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1、1序言机械制造工艺学课程设计是在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的各课程的一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。对我个人来说，这次课程设计的意义很大，我希望能通过这次课程设计对自己以后将要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，提高自己的实践能力。由于能力有限，设计中海存在许多不足之处，恳请老师给予指教。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的是底板座架，它的作用是：一、建立设备基础，用于构架设备的支撑基础，并在此基础上安装轴类零件；二、利用
2、它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用；三、用于连接机器设备与地面的基础零件。（二）零件的工艺分析底板座架总有三组加工表面，现分析如下：1、以45mm 的外圆表面为中心的加工表面这一组加工表面包括45mm 的外圆，以及退刀槽。2、加工孔 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面和三个台阶面。3、加工三个阶梯孔、36mm 孔和 M10 的螺纹孔。由以上分析，对于以上三组加工表面，可以先加工第一组表面，然后利用专用夹具加工另外两个组的表面。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，考虑到它是底板座架，要求刚度、强度、耐压性能好，抗震性好，因此，选用铸件。由于该零件的年
3、产量为4000 件，属于大批量生产，而且零件的外形尺寸不大，故可采用砂型铸造成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择正确和合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。（1）粗基准的选择名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 23 页 -2轴类零件，以外圆作为粗基准。按照有关粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个比加工表面时，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为粗基准；取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。（2）精基准的选择
4、用45mm 的外圆母线作为精基准。（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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满足，得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配合专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应该考虑经济效益，以便使生产成本尽量降低。1、工艺路线方案工序 05 车45mm 的外圆的端面，钻中心孔。工序 10 精车 45mm 的外圆表面及倒角245。工序 15 车退刀槽、粗车45mm 的外圆表面、半精车45mm 的外圆表面、切断工序 20 粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序 25 粗铣、半精铣 36H
5、7（+00.025）mm 的两个对称端面。工序 30 铣45mm 的外圆表面的台阶面及倒角545。工序 35 钻13mm 的孔、锪 18mm 孔、铰 22mm 的孔、钻M10 的螺纹、倒角、攻丝、攻螺纹。工序 40 钻36H7（+00.025）mm 孔、扩 36H7（+00.025）mm 孔、铰 36H7（+00.025）mm的孔。工序 45 检查。2、工艺路线方案二工序 05 车45mm 的外圆的端面，钻中心孔。工序 10 车退刀槽、粗车45mm 的外圆表面、半精车45mm 的外圆表面、切断。工序 15 粗铣、半精铣 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面。工序 20 粗刨三个台阶面
6、、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序 25 精车 45mm 的外圆端面及倒角245。工序 30 铣45mm 的外圆表面的台阶面及倒角545。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 23 页 -3工序 35 钻36H7（+00.025）mm 孔、扩 36H7（+00.025）mm 孔、铰 36H7（+00.025）mm的孔。工序 40 钻13mm 的孔、锪 18mm 孔、铰 22mm 的孔、钻M10 的螺纹、倒角、攻丝、攻螺纹。工序 45 检查。3、工艺路线方案二工序 05 车45mm 的外圆的端面，钻中心孔。工序 10 车退刀槽、粗车45mm 的外圆表面、半精车45m
7、m 的外圆表面、切断。工序 15 粗铣、半精铣 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面。工序 20 粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序 25 铣45mm 的外圆表面的台阶面及倒角545。工序 30 精车 45mm 的外圆端面及倒角245。工序 35 钻36H7（+00.025）mm 孔、扩 36H7（+00.025）mm 孔、铰 36H7（+00.025）mm孔。工序 40 钻13mm 的孔、锪18mm 孔、铰 22mm 的孔、钻 M10 的螺纹倒角、攻丝、攻螺纹。工序 45 检查。1、工艺方案的比较与分析上述三个方案的特点在于：方案一是先加工三个台阶面，然后再铣两
8、个对称的端面，而方案二、三与此相反，是先铣两对称端面，在刨三个台阶面。两种不同的工艺方案相比较，先加工三个台阶面，定位装夹都比较方便。工艺方案一先精车45mm 的外圆表面，但左端面与 45mm 的外圆表面有垂直度要求，基准是45mm 的外圆表面的下母线，因此，必须先加工 45mm 的外圆表面，综合考虑，确定最终方案为：工序 05 车45mm 的外圆的端面，钻中心孔。以 45mm 的外圆表面作为粗基准，选用 CA6140 普通车床，高速钢车刀。工序 10 车退刀槽、粗车45mm 的外圆表面、半精车45mm 的外圆表面、切断。以中心轴线作为基准，选用CA6140 普通车床，高速钢车刀。工序 15
