方刀架课程设计.docx

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1、机械制造技术课程设计指导书机械制造技术课程设计设计题目：方刀架课程设计说明书专业：机电工程系班级：10 数控 1 班设计者：周佛全指导教师：机械制造技术课程设计指导书课程编号实施地点课程名称8B206 电脑室机械制造技术课程设计班级数控 1 班周数2人数46起止时间2023.12.1912.30形式集中 分散指导教师于剑锋，张海鹰12.1912.1912.2012.21课程设计12.2212.23进度安排12.2612.2612.2812.2912.30上午指导教师布置课程设计任务。明确设计任务，阅读设计任务书和指导书，收集、借阅有关资料、手册。下午对零件进展工艺分析，画出零件图；确定毛坯的制

2、造方式，绘制毛坯简图。制定机械加工工艺路线，填写工艺过程卡。选择定位基准。选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。 填写工序卡。确定夹具设计方案，选择定位元件，选择夹紧方案。绘制夹具装配图。绘制夹具零件图。整理设计说明书。辩论、评定成绩。具体设计方法、步骤见机械制造技术课程设计指导书自编和教材机械制造技术课程设计指导刘长青编。另外主要参考书目： 1机床专用夹具图册2. 机械制造装备设计3. 机械制造工艺设计简明手册 4机床夹具设计手册5. 有用机械加工手册6. 有用机械加工工艺手册7. 切削用量手册一、设计题目与要求某个 零件的机械加工工艺规程及夹具设计。年产

3、量为 5000 件大批生产，零件由指导教师指定。零件参考图附后二、设计内容 1抄画零件图，对零件进展工艺分析；课程2确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；设计3制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡； 4对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与内容公差，确定切削用量，根本工时，填写机械加工工序卡； 5对指定的某工序进展机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6. 对夹具的组成零件设计零件图；7. 编写设计说明书。设计工作要求提交：1. 零件图1 张A3 或 A42. 毛坯图1 张A3 或 A4刀具架机械加工工艺规程及工艺装备设计:序言大二第一学期我们进展了机

4、械制造技术课程的学习，并且在大一第一学期进展过金工实习。为了稳固所学学问，在我们进展之后其他各专业课程的进展一次深入的综合性的总复习,也是作为一次理论联系实际的训练，我们进展了本次课程设计。通过这次课程设计，对自己将来将从事的工作进展了一次适应性训练，从中熬炼了自己分析问题、解决问题的力量，同时，在课程设计过程中，我们通过认真查阅资料，切实地熬炼了我们自我学习的力量。另外，在设计过程中，经过教师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺当完成了本次设计任务。由于力量所限，设计尚有很多缺乏之处，恳请各位教师赐予批判指正。一、零件的分析(一)零件的作用方刀架是作用是通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车

5、刀固定，夹紧、转换， 为车工供给便利，同时也节约了大量的关心时间，大大提高了生产效率 .方刀架的主要功用就是通过装在刀架上的其它零件夹紧刀具，换刀时，在手柄转动下，带动方刀架回转， 以到达换刀的目的。(二)零件的工艺分析 本零件从零件图可知：1） 该零件为车床用方刀架，中间周圈槽用于装夹车刀，其 C 面直接与车刀接触，所以要求有肯定的硬度，因此外表淬火 4045HRC。2） 该零件左端面与车床拖板面结合，并可以转动，15 +0.019 mm 孔用于刀架定位时使0用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。 3该零件为锻件，在设选定毛胚时锻件尺寸为 135mm135mm82mm，依据基

6、准重合和屡次加工的原则选择右端面和36 +0.03 mm 孔定位，保证加工基准的统一，从而保证了工0求。7） 零件左端面是需要加工的面，以右端面为粗基准进展粗铣和精铣即可到达要求。反过来，用已加工平面定位，四爪单动卡盘装夹工件，铣左端面，保证厚度尺寸 73 0mm-0.12留 1mm 余量。8） 以36 +0.03 mm 孔及右端面定位，装夹工件，铣 135mm135mm 至尺寸 126mm126mm0留加工余量 1mm。9） 以36 +0.03 m 孔及右端面定位，装夹工件，铣四侧面槽，保证距右端面 24.5mm，0距左端面 19mm留加工余量大平面 0.5mm，槽面0.5mm，保证75 0

