接头机械加工工艺规程.docx

1、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

2、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 圆柱体16中心线与长方体右

3、端面垂直，垂直度误差为0.05mm。 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。 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； 左边带槽构件槽内的三个面； 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

4、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/T 12362-2003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。 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。 锻件质量mf 根据计算零件成品质量0.16Kg 估算为mf=0.28Kg 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

5、: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0.631之间，故该零件的形状复杂系数S属S1级 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1.01.5mm，水平方向为1.01.5mm，即锻件各厚度方向上的单边余量为1.01.5mm，各轴线尺寸的单边余量为1.01.5

6、mm。(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Ra1.6um。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16mm1.5mm19mm28mm1.5mm29.5mm30mm1.5mm33mm27mm1.5mm30mm31mm1.5mm32.5mm(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19mm+0.8-0.3表5-627.5mm+0.8-0.

7、333mm+0.8-0.430mm+0.8-0.334mm+0.8-0.4四 工艺规程设计 (一)选择定位基准： 粗基准的选择：以零件的30mm的下表面为主要的定位粗基准。 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

8、。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16mm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16mm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16mm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16mm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

9、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

10、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: 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16-0.016-0.034锻件319+0.8-0.3粗车2IT12170. -0.186.31.8202半精车0.8IT1016.20-0.073.20.730.8精车0.2I

11、T7160-0.0181.60.1820.215的槽精车IT7150-0.0181.6 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1.5IT1331.50.3906.31.111.5粗铣27的左端面1.5IT1328.50.3306.31.171.5粗铣27的右端面1.5IT13270.3306.31.171.5粗铣30的下端面1.5IT13300.3906.31.111.5粗铣31的左端面1.5IT13310.3906.31.111.5粗铣120.0240三面1IT12110.2106.30.791半精铣120.0240三面0.5IT111

12、20.1103.20.390.5粗铣8的左端面1.5IT13230.3906.31.111.5粗铣后面7的斜面1.5IT136.31.111.5粗铣前面7的斜面1.5IT136.31.111.5五 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。工序02 切削用量及时间定额 . 切削用量 本工序为粗铣。已知加工材料为45钢，b =670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。 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05后角08，副后角0=10，刃倾角：s=10,主偏角Kr=45,过渡刃Kr

13、=30,副偏角Kr=5。齿数Z=5，取刀具直径=100mm。 确定背吃刀量 =1.5mm 确定进给量f X51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 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。 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/minf=*Z* n=324.5mm/min 时间定额查表2-28 Tj=L+L1+L2/fL1=0.5(d-d2-302)+(13

14、)=4.3mm L2=2mm L=34mmTj=7.5s工序03 切削用量及时间定额.切削用量同工序02。 时间定额Tj=L+L1+L2/fL1=0.5(d-d2-332)+(13)=4.8mm L2=2mm L=34mmTj=7.5s工序04 切削用量及时间定额.切削用量同工序02。 时间定额Tj=L+L1+L2/fL1=0.5(d-d2-31.52)+(13)=4.5mm L2=2mm L=34mmTj=7.5s工序05 切削用量及时间定额.切削用量同工序02。 时间定额Tj=L+L1+L2/fL1=0.5(d-d2-272)+(13)=3.85mm L2=2mm L=34mmTj=7.4

15、s工序06 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为粗车端面。已知加工材料为45钢，b =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012后角06，刃倾角s=0,主偏角Kr=90,副偏角Kr=10，刀尖圆弧半级R=0.8mm2 确定背吃刀量 =1.5mm 确定进给量f 查表5-114，f=0.3mm/r 选择车刀磨钝标准及

16、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。 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=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表2-9)，故v= 52.8m/minn=138.9r/min按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=125r/min 校检机床功率 由表5-125，当=580970MPa、HBS=166277、2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min Pc=1.7kw查表5-59,当n=125r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。

17、因为 PcP，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 时间定额查表2-24 Tj=L*i/(f*n)L=d/2+l1+l2+l3=9.5+0+2+0=11.5mmTj =11.5*1/0.2*125=18.4s工序07 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为粗车。已知加工材料为45钢，b =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

18、棱型前刀面，前角012后角06，刃倾角s=0,主偏角Kr=90,副偏角Kr=10，刀尖圆弧半级R=0.8mm4 确定背吃刀量 =1mm 确定进给量f 查表5-114，f=0.3mm/r 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。 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=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表2-9)，故v= 52.8m/minn=138.9r/min按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=125r/min 校检机床

