機械制造技術(shù)課程設(shè)計插入耳環(huán)加工工藝及鉆32孔夾具設(shè)計（全套圖紙）

1、第一節(jié) 零件分析本次課程設(shè)計我們小組的任務(wù)是針對生產(chǎn)實際中的一個零件插入耳環(huán)。其用于晾衣架的上端固定，當然插入耳環(huán)并不僅僅用于此，還有很多功能。從零件圖上可以看出，標有表面粗糙度符號的表面有平面、退刀槽、內(nèi)孔、鍵槽等。其中，表面粗糙度要求最低的是表面d、e，粗糙度為ra50，粗糙度要求最高的是外圓35，表面粗糙度為ra1.6。該外圓也是插入耳環(huán)的主要設(shè)計基準。從工藝上看，鍵槽對35軸線的對稱度公差為0.1，孔32軸線對35軸線的垂直度公差為0.5/50，可以通過使用專用機床夾具來保證。35的公差等級為it7級，表面粗糙度為ra1.6，可以通過精車來保證。表面d、e精度要去不高可以通過粗銑來完成

2、，32孔的內(nèi)孔粗糙度為ra6.5可以通過鉆床，鉆后再擴鉆就可以達到精度。c面通過粗銑就可以達到要求。a面因為在零件工作過程中不起作用所以也通過粗銑。全套圖紙，加153893706對插入耳環(huán)零件圖進行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。第2節(jié) 機械加工工藝規(guī)程制訂 一、確定生產(chǎn)類型按設(shè)計任務(wù)書，插入耳環(huán)年產(chǎn)量為4000件；每日3班，若插入耳環(huán)備品率為8%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為n=qn(1+%+%)=40001（1+8%+1%）件=4360件/年;可見，插入耳環(huán)的年生產(chǎn)量為4360件。插入耳環(huán)可看成獨立的一部

3、分，屬輕型機械。因此，根據(jù)a表5-8，由生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件的生產(chǎn)為中批生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點，如多采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等，其工藝特點見a表5-9.。2、 確定毛坯制造形成由該零件的功用及其的工作狀況知。因此，原設(shè)計單位選用了既能滿足要求，價格又相對低廉的45鋼，因此可以確定毛坯形式為鍛造。由b表4-3中常用毛坯的制造方法與工藝特點選擇模鍛。該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。所以用1507744的毛坯。確定加工余量及毛坯尺寸 該零件材料為45鋼，屈服強度為600mpa，35軸用單邊余量2.5mm

4、，兩邊余量5.0mm，所以毛坯尺寸40，在軸向方向3mm，所以毛坯軸向長度為150mm選擇加工設(shè)備 三、選擇定位基準定位基準的選擇是工藝規(guī)程制訂中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理地選擇定位基準，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。所以在做此零件時，我們選擇35軸線為基準，并且此基準為設(shè)計基準，即遵循“基準重合”的原則。該基準還可作為大部分工序的定位基準，加工其他的次要表面，體現(xiàn)了“基準統(tǒng)一”的選擇原則。4、 選擇加工方法1. 平面的加工 平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對于本零件由于表面d、e粗糙度為ra50，通過粗銑就可以達到

5、。而對于c面粗糙度為ra6.3通過粗銑也可以達到。而表面a的粗糙度要求為ra12.5根據(jù)gb/t 1804-2000規(guī)定，選用中等級，相當于it13級，故可考慮粗車或粗端銑。2 外圓與退刀槽、攻螺紋 外圓35的加工在本零件中很重要。本次選用ca6140車床，由于表面粗糙度ra1.6，所以采用粗車-半精車-精車。而對于外圓27，表面要進行攻螺紋，所以進行粗車就可以了。在粗車過后再用螺紋車刀進行攻螺紋。3孔加工 32孔內(nèi)壁粗糙度為ra6.3所以就用鉆-擴，鉆孔后擴孔就可以達到這個精度要求，滿足安裝配合e9，并且用yt錐柄麻花鉆。5的銷孔，直接用槍孔鉆就可以加工出來。4槽加工 對槽的加工，槽的要求為