7、-0.4mm75 0-0.4mm 及 R3mm。10） 以36 +0.03 mm 孔及右端面定位重装夹工件，精铣 C 面，保证尺寸距左端面018.5mm。11） 以36 +0.03 mm 孔及右端面定位，装夹工件，倒八条边角 145。012C 外表淬火 4045HRC。13） 以36 +0.03 mm 孔及右端面定位，装夹工件，铣25mm 至图样尺寸，车环槽尺寸0至103mm67mm2.5mm因端面有 0.5mm 余量，倒角 145。14） 以25 +0.023 mm 孔及左端面定位，装夹工件，铣右端面保证尺寸 39 0mm。0-0.315） 以25 +0.023 mm 孔及左端面定位，装夹工

8、件，粗、精铣四侧面，保证 125 0mm125 0-0.60mm，并要对 B 基准对称，四周要相互垂直。-0.616） 以右端面定位，装夹工作，铣左端面，保证尺寸 72 0-0.2mm 和尺寸 18mm。17） 以36 +0.03 mm 孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻8M12-6H 螺纹底孔010.2mm，攻螺纹 M12。18） 以25 +0.023 mm 孔及左端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻、扩、铰 415 +0.019 mm00孔。19） 36 +0.03 mm 孔及右端面定位，一侧面定向，装夹工件，钻底孔9mm，扩、铰至010 +0.03 mm，其入口深 18mm 处，扩至

9、10.2mm，攻螺纹 M12-6H.20) 按图样检查各部尺寸及精度。二、确定毛坯1、确定毛坯种类：该零件时属于箱壳类零件，构造比较简洁规章，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面机械制造技术课程设计指导书2、确定铸件加工余量及外形：查机械制造技术课程设计指导第16页表3-2，选用加工余量为MA-H 级，并查表3-3 确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简 图3、绘制铸件毛坯图说 明加 工面代号根本尺寸加工余量等级加工余量D1f 36H18x2D2D3f 25f 12HH12.5x26x2D4f 10H5x2D5f 15H7.5x2D6f 15H7.5x2T1

10、125x125H5T275x75H5T330x25H5T4125x72H5孔降一级双侧加工孔降一级双侧加工孔降一级双侧加工孔降一级双侧加工孔降一级双侧加工孔降一级双侧加工双面加工四侧加工双侧加工四侧加工机械制造技术课程设计指导书(一) 选择定位基准：基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一，基面的选择正确，可以使加工质量得到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，会使零件大批量报废，使用无法进展，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于零件加工来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以粗加工外表为粗基准，零件右端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，依据基准重合和屡

11、次加工的原则选择右端面定位，保证加工基准的统一，从而保证了工件的加工精度。此面将作为粗基准正好符合要求。二制定工艺路线该零件时属于箱壳类零件，构造比较简洁规章，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、外表粗糙度要求比较高。因此方刀架的加工工艺为锻造 -粗铣-热处理-精铣-磨削-刮研-车-钳-热处理-检验-入库。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产本钱尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1. 粗铣上、下端面，以 T4 面为粗基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；2. 精铣上、下端面，以 T4 面为基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；3. 36mm

12、孔、定位、加工，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具；4. 36mm 孔预钻孔加工，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具；5. 36mm 孔铰孔加工，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具6. 镗37mm 孔，以 D1 为定位基准，承受 T68 卧式镗床加专用夹具；7. 粗铣左，右端面，以 T1 面为定位基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；8. 精铣左，右端面，以 T1 面为定位基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；9. 25mm 孔预钻孔加工，以 D1 为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具10

13、. 25mm 孔绞孔加工，以 D1 为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具11. 下端面环形型腔粗加工，以 T1 面为定位基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；17. 左端面环形槽粗加工，以 T1 面为定位基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；18. 左端面环形槽精加工，以 T1 面为定位基准，承受 XA5032 立式铣床加专用夹具；19. 15 孔定位孔加工孔加工，以 D1 和零件中线为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具20. 15 孔扩孔加工，以 D1 和零件中线为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具21. 15 孔铰孔加工，以 D1 和零件