19、功率 由表5-125，当=580970MPa、HBS=166277、2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min Pc=1.7kw查表5-59,当n=125r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。因为 PcP，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 时间定额查表2-24 Tj=L*i/(f*n)L= l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mmTj =32*1/0.3*125=51s工序08 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为半精车。已知加工材料为45钢，b =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

20、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012后角06，刃倾角s=0,主偏角Kr=90,副偏角Kr=10，刀尖圆弧半级R=1.0mm6 确定背吃刀量 =0.4mm 确定进给量f 查表5-116，f=0.2mm/r 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。 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=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81

21、 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表2-9)，故v= 26.2m/minn=69.3r/min按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=63r/min 校检机床功率 由表5-125，当=580970MPa、HBS=166277、2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min Pc=1.0kw查表5-59,当n=63r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。因为 PcP，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 时间定额查表2-24 Tj=L*i/(f*n)L= l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mmTj =32*1/0.2*125=76.8s工序09 切削用量及时

22、间定额. 切削用量 本工序为精车。已知加工材料为45钢，b =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012后角06，刃倾角s=0,主偏角Kr=90,副偏角Kr=10，刀尖圆弧半级R=1.0mm8 确定背吃刀量 =0.1mm 确定进给量f 查表5-116，f=0.15mm/r 选择车刀磨钝标准及耐用度 查表5-156，车刀后刀面最大磨

23、损量取1mm，可转位车刀耐用度T=30min。 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=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表2-9)，故v= 23.2m/minn=61.6r/min按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=63r/min 校检机床功率 由表5-125，当=580970MPa、HBS=166277、2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min Pc=1.0kw查表5-59,当n=63r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。因为 PcP，所以选切削用量可以在C6410车床

24、上进行。 时间定额查表2-24 Tj=L*i/(f*n)L= l+l1+l2+l3=26+2+1+3=32mmTj =32*1/0.15*125=102.4s工序10 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为车退刀槽。已知加工材料为45钢，b =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，10 确定背吃刀量 =2mm 确定进给量f 查表5-

25、116，f=0.3mm/r 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。 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=0.8 ktv=0.65 kktv=0.81 ktv=1.15 kmv=kkv=1.0(表2-9)，故v= 66.8m/minn=177.3r/min按C6410车床的转速，查表5-56，选择n=160r/min 校检机床功率 由表5-125，当=580970MPa、HBS=166277、2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min Pc=1.0kw查表5-59,当n=6

26、3r/min时,机床允许功率P=5.9Kw。因为 PcP，所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 时间定额查表2-24 Tj=L*i/(f*n)L= d/2+l1+l2+l3=30+0+2+0=32mmTj =32*1/0.3*160=9s工序11 切削用量及时间定额.切削用量同工序02。 时间定额Tj=L+L1+L2/fL1=0.5(d-d2-272)+(13)=3.85mm L2=2mm L=30mmTj=6.6s工序12 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为粗铣。已知加工材料为45钢，b =670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。 刀具：YT15硬质合金三面刃盘铣刀。

27、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。 确定背吃刀量 =1mm 确定进给量f X51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 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。 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/minf=*Z* n=463.7mm/min 时间定额查表2-2

28、8 Tj=L+L1+L2/fL1=a(d-a) +(13)=42mm L2=3mm L=30mmTj=9.7s工序13 切削用量及时间定额. 切削用量 本工序为半精铣。已知加工材料为45钢，b =670MPa，锻件，有外皮;机床为X51型立式铣床。 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。 确定背吃刀量 =0.5mm 确定进给量f X51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 选择铣刀磨钝标准以及刀具寿

29、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。 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/minf=*Z* n=264.8mm/min 时间定额查表2-28 Tj=L+L1+L2/fL1=a(d-a) +(13)=40.7mm L2=3mm L=30mmTj=16.7s工序14 切削用量及时间定额.切削用量同工序12。 时间定额查表2-28 Tj=L+L1+L2/fL1=a(d-a) +(13)=27.1mm L2=3mm L=30mmTj=7.7s工序15 切削用量及时间定额.切削用量同工序02。 时间定额Tj=L+L1+L2/f