接头机械加工工艺规程.docx
《接头机械加工工艺规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《接头机械加工工艺规程.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
接头机械加工工艺规程
目录
接头机械加工工艺规程2
序言2
一零件的分析2
（一）零件的作用2
（二）零件的工艺分析2
二确定生产类型2
三选择毛坯、确定毛坯尺寸3
（一）选择毛坯：
3
（二）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差：
3
（三）确定机械加工余量3
（四）确定毛坯尺寸3
（五）确定毛坯尺寸公差4
四工艺规程设计4
（一）选择定位基准：
4
（二）制定工艺路线:
4
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:
6
五确定切削用量及时间定额：
7
六小结16
参考文献17
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础课以及大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
一零件的分析
（一）零件的作用
题目所给的零件是接头。
它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
（二）零件的工艺分析
通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
该零件又圆柱体以及开槽的长方体组成，因此涉及到车削、铣削
⒈圆柱体Φ16中心线与长方体右端面垂直，垂直度误差为0.05mm。
⒉长方体前后两部分在铣削过程中要与圆柱体轴线对称，对称度误差为0.05mm。
⒊左边带槽构件的上下左右四个面以及倒角和倒角相连的两个面；
⒋左边带槽构件槽内的三个面；
⒌右边外圆柱的端面和外圆面以及切槽和切槽端面；
由上面分析可知，根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此接头零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二确定生产类型
已知此接头零件的生产纲领为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：
加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
三选择毛坯、确定毛坯尺寸
（一）选择毛坯：
接头是常用的构件，要求具有一定的强度。
该零件材料为45钢，轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，生产类型为大批生产，故毛坯可采用模锻成型。
（二）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差：
参见《机械制造技术基础课程设计指南》121页，钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
⒈锻件的公差等级由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。
⒉锻件质量mf根据计算零件成品质量0.16Kg估算为mf=0.28Kg
⒊锻件形状复杂系数S
S=mf/mN
该锻件为长方体和圆柱体，假设长方体最大为33mm,宽最大31mm,高最大34mm:
圆柱体直径最大20mm,长最大30mm，则由公式（5-4）、公式（5-5）
mN=（33*31*34+20*20*30*∏/4）*7.8*10-6=0.35Kg
S=0.28/0.35=0.8
由于0.8介于0.63～1之间，故该零件的形状复杂系数S属S1级
⒋锻件材质系数M由于该零件材料为45钢，是碳的质量分数小于0.56%的碳素钢，故该锻件的材质系数M属M1级
（三）确定机械加工余量
根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9，由此表查得单边余量在厚度方向为1.0～1.5mm，水平方向为1.0～1.5mm，即锻件各厚度方向上的单边余量为1.0～1.5mm，各轴线尺寸的单边余量为1.0～1.5mm。
（四）确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6um。
分析零件可知，这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上查得的余量。
综上所述，确定毛坯尺寸见表-1。
表-1毛坯（锻件）尺寸
零件尺寸
单面加工余量
锻件尺寸
φ16mm
1.5mm
φ19mm
28mm
1.5mm
29.5mm
30mm
1.5mm
33mm
27mm
1.5mm
30mm
31mm
1.5mm
32.5mm
（五）确定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-6查得。
本零件毛坯尺寸允许偏差见表-2
表-2毛坯（锻件）尺寸尺寸允许偏差
锻件尺寸
偏差
根据
φ19mm
+0.8
-0.3
表5-6
27.5mm
+0.8
-0.3
33mm
+0.8
-0.4
30mm
+0.8
-0.3
34mm
+0.8
-0.4
四工艺规程设计
（一）选择定位基准：
⒈粗基准的选择：
以零件的30mm的下表面为主要的定位粗基准。
⒉精基准的选择：
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗铣后的四个面为主要的定位精基准，以加工好的外圆柱表面和端面为辅助的定位精基准。
（二）制定工艺路线:
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
查《机械制造技术基础课程设计指南》第128页表5-14、5-16，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
工序01下料
工序10粗车φ16mm右端面，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；
工序20粗车φ16mm外圆面，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；
工序30半精车φ16mm外圆面，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；
工序40精车φ16mm外圆面和倒角，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；
工序50切宽为2mm的槽，以T1、T2为定位基准，采用CA6140车床加专用夹具；