14、中线为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具22. M12-6H 和10 螺纹孔定位孔加工，以T1 面为定位基准，承受Z3040 立式钻床加专用夹具23. 螺纹孔预钻孔加工，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具24. 螺纹孔通孔加工，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具25. 铣螺纹，以 T1 面为定位基准，承受 Z3040 立式钻床加专用夹具26. 磨端面、侧面27去毛刺； 28.终检。三机械加工余量、工序尺寸及公差确实定1、圆柱外表工序尺寸：加工外表加工内容加工余量精度等级工序尺寸外表粗糙度36IT8D1钻34IT11f34+0.11

15、00f 35.8+0.0840f 35.94+0.033012.5扩1.8IT106.3粗铰0.14IT83.2前面依据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各外表的各个加工工序的加工余量如下：M12-6H钻10IT1110D4)攻牙M12-6H15IT7钻13IT11f 13+0.11012.50D5扩IT10f 14.8+0.0846.30粗铰IT8f 14.94+0.0333.20精铰2、平面工序尺寸：IT7f 15+0.01901.6工序号工序内容加工根本经济工序尺寸余量尺寸精度偏差铸件5CT12 2.501粗铣上、下端面4731207粗铣左、右端面41261211下端面环形型腔

16、粗加工1.51.51217左端面环形槽粗加工431x261202粗铣上、下端面17280-0.1208粗铣左、右端面112580-0.6012下端面环形型腔粗加工0.52818左端面环形槽粗加工130x2580-0.40查阅参考书机械制造技术课程设计指导表3-2，表3-3，表3-4，确定铸件的加工余量等级和公差，查表4-3，表4-4，表4-5，表4-24确定个加工工序的经济精度，外表粗糙径d =16mm。02. 切削用量1） 确定切削深度ap由于余量较小，应选择ap2） 确定每齿进给量fz=2mm，分二次走刀即可完成。由于本工序为粗加工，尺寸精度和外表质量可不考虑，从而可承受不对称端铣，以提高

17、进给量提高加工效率。使用高速钢镶齿三面刃铣刀加工，机床功率为7.5kw据机械制造技术课程设计指导表5-121时： f=0.140.24mm/z，故z选择： fz=0.19mm/z。3） 确定切削速度vc依据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为:v =1536m/min ,选择vcc=25m/min。4） 确定机床的主轴转速n和和每分钟进给量f:=1000vncd0= 1000 25 r / min500r / min16f = fzn z=0.1950012=1140mm/min查机械制造技术课程设计指导表5-8，查的相近较小的机床转速n=475r/min, 纵向进给f=950

18、mm/min。5） 计算根本工时C d00.03125查机械制造技术课程设计指导书表5-144，则有：l= 0.5d -1+ 3 = 0.5 125 -+ 3 65mm其中C0= (0.03 0.05)dl= 3 52l + l+ l176 + 65 + 4T=13 = 0.52 minjf475选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d =34mm。02.选择切削用量1确定进给量f按加工要求确定进给量：查指导书的表5-113，取 f = 0.02 d=0.0234=0.680mm/ r，依据Z3040钻床见表5-3，实际的进给量为f =0.63 mm/ r 。由于是通孔加工，为避开马上钻穿时钻头折断，故

19、应在马上钻穿时停顿自动进给而改为手动进给。(2确定切削速度v按表5-113，取v =20 m/ min。cc(3确定切削速度v依据表5-3，按cn = 1000vcd0= 1000 20 r / min187.3r / min 34机床的实际转速取n=160r/min,实际切削速度vc=20 m/ min。3、计算根本时间T被加工孔长度l=39mmjy = d0 cotj + (1 2)mm 2切入量= 34 cot 60 + (1 2)mm 2= (9.5 10.5)mm式中， d0为钻头直径mm，j 为钻头的半顶角，常为60。取 y = 10mm ，切出D = 4mm 。T= l + y

20、+ D = 34 + 10 + 4= 0.276 min4、扩孔至f 35.8jnf272 0.63方法同上，背吃刀量a= 0.9mm ，查表5-114，初选扩孔进给量为：f =0.3mm/r ，p切削速度vc= 20m / min ，n = 1000 vc d= 1000 20 r / min 178 r / min 35 .8再查表5-3，选取f0n=160r/min， v= 20m / min 。=0.63mm/r，8. 镗37mm 孔，以 D1 为定位基准； 机床：T68卧式镗床单边余量 z = 0.5mm，a= 0.5mm ，由机械制造技术课程设计指导表5-118查得p取 f = 0

