街頭機械加工工藝規(guī)程設計機械制造技術及裝備課程設計

1、 科 技 學 院課 程 設 計課程名稱： 機械制造技術及裝備課程設計 設計課題：接頭機械加工工藝規(guī)程設計專業(yè)：飛行器制造工程 班級： 0981013 姓名： 周江華 學號： 34 分數(shù)： 指導老師： 敖志強 2012年 11 月 27 日 目 錄 接頭加工工藝課程設計任務書.i 序 言.11 零件分析.2 1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領.3 1.2 零件的作用 .4 1.3 零件的工藝分析.52 選擇毛坯、確定毛坯尺寸.6 2.1 確定毛坯的成形方法.7 2.2 確定鑄造工藝方案.8 3 機械加工工藝規(guī)程設計.93.1 基面的選擇.9 3.2 定制工藝路線.10 3.3 加工工序及工序卡.

2、13總結.15 參考文獻.16 序 言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了機械制造技術基礎和機械制造工藝學等課程之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此它在我們的大學課程學習中占有重要的地位。就我個人而言我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問解決問題的能力。 此次課程設計需要我們熟練掌握基礎課程知識以及充分了解專業(yè)學科知識如運用軟件繪制零件圖、毛坯圖零件加工工藝路線的定制等。同時通過設計讓我們學會查詢各種專業(yè)相關資料有助于擴展我們的知識面。總的來說就是要讓所學理論知識在實

3、際設計過程中得到最充分地利用并不斷提高自己解決問題的能力。 本設計的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。通過分析操縱手柄從毛坯到成品的機械加工工藝過程總結其結構特點、主要加工表面并制定相應的機械加工工藝規(guī)程。針對操縱手柄零件的主要技術要求選擇適當?shù)膴A具進行裝夾以及設計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結合的指導思想本次課程設計達到了綜合運用基本理論知識解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏設計尚有許多不足之處懇請老師給予指教。 1 零件分析 1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)綱領是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。在本次課程設計題目中已知該零件的生產(chǎn)類型

4、為小批生產(chǎn)。由于接頭輪廓尺寸不大形狀亦不復雜。因此該零件的年生產(chǎn)綱領小于1000(件/年)1.2 零件的作用 接頭類零件主要是指飛機的機身與機身、機翼與機身、機翼與機翼、尾翼與機身等相連接的各種接頭，幾種常用接頭如圖1所示。接頭主要起連接作用，其特點是：零件結構復雜、剛性差、協(xié)調(diào)難度大，加工工序多、工藝過程長。1.3 零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術要求齊全。該零件由圓柱體以及開槽的長方體組成，因此涉及到車削，銑削。2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸2.1 選擇毛坯 接頭是一種常用的構件要求具有一定的強度材料為45鋼。由于零件輪廓尺寸不大形狀也不復雜生產(chǎn)類

5、型為大批生產(chǎn)故毛坯可采用模鍛成形。 2.2 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 參見機械制造技術基礎課程設計指南121頁鋼質(zhì)模鍛件的公差及機械加工余量gb/t 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量應先確定如下各項因素。 1.鍛件的公差等級 由該零件的功用和技術要求確定其鍛件公差等級為普通級。 2.鍛件質(zhì)量mf 根據(jù)計算零件成品質(zhì)量0.16kg 估計mf=0.28kg 3.鍛件形狀復雜系數(shù)ss=mf/mx 該鍛件為長方體和圓柱體假設長方體最大為33mm,寬最大31mm,高最大34圓柱直徑最大20長最大30由公式5-4、公式5-5 mx=33*31*34+20*20*30*/

6、4*7.8*0.000001=0.35 s=0.28/0.35=0.8 由于0.8介于0.63到1之間故該零件的形狀復雜系數(shù)s屬s1級 4.鍛件材質(zhì)系數(shù)m 由于該零件材料為45鋼是碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.56%的碳素鋼故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)m屬m1級 2.3確定機械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表5-9由此表查得單邊余量在厚度方向為1.0到1.5mm,水平方向為1.0到1.5mm即鍛件各厚度方向上的單邊余量為1.0到1.5mm,各軸線尺寸的單邊余量為1.0到1.5mm。 2.4確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度ra1.6um。分析零件可知這些表面的毛坯尺寸只

