支架機(jī)械加工工藝規(guī)程

1、目 錄1 引言32 零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的工藝分析33. 確定生產(chǎn)類(lèi)型44. 確定毛坯44.1 確定毛坯種類(lèi)44.2 確定鑄件及加工余量44.3 繪制零件圖55 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)55.1 選擇定位基準(zhǔn)55.2 制定工藝路線55.3 機(jī)械加工余量的，工序尺寸及公差的確定65.3.1圓柱表面工序尺寸75.3.2 平面工序尺寸75.3.3 切削用量及時(shí)間用額81 引言機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)可和大部分的專業(yè)課后的一次較為接近實(shí)際的專業(yè)檢驗(yàn)練習(xí)，基本上涵蓋了所學(xué)的的所有專業(yè)知識(shí)，是對(duì)大學(xué)來(lái)的一次較為全面的復(fù)習(xí)與測(cè)試。工藝設(shè)計(jì)作為一個(gè)比較重要的就業(yè)方向，所以搞好這次機(jī)

2、械工藝設(shè)計(jì)是具有重要意義的。就個(gè)人而言，希望在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)平常學(xué)習(xí)中的不足，并且在過(guò)程中完善它。以及把所學(xué)的各種知識(shí)聯(lián)系起來(lái)使之成為一個(gè)總體。鞏固所學(xué)知識(shí)加強(qiáng)與之實(shí)際的聯(lián)系為鍛煉獨(dú)立分析問(wèn)題，資料查找，進(jìn)而獨(dú)立解決問(wèn)題的能力為將來(lái)可能從事的工作打下基礎(chǔ)，為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)。由于能力經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)中存在諸多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。2 零件的分析2.1 零件的作用題中所給出的是一個(gè)支架，主要由兩個(gè)相互垂直內(nèi)徑各為22和38外徑分別為34和54的圓柱體以及連接它們的筋板構(gòu)成。兩個(gè)圓柱體分別于它們自己的一個(gè)端面有垂直度要求。用于兩個(gè)相互垂直件的連接與支撐。2.2 零件的工藝分析零件的材

3、料為HT200硬度HB170-240，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。為此以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.第一個(gè)22的內(nèi)孔，以及內(nèi)徑為22圓柱體的兩個(gè)端面并保證大端端面與內(nèi)孔的垂直度要求。2.第二個(gè)38的內(nèi)孔，以及內(nèi)徑為38圓柱體的兩個(gè)端面并保證一個(gè)端面與孔的垂直度要求。3.鉆大圓柱面凸臺(tái)表面和其上的兩個(gè)14的孔，鉆小圓柱面頂端6的孔和它上面的深度為2的v型沉頭孔。4.加工小圓柱保證中間小圓柱頂面的表面精度和高度。由上面分析可知，可以小圓柱的小端面為粗基準(zhǔn)，加工大端面，然后以此作為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)加工大端面并保證位置度

4、要求。第二以中線加工左右端面，然后以左端面為精基準(zhǔn)加工工內(nèi)孔，以內(nèi)孔為精基準(zhǔn)加工左端面保證位置度要求。3. 確定生產(chǎn)類(lèi)型確定該撥叉生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用夾具專用量具。4. 確定毛坯4.1 確定毛坯種類(lèi)零件材料為HT200?？紤]零件在使用過(guò)程中所受沖擊不大只要是靜力，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬模砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-10。4.2 確定鑄件及加工余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5，選用加工余量為MA-G級(jí)，

5、并查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說(shuō)明如圖1190G3.5x2雙側(cè)加工230G3.5單側(cè)加工332G3.5單側(cè)加工478G3.5x2雙側(cè)加工孔122G2.5x2孔降級(jí)加工孔438G2.5x2孔降級(jí)加工圖14.3 繪制零件圖5 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.1 選擇定位基準(zhǔn)1.粗基準(zhǔn)的選擇：以小圓柱的小端面5為粗基準(zhǔn)。以大圓柱面沒(méi)有位置度要求的端面4為粗基準(zhǔn)。2.精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。以粗加工后的小圓柱的大端面6和內(nèi)孔1互為精基準(zhǔn)。以粗加工

