支架工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、序言1一、 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定21零件的作用22零件的工藝分析23零件的生產(chǎn)類(lèi)型2二、 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖31確定毛坯制造形式32確定機(jī)械加工余量33確定毛坯尺寸44設(shè)計(jì)毛坯圖4三、 選擇加工方法,制定工藝路線(xiàn)51定位基準(zhǔn)的選擇52零件表面加工方法的選擇53制定工藝路線(xiàn)6四、 工序設(shè)計(jì)61選擇加工設(shè)備與裝備62確定工序尺寸7五、 確定切削用量及基本時(shí)間81工序切削用量及基本時(shí)間的確定82工序切削用量及切削時(shí)間的確定 103工序切削用量及基本時(shí)間的確定 114工序的切削用量及基本時(shí)間的確定 115工序切削用量及基本時(shí)間的確定 14六、夾具設(shè)計(jì)15總結(jié) 16參考文獻(xiàn) 1

2、6序 言大學(xué)四年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在我們即將踏入社會(huì)之前，通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)檢查和考驗(yàn)我們?cè)谶@幾年中的所學(xué)，同時(shí)對(duì)于我們自身來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)很貼切地把一些實(shí)踐性的東西引入我們的設(shè)計(jì)中和平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)相關(guān)聯(lián)。為我們無(wú)論是在將來(lái)的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過(guò)程中打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我的課程設(shè)計(jì)課題目是支架零件的加工工藝設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,我通過(guò)查閱有關(guān)資料和運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)或有關(guān)知識(shí)，比如零件圖設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、以及所學(xué)軟件AUTOCAD的運(yùn)用，設(shè)計(jì)了零件的工藝等。我利用此次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)對(duì)以往所有所學(xué)知識(shí)加以梳理檢驗(yàn)，同時(shí)又可以在設(shè)計(jì)當(dāng)中查找自己所學(xué)的不足從而加以彌補(bǔ)，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步的了

3、解和系統(tǒng)掌握。由于本人水平有限,設(shè)計(jì)編寫(xiě)時(shí)間也比較倉(cāng)促,在我們?cè)O(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)遇到一些技術(shù)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)其它方面的問(wèn)題，再加上我們對(duì)知識(shí)掌握的程度，所以設(shè)計(jì)中我們的設(shè)計(jì)會(huì)有一些不盡如人意的地方, 為了共同提高今后設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，希望在考核和答辯的過(guò)程中得到各位指導(dǎo)老師的諒解與批評(píng)指正,不勝感激之至. 編者 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1. 零件的作用課程設(shè)計(jì)所給的是一個(gè)支架，如圖1所示。它主要起支撐作用。該零件的80H7孔與被支撐的軸類(lèi)零件相配合。圖12.零件的工藝分析通過(guò)對(duì)該零件圖的分析，知原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件表面需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都

4、不難獲得，但是底面A表面要求使用刮刀處理，刮研是利用刮刀在工件表面上刮去很薄一層金屬的光整加工方法，屬于精密加工，由于刮研可以獲得很高的表面質(zhì)量，加工質(zhì)量遠(yuǎn)高于零件的表面質(zhì)量要求，為了減少加工時(shí)間，節(jié)約成本，建議改成精銑等精加工方法即可。3.零件的生產(chǎn)類(lèi)型依設(shè)計(jì)題目可知：Q=2000臺(tái)/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取10和1。代入公式，得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=20001（110）（11）2222件/年零件是支架，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖1. 確定毛坯制造形式由零件技術(shù)要求可知，該零件毛坯是鑄件。材料為灰口鑄鐵HT15-33，材料抗拉強(qiáng)度b=

5、10，抗彎強(qiáng)度bb=33，HB=163229。由于零件年產(chǎn)量為2222件，屬于批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓不復(fù)雜，尺寸不大，若選砂型手工鑄造，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(zhǎng)的鑄造復(fù)雜毛坯的熔模鑄造。最后確定采用砂型機(jī)器鑄造，采用機(jī)械化代替手工操作，鑄件精度和生產(chǎn)效率都有所提高，能滿(mǎn)足毛坯質(zhì)量的要求。2. 確定機(jī)械加工余量要確定鑄件毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。（1）確定最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖樣計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)240mm，寬320mm，高260mm，所以最大輪廓尺寸為320mm。（2）確定鑄件公差等級(jí)由該零件毛坯的材料為灰鑄鐵及制造方法為砂型機(jī)器鑄造，生產(chǎn)類(lèi)

