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1、共 20 页 第 1 页机械加工工艺课程设计说明书班级：09 级数编 7 班姓名：学号：指导教师：沈韡 杨宝成设计时间：2023 年 6 月 13 日2023 年 6 月 18 日前言机械制造工艺学与机床夹具设计是在学完了大学的全部理论根底课，技术根底课以及 全部专业课之后进展的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的生疏，为 以后的工作打下根底。它是主要对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进展专用夹具 的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进展加工时应留意什么问题，承受什么方 法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计 可以提高产品
2、生产率、精度、降低本钱等，还可以扩大机床的适用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低本钱。通过这次设计，培育编制机械加工工艺规程和机床夹具 设计的力量，进展一次理论联系实际的训练，使同学们到达以下实践目的：1、进一步提高识图、制图和机械设计的力量2、进一步加深同学们对机械制造工艺学理论学问的理解3、培育同学们综合应用机械制造工艺学和其他多门课程的理论学问解决实际问题的力量；培育学生的实践和实际动手力量、提高同学们的全面素养。4、通过查阅相关手册，把握猎取工程手册的方法，提高同学们收集信息、对信息进展价值推断信息整理、信息加工的力量；5、进一步培育同学们制定机械加工工艺的原则、步骤和方
3、法；6、培育同学们把握机床夹具设计的根本原理、方法和步骤，进一步提高同学们的工程设计力量；7、培育同学们编写技术文件的力量。在本次课程设计完毕时，同学们应完成以下任务：a) 每个学生必需独立完成课程设计内容；b) 图框依据带装订边的格式绘制，标题栏一律承受的国家标准；c) 图纸折叠依据国家标准折叠；d) 途中承受的各种标注应符合的国家标准；e) 工艺过程卡片、工序卡片和刀具卡片中涉及的工艺参数应全部有据可查；工艺路线图应表达清楚、具体、简洁明白；f) 课程设计说明书应用专用的设计说明书用纸书写，依据规格的格式进展，涉及方案确定的应至少供给两种及以上的方案比较；课程设计说明书书写标准、文字通顺、
4、图表 清楚、数据和计算完整、结论明确；课程设计说明书后应附参考文献；整个设计说明书不得少于 2023 字。名目第一章：零件分析1.1 零件的作用1.2 零件分析1.2.1 零件图样分析1.2.2 零件工艺分析1.2.3 确定毛坯及绘制毛坯简图1.2.4 零件加工工艺方案其次章：工艺规程设计2.1 定位基准的选择2.2 拟定工艺路线第三章：机床选择第四章：刀具选择第五章：量具设计第六章：夹具设计第七章：疑难问题辩论第八章：小结第九章：主要参考文献第十章：附件第一章 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件分析21.2.1 零件图样工艺分析21.2.2 零件工艺分析31.2.3 毛坯确定及毛坯简
5、图绘制31.2.4 零件加工工艺方案5其次章 工艺规程设计62.1 定位基准的选择62.2 拟定工艺路线6第三章 机床选择63.1 车床 CKS6116 技术参数63.2 数控立式加工中心 VMC-1000 技术参数73.3 一般铣床 X6132 技术参数83.4 高精度外圆磨床 MG1432E750 技术参数83.5 周密数控低速走丝线切割机 CC100 技术参数9第四章 刀具选择及切削用量确实定9第五章 量具选择11第六章 夹具设计126.1K112023 型卡盘的选择126.2 压板的选择及参数136.3 螺母及垫圈示意图146.4 V 型块GB220808-80的选择：156.5 K7
