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1、吴厚灭挈机械制造技术基础课程设计报告书学院机械设计制造及其自动化2023 级专业年级班级组别 小组成员指导老师2023年 5 月 13 日安装2切削用量及基本时间的确定与安装1选择同样刀具，车环形槽采纳高速钢成型切槽刀。采纳安装1确定切削用量的方法，得本安装的切削用量及基本时间见表4-1 o 表4-1切削用量和基本时辰表工步aP/mmf/(mm r-1) v/(m min-1)n/(r s-1)Ti/s粗车大端面10.5252.8273粗车外圆0 13L1/4粗链孔至。54.5。,3粗车槽4.2 工序15切削用量及基本时间的确定4.2.1 安装1切削用量及基本时间的确定1 .切削用量：（1）确
2、定半精车外圆0 8687mm的切削用量。所选刀具为YT15硬质合金 可转位车刀。由于C620-1车床的中心高为200mm,又由工艺手册中查取内容， 选刀杆尺寸BxH=16mmx25mm,刀片厚度为6mm,选择车刀几何形态为卷屑槽 倒棱型前刀面，前角九=12。，后角4=8。，主偏角勺=90。，副偏角=5。，刃 倾角4 =。，刀尖圆弧半径九=0.5mm o确定背吃刀量ap=单边余量=0.55mm。由工艺手册，在粗车钢料，刀杆尺寸 BxH=16mmx25mm及ap的范围，工件直径在的范围，结合C620-1车床的进给 量，选择 f=0.3mm/ro查表可得,车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm,可转位车
3、刀耐用度T=30min。用YT5硬质合金车刀加工及其他当前条件下，查表计算切削速度为 v=205m/min。考虑到修正系数，进一步求得修正值，即v = 205x0.81x1.15 = 191m/min1000v/ .n = 698r / minTzd按C620-1车床的转速,选择n=610r/min=10.17r/s ,则实际切削速度v=166,9m/mino（2）确定半精车。72.3。0074 1111、台阶面面及小端面的切削用量。（3）确定半精车外圆 72产mm及外圆 84.的切削用量。（4）确定半精链孔55.6。0074mm的切削用量。（5）确定半精链孔39.70gmm的切削用量。2 .
4、基本时间：公式与粗车时相同，所以可算得：（1）半精车小端面1mm： 6s（2）半精车小端面侧外圆面至072.3oo74mm： 8s（3）半精车台阶面，保证其与小端面19.5盛需111111:（4）半精车外圆面至0 86）87mm：（5）半精车外圆面至 7274mm:（6）半精车外圆面至。84.320 087mm（7）半精车台阶面，保证其与小端面124.5%肾mm：（8）半精链孔至5560074mm：（9）半精链孔至39.70 062mm：4.2.2 安装2切削用量及基本时间的确定与安装1选择同样刀具，车环形槽采纳高速钢成型切槽刀。采纳安装1确定切削用量的方法，得本安装的切削用量及基本时间见表4
5、-2o 表4-2切削用量及基本时辰表工步ap/mmf/(mm r ) v/(m min1)n/(r- s-1)Ti/s半精车大端面10.27251.210.1716半精车外圆。130 对半精锋孔至。56。3半精车槽车沟槽4.3 工序25安装1切削用量及基本时间的确定该工序采纳M131W万能磨床加工，磨削孔至 56。.03mm。其双边余量为mm, 所以ap二单边余量二mm。查工艺手册可得，依据M131W万能磨床的砂轮转速，选取n= r/min, f= mm/r。 求得 v= m/mino基本时间公式不变，基本时间为So4.4 工序25安装2切削用量及基本时间的确定4.5 工序30切削用量及基本时