工序60粗铣30mm上端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序70粗铣30mm下端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序80粗铣27mm左端面，以D为定位粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序90粗铣27mm右端面，以D为定位精基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序100铣31mm的左端面，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序110粗铣12mm的槽，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序120半精铣12mm的槽，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序130粗铣8mm处左端面，以D1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序140粗铣后面7mm处斜面，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序150粗铣前面7mm处斜面，以D为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序160去毛刺；
工序1170检验。
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:
⒈圆柱表面工序尺寸：
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
加工表面
加工内容
工序余量
精度等级
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
Φ16-0.016-0.034
锻件
3
Φ19+0.8-0.3
粗车
2
IT12
Φ170.-0.18
6.3
1.820
2
半精车
0.8
IT10
Φ16.20-0.07
3.2
0.73
0.8
精车
0.2
IT7
Φ160-0.018
1.6
0.182
0.2
Φ15的槽
精车
IT7
Φ150-0.018
1.6
⒉平面工序尺寸：
加工表面
工序余量
精度等级
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
锻件
3
粗铣30上端面
1.5
IT13
31.50.390
6.3
1.11
1.5
粗铣27的左端面
1.5
IT13
28.50.330
6.3
1.17
1.5
粗铣27的右端面
1.5
IT13
270.330
6.3
1.17
1.5
粗铣30的下端面
1.5
IT13
300.390
6.3
1.11
1.5
粗铣31的左端面
1.5
IT13
310.390
6.3
1.11
1.5
粗铣120.0240三面
1
IT12
110.210
6.3
0.79
1
半精铣120.0240三面
0.5
IT11
120.110
3.2
0.39
0.5
粗铣8的左端面
1.5
IT13
230.390
6.3
1.11
1.5
粗铣后面7的斜面
1.5
IT13
6.3
1.11
1.5
粗铣前面7的斜面
1.5
IT13
6.3
1.11
1.5
五确定切削用量及时间定额：
切削用量包括背吃刀量
、进给量f和切削速度V。
确定顺序是先确定
、f，再确定V。
⒈工序02切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为粗铣。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。
①刀具：
YT15硬质合金端铣刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-143选择刀具前角γ0＝5°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角：
λs=－10°,主偏角Kr=45°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
齿数Z=5，取刀具直径
=100mm。
ⅰ确定背吃刀量
=1.5mm
ⅱ确定进给量fX51型立式铣床功率为4.5kw,查表5-147，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量
取为0.1mm/Z
ⅲ选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命查表5-148，铣刀后刀面最大磨损量取1mm，查表5-156刀具寿命T=180min。
ⅳ确定铣削速度v由于本工序采用端铣刀，
=100mm，齿数Z=5。
查表5-156得Vc=203m/min,n=649r/min
f=
*Z*n=324.5mm/min
⑵时间定额
查表2-28Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=0.5（d-√d2-302）+（1～3）=4.3mmL2=2mmL=34mm
Tj=7.5s
⒉工序03切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序02。
⑵时间定额
Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=0.5（d-√d2-332）+（1～3）=4.8mmL2=2mmL=34mm
Tj=7.5s
⒊工序04切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序02。
⑵时间定额
Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=0.5（d-√d2-31.52）+（1～3）=4.5mmL2=2mmL=34mm
Tj=7.5s
⒋工序05切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序02。
⑵时间定额
Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=0.5（d-√d2-272）+（1～3）=3.85mmL2=2mmL=34mm
Tj=7.4s
⒌工序06切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为粗车端面。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为C6410型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。
1刀具：
YT15硬质合金可转位刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-112，由于C6410车床的中心高为200mm，故选刀杆尺寸B*H=16*25，刀片厚度为5mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角γ0＝12°后角α0＝6°，刃倾角λs=0°,主偏角Kr=90°,副偏角Kr’=10°，刀尖圆弧半级R=0.8mm
2ⅰ确定背吃刀量
=1.5mm
ⅱ确定进给量f查表5-114，f=0.3mm/r