6、2 型四爪卡盘的选择156.6 C 型三爪自定心卡盘用过渡盘的选择156.7 四爪卡盘及找正的示意图166.8 F11125A 型万能分度头分度头的选择及参数166.9 线切割夹具选择17第七章 疑难问题解答17第八章 小结18第九章 主要参考文献18第十章 附件19四川工程职业技术学院2023 级数控编程加工方向 7 班第一章 零件分析1.1 零件的作用共 19 页 第 10 页结合子实物图结合子是齿轮传动中的重要部件，通常在变速箱中起变速的作用，其承载性关键到整个设备安全性。1.2 零件分析结合子零件图1.2.1 零件图样工艺分析通过分析零件图纸可知： 对该零件的工艺分析，可以从零件构造外
7、形、尺寸、材料、技术要求、外表粗糙度、形位公差、定位基准以及毛坯等方面进展。结合子零件构造上比较简单由台阶、内孔、内花键槽等局部组成，为轴对称图形;尺寸上标注不全，多处有误，经争论已经修改成合理尺寸标注详见附件零件图;多出尺寸精度较高；外表粗超度较高， 需要粗、精加工；技术要求上花键槽局部要热处理等。1.2.2 零件工艺分析通过对零件图纸的分析可得知：1结合子材料为 45 钢，具有足够的强度、刚度各韧性，适用于承受弯曲应力、扭矩和冲击载荷的工作条件，符合结合子的工作环境。(2)生产类型为单件小批量生产3技术要求： 槽处局部淬硬 52HRC.4形位公差要求：1.键槽 对基准a 的对称度公差要求为
8、0.05mm2.内圆面 55 +0.031 对基准B 的同轴公-0.023差要求为 0.0253. 70+0.+0.003 外圆面对基准A 的圆跳动公差要求为0.025mm4.如图右端面对基准A 的垂直度公差要求为 0.021.2.3 毛坯确定及毛坯简图绘制由于考虑结合子用途的场合及承受载荷力量和力学性能，应选择材料为 45 钢锻件棒料、 119 123 作为毛坯。毛坯的选择为 119x138，如下参数：毛坯简图如下：1.2.4 零件加工工艺方案（1） 铣：铣余料头多余局部。（2） 数车：三抓卡盘装夹，车右端面见光，打B 型中心孔。粗车 70 外圆留精加工直径余量 1.4mm，分别用 25、
9、38 麻花钻钻 40 的孔。三爪卡盘装夹右端，车左端面总长留余量 0.8mm 及保证外表粗糙度要求。倒 110 外圆 C1。镗 94 内孔留半精加余量 1.4mm 及 55 内孔留半精加余量 1mm,台阶面留半精加余量 1.4mm.。（3） 数铣：用万能分度头装夹右端，铣 4-21+0.3/0 +0.3/0符图要求。（4） 热处理：淬火外表硬度达 52HRC加热温度 820840（5） 数车：四爪卡盘装夹左端用铜片为垫片，精车 70 外圆附图要求，切槽附图要求。精车 40 内孔及右端面保证总长 1200.5 符图要求。（6） 数铣：用万能分度头装夹钻 3 6 符图。（7） 线：线切割符图要求。
10、其次章 工艺规程设计2.1 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。粗基准的选择是以工件毛坯外圆为粗基准加工精基准；精基准的选择是依据基准统一和基准重合的原 则，工件以中心轴线作为主要定位基准，依据尺寸要求和装夹的稳定牢靠以 70 外圆的右端面作为其次精基准。2.2 拟定工艺路线铣 数车 数铣 热处理 数车 数铣 线第三章 机床选择机床型号与技术参数模拟车间3.1 车床 CKS6116 技术参数工程单位规格床身上最大回转直径mm 400最大车削长度(最大加工长度)mm350最大车削直径mm160滑板上最大回转直径mm160主轴端部形式及代号-A25主轴通