6、后的大圓柱端面9和內(nèi)孔4互為精基準(zhǔn)。以7，8中線為輔助精基準(zhǔn)。5.2 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第20頁(yè)表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下（參照?qǐng)D1）：工序01 粗銑端面6，以5為粗基準(zhǔn)。 采用X51立式銑床加專用夾具；工序05 粗銑端面5，以6為定位基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序10 粗銑端面9，以12

7、為粗基準(zhǔn)。 采用X51立式銑床加專用夾具；工序15 粗銑端面12，以9為定位基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序20 擴(kuò)22孔，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序25 擴(kuò)38孔，以9和54外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序30 粗鉸，精鉸22孔并倒角，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序35 粗鉸，精鉸38孔，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序40 精銑端面6，以孔1為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序45 精銑端面5，以6為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序50 精銑孔4端面，

8、以孔4為基準(zhǔn),8為輔助基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序55 粗銑，精銑端面2，以孔9軸線為基準(zhǔn)，6為輔助基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序60 粗銑，精銑端面3，以孔9軸線為基準(zhǔn)，6為輔助基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序65 鉆，粗鉸，精鉸14孔（第一個(gè)）并倒角，以8為基準(zhǔn)，孔4軸線和6為輔助基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序70 鉆，粗鉸，精鉸14孔（第二個(gè)）并倒角，以8為基準(zhǔn)，孔4軸線和6為輔助基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具；工序75 鉆6孔并鉆沉頭孔，以7為基準(zhǔn)孔1為輔助基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序80 去毛刺；工序85 清洗涂油；工序90

9、終檢；5.3 機(jī)械加工余量的，工序尺寸及公差的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下。5.3.1圓柱表面工序尺寸加工表面加工內(nèi)容加工余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸工序余量表面粗糙度公差等級(jí)公差值最大最小22IT8(1)鑄件5CT103.2擴(kuò)孔4.7IT100.0846.3843.1006.3粗鉸0.24IT90.0520.2920.1563.2精鉸0.06IT80.0330.0930.0081.638IT8(4)鑄件5CT103.2擴(kuò)孔4.60IT100.1206.3203.0006.3粗鉸0.33IT90.0620.3920.2103.2精鉸0

10、.07IT80.0390.1090.0081.614IT8 x 2(11)鉆IT120.1812.5粗鉸0.95IT80.0271.0770.8706.3精鉸0.05IT70.0200.0500.0233.26IT12鉆IT120.1212.55.3.2 平面工序尺寸工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量基本尺寸精度等級(jí)工序尺寸及公差表面粗糙度工序余量最大最小鑄件3.5CT1001粗銑端面62.594.5IT12+0.312.54.10.605粗銑端面52.592IT12+0.312.52.82.210粗銑端面92.582.5IT12+0.312.54.10.615粗銑端面122.580IT12+0.312.

11、52.82.240精銑端面6191IT83.21.3551.00045精銑端面5190IT83.21.0550.94550精銑孔4端面1x278IT83.22.3231.99755粗銑，精銑端面23.536IT83.260粗銑，精銑端面33.532IT83.25.3.3 切削用量及時(shí)間用額工序10粗銑端面9，以12為粗基準(zhǔn)。1.加工條件工件材料：HT200,b =170240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=97mm，l=138mm;加工要求：粗銑22孔下端面，加工余量2.5mm;機(jī)床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae60,深度ap4,齒數(shù)z=8,故根據(jù)機(jī)械加工技術(shù)手

12、冊(cè)（后簡(jiǎn)稱技術(shù)手冊(cè)）表13-1，表13-3，表13-4。取刀具直徑d0=80mm選擇刀具前角00°后角08°，副后角0=10°，刃傾角：s=20°,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=2.5mm，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?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。使用YG6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，X51立式銑床。根據(jù)技術(shù)手冊(cè)表13-

13、8）時(shí)： fz=0.120.20mm/z故選擇：fz=0.20mm/z。3）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=63mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)切削手冊(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=63mm，Z=10，ap4mm，fz0.20mm/z時(shí)，vt=110m/min,nt=438r/min,vft=572mm/min。各修正系數(shù)為：，。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，選擇nc=510r/min,vfc=98

14、0mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：vc=m/min=101m/minf zc=v fc/ncz=980/510×10mm/z=0.19mm/z5)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=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=2.5mm，nc=510r/min，vf=980mm/s，vc=101m/min，fz=0.19mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí) tmL/ vf，L=l+ y+，l=54mm.查切削手冊(cè)表3. 26，入切量及超切量為：y+=16mm，則：t