7、需將零件的尺寸加上查得的余量。 綜上所述確定毛坯尺寸見表1 表1 毛坯鍛件尺寸 零件尺寸單邊加工余量 鍛件尺寸19mm1.5mm22mm7mm1.5mm10mm4mm1.5mm7mm96mm1.5mm99mm 2.5確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復雜系數(shù)從表5-6查得。本零件毛坯尺寸允許偏差見表2 表2 毛坯鍛件尺寸允許偏差 鍛件尺寸偏差 根據(jù) 7mm+0.0220表564mm+0.0180表56鉆孔6.5表56毛坯3 機械加工工藝規(guī)程設計 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一基面選擇得正確合理可以使加工質(zhì)量得到保證生產(chǎn)率得到提高。否則加工過程

8、中會問題百出甚至造成零件大批量報廢使生產(chǎn)無法正常進行。 3.1.1 粗基準的選擇 粗基準選擇的主要目的是定位穩(wěn)定、可靠，應能保證加工面與不加工面之間的位置要求，各加工面的余量盡量均勻合理，同時為后續(xù)工序提供精定位基準（或精定位基面）。零件在開始加工時，選用底平面作為作為粗基準，加工筋板兩側斜平面，再以兩側斜平面為定位加工底平面；在后面的加工中，均以底平面為精基準加工其它表面，這樣不但定位基準與工序基準重合，而且定位面大且穩(wěn)定可靠。3.1.2 精基準的選擇 零件的設計基準為底平面、頭部耳片槽中心線、對接孔中心線。在編制零件加工工藝規(guī)程時是以工件的底平面、頭部耳片槽中心線以及對接孔中心線作為加工其

9、它表面的工序基準，但在工件的加工過程中是以工件的底平面、長槽中心以及頭部耳片對接孔中心線，這樣工序基準與設計基準重合，定位基準與工序基準基本重合，不但遵循基準重合的原則，而且避免尺寸鏈換算，同時提高了零件的加工精度。3.1.3 制訂工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度在生產(chǎn)綱領已確定的情況下可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外還應當考慮經(jīng)濟效果以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造技術基礎課程設計指南第128頁表514、516選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下工序1：下料工序2：粗車20端面以及端面，采用c

10、a6140車床加三爪卡盤工序3：粗銑厚度10mm，采用x51立式銑床加專用夾具工序4：粗鏜孔8mm，采用ca6140車床加三爪卡盤工序5：精銑厚度8mm，采用x51立式銑床加專用夾具工序6：粗雙面銑厚度3mm，采用x51立式銑床加專用夾具工序7：粗鏜5孔，采用ca6140車床加三爪卡盤工序8：精雙面銑厚度3mm，采用x51立式銑床加專用夾具工序9：精車19外圓及端面，采用ca6140車床加三爪卡盤工序10：精鏜7的內(nèi)圓，采用ca6140車床加三爪卡盤工序11：精鏜4的內(nèi)孔，采用ca6140車床加三爪卡盤工序12：精車圓角r5，采用ca6140車床加三爪卡盤工序13：精銑上下端面，采用x51立式

11、銑床加專用夾具工序14：精車圓角r2，采用ca6140車床加三爪卡盤工序15：精鉸7內(nèi)圓，采用ca6140車床加專用夾具工序16：精鉸4內(nèi)孔，采用ca6140車床加專用夾具工序17：去毛刺工序18：檢驗。3.2 確定機械加工余量及工序尺寸根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下： 3.3 確定切削用量及基本工時 切削用量包括背吃刀量pa、進給量f和切削速度v。確定順序是先確定r、f再確定v。 切削用量及時間額定 (1)切削用量 本工序為粗銑。已知加工材料為45鋼b=670mpa鍛件。有外皮。機床為x51型立式銑床。 刀具 yt15 硬質(zhì)合金端銑刀。依據(jù)機械

12、制造技術基礎課程設計指南表5143選擇刀具前角。=5后角0=8副后角0=10刃傾角s=-10主偏角kr=45過渡刃kr=30,副偏角kr=5。齒數(shù)=5取刀具直徑d=100mm。 確定背吃刀量pa pa=1.5mm 確定進給量f x51型立式銑床功率為4.5kw,查表5147按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件該工序的每齒進給量f取為0.1mm/z選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命 查表5148銑刀后刀面最大磨損量取1mm查表5156刀具壽命t=180min. 確定銑削速度v 由于本工序采用端銑刀d=100mm齒數(shù)z=5,查表5156得vc=203m/min,n=649r/min f=f*z*n=32