11、孔直径mm43主轴转速级数-无级主轴转速范围r/min605000主轴电机功率kW7.5液压卡盘-标配 6卡盘直径mm152(6)刀架形式-卧式 8 工位刀架转位时间S0.41 位/180刀架转位重复定位精度mm 或2刀杆尺寸mm20x20镗杆直径mm25床尾主轴直径尾座套筒直径mm60尾座套筒锥孔-莫氏 4X 轴行程mm110Z 轴行程mm380X/Z 轴快移速度m/min滚动导轨:18/24机床重量kg3000最大承重kg盘类：75；轴类：300数控系统-FANUC 0i-TB工件外表粗糙度mRa0.8工件精度-IT6尾座套筒行程mm80机床外形尺寸长宽高mm2300143018003.2
12、 数控立式加工中心 VMC-1000 技术参数工程工作台尺寸T 型槽沟数大小距离 最大负荷左右行程 (X 軸) 前後行程 (Y 軸) 上下行程 (Z 軸)主軸鼻端至工作台距離主軸錐度主軸轉速主軸馬達X-Y-Z 快速進給切削進給率刀具選擇模式规格1100X470 mm4181001500 kg1016 mm 500mm 570mm 150-720 BT4060-8000RPM7.5KW18/18/12m/min 1-8000mm/min 双向任意式儲刀数最大刀具直径刀库最大刀具长度最大刀具重量銑削切削力量 (S45C)钻孔攻牙数控系统机床定位精度JIS-6338斗笠式 16100mm/相邻刀最大
13、刀直径 75mm 320mm10kg 120cc/min 40 M30XP3.5 FANUC-0i MCX 轴方向： 0.004/300 Y 轴方向： 0.004/300 Z 轴方向： 0.004/3003.3 一般铣床 X6132 技术参数工程规格工作台尺寸1320X320 mm最大负荷500 kg工作台最大回转角45工作台后边至垂直导轨面距离55-310工作台最大行程纵向700横向250垂直32工作台进给速度范围mm/min纵向12-960横向12-960垂直4-320主轴转速范围30-1500rpm加工精度平面度0.02平行度0.03垂直度0.02/100外表粗糙度Ra1.63.4 高精
14、度外圆磨床 MG1432E750 技术参数工程最大磨削直径最大磨削长度最小磨削直径顶尖间最大重量规格320mm 750mm 10mm100kg磨削孔径范围最大磨削孔深三爪卡盘卡外圆的最大直径开口中心架支承工作直径 闭口中心架支承工作直径 圆度圆柱度外表粗糙度16-80mm160mm 130mm 5-50mm10-75mm外圆：0.0005mm 内孔：0.002mm 0.003mmRa0.01 Ra0.043.5 周密数控低速走丝线切割机 CC100 技术参数工程工作台尺寸(长宽)最大工件尺寸 最大工件重量 X、Y、Z 轴行程U、V 行程最大加工锥度 (度/高)标准电极丝直径X、Y、轴定位精度X
15、、Y、轴重复定位精度U、V 轴定位精度X、Y、U、V 轴区分率外表粗糙度规格600X475mm900X550X200mm300 kg 320X300X215mm30mm10 度(在工件厚度为 150mm 时)0.25mm 0.01mm 0.003mm0.005mm0.001mm Ra0.4第四章 刀具选择及切削用量确实定名 序刀刀 具刀刀具牌号刀片牌号切削速度进给量半称 号具编名称片材 m/min(mm/r)径号料牌号普铣0160面 铣刀硬质合金可转位阶梯面铣刀601100.3数1T095CNPCLNL2023K 09CNMG090308-601100.10车10MGWF0.5.外圆粗车刀2T
16、0 2直麻25柄花35600.390.47钻3T0内孔DNS25T-PDUNL11DNMG110408-P50700.1393粗镗MGF0.40刀4T0内孔123LAG123G07-25BN123G2-0300-G35600.160.24切槽-GM3车刀M5T0593内精刀孔镗DPMTA20S-SDUP L 11DPMT11T308-KM801500.160.396T0外圆123LF123G10-2023BN123G2-0300-C35600.160.26切刀槽-CMM37T093DCSDJC L 2023K 11DCMT11T308-P601100.087外精圆车MTF0.30刀手动8锥麻3