21、.5mm / r , v= 20m / min ,由此查表5-6， f = 0.52mm / r，n = 125r / mincn = 1000 vc= 1000 20 r / min 172 r / min d 370计算工时： T= L =12 + 4 2= 0.12 minjnf172 0.529. M12-6H 螺纹孔定位孔加工，以 D1 和零件中线为定位基准，1、钻螺纹底孔10机床：Z3040立式钻床刀具：高速钢麻花钻(1确定进给量f：查表5-113，取 f = 0.02 d=0.0210=0.2 mm/ r，依据Z3040钻床0见表5-3，实际的进给量为f =0.63 mm/ r，

22、按表5-113，取v =20 m/ minc(2确定切削速度vcn =1000vcd0= 1000 20 r / min636.9r / min10查表5-3，取n =630r/min，因此，实际vc= 15m / min 。计算切削根本工时： T= l + y + D =6 + 4= 0.16 min2、攻螺纹M12-6Hjnf630 0.1机床：Z3040立式钻床 刀具：丝锥M12，P=1mm切削用量选为： v = 0.1m/ s = 6m/min，机床主轴转速为：cn = 63r /min，查表5-3选取： n = 63r /min，则v = 5.1m/min；c机动时，l = 6 +

23、4 = 10mm，计算切削根本工时：T= l + y + D = 6 + 4= 0.16 minjnf63111.M12-6HT12） 确定每齿进给量 fz由于本工序为精加工，须考虑尺寸精度和外表质量，据机械制造技术课程设计指导表5-121： fz=0.51mm/z，应选取 fz=0.5mm/z。3） 确定切削速度vc依据机械制造技术课程设计指导表5-124，查得切削速度为: vc=60120m/min ,选择vc=120m/min。4） 确定机床的主轴转速n和和每分钟进给量f:cn = 1000vd0= 1000120 r / min3184r / min12查机械制造技术课程设计指导表5-

24、8，查的相近较小的机床转速n=1500r/min。因此f= fzn z=0.5150012=9000mm/min, 取f =1180mm/min。计算切削根本工时：L = l + y +D=176+1 25 = 301mm，其中y +D=d0= 12mm因此： T= 2 L = 176 + 125 = 0.62 minjf118013. 精铣左，右端面，以 T1 面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程同工序 12。14. 下端环形型腔精加工，以 T1 面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程同工序 12。15.左端面环形槽精加工，以 T1 面为定位基准。切削用量和时间定额及其计算过程

25、同工序 12。16. 磨端面、侧面机械制造技术课程设计指导书机械加工工序卡片产品型号产品名称车间 机加工毛 坯 种 类零件图号零件名称工序号1毛坯外形尺寸方刀架共工序名称粗铣六面和压刀槽每毛坯可制件数页 第页材 料 牌 号45#每 台 件 数铸造设备名称135*135*82设备型号1设备编号1同时加工件数铣床Z3040夹具编号夹具名称切削液乳浊液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动关心1粗铣上下端面，135135x82，以T4 面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440.52

26、min2粗铣左右端面，135135x82，以T1 面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440.52min3粗铣压刀槽，135135x82，以T1 面为基准高速钢镶齿三面刃铣刀475252440.52min设 计日 期校 对日期审 核日期标准化日期会 签日期标记 处数 更改文件号 签字 日 期标记 处数 更改文件号 签字 日期13机械加工工序卡片产品型号产品名称车间零件图号零件名称工序号方刀架共工序名称页 第页材 料 牌号机加工1钻孔，镗孔，切内槽，倒角45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件数铸造135*135*8211设备名称铣床夹具编号工位器具编号设备型号Z3040夹具

27、名称工位器具名称设备编号同时加工件数切削液乳浊液工序工时 (分)准终单件工步号4567工步内容工艺装备钻25mm 孔至23mm 粗镗36mm 孔，孔深 39mm半精镗36mm 孔切内槽 37mm*3mm 精镗36mm 孔孔口倒角 1*45主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时 机动关心设 计日 期校 对日期审 核日期标准化日期会 签日期标记 处数 更改文件号 签字 日 期标记 处数 更改文件号 签字 日期1415机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量铣四方，铣压刀槽，倒角方刀架材料工序号零件号毛坯安装工步安装及工步说明刀具量具牌号45#钢名称车床走刀长

