機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計推動架零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及專用夾具設(shè)計

《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計推動架零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及專用夾具設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計推動架零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及專用夾具設(shè)計（22頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專業(yè)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目:“推動架零件”機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及 “鉆φ16mm孔”專用夾具設(shè)計 班 級： 09機械2班 姓 名： 學(xué) 號： 0936210056 指導(dǎo)教師： 臺州學(xué)院機械工程學(xué)院 2012年 9 月 8 日 專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書 題目: “推動架零件”機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及 “銑φ32mm端面”專用夾具設(shè)計 加工件

2、圖紙：（見附頁） 生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn)量件，批量生產(chǎn) 設(shè)計要求： 1、工件毛坯圖 1張 2、機械加工工藝過程卡 1套 3、機械加工工序卡 1套 4、夾具裝配圖 1張 5、夾具零件圖 若干 張 7、課程設(shè)計說明書 1份 目 錄 前言 1、 工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.1推動架的技術(shù)要求 推動架的技術(shù)要求見表1.1 表

3、1.1 推動架技術(shù)要求 加工表面 偏差 mm 公差及精度等級 粗糙度 Ra m 形位公差/mm φ27的端面 IT13 12.5 0.1 A φ16的孔 +0.029 0 IT6-IT9 3.2 φ50的外圓端面 IT7-IT9 6.3 φ32的孔 +0.027 0 IT7-IT8 6.3 φ35的兩端面 IT13 25 φ16的孔 +0.029 0 IT6-IT9 3.2 1.2推動架工藝分析 分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性，減震

4、性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。刨床推動架具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，φ32+0.027 0、φ16+0.019 0孔的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。 2.以φ16mm孔為加工表面 這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂

5、直度公差為0.10； 2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機床上加工。 二、加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 推動架是一個結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同時要求強度要高，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵材料HT200，鑄鐵材料是最常見的材料，其優(yōu)點是：容易成型，切削性能好，價格低廉

6、，且吸振性好。為了得到較好的強度和表面硬度，可在加工過程中進行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時為了消除內(nèi)應(yīng)力對工件的影響，可進行適當(dāng)?shù)娜斯r效處理（如果需要的話）。 由于零件的結(jié)構(gòu)簡單，用鍛件是不太可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖，做出鑄模，進行鑄造，結(jié)合零件和經(jīng)濟的考慮，最好用砂型鑄造的方法。 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 (1) 粗基準(zhǔn)的選擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨

7、床推動架以外圓φ50mm作為粗基準(zhǔn)。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 2.3 工藝路線擬定及工藝方案分析 (1) 零件表面加工方法的選擇 根據(jù)推動架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3.1： 表3.1 推動架各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案

8、備注 φ27的端面 IT13 12.5 粗銑 表1.4-8 φ16的孔 IT6-IT9 3.2 鉆-擴-鉸- 表1.4-7 φ50的外圓端面 IT7-IT9 6.3 粗銑-精銑 表1.4-8 φ32的孔 IT7-IT8 6.3 鉆-擴-鉸 表1.4-7 φ35的兩端面 IT13 25 粗銑 表1.4-8 φ16的孔 IT6-IT9 3.2 鉆-擴-鉸 表1.4-7 φ6的孔 IT11-IT12 25 鉆 表1.4-7 φ8螺紋孔 （公差帶5H-7H） 6.3 鉆螺紋 表1.4-14 寬6mm的槽 IT11-IT

9、13 12.5 粗銑 表1.4-8 拉溝槽R3 25 拉 (2) 工藝方案分析與制定 零件的工藝路線的制定要考慮的因素很多，為了制定出更好的工藝路線需要先擬定出多種工藝路線，將這幾種路線進行比較，從中找出較好的一種，結(jié)合該零件的各因素現(xiàn)擬制以下兩種工藝方案進行比較： 方案一： 工序1 以φ50mm左端面和軸線為精基準(zhǔn)，粗銑φ50mm和φ35mm右端面。 工序2 以φ50mm右端面和軸線為精基準(zhǔn)，粗銑φ50mm和φ35mm在同一水平面的左端面。 工序3 以φ50mm右端面和軸線為精基準(zhǔn)，銑φ27mm的端面 工藝4 以φ50mm左端面為粗基準(zhǔn)

10、，擴鉸φ32mm的孔 工序5 以φ50mm右端面和軸線為精基準(zhǔn)，鉆φ35上φ16mm的孔 工序6 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆φ10mm通孔，擴，精 鉸φ 16mm的孔和锪底面。 工序7 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆螺紋孔φ6mm，攻M8-6H。 工序8 半精鉸φ16mm孔，精鉸φ16mm，倒45角。 工

