2022年“杠杆”零件的机械加工工艺规程设计复习课程 .pdf

“ 杠 杆 ” 零 件 的 机 械加 工 工 艺 规 程 设 计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料机械制造技术基础课程设计任务书题目：“杠杆”零件的机械加工工艺规程设计姓名：易涛伟班级： A13 机械 2 学号： 130408331 指导老师：朱从容日期：2016-06-25 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料目 录一、零件图的分析1.1、生产类型1.2、零件的作用1.3、零件的结构特点及工艺分析二、工艺规程设计2.1、确定毛坯的制造形式2.2、基面的选择 2.2.1、粗基准的选择 2.2.2、精基准的选择 2.3、工件表面加工方法的选择2.4、确定工艺路线2.5、工艺方案的比较和分析2.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.6.1、40 外圆表面沿轴线长度方向 2.6.2、圆柱内孔25H9 2.6.3、30 凸台上 2 8 2.6.4、30 凸台厚度方向的加工余量及公差 2.6.5、宽度为 30表面上10H7（015.00）2.7确定切削余量 2.7.1 工序的切削用量的确定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料2.7.2 工序的切削用量的确定2.7.3 工序的切削用量的确定2.7.4工序的切削用量的确定2.7.5工序的切削用量的确定三、参考文献序言机械制造技术基础课程设计，是综合运用机械制造工艺学的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机制工艺”知识及相关知识的一次全面训练。机械制造技术基础课程设计是在学完了该门课程之后的一个重要的实践教学环节，机械制造技术基础课程设计是对学生未来从事机械制造工艺工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。在设计中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料一 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是CA6140 车床的杠杆结构，此零件的作用是支撑、固定，传递扭矩，帮助改变机床工作台的运动方向，要求零件的配合符合要求。1.2 零件的工艺分析杠杆的25052. 00孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于历立式铣床上，加工40 凸台端面。工件以25052. 00孔及端面和水平面底、 30 的凸台分别用定位销实现完全定位。铣40 端面时工件为悬臂，为了防止加工时变形，采用螺旋辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为40 的上下平台、钻 10H7 的孔、钻 2x 8H7（015. 00）的小孔、粗精铣30 的上下表面。加工要求有： 40的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、 Ra3.2um（下平台）、 10H7的孔为 Ra3.2um。2x 8H7（015. 00）孔有平行度分别为0.1um(A)、0.15um（A)。杠杆有过渡圆角为R5，其他的过渡圆角为R3，其中主要的加工表面是 30得端面，要用游名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料标卡尺检查。二 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料是 HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于年生产量很高，达到了中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造的表面要求质量高，故可以采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。查参考文献得：各加工表面表面总余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等级、加工余量数值说明2.2 基面的选择名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为 40 的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V 型块支承40的外轮廓作主要定位，以消除以消除 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除x、x 两个自由度，达到完全定位 ,就可加工25（H9）的孔。(2)精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25(H9)的孔作为精基准。23、工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铣宽度为40mm的上下平台、钻 2 8 的小孔 、粗精铣30凸台的平台。材料为HT200，加工方法选择如下：1、40mm圆柱的上平台：公差等级为IT8IT10, 表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。2、40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8IT10, 表面粗糙度为Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法。3、?30mm的凸台上下表面：公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。4、钻25（H9）内孔：公差等级为IT6IT8，表面粗糙度为Ra3.2，采用钻孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法，并倒145内角。5、钻 2x8（H7）内孔：公差等级为IT6IT8,采用钻孔粗铰精铰的加工方法。24、确定工艺路线(1)、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序 1：铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm 的平台名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料工序 2：铣宽度为30mm的凸台表面工序 3：钻孔使尺寸达到 23mm。工序 4：扩孔钻钻孔 23使尺寸达到24.8mm。工序 5：铰孔24.8使尺寸达到 25(H9)。工序 6：钻、粗、精铰 2 8的孔工序 7：检验入库。(2)、工艺路线方案二：铸造时效涂底漆工序 1：粗铣宽度为 40mm的上平台和宽度为30mm 的平台。工序 2：精铣宽度为 40mm的上平台和宽度为30mm 的平台。工序 3：粗铣宽度为 40mm的下平台。工序 4：精铣宽度为 40mm的下平台。工序 5：扩铰孔使尺寸达到 25(H9)。工序 6：粗铣宽度为 30mm的凸台表面。工序 7：精铣宽度为 30mm的凸台表面。工序 8：钻铰 2 8 的小孔使尺寸达到 8。工序 9：钻铰10H7 的孔。工序 10：检验入库。25、工艺方案的比较和分析 ：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准， 25孔作为精基准，所以就要加工 25孔时期尺寸达到要求的尺寸，这样就保证了2 8小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则根据25孔名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料加工40的上下表面和 30 的凸台表面，因为它们的加工与25有一定的定位精度和形状误差，先粗加工，接着半精加工，精加工，减少了安装次数，同时也减少了安装误差。所以决定选择方案二作为加工工艺路线比较合理。由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗精铣宽度为 40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X50K 立式铣床，刀具选 D=20mm 的削平型立铣刀、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为 30mm的凸台表面。