座体零件机械加工工艺规程设计说明书.doc

机械加工工艺及工装设计课 程 设 计 说 明 书温州职业技术学院 机械工程系机制教研室温州职业技术学院座体零件机械加工工艺规程设计说明书目录序言1一、零件的工艺分析及生产类型确实定21. 零件的用途22. 零件的技术要求23. 零件的工艺分析24. 零件的生产类型2二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图21. 选择毛坯22. 确定机械加工余量23. 确定毛坯尺寸24. 设计毛坯2三、选择加工方法，制定工艺路线31. 定位基准的选择32. 零件外表加工方法的选择33. 制定工艺路线4四、工序设计51. 选择加工设备与工艺装备52. 确定工序5五、确定切削用量及根本时间51. 切削用量的计算62. 根本时间tm的计算7六、设计体会8参考文献8序言本次设计是对我们一学期机械加工工艺课的一次实践总结。这是对我们一学期下来工艺 课综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们学习中占有重要地位。实践是检验真理的唯一标尺。那么，期望通过这次的工艺设计能帮助我们生疏到自己学习上 的缺乏与缺陷，这对我们以后有很大的好处。我期望我能在这次的设计中提升自己，加强团 队的合作力量、加强分析、解决问题的力量。设计4一、零件的工艺分析及生产类型确实定1. 零件的用途座体主要用于支撑作用。2. 零件的技术要求1. 铸件应经时效处理，消退内应力2. 未注铸造圆角R23. 零件的工艺分析通过对该零件图的重绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的外表均需切削加工，各外表的加工精度和外表粗糙度都不难获得。以下是 座体需要加工的外表以及加工外表之间的位置要求：（1） 座体的上下外表和三周的侧面以及台阶的外表并且要保证上下外表之间距离为 65，地面到台阶的外表距离为 18。对地面的外表粗糙度要求为 12.5，对顶面粗糙度要求为6.3（2） 钻 18、 22 的孔、扩 13、 18、 22 的孔，并且 18 孔的精度要保持在 00.043H9之间，扩孔 13 的外表粗糙度为 6.3（3） 41 圆柱面需要加工，在四爪卡盘上用平衡块对工件进展平衡后夹紧，车圆柱面，包括倒角和圆角。（4） 两个螺纹孔需要加工，M6 和M20-1.5，钻孔刀可查表确定为 5.0 和 18.5 的刀具， 6 和 20 的丝锥由于该零件没有很难加工的孔，而且对精度要求不是很高，所以承受一般的加工方法和常用的机床，精度都能保证。4. 零件的生产类型依据零件的生产纲领：属中批量生产二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1. 选择毛坯该零件材料为灰铸铁HT200，零件构造比较简洁，生产类型为中批生产，故承受铸造。零件外形并不简单，因此毛坯外形可以与零件的外形尽量接近，内孔铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再打算。2. 确定机械加工余量依据铸件质量、零件外表粗糙度、外形简单程度，外圆、孔、圆角等都可以通过查铸造表格获得加工余量。最终确定为3. 确定毛坯尺寸毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可4. 设计毛坯:见下页图三、选择加工方法，制定工艺路线1. 定位基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工外表时，应以这些不加工外表作粗基准；假设零件有假设干不加工外表时，则应以与加工外表要求相对位置精度高的不加工外表作粗基准。现以零件的侧面和上外表为主要的定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确便利，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以下外表精基准。2. 零件外表加工方法的选择（1） 底面未注公差尺寸，外表粗糙度为Ra12.5，所以只需粗铣（2） 侧面未注公差等级，未注外表粗糙度，粗铣即可。（3） 平台未注公差尺寸，未注外表粗糙度，粗铣即可。（4） 41 的外圆及端面未注公差尺寸，未注外表粗糙度，依据GB 1800-79 规定起公差等级按IT13，粗车即可。（5） 13 和 18、 22 的孔未注公差尺寸，依据 GB 1800-79 规定起公差等级按IT13， 外表粗糙度为Ra6.3，钻孔之后再扩孔即可（6） M6未注公差尺寸，未注外表粗糙度，依据 GB 1800-79 规定起公差等级按IT13， 粗糙度为 12.5，先钻孔然后用攻丝刀攻螺纹（7） M20-1.5 的螺纹未注公差尺寸，未注外表粗糙度，依据GB 1800-79 规定起公差等级按IT13，粗糙度为 12.5，先钻孔然后用攻丝刀攻螺纹3. 