28、度走刀次数mm硬度型式重量HBS207241模锻件设备夹具关心工具型号fzVf主轴转速切削速度根本工时mm/zmm/minr/minm/minminC620-1切削深度mm铣四方，125高速110.6 mm齿三129120.086037.526.54.740125钢镶0，去毛刺，面刃0.6 mmRa=6.3m铣刀125120.086037.526.54.7412510.20.053756004241.87125110.051500201.16铣四侧压刀2 1槽，保证尺寸同上3 1精铣 C 面同上高速钢直4 1倒角 145o柄立铣刀16量走刀长刀切削深进给量主轴转切削速具度mm次数度mmmm/r

29、速r/s度m/s23 高速钢锥75111.50.418313.221.74柄标准麻花钻陶瓷镗刀3916.350.412001320.12YT15 镗刀3910.10.1884.21000.52偏头端面车刀1110.412001360.006YT30 镗刀361360.1884.21机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量钻孔，镗孔，切内槽，倒角方刀架工序号零件号材料毛坯牌号硬度HBS207241型式重量45#模锻件钢设备夹具关心工具名称型号车床C620-1走安 工装 步安装及工步说明刀具根本工时s钻25mm2 孔至23mm粗 镗 3 36mm 孔，孔深 39mm半精镗4 36mm 孔切内槽5

30、37mm*3mm精镗6 36mm 孔孔口倒角71*4517机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量铣端面，铣环形槽，镗孔方刀架工序号零件号材料毛坯牌号硬度45#钢HBS207241型式模锻件夹具重量设备关心工具名称型号车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min根本工时min半精铣25+0.0233精镗25+0.023 孔0YT30镗刀3310.10.11271003.24倒角1.511050.43051200.54110孔端面625110.52370145.30.362铣环型槽18120.160.48mm/s

31、机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量钻、铰、扩孔，攻螺纹方刀架工序号零件号材料毛坯牌号硬度型式重量1845#钢名称车床HBS207241模锻件设备夹具关心工具型号C620-1mmmm/rr/minm/minmin917.50.1754525.30.96安装工步安装及工步说明刀具量具14.8走刀长度走刀次数切削深度mm进给量主轴转速切削速度根本工时钻 4-15+0.01001孔1铰 4-15+0.01002孔钻 8 个 M12-6H1孔至10.12扩 8 个 M12-6H2孔攻 M12-6H 孔螺3纹高速钢锥柄麻花钻锥柄机用铰刀(高速钢)10.1 高速钢锥柄麻花钻11高速钢锥柄扩花钻M12高

32、速钢机用丝锥9 高910.10.41406.60.2431钻10+0.03 孔0铰10+0.03 孔至0210速钢锥柄麻花钻24160.13680223.442410.90.361956.73.442411.751954.70.744.5150.13960270.4644.510.10.419561.09锥柄机用铰刀(高速钢)193攻 M12-6H 孔螺纹M12高速钢机用丝锥44.511.751957.40.15机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量热处理方刀架工序号零件号8材料毛坯牌号45#钢硬度HBS207241设备型号C620-1型式模锻件夹具重量7kg关心工具名称车床安装工步安装及工

33、步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mmfzVfmm/z mm/min主轴转速r/min切削速度根本工时m/minmin热处理，C 外表淬火HRC4050机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量磨端面、侧面方刀架工序号零件号材料毛坯牌号硬度45#钢HBS207241设备型式模锻件夹具重量关心工具名称型号20车床C620-1安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mmfafr主轴转速r/min切削速度m/min根本工时min/d.str11磨36 端面,保证 390-0.3,Ra0.8 12510.420 /d.str0.015/d.str150027.54.621磨25

34、+0.023 端0面,保证 720-0.12, Ra0.8 12510.420 /d.str0.015150027.54.631磨四个侧面, Ra0.8 12510.4150027.53.08机械加工工序卡片工序名称零件名称零件重量终检方刀架工序号零件号11材料毛坯牌号硬度45#钢HBS207241设备型式模锻件夹具重量7kg关心工具名称车床型号C620-121安装安 工装 步及工步说明按图纸要求检查刀具量具根本工时min走走刀长刀切削深fzVf主轴转速切削速度度mm次度mmmm/zmm/minr/minm/min数22零件号零件名称牛头刨床推动架机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片设备夹具刀具量具工序号123工 序名名 称型 号名称称备料模锻热处理，正火