采用X50K 立式铣床，刀具选D=20mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻直径为 23的孔。采用立式 Z535型钻床，刀具选D=23mm 的锥柄孔钻（莫氏锥度 3 号刀），专用钻夹具和专用检具。扩孔钻钻孔 23使尺寸达到 24.8mm。采用立式 Z535型钻床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3 号刀），专用钻夹具和专用检具。铰孔25（H9）使尺寸达到 25(H9)。采用立式 Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒1 45的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻 2 8 的孔使尺寸达到 8。采用立式 Z518型钻床，刀具选用D=7.8mm 的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。粗铰 2 8 螺纹孔使尺寸达到 7.96mm。采用立式 Z518 型钻床，选择刀具为 D=8mm 直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料精铰 2 8 小孔使尺寸达到 8（H7）。采用立式 Z518型钻床，选择刀具为 D=8mm 的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的零材料是HT200，毛坯的重量约为 2KG（经分析），生产类型为成批生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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。1，40外圆表面沿轴线长度方向及宽度为30 的平台高度方向的加工余量及公差查机械制造工艺设计简明手册表2.23，其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是 HT200，公差等级为为79级。查表 2.24，尺寸公差等级选取 8 级，加工余量等级选取F，基本尺寸是 54，在 0100 之间，故加工余量在 1.52.0之间，现取 2.0 ，长度方向的偏差是046. 0。2，圆柱内孔 25H9毛坯为实心，不冲出孔。内孔的精度要求是H9，参照机械制造工艺设计简明手册表2.39确定工序尺寸及余量为：钻孔：23扩孔：24.8 2Z=1.8铰孔：25H9（052.00） 2Z=0.23, 30 凸台上 2 8 内孔的尺寸 8H7（015. 00），参照机械制造工艺设计简明手册表2.39 确定工序尺寸及余量为：钻孔：7.8名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料铰孔：8H7（015. 00） 2Z=0.24，30凸台厚度方向的加工余量及公差查机械制造工艺设计简明手册表2.23，其中铸造模选用金属模铸造，铸造材料是 HT200，公差等级为为79级。查表 2.24，尺寸公差等级选取 8 级，加工余量等级选取F，基本尺寸是 15，在 0100 之间，故加工余量在 1.52.0之间，现取 2.0 。 5， 宽度为 30 表面上10H7（015. 00）内孔尺寸10H7（015.00），参照机械制造工艺设计简明手册表2.39 确定工序尺寸及余量为：钻孔：9.8铰孔：10H7（015.00） 2Z=0.22.7 确定切削余量粗铣宽度为 40mm 的上平台和宽度为30mm 的平台加工条件：工件材料： HT200，金属模铸造。机床： X52K 立式铣床刀具：硬质合金端铣刀，材料：YG8 ，D=125mm ，齿数 z=6，寿命T=180min, 090rk,此为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=1.3mm 所以铣削深度pa：1.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，取0.20/famm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册，取64/ minVm。由式 2.1得机床主轴转速n：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料1000100064163 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册190 / minnr实际铣削速度 v：3.141251901.24/1000100060Dnvm s进给量fV：0.128300 / 603.8/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：3.8/228/ minmffVmm smm精铣40mm 的上平台及宽度为30的平台工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式升降台铣床。刀具：高速钢立铣刀：15YT，125Dmm ，齿数 10，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.7mm 铣削深度pa：0.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,/0.20/fafZmm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册,V=0.35m/s, 机床主轴转速n：100010000.356054 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册X52K机床主轴转速，取75 /minnr实际铣削速度 v：3.14 125600.39/1000100060Dnvm s名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料进给量fV，由式（ 2.3 ）有：0.202060/ 602.0/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：2.0/120/ minmffVmm smm粗铣40mm 的下平台加工条件：工件材料： HT200，金属模铸造。机床： X52K 立式铣床刀具：硬质合金端铣刀，材料：YG8 ，D=125mm ，齿数 z=6，寿命T=180min, 090rk,此为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=1.3mm 所以铣削深度pa：1.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，取0.20/famm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册，取64/ minVm。由式 2.1得机床主轴转速n：1000100064163 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册190 / minnr实际铣削速度 v：3.141251901.24/1000100060Dnvm s进给量fV：0.128300 / 603.8/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：3.8/228/ minmffVmm smm精铣40mm 的下平台工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式升降台铣床。刀具：高速钢端铣刀：15YT，125Dmm ，齿数 10，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.7mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料铣削深度pa：0.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,/0.20/fafZmm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册,V=0.35m/s, 机床主轴转速n：100010000.356054 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册X25K机床主轴转速，取75 /minnr实际铣削速度 v：3.14 125600.39/1000100060Dnvm s进给量fV，由式（ 2.3 ）有：0.202060/ 602.0/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：2.0/120/ minmffVmm smm扩铰孔使尺寸达到 25(H9)。