“杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計.doc

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機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 題目： “杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 姓 名：易濤偉 班 級：A13機械2 學(xué) 號：130408331 指導(dǎo)老師：朱從容 日 期：2016-06-25 目 錄 一、零件圖的分析 1.1、生產(chǎn)類型 1.2、零件的作用 1.3、零件的結(jié)構(gòu)特點及工藝分析 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2.1、確定毛坯的制造形式 2.2、基面的選擇 2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇 2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇 2.3、工件表面加工方法的選擇 2.4、確定工藝路線 2.5、工藝方案的比較和分析 2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.6.1、Ф40㎜外圓表面沿軸線長度方向 2.6.2、圓柱內(nèi)孔Ф25H9㎜ 2.6.3、Ф30凸臺上2Ф8㎜ 2.6.4、Ф30凸臺厚度方向的加工余量及公差 2.6.5、寬度為30㎜表面上Ф10H7（）㎜ 2.7確定切削余量 2.7.1 工序Ⅰ的切削用量的確定 2.7.2 工序Ⅱ的切削用量的確定 2.7.3 工序Ⅲ的切削用量的確定 2.7.4 工序Ⅳ的切削用量的確定 2.7.5 工序Ⅴ的切削用量的確定 三、參考文獻 序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，是綜合運用機械制造工藝學(xué)的基本知識、基本理論和基本技能，分析和解決實際工程問題的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生運用所掌握的“機制工藝”知識及相關(guān)知識的一次全面訓(xùn)練。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了該門課程之后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是對學(xué)生未來從事機械制造工藝工作的一次基本訓(xùn)練。通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。在設(shè)計中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計資料，學(xué)會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。 一 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的杠桿結(jié)構(gòu)，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機床工作臺的運動方向，要求零件的配合符合要求。 1.2零件的工藝分析 杠桿的Φ25㎜孔的軸線和兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下：本夾具用于歷立式銑床上，加工Φ40㎜凸臺端面。工件以Φ25㎜孔及端面和水平面底、Φ30㎜的凸臺分別用定位銷實現(xiàn)完全定位。銑Φ40㎜端面時工件為懸臂，為了防止加工時變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬度為Φ40㎜的上下平臺、鉆Φ10H7的孔、鉆2xΦ8H7（）㎜的小孔、粗精銑Φ30㎜的上下表面。 加工要求有：Φ40㎜的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um（上平臺）、Ra3.2um（下平臺）、Φ10H7的孔為Ra3.2um。2xΦ8H7（）㎜孔有平行度分別為0.1um(A)、0.15um（A)。杠桿有過渡圓角為R5，其他的過渡圓角為R3，其中主要的加工表面是Φ30㎜得端面，要用游標(biāo)卡尺檢查。 二 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料是HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年生產(chǎn)量很高，達到了中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造的表面要求質(zhì)量高，故可以采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 查參考文獻得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級、加工余量數(shù)值說明 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為Φ40的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進行加緊，利用一組V型塊支承Φ40的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25（H9）的孔。 (2)精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25(H9)的孔作為精基準(zhǔn)。 2．3、工件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有：粗精銑寬度為Φ40mm的上下平臺、鉆2Ф8㎜的小孔 、粗精銑Φ30㎜凸臺的平臺。材料為HT200，加工方法選擇如下： 1、 Φ40mm圓柱的上平臺：公差等級為IT8～IT10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。 2、 Φ40mm圓柱的下平臺：公差等級為IT8～IT10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法。 3、 30mm的凸臺上下表面：公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。 4、 鉆Φ25（H9）內(nèi)孔：公差等級為IT6～IT8，表面粗糙度為Ra3.2，采用鉆孔→擴孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒145內(nèi)角。 5、 鉆2xΦ8（H7）內(nèi)孔：公差等級為IT6～IT8,采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。 2．4、確定工藝路線 (1)、工藝路線方案一： 鑄造 時效 涂底漆 工序1：銑寬度為Ф40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺 工序2：銑寬度為Φ30mm的凸臺表面 工序3：鉆孔使尺寸達到Ф23mm。 工序4：擴孔鉆鉆孔Ф23使尺寸達到Ф24.8mm。 工序5：鉸孔Ф24.8㎜使尺寸達到Ф25(H9)。 工序6：鉆、粗、精鉸2Ф8的孔 工序7：檢驗入庫。 (2)、工藝路線方案二： 鑄造 時效 涂底漆 工序1：粗銑寬度為Ф40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺。 工序2：精銑寬度為Ф40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺。 工序3：粗銑寬度為Ф40mm的下平臺。 工序4：精銑寬度為Ф40mm的下平臺。 工序5：擴鉸孔使尺寸達到Ф25(H9)。 