6、间的确定4.6 工序35切削用量及基本时间的确定第五章 夹具设计本夹具是工序09、10、11、12铳削槽及打通孔螺纹孔的专用夹具。5.1 定位方案该工序采纳面一销一点的定位方式限制工件在空间的6个自由度。夹具底板 的上表面限制了仁又乞三个自由度，,50的圆柱销限制又、y两个自由度，竖板 上的支撑钉限制工件绕Z轴的转动。满意要求。5.2 夹紧机构依据生产率要求，运用手动加紧可以满意要求。采纳心轴后端球面垫圈加锁 紧螺母的锁紧方案。球面垫圈的运用是防止增加限制自由度，而导致过定位。夹 紧主要是防止在磨削下工件产生颠覆和振动，而手动螺旋夹紧方式是牢靠的，可 免除夹紧力的计算。5.3 夹具与机床的连接
7、心轴两侧设有顶尖孔，可通过其与机床进行连接。5.4 夹详细夹详细装配图及零件图见附录图纸。第六章会议记录和小组成员总结参考文献1于大国等.机械制造技术基础与工艺学课程设计教程M.北京：国防工业出版社，2023.张世昌、李旦、张冠伟等.机械制造技术基础M.北京：高等教化出版社，2023.附录1:附录2：机械制造技术基础课程设计任务书题目斜槽零件组长张磊年级/班级/组别2023级4班第2组组员董楚、窦天纵、李秉宣、黄波、黄金城1.设计内容与要求 （1）设计参数 （2）任务要求1）分析探讨被加工零件及画零件图2）明确生产类型及工艺特征3）选择毛坯、确定毛坯的尺寸及绘制毛坯图4）选择加工方法及拟定工艺
8、路途5）进行工序设计及工艺计算6）画工序简图及填写工艺文件7）设计专用夹具8）编写机械制造技术基础课程设计报告书和组内成员个人总结报告。2.提交内容1）机械制造技术基础课程设计报告书；2）组内成员个人总结报告；3）小组会议记录。3 .时间范围2023年9月12日2023年9月30日。4 .详细实施1）组长负责制，小组成员协同工作、合作学习，共同完成设计任务;2）分阶段集中授课；3）每周例会，探讨与答疑；4）最终提交报告，进行答辩。第一章零件的工艺分析及选择毛坯11.1 零件的工艺性分析11.2 零件的生产类型11.3 选择毛坯1其次章选择加工方法及制定工艺路途22.1 定位基准的选择22.2
9、零件表面加工方法的选择22.3 制定工艺路途3第三章工序设计53.1 选择加工设备与工艺装备53.2 确定工序尺寸6第四章确定切削用量及基本时间94.1 工序10的切削用量及基本时间的确定 94.2 工序15的切削用量及基本时间的确定114.3 工序25的切削用量及基本时间的确定134.4 工序30的切削用量及基本时间的确定144.5 工序35的切削用量及基本时间的确定144.6 工序40的切削用量及基本时间的确定14第五章夹具设计155.1 定位方案155.2 夹紧机构155.3 夹具与机床的连接155.4 夹详细15第六章小组成员总结与会议记录22参考文献27附录1 28附录234第一章零
10、件的工艺分析及选择毛坯1.1 零件的工艺分析零件的视图正确、完整，公差及技术要求齐全且合理，但。84mm和。86mm 外圆尺寸不全，经与老师探讨，已补全所缺尺寸。该零件属于盘套类回转体零件，他的全部表面均须要切削加工，个别加工精 度和表面粗糙度要求高的表面须要额外的磨削加工。各外圆、内孔及4x。10mm 孔和7mm环形槽的径向设计基准均为。40mm内孔的轴线，大部分的轴向设计 基准为。130mm左侧大端面，而小端面侧”56mm内孔的设计基准为小端面。该 零件有两个内孔表面要求粗糙度为Ra0.4,另还有大端面及两组阶梯面要求 粗糙度Ra0.2/m且两组阶梯面要求对。40mm内孔的轴线的同轴度0.
