机械制造工艺学课程设计1Word文件下载.docx

1、（三）制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一:工序 备料.工序 模锻,锻出压力槽.工序 正火.工序 粗车36+0.03 0端面,钻25+0.023 0孔至23,镗36孔至36+0.03 0孔深390 -0.8,切内槽370.13,孔口倒角145；掉头车底面,高度留加工余量15 .工序 铣四方1250 -0.61250 -0.6,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸2

2、4,C面留加工余量0.20.3；精铣C面至尺寸18；倒角1,8条边.工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 车25+0.023 0 端面,留加工余量0.30.4,车环型槽,镗25+0.023 0 孔至尺寸,倒角1.5。工序 钻、铰4-15+0.010 0孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10.1 （8个）； 钻、 铰10+0.030 0至尺寸，扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角1攻M12-6H螺纹.工序 磨36+0.03 0端面,保证390 -0.3； 磨25+0.023 0端面,保证720 -0.12；磨四个侧面.工序 检验.工艺路线方案二:工序 粗车36+0.03 0端面,钻25

3、+0.023 0孔至23,镗36孔至36+0.03 0,孔深390 -0.8, 切内槽37掉头车底面,高度留加工余量1至5 ； 车25+0.023 0端面, 留加工余量0.30.4,车环型槽,镗孔至尺寸, 倒角1.5.工序 钻、铰4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10.1 （8个）； 钻、 铰10+0.030 0至尺寸,扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角1工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 磨36端面,保证390 -0.3；磨 25+0.023 0端面,保证720 -0.12；工序 检验工艺路线方案三:工序 粗车36+0.03 0端面,钻25+0.023

4、 0至23,镗36孔至36+0.03 0,孔深390 -0.8,切内槽37 铣四侧压刀槽,保证尺寸24,C面留加工余量0.20.3；工序 车25+0.023 0 端面,留加工余量0.30.4 ,车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.5工序 钻、铰4-15+0.010 0 孔至尺寸； 钻9-M12-6H小径至10 （8个）；工序 热处理,C表面淬火HRC4045.工序 磨36端面,保证390 -0.3mm；磨 25+0.023 0mm端面,保证720 -0.12mm；工艺方案的比较与分析: 比较可知，“工艺路线方案一”比较合理。镗36孔时粗加工、精加工序合并，将36孔加工得很精确，这是工艺上的需要。以3

5、6 孔为精基准，在一次安装下加工出来孔与端面保证了位置度。25+0.023 0 端面技术要求较高，粗、精加工不能在同一台机床上完成。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图：钢质模锻件的机械加工余量按JB3834-85和JB3835-85确定。确定时，根据零件重量来初步估算零件毛坯锻件的重量，加工表面的加工精度，形状复杂系数,由工艺手册中的表2.2-25查得除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余量）。孔的加工余量由表2.2-24查得。注意表2.2-24、表2.2-25中的余量值为单边余量值。本零件“方刀架”材料为45钢,硬度为207241

6、HBS,毛坯重量估算约为7kg,生产类型为中批量生产,采用在锻锤上合模模锻毛坯,锻件材质系数为M 1（表2.2-11）。（1） 25端面、36端面毛坯余量：加工表面形状比较简单，由工艺设计中表2.2-10得锻件形状复杂系数为S 1；由锻件重量为7、加工精度为F 1、形状复杂系数为S 1、由材质系数为M 1、长度方向尺寸72,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度方向公差为+1.5 -0.7,则长度方向毛坯尺寸为77+1.5 -0.7。（2）四个侧面（125125）毛坯余量:由毛坯重为7、加工精度为F 1、形状复杂系数为S 1 、材质系数为M

7、 1、长度方向尺寸125,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度方向公差 +1.9 -0.9,则长度方向毛坯尺寸为130 +1.9 -0.9。（3） 四侧压刀槽毛坯余量:36孔端面侧压刀槽毛坯余量:24,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.2即可。另查表2.2-13得长度方向公差+1.4 -0.6,则长度方向毛坯尺寸为26.2+1.4 -0.6。 25孔端面侧压刀槽毛坯余量:同理：由F 1、S 1 、M 1、长度方向尺寸18,查工艺手册表2.2-25得单边余量为Z=22.5,取Z=2.5即可。另查表2.2-13得长度