6、型為成批生產(chǎn)，查毛坯鑄件公差等級(jí)表確定其鑄件公差等級(jí)CT10（3）確定鑄件的尺寸公差 由加工面的基本尺寸及鑄件公差等級(jí)為CT10查鑄件尺寸偏差表得零件各加CD面基本尺寸320mm-CT值為4.4mmA面基本尺寸200mm-CT值為4mmB面基本尺寸240mm-CT值為4mm孔80H7面基本尺寸80mm-CT值為3.2mm（4）確定機(jī)械加工余量等級(jí)由該零件毛坯的材料為灰鑄鐵及制造方法為砂型機(jī)器鑄造，查毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表確定機(jī)械加工余量等級(jí)為F.（5）確定要求的機(jī)械加工余量。由零件最大輪廓尺寸為320mm，機(jī)械加工余量等級(jí)為F，查鑄件機(jī)械加工余量表確定要求的機(jī)械加工余量RMA為2.5

7、mm,該余量適用于整個(gè)毛坯鑄件。3確定毛坯基本尺寸C、D面屬于雙側(cè)加工，R=F+2RMA+CT/2=320+22.54.4/2=327.280H7屬于內(nèi)腔孔加工R=F2RMACT/2=8022.53.2/2=73.4A面屬于單側(cè)加工R=F+RMA+CT/2=200+2.5+4/2=204.5B面屬于單側(cè)加工R=F+RMA+CT/2=240+2.5+4/2=244.5綜上，支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)表1表1支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量/mm項(xiàng)目CD面孔80H7A面B面公差等級(jí)CT10101010加工面基本尺寸32080200240鑄件尺寸公差4.43.244機(jī)械加工余量等級(jí)FFFFRMA

8、2.52.52.52.5毛坯基本尺寸327.273.4204.5244.5毛坯加工總余量7.26.64.54.54毛坯圖繪制毛坯圖如圖2圖2三、選擇加工方法，制定工藝路線(xiàn)1. 定位基準(zhǔn)的選擇零件圖上長(zhǎng)度方向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔80H7中心線(xiàn)，由基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則應(yīng)選孔80H7中心線(xiàn)為長(zhǎng)度方向定位精基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選套筒左側(cè)面；寬度方向定位基準(zhǔn)是左端面，粗精準(zhǔn)是右端面，符合互為基準(zhǔn)原則；高度方向定位精基準(zhǔn)是底面A，粗基準(zhǔn)選孔80H7。2. 零件表面加工方法和加工方案的選擇本零件的加工面有內(nèi)孔80H7，端面C、D、E、F、底面A，側(cè)面B。材料為灰鑄鐵，由最終零件表面公差等級(jí)和表面粗糙度要求，查典型表面

9、加工的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度表可確定該零件表面的加工方法如下：（1） 孔80H7：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為1.6，直線(xiàn)度公差為0.1mm，等級(jí)為6，圓度公差為0.005mm，等級(jí)為6，平行度公差為0.05mm，等級(jí)為7，可選擇粗鏜-半精鏜-精鏜；（2） 端面C、D：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為6.3，可選擇粗銑；（3） 端面E、F：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為為鑄造所達(dá)到的要求，可選擇粗刨（4） 底面A：公差等級(jí)為IT10，表面粗糙度為1.6，可選擇粗刨精刨；（5） 側(cè)面B：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為1.6，可選擇粗刨精刨；3. 制定工藝路線(xiàn)采用工序集中原則確定工藝路線(xiàn)如下：

10、工序鑄造工序清砂工序退火工序粗鏜、半精鏜、精鏜孔80H7，以?xún)蓚?cè)側(cè)面及套筒端面定位工序粗銑端面C面，以D面及兩側(cè)面定位工序粗銑端面D面，以C面及兩側(cè)面定位工序粗刨底面A面、側(cè)面B面，精刨側(cè)面B面、精刨底面A面，以孔80H7及兩端端面定位工序刮研底面A工序去毛刺工序終結(jié)檢驗(yàn)四、工序設(shè)計(jì)1選擇加工設(shè)備與裝備（1）夾具的選擇本零件加工過(guò)程采用工序集中原則，工序、工序、工序、工序需采用專(zhuān)用夾具，其他工序采用通用夾具即可。（2）機(jī)床及刀具的選擇工序選擇T68鏜床，主軸轉(zhuǎn)速范圍30800r/min,工作精度表面粗糙度1.62.5，主電動(dòng)機(jī)功率6.5kw；鏜刀選擇YT5通孔鏜刀鏜刀桿直徑為16工序、選擇X5