1，加工条件工件材料： HT200 灰铸铁，金属模铸造。加工要求：钻、扩、铰 25(H9)的孔。机床：立式 Z535型钻床刀具：钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是高速钢，总长度L 为 253，刀柄长度 l 为 98 ；扩孔的锥柄麻花钻钻头材料是高速钢，总长度L 为 281，刀柄长度 l 为 121；铰孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金，总长度L 为268，刀柄长度 l 为 240。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料2，计算切削用量（1）钻孔23根据切削用量简明手册表2.7得，f=0.50 /r；表 2.15得，v=14m/min。 ns=wdv1000=23141000=193.05r/min 根据机械制造设计工艺手册按钻床选取nw=195r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=100019523=14m/min （2）扩孔24.8根据切削用量简明手册表2.7得，f=0.50/r；表 2.15得，v=14m/min。 ns=wdv1000=7.24141000=180.4r/min 根据机械制造设计工艺手册按钻床选取nw=195r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=10004 .1807.24=14m/min （3）铰孔25H7根据切削用量简明手册表2.7得，f=2.0 /r；表 2.15得，v=10m/min。 ns=wdv1000=25101000=127.32r/min 根据机械制造设计工艺简明手册按钻床选取nw=140r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=100014025=11m/min 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料粗铣30mm 的平台加工条件：工件材料： HT200，金属模铸造。机床： X52K 立式铣床刀具：硬质合金端铣刀，材料：YG8 ，D=125mm ，齿数 z=6，寿命T=180min, 090rk,此为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=1.3mm 所以铣削深度pa：1.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，取0.20/famm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册，取64/ minVm。由式 2.1得机床主轴转速n：1000100064163 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册190 / minnr实际铣削速度 v：3.141251901.24/1000100060Dnvm s进给量fV：0.128300 / 603.8/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：3.8/228/ minmffVmm smm基本时间的确定：查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式：所以： =0.66 min精铣宽度为 30mm 的凸台表面工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式升降台铣床。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料刀具：高速钢端铣刀：15YT，125Dmm ，齿数 10，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=0.7mm 铣削深度pa：0.3pamm每齿进给量fa：根据切削用量简明手册表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,/0.20/fafZmm Z铣削速度 V ：根据机械制造设计工艺手册,V=0.35m/s, 机床主轴转速n：100010000.356054 / min3.14125VnrD查机械制造设计工艺简明手册X25K机床主轴转速，取75 /minnr实际铣削速度 v：3.14 125600.39/1000100060Dnvm s进给量fV，由式（ 2.3 ）有：0.202060/ 602.0/ffVa Znmm s工作台每分进给量mf：2.0/120/ minmffVmm smm基本时间的确定：查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式：1l =0.5d+（12）=0.5 125+264.5mm 2l =2mm l=100mm 所以： =1.14 min 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料钻铰 2 8 的小孔使尺寸达到 8H7 1，加工条件工件材料： HT200 灰铸铁，金属模铸造。加工要求：钻、绞 8H7的孔。机床：立式 Z535型钻床刀具：钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是高速钢，总长度L 为 156，刀柄长度 l 为 81 ；绞孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金，总长度L 为 156，刀柄长度 l 为 139。2，计算切削用量（1）钻孔7.8根据切削用量简明手册表2.7得，f=0.25 /r；表 2.15得，v=16m/min。 ns=wdv1000=8 .7161000=653r/min 根据机械制造设计工艺手册按钻床选取nw=750r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=10007508.7=18m/min （2）铰孔8H7 根据切削用量简明手册表2.25得，f=0.2 /r；表 2.15得，v=10m/min。 ns=wdv1000=8101000=398r/min 根据机械制造设计工艺简明手册按钻床选取nw=400r/min；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料所以实际的切削速度 v=1000wwnd=10004008=10m/min 钻绞10H7 的孔 1，加工条件工件材料： HT200 灰铸铁，金属模铸造。加工要求：钻、铰 10H7的孔。机床：立式 Z535型钻床刀具：钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是高速钢，总长度L 为 156，刀柄长度 l 为 81 ；绞孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金，总长度L 为 156，刀柄长度 l 为 139。2，计算切削用量（1）钻孔9.8根据切削用量简明手册表2.7得，f=0.25 /r；表 2.15得，v=16m/min。 ns=wdv1000=8 .9161000=519r/min 根据机械制造设计工艺手册按钻床选取nw=530r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=10005308.9=16.3m/min （2）铰孔10H7根据切削用量简明手册表2.25得，f=0.2 /r；表 2.15得，v=10m/min。 ns=wdv1000=10101000=318r/min 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 20 页 - - - - - - - - - 学习 好资料精品资料根据机械制造设计工艺简明手册按钻床选取nw=400r/min；所以实际的切削速度 v=1000wwnd=100040010=12.6m/min 四、 参考文献1，机械制造工艺学课程设计指导书第二版赵家齐编机械工业出版社2，机械制造工艺设计简明手册李益民编机械工业出版社3，机床夹具设计手册上海科学技术出版社4，切削用量简明手册艾兴 肖诗纲编机械工业出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 20 页 - - - - - - - - -