機(jī)械設(shè)計(jì)工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書

1、成績 課程設(shè)計(jì)說明書題 目 撥叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程制定 課 程 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué) 二 級 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 目 錄前言1一零件的分析21.1撥叉的功用分析21.2.撥叉的工藝分析3二機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂32.1.確定生產(chǎn)類型32.2.確定毛坯制造形式42.3.選擇定位基準(zhǔn)42.4.選擇加工方法42.5.制訂工藝路線52.6.確定加工余量及毛坯尺寸62.7.工序設(shè)計(jì)72.8.確定切削用量和基本時(shí)間7三成品三維圖展示16四設(shè)計(jì)總結(jié)17五參考文獻(xiàn)18撥叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程前言本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完機(jī)械制造工藝

2、學(xué)課程的一個(gè)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)，能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，掌握機(jī)械制造過程中的加工方法、加工裝備等基本知識(shí)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)不僅僅能幫助我們利用已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還培養(yǎng)了我們自己分析，獨(dú)立思考的能力。這次綜合性的訓(xùn)練，我在以下幾方面得到鍛煉：（1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本原理以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工

3、質(zhì)量。（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)零件的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的零件的能力。（3）學(xué)會(huì)使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力，為今后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人水平亟待提高，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！一 零件的分析1.1 撥叉的功用分析 題目所給零件是12vB柴油機(jī)缸頭部分進(jìn)排氣閥的交替動(dòng)作的控制機(jī)構(gòu)的支持件。它位于柴油機(jī)缸頭部分

4、，主要起支持和轉(zhuǎn)換作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的8孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，上面寬度為22的槽支持導(dǎo)向柱的運(yùn)轉(zhuǎn)。1.2.撥叉的工藝分析從零件圖上可以看出，零件為ZG340-640鑄鋼件。從結(jié)構(gòu)上看，上部呈大圓筒狀，下部是小圓筒狀，兩半部分上下都不在同一平面上，工件安裝有一定困難。 零件的主要加工表面和主要的技術(shù)要求也分兩部分：一個(gè)是以22孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括：寬為22的深槽，以及38的圓柱兩端面，其中主要加工表面為38的圓柱兩端面。一個(gè)是以16小圓柱的加工表面，即磨削16小圓柱的圓柱端面。這一組加工表面包括：夾16外圓磨大外圓至。銑寬

5、度為22mm的槽加工表面包括：此槽的端面，22mm的槽的底面和槽兩側(cè)面。鉆銷孔，以搖臂鉆床，1號莫氏錐鉆刀鉆出其孔，再用鉸刀精磨，使其表面粗糙度達(dá)到要求。二機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂2.1.確定生產(chǎn)類型按設(shè)計(jì)任務(wù)書，撥叉年產(chǎn)量為4000臺(tái)/年，機(jī)械加工其中廢品率為1%，備品率為6%，則該零件的年產(chǎn)量綱領(lǐng)為 N=Qn(1+%+%)=40001(1+9%+1%)件/年=4400件/年可見，撥叉的年產(chǎn)量為4280件，撥叉可以看成獨(dú)立的一部分，屬于輕型機(jī)械。由生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件為中批生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)出中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，如多采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等。

6、2.2.確定毛坯制造形式圖紙規(guī)定零件材料是ZG340-640，顯然毛坯只能是鑄鋼件。本零件形狀不復(fù)雜，可成批生產(chǎn)。若選砂型手工造型，生產(chǎn)效率低、鑄件質(zhì)量差。也不宜采用費(fèi)用高、生產(chǎn)周期長的鑄造復(fù)雜形狀毛坯的熔模鑄造。最后確定采用熔模鑄造，它有較高的生產(chǎn)效率，也能滿足毛坯質(zhì)量要求。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。由于有一個(gè)圓筒，為減少加工余量可在熔模鑄造時(shí)鑄出毛坯孔。2.3.選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇使工藝規(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(zhǔn)，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。精基準(zhǔn)的選擇