制定工艺路线方案一：工序 1：铸造毛坯工序 2：时效处理去应力工序 3：检验，确认无缩孔、砂眼工序 4：铣座体底面工序 5：铣座体侧面，保证两侧面距离 56工序 6：铣距离座体底面 18mm 的平台工序 7：车41mm 的外圆，倒角C1，倒圆角R2工序 8：将工件夹紧，将深度为9mm 直径为 22mm 的孔钻到 20mm，然后再将18的孔钻至16mm工序 9：将钻好的20 的孔扩大至22，16 的孔扩大至18.，将原先的缺乏13mm的孔也扩孔至13mm工序 10：以上端面为基准，用 5.0mm 的钻头钻中心距离上端面 11mm 直径为 5.0mm的孔, 将 5.0mm 的孔攻丝为 M6-6H 的螺纹孔工序 11：以底端面为基准，用 18.5mm 的钻头钻 18.5mm 的孔，将 18.5mm 的孔攻丝成 20mm 的螺纹孔工序 12：将工件外表全部的毛刺去掉工序 13：检验方案二：工序 1：铸造毛坯工序 2：时效处理去应力工序 3：检验，确认无缩孔、砂眼工序 4：铣座体底面工序 5：铣座体侧面，保证两侧面距离 56工序 6：铣距离座体底面 18mm 的平台工序 7：将工件夹紧，将深度为9mm 直径为 22mm 的孔钻到 20mm，然后再将18的钻至16mm工序 8：将钻好的20 的孔扩大至22，16 的孔扩大至18.，将原先的缺乏13mm的也扩孔至13mm工序 9：车41mm 的外圆，倒角C1，倒圆角R2工序 10：以上端面为基准，用 5.0mm 的钻头钻中心距离上端面 11mm 直径为5.0mm的孔, 将 5.0mm 的孔攻丝为 M6-6H 的螺纹孔工序 11：以底端面为基准，用 18.5mm 的钻头钻 18.5mm 的孔，将 18.5mm 的孔攻丝成 20mm 的螺纹孔工序 12：将工件外表全部的毛刺去掉工序 13：检验我们通过对方案一和方案二的分析比较。依据零件图上的技术要求，精度等级、外表粗 糙度、零件的生产量，方案一的加工场所相对集中，虽然方案二加工精度相对较高，但是加工车间相对较分散，所花的工时更多，不利于加工效率，所以我们选择方案一。四、工序设计工艺装备1. 选择加工设备与工艺装备工序号工序名称设备夹具刀具量具4铣XK5032专用夹具铣刀游标卡尺5铣XK5032台虎钳铣刀游标卡尺6铣XK5032台虎钳铣刀游标卡尺7车CA6140四爪卡盘外圆车刀游标卡尺8钻Z5140台虎钳钻头游标卡尺9扩孔Z5140台虎钳扩孔刀游标卡尺，内径千分尺10钻、攻丝Z5140台虎钳钻头、丝锥游标卡尺，塞规11钻、攻丝Z5140台虎钳钻头、丝锥游标卡尺，塞规12去毛刺台虎钳锉刀2. 确定工序尺寸由表可查得， 18mm 的扩孔余量 Z 扩=1.5mm；钻孔 Z 钻=16.5mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，扩孔：IT9 钻：IT10；依据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为：扩孔：0.043mm;钻：0.070mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：钻孔： 16.5 +0.070mm 扩孔： 18 +0.043mm。同理可查得 22 的参00数钻孔： 20 +0.070mm 扩孔： 22 +0.043mm00五、确定切削用量及根本时间1. 切削用量的计算1钻 18、 22 的孔和孔的切削用量钻孔工步( 18)（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量ap=3mm（2） 进给量确实定查表选取该工步的每转进给量 f=0.8mm/r（3） 切削速度的计算 查表取切削速度v=18m/min由公式n=1000v/3.14d 得n=1000*18/(3.14*18)=318.4r/min参照表所列 Z5140 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=320r/min。再将此转速带入公式可求该工步的实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14*320*320/1000=18.08m/min钻孔工步( 22)（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量ap=3mm（2） 进给量确实定查表，选取该工步的每转进给量 f=0.8mm/r（3） 切削速度的计算 查表，取切削速度v=20m/min由公式n=1000v/3.14dn=1000*20/3.14*22=289.5r/min参照表所列 Z5140 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=300r/min。