“推动架”零件加工工艺规程及工艺装备设计

1机械制造工艺学课程设计实例机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。生产纲领为中小批量生产。设计者：＿＿＿＿＿指导老师：韦家增上海师范大学教研室2009年1月4日2上海师范大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。生产纲领为中小批量生产。内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1套4.工艺装备（夹具）主要零件图及画总装图1套5.课程设计说明书1份班级：05机自国内学生：＿＿＿＿＿指导老师：韦家增教研室主任：上官倩芡＿＿＿年＿＿＿月3目录序言……………………………………………………………………………………4一．零件的分析1零件的作用…………………………………………………………………………42零件的工艺分析……………………………………………………………………4二．毛坯制造1确定毛坯的制造形式………………………………………………………………5二．工艺规程设计1基面的选择…………………………………………………………………………52制定机械加工工艺路线……………………………………………………………5四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.面的加工（所有面）………………………………………………………………72.孔的加工……………………………………………………………………………7五．确定切削用量及基本工时1．工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定………………………………………………92．工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定……………………………………………103．工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定……………………………………………114．工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定……………………………………………125．Ⅴ切削用量及基本时间的确定…………………………………………………136.工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定…………………………………………147．工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定…………………………………………158.工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定…………………………………………169.工序Ⅹ的切削用量及基本时间的确定…………………………………………16六．夹具的选择与设计………………………………………………………………161.夹具的选择………………………………………………………………………172．夹具的设计………………………………………………………………………17七．选择加工设备1．选择机床，根据不同的工序选择机床.…………………………………………18八．选择刀具1.选择刀具，根据不同的工序选择刀具…………………………………………18九．选择量具1．选择加工面的量具………………………………………………………………192．选择加工孔量具…………………………………………………………………193．选择加工槽所用量具……………………………………………………………19参考文献……………………………………………………………………………194序言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给定的零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm孔装一棘爪，φ16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。（二）零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，φ32、φ16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.φ32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ32mm的两个端面及孔和倒角，φ16mm的两个端面及孔和倒角。2.以φ16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及内孔φ10mm、M8-6H的内螺纹，φ6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；（2）φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组，5然后借助与专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。二、毛坯的制造1.确定毛坯的制造形式根据零件材料HT200,确定毛坯为灰铸铁，生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于φ32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。三、工艺规程设计（一）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（1）粗基面的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。（2）精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择φ32的孔和φ16的孔作为精基准。（二）制定机械加工工艺路线(1)工艺路线方案一工序I铣φ32mm孔的端面工序II铣φ16mm孔的端面工序III铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准的两个端面工序IV铣深9.5mm宽6mm的槽工序V车φ10mm孔和φ16mm的基准面工序VI钻φ10mm和钻、半精铰、精铰φ16mm孔，倒角45°。用Z525立式钻床加工。工序VII钻、扩、铰φ32mm，倒角45°。选用Z550立式钻床加工6工序VIII钻半、精铰、精铰φ16mm,倒角45°。选用Z525立式钻床工序Ⅸ钻螺纹孔φ6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序Ⅹ钻φ6mm的孔，锪120°的倒角。选用Z525立式钻床加工工序Ⅺ拉沟槽R3(2)工艺路线方案二工序I铣φ32mm孔的端面工序II铣φ16mm孔的端面工序III铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准的两个端面工序IV铣深9.5mm宽6mm的槽工序V车φ10mm孔和φ16mm的基准面工序VI钻、扩、铰φ32mm，倒角45°。选用Z535立式钻床加工工序VII钻φ10mm和钻、半精铰、精铰φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式钻床加工工序VIII钻半、精铰、精铰φ16mm,倒角45°。选用Z525立式钻床工序Ⅸ钻螺纹孔φ6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序Ⅹ钻φ6mm的孔，锪120°的倒角。选用Z525立式钻床加工工序Ⅺ拉沟槽R3（3）工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻φ10mm和钻、半精铰、精铰φ16mm的孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰φ32mm,倒角45°，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻φ16mm的孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此，选择方案二是比较合理的。（4）确定工艺过程方案表3.1拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣φ32mm孔的端面先加工面050铣φ16mm孔的端面060铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准的两个端面070铣深9.5mm宽6mm的槽080车φ10mm孔和φ16mm的基准面7090钻、扩、铰φ32mm，倒角45°0100钻φ10mm和钻、半精铰、精铰φ16mm孔，倒角45°0110钻半、精铰、精铰φ16mm,倒角45°0120钻螺纹孔φ6mm的孔，攻丝M8-6H0130钻φ6mm的孔，锪120°的倒角后加工孔0140拉沟槽R30150检验0180入库四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“推动架”零件材料为灰铸铁HT200，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可用采一箱多件砂型铸造毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.面的加工（所有面）根据加工长度的为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。根据《机械加工工艺手册》表2.3-5加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。2.孔的加工（1）φ32mm.毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。查《机械加工工艺手册》表2.3-48确定工序尺寸及余量。钻孔：φ31mm.2z=16.75mm扩孔：φ31.75mm2z=1.8mm粗铰：φ31.93mm2z=0.7mm精铰：φ32H7（2）φ16mm.毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。查《机械加工工艺手册》表2.3-48确定工序尺寸及余量。钻孔：φ15mm.2z=0.85mm扩孔：φ15.85mm2z=0.1mm粗铰：φ15.95mm2z=0.05mm精铰：φ16H7（3）φ16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。查《机械加工工艺手册》表2.3-48确定工序尺寸及余量。8钻孔：φ15mm2z=0.95mm粗铰：φ15.95mm2z=0.05mm精铰：φ16H8（4）钻螺纹孔φ8mm毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。查《机械加工工艺手册》表2.3-48确定工序尺寸及余量。钻孔：φ7.8mm2z=0.02mm精铰：φ8H7（5）钻φ6mm孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。查《机械加工工艺手册》表2.3-48确定工序尺寸及余量。钻孔：φ5.8mm2z=0.02mm精铰：φ6H7由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为8～10级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表4．1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明φ27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工φ16的孔Φ16H3.0底面，孔降一级，双侧加工φ50的外圆端面45G2.5双侧加工（取下行值）φ32的孔Φ32H3.0孔降一级，双侧加工φ35的两端面20G2.5双侧加工（取下行值）φ16的孔Φ16H3.0孔降一级，双侧加工表4.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTφ27的端面924.0963.2φ16的孔Φ166φ102.2φ50的外圆端面455502.8φ32的孔Φ326.0φ262.6φ35的两端面205252.49φ16的孔Φ166φ102.2图4.1所示为本零件的毛坯图φ26±3φ25±2.550±2.543+3.50?50?35φ27R24R34R5R815560959.5图4.1零件毛坯图五．确定切