機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)車(chē)刀進(jìn)刀軸架零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、航空制造工程學(xué)院機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)： 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)課題： 車(chē)刀進(jìn)刀軸架零件機(jī)械加工 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 080314 姓名： 學(xué)號(hào)： 32 評(píng)分： 指導(dǎo)老師：（簽字） 2011 年 11 月 17 日目錄第一部分工藝設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù).2. 零件工藝分析.3. 毛坯的選擇.4. 工藝過(guò)程設(shè)計(jì).5. 確定切削用量、工時(shí)定額.第二部分夾具設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù).2. 確定定位方案、選擇定位元件.3. 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì).4. 定位誤差分析與計(jì)算.5. 對(duì)刀裝置的選擇.6. 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明.小結(jié).參考書(shū)目.第一部分工藝設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)本次所要

2、加工的零件為車(chē)刀進(jìn)刀軸架，示意圖見(jiàn)附圖。2. 零件工藝性分析2.1車(chē)刀進(jìn)刀軸架的技術(shù)要求表1車(chē)刀進(jìn)刀軸架的技術(shù)要求加工表面基本尺寸/mm公差及精度等級(jí)表面粗糙度ra/m軸架的上表面42-3.2軸架的下端面18it123.232h7的孔32it71.616h9的孔16it91.62.2審查車(chē)刀進(jìn)刀軸架的工藝性車(chē)刀進(jìn)刀軸架零件圖的視圖正確、完整，尺寸、公差齊全。分析零件圖工件有2個(gè)平面需要加工，精度要求不是特別高。另有一些通孔需要加工，先加工一個(gè)32h7的孔，以便進(jìn)一步加工16h9的孔。這兩個(gè)通孔的加工精度要求不是特別高?？偟膩?lái)說(shuō)零件的精度要求不高，可以保證質(zhì)量的前提下高效的完成加工。3.毛坯的選

3、擇 由于車(chē)刀進(jìn)刀軸架的材料為ht200，適于鑄造。又因?yàn)檐?chē)刀進(jìn)刀軸架的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，要求大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率降低制造成本，因此采用金屬型澆鑄。此鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小，機(jī)械性能好，完全滿(mǎn)足車(chē)刀進(jìn)刀軸架的生產(chǎn)要求。毛坯的尺寸通過(guò)確定加工余量后確定為1756650，毛坯示意圖見(jiàn)附圖。4.工藝過(guò)程設(shè)計(jì)4.1零件定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：為了保證非加工表面與加工表面的相對(duì)位置精度要求，一般選擇非加工表面為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺

4、寸精度和位置精度能可靠的得以保證。4.2零件表面加工方法的選擇工件上的加工表面往往需要通過(guò)粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到質(zhì)量的要求，加工方法的選擇一般根據(jù)每個(gè)表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，難后再選擇前面一系列預(yù)備工序的加工方法和順序。表2各加工面的加工方案加工表面精度要求/m加工方案軸架的上表面3.2粗銑半精銑軸架的下端面3.2粗銑半精銑32h7的孔1.6鉆擴(kuò)鉸16h9的孔1.6鉆擴(kuò)鉸4.3制定工藝路線(xiàn)根據(jù)表2各加工面的加工方法，考慮加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)的選擇原則，確定工作順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理和輔助工序，遵循先基準(zhǔn)后其他、先

5、粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工作詳見(jiàn)表3，以此為依據(jù)，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。表3加工工序表工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容05下料取鑄件175*66*5010銑工銑車(chē)刀進(jìn)刀軸架的上表面15銑工銑3個(gè)退刀槽25銑工銑車(chē)刀進(jìn)刀軸架的下端面30鉆孔鉆、擴(kuò)、鉸32h7的孔35鉆孔鉆、擴(kuò)、鉸16h9的孔40去毛刺去除全部毛刺45終檢按零件圖紙要求全面檢查4.4確定各工序加工余量表4各工序加工余量的確定加工表面工步名稱(chēng)工步余量基本尺寸公差等級(jí)粗糙度/m精度公差工序尺寸及偏差車(chē)刀進(jìn)刀軸架的上表面半精銑242-3.20.2420.1粗銑644-6.31440.5毛坯5050-2501車(chē)刀進(jìn)刀軸架的下