工序6：粗銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。 工序7：精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。 工序8：鉆鉸2Ф8的小孔使尺寸達到Ф8。 工序9：鉆鉸Ф10H7的孔。 工序10：檢驗入庫。 2．5、工藝方案的比較和分析： 上述兩種工藝方案的特點是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)， Ф25孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工Ф25孔時期尺寸達到要求的尺寸，這樣就保證了2Ф8小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則根據(jù)Ф25孔加工Ф40的上下表面和Ф30的凸臺表面，因為它們的加工與Ф25有一定的定位精度和形狀誤差，先粗加工，接著半精加工，精加工，減少了安裝次數(shù)，同時也減少了安裝誤差。所以決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 粗精銑寬度為Ф40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑，選擇X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型立銑刀、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。 粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面。采用X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。 鉆直徑為23的孔。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=23mm的錐柄孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。 擴孔鉆鉆孔23使尺寸達到24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴孔鉆（莫氏錐度3號刀），專用鉆夾具和專用檢具。 鉸孔Ф25（H9）使尺寸達到Ф25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀，并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。 鉆2Ф8的孔使尺寸達到Ф8。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。 粗鉸2Ф8螺紋孔使尺寸達到Φ7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀，使用專用夾具和專用量檢具。 精鉸2Ф8小孔使尺寸達到Φ8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀，使用專用的夾具和專用的量檢具。 2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的零材料是HT200，毛坯的重量約為2KG（經(jīng)分析），生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 1，Ф40㎜外圓表面沿軸線長度方向及寬度為30㎜的平臺高度方向的加工余量及公差 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2－3，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級為為7～9級。查表2.2－4，尺寸公差等級選取8級，加工余量等級選取F，基本尺寸是54㎜，在0～100㎜之間，故加工余量在1.5～2.0㎜之間，現(xiàn)取2.0㎜，長度方向的偏差是㎜。 2，圓柱內(nèi)孔Ф25H9㎜ 毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)孔的精度要求是H9，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3－9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Ф23㎜ 擴孔：Ф24.8㎜ 2Z=1.8㎜ 鉸孔：Ф25H9（） ㎜ 2Z=0.2㎜ 3, Ф30凸臺上2Ф8㎜ 內(nèi)孔的尺寸Ф8H7（）㎜，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 2.3－9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Ф7.8㎜ 鉸孔：Ф8H7（）㎜ 2Z=0.2㎜ 4，Ф30凸臺厚度方向的加工余量及公差 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2－3，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級為為7～9級。查表2.2－4，尺寸公差等級選取8級，加工余量等級選取F，基本尺寸是15㎜，在0～100㎜之間，故加工余量在1.5～2.0㎜之間，現(xiàn)取2.0㎜。 5， 寬度為30㎜表面上Ф10H7（）㎜ 內(nèi)孔尺寸Ф10H7（）㎜，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 2.3－9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Ф9.8㎜ 鉸孔：Ф10H7（）㎜ 2Z=0.2㎜ 2.7確定切削余量 粗銑寬度為Ф40mm的上平臺和寬度為30mm的平臺 加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, ,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，取 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》，取。 由式2.1得機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 精銑Ф40mm的上平臺及寬度為30㎜的平臺 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X52K立式升降臺銑床。 刀具：高速鋼立銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0, 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》,V=0.35m/s, 機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》X52K機床主軸轉(zhuǎn)速，取 實際銑削速度： 進給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑Ф40mm的下平臺 加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, ,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，取 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》，取。 由式2.1得機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 精銑Ф40mm的下平臺 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X52K立式升降臺銑床。 