17、8柄花35600.600.70钻9B 4中 心钻10200.070.12加1T0 5.8R840-0580-30-A16240.0701工中01钻头OA2心1T06R840-0600-30-A16240.070.112钻头OA21T0槽 铣R390-016C4-11L50800.050.023刀8参考切削用量简明手册第三版附：切削速度和进给量参考于切削用量简明手册北京机械工业出版社 艾兴 肖诚钢编粗车削时由于切削余量较大，故使用负前角切削，可以满足切除大余量。依据切削用量简明手册和刀具供给的参数，（1） 切削速度通过计算公式：Vc= Dn/1000 计算，获得主轴转速 n=1000/ D。（2
18、） 进给量依据粗精加工的余量选择，粗加工时选用较大的进给量，车削时选用 0.100.5mm 范围中可以提高效率。精车进选用较小的进给量，车削选用0.160.39mm 范围中可以提高工件精度。进给量的参数还可以应参考刀具供给的，这样可以较好地保证刀具的寿命。（3） 切削深度粗加工时，选用负前角，可以切削较大的余量，依据刀具供给的切削深度进展切削。精加时， 选用正前角，选用较小的余量，保证其外表精度。具体选用参数可以查询各种刀具各项参数内供给的参数第五章 量具选择量具名称1 型游标卡尺范围0-200mm分度值0.02mm量具依据量具刃具国家标准汇编第 3 页GB1214-85万能角度尺GB6315
19、-860-320 02 “量具刃具国家标准汇编第 76页外径千分尺50-75mm0.010mm量具刃具国家标准汇编第 35GB1216-85页内径千分尺50-250mm0.010mm量具刃具国家标准汇编第 66GB8177-87页IV 型单面游标卡尺0-300mm0.02mm机械加工工艺师手册第 1899GB1214-85百分表GB1219-85千分尺GB6309-8603mm0.01mm01mm0.001mm量具刃具国家标准汇编第 117页机床 铸锻机械及工具产品选用手册下册第 1038 页带表内卡规ZBJ42023-8710-30mm30-50mm0.01mm机床 铸锻机械及工具产品选用手
20、册下册第 1049 页第六章 夹具设计6.1K112023 型卡盘的选择：依据机床的型号及参数选择卡盘，如图：参考机械加工工艺装备设计员手册第81 页参考机床 铸锻机械及工具产品选用手册(上册)第 528 页参考重型机械制造工艺手册第 163 页三爪卡盘示意图：6.2 压板的选择及参数如以下图：参考重型机械制造工艺手册第 162 页参考金属机械加工工艺人员与手册第三版第682 页6.3 螺母及垫圈示意图如下：螺母垫圈四川工程职业技术学院2023 级数控编程加工方向 7 班6.4 V 型块GB220808-80的选择：参考金属机械加工工艺人员与手册第698 页6.5 K72 型四爪卡盘的选择，如
21、图：参考机床 铸锻机械及工具产品选用手册(上册)第 535 页6.6 C 型三爪自定心卡盘用过渡盘的选择，如图：参考机械加工工艺装备设计员手册第 81 页共 19 页 第 15 页四川工程职业技术学院2023 级数控编程加工方向 7 班参考机械加工工艺装备设计员手册第 82 页6.7 四爪卡盘及找正的示意图：6.8 F11125A型万能分度头分度头的选择及参数共 19 页 第 16 页6.9 线切割夹具选择，如图：参考机械加工工艺装备设计员手册第 84 页参考机械加工工艺手册其次卷第十五章三十三页第七章 疑难问题解答1. 如何保证形位公差、垂直度、圆跳动要求？答：通过三爪卡盘一次性装夹完成右端
