机械制造技术课程设计推动架课程设计

('机械制造技术课程设计推动架课程设计Preparedon22November2020课程设计说明书设计课题：推动架加工工艺及夹具设计学生姓名：学号：班级：机械指导教师：年月1.1.1推动架加工工艺及夹具设计的任务书内容：1.……………………………………………零件图1张2.……………………………………………毛坯图2张3.……………………机械加工工艺过程综合卡片3张4.………………………………………夹具装配图4张5.………………………………………夹具零件图5张6.…………………………………课程设计说明书6张原始资料：Q=4000台/年，n=1台，班级学号：机械姓名：指导老师：年月目录一零件分析————————————————1二零件工艺规程设计———————————————11————————————————确定零件生产类型12——————————选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图13—————————————选择加工方法制定加工工艺路线24—————————————————————工序设计45—————————————————确定切削用量基本时间6三夹具设计————————————————16四设计小结————————————————18五参考文献————————————————18附1机械加工工艺过程卡片附2机械加工工序卡片一、零件的分析（一）、零件的功用题目所给的零件是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。（零件图见附图1）由零件图可知，φ32mm、φ16mm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；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。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。二、零件工艺规程设计（一）、确定零件生产类型零件的生产纲领N=Qn（1+a+b）其中，产品的年产量Q=4000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台，零件备品率a=4%，零件的废品率b=1%。Q=4000×1×（1+4%+1%）=4200件/年从此结果可知，该零件为成批成产。（二）选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。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。2、确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-1可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～12级，取CT=10级。查表1-9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92H单侧加工φ50的外圆端面45G双侧加工φ32的孔φ32H双侧加工φ35的两端面20G双侧加工由表1-11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尺寸公差φ27的端面9296φ50的外圆端面45550φ32的孔φ32单侧φ26φ35的两端面205253、零件的毛坯图(详细见附图2)（三）选择加工方法，制定工艺路线1、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。2、粗基准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φ50mm作为粗基准。3、精基准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φ32mm的孔和φ16的孔作为精基准。4、零件表面加工方法的选择零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。（1）φ50mm的外圆两端面保证尺寸45mm，表面粗糙度粗铣（2）φ35mm的外圆两端面保证尺寸20mm————，表面粗糙度粗铣半精铣精铣（3）粗铣深宽6mm的槽。（4）粗车φ27mm的端面。（5）钻、扩、粗、精铰φ32mm的孔，倒角45°。（6）钻φ10mm的孔。（7）钻、扩、粗铰、精铰φ16mm孔，倒角45°。（8）钻、精铰螺纹孔φ6mm的孔，攻丝M8-6H。（9）钻、精铰φ6mm的孔，锪120°的倒角。（10）φ16mm的孔，采用先钻φ10的孔，然后反拉、扩、铰孔。（11）拉沟槽R3。5、制定工艺路线工序方案工序1铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准的两个端面工序2铣φ32mm孔的端面、铣φ16mm孔的端面工序3车φ27mm端面工序4铣深宽6mm的槽工序5钻、扩、铰φ32mm，倒角45°。工序6钻、扩、粗铰、精铰φ16mm,倒角45°。工序7钻φ10mm的通孔和反拉、扩、粗铰、精铰φ16mm孔，倒45°角；钻φ6mm的孔，锪120°的倒角；钻螺纹孔φ6mm的孔，攻丝M8-6H。工序8拉沟槽R3。工序9钳工去毛刺工序10终检工序11入库（四）工序设计1、选择加工设备与工艺装备（1）选择机床根据不同的工序选择机床工序1、2、4是粗铣、半精铣。各工序的工步数不多，选用X6132万能铣床。工序3选用CA6140。工序5、6、7选用用Z535立式钻床。工序8选用L6110卧式拉床。（2）选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。（3）选择刀具，根据不同的工序选择刀具1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。2.钻φ32mm的孔选用锥柄麻花钻。3.钻φ6mm锪120°的倒角和钻、半精铰φ16mm的孔。倒角45°，选用专用刀具。4.车φ27mm的端面，φ10mm孔和φ16mm钻孔。刀具：选择高速钢麻花钻，do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法，后角α0＝120°，45度车刀。5.钻螺纹孔φ6mm.攻丝M8-6H用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。6.拉沟槽R3选用专用拉刀。（4）选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1.