6、ra3.2所以用x6132萬能銑床，進過粗銑-精銑就可以達到。5、 制定工藝路線根據(jù)零件本身要求及先粗后精的加工原則，插入耳環(huán)的加工工藝路線如下：工序05：模鍛毛坯工序10：45鋼正火，為機加工作準備工序15：粗銑二邊表面 由于表面粗糙度要求很低所以以任意端面為粗定位，用專用夾具夾緊，銑表面到尺寸。工序20：粗銑c面 由于c面有粗糙度要求所以用專用夾具夾緊，銑表面到尺寸。工序25：粗車35外圓 粗車毛坯40到36外圓，用專用夾具夾緊，粗車到規(guī)定尺寸工序30：粗車27，倒角c1 在已經(jīng)被粗車到36的外圓上，用專用夾具夾緊，繼續(xù)粗車相應(yīng)的尺寸到27，并且倒倒角c1工序35：車退刀槽24 在相應(yīng)尺寸

7、用切槽刀加工退刀槽24，用專用夾具夾緊。工序40：進行熱處理調(diào)質(zhì)工序45：半精車35 在粗加工過后進行半精加工，由36的外圓車到35.2工序50：精車35 在半精加工后進行精加工，由35.2的外圓到35工序55：車錐面，倒角c2 進行車錐面，并且倒倒角c2工序60：攻螺紋m271.5-6h 用螺紋車刀在27外圓上進行攻螺紋。工序65：鉆32的孔 用專業(yè)的鉆床夾具，進行鉆孔工序70：擴32的孔 為達到內(nèi)壁粗糙度進行擴孔，滿足精度要求。工序75：鉆5的銷孔 在螺紋規(guī)定尺寸處進行銷孔的加工。工序80：粗銑鍵槽 用銑床專用夾具，進行鍵的加工。工序85：精銑鍵槽 用銑床專用夾具，進行鍵的加工工序90：銑

8、a面 按照零件圖規(guī)定銑a面確定加工余量由機械制造工藝學第30至31頁的表110，表111，表112確定其加工的的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟粗糙度。（1）35的外圓表面：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精車0.235it7ra1.6半精車0.835.2it9ra6.3粗車436it11ra12.5毛坯40（2）加工m27x1.5-6h的螺紋：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度攻螺紋m27x1.5-6h粗車927it11ra12.5（3） 32e9的孔：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度擴132it10r6.3鉆3131it11r12.5（4）銑鍵槽工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精銑0.

9、57.5it8ra6.3半精銑27it11ra12.5粗銑55（5）軸向長度84尺寸：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度車錐面184it8ra6.3粗車27端面185it11ra12.5粗車35端面186it11ra12.5毛坯87選擇加工設(shè)備即選擇機床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點，。選擇加工方法，因此機床的類型也隨之確定。至于機床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。若零件加工余量比較大，加工材料又較硬，有必要校驗機床功率。在本設(shè)計中，我們小組最終選擇的機床，其經(jīng)濟精度和零件表面的設(shè)計要求相適應(yīng)，初步選定各工序機床如下：（1） 工序15：x62w臥式銑床。（2） 工序20、75、8

10、0、85：x6132萬能銑床。（3） 工序25、30、35、45、50、55、60：選擇ca6140車床（4） 工序65、70：選用z3025鉆床。選擇夾具 對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高校的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機械加工工藝規(guī)程中所有工序采用了專用機床夾具，需專門設(shè)計，制造。確定切削用量及基本時間切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對切削加工的要求不一樣。粗加工時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進給量，

11、最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要去，故一般選用較小的背吃刀量和進給量，而盡可能選用較高的切削速度。（1） 工序15 本道工序是粗銑端面，已知加工材料為45鋼，機床選用xa5032立式銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d-125mm,孔徑d=40mm，寬l=40mm，齒數(shù)z=14.根據(jù)【8】表5-26確定銑刀角度，選擇前角=200，后角=120，主偏角k=600,，螺旋角=100，已知銑削寬度為57mm，銑削背吃刀量為ap=4mm 1.確定每齒進給量根據(jù)【8】表5-13知xa5032型立式銑床的主電動機功率為7.5kw，查