8、方向公差+1.4 -0.6,则长度方向毛坯尺寸为20.5+1.4 -0.6。（4）. 25孔、25孔、9-M12-6H螺纹孔、4X15孔、85环型槽均为实心,未冲出孔.最后,设计、绘制的方刀架的锻件毛坯图如下图所示。2.确定工序余量,工序尺寸及其公差确定工序（或工步）尺寸的一般方法是,由加工表面的最后工序（或工步）往前推算,最后工序（或工步）的工序（或工步）尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序（或工步）尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时, 工序（或工步）尺寸应用工艺尺寸链解算。前面根据有关资料已查出本零件各加工表面的加工总余量，应将加工总余量分配给

9、各工序（或工步）加工余量，然后由后往前计算工序（或工步）尺寸。本零件各加工表面的加工方法（即加工工艺路线）已在前面根据有关资料已确定。本零件的各加工表面的各工序（或工步）的加工余量除粗加工工艺（或工步）加工余量之外,其余工序（或工步）加工余量可根据工艺手册表.3-9、表2.3-12、表2.3-20、表2.3-21等确定,粗加工工序（或工步）加工余量不是由表中查出确定,而为加工总余量（毛坯余量）减去其余（后续）工序（或工步）各加工余量之和。 本零件各加工表面的工序（或工步）的经济精度,表面粗糙度的确定,除最后工序（或工步）是按零件图样要求确定外,其余工序（或工步）主要是根据工艺手册表1.4-6、

10、表1.4-7、表1.4-8及参考表1.4-9表1.4-23等来确定公差等级（即IT）和表面粗糙度。公差等级确定后,查工艺手册表1.4-24得出公差值,然后按 “入体”原则标注上下偏差。本零件的各加工表面（除内外圆倒角处）的工艺路线、工序（或工步）余量, 工序（或工步）尺寸及公差表面粗糙度如下表所示（未注单位：）加工表面工序（或工步）名称工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（微米） 公差等级公差值25+0.023 0孔精镗2Z=0.225IT7IT80.02325+0.023 0Ra3.2粗镗2Z=1.824.8IT90.05224.

11、8+0.052 0Ra6.3钻孔2Z=2323IT100.08423+0.084 0Ra12.5毛坯实心36+0.03 0孔2Z=0.3360.0336+0.03 02Z=12.735.70.06235.7+0.062 025+0.023 0孔端面磨削Z=0.4720.12720 -0.12Ra0.8半精车Z=172.4IT110.1972.40 -0.19粗车Z=1.173.4IT120.3073.40 -0.3Z=2.574.5+1.5 -0.774.5+1.5 -0.736+0.03 0端面Z=2.1切内槽370.1车削37IT11IT120.2370.1镗孔2Z=13.736.7IT1

12、30.3936.70 -0.39IT140.62230 -0.624个侧面2Z=0.8125IT12IT130.61250 -0.6铣削 2Z=4.2125.81125.80 -12Z=5130+1.3 -0.7130+1.3 -0.74侧压刀槽（24侧）铣削Z=2.22426.24侧压刀槽（18侧）精铣Z=0.318粗铣18.34-15+0.010 0 孔铰孔150.01915+0.019 02Z=14.814.80.04314.8+0.043 08-M12-6H螺纹孔攻螺纹M12 Ra3.2 扩孔2Z=0.9112Z=10.110.1 实心1-M12-6H螺纹孔2Z=110IT8IT910

13、+0.03 02Z=990.079+0.07 0环型槽2Z=22（五）确定切削用量及基本工时（机动时间）：在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量背吃刀量 sp、进给量f及切削速度v c。确定方法是先确定切削深度（由工序或工步余量确定切削深度精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；而粗加工全部余量也最好在一次走刀中去除，在中等功率机床上一次走刀 p可达810）和进给量（按本工序或公步加工表面粗糙度确定进给量，对粗加工工序或工步， 按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度），再确定切削速度。可用查表法或计算法得出切削速度v c ,用公式（1.1-10）换算出查表或计算法所得的转速n c

14、,根据n c在选择的机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n 机作为实际的转速,用公式（1.1-10）再换算出实际的切削速度V机填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度 V机、实际进给量f 机和背吃刀量 sp之后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。1.工序切削用量及其基本尺寸的确定：（1）加工条件：工件材料：45钢正火， b =600MPa，硬度为207241HBS。加工要求：粗车36端面，钻25孔至23，镗36孔至36+0.03 0，孔深390 -0.8，切内槽373，孔口倒角1;调头车底面。机床为C620-1卧式车床，工件装夹在车床专用夹具上。（2）切削

