手柄套的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具[]

1、目錄1前言 32計算生產綱領，確定生產類型 33審查零件圖樣的工藝性 34選擇毛坯 45機械加工工藝過程設計 45.1定位基準的選擇 45.2零件表面加工方法的選擇 55.3制定機械加工工藝路線 65.4工藝方案的比較與分析 76確定機械加工余量及毛坯尺寸 77工序設計 77.1選擇加工設備與工藝設備 77.1.1 選擇機床 7選擇夾具 8選擇刀具 8選擇量具 87.2確定工序尺寸及加工余量 9端面工序尺寸及加工余量 9外圓柱面工序尺寸及加工余量 9孔的加工工序尺寸及加工余量 108確定切削用量及基本時間 118.1工序30粗車45mm外圓的切削用量及基本時間 11工序30切削用量的確定 11

2、8.1.2 檢驗機床功率 12基本時間的確定 128.2工序70加工T2H7mr孔的切削用量及基本時間 128.2.1 鉆孔 13822鉸孔13823基本時間的確定 錯誤！未定義書簽9專用夾具設計 錯誤！未定義書簽參考文獻 錯誤！未定義書簽手柄套的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具1刖言工藝綜合課程設計是我們在大四學完了所有的專業(yè)課選修課以后才進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計是進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習使我們能綜合運用機械制造技術學中的基本理論， 通過參考有關手冊、圖表等技術資 料，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個零件工藝規(guī)程的能力。我希望能通過這次課程設計，更好的

3、掌握專業(yè)知識，鍛煉自己分析問題、解決問 題的能力。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導。2計算生產綱領，確定生產類型課程設計的零件產品為手柄套。該產品的年產量為5000臺，其設備品率為10%機械加工廢品率為1%現(xiàn)制訂該零件的機械加工工藝規(guī)程。N =Q n（1 ： =%） =5000 1（110% 1%） =5550 件 / 年手柄套零件的年產量為5550件，現(xiàn)已知該產品屬于輕型機械，根據(jù)機械制造 工藝設計簡明手冊，查表1.1-2生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為 大批大量生產。3審查零件圖樣的工藝性本次課程設計為KCS13,是一個手柄套零件。零件圖樣的視圖正確、完整,

4、 尺寸、公差及技術要求齊全。該零件主要用來安裝手柄，起到方便操作手柄的作用。由零件圖可知，該零件加工表面包括兩端面，外圓面和各個孔。12mm孔的中心線是主要的設計基準和加工基準，與右端面中有一定位置要求。具體分析如下：(1) V5mn外圓面：公差等級為IT7,表面粗糙度為Ra3.2um。(2) 端面：本零件端面為回轉體端面，尺寸精度要求不高，右端面要求與12H7mm 孔的中心線垂直度為0.05，表面粗糙度為Ra3.2m和Ra63B。左右端面倒角C1。(3) T2H7mr孔：公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.65，孔口倒角C1。(4) 2x 6H8mnfL：兩孔的位置關系為相互垂直，孔中心線

5、與右端面的距離為13mm公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.24m。兩孔要求與* 12H7mrSL的中心線的位置度為0.12(5) 8mnfL:未注公差尺寸，孔中心線與右端面的距離為 22mm(6) 5H7mrSL：公差等級為IT7，孔中心線與 12H7mrfL中心線的距離為15o.O8mm，深為 12mm(7) 16mm孔：未注公差尺寸，孔深為12mm孔口倒角C1。4選擇毛坯手柄套零件的材料為45鋼。45鋼為優(yōu)質碳素結構用鋼，硬度不高易切削加工， 綜合性能優(yōu)良。根據(jù)零件的尺寸，形狀，批量和材料確定毛坯為鍛件或型材。由于該 零件形狀簡單，精度要求不高，且大批量生產，為一定程度上降低生產成本，

6、故最后 定為毛坯為型材。該零件的外形尺寸為45mm 35mm，查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-28，表2.2-34，選擇型材尺寸為 48mm 45鋼棒料。5機械加工工藝過程設計5.1定位基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加 工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還 會造成零件大批報廢，使生產無法進行。從零件的分析得知，手柄套為一般的軸類零件，以外圓作為粗基準。精基準的選 擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準， 稱為基準重合的 原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準