选择加工面的量具用分度值为的游标长尺测量，以及读数值为测量范围100mm～125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7～IT9之间，可选用读数值测量范围50mm～125mm的内径千分尺即可。3.选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14;半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。故可选用读数值为测量范围0～150mm的游标卡尺进行测量。2、确定工序尺寸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《机械工艺手册》表加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为。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《机械工艺手册》表确定工序尺寸及余量。钻孔：φ31mm.2z=扩孔：φ2z=粗铰：φ2z=精铰：φ32H72.φ16mm.毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。查《机械工艺手册》表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：φ16H73.φ10、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《机械工艺手册》表确定工序尺寸及余量。钻孔：φ10mm反拉孔：φ15mm2z=扩孔：φ2z=粗铰：φ15.95mm2z=0.05mm精铰：φ16H84.钻螺纹孔M8毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。查《机械工艺手册》表确定工序尺寸及余量。钻孔：φ7.8mm2z=粗铰：φ2z=精铰：φ8H75.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《机械工艺手册》表确定工序尺寸及余量。钻孔：φ5.8mm2z=精铰：φ6H7（五）确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量aP、进给量f和切削速度v。确定顺序应该是aP、f，再确定v。工序1切削用量及基本时间的确定1切削用量本工序为铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准上的两个端面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm，齿数z=8。已知铣削宽度ae=，铣削深度aP=85mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每次进给量fZ根据《机械制造技术基础》，表5-144查得每齿进给量fz=～z，现取fz=z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，耐用度T=120min。（表5-149）3.确定切削速度和每齿进给量f¿zc¿¿¿根据《切削用量简明手册》所知，依据上述参数，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削：Vc=πd0nc1000Vc=3.14×60×2501000=47.1m/min实际进给量：f¿zc¿¿¿=vfcnczf¿zc¿¿¿=400250×8=0.20mm/z4.校验机床功率根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数kmpc=1，则Pcc=，Pct=kw，Pcm=Pcm=Pcm×PctPcm=×=6＞Pcc=可知机床功率能满足要求。2基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：tm=tm=2×(35+50+60)250×0.20÷8=辅助工时t=tm=工序2切削用量及基本时间的确定铣φ32mm孔的端面。1切削用量已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。已知铣削宽度ae=，铣削深度aP=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量fZ根据《切削用量简明手册》所知，XA6132型卧式铣床的功率为，工艺系统刚性为中等。根据《机械制造技术基础》，表5-144查得每齿进给量fZ=～z、现取fZ=z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，铣刀直径d=60mm，耐用度T=120min。（表5-149）3.确定切削速度根据《切削用量简明手册》所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度ae=，铣削深度aP=50mm，耐用度T=180min时查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc=πd0nc1000Vc=3.14×60×3001000=56.52m/min实际进给量：f¿zc¿¿¿=vfcnczf¿zc¿¿¿=475300×10=0.16mm/z4.校验机床功率根据《切削用量简明手册》所知，铣削时的功率（单位kw）为:当fZ=z,aP=50mm,ae=2.5mm,Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数kmpc=1，则Pcc=，Pct=kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率Pcm=Pcm×PctPcm=×=6＞Pcc=因此机床功率能满足要求。2、基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：tm=tm=2×(50+60)300×0.16÷10=辅助工时t=tm=铣φ16mm孔的端面1切削用量选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm，齿数z=8。已知铣削宽度ae=，铣削深度aP=35mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量fZ根据《机械制造技术基础》，表5-144，查得每齿进给量fZ=～z、现取fZ=z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，耐用度T=120min。3.