11、2K立式銑床，主軸轉(zhuǎn)速范圍301500r/min，刀桿直徑50mm，主電動(dòng)機(jī)功率7.5kw,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率1.5kw，機(jī)床效率0.75，進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許最大抗力15000N，工作臺(tái)進(jìn)給量縱向23.51180，橫向15786，升降8394；根據(jù)銑削面尺寸，銑刀選擇YG8可轉(zhuǎn)位面銑刀，直徑為63mm，粗銑時(shí)選粗齒數(shù)為4，精銑時(shí)選細(xì)齒數(shù)為6。工序選擇B6025A刨床，最大刨削長(zhǎng)度250mm，主電動(dòng)機(jī)功率1.1kw（3）量具的選擇本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。又根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，在粗鏜孔80H7時(shí)選用讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍50125的內(nèi)徑千分尺；半精鏜孔80H7時(shí)

12、選用讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍50100的內(nèi)徑百分表；精鏜孔80H7時(shí)由于精度要求高，選用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)。2確定工序尺寸（1）確定加工余量根據(jù)各加工表面的加工方法以及基本尺寸查機(jī)械加工余量表確定各工序加工雙邊余量如下：1）工序粗鏜孔80H7：3.6mm 半精鏜孔80H7：2mm 精鏜孔80H7：1mm 2）工序粗銑C面：3.6mm 3）工序粗銑: D面：3.6mm 4）工序粗刨A面：2.9mm 粗刨B面：3.5mm 精刨B面：1mm 精刨A面：1.5mm 5）工序刮研A面：0.1mm 公差0.06（2）計(jì)算工序尺寸及公差綜上，查各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)度和表面粗糙度表以及公差表，按入體原則確定

13、毛坯各表面的工序尺寸及公差、表面粗糙度、工序加工余量如表2表2毛坯各表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度/mm加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精孔80H73.62112.53.21.6CD面7.26.3A面2.91.56.31.25B面3.516.31.6五、確定切削用量及基本時(shí)間粗加工時(shí)對(duì)加工精度和表面粗糙度要求不高，選擇切削用量應(yīng)在保證刀具耐用度的前提下充分發(fā)揮機(jī)床的能力，盡可能達(dá)到較高的金屬切削率。因此，選擇粗加工切削量遵循優(yōu)先采用大的切削深度，加大進(jìn)給量，選擇合適的切削速度的原則。而精加工時(shí)對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，要求加工余量小而均勻

14、。因此，選擇精加工切削用量應(yīng)著重考慮保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)率。應(yīng)遵循盡可能高的切削速度，采用較小的切削深度和進(jìn)給量的原則。1 工序切削用量及基本時(shí)間的確定根據(jù)各表面的加工方法以及刀具材料查常用切削用量表確定切削用量如下：（1） 粗鏜孔80H71） 背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于單邊余量值=1.82） 進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.3mm/r3） 切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=50m/min4） 主軸轉(zhuǎn)速=197.8r/min結(jié)合T68鏜床主軸轉(zhuǎn)速系列取轉(zhuǎn)速=200實(shí)際切削速度v=50.55m/min5） 計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間其中

15、，l加工表面長(zhǎng)度mm 、刀具切入、切出長(zhǎng)度mm i進(jìn)給次數(shù) 且，Z為本次加工余量mm、為背吃刀量mm n機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min 且，v為切削速度m/min、D為加工直徑 f進(jìn)給量mm/r由背吃刀量以及刀具住偏角（45）查典型加工情況下基本時(shí)間的計(jì)算表格經(jīng)驗(yàn)表得、值=min（2） 半精鏜1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于單邊余量值=1mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=65m/min4）主軸轉(zhuǎn)速=257.15r/min結(jié)合T68鏜床主軸轉(zhuǎn)速系列取轉(zhuǎn)速n=250 r/min實(shí)際切削速度v=63.19