15、mL/ Vf=70/510=0.14min。工序15 粗銑端面12，以9為定位基準(zhǔn)。切削用量和時(shí)間定額及其計(jì)算過(guò)程同工序10。工序01 粗銑端面6，以5為粗基準(zhǔn)。刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，機(jī)床：X51立式銑床根據(jù)切削手冊(cè)查得，。根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36查得，?。?，故實(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，工序05 粗銑端面5，以6為定位基準(zhǔn)。切削用量和時(shí)間定額及其計(jì)算過(guò)程同工序01。工序20 擴(kuò)22孔，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具；擴(kuò)孔鉆的選擇：整體式擴(kuò)孔鉆 d=21.7 L=243 l=145 z=4 螺旋角 后角查切

16、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：，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取： ?；竟r(shí)： 磨鈍標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)技術(shù)手冊(cè)T=2400s。工序25 擴(kuò)38孔，以9和54外圓為定位基準(zhǔn)。采用Z525立式鉆床加專用夾具。擴(kuò)孔鉆的選擇：整體式擴(kuò)孔鉆 d=37.6 L=349 l=200 z=4 螺旋角 后角。切削用量同工序20。 基本工時(shí)：工序35 粗鉸，精鉸38孔，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。（1）粗鉸至刀具：硬質(zhì)合金專用鉸刀機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為1.0-1.5mm/z,進(jìn)給量取1.2

17、mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=88mm，(2) 精鉸至刀具：機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取0.48mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為：=140r/min，則其切削速度為：機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=88mm工序30 粗鉸，精鉸22孔并倒角，以6和34外圓為定位基準(zhǔn)。（1）粗鉸至刀具：硬質(zhì)合金專用鉸刀機(jī)床，切削用量同工序35（1）的粗鉸機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=100mm， （2）精鉸至 刀具：機(jī)床，切削用量同工序35（2）的精鉸機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=100mm（3）兩邊倒角刀具：據(jù)金屬切削手冊(cè)表7-31 選用 硬質(zhì)合金錐柄锪鉆 D=25 L=12

18、5 l=30 d=7 機(jī)床：X51立式銑床 切削用量:據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)2.4-67 f=0.13切削速度1.1m/sn=18r/s現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，取，故實(shí)際切削速度：本工序切削時(shí)間為：工序40 精銑端面6，以孔1為基準(zhǔn)。刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X51立式銑床；銑削深度0.5mm查切削手冊(cè)表3.5，進(jìn)給量為：，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，則：現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-36，取，故實(shí)際切削速度： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：，取為980mm/min本工序切削時(shí)間為：min工序45 精銑端面5，以6為基

19、準(zhǔn)。刀具 機(jī)床 切削用量同工序40本工序切削時(shí)間為：min工序50 精銑孔4端面，以孔4為基準(zhǔn),8為輔助基準(zhǔn)。刀具 機(jī)床 切削用量同工序40本工序切削時(shí)間為：min工序55 粗銑，精銑端面2，以孔9軸線為基準(zhǔn)，6為輔助基準(zhǔn)。（1）粗銑 刀具 機(jī)床 切削用量同工序01 計(jì)算切削基本工時(shí)：因此，（2）精銑 刀具 機(jī)床 切削用量同工序40 本工序切削時(shí)間為：min工序60 粗銑，精銑端面3，以孔9軸線為基準(zhǔn)，6為輔助基準(zhǔn)。（1）粗銑 刀具 機(jī)床 切削用量同工序01 計(jì)算切削基本工時(shí)：因此，（2）精銑 刀具 機(jī)床 切削用量同工序40 本工序切削時(shí)間為：min工序65 鉆，粗鉸，精鉸14孔（第一個(gè)）并倒角，以8為基準(zhǔn)，孔4軸線和6為輔助基準(zhǔn)。（1）鉆孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為f=0.20mm/z，v=0.36m/s，則：查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：計(jì)算切削基本工時(shí)：（2）粗鉸刀具：專用鉸刀機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為0.81.2mm/z,進(jìn)給量取0.81mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，=21mm，(3) 精鉸至刀具：機(jī)床：Z52