刀具：高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0, 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》,V=0.35m/s, 機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》X25K機床主軸轉(zhuǎn)速，取 實際銑削速度： 進給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進給量： 擴鉸孔使尺寸達到Ф25(H9)㎜。 1，加工條件 工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。 加工要求：鉆、擴、鉸Ф25(H9)㎜的孔。 機床：立式Z535型鉆床 刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度L為253㎜，刀柄長度l為98㎜；擴孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度L為281㎜，刀柄長度l為121㎜；鉸孔的錐柄機用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度L為268㎜，刀柄長度l為240㎜。 2，計算切削用量 （1） 鉆孔Ф23㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7得，f=0.50㎜/r；表2.15得，v=14m/min。 n===193.05r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》按鉆床選取n=195r/min； 所以實際的切削速度 v===14m/min （2）擴孔Ф24.8㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7得，f=0.50㎜/r；表2.15得，v=14m/min。 n===180.4r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》按鉆床選取n=195r/min； 所以實際的切削速度 v===14m/min （3） 鉸孔Ф25H7㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7得，f=2.0㎜/r；表2.15得，v=10m/min。 n===127.32r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》按鉆床選取n=140r/min； 所以實際的切削速度 v===11m/min 粗銑Ф30mm的平臺 加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm ，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, ,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，取 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》，取。 由式2.1得機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 基本時間的確定： 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得此工序機動時間計算公式： 所以： ==0.66 min 精銑寬度為Φ30mm的凸臺表面 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X52K立式升降臺銑床。 刀具：高速鋼端銑刀：， ，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0, 銑削速度：根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》,V=0.35m/s, 機床主軸轉(zhuǎn)速： 查《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》X25K機床主軸轉(zhuǎn)速，取 實際銑削速度： 進給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進給量： 基本時間的確定： 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得此工序機動時間計算公式： =0.5d+（1—2）=0.5125+264.5mm =2mm l=100mm 所以： =1.14 min 鉆鉸2Ф8的小孔使尺寸達到Ф8H7 1，加工條件 工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。 加工要求：鉆、絞Ф8H7㎜的孔。 機床：立式Z535型鉆床 刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度L為156㎜，刀柄長度l為81㎜；絞孔的錐柄機用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度L為156㎜，刀柄長度l為139㎜。 2，計算切削用量 （1）鉆孔Ф7.8㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7得，f=0.25㎜/r；表2.15得，v=16m/min。 n===653r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》按鉆床選取n=750r/min； 所以實際的切削速度 v===18m/min （2）鉸孔Ф8H7㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.25得，f=0.2㎜/r；表2.15得，v=10m/min。 n===398r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》按鉆床選取n=400r/min； 所以實際的切削速度 v===10m/min 鉆絞Ф10H7的孔 1，加工條件 工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。 加工要求：鉆、鉸Ф10H7㎜的孔。 機床：立式Z535型鉆床 刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長度L為156㎜，刀柄長度l為81㎜；絞孔的錐柄機用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長度L為156㎜，刀柄長度l為139㎜。 2，計算切削用量 （1）鉆孔Ф9.8㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7得，f=0.25㎜/r；表2.15得，v=16m/min。 n===519r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝手冊》按鉆床選取n=530r/min； 所以實際的切削速度 v===16.3m/min （2）鉸孔Ф10H7㎜ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.25得，f=0.2㎜/r；表2.15得，v=10m/min。 n===318r/min 根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》按鉆床選取n=400r/min； 所以實際的切削速度 v===12.6m/min 四、 參考文獻 1，《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》第二版 趙家齊編 機械工業(yè)出版社 2，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 李益民編 機械工業(yè)出版社 3，《機床夾具設(shè)計手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 4，《切削用量簡明手冊》 艾興 肖詩綱編 機械工業(yè)出版社