16、2 m/min5）計(jì)算基本時(shí)間=6.652min（3） 精鏜1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=0.5mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.15mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=80m/min4）主軸轉(zhuǎn)速=316.49r/min結(jié)合T68鏜床主軸轉(zhuǎn)速系列取轉(zhuǎn)速n=315 r/min實(shí)際切削速度v=79.622 m/min5）計(jì)算基本時(shí)間=7.075min2工序粗銑C面切削用量及基本時(shí)間的確定（1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.6mm（2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r（3）銑削速度v

17、由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=60m/min（4） 主軸轉(zhuǎn)速=303.3r/min結(jié)合X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速系列取轉(zhuǎn)速=300 r/min實(shí)際銑削速度v=59.346m/min（5） 計(jì)算基本時(shí)間由加工表面的銑削寬度以及銑刀直徑查銑削基本時(shí)間計(jì)算經(jīng)驗(yàn)表可確定、值（fz為銑刀每齒進(jìn)給量、z為銑刀齒數(shù)）=2.233min3工序粗銑D面切削用量及基本時(shí)間的確定（1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.6mm（2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r（3）銑削速度v由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=60m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速=

18、303.3r/min結(jié)合X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速系列取轉(zhuǎn)速=300 r/min實(shí)際銑削速度v=59.346m/min（5）計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間=2.233min4工序切削用量及基本時(shí)間的確定（1）粗刨底面A1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=2.9mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=25m/min4）主軸轉(zhuǎn)速次/min由刨削長(zhǎng)度L和機(jī)床型號(hào)查刨削相關(guān)經(jīng)驗(yàn)表格可確定L1+L2值以及系數(shù)k值=45.61次/min結(jié)合B6025A牛頭刨床轉(zhuǎn)速系列取n=50次/min實(shí)際切削速度v=27.405m

19、/min6） 計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間由背吃刀量參考刨削相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)表格可確定B1+B2值=min（2）粗刨側(cè)面B1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=3.5mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=70m/min4) 主軸轉(zhuǎn)速=127.71次/min結(jié)合B6025A牛頭刨床轉(zhuǎn)速系列取n=125次/min實(shí)際切削速度v=68.512m/min5）計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間=min（3）精刨側(cè)面B1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=1mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.

20、1mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=20m/min4) 主軸轉(zhuǎn)速=36.48次/min結(jié)合B6025A牛頭刨床轉(zhuǎn)速系列取n=32次/min實(shí)際切削速度v=17.539m/min5）計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間=min（4）精刨底面A1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=1.5mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.15mm/r3）切削速度v由刀具材料、表面加工方法、背吃刀量、進(jìn)給量f查相關(guān)表格參考可知V=20m/min4) 主軸轉(zhuǎn)速=36.48次/min結(jié)合B6025A牛頭刨床轉(zhuǎn)速系列取n=32次/min實(shí)際切削速度v=17

21、.539m/min5）計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間=min5工序刮研A面切削用量及基本時(shí)間的確定1）背吃刀量采用一次加工完成即背吃刀量等于余量值=0.15mm2）進(jìn)給量f由刀具材料查相關(guān)表格參考可知f=0.2mm/r3）切削速度v由零件圖表面質(zhì)量要求參考可知V=1014點(diǎn)/時(shí)4）計(jì)算基本時(shí)間基本時(shí)間=36.54min綜上，所有工序總的基本時(shí)間Tj=5.5+6.652+7.075+2.233+2.233+24.85+9.9+38.359+36.54=133.342min由經(jīng)驗(yàn)公式可知T單件=1.4 Tj=186.678min六、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。夾具由夾具體；定位組件；夾緊裝置；對(duì)刀或?qū)蚪M件；連接元件；其它機(jī)構(gòu)和組件組成。設(shè)計(jì)夾具工序加工內(nèi)孔80，本夾具將用于鏜床。夾具設(shè)計(jì)見(jiàn)夾具圖、裝配圖夾具圖裝配圖總結(jié)通過(guò)本次全面性和系統(tǒng)性的工藝課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)生了更進(jìn)一步的興趣，并讓我主觀(guān)上認(rèn)識(shí)了加工過(guò)程中如何找定位，從而為保證支架零件中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際中與之相配套的用途。不僅是零件類(lèi)的，還有其它類(lèi)型，在設(shè)計(jì)時(shí)都為加工出更好使用的性能。在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)查閱資料使得了解的知識(shí)面更廣、范圍更大，在查閱