机械加工工艺课程设计.docx
机械加工工艺课程设计一、年产量2500件，中批生产 二、零件分析 1作用：车床上夹持刀具，移动刀具。 2工艺分析： 以36mm孔为中心的加工表面，36mm端面、36mm孔、37mm内槽、8-M12-6H孔、25mm孔。 以25mm孔为中心的加工表面： 25mm端面、4-15mm孔，圆环。 压刀槽、四方。 25mm端面与25mm孔轴线有相互位置要求，加工时应先精加工出36mm孔，再以其为基准加工其它表面。 三、确定毛坯制造方法，初定毛坯形状： 零件材料45井钢，工作中受较大力及冲击振动，为加强零件强度，又考虑到年产量2500件，故可用模锻成型。零件形状不复杂，毛坯形状接近零件，内孔不锻出。 四、工艺规程设计 1定位基准： 粗基准：四方 精基准：36mm孔主要考虑基准重合。 2加工方法选择： 36mm端面：粗车磨 IT9 Ra=2.5 36mm孔：钻粗镗半精镗精镗 IT7 Ra=1.6 25mm孔：钻半精镗精镗 IT7 Ra=1.6 25mm端面：粗车磨刮研 IT6 Ra0.8 四方：粗铣半精铣精铣磨 IT9 Ra0.8 4-15mm孔：钻铰 IT10 Ra3.2 8-M12孔：钻扩 IT10 Ra12.5 10mm孔：钻铰 IT10 Ra3.2 制作工艺路线； 工序：模锻，锻出压刀槽 工序：热处理，正火 工序：车，粗车36端面，钻25+0.023 mm孔至23mm,(工艺要求)，切内槽37±0.1mmx3mm,孔 0口倒角1×450.,调头车底面，高度留余量15mm. 工序：铣四方，125-0.8×125-0.8mm2去毛刺 铣四侧压刀槽，保证尺寸24 mm,c面留加工余量0.20.3mm,精铣c面至尺寸，倒角1×450，8条边 工序：车+0.023250mm00端面，留加工余量0.30.4mm,车环形槽，镗25+0.023mm0孔至尺寸，倒角1.5×450, 工序：钻，钻铰415+0.018mm孔至尺寸，钻8m6H小径至10.1mm，钻、铰10+0.030mm至尺寸，扩M126H螺纹孔的小径，孔口倒角1×450 工序热处理攻M126H螺纹。 工序，磨，磨36mm端面，保证39mm。磨度公差。 磨四个侧面 工序刮研底面。 0 -0.8+0.023250mm端面，保证72-0.12mmet及与基准垂直加工36孔的粗加工，精加工序合并，这是工艺上的需要。以36孔做精基准，在一次安装下加工分来的孔与端面保证了位置精度。 工序与V不能合为一道工序，因为同一台机床不能完成这么多工作。 4确定机械加工优余量、工序尺寸及毛坯尺寸和公差，。材料453#钢，硬度207241HBS，毛坯重量估算为7Kg，加工精度F，查工艺手册表2 .225得厚度方向尺寸2.02.5mm,水平方向余量2.02.5mm. 25端面毛坯余量：同36端面。 压力槽余量：S1、F1、G=7K g:厚度方向余量:2.0,2.5mm水平方向余量：2.0mm、2.5mm,取各余量均为2.4mm，由表2.2.11：材质系数为M1，由表2.2.14及M1、S1得 即长度方向毛坯尺寸为：132-1.9mm 各孔的毛坯均为实心，未冲出孔。 最后毛坯图如图： 确定工序余量、工序尺寸及其公差： 本零件各加工表面的工艺路线、工序余量、工序尺寸及其公差、Ra值如下表所示： 加工表面 工序名称 工序余量 36mm 端面 磨 粗车 毛坯 0.4 2 2.4 工序经济精度 IT值 7-9 10 7 9 11 7 9 12 7 10 7 12 7-9 12 8 12-13 10 公差值 mm 40 160 25 62 160 21 52 0.21mm 40 160 40 0.4mm 40 0.4mm 19 0.18mm 70 39-0.8 40.6-0.16 36 工序尺寸及其偏差 0.8 12.5 1.6 Ra值 39 39.4 41.4 36 35.9 35.7 25 24.8 23 72 72 72.4 125 129 1.5 2 3.5 0.2 14.8 0.2 工序基本尺 寸 +1.92Z=0.1 精镗孔 36mm孔 半精镗孔 2Z=0.2 粗镗孔 毛坯 2Z=9 3.2 35.7+0.062 34+0.16 12.5 25+0.023 1.6 3.2 24.8+0.052 23+0.21 12.5 72.15-0.04 0.8 72.55-0.16 12.5 125-0.6 129 18-0.04 19.5-0.4 21.5 0.8 12.5 6.3 12.5 2Z=0.2 25mm精镗孔 孔 半精镗孔 2Z=1.8 钻孔 毛坯 底面 四方 磨 粗车 磨 粗铣 毛坯 压刀槽C精铣 面 粗铣 毛坯 4-15孔 铰 钻 毛坯 8-M12孔 扩 2Z=23 0.4 2 0.4 2 2 18 19.5 21.5 15 14.8 10.1 15-0.019 3.2 12.5 14.8+0.18 10+0.30 3.2 钻 毛坯 9.8 12-13 0.18 9.8+0.18 12.5 9.8 5确定切割用量及基本工时： 工序I切削用量确定： 加工条件： 工件材料：45钢正火，6h=600MPa，207-241HBS。 加工要求：粗车36端面，钻25+0.0230mm孔至23mm，镗36mm孔至36+0.08mm，孔深-0.8，切内槽37×3mm2，孔口倒角1×45°。 机床为C620-1卧式车床，工件装夹在车床专用夹具上。 切削用量及基本工时： 粗车36端面： 1）选择刀具 选择：端面车刀。车床中心高200mm，按切削手册表1.1选刀杆尺寸为16×25mm，刀片厚度为4.5mm；粗车毛坯，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°，Kg=10°，s=0°，'=0.5mm。 2）确定切削用量： aasp的确定：已知端面单边全量为2.4mm，分一次走刀走完。Asp=2mm。 