确定切削速度和每齿进给量f¿zc¿¿¿根据《切削用量简明手册》所知，依据上述参数，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc=πd0nc1000Vc=3.14×50×1501000=23.55m/min实际进给量：f¿zc¿¿¿=vfcnczf¿zc¿¿¿=350150×10=0.23mm/z4.校验机床功率依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数kmpc=1，则Pcc=，Pct=kw，Pcm=可知机床功率能够满足要求。2基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：tm=tm=2×(15+30+20)150×0.20÷8=辅助工时t=tm=工序3切削用量及基本时间的确定1切削用量的确定本工序为车φ27mm的端面。所选刀具为后角αo＝120°，45度车刀，选用CA6140车床。a:粗加工切削用量的确定背吃刀量根据加工余量确定。由资料可知端面加工时一般可取：=(2/3~3/4)ZZ—单边粗加工余量。因此可取=即：=4=。钻孔时背吃刀量的选择同上，可取==3=进给量f进给量f的选择主要受刀杆、刀片、工件及机床进给机构等的强度、刚性的限制。实际生产中由查表确定。查表得：f=。切削速度车削端面时：刀量确定后由公式可就算得切削速度。计算公式为：=。公式中的系数查表可得：=、T=360min、m==、==。则计算得：端面加工=42m/min主轴转速n=min2基本时间粗车φ27端面Tj1==min辅助工时t=工序4切削用量及基本时间的确定1切削用量的确定本工序为铣深,宽6mm的槽。所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径d=6mm，z=10，已知铣削宽度ae=3mm，铣削深度aP=9mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量fZ根据《机械制造技术基础》，表5-144，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量fZ=～z、现取fZ=z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据《机械制造技术基础》，表5-148用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，耐用度T=60min。3.确定切削速度和每齿进给量f¿zc¿¿¿根据《切削用量简明手册》所知，依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度ae=3mm，铣削深度aP=9mm，耐用度T=60min时查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc=πd0nc1000Vc=3.14×6×4751000=8.49m/min实际进给量：f¿zc¿¿¿=vfcnczf¿zc¿¿¿=475300×10=0.16mm/z4.校验机床功率据资料可知，切削功率的修正系数kmpc=1，则Pcc=，Pct=kw，可知机床功率能满足要求。2基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：tm=tm=4×(27+6)300×0.16÷10=辅助工时t=工序5的切削用量及基本时间的确定1切削用量本工序为钻φ32mm孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=32mm，使用切削液1.确定进给量f由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给，fz=0.20mm/r。2.选择钻头磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明手册》根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为，耐用度T=50min。3.确定切削速度V根据《切削用量简明手册》由表5-132，σ=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127，进给量f=r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.2基本时间钻φ32mm深45mm的通孔，基本时间为25s辅助工时t=10s工序6的切削用量及基本时间的确定1切削用量本工序为钻、粗铰，精铰φ16mm的孔。铰刀选用φ的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量：1.确定进给量f按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=。2.确定切削速度v和转速n根据表取V表=,切削速度的修正系数可按表查出，kmv=1。故Kqpv=故V表’=××1=12.35m/minN’=根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为：V=根据以上计算确定切削用量如下：钻孔：d0=15mm,f=0.3mm/r,n=400r/min,v=18m/min粗铰：d0=15.85mm,f=0.5mm/r,n=574r/min,v=25.8m/min精铰：d0=15.95mm,f=0.72mm/r,n=275r/min,v=13.65m/min2时间计算：1.钻孔基本工时：Tm=式中，n=400,f=,l=,l1=l2=5mmTm=2.粗铰基本工时：l1=D−d12ctgkr+(1~2)=15.85−152ctg45°+(1~2)=1.75~2.75L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm,l2=4mm,Tm=3.精铰基本工时：l1=D−d12ctgkr+(1~2)=15.85−15.852ctg45°+(1~2)=2.77~3.77取l1=4mm,l2=2mm.l=27.5mmTm=辅助工时t=tm=工序8切削用量及基本时间的确定一、钻孔φ10、反拉、扩、铰φ16、孔口倒角1切削用量加工条件为：工件材料为HT200。钻床选用Z525立式钻床。刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法。1.钻孔切削用量查《切削手册》f=0.70~0.86mm/rld=2610=2.6<3所以f=0.70mm/r，按钻头强度选择f=1.55mm/r按机床强度选择f=0.63mm/r，最终决定选择机床已有的进给量f=0.48mm/r经校验Ff=7085