11、序9 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆φ6mm，锪120倒角。 工序10 半精鉸φ32mm端面 工序 11 精鉸φ32mm孔并倒45角。 工序12 去毛刺。 工序13 檢查。 方案二： 工序1以φ50mm右端面和軸線為粗基準(zhǔn)，銑φ50mm和φ35mm在同一水平面的左端面 工序2以φ50mm左端面為精基準(zhǔn)，銑φ50mm的右端面及φ35mm的右端面 工序3 以φ50mm右端面和軸線為精基準(zhǔn)，銑φ27mm的端面。 工藝4 以φ50mm右端面和軸線為精基準(zhǔn)，粗鏜，半精鏜φ32mm和鉆φ16mm的孔，倒角45。 工序5 以φ50mm右端面和φ32mm與φ1

12、6mm軸線為精基準(zhǔn)，銑深為9.5mm寬6mm的槽。 工序6 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆φ8.5mm通孔，擴φ15.85mm15.85的孔，锪φ16mm的孔和底面，鉸φ10mm的孔。 工序7 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆螺紋孔φ6mm，攻M8-6H。 工序8 半精鉸φ16mm孔。 工序9 以φ50mm右端面和φ32mm與φ16mm軸線為精基準(zhǔn)，鉆φ6mm，锪120倒角。 工序10 半精鉸φ32mm端面 工序 11 精鏜φ32mm孔 工序12 去毛刺。 工序13 檢查。 通過比較以上兩種方案，區(qū)別在于加工用的基準(zhǔn)不同，

13、方案一選擇左端面為粗基準(zhǔn)，中軸為精基準(zhǔn)，而方案二選擇右端面為粗基準(zhǔn)，左端面為精基準(zhǔn)，在加工時，從誤差大小的方面考慮，方案二誤差比方案一的誤差大，所以選擇方案一。 2.4 機械加工余量、 毛坯尺寸及工序尺寸的確定 (1) 確定機械加工余量 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-1可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～12級，取CT=10級。 查表1-9確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 φ27的端面 92 H 4.0 單側(cè)加工 φ50的外圓端面

14、 45 G 2.5 雙側(cè)加工 φ32的孔 φ32 H 3.0 雙側(cè)加工 φ35的兩端面 20 G 2.5 雙側(cè)加工 (2) 確定毛坯尺寸 由表1-11可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 尺寸公差 φ27的端面 92 4.0 96 3.2 φ50的外圓端面 45 5 50 2.8 φ32的孔 φ32 單側(cè)3.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 5 25 2.4 (3) 毛坯圖設(shè)計 見附圖一 2.5 工序設(shè)計 （1

15、） 選擇機床和工藝裝備（夾具和刀具） （1-a）選擇機床 工序1、工序2、工序3、工序4、工序6和工序11選用XA6132臥式銑床 工序5、工序7、工序8、工序9、工序10、工序12選用Z525立式鉆床 (1-b)、選擇夾具 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 (1-c)、選擇刀具： 1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為 d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。 2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。 3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角4

16、5，選用專用刀具。 4.鉆φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120，45度車刀。 5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機用絲錐。 (1-d)、選擇量具： 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關(guān)資料，選擇如下： 1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。 2.選擇加工孔量具 因為孔的加工精度介于IT7～I(xiàn)T9之間，可選

17、用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。 3.選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為：粗銑時均為IT14;半精銑時，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進行測量。 （2） 確定工序尺寸 1、面的加工（所有面） 根據(jù)加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》表2.3-21加工的長度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 2、孔的加工 1. φ32

18、mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=0.75mm 擴孔：φ31.75mm 2z=0.18mm 粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm 精鉸：φ32H7 2. φ16mm. 毛坯為實心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7

19、3. φ10、 φ16mm的孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ10mm 反拉孔：φ15mm 2z=0.85mm 擴孔：φ15.85mm 2z=0.10mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 4.鉆螺紋孔M8 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ7.8mm 2z=0.16mm 粗鉸：φ7.96mm 2z=0.04mm 精鉸：φ8H7

20、 5.鉆φ6mm孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ6H7 2.6 確定切削用量 （切削深度、切削速度、進給量） 工序1 第一工步為：粗銑φ50的右端面。選擇高速鋼細(xì)齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=2.3mm，銑削深度ap=50mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 據(jù)資料所知，銑

21、刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當(dāng)d0=63mm ，z=10，ae=2.3mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=15m/min,nt=74r/min,vft=130mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=1510.8=12m/min n= ntkn=7410.8=59.2r/min vf= vftkvf=13010.8=104mm/min 查XA6132