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度查表5-119，车刀后刀面最大磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
ⅳ确定铣削速度v查表5-120，车削速度v=109m/min
切削速度修正系数ksv=0.8ktv=0.65kktv=0.81ktv=1.15kmv=kkv=1.0（表2-9），故
v=52.8m/min
n=138.9r/min
按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=125r/min
ⅴ校检机床功率由表5-125，当
=580～970MPa、HBS=166～277、
≤2mm、f≤0.75mm/r、v=52.8m/minPc=1.7kw
查表5-59,当n=125r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。
因为Pc≤P，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。
⑵时间定额
查表2-24Tj=L*i/（f*n）
L=d/2+l1+l2+l3=9.5+0+2+0=11.5mm
Tj=11.5*1/0.2*125=18.4s
⒍工序07切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为粗车。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为C6410型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。
3刀具：
YT15硬质合金可转位刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-112，由于C6410车床的中心高为200mm，故选刀杆尺寸B*H=16*25，刀片厚度为5mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角γ0＝12°后角α0＝6°，刃倾角λs=0°,主偏角Kr=90°,副偏角Kr’=10°，刀尖圆弧半级R=0.8mm
4ⅰ确定背吃刀量
=1mm
ⅱ确定进给量f查表5-114，f=0.3mm/r
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度查表5-156，车刀后刀面最大磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
ⅳ确定铣削速度v查表5-120，车削速度v=109m/min
切削速度修正系数ksv=0.8ktv=0.65kktv=0.81ktv=1.15kmv=kkv=1.0（表2-9），故
v=52.8m/min
n=138.9r/min
按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=125r/min
ⅴ校检机床功率由表5-125，当
=580～970MPa、HBS=166～277、
≤2mm、f≤0.75mm/r、v=52.8m/minPc=1.7kw
查表5-59,当n=125r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。
因为Pc≤P，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。
⑵时间定额
查表2-24Tj=L*i/（f*n）
L=l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm
Tj=32*1/0.3*125=51s
⒎工序08切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为半精车。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，机床为C6410型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。
5刀具：
YT15硬质合金可转位刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-112，由于C6410车床的中心高为200mm，故选刀杆尺寸B*H=16*25，刀片厚度为5mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角γ0＝12°后角α0＝6°，刃倾角λs=0°,主偏角Kr=90°,副偏角Kr’=10°，刀尖圆弧半级R=1.0mm
6ⅰ确定背吃刀量
=0.4mm
ⅱ确定进给量f查表5-116，f=0.2mm/r
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度查表5-156，车刀后刀面最大磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
ⅳ确定铣削速度v查表5-120，车削速度v=54m/min
切削速度修正系数ksv=0.8ktv=0.65kktv=0.81ktv=1.15kmv=kkv=1.0（表2-9），故
v=26.2m/min
n=69.3r/min
按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=63r/min
ⅴ校检机床功率由表5-125，当
=580～970MPa、HBS=166～277、
≤2mm、f≤0.75mm/r、v=26.2m/minPc=1.0kw
查表5-59,当n=63r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。
因为Pc≤P，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。
⑵时间定额
查表2-24Tj=L*i/（f*n）
L=l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm
Tj=32*1/0.2*125=76.8s
⒏工序09切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为精车。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，机床为C6410型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。
7刀具：
YT15硬质合金可转位刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-112，由于C6410车床的中心高为200mm，故选刀杆尺寸B*H=16*25，刀片厚度为5mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角γ0＝12°后角α0＝6°，刃倾角λs=0°,主偏角Kr=90°,副偏角Kr’=10°，刀尖圆弧半级R=1.0mm
8ⅰ确定背吃刀量
=0.1mm
ⅱ确定进给量f查表5-116，f=0.15mm/r
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度查表5-156，车刀后刀面最大磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