11、01mm和垂 直度0.02mm,由此可见，大端面及两组阶梯面应当为与其他零件要求精密协作 的表面，所以加工两组阶梯面的时候应当以。40mm内孔的轴线及大端面专心轴 和一平面定位，磨削加工。其余平面加工精度和表面粗糙度要求不高，加工不成 问题。总体来说，该零件的工艺性较好。1.2 零件的生产类型零件的生产纲领为5000件/年，生产类型为成批生产（中批生产）。1.3 选择毛坯该零件为回转体，考虑到车削、磨削加工中常常要调转装卡，该零件加工和 工作中会承受交变载荷和冲击性载荷，且生产纲领为5000件/年，零件的尺寸轮 廓不大。综合以上方面，毛坯选用轧制的45钢棒料。考虑到粗加工和精加工的余量，选用。
12、140mmx 145mm棒料。第二章选择加工方法及制定工艺路途1.1 定位基准的选择本零件是带孔的套类回转体零件，孔为设计基准，为避开出现基准不重合而 产生的误差及保证阶梯面对孔的垂直度和同轴度误差，磨削加工应选孔为定位基 准，及遵循“基准重合”的原则。详细而言，即选择。40mm内孔及大端面为磨削 加工的精基准。由于本零件全部表面都需加工，为使孔满意所需的表面精度而作为最终磨削 的精基准，应在粗加工选取外圆和一端面为粗基准，粗加工出另一侧的外圆和端 面，作为下一步加工的基准，进而，以此为基准，反过来加工原侧的外圆和端面, 作为下一步加工的基准。在粗、半精加工过程中，分别以两侧外圆及端面为基准,
13、 满意“互为基准”原则和“便于装卡”原则，且由于加工精度要求的提高，基准不重 合误差的影响小，如此选取粗、半精加工的基准是合理的。1.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、环形槽及孔等，材料为45钢。以共 差等级和粗糙度要求，查阅工艺手册中零件表面加工方法、加工经济精度与表面 粗糙度相关内容，其加工方法选择如下：(1) 04()o,o2mm内孔。公差等级为IT7,表面粗糙度Ra0.4/m ,需进行钻、 扩和磨削加工。(2)婚6mm内孔。表面粗糙度Ra0.4/m。公差等级为IT7,需进行粗链、 半精链和磨削加工。3 3)4 .3制定工艺路途依据先粗后精的原则，该零件加工可按
14、下述工艺路途进行。工序05：备料。140mmx 145mm圆钢。工序10：安装1：以外圆和大端面定位，粗车小端面，钻通孔。40mm,粗车夕卜圆086mm,两外圆072mm、夕卜圆084mm,粗链孔,56mm、倒角。掉头装卡，加工另一端。安装2：以粗车后的外圆084mm和小端面定位，粗车大端面、外圆 130mm、粗镖孔056mm、倒角并加工槽。然后进行半精加工。工序15：工序20：工序25：工序30：工序35：工序40：工序45：工序50：第三章工序设计3.1 选择加工设备与工艺装备3.1.1 选择机床依据不同的工序须要选择选择相应的机床。(1)工序1到工序10是铳削加工。各工序的工步数不太多，
15、成批生产不要 求很高的生产率，故选用铳床就能满意要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不 是很高，选用X5030A铳床即可。(2)工序11与工序12是钻削，故选用Z3065钻床。3.1.2 选择夹具本零件除工序9,工序10,工序11,工序12须要专用夹具外，其他各工序 运用通用夹具即可。3.1.3 选择刀具(1)在铳床上加工的工序，一般都选用硬质合金端面铳刀。加工钢制零件 采纳YT类硬质合金，粗加工用YT5,半精车用YT15。(2)在钻床上加工的工序，选用高速钢钻头一次钻出即可。攻丝螺纹至 M6选用丝锥。3.1.4 选择量具本零件属于成批生产，一般状况下尽量采纳通用量具。查阅工艺手册，选择 采纳1