15、用量及基本工时： 粗车36端面：1）选择刀具选择端面车刀（焊接式可转位车刀）。车床中心高200，按切削手册表1.1选刀杆尺寸为1625（宽高），刀片厚度为4.5；粗车毛坯（45钢锻件），选择YT5硬件合金刀具材料；选择刀具几何形状：前刀面形状为卷屑槽倒棱形，0=10，0=8，K=90，K=10，s=0，=0.5。2）确定切削用量：（切削用量的确定全部采用查表法）a背吃刀量a sp的确定：已知端面单边余量为2.1，一次走刀走完，a sp=2.1。bf的确定：由切削手册表1.4，加工材料为45钢，车刀BH=1625，a sp3，工件尺寸为125时：f=0.60.9/r，修正系数k=0.8（有冲击加

16、工），f=0.50.72/r，参看切削手册表1.30，横向进给量取f=0.52mm/r。c选择车刀磨钝标准及耐用度：由切削手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为1，焊接车刀耐用度T=60min。d确定切削速度V c：由切削手册表1.10，当用YT5硬质合金端面刀横车加工 b =560620MPa钢料，a sp3，f0.54/r时，V c=138m/min。由切削手册表1.28，V c的修正系数为：KTV=1.15，KMV=1.0，KSV=0.8，Ktv=0.65，Kkv=1.24，Kkrv=0.81，故VC查=1381.1510.80.651.240.81=82.9m/minN查=1000VC查

17、/d=100082.9/（72）=336.498r/min按C620-1车床的转速选择与337r/min相近的机床转速为：n机=305r/min。实际的切削速度为：VC机= m/mine校验机床功率：车削时的功率PC采用查表法。由切削手册表1.24，当 b =600Mpa、HBS=207241，a sp3.4，f0.6/r，VC86m/min时，PC=2.4kw。由切削手册表1.29-2，切削功率修正系数为：KKrPC=0.5，KKrF=0.89，KroPC=KroFC=1.0。实际切削时功率为：PC实=2.40.50.891=1.07kw。由切削手册表1.30，当n机=305r/min时，车

18、床主轴允许功率PE=5.9kw，因PC实PE，故所选择的切削用量可在C620-1车床上进行。f校验车床进给机构强度：车削时的进给力Ff由切削手册表1.21查出：当 b =600MPa，a sp=2.1，f0.53/r，VC100m/min时，Ff=630N，由于实际车削过程使用条件的改变，由切削手册表1.29-2，进给力修正系数为：KroFf=1.0，KkrFf=1.17，KsFf=1.0，故实际进给力为：Ff实=6301.01.171.0=737.1N。由C620-1车床说明书，进给机构的进给力Fmex=5100N（横走刀），Ff实Fmex，故所选择的f机=0.52/r可用。最后确定的切削用

19、量为：asp =2.1（一次走刀），f机=0.52/r，n机=305r/min，VC机=69m/min。3）计算基本工时：按工艺手册表6.2-1公式：，钻25孔选择刀具：选择23高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.1-6）f机=0.4/r（见切削手册表2.7、工艺手册表4.2-3）VC查=14m/min（见切削手册表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）。n查=1000VC查/（D）=100014/（23）=194 r/min。按机床选取n机=183r/min（工艺手册表4.2-2）实际切削速度：基本工时：（按工艺手册表6.2-5公式计算）粗镗36孔至35.7选择陶瓷镗刀，单边余量Z=6.

20、35，一次镗去全部余量， a sp =6.35，进给量f=0.4/r。根据有关手册，确定车床切削速度Vc=200m/min，则 n=1000Vc/（d）=1000200/（35）=1819r/min。由C620车床说明书，得实际使用的切削用量为：f机=0.4/r，Vc机=132m/min,n机=1200r/min。l=39，l1= a sp /tgkr+5=6.35/tg45+5=11.35t=0.12min精镗孔至选择YT30镗刀，由于精镗与粗镗在同用一机床上加工，故切削用量（不包括a sp）及工时均与粗镗相同，a sp=0.15， f机=0.1/r。n机=884r/min，VC机=100m

21、/min，t=0.52min。切内槽373 选用刀具：偏头端面车刀（刀杆1625）切削用量：单边余量=1.5，一次走刀切去全部余量，a sp=01.5 f=0.40.5,V c=156m/min. n查=1000Vc/（d）=100156/（37）=1342r/min. 取f机=0.4/r, n机=1200r/min。 基本工时： t=l/（n 机f）=3/（12000.4）=0.006min 实际切削速度：VC实=1200d/1000=136m/min.孔口倒角 弯头外圆车刀,刀杆尺寸为16X25,YT15硬质合金刀片,刀片厚度4.5, 前角 0=12,后角 0=8,主偏角K r=45,副偏角K r=45,刃倾角 s=0,刀尖圆弧半径r=0.8。确定背吃刀量 sp=1,一次走刀切完.确定进给量:根据工艺手册表1.4，在加