bf的确定：由切削手册表1.4，加工材料为45#钢，车刀B×H=16×25mm2，asp3mm，工件尺寸为125时：f=0.6-0.9mm/r，修正分数k=0.8，f=0.5-0.72，按C620-1车床说明书，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，取车刀后面最大磨量为1mm，焊接车刀耐用度T=60min。 d确定切削速度Vc： 由切削用量手册表1.10，当用rT5硬质合金端面刀横车加工6b=560-620mPa钢料，ASP3mm，f0.54mm/r时，Vc=138m/min。 由切削手册表1.28，Vc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=138×1.15×1×0.8×0.65×1.24×0.81=82.9m/min N查=1000VC查/d=1000×82.9/=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=ln机d1000=l´305´721000=69 e校验机床功率： PC采用查表结算书。 由切削手册表1.24，当6b=600Mpa、HBS=207-241，ap3.4mm，f0.6mm/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=2.4×0.5×0.89×1=1.07kw。 由C620-1车床说明书，当n机=305r/min时，车床主轴允许功率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： 车削时进给力Ff由切削手册表1.21查出： 当6b=600Mpa，ap=2.0mm，f0.53mm/r，VC100m/min时，Ff=d630N， 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=630×1.0×1.17×1.0=737.1N。 由C620-1车床说明书，进给机构的进给力Fmex=5100N，Ff实Fmex，故所选择的f机=0.52mm/r可用。最后确定的切削用量为： asp=ap=2mm，f机=0.52mm/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： l=t=72m=36mm，l1=2，l2=5，l3=0。 2l1+l+l2+l336+2+5´1=´1=0.27min。 n机f机305+0.52钻25孔，选用机床C620-1。 1）选择刀具：选择23高速钢锥柄标准麻花钻 f机=0.4mm/r VC查=14m/min。 n查=1000VC查/=1000×14/=194 r/min。 按机床选取n机=183r/min 实际切削速度：VC机=lDn机1000=l´23´1831000=13.22m/min 基本工时：t=l+l1+l272+104=1.74(min) nf0.4+183粗镗36mm孔至35.7mm 选择陶瓷镗刀，单边余量z=6.35mm，1次镗去全部余量，ap=6.35mm，进给量f=0.4mm/r。 根据有关手册，确定车床切削速度Vc=200m/min， 则 =1000Vc/=1000×200/=1819r/min。 由C620车床说明书，得实际使用的切削用量为： f机=0.4mm/r，Vc机=132m/min,机=1200r/min。 基本工时：l=39mm，l1=ap/tgkr+5=6.35/tg45°+5=11.35mm t=l+l1+l239+11.35+5=0.12min h机f机1200´0.4选用机床：T740金钢镗床，半精镗孔至35.7mm，选择YT15镗刀，单边余时0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm，进给量f=0.1mm/r VC=100m/min，则n=1000VC/=1000×100/=884.2r/min 由于金钢镗床f1n为无级调速，故以上f、VC、n可作加工时实际作用。 基本工时：l=39，l1=3mm，l2=4mm t=l+l1+l239+3+4´1=0.52min。 n机f机884´0.10.08精镗孔至F360mm，选择YT30镗刀，由于精镗与半精镗同用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件进行半精、精镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同，ap=0.05mm，f机=0.1mm/r。 n机=884r/min，VC机=100m/min，t=0.52min。 切内槽37±0.1mm×3mm 切内槽 机床：C620-1。选用刀具：偏头端面车刀。 切削用量： ap=0.5mm, (单边余量=1mm，一次走刀切去全部余量) f=0.40.5mm, Vc=156m/min. n查=1000Vc/(d)=100156/(37)=1342r/min. 取f机=0.4mm/r, n机=1200r/min. 基本工时： t=l/(nf)=3/(13420.4)=0.006min 实际切削速度：VC实=1200d/1000=136m/min. 孔口倒角 选用刀具：陶瓷镗刀。 切削用量： ap=1mm, f=0.13, VC=400m/min n查=1000Vc/(d)=1000400/(36)=3537r/min. 由C620-1车床说明书：取f机=0.13mm/r, n 机1200r/min 实际切削速度：VC实=1200d/1000=120036/1000=135.7m/min. 调头车底面 1）选择刀具：同车36mm端面。 2）确定切削用量： aasp端面毛坯单面余量2.4mm，磨削余量1mm，粗加工余量=2.4-1=1.4mm。 b确定进给量f c选择车刀磨钝标准及耐用度：用36mm端面。 d确定VC：同36mm端面。 e校验机床功率：同36mm端面。