7、不重合誤 差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，選擇.12孔作為 精基準。(1) 以45mm外圓為基準，加工兩端面；(2) 以端面為基準加工外圓，鉆 12mm孔；(3) 以12mm孔為基準，加工 5mm， 6mm， 8mm孔和深12的16mm 孔05.2零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有外圓，端面，孔，材料為45鋼。參考機械制造工藝設計簡明手冊相關資料，其加工方法選擇如下：(1) 45mmb圓面：公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra3.2um，查表1.4-6， 需進行粗車一半精車-精車。(2) 端面：本零件端面為回轉體端面，尺寸精度要求不高，右端面要求與12H7mm

8、孔的中心線垂直度為0.05，表面粗糙度為Ra32im和Ra6.3lm。查表1.4-8，若選 用車削，要求Ra3.2m的右端面經(jīng)粗車，半精車，要求 Ra6.3lm的左端面，經(jīng)粗車 即可；若選用銑削，要求 Ra3.2m的右端面經(jīng)粗銑，半精銑，要求 Ra6.3lm的左端 面，經(jīng)粗銑即可。為了便于加工，一道工序內打中心孔，本零件端面加工方法選用銑削。(3) 12H7mrfL:公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6m。查表1.4-7，需進 行鉆-粗鉸-精鉸。(4) 2x 6H8mr5L:公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2lm。查表1.4-7，需 進行鉆-鉸。(5) 8mnfL:未注公差尺寸，公差

9、等級按IT14，查表1.4-7，只需進行鉆即可。(6) 詁mm孔：公差等級為IT7，查表1.4-7，需進行鉆-精鉸。(7) r6mm孔：未注公差尺寸，公差等級按IT14，查表1.4-7，因2H7mmL已加工，故只需進行擴即可5.3制定機械加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術 要求能得到合理的保證。在生產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，并盡量使工序相對集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果, 以便使生產成本盡量下降。工藝路線方案一工序10下料工序20粗銑端面，打中心孔工序30粗車45mm外圓工序40調質處理工序50

10、半精銑右端面工序60半精車精車外圓，倒角 C1工序70加工T2H7mr孔，進行鉆-粗鉸-精鉸，倒角C1工序80加工 5mnfL，進行鉆-精鉸工序90加工 8mmfL和2x6H8mn孔，2x 6H8mnfi行鉆-鉸，” 8mn孔鉆工序100擴 16mn孔,倒角45工序110去毛刺工序120檢驗入庫工藝路線方案二工序10下料工序20粗銑端面，打中心孔工序30粗車45mm外圓工序40調質處理工序50半精銑右端面工序60半精車精車外圓，倒角 C1工序70加工 七mm孔，進行鉆-精鉸工序80加工T2H7mr孔，進行鉆-粗鉸-精鉸,倒角C1工序 90 加工 8mmfL和 2x 6H8mnJL, 2x 6H

11、8mn進行鉆-鉸，8mmfL鉆工序100擴 16mnfL,倒角45工序110去毛刺工序120檢驗入庫5.4工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按加工面再加工孔的原則進行加工 的。而方案一先加工12H7m孔進行鉆-粗鉸-精鉸再加工 5mnfLo方案二則是先加工5mnfL,再加工 T2H7mn孔。由零件圖可知，12H7m孔要求較高，且其中心線為設計基準，按基準先行，和先主后次原則，方案一比較合理。6確定機械加工余量及毛坯尺寸根據(jù)零件圖和生產綱領可知，該零件精度要求不高，且大批量生產，毛坯可選鍛 件或者型材，此零件外形為簡單的圓柱體，為了一定程度降低了成本。選擇毛坯種類 為型