7、 ：按照一般規(guī)則，定位精基準(zhǔn)應(yīng)是精度較高、粗糙度較小的表面。即應(yīng)選擇22孔及其一端面為基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取16圓柱的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)16作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。既能加工出已選各精基準(zhǔn)面，又能保證加工面對不加工毛面的位置和尺寸。2.4.選擇加工方法表面加工方法加工表面尺寸精度等級粗糙度表面Ra/mm 加工方案撥叉圓柱端面IT6 3

8、.2 精磨撥叉圓柱底面IT8 6.1 半精車-精磨槽IT8 3.2粗銑-半精銑-精磨8孔IT6 1.6 鉆-粗鉸-精鉸小圓柱面IT8 0.8 半精車-精磨（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”的原則，首先加工精基準(zhǔn)。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面38的圓柱外端面，后加工次要表面槽內(nèi)側(cè)面和底面。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后半精車小圓柱端面，再精磨小圓柱端面，精銑深槽，鉆孔，精絞孔，達(dá)到其粗糙度要求，最后精車R1.2mm的環(huán)形槽。2.5.制訂工藝路線 制定藝路線的

9、出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線安排如下： 熔模鑄造 磨38圓柱端面粗車，精磨16的圓柱端面 銑22的深槽鉆、鏜、鉸8孔 精車R1.2的環(huán)形槽 切斷 、檢查 上面安排可使加工效率大大提高，多次加工25、60孔，更能保證孔的加工精度。2.6.確定加工余量及毛坯尺寸撥叉：零件材料為ZG340-640，硬度190210HB，毛坯重量 1.45kg，生產(chǎn)類型為中批量，熔模鑄造毛坯。鑄件尺寸公差為CT6CT

10、8級此處選用CT8級。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、及毛坯尺寸如下：其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。1. 毛坯簡圖2.7.工序設(shè)計(jì)（1）、選擇加工設(shè)備與工藝裝備工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具01夾16外圓磨大外圓至萬能磨床MA1420A 砂輪游標(biāo)卡尺02夾大外圓磨小外圓至16.3，倒2x角臥式車床CA6140普通車刀卡尺、塞規(guī)03夾大外圓磨小外圓至并磨圓面萬能磨床MA1420A砂輪游標(biāo)卡尺04銑開檔至臥式銑床X63W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀游標(biāo)卡尺05磨開檔至鉸6

11、0孔萬能磨床MA1420A砂輪卡尺、塞規(guī)06鉆銷孔搖臂轉(zhuǎn)床Z30251號莫氏錐游標(biāo)卡尺07鉸銷孔搖臂轉(zhuǎn)床Z3025GB/T1139直柄莫氏圓錐鉸刀內(nèi)徑千分尺08車R1.2環(huán)槽至尺寸臥式車床CA6140R1.2車刀游標(biāo)卡尺2.8.確定切削用量和基本時(shí)間1. 工序01 夾16外圓磨大外圓至 工件材料：ZG340-640,b=0.16GPa HB=200241,熔模鑄造。加工要求：粗車38閉口端端面，粗車16mm端面，16mm外 圓，表面粗糙度值Rz=200Mn機(jī)床：選用C6136臥式車床和專用夾具。2) 計(jì)算切削用量I.粗車038端面 今確定端面最大加工余量，已知毛炫長度方向加工余量為 3mm，而

12、粗車加工余量為2mm，只需一次加工，ap=2mm， 長度加工公差按IT12級，取-0.3mm (入體方向）。確定進(jìn)給量f:根據(jù)常用金屬材料切削數(shù)據(jù)手冊（后面 簡稱切削數(shù)據(jù)手冊）表2-1，刀桿尺寸為16x25，工件 尺寸為 44mm，ap=2mm時(shí)，f=0.40.5mm/r。按C6136車床說明書表1.30，取 今計(jì)算切削速度：按切削數(shù)據(jù)手冊式2-1切削速度理論計(jì) 算公式為vc= cr/rfVHBd刀具壽命T選取T =60min查切削數(shù)據(jù)手冊表2-6 Vc=101. 94ra/min 切削條件改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)切削數(shù)據(jù)手冊表 2-7、 2-8、 2-9工件表面狀況的修正系數(shù)k帶鑄造夾雜物時(shí)

