀尖圆弧半径r 0.8mm2.切削用量 1)确定切削深度 ap① 粗车矩形为圆形时,需要切削的余量为,取 ap=9mm, 5次走刀完成② 粗车①62的外圆时,单边余量为,ap= () /2= ,1次走刀完成2) 确定进给量根据表,在粗车可锻铸铁 KTH350-10、刀杆尺寸16 x25时:① 若切削深度ap >8~12mm,工件直径为60~100mm时,则进给量为f=~r② 若切削深度ap 3mm,工件直径为60~100mm时,则进给量为f=~r再根据 C620-1 车床说明书,取 f =r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的需求,故需进行校验:根据表,C620-1车床进给机构允许的进给力Fmax=3530N;根据表,在b=350MPa, r, kr 45 ,v=65m/min (预计)时:① ap 9.7mm时,进给力 Ff =2750N②②ap 时,进给力Ff =800NFf的修正系数为k0Ff 1.0 ,ksFf 1.0,kkrF。