12、表5-27知當工藝系統(tǒng)剛性中等、鐮齒端銑刀加工鋼料時，其每齒進ap=0.08-0.15mm/z。由于本工序背吃刀量和銑削寬度較大，選擇最小的每齒進給量af=0.08mm/z。根2. 選擇銑刀磨鈍標準和耐用度據(jù)【8】表5-28，用高速鋼鐮齒端銑刀粗加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限為1.8mm，查表【8】5-29知銑刀直徑d=125mm時，經(jīng)插值得端銑刀的合理耐用度t=150min。銑削速度可以通過計算得出，但是其計算公式比較復(fù)雜，實際生產(chǎn)中使用并不多，這里通過查表確定。3.確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量vf查表【8】5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為15-25m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范

13、圍是n=38.2-63.7r/m根據(jù)xa5032機床的標準主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=60r/min，則實際銑削速度為v=23.55m/min工作臺每分鐘進給量為vf=fn=afzn=0.08x14x60mm/min=67.2mm/min根據(jù)表5-13中工作臺標準縱向進給量，選取vf=60mm/min,則實際的每齒進給量為af=vf/zn=0.071mm/z；4. 校驗機床功率 由表【8】5-31和5-32知，銑削力fz和銑削功率p計算如下：f=336.15n p=1.31kw最后所確定的切削用量為ap=4mmaf=0.071mm/zvf=60mm/minv=0.39mm/s5基本時間t=l

14、/fn=0.94min2t=1.84min(2) 粗車35外圓 本道工序是粗車35外圓，已知加工材料為45鋼,機床為ca6140臥式車床，專用夾具，所選刀具為yt15硬質(zhì)合金車刀 。1. 確定背吃刀量 由前述可知，切削單邊加工余量為2.0mm，即背吃刀量a=2.0mm2. 確定進給量： 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第95頁表4-53可知，當加工45鋼時，車刀刀桿尺寸bh為2030，背吃刀量a=2.0mm，則進給量f=0.40.5mm/r，根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第91頁表4-43進給量值可知，取橫向f=0.4mm/r。 3.確定切削速度 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第98頁表4-58外圓切削速度

15、參考值可知，v=1.51.83m/s，則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n=709874.2r/min根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第91頁表4-43可知，n=710r/min，v=89.17m/mint=l/fn=0.306min（三）粗車27外圓。 本道工序是粗車27外圓，已知加工材料為45鋼,機床為ca6140臥式車床，專用夾具，所選刀具為yt15硬質(zhì)合金車刀 1.確定背吃刀量 由前述可知，切削單邊加工余量為4.5mm，即背吃刀量a=4.5mm 2.確定進給量： 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第95頁表4-53可知，當加工45鋼時，車刀刀桿尺寸bh為2030，背吃刀量a=4.5mm，則進給量f=0.30.4

16、mm/r，根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第91頁表4-43進給量值可知，取橫向f=0.3mm/r。3.確定切削速度 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第98頁表4-58外圓切削速度參考值可知v=1.51.83m/s， 則所需車床主軸轉(zhuǎn)速范圍n=709874.2r/min 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第91頁表4-43可知，n=710r/min，v=89.17m/mint=l/fn=0.15min(四)半精車35外圓本道工序是半精車35外圓，由粗車到36后在進行半精車到35.2.已知加工材料為45鋼,機床為ca6140臥式車床，專用夾具，所選刀具為yt15硬質(zhì)合金車刀 1.確定背吃刀量由前述可知，切削單邊加工余量為0.4mm，即背吃刀量a=0.4mm 2.確定進給量：根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第96頁表4-54可知，當加工45鋼時，背吃刀量a=0.4mm，則進給量f=0.450.8mm/r，根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第91頁表4-43進給量值可知，取f橫向=0.5mm/r。3.確定切削速度根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計第98頁表4-58切削速度參考值可知，v=1.52.0m