22、臥式銑床的技術(shù)資料取nc=60r/min, vfc=118mm/min 因此實際切削速度vc==3.146360/1000=11.9m/min 實際每齒進給量fzc==118/(6010)=0.2mm/z 4、校驗機床功率 根據(jù)XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.50.75=5.63kW 查表，當(dāng)fzc=0.2mm/z，ap=50mm，ae=2.3mm，vfc=118mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 二

23、、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ 查表，入切量及超切量y+△=16mm tm=0.6min 第二工步為：粗銑φ35孔的右端面。選擇高速鋼細(xì)齒圓柱銑刀，直徑d0=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度ae=2.5mm，銑削深度ap=35mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當(dāng)d0=50mm ，z=8，ae=2.5mm，ap=50mm，

24、fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=13m/min,nt=85r/min,vft=119mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=1310.8=10.4m/min n= ntkn=8510.8=68r/min vf= vftkvf=11910.8=95.2mm/min 查XA6132臥式銑床的技術(shù)資料取nc=75r/min, vfc=95mm/min 因此實際切削速度vc==3.145075/1000=11.8m/min 實際每齒進給量fzc==95/(

25、758)=0.16mm/z 4、校驗機床功率 根據(jù)XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.50.75=5.63kW 查表，當(dāng)fzc=0.16mm/z，ap=50mm，ae=2.5mm，vfc=95mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 二、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ l=35mm 查表，入切量及超切量y+△=14mm 計算得tm=0.5min 工序2 本工序為粗銑φ32、φ16孔的左端面。選擇高速鋼細(xì)

26、齒圓柱銑刀，直徑d0=63mm，齒數(shù)z=10。已知銑削寬度ae=2.3mm，銑削深度ap=50mm。故機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當(dāng)d0=63mm ，z=10，ae=2.3mm，ap=50mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=15m/min,nt=74r/min,vft=130mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf

27、=1 kav=kan=kavf=0.8 故vc=vctkv=1510.8=12m/min n= ntkn=7410.8=59.2r/min vf= vftkvf=13010.8=104mm/min 查XA6132臥式銑床的技術(shù)資料取nc=60r/min, vfc=118mm/min 因此實際切削速度vc==3.146360/1000=11.9m/min 實際每齒進給量fzc==118/(6010)=0.2mm/z 4、校驗機床功率 根據(jù)XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功

28、率為PcM=7.50.75=5.63kW 查表，當(dāng)fzc=0.2mm/z，ap=50mm，ae=2.3mm，vfc=118mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 二、基本時間 tm=L/vf L=l+y+△ l=102.5mm 查表，入切量及超切量y+△=16mm tm=1min 工序3 本工序為粗銑φ27的外端面。選擇高速鋼細(xì)齒圓柱銑刀，直徑d0=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度ae=2.5mm，銑削深度ap=27mm。故

29、機床選用XA6132臥式銑床。 1、確定每齒進給量fz 查表知fz=0.15～0.3mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z 2、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.7mm，耐用度為T=180min。 3、確定切削速度和每齒進給量 查表當(dāng)d0=50mm ，z=8，ae=2.5mm，ap=27mm，fz=0.2mm/z銑削HT200時vct=13m/min,nt=85r/min,vft=119mm/min 查表，各修正系數(shù)為kMv=kMn=kMvf=1 kav=kan=kavf=0.8 故

30、vc=vctkv=1310.8=10.4m/min n= ntkn=8510.8=68r/min vf= vftkvf=11910.8=95.2mm/min 查XA6132臥式銑床的技術(shù)資料取nc=75r/min, vfc=95mm/min 因此實際切削速度vc==3.145075/1000=11.8m/min 實際每齒進給量fzc==95/(758)=0.16mm/z 4、校驗機床功率 根據(jù)XA6132臥式銑床說明書，機床主軸的允許功率為PcM=7.50.75=5.63kW 查表，當(dāng)fzc=0.16mm/z，ap=27mm，ae=2.5mm，vf

31、c=95mm/min時，Pct=0.8kW 查資料知切削功率的修正系數(shù)kMPc=1 故實際切削功率為Pcc= Pct=0.8kW 由于Pcc＜PcM，因此所決定的切削用量可以采用。 二、基本時間 tm=L/vf 計算得tm=0.43min 工序4 本工序為擴φ32mm的孔。鉸刀選用φ32的高速鋼錐柄擴鉆，擴孔擴削用量。l/d=45/32，k1v=1.0。 1. 確定進給量f Fz=0.9-1.0mm/r Fz=fzk1v=0.9-1.0，按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.81。 根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力飛、Fma

32、x=8830N，，故f=0.81，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=45min。 2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=12,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1 故K=1.0 故V’=1211=12m/min N=1000v/∏d=119∑12.3532.