13、kO.50.7，鑒于生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件，取0. 7，刀具材料牌號改變時(shí)的修正系數(shù)kn 工件材料為鑄鋼，刀具材料為YT14， kP=0.6 V =42. 8 ( m/m in )今確定主軸轉(zhuǎn)速ns=1000v/ ( 7Tdw) =1000 x 42.8/447T = 310 ( r/min)按機(jī)床說明書，與310r/min相近的主軸轉(zhuǎn)速為280和 400r/min,如果選擇280r/min，則速度損失較大，所以主軸 轉(zhuǎn)速選擇400r/mino 實(shí)際切削速度V = 400 jr d、v71000=55.3 (m/min )今計(jì)算切削工時(shí)1= ( 44-22 ) /2= 11 mm，ll=2mm，1

14、2=0，ls=0，t= (1+11 ) / ( nvf )=13/160 =0.082 ( min )2. 工序10 夾大外圓車小外圓至16.3，倒2x角 （1）選擇z535型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)鉆頭直徑d=23mm，鉆頭采用雙頭刃磨法。 切削深度，中38端面長度方向單邊加工余量Z=3mm，可一次加工，故可取切削深度ap=3mm。進(jìn)給量由切削數(shù)據(jù)手冊查得 f = 0. 3 - 0. 4 (mm/r )，取f=0.3mm/r 背吃刀量取ap=1.5mm,刀具耐用度T=60min 切削速度查指導(dǎo)書表5-52可知Cv=6.1,Zv=0.4,Xv=0,Yv=0.5,m=0.2 則 此

15、時(shí)車端面取kp=0. 6主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000V/( 7Tdw )=1000 x 44/( 44 7T )=318( r/min)據(jù)機(jī)床說明書，與318r/min相近的主軸轉(zhuǎn)速為280r/min和 400r/min，選擇主軸轉(zhuǎn)速 n=400 ( r/min )。實(shí)際切削速度 基本時(shí)間tm基本時(shí)間公式,L=44mm, L2=2mm, L1=（D）/2 cotKr + (12)，Kr=30，則L1=2mm，f*n=165mm/min,所以m=0.27s 工序03 夾大外圓磨小外圓至并磨圓面 半精車016外圓 今切削深度，本工序的單邊加工余量Z=0.75mm，可一次加 工，故可取切削深度ap=0.

16、75mm。進(jìn)給量由切削數(shù)據(jù)手冊查得 f = 0. 2 0. 3 ( rara/r )取 f=2 ( nun/ r )計(jì)算切削速度此時(shí)車外圓取=l。主軸轉(zhuǎn)速據(jù)機(jī)床說明書，選擇主軸轉(zhuǎn)速n=2000 ( r/min )。實(shí)際切削速度切削工時(shí)1=19mm 11 =3 mm 12=0 t= ( 19+3) / (nsf)=22/ ( 2000 x 0.2 ) =0.06 ( min )4. 工序04 銑開檔至采用X63臥式銑床及采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀， 半精銑背吃刀量的確定，取ap=1.4mm。進(jìn)給量的確定，查指導(dǎo)教程表得f=0.2mm/r 。切削速度的計(jì)算，由表，取V=41m/min，,參照表取n=

17、65r/min,實(shí)際銑削速度。 基本時(shí)間m 根據(jù)表中面銑刀銑平面（對稱銑削）的基本時(shí)間公式, L2=13,取L2=2mm, Kr=90，ae=11mm，L1=2.38，L=111.53mm，f*n=266mm/min,所以m=26.11s。 精銑背吃刀量的確定，取ap=0.6mm 。進(jìn)給量的確定，查指導(dǎo)教程表得f=0.9mm/r。切削速度的計(jì)算，由表，取V=57.6m/min，,參照表，取n=95r/min,實(shí)際銑削速度 基本時(shí)間m 根據(jù)表中面銑刀銑平面（對稱銑削）的基本時(shí)間公式, L2=13,取L2=2mm, Kr=90，ae=11mm，L1=2.38，L=111.53mm，f*n=211.