12、材。根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表 2.2-27，表2.2-28，選擇型材尺寸 為 48mm 。7工序設計7.1選擇加工設備與工藝設備選擇機床(1) 工序10是下料，選用設備為鋸床。(2) 工序20、50是粗銑端面，打中心孔工序，半精銑右端面。選用設備為銑 端面、打中心孔機床。根據(jù)機械制造技術基礎課程設計表5-8選擇型號為Z8205o(3) 工序30、60是粗車外圓，半精車精車外圓。選用設備為臥式車床。根據(jù)機 械制造工藝設計簡明手冊表4.2-7選擇型號為CA6140(4) 工序70、80、90、100加工孔，選用設備為選用立式鉆床。根據(jù)機械制 造工藝設計簡明手冊表4.2-14選擇型號為Z525

13、o(5) 工序11去毛刺，選用設備為鉗工臺。選擇夾具本零件除了工序90加工8mnfL和2x 6H8mrfL需要專用鉆夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。選擇刀具(1) 在銑端面鉆中心孔機床上加工的工序，根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊 表3.1-27選擇端銑刀。(2) 在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀和鏜刀。加工鋼質類零件 采用YT類硬質合金，粗加工用 YT5,半精加工用YT15,精加工用YT3O(3) 鉆頭一般采用標準高速鋼麻花鉆。本零件需要鉆四個不同直徑的孔，可從機械制造技術基礎課程設計表5-21中選擇相應的麻花鉆，表5-22中選擇相應的 擴孔鉆。表5-25中選擇相應的鉸刀。選擇量具

14、本零件屬于成批生產，采用通用量具。選擇量具的方法為：按計量器具的不確定 度選擇。相關數(shù)據(jù)查機械制造工藝設計簡明手冊。選擇端面的量具端面經(jīng)粗銑，半精銑達到距離為 35mm，查表5.2-6選用分度值為0.02mm測量范圍0150mm勺游標卡尺選擇外圓加工面的量具外圓柱面經(jīng)過半精車精車，達到圖紙要求為45f7mm，查表5.2-10可知外徑千分尺可用于測量公差等級為 IT7IT9的工件， 故選擇分度值為0.01，測量范圍2550mm勺外徑千分尺。選擇加工孔量具(1) 測量12mm孔。查表5.2-1，選擇錐柄圓柱塞規(guī) D=1014mm，L = 99mm。(2) 測量 8mm孔。選擇錐柄圓柱塞規(guī) D =

15、6 10mm， L = 87mm。(3) 測量 5mm 6mm孔。選擇針式塞規(guī) D = 6 6mm，L = 80mm選擇分度值為0.01，測量范圍025mm勺深度百分尺。(4) 測量16mm孑L。選擇錐柄圓柱塞規(guī)，D = 14 18mm L = 114mm，由表5.2-12 ,選擇分度值為0.01，測量范圍025mm勺深度百分尺。7.2確定工序尺寸及加工余量確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后的工序尺寸 按零件圖的要求標注。相關數(shù)據(jù)查機械制造技術基礎課程設計。端面工序尺寸及加工余量兩端面距離為35mm要求Ra3.2Um的右端面經(jīng)粗銑，半精銑，要求 Ra6.3m的左端面，

16、經(jīng)粗銑即可。工序安排先粗銑兩端面，再半精銑右端面。由表5-51，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：半精銑：加工余量為1mm,粗銑：加工余量為1mm則毛坯總余量為3mm各工序尺寸：半精銑36mm粗銑38mm外圓柱面工序尺寸及加工余量外圓柱面尺寸為 45mm，公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra3.2um。工序安排 為粗車-半精車-精車，最后倒角C1。由表5-29，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：精車：直 徑加工余量為0.2mm半精車：直徑加工余量為1.5mm粗車直徑加工余量為2.0mm. 則毛坯總余量為3.7mm.各工序尺寸：精車45.2mm，半精車 46.7mm

17、，粗車48.7mm。 因毛坯為48.7mm的棒料，顯然不滿足條件，故應該對加工余量進行調整。粗車的 加工余量減小為1.3mn，剛好滿足要求。則最后各工序尺寸：精車 *45.2mm，半精車46.7 mm，粗車 48.mm。確定各工序尺寸的公差：工序尺寸的公差按各加工方方所能達到的經(jīng)濟精度確定， 查機械制造工藝設計簡明手冊表 1.3-1型材的精度取IT14級，表1.4-8可得： 粗車取IT10級，半精車取IT8級，精車取IT7級。723孔的加工工序尺寸及加工余量(1) 12H7mrfL:公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra1.6m。工序安排為鉆-粗鉸-精鉸，最后孔口倒角C1。由表5-37，確定各道工

