课程设计75494.docx
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课程设计75494
引言
机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。
在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。
因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。
1零件的分析
1.1零件的作用
据资料所示，可知该零件是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。
1.2零件的工艺分析
推动架共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。
分析如下：
1.2.1以φ32为中心的一组加工表面
这一组加工表面包括：
45
、60、φ16孔
1.2.2是φ16孔为中心的一组加工表面
这一组加工表面包括：
40
、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将φ32孔和φ16作为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。
由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。
推动架的技术要求见表1.1
表1.1推动架技术要求
加工表面
偏差
mm
公差及精度等级
粗糙度Ra
µm
形位公差/mm
φ27的端面
IT13
12.5
φ16的孔
+0.029
0
IT6-IT9
3.2
0.1
A
φ50的外圆端面
IT7-IT9
6.3
φ32的孔
+0.027
0
IT7-IT8
6.3
φ35的两端面
IT13
25
φ16的孔
+0.029
0
IT6-IT9
3.2
2确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1选择毛坯
根据零件差资料知：
零件材料确定毛坯为灰铸铁，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，可采用金属型铸造毛坯。
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。
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
零件基本尺寸在100—160之间，由表2-1可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为8～10级。
由表2-5可知，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。
表2.1用查表法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
92
H
4.0
顶面降一级，单侧加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面，孔降一级，双侧加工
φ50的外圆端面
45
G
2.5
双侧加工（取下行值）
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一级，双侧加工
φ35的两端面
20
G
2.5
双侧加工（取下行值）
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一级，双侧加工
表3.2由参考文献可知，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
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圆端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的两端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
2.3绘制推动架毛胚的铸造简图
由表2.1所得结果，绘制毛坯简图如图2.2所示。
（图2.2零件的毛坯图）
3、拟定推动架工艺路线
3.1、定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
3.1.1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φ32的孔和φ16的孔作为精基准
3.1.2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刨床推动架以外圆作为粗基准。
3.2各面、孔加工方法的确定
根据推动架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表3.1：
表3.1推动架各表面加工方案
主要加工表面
尺寸精度等级
粗糙度
加工方案
备注
φ27的端面
IT13
12.5
粗铣
表1-8
φ16的孔
IT6-IT9
3.2
钻-扩-铰-
表1-9
φ50的外圆端面
IT7-IT9
6.3
粗铣-精铣
表1-8
φ32的孔
IT7-IT8
6.3
钻-扩-铰
表1-9
φ35的两端面
IT13
25
粗铣
表1-8
φ16的孔
IT6-IT9
3.2
钻-扩-铰
表1-9
φ6的孔
IT11-IT12
25
钻
表1-9
φ8螺纹孔
（公差带5H-7H）
6.3
钻螺纹
表1-10
宽6mm的槽
IT11-IT13
12.5
粗铣
表1-8
拉沟槽R3
25
拉
3.3加工阶段的划分
该推动架的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成面加工和孔加工两个阶段。
加工过程中，首先加工面，然后加工各空，最后加工各细节部分（攻丝、拉槽等）
3.4工序的集中与分散
该零件选用工序集中原则安排推动架的加工工序。
该推动架的生产类型是中、小批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
3.5工序顺序的安排
3.5.1机械加工工序
遵循“先基准后其他”原则、“先粗后精”原则、“先主后次”原则、“先面后孔”原则。
制定机械加工工序如下：
工艺路线方案一
工序一备毛坯
工序二热处理
工序三铣面A、B、C（见工艺卡片）
工序四铣面E、F（见工艺卡片）
工序五扩孔φ32，孔口倒角
工序六车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
工序七钻扩铰φ16孔
工序八钻孔φ6，锪孔
工序九钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十铣槽6x1、6x9
工序十一检查
工序十二入库
工艺路线方案二
工序一备毛坯
工序二热处理
工序三铣面A、B、C（见工艺卡片）
工序四铣面E、F（见工艺卡片）
工序五扩孔φ32，孔口倒角
工序六车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
工序七铣槽6x1、6x9
工序八钻扩铰φ16孔
工序九钻孔φ6，锪孔
工序十钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一检查
工序十二入库
3.5.2热处理工序
加工之前进行时效处理。
3.5.3辅助工序
在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该推动架工序的安排顺序为：
热处理（时效处理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。
3.6确定加工路线
工艺路线一与工艺路线二的差别在于对φ16销孔和铣槽6x1、6x9的加工安排的不同，工艺路线一将φ16销孔基准，加工槽6x1、6x9，准统一，能很好的保证槽6x1、6x9的精度要求，所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。
4机床设备及工艺装备的选用
4.1机床设备的选用
在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。
所选用的通用设备应提出机床型号，所选用的组合机床应提出机床特征，如“四面组合机床”。
主要以由表3.2给出。
4.2工艺装备的选用
工艺装配主要包括刀具、夹具和量具。
在工艺卡片中应简要写出它们的名称，如“钻头”、“百分表”、“车床夹具”等。
刀具、量具以在3.2给出。
该零件的生产类型为大批生产，所选用的夹具均为专用夹具。
5加工余量、工序尺寸和公差的确定
推动架，零件材料为HT200，生产类型大批量，铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
5.1内孔和外圆的加工余量及公差
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ32内孔单边加工余量为2.
5.2铣削加工余量为：
粗铣1.5mm
精铣0.5mm
5.3其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
6切削用量、基本工时的计算
工序九钻M8底孔φ6.6，攻M8孔
6.1.加工条件
工件材料：
HT200,铸造。
机床：
Z5215A摇臂钻床
刀具：
选择高速钢麻花钻钻头，φ6.6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°。
6.2.切削用量
查《切削手册》
所以，
按钻头强度选择
按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量
经校验
校验成功。
钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命
．
切削速度
查《切削手册》
修正系数
故
。
查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
6.3计算钻工时
7卡具设计
钻M8底孔φ6.6，攻M8孔的钻床夹具
7.1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑M8x螺纹孔的位置相关尺寸。
7.2卡具设计
7.2.1定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ32和孔φ32为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
7.2.2切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。
实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力：
扭矩
卡紧力为
取系数S1=1.5S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
7.2.3定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。
7.2.4卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。
为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。
8设计体会
很快结束了两周左右的课程设计阶段。
期间，在张老师指导下，取得了一定的成绩，课程设计是《机械制造基础》课程的一个重要环节。
本次设计通过理论与实践的结合，加深了我们对理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。
这次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。
第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。
回顾起此次推动架的课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固等。
。
另外，还要特别感谢我们的指导老师和授课老师。
在这次设计过程中如果没有他们的细心的帮助、辛勤的指导、孜孜不倦的教诲，可以说我们不可能这么顺利的完成本次设计！
9参考文献
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[4]王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987
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[6]薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1995
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[9]司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础.高等教育出版社，1991
[10]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.11
[11]艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002
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