机械制造工艺学课程设计滤座的机械加工工艺规程编制及车夹具设计（全套图纸）.doc

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1、蚌埠学院机械制造工艺学课程设计说明书设计题目 滤座的机械加工工艺规程编制及 车夹具设计全套完整版CAD图纸，工艺卡等，联系153893706班 级 05机制（本）设 计 者 指导教师 王 设计日期 08 年11月24日至 08 年12月12日目 录序言-31.零件的分析-32.工艺规程的设计-3（1）. 确定毛坯的制造形式-3（2）. 基面的选择-3（3）. 制订工艺路线-3（4）. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-4（5）. 确定切削用量及基本工时-43.夹具的设计-124设计心得-145参考资料-14序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业

2、课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 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教。一、 零件的分析由于是铸件，零件整体精度要求不高。零件材料为灰铸铁HT2040，铸件使用砂型机器造型，取一般精度为IT9。考虑到底面及两孔要作为车削时的定位基准，故底面及两孔的表面精度要求较高，现取IT7级精度。二、工

3、艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式题目所给定的零件为铸造体，外形、结构均较复杂，还有内部等难加工的部分，确定毛坯的制造形式为机器砂型铸造，材料为灰铸铁。（二）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的主要工作之一。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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批及大批生产的条件下，可以考虑使用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济

4、效益，以便使生产成本尽可能下降。工艺路线方案：10毛坯铸造、清砂20粗铣滤座底面 25精铣滤座底面 30钻扩铰孔4-8H740铣26圆台50车38.5、46外圆、车38.5、46、102端面、切槽倒角1X45o、切槽、钻孔1960锪26圆台、钻扩孔9、孔口倒角60o70钻扩孔2-1080钻扩9孔90锪M16螺纹圆台、钻扩孔14、孔口倒角60o100攻螺纹2-M16（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定滤座零件材料为灰铸铁HT2040，生产纲领为中批生产，采用机器砂型铸造。根据切削加工简明实用手册，铸件单侧加工余量为4.5mm，双侧加工余量为3mm。即零件的侧面及底面加工余量为4.5mm，

5、前后两面的加工余量均为3mm。（五）确定切削用量及基本工时工序20：粗精铣滤座底面（1）、粗铣滤座地面(Z=2.0mm) =0.15mm/齿(参考)切削速度:参考有关手册,确定 V=0.56m/s 即33.6m/min采用高速钢铣刀 =80mm,齿数Z=10,则 =133.7(r/min)现采用X63式铣床,根据机床使用说明书,取=150r/min故实际切削速度为 V=37.7(r/min)当=150r/min时,工作台的每分钟进给是应为 =Z=0.1510150=255mm/min查机床说明书,取=235mm/min切削工时 =0.69(min)（2）、精铣底面利用X63卧式铣床同时对工件粗

6、精铣, 每齿进给量 现采用硬质合金面铣刀，（参考手册）参考机床使用说明书，取查机床说明书取切削工时：工序30:扩.铰48孔（1）、选择钻头和机床:选择高速钢淋花钻头(直柄长淋花钻头GB/B.1437.19859) 表4-45 机床选用z304013摇臂钻床（2）、选择切削用量及加工工时. 钻7mm孔 背吃量ap=d0/2=7/2=3.5mm 进给量根据表8-69查得f=0.220.26 由于L=103d0 取修正系数k=1.按机床说明书取f=0.25mm/r 切削速度由表8-71查得vc=0.35m/s 按公式计算主轴转速 n= 按照机床说明书取 n=16r/s 故实际切削速度 vc=m/s

7、切削工时 L=10mm,l为加工长度.l1=3mm,l2=0mm Lm1=以上一个孔时的机动时间.故本道工序机动工时为tm=tm14=0.22min（3）、扩7.9mm孔 利用7.9的钻头对7mm的孔进行行程.根据表8-79. f=(1.21.8)0.25=0.30.45mm按照车床说明书f=0.25mm/r Vf=()0.351=0.11700.176m/s 按车床说明书取v扩=0.15m/s. Ns=. 按照机床说明书取v取=7r/s 则实际切削速度 v扩=m/s 切削工时,t=4tm=4铰8mm孔.铰刀的选择:选取高速钢机用铰刀d=8mm查得表11-10-1得f=0.15mm/r按车床说

8、明书取f=0.2mm/r 查表11-10-1得v=0.05m/min ns=取机床标准ns=2.0r/s.所以实际v=所以工时 tm=4tm1=4工序40：铣26端面 =0.15mm/齿(参考)切削速度 参考有关手册,确定V=1.62m/s,即97.2m/min 采用硬质合金铣刀,=100mm,齿数 6 , 则 =309r/min现选X63W卧式铣床,根据机床使用说明书,取=300r/min,故实际切削速度为 V=94.2m/min当=300r/min时,工作台的每分钟进给量应为 =Z=0.156300=270mm/min查机床说明书.选 =300mm/min切削工时: =0.43(min)工

9、序50: 粗车外圆.端面.车工序采用计算法确定切削用量.1. 加工条件 工件材料:HT2040灰铸铁0.20Gpa铸造. 加工要求:粗车 38.5外圆. 46外圆. 38.5端面. 46端面. 端面. 机床:CA6140型普通车床. 刀具:YG6刀杆尺寸1625mm2,主偏角kr=900,后角,.(刃倾角)p5.16()2. 计算切削用量(1) 粗车 38.5端面 1已知毛胚长度方向的加工余量为4mm,两次加工,ap=3mm. 2进给量f:根据当刀杆尺寸为1625mm,ap3mm及 工件直径为40时, f=0.40.5mm/r.按照CA6140车床说明书取f=0.4mm/r37计算切削v按切削

10、v的计算公式为 Vc=47确定机床主轴转速ns=按机床说明书(见表3.1-18与3-98)相近的机床转速为560及710故vc=72.97m/min57. 切削加工时按 l=2mm ,l2=2mm时间tm=(min)(2) 车38.5外圆,同时应检验机床的个哦功率及进给量机构强度1切削深度 :单边余量z=1.5mm,可一次切除.2进给量: 根据查得f=0.40.5mm/r,按CA6240车床说明书确定 F=0.48mm/r3切削速度v0 从表4-89查得vc=60m/min 主轴速度:n=按CA6140车床说明书选取主轴速度为450r/min故实际的切削速度为v0=4机床功率.主轴切削力fc按

11、FC=CFZapx=其中:CFZ=92 ap=1.5 nFZ=0 f=0.48 yFZ=0.75 KMP=1.0 KKR=0.73切削时消耗功率pm=由中CA6140机床说明书可知主机功率为7.5kw故满足要求,可以正常加工.5校核机床进给机构强度由已知 FC=569.904NF=其中:nFy=0 CFy=54 XFy=0.9 yFy=0.75 KMP=0.94 Kk=0.70故Fd=其中:CFX=46 XFX=1.0 yFX=0.4 nFX=0KM=0.96 KK=1.12轴向切削力Ff=9.8146M=0.1.则F=Fy+M(FC+FP)=542.63+0.1(569.904+289.46

12、)=628.5666切削工时:t=(3) 车46端面 ap=1.5mm f=0.24mm/r Vc= 按机床说明书取ns=710r/min .则vc=102m/min 切削工时 t=4车46外圆柱面 Ap=1.5mm0.48mm/r 切削速度 vc= 主轴速度n=按照机床说明书取n=400r/min 则vc=52.124m/min切削工时:t=5车102端面ap=3mm.f=0.94mm/rVc= CV=158 yv=0.4ns=CV=158 yv=0.4按照机床说明书n=320r/min,则v=102.49mm/min切削工时 t=工序60:锪26端面,钻孔9mm.扩M16底孔,倒角1200

13、.（1）、加工条件 工件材料HT1040灰铸铁,=20Gpa铸造 加工要求:锪26的端面钻9mm孔并扩至M16底孔,倒角1200 机床:z525立式钻床 刀具:刀片材料YG89钻头 14钻头 16锪钻（2）、锪26端面 参照表7-33 选锪钻直径为16mm.进给量f=0.15mm/r 选前角r0=150 ,后角=40.转速n=120r/min.参照p7.69 又: 走到次数:m=1.857次数只能是偶数 所以选m=2（3）、钻孔9mm f=0.4mm/r (见表7-9) V=25m/min(见7-9)所以ns= 按机床选取nw=850r/min所以实际切削速度v=切削加工时:t=(4) 扩M1

14、6螺纹底孔 首先M16螺纹底孔钻头直径选择 由螺距p=1.51 dT=d-(1.041.08)t=16-(1.041.08)1.5=14.3814.44 所以选14.3的钻头又根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时.其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为 f=(1.21.8)f钻 v=()v钻 f钻=0.53mm/r v钻= 22m/min令f=1.35f钻=0.72mm/r v=0.4v钻=8.8m/min按机床切削速度为nw=150r/min所以实际切削速度为v=切削工时:l=26mm l1=7mm l2=2mm t= (2) 倒角1200 工序70:钻10mm的

15、孔,选用机床:砖塔车床c365L.（1）、确定进给量f 根据表2.4-3.8,当d0=10mm时, f=0.210.25mm/r 查表2-31,灰铸铁的抗拉强度为170mpa 由于本零件在加工10mm孔时属于低刚度零件,故进给量应乘系数0.75,则 f=(0.210.25)0.75=0.15750.1875(mm/r)根据表2.4-41.现取 f=0.14mm/r(2) 切削速度:根据表2.441, 查得切削速度v=36.6m/min, 所以ns=(r/min) 根据表3.1-8,取nw=966r/min,故实际切削速度为: V=(m/min)(3)切削工时,l=28mm,l1=14mm,l2

16、=6m. tm1=(min)以上为钻一个孔时的机动时间,故本工序的机动工时为: tm=tm12=0.3552=0.71(min)工序80:钻9的斜孔.(1) 确定进给量f:根据表2.4-38, 当d0=8mm时,f=0.160.20mm/r. 查表2-31知灰铸铁的抗拉强度为170mpa 所以本零件在加工8mm孔时,属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75.则 f=(0.160.20)0.75=0.120.15(mm/r) (2)切削速度:根据表2.4-41 查得切削速度 v=45m/min 所以 ns=(r/min) 根据表3.1-8取nw=1742(r/min) 故实际切削速度为 v=(

17、m/min)(3) 切削工时,l=14mm,l1=6mm,l2=2mm. tm=(min)工序90: 锪测M16螺纹圆台钻钻扩 14孔1. 钻孔 14 f=0.12mm/r (见表8-80) V=18m/min (见表8-80) 按机床说明书选取nw=272(r/min) (见)所以实际切削的速度: 切削加工时:2. 扩钻14孔根据有关手册的规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取: f=(1.21.8)f钻=(1.21.8)0.340.75=0.3060.459(mm/r)根据机床说明书,选取f=0.35(mm/r) V=() v钻=()18=96(m/min)则主轴转速nw=20413

18、6(r/min)按机床说明书取:nw=120(r/min)切削加工时:(min)3扩孔14 F=(0.91.2)0.6=0.540.72(mm/r)(见表8-79)查机床说明书,取f=0.63(min/r)机床主轴转速:取n=120(r/min), 则其切削速度v=5.275(m/min) t=(min)4. 倒角120o三、夹具的设计本次夹具设计任务是负责滤座车夹具的设计，采用的定位方案是一面两孔定位，夹紧装置采用两钩形压板。当工件以一面及两圆孔为定位基准时，为补偿工件两定位孔的孔径和孔距误差及夹具两定位销的直径和距离误差，避免工件不能套入定位销，夹具两定位销应采用一圆孔和一菱形销。一、 定