再将此转速带入公式可求该工步的实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14*300*22/1000=20.72m/min扩孔工步 18（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量a =3mmp（2） 进给量确实定查表，选取该工步的每转进给量 f=0.8mm/r（3） 切削速度的计算 查表，取切削速度v=18m/min。由公式n=1000v/3.14d n=1000*18/(3.14*18)=318.4r/min.参照表所列 Z5140 型立式钻床的主轴转速， 取转速n=320r/min。再将此转速带入公式可求该工步的实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14*320*18/1000=18.08m/min扩孔工步 22（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量a =3mmp（2） 进给量确实定查表，选取该工步的每转进给量 f=0.8mm/r（3） 切削速度的计算 查表，取切削速度v=20m/min。由公式n=1000v/3.14dn=1000*20/3.14*22=289.5r/min参照表所列 Z5140 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=300r/min。再将此转速带入公式可求该工步的实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14*300*22/1000=20.72m/min 5.0 钻孔工步（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量a =3mm。p（2） 进给量确实定由表 2-2-8 高速钢钻头钻孔的进给量，选取该工步的每转进给量f=0.3mm/r。（3） 切削速度的计算 由表 2-2-10 高速钢钻头在碳钢和灰铸铁上钻孔的切削速度取切削速度 v=15m/min由公式n=1000v/3.14dn=1000*15/3.14*5=955r/min参照立式钻床的主轴转速表，取转速n=955r/min。再将此转速带入公式可求该工步实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14nd/1000=14.99m/minM6-6H 螺纹的攻丝将上面钻好的孔，承受 6 的攻丝刀具进展攻丝。 18.5 钻孔工步（1） 被吃刀量确实定 选被吃刀量a =3mm。p（2） 进给量确实定由表 2-2-8 高速钢钻头钻孔的进给量，选取该工步的每转进给量f=0.8mm/r。（3） 切削速度的计算 由表 2-2-10 高速钢钻头在碳钢和灰铸铁上钻孔的切削速度取切削速度 v=18m/min。由公式n=1000v/3.14dn=1000*18/3.14*18.5=309.9r/min参照立式钻床的主轴转速表，取转速n=320r/min。再将此转速带入公式可求该工步实际钻削速度v=3.14nd/1000v=3.14nd/1000=18.88m/min.M20-1.5-6H 螺纹的攻丝将上面钻好的孔，承受 20 的攻丝刀具进展攻丝。2. 根本时间 tm 的计算（1） 铣面工时 t =L 总/f,由工序卡中的数据L 总=720mm，f=0.2r/min、n=1200 r/min，故根本工时t=720/(0.2*1200)min=3min 同理可得侧面工时t=0.7min,铣台面工时t 近似和底面一样t=3min（2） 车工工时 L 总=100mm，f=0.3 r/min，n=750 r/min。由公式t=L 总/(f*n)t=100/(750*0.3)=0.5min（3） 钻孔工时 依据工序表数据可计算 5.0t1、 18t2、 18.5t3、 22t4。t1=11.5*3/(0.3*955)=0.05mint2=65/0.3*320=0.7min t3=12*3/(0.3*320)=0.375mint4=9*2/(0.3*300)=0.2min（4） 扩孔工时 依据工序表数据可计算 13、 18、 22。由于钻孔扩孔参数相像，故时间也可近似相等，同上。注：以上计算均不包含装夹时间（5） 攻丝由于是手工攻丝，每个工件估量花费时间五分钟