ⅳ确定铣削速度v查表5-120，铣削速度v=48m/min
切削速度修正系数ksv=0.8ktv=0.65kktv=0.81ktv=1.15kmv=kkv=1.0（表2-9），故
v=23.2m/min
n=61.6r/min
按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=63r/min
ⅴ校检机床功率由表5-125，当
=580～970MPa、HBS=166～277、
≤2mm、f≤0.75mm/r、v=26.2m/minPc=1.0kw
查表5-59,当n=63r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。
因为Pc≤P，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。
⑵时间定额
查表2-24Tj=L*i/（f*n）
L=l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mm
Tj=32*1/0.15*125=102.4s
⒐工序10切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为车退刀槽。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为C6410型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。
9刀具：
YT15硬质合金可转位刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-112，由于C6410车床的中心高为200mm，故选刀杆尺寸B*H=16*25，刀片厚度为2mm。
根据表5-113，选择车刀几何形状为平面型，
10ⅰ确定背吃刀量
=2mm
ⅱ确定进给量f查表5-116，f=0.3mm/r
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度查表5-156，车刀后刀面最大磨损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。
ⅳ确定铣削速度v查表5-120，车削速度v=138m/min
切削速度修正系数ksv=0.8ktv=0.65kktv=0.81ktv=1.15kmv=kkv=1.0（表2-9），故
v=66.8m/min
n=177.3r/min
按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=160r/min
ⅴ校检机床功率由表5-125，当
=580～970MPa、HBS=166～277、
≤2mm、f≤0.75mm/r、v=26.2m/minPc=1.0kw
查表5-59,当n=63r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。
因为Pc≤P，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。
⑵时间定额
查表2-24Tj=L*i/（f*n）
L=d/2+l1+l2+l3=30+0+2+0=32mm
Tj=32*1/0.3*160=9s
⒑工序11切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序02。
⑵时间定额
Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=0.5（d-√d2-272）+（1～3）=3.85mmL2=2mmL=30mm
Tj=6.6s
⒒工序12切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为粗铣。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。
①刀具：
YT15硬质合金三面刃盘铣刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-143选择刀具，刀片厚l0=10mm,齿数Z=20，取刀具直径
=100mm。
ⅰ确定背吃刀量
=1mm
ⅱ确定进给量fX51型立式铣床功率为4.5kw,查表5-147，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量
取为0.07mm/Z
ⅲ选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命查表5-148，铣刀后刀面最大磨损量取1mm，查表5-149刀具寿命T=120min。
ⅳ确定铣削速度v由于本工序采用硬质合金三面刃盘铣刀，
=100mm，齿数Z=20。
查表5-156得Vc=104m/min,n=331r/min
f=
*Z*n=463.7mm/min
⑵时间定额
查表2-28Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=√a（d-a）+（1～3）=42mmL2=3mmL=30mm
Tj=9.7s
⒓工序13切削用量及时间定额
⑴.切削用量本工序为半精铣。
已知加工材料为45钢，σb=670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。
①刀具：
YT15硬质合金镶齿三面刃铣刀。
依据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-143选择刀具，刀片厚l0=12mm,齿数Z=20，取刀具直径
=100mm。
ⅰ确定背吃刀量
=0.5mm
ⅱ确定进给量fX51型立式铣床功率为4.5kw,查表5-147，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件，该工序的每齿进给量
取为0.04mm/Z
ⅲ选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命查表5-148，铣刀后刀面最大磨损量取1mm，查表5-149刀具寿命T=120min。
ⅳ确定铣削速度v由于本工序采用硬质合金锯片铣刀，
=100mm，齿数Z=20。
查表5-156得Vc=104m/min,n=331r/min
f=
*Z*n=264.8mm/min
⑵时间定额
查表2-28Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=√a（d-a）+（1～3）=40.7mmL2=3mmL=30mm
Tj=16.7s
⒔工序14切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序12。
⑵时间定额
查表2-28Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
L1=√a（d-a）+（1～3）=27.1mmL2=3mmL=30mm
Tj=7.7s
⒕工序15切削用量及时间定额
⑴.切削用量同工序02。
⑵时间定额
Tj=﹙L+L1+L2﹚/f
升级会员 