19、位误差的计算：定位孔的直径为，使用的圆柱销。铸件的精度等级为IT9级。基准不重合误差S是定位基准与工序基准间的距离尺寸，称为定位尺寸。当工序基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准不重合误差等于定位尺寸的公差，即 =0.037-（-0.037）=0.074mm（查互换性与技术测量）基准位移误差 =Ltan=L= =0.024mm（查互换性与技术测量）其中： L-工件两定位孔的中心距； -两定位销所产生的最大角度定位误差； -夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最大间隙； -夹具菱形销与其相配合的工件定位孔间的最大间隙；所以加工误差=+=0.074+0.024=0.098mm二、 夹紧力的计算

20、：本夹具主要克服车削时工件在轴向所受的切削分力。（1）、车削时切削力在轴向的切削分力为（查金属切削机床夹具设计手册. P355）其中： s-每转进给量（kgf） t-切削深度（mm） Kp-修正系数； （2）、夹具夹紧力的计算： 1、摩擦系数： =0.150.25（接触表面均为加工过的光洁表面） （查金属切削机床夹具设计手册. P306） 现取=0.2 2、安全系数： （查金属切削机床夹具设计手册. P306） 其中：-基本安全系数，一般均取1.5； -加工状态系数，粗加工：K=1.2，精加工K=1.0； -刀具钝化系数，一般取K=1.01.9； -切削特点系数，连续切削K=1.0； 3、为防

21、止工件在切削力P作用下平移所需夹紧力： （查金属切削机床夹具设计手册. P308） 其中：-定位销上允许承受的一部分切削力； -夹紧元件与工件间的摩擦系数； -工件与夹具支承面间的摩擦系数； 4、压板螺栓材料为低碳钢，性能等级3.6，屈服极限， 螺纹连接的安全系数=12.5，则螺栓的许用拉应力为 求得螺栓的危险截面直径为mm 其中，-螺栓所受的总拉力，在这里； 夹具所使用的螺栓直径为10mm，故螺栓满足使用条件。四、设计心得在经历了四周繁忙的劳动之后，终于完成了机械制造工艺学的课程设计。从最开始拿到图纸时的迷茫和空白，到现在看到一份完整的设计说明书的时候，其间经历了多少，只有我们自己知道。这其

22、中的每一个字，每一个线条，都是我们辛苦劳作的结果。在图书馆查找资料有我们的身影，夜晚挑灯画图有我们的身影，抱着厚厚的参考资料反复研究的有我们的身影经常为了确定一个公式，一个参数，一个规范的画法，我们翻阅了很多本参考资料，讨论一次又一次，终于得到了一个满意的结果，严谨求学精神表现之至。作为我们学完理论课后的一次结合实践的尝试和练习，我们收获颇多。从一开始的懵懵懂懂到现在能够比较了解和掌握加工工艺的制订。我们学会了查找所需要的资料，学会向老师和同学虚心求教，学会了严谨做事，低头苦干的精神，为下一步我们走向社会，走进企业，作了一次很好的锻炼。相信这次课程设计所给予我们的精神和方法对我们以后的工作将帮

23、助巨大。当然，作为学生的我们，在没有一点实践经验的情况下，设计出来的东西肯定有很多问题和错误存在，恳请老师们批评指正。在此，特别感谢我们的指导老师王月英老师，感谢她为我们提供的各种帮助和指导，使得我们得以顺利的完成此次课程设计。五、参考文献1. 机械制造工艺学课程设计指导书赵家齐主编 机械工业出版社 2008年2. 机械加工工艺手册李洪主编 北京出版社 1990年3. 金属切削手册上海市金属切削技术协会编 上海科学技术出版社1984年4. 互换性与技术测量韩进宏主编 机械工业出版社 2007年5. 金属切削机床夹具设计手册上海柴油机厂工艺设备研究所编 机械工业出版社 1986年6. 机械制造技术基础 赵雪松 赵晓芬主编 华中科技大学出版社 2006年7. 机床夹具图册 孙巳德主编 机械工业出版社 1984年8. 切削加工简明实用手册 黄如林主编 化学工业出版社 2004年 9. 机械设计濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社 2006年