13、4.5mm/min (2)時間定額 查表228 tj=(ll+l1+l2)/f l1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.3mm l2=2mm l=34mm tj=7.5 2.工序3 切削用量及時間額定 (1) 切削用量同工序2。 2時間定額 tj=(l1+l2+l)/f l1=0.5*d(d-33)/+13=4.8 mm l2=2mm l=34mm tj=7.5s 3.工序4 切削用量及時間定額 (1) 切削用量同工序2。 2時間定額 tj=(l1+l2+l)/f l1=0.5*d(d-31.5)/+13=4.5 mm l2=2mm l=34mm tj=7.5s 4.工序5 切削用量

14、及時間定額 (1) 切削用量同工序2。2時間定額tj=(l1+l2+l)/f l1=0.5*d(d-27)/+13=3.85mm l2=2mm l=34mm tj=7.4s 5.工序6 切削用量及時間額定 (1) 切削用量 本工序為粗車端面已知加工材料為45鋼b=670mpa鍛件。有外皮機床為c6410型臥式車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 刀具yt15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5112由于c6410車床的中心高為200mm故選刀桿尺寸b*h=16*25刀片厚度為5mm.根據(jù)表5113選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面前角y。=12后角0=6刃傾角s=-0主偏角kr

15、=90副偏角kr=10刀尖圓弧半級r=0.8mm 確定背吃刀量pa pa=1.5mm 確定進給量f 查表5114f=0.3mm/r 選擇洗刀磨鈍標準以及耐用度 查表5119車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐度t=30min. 確定洗削速度v 查表5120車削速度v=109m/min 切削速度修正系數(shù) ksv=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0表29)故 v=52.8m/min n=138.9r/min 按c6410車床的轉(zhuǎn)速查表556選擇n=125r/min v 校檢機床功率 由表5125當 b=580到970mpa、hbs=166到

16、277、pa2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min、pc=1.7kw 查表559當n=125r/min時機床允許功率p=5.9車床上進行。因為pcp,所以選切削用量可以在c6410車床上進行。 2時間定額 查表224 tj=l*i/(f*n) l=d/2+l1+l2+l3=9.5+0+2+0=11.5mm tj=11.5*1/0.2*125=18.4s 6.工序7 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為粗車已知加工材料為45鋼b=670mpa鍛件。有外皮機床為c6410型臥式車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 2 刀具 yt15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南

17、表5112由于c6410車床的中心高為200mm,故選刀桿尺寸b*h=16*25刀片厚度為5mm。根據(jù)表5113選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃傾角s=-10主偏角kr=90副偏角kr=10刀尖圓弧半級r=0.8mm 3 確定背吃刀量pa pa=1mm 確定進給量f 查表5114f=0.3mm/r 選擇銑刀磨頓標準以及耐用度 查表5156車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐度t=30min. 確定銑削速度v 查表5120車削速度v=109m/min 切削速度修正系數(shù) ksv=0.8 ktv=0.65 kktv=1.15 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0

18、 v=52.8m/min n=138.9r/min 按c6410車床的轉(zhuǎn)速查表556選擇n=125r/min v 校檢機床功率 由表5125當 b=580到970mpa、hbs=166到277、a2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min、pc=1.7kw 查表559當n=125r/min時機床允許功率p=5.9kw。因為pcp,所以選切削用量可以在c6410車床上進行。 時間定額 查表224 tj=l*i/(f*n) l=d/2+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm tj=32*1/0.3*125=51s 7.工序8 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為精車已知加工材料

19、為45鋼b=670mpa機床為c6410型臥式車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 2 刀具 yt15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5112由于c6410車床的中心高為200mm,故選刀桿尺寸b*h=16*25刀片厚度為5mm。根據(jù)表5113選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃傾角s=-10主偏角kr=90副偏角kr=10刀尖圓弧半級r=1.0mm。 3 確定背吃刀量pa pa=0.4mm 確定進給量f 查表5116f=0.2mm/r 選擇銑刀磨頓標準以及耐用度 查表5156車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐度t=30min. 確定銑削速度v

20、 查表5120車削速度v=54m/min 切削速度修正系數(shù) ksv=0.8 ktv=0.65 kktv=1.15 n ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表29)故 v=26.2m/min n=60.3r/min按c6410車床的轉(zhuǎn)速查表556選擇n=63r/min v 校檢機床功率 由表5125當 b=580到970mpa、hbs=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、pc=1.0kw 查表559當n=63r/min機床允許功率p=5.9kw。因為pcp,所以選切削用量可以在c6410車床上進行。 2時間定額 查表224 tj=l*i/(f*n) l=