6、端面半精銑418-3.20.2180.1粗銑822-6.31220.5毛坯3030-230132h7的孔鉸0.332it71.60.025擴(kuò)1.731.7it83.20.039鉆3030it96.30.062毛坯-16h9的孔鉸0.316it91.60.043擴(kuò)1.715.7it103.20.07鉆1414it116.30.11毛坯-5.確定切削用量、工時(shí)定額5.1銑平面銑車(chē)刀進(jìn)刀軸架的上表面1. 加工條件工件材料：ht200,b =170240mpa，鑄造;工件尺寸：a=66mm，b=175mm；加工要求：粗銑車(chē)刀進(jìn)刀軸架的上表面，加工余量6mm；機(jī)床：x62臥式銑床刀具： yg8硬質(zhì)合金端

7、銑刀。銑削寬度ae90,深度ap6,齒數(shù)z=8,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)明手冊(cè)）表3.1，取刀具直徑d0=100mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱(chēng)切削手冊(cè)）表3.16，選擇刀具前角00后角08，副后角0=10，刃傾角：s =10,主偏角kr=60,過(guò)渡刃kr=30,副偏角kr=5。2. 切削用量1）確定切削深度ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=6mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz 由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱(chēng)端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5，使用yg8硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-35

8、，x62臥式銑床）時(shí)： fz=0.20.29mm/z故選擇：fz=0.2mm/z3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=100mm，故刀具使用壽命t=180min（據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8）。4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)切削手冊(cè)表3.16，當(dāng)d0=100mm，z=8，ap7.5，fz0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kmv= 1.0，ksv= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：其中 ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，

9、選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：vc=m/min=94/minf zc= mm/r=0.16mm/r5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊(cè)表3.24，近似為pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率pcm=4.50.75kw=3.375kwpcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=6.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=94m/min，fz=0.16mm/r。6）計(jì)算基本工時(shí) tml/ vf，l=l+ y+，l=175mm.查切削手冊(cè)表3. 26，入切量及超切量為：y+=40mm，則：tml/ vf=(175+40)

10、/390=0.55min。銑車(chē)刀進(jìn)刀軸架的下端面粗銑下端面；精銑下端面，控制尺寸18，保證粗糙度3.2um；。粗銑下端面刀具：yg8硬質(zhì)合金圓柱形銑刀，機(jī)床：x62臥式銑床根據(jù)切削手冊(cè)查得，。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36查得，?。海蕦?shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：查說(shuō)明書(shū)，取計(jì)算切削基本工時(shí)：因此，5.2鉆孔鉆32h7的孔鉆、擴(kuò)32孔, 鉸孔至圖尺寸；以車(chē)刀進(jìn)刀軸架的下端面為基準(zhǔn)，保證平行度誤差不超過(guò)0.03mm,孔的精度達(dá)到it71. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手冊(cè)表2.1.2.2，選擇硬質(zhì)合金麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=30mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角o8，二重刃長(zhǎng)度b=3.5mm,

11、橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度， 2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，選擇進(jìn)給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。（2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.8mm，壽命（3）切削速度查切削手冊(cè)，切削速度為：（m/min），選擇切削速度： （4）主軸轉(zhuǎn)速 3、計(jì)算工時(shí)4、擴(kuò)孔至31.7查切削手冊(cè)表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：，并由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)最終選定進(jìn)給量為：。根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故：， 。基本工時(shí)： 5、鉸至刀具：機(jī)床：z518立式鉆床

12、根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取0.48mm/r，切削速度取為：v=14r/min，則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=52m鉆16h9的孔鉆、擴(kuò)16孔, 鉸孔至圖尺寸；以44外圓和下端面為基準(zhǔn)，保證平行度誤差不超過(guò)0.02mm,孔的精度達(dá)到it91. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手冊(cè)表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=14mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角o12，二重刃長(zhǎng)度b=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度， 2.選擇切削用量（1）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。（