22、面和外圆的精加工。2. 如何保证对 4-21 +0.3 槽热处理后工件变形对同轴度的影响？0答：在镗 94 和 55 孔时留精镗余量，然后进展热处理，在热处理之后用四爪卡盘找正装夹工件右端。精镗 94 和 55 孔，符合要求。3. 在热处理之后如何保证 4-21 +0.3 槽的对称度要求？0答：热处理之后有点变形，通过精加工来保证。4. 如何测量内花键槽的槽宽 12 +0.06 尺寸？-0.03第八章 小结经过一周的学习和工作，我们最终完成了数控加工工艺课程设计。从开头思考本次课程的设计到系统的实现，再到设计的完成，每走一步对我们来说都是的尝试与挑战，这也是我们在马上离开大学期间共同完成的课程
23、设计。在这段时间里，我们学到了很多学问，把我们之前所学的理论学问与实际相结合，期间我们遇到了很多问题，但在教师的帮助以及小组每位成员的努力下我们成功的解决了遇到的难题。每一次改进都是我们学习的收获。关于该工件的整个设计过程如下：一、关于该工件的数控加工的工艺过程，以及尺寸和形位精度处理工艺路线：铣数车数铣热数车数铣线分析工艺路线是数控加工必不行少的步骤，合理的工艺分析方案是编制加工程序的依据。二、关于该工件加工机床的选定，以及夹具的选择通过对该工件的工艺分析而选定所需加工的机床，并了解机床的性能及其参数 VMC。机床型号与技术参数模拟车间车床 CKS6116、数控立式加工中心-1000、一般铣
24、床 X6132、高精度外圆磨床 MG1432E750、周密平面磨床 KGS-306AHD、周密数控低速走丝线切割机CC100。通过了解机床的性能以及该工件所需的加工精度来选择所需的夹具，三爪卡盘、四爪卡盘、万能分度头以及定位的V 形块。三、关于该工件加工所需的刀具、量具的选择，以及画走到路线在选择机床的性能、参数以及所需夹具后，我们应当对其在加工过程中所需的刀具、量 具进展选择。刀具：中心钻、95、93外圆车刀、 160 面铣刀、 25 直柄麻花钻、 38 椎柄麻花钻、93镗刀、切槽刀、槽铣刀、钻头。量具:型游标卡尺、万能角度尺、外径 千分尺、内径千分尺、单面游标卡尺、百分表、千分表、带表内卡
25、规。在画走到路线时应当留意其刀具的一些参数(见走到路线图。在一周的时间里，通过不断地摸索，不断地学习，拓展了我们的学问面，增加了我们的动手力量。就当今的就业形势而言，我们现在所拥有的学问以及社会的实践阅历是远远缺乏的。我们应当提高自身素养，增加专业学问。学无止境，活到老，学到老。转瞬间我们马上毕业，我们应当利用有限的时间不断地充实自己，丰富专业学问，提高技能水平，做一个全面进展的当代大学生。第九章 主要参考文献【1】陈宏钧.机械加工工艺装备设计员手册.北京：机械工业出版社，2023【2】机械工业部.机床. 铸锻机械及工具产品选用手册上册. 北京： 兵器工业 出版社，1994【3】赵如福. 金属
26、机械加工工艺人员手册其次版). 上海：上海科技技术出版社，1990【4】王忠林. 重型机器制造工艺手册上、下册. 德阳：其次重型机械厂，1988【5】杨叔子. 机械加工工艺师手册.北京. 机械工艺出版社，2023【6】量刃具汇编组. 量刃具国家标准汇编. 北京：中国标准出版社，1990【7】机械工业部. 机床，铸锻机械及工具产品选用手册(下册). 北京:兵器工业出版社，1994【8】工艺资料. MC.-2023-klick-CHI.pdf(刀具【9】朱超，段玲. 互换性与零件几何量检测. 北京：清华大学出版社，2023【10】袁哲俊.刘华明.金属切屑刀具设计手册. 北京：机械工业出版社，2023【11】数控刀具【12】孟少农. 机械加工工艺手册第一卷.北京：机械工业出版社，1991【13】孟少农. 机械加工工艺手册其次卷.北京：机械工业出版社，1991【14】艾兴、肖试钢.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，2023第十章 附件（1） 工艺过程卡一张(见表)（2） 工序卡(见表)（3） 零件工艺分析卡(见表)（4） 刀具方案设计卡(见表)（5） 夹具方案设计卡(见表)（6） 测量方案卡(见表)（7） 走到路线卡(见表)（8） 零件图 AutoCAD(见表)