21、d/2+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm tj=32*1/0.2*125=76.8s 8.工序9 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為精車已知加工材料為45鋼b=670mpa機床為c6410型臥式車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 2 刀具 yt15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5112由于c6410車床的中心高為200mm,故選刀桿尺寸b*h=16*25刀片厚度為5mm。根據(jù)表5113選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃傾角s=0主偏角kr=90副偏角kr=10刀尖圓弧半級r=1.0mm。 3 確定背吃刀量pa pa=0.1mm

22、 確定進給量f 查表5116f=0.15mm/r 選擇銑刀磨頓標準以及耐用度 查表5156車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐度t=30min. 確定洗削速度v 查表5120車削速度v=48m/min 切削速度修正系數(shù) ksv=0.8 ktv=0.65 kktv=1.15 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表29)故v=23.2m/min n=61.6r/min 按c6410車床的轉(zhuǎn)速查表556選擇n=63r/min v 校檢機床功率 由表5125當 b=580到970mpa、hbs=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、pc=1.0kw 查表5

23、59當n=63r/min時機床允許功率p=5.9kw。因為pcp,所以選切削用量可以在c6410車床上進行。 2時間定額 查表224 tj=l*i/(f*n) l=d/2+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm tj=32*1/0.15*125=102.4s 9.工序10 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為精車已知加工材料為45鋼b=670mpa鍛件有外皮機床為c6410型臥式車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 2刀具 yt15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5112由于c6410車床的中心高為200mm,故選刀桿尺寸b*h=16*25刀片厚度為2mm。根據(jù)表

24、5113選擇車刀幾何形狀為平面型。 3 確定背吃刀量pa pa=2mm 確定進給量f 查表5116f=0.3mm/r 選擇銑刀磨鈍標準以及耐用度 查表5156車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐度t=30min. 確定銑削速度v 查表5120車削速度v=138m/min 切削速度修正系數(shù) ksv=0.8 ktv=0.65 kktv=1.15 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表29)故 v=66.8m/min n=177.3r/min 按c6410車床的轉(zhuǎn)速查表556選擇n=160r/min v 校檢機床功率 由表5125當 b=580到970mpa、hbs=166到277、pa

25、2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、pc=1.0kw 查表559當n=63r/min時機床允許功率p=5.9kw。因為pcp,所以選切削用量可以在c6410車床上進行。 2時間定額 查表224 tj=l*i/(f*n) l=d/2+l1+l2+l3=30+0+2+0=32mm tj=32*1/0.3*160=9s 10.工序11 切削用量及時間定額 1切削用量同工序2。 2時間定額 tjl+l1+l2/f l1= 0.5*d(d-27)/1=3.85mm l2=2mm l=30mm tj=6.6s 11.工序12 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為粗車已知加工材料為45

26、鋼b=670mpa鍛件有外皮機床為x51型立式車床。 2 刀具 yt15 硬質(zhì)合金三面刃盤銑刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5143刀片厚l=10mm齒數(shù)z=20取刀具直徑d=100mm。3 確定背吃刀量pa pa=1mm 確定進給量f x51型立式銑床功率為4.5kw,查表5147按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件該工序的每齒進給量f取為0.07mm/z 選擇銑刀磨頓標準以及刀具壽命 查表5148刀后刀面最大磨損量取1mm查表5149刀具壽命t=120min. 確定銑削速度v 由于本工序采用硬質(zhì)合金三面刃盤銑刀d=100mm齒數(shù)z=20,查表5156得vc=104m/min,n=33

27、1r/min f=f*z*n=463.7mm/min (2)時間定額 查表228 tj=(ll+l1+l2)/f l1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.2mm l2=3mm l=30mm tj=9.7s 12.工序13 切削用量及時間定額 1 切削用量 本工序為半精已知加工材料為45鋼b=670mpa鍛件有外皮機床為x51型立式銑床。 2 刀具yt15 硬質(zhì)合金三面刃盤銑刀。依據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南表5143刀片厚l=12mm齒數(shù)z=20取刀具直徑d=100mm。 3 確定背吃刀量pa pa=0.5mm 確定進給量f x51型立式銑床功率為4.5kw,查表5147按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件該工序的每齒進給量f取為0.04mm/z 選擇銑刀磨鈍標準以及刀具壽命 查表5148銑刀后刀面最大磨損量取1mm查表5149刀具壽命t=120min. 確定銑削速度v 由于本工序采用硬質(zhì)合金三面刃盤銑刀d=100mm齒數(shù)z=20, 查表5156得vc=104m/min,n=331r/min f=f*z*n=264.8mm/min (2)時間定額 查表228 tj=(ll+l1+l2)/f l1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=