13、2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.6mm，壽命（3）切削速度查切削手冊(cè)，切削速度為：（m/min），選擇切削速度： 。（4）主軸轉(zhuǎn)速 3、計(jì)算工時(shí)4、擴(kuò)孔至15.7查切削手冊(cè)表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：，并由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)最終選定進(jìn)給量為：。根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故：，。基本工時(shí)： 5、鉸至刀具：機(jī)床：z5218式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取0.3mm/r，切削速度取為：v=24r/min，則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=52mm第二部分夾具設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)加工車(chē)刀進(jìn)刀軸架的下端面的銑床夾具。2.確定定位方

14、案、選擇定位元件根據(jù)零件的形狀，現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖定位方案，采用固定v形塊限制其中4個(gè)自由度以及可調(diào)支承限制其1個(gè)自由度，具體定位見(jiàn)附件圖紙（裝配圖）。 3.夾緊機(jī)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)有斜夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。該平面的加工為銑削加工，銑削加工的切削力比較大，且為間歇切削，震動(dòng)較大，所以不適合選用偏心夾緊機(jī)構(gòu)，斜夾緊機(jī)構(gòu)的效率比較低，聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)太復(fù)雜，這里可以選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)或者鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。最終選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，具體方案見(jiàn)附件圖紙（裝配圖）。4.定位誤差分析與計(jì)算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)

15、，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱(chēng)基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向的最大變動(dòng)量，以表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱(chēng)基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上得最大變動(dòng)量，以表示。則定位誤差=。這里只計(jì)算v型塊的定位誤差，如下圖。工序尺寸為6mm,工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合所以基準(zhǔn)不重合誤差=0，基準(zhǔn)位移誤差 =0，則= = 0+0=0。5.對(duì)刀裝置的選擇在加工中要確定銑刀的端面處于加工表面

16、的位置，且最好能保證刀具軸線(xiàn)與軸的端面的距離，所以選擇直角對(duì)刀塊，塞尺選擇 塞尺1gb2244-80。6.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明為減少輔助時(shí)間，夾具設(shè)計(jì)保證快速定位和夾緊，提高生產(chǎn)效率，以滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的要求。采用單螺旋夾緊結(jié)構(gòu)，夾緊力的作用力方向利于減少所需夾緊力的大小，且力的方向垂直于工件的主要定位基準(zhǔn)。夾具采用v型塊、可調(diào)支承進(jìn)行定位，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖。小結(jié) 時(shí)間過(guò)得真快，轉(zhuǎn)眼幾個(gè)星期以來(lái)的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐就結(jié)束了，這次的課程設(shè)計(jì)讓我不斷探索研究機(jī)械加工及設(shè)計(jì)的具體理論與方法，在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下，使我們逐漸了解運(yùn)用一系列的可操作的機(jī)械設(shè)計(jì)的方法。我們從生活中區(qū)體會(huì)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的無(wú)處不在，同時(shí)在該

17、過(guò)程中發(fā)現(xiàn)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的種種不足之處，我們根據(jù)所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合。在開(kāi)始的設(shè)計(jì)中，雖然有很好的想法，但是要把它實(shí)踐與書(shū)面理論相結(jié)合還是有困難的，于是我們咨詢(xún)老師請(qǐng)求幫助，在老師的建議指導(dǎo)下我們一步步從簡(jiǎn)單開(kāi)始，在我們慢慢探索中，我們辛苦并愉快的實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)。為得出大概實(shí)物圖，我們運(yùn)用了cad,word等軟件，從中我們也復(fù)習(xí)了以前的功課，讓我們受益匪淺。這次設(shè)計(jì)讓我們自己動(dòng)腦動(dòng)手，從理論到實(shí)踐，一步步通過(guò)與老師，與同學(xué)相互溝通，相互幫助，綜合大家的智慧得到最好的方案。我們學(xué)到的遠(yuǎn)比書(shū)本上的多得多，相信這些經(jīng)歷會(huì)在以后的生活中給我們更多的幫助。再次感謝指導(dǎo)老師在這幾周里給我們的精心指導(dǎo)與幫助！參考書(shū)目1. 李益民主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.62. 徐圣群主編 簡(jiǎn)明機(jī)械制造工藝手冊(cè) 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社3. 倪森壽主編 機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20034. 孫本緒 熊萬(wàn)武主編 機(jī)械加工余量手冊(cè) 北京：國(guó)防工業(yè)出版社5. 王紹俊主編 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19846. 孟少農(nóng)主編 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19