18、序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：鉆孔：11mm2z=0.85mm粗鉸：11.95mm2z=0.05mm精鉸：12H72z=0mm(2) 2x 6H8mr孔:公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.25。兩孔要求與 12H7mm 孔的中心線的位置度為0.12。工序安排為鉆-鉸。由表5-38，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：鉆孔： 5.8mm2z=0.2mm鉸孔： 6H7mm2z=0 mm(3) 8mnfL:未注公差尺寸,鉆孔即可。由表5-39，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：鉆孔： 8mm 2z=0 mm(4) 5mmfL：加工 5mnfL, 工序安排為

19、鉆-精鉸。由表5-37，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：鉆孔：4.8mm2z=0.2mm精鉸： 5mm 2z=0 mm(5) T6mm孔：未注公差尺寸，因 12H7mrSL已加工，故只需進行擴即可。由表5-37，確定各道工序加工余量工序尺寸及毛坯總余量余量如下：一次擴孔：13.2mm 2z=0.8mm二次擴孔：16mm 2z=0mm8確定切削用量及基本時間切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先確定切削深 度、進給量，再確定切削速度。選擇兩個典型的工序，工序 3粗車45mm外圓和工 序7加工12H7mrSL，進行鉆-粗鉸-精鉸進行計算。8.1工序30粗車4

20、5mm外圓的切削用量及基本時間本工序為粗車 45mm外圓面。已知工件材料：45鋼，g =670MPa，熱軋制型 材；機床為CA6140臥式車床；刀具：硬質合金，YT5下面的相關數(shù)據(jù)根據(jù)切削用 量簡明手冊確定。CA6140機床中心高為200mm查表1.1，選擇刀桿B漢H = 16mm漢25mm，刀片 厚度4.5mm由表1.3，選擇車刀幾何形狀為平面帶倒棱型，前角丫。=12。，后角0=6，主偏角kr =90，副偏角kr=10，刃傾角上=0，刀尖圓弧半徑r. = 0.7mm。工序30切削用量的確定(1) 確定切削深度ap此工序直徑加工余量為1.3mm單邊余量僅為0.65mm 可在一次走刀內切完，故

21、ap = 0.65mm。(2) 確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿尺寸為B 漢 H =16mm 匯 25mm， ap E3mm，工件直徑為 4060mm f = 0.4 0.7mm/r，查表 1.31，選擇 f=0.56mm/r.(3) 選擇車刀磨鈍標準及耐用度由表1.9，車刀后面最大磨損限度選擇1.0mm 普通車刀壽命T=60min。(4) 確定切削速度v 根據(jù)表1.10查得切削速度Vc =123m/min查表1.28得切 削速度修正系數(shù)為 ksv =0.9, kg 二 kMv =1.0, ktv =0.65, k =1.24, g =0.92修正后的切削速度為v =Vc ksv

22、kTv kMv ktv kkv krv =123 0.9 1.0 1.0 0.65 1.24 0.92 = 82(m/min)lOOOv二 d1000 82：. 48二 544(m/min)按CA6140機床轉速，選擇n=11.8 rs ,貝U實際切削速度二 dn 二 48 11.8八 1000 二1000=1.78(m/s)檢驗機床功率由表1.24，查得Pc=2.4k W。切削功率的修正系數(shù)kTPc - k MPc = k tPc = k 化-1.0, ksPc = 0.9, k kPc = 1 24, k krP 0.94 ,故實際切削時功率為Pc =2.5kW,而機床主軸允許功率為PE=7.5kW , Pc ： Pe , 故選用的切削用量可在 CA6140機床上進行。最后確定切削用量為：ap = 0.65mm f = 0.56mm n = 11.8r/s v=1.78m/s。基本時間的確定根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表 6.2-1 ,車外圓的基本時間為Tj丄i“