18、5mm/min,所以m=32.88s 。5. 工序05 磨開檔至鉸60孔銳刀直徑D=22mm 今銑削寬度 B=2mm B/D=2/22=0.091 今銳削深度ap=39mm 今進(jìn)給量根據(jù)，查指導(dǎo)教程表得 fz=0.03 ( mm/z ) 主軸轉(zhuǎn)速取ns=1684機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表，取n=1684 r/min實(shí)際切削速度 =110.6m/min 今 fm=0.03 x 3 x 1600=144 ( mm/min )切削工時(shí)經(jīng)計(jì)算l=30mm，ll=3mm，12=3mm =6/l44=0.25 ( min ) 6. 工序06 鉆銷孔 鉆頭類型：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭直徑為ct7.8mm 今鉆頭材料：

19、高速鋼W18Cr4V 今冷卻液：普通乳化液進(jìn)給量：查切削數(shù)據(jù)手冊表3-1，鉆孔時(shí)的進(jìn)給量 f=0.06mm/r 今切削速度V 由表 3-4 Cr=2766.21 T=60min m=0.34 b=0.72 c=0.95 d=0.27v= ( 2766.21 x 7.8027 ) / ( 60034 x 0.060 72 x 300*95)=40.2 ( m/min )主軸轉(zhuǎn)速 ns=40.2 x 1000/ ( 7Tdw)=1642 (r/min)取 ns=1600 ( r/min ) 實(shí)際切削速度 V=T1000=7T X 7.8 X 1600/1000=39.2 ( m/min )切削工時(shí)

20、經(jīng)計(jì)算l=8mml=6mm，12=2mmtm= (1+11+12 ) / (n) =16/ ( 1600 x 0.06 ) =0.167min 加工兩對稱孔，加工時(shí)間t=2tm=0.333 (min) 7.工序07 鉸銷孔鉸孔直徑為07.96mm 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表10-81，機(jī)鉸圓柱孔的進(jìn)給 量 f=0.5mm/ro單邊加工余量 ap= ( 7.96-7.8 ) /2=0.08mni 由表10-32可取切削速度v=21.6m/min主軸轉(zhuǎn)速n=686r/min 今切削工時(shí) tm= (1+11+12 ) / ( nf) = ( 8+6+2 ) / ( 686 x 0.5 ) =0,0

21、5min旋轉(zhuǎn)180。加工對稱孔，工序加工時(shí)間t=2tm=0.1min。工序10:精鉸08孔直徑尺寸為08(/am 今單邊加工余量ap= ( 8-7.96 ) /2=0.02inm 今進(jìn)給量f查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表10-81，取 f=0.3mm/ro切削速度和主軸轉(zhuǎn)速由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 表10-32，取切削速度v=3m/min主軸轉(zhuǎn)速n=120r/mintm= (1+11+12 ) / ( nf) = ( 8+6+2 ) / ( 120 x 0.3 ) =0.45min 旋轉(zhuǎn)180。加工對稱孔，工序加工時(shí)間t=2tm=0.9min。工序11:終檢檢查零件尺寸精度和位置精度，主要檢查

22、工具為專用量規(guī)和檢測儀。所需工時(shí)，初步估計(jì)為tm=0.5min。8.工序08 車R1.2環(huán)槽至尺寸 采用R1.2刀，手動(dòng)走刀，進(jìn)給量取0.3mm， 38外圓相同的轉(zhuǎn)速n=560r/min，切削速度， = (L2+2) / (560 x 0.3 ) =0. 02 (min)三成品三維圖展示四設(shè)計(jì)總結(jié) 謝謝趙老師給我們的指導(dǎo)，以及我們自己的努力，付出總有收獲，這就是我們的成果，精彩呈現(xiàn)。機(jī)械制造工藝學(xué)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。 在這次設(shè)計(jì)過程中，由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但在我和組員的共同努力下，我們通過請教老師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計(jì)過程中遇到的一連串的問題。 在做課程設(shè)計(jì)的這段時(shí)間，每天都忙到深夜，尤其是進(jìn)入