9、粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。以中心轴线作为基准，选用牛头刨床B650，YG8 直头通切刨刀。工序 20 粗铣、半精铣 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面。以45mm 的外圆表面作名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 23 页 -4为基准，选用X63 型卧式铣床，高速钢端铣刀。工序 25 铣45mm 的外圆表面的台阶面及倒角545。以车 45mm 的外圆表面作为基准，选用63 型卧式铣床，高速钢端铣刀。工序 30 精车 45mm 的外圆端面及倒角245。45mm 的外圆表面作为粗基准，选用 CA6140 普通车床，高速钢车刀。工序 35
10、钻13mm 的孔、锪 18mm 孔、铰 22mm 的孔、钻M10 的螺纹倒角、攻丝、攻螺纹。中心轴线作为基准，选用机床：转塔车床Z3025。工序 40 钻36H7（+00.025）mm 孔、扩 36H7（+00.025）mm 孔、铰 36H7（+00.025）mm的孔。工序 45 检查。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定底板座架零件的材料为HY200，硬度为 160180HBS，生产类型为大批量生产，采用砂型铸造毛坯。、毛坯尺寸1、45mm 的外圆表面为了简化铸造毛坯外形，现直接取毛坯外圆表面为51mm，此时，直径余量2Z=6mm，能够满足加工要求。2、36H7（+00.025）mm
11、 的两个对称端面（保证尺寸124mm）选取加工余量Z=4mm，此时，毛坯尺寸=124+24=132mm。Z=4mm 能够满足加工要求。3、45mm 的圆柱长度（保证尺寸152mm）选取加工余量Z=5mm，能够满足加工要求。毛坯尺寸=152+5=157mm。4、右端面铸造出一定的长度方便零件的装夹。取铸造出长度L=10mm。5、三个台阶面的毛坯余量取为3mm，以阶梯孔中心线为基准，毛坯尺寸为25.5mm。毛坯的总长度=157+48+25+10=240mm.、分配加工余量加工内容余量（mm）工序尺寸（mm）粗车 45mm 的外圆的端面Z=4 153 粗车 45mm 的外圆表面2Z=4 47 半精车
12、 45mm 的外圆表面2Z=2 45 刨表面粗糙度Ra12.5 的台阶面Z=3 22.5 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 23 页 -5刨第二个台阶面Z=4 18.5 刨表面粗糙度Ra6.3 的台阶面Z=3 15.5 粗铣 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面Z=3 126 半精铣 36H7（+00.025）mm 的两个对称端面Z=1 124 精车 45mm 的外圆的端面Z=1 152 铣左台阶面及倒角545。Z=5 40 钻13mm 的孔2Z=13 13 锪18mm 的孔2Z=5 18 铰22mm 的孔2Z=4 22 钻 M10 的螺纹孔2Z=8.5
13、8.5 钻36H7（+00.025）mm 孔2Z=32 32 扩36H7（+00.025）mm 孔2Z=3 35 铰36H7（+00.025）mm 的孔2Z=1 36（五）确定切削用量及基本工时工序 05：车 45mm 的外圆的端面，钻中心孔。1、加工条件工件材料：HT200，HBS=160MPa,铸件。加工要求：粗车45mm 的外圆的端面。机床：普通机床CA6140 刀具：高速钢车刀，刀杆尺寸2525（查机械加工工艺手册表3.1-7），Kr=90，0=12，=8，r=1.5mm。（查机械加工工艺手册表4.2-1）2、计算切削用量粗车 45mm 的外圆的端面1）切削深度加工余量Z=4mm，分两
14、次加工，ap=2mm 2）进给量根据机械加工工艺手册表2.4-3，当刀杆尺寸2525 时，ap3mm，以及工件为60mm 是 f=0.60.9mm/r。根据 CA6140 车床刀架进给量（查机械加工工艺手册表 4.2-1），取 f=0.66mm/r。3）计算切削速度按切削用量简明手册表1.27，切削速度计算公式为（取寿命T=60min）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 23 页 -6vvyxpmvcfaTCV其中，7.22Vc，15.0vx，40.0vy，m=0.1。修正系数KV见切削用量简明手册表 1.28，即0.1,0.1,81.0,8.0,21.1KKVBvv
15、krsmKKKKvv所以，min)/(6.120.10.181.08.021.166.02607.22V4.015.01.0mc4）确定机床主轴转速n min)/(77516.1210001000rdvnwcs按机床说明书（见机械加工工艺手册表 3.1-8），与 77r/min 相近的机床主轴转速有60r/min和 80r/min，现选取 n=80r/min。所以，实际的切削速度min/8.12100051801000mndvw5）切削工时按机械加工工艺手册表2.5-3)(5.252512mmdlw，mmKalrp2290tan22tan1，0032ll，(min)04.1266.08025.
16、25321inflllltm6)检 验 机 床 功 率主 切 削 力Fc按 切 削 用 量 简 明 手 册 表1.29 所 示 公 式 计 算CcFcFccFnFcyxpKvfaFCCF其中，08.11)190160()190(K00.10.11550C0MFRvccKnFcFFcKHBSnFyx，所以，)(7.220908.118.1266.02155000.10.1nFc切削时消耗的功率Pc为)w(47.01068.127.220910644kVFPccc由切削用量简明手册表1.30，CA6140 机床说明书可知，CA6140 机床主电机的功率为7.5KW，取总效率=0.75，所以，机床的有效功率P=0.757.5=5.6KW，PPC，机床功率足够，可以正常加工。7）校验机床进给系统的强度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 23 页 -7已知主切削力Fc=2209.7N，径向切削力按按切削用量简明手册表1.29 所示公式计算pFFpCFFnFcyxpKvfappFpp其中，44.0K1K075.09.0 x2265mpFpkrpFFnFyNCpP，所以，)