16、50x0.02的游标卡尺。3.2 确定工序尺寸3.2.1 确定铳削面的工序尺寸本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸、公差和表面粗糙度见表3-1 o 表3-1铳削表面的工序加工余量和表面粗糙度 单位：mm加工表面工序双边余量表面粗糙度/m粗平兴主兴主粗半精精A面31.5Ra6.3Ra3.2Rai.6B面3.51.5Ra6.3Ra3.2Ral.6C面3.51.5Ra6.3Ra3.2Rai.6E面3.51.5Ra6.3Ra3.2Rai.6F面3.51.5Ra6.3Ra3.2Rai.6柱面Ra6.3Ra3.2Rai.6横槽1.50.5Ra6.3Ra3.2Rai.6确定钻削面的工序尺寸(1)粗钻6的
17、孔(2)攻丝螺纹至M6(3)在A端面钻14通孔(4)保持定位基准不变，扩充至6 15. 8(5)粗钱孔至少15. 94(6)精校孔至16,粗糙度1.6第四章确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度v。确定依次是先确定ap、 f，再确定Vo4.1 工序10切削用量及基本时间的确定本工序为粗车(车端面、外圆及孔)。已知加工材料为45钢，crb=670Mpa, 轧制棒料；机床为C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。4.1.1 安装1切削用量及基本时间的确定1 .切削用量：(1)确定粗车 871。为外圆的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金可转位车 刀。由于C62
18、0-1车床的中心高为200mm,又由工艺手册中查取内容，选刀杆尺 寸BxH=16mmx25mm,刀片厚度为6mm,选择车刀几何形态为卷屑槽倒棱型前 刀面，前角为=12,后角4 =6,主偏角kx=9。,副偏角Kr= 10,刃倾角4 =。, 刀尖圆弧半径兀=0.8mm o因余量较大，查表，确定背吃刀量api=llmm, aP2= 11 mm, ap3=4.45mm。由 工艺手册，在粗车钢料，刀杆尺寸BxH=16mmx25mm及ap在812范围内，工 件直径在100400范围内，结合C620-1车床的进给量，选择f=0.45mm/r。查表可得，车刀后刀面最大磨损量取为1mm,可转位车刀耐用度T=30
19、min。用YT5硬质合金车刀加工及其他当前条件下，查表计算切削速度为 v=115m/min。考虑到修正系数，进一步求得修正值，即v = l 15x0.8 x 0.65x0.8 lx 1.15 = 55.7m/minlOOOv加=122.3i7 min按C620-1车床的转速，选择n=120r/min=2r/s,则实际切削速度vi=54.7m/min,V2=47.1 m/min，V3=39.6m/min。最终的切削用量为aPi=llmm, aP2= 11 mm, aP3=4.45mm, f=0.45mm/r, n=120r/min, vi=52.8m/min, V2=44.5m/min，V3=3
20、6.2m/min。（2）确定粗车 73.4。03mm、台阶面面及小端面的切削用量。 （3）确定粗车外圆 73.1/3mm及外圆 85.4：）.35mm的切削用量。（4）确定钻通孔 Bg/mm的切削用量。确定粗专堂孔54.1。03mm的切削用量。2 .基本时间：查取工艺手册可知车外圆基本时间公式为Tj J+L+fj,车端面及台阶 fn丁力丁”丁匕7.l/ -L /面的基本时间公式为Tj =2i,钻孔的基本时间公式Tj二三上包，JfnJ fn为其中f、n为进给量和转速，i为进给次数，其与各字母代表的含义依据工艺手 册中不同状况的规则依据实际零件尺寸选取。 所以，依据公式，即可得到各工步的基本时间如下：（1）以外圆面为粗基准，粗车小端面1mm： 73s（2）钻通孑L 38025 mm: 152s（3）粗车外圆面至 87.1/35mm：（4）粗车台阶面，保证其与小端面i24.5%：mm：（5）粗车小端面侧外圆面至。73.4。03mm:（6）粗车台阶面，保证其与小端面19.5机.mm：（7）粗车外圆面至 73.中3mm:（8）粗车外圆面至0 85.4。035 mm:（9）粗镶孔至54.1。0 3mm: