推動架課程設計說明書剖析

1、序言 機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現代制造業(yè)正在改變著人們的生產方 式、生活方式、 經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。 生產的發(fā)展和產品更 新換代速度的加快， 對生產效率和制造質量提出了越來越高的要求， 也就對機械 加工工藝等提出了要求。在實際生產中，由于零件的生產類型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同， 針對某一零件， 往往不是單獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的， 而是 需要經過一定的工藝過程。 因此， 我們不僅要根據零件具體要求， 選擇合適的加 工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。一、零件的分析(一)零件的作用 題目所給定的零件是 B6065 牛頭刨床推

2、動架，是牛頭刨床進給機構的中小零 件， 32mm孔用來安裝工作臺進給絲杠軸， 靠近 32mm孔左端處一棘輪，在棘 輪上方即 16mm孔裝一棘爪， 16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機傳來的 旋轉運動通過偏心輪杠桿使推動架繞 32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉動，實現工作臺的自動進給。(二)零件的工藝分析由零件圖可知， 其材料為 HT200 ，該材料為灰鑄鐵， 具有較高強度， 耐磨性， 耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。由零件圖可知， 32、 16的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件 的主要加工面可分為兩組：1. 32mm 孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：

3、32mm的兩個端面及孔和倒角，16mm的兩個端面 及孔和倒角。2. 以16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內孔 10mm、M8-6H的內螺 紋，6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：(1) 32mm孔內與16mm中心線垂直度公差為0.10;(2) 32mm孔端面與16mm中心線的距離為12mm。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組，然后借助與專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求二、毛坯的制造1 . 確定毛坯的制造形式根據零件材料HT200,確定毛坯為灰鑄鐵，生產類型為中小批量，可

4、采用一 箱多件砂型鑄造毛坯。由于 32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此 外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。三、工藝規(guī)程設計（一）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以 使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有 甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。（1）粗基面的選擇對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準 的選擇原則： 當零件有不加工表面時， 應選擇這些不加工的表面作為粗基準， 當 零件有很多個不加工表面的時候， 則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高 大的不加工表面

5、作為粗基準， 從零件的分析得知， B6065 刨床推動架以外圓作為 粗基準。（2）精基面的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。 選擇加工表面的設計基準為定位基 準，稱為基準重合的原則。 采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不 重合引起的基準不重合誤差， 零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。 為 使基準統一，先選擇 32 的孔和 16 的孔作為精基準。（二）制定機械加工工藝路線（1）工藝路線方案一工序 I銑 32mm 孔的端面工序 II銑 16mm 孔的端面工序 III 銑 32mm 孔和 16mm 孔在同一基準的兩個端面工序 IV 銑深 9.5mm 寬 6mm 的槽工序 V

6、車 10mm 孔和 16mm 的基準面工序VI 鉆機0mm和鉆、半精鉸、精鉸 16mm孔，倒角45用Z525 立式鉆床加工。工序VII鉆、擴、鉸32mm,倒角45選用Z550立式鉆床加工工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸 16mm,倒角45選用Z525立式鉆床工序區(qū)鉆螺紋孔 忙mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工工序X鉆 忙mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序幻拉溝槽R3(2)工藝路線方案二工序I銑松2mm孔的端面工序II銑16mm孔的端面工序III 銑32mm孔和16mm孔在同一基準的兩個端面工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽工序V 車10mm孔和16mm的基準

7、面工序VI鉆、擴、鉸 32mm倒角45。選用Z535立式鉆床加工工序VII 鉆 10mm和鉆、半精鉸、精鉸 16mm孔，倒角45。用Z535 立式鉆床加工工序VHI 鉆半、精鉸、精鉸 16mm倒角45。選用Z525立式鉆床 工序區(qū)鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H選用Z525立式鉆床加工工序X鉆忙mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序幻拉溝槽R3(3) 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按加工面再加工孔的原則進行 加工的。方案一是先加工鉆 10nm和鉆、半精鉸、精鉸 16nm的孔，然后以 孔的中心線為基準距離12mm加工鉆、擴、鉸 32im,倒角45,

8、而方案二則與 此相反，先鉆、擴、鉸 32mm倒角45，然后以孔的中心線為基準距離 12mm 鉆 16mm的孔，這時的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案 二加工孔是在同一鉆床上加工的因此，選擇方案二是比較合理的。(4) 確定工藝過程方案表3.1擬定工藝過程工序號工序內容簡要說明010一箱多件沙型鑄造020進行人工時效處理消除內應力030涂漆防止生銹040銑32mm孔的端面先加工面050銑16mm孔的端面060銑32mm孔和16mm孔在同一基準的兩個端面070銑深9.5mm寬6mm的槽080車10mm孔和16mm的基準面090鉆、擴、鉸 32mm倒角450100鉆 10mm和鉆、半精

9、鉸、精鉸 16mm孔，倒角450110鉆半、精鉸、精鉸 16mm,倒角450120鉆螺紋孔忙mm的孔，攻絲M8-6H0130鉆 忙mm的孔，锪120的倒角后加工孔0140拉溝槽R30150檢驗0180入庫四. 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“推動架”零件材料為灰鑄鐵 HT2O0毛坯重量約為0.72kg。生產類型為中 小批量，可用采一箱多件砂型鑄造毛坯。根據上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下：1. 面的加工(所有面)根據加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm,粗加工的量為2mm。根據機 械加工工藝手冊表2.3-5加工的長度的為50mm、加

10、工的寬度為50mm，經粗 加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 2孑L的加工(1) 秘mm.毛坯為空心，通孔，孔內要求精度介于IT7IT8之間。查機械加工工藝手冊表2.3-48確定工序尺寸及余量。鉆孔：31mm.2z=16.75mm擴孔：31.75mm2z=1.8mm粗鉸：31.93mm2z=0.7mm精鉸：32H7(2) 16mm.毛坯為實心，不沖孔，孔內要求精度介于藝手冊表2.3-48確定工序尺寸及余量。鉆孔：15mm.2z=0.85mm擴孔：15.85mm2z=0.1mm粗鉸：15.95mm2z=0.05mm精鉸：16H7(3) 16mm 的孔IT

11、7IT8之間。查機械加工工毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于 IT8IT9之間。查機械加工工藝手冊表2.3-48確定工序尺寸及余量鉆孔：15mm2z=0.95mm粗鉸：15.95mm2z=0.05mm精鉸：16H8（4）鉆螺紋孔必mm毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于IT8IT9之間。查機械加工工藝手冊表2.3-48確定工序尺寸及余量。鉆孔：7.8mm2z=0.02mm精鉸：松H7（5）鉆 6mm 孔毛坯為實心、不沖出孔，孔內要求精度介于IT8IT9之間。查機械加工工藝手冊表2.3-48確定工序尺寸及余量。鉆孔：（5.8mm2z=0.02mm精鉸：6H7由參考文獻可知，差得該鑄件的尺寸

12、公差等級CT為810級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。表4. 1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量 數值說明 27的端面92H4.0頂面降一級，單側加工 16的孔16H3.0底面，孔降一級，雙側加工 50的外圓端面45G2.5雙側加工（取下行值） 32的孔32H3.0孔降一級，雙側加工 35的兩端面20G2.5雙側加工（取下行值） 16的孔16H3.0孔降一級，雙側加工表4.2由參考文獻可知，鑄件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT 27的端面924.0963.2 16的孔166102.2 50的外圓端面4555

13、02.8 32的孔326.0262.6 35的兩端面205252.4 16的孔166102.2圖4.1所示為本零件的毛坯圖27R349.5L25 土 2.5圖4.1零件毛坯圖五. 確定切削用量及基本工時1工序I切削用量及基本時間的確定（1）切削用量本工序為銑（|32mm孔的端面。已知工件材料為HT200,選擇高速鋼圓柱銑 刀直徑d=60mm,齒數z=10。根據資料選擇銑刀的基本形狀，rn=10 a0=12B =45已知銑削寬度ae=2.5mm,銑削深度ap=50mm故機床選用XA6132臥式 銑床。1）確定每齒進給量fz根據資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統剛性為中等

14、。查得每齒進給量 fz=0.160.24mm/z、現取fZ=0.16mm/z。2）選擇銑刀磨損標準及耐用度根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度 T=180min。3）確定切削速度根據資料所知，依據銑刀直徑d=60mm，齒數z=10,銑削寬度ae=2.5mm，銑削深度a P =50mm，耐用度 T=180min時查取 Vc = 98mm/s，n=439r/mi n,V f=490mm/s。根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min, Vfc=475mm/s。則實際切削：二do nc c =1000Vc=3.14 60 30010

15、00=56.52m/min實際進給量:Vfnczfzc475300 10=0.16mm/z4) 校驗機床功率根據資料所知，銑削時的功率(單位kw)為：當fz =0.16mm/z, ap=50mm, ae=2.5mm, M=490mm/s時由切削功率的修正系數 kmpc=1,則Pcc= 3.5kw,Pct =0.8 kw。根據XA6132型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P = p x PcmcmctPcm=7.5 x 0.8=6Pcc= 3.5kw因此機床功率能滿足要求。(2) 基本時間根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為:m.% fz2 (50 60)300 0.16=4.

16、6min2. 工序U切削用量及基本時間的確定(1)切削用量本工序為銑16mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=50mm,齒數z=8。已知銑削寬度ae =2.5mm,銑削深度aP =35mm故機床選用XA6132臥式銑床。1)確定每齒進給量fZ根據資料所知，查得每齒進給量fZ =0.200.30mm/z、現取fZ =0.20mm/z。2）選擇銑刀磨損標準及耐用度根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。3）確定切削速度和每齒進給量fzc根據資料所知，依據上述參數，查取 V = 73mm/s n=350r/min,V f=390mm/s 根據XA6132型

17、立式銑床主軸轉速表查取，nc=150r/min,V fc=350mm/s則實際切削：do很Vc =10003.14 50 150 ,Vc=23.55m/min1000實際進給量：VfncZfzc=込150 10=0.23mm/z4）校驗機床功率 依據上道工序校驗的方法，根據資料所知，切削功率的修正系數kmpc=1, 則Pcc= 2.3kw， Pct =0.8 kw， Pcm=7.5可知機床功率能夠滿足要求。（2）基本時間根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：m.% fz2 (153020)=4.3 min150 0.203. 工序川切削用量及基本時間的確定（1）切削用量本工序為銑 尼2mm

18、孔和16mm孔在同一基準上的兩個端面，所選刀具為 高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數z=8。其他與上道工序類似。1）確定每次進給量fZ根據資料，查得每齒進給量 fz=0.200.30mm/z，現取fz=0.20mm/z。2）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度根據資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.8mm,耐用度T=180min3) 確定切削速度和每齒進給量fzc根據資料所知，依據上述參數，查取 Vc = 85mm/s, n=425r/min,V f=438mm/s根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=250r/min,V fc=400mm/s 則實際切削：Vc =do nc10003

19、.14 60 2501000=47.1m/min實際進給量:Vfnczfzc宀250 8=0.2mm/z4) 校驗機床功率根據資料所知，根據以上參數可知，切削功率的修正系數kmpc=1,則Pcc = 2.5kw，Pct =0.8 kw，Pcm=7.5，依據上述校驗方法可知機床功率能滿足要 求。(2)基本時間根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為:2 l2 (35 5060)250 0.20=5.8 min4 工序W切削用量及基本時間的確定(1) 切削用量的確定本工序為銑深9.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm， 根據資料選擇銑刀的基本形狀 5=10, a。=20,已

20、知銑削寬度ae=3mm，銑削深 度aP=9mm故機床選用XA6132臥式銑床。1) 確定每齒進給量fz根據資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進給量fz=0.520.10mm/z、現取 fz =0.52mm/zo2) 選擇銑刀磨損標準及耐用度根據資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm,耐用度 T=60min。3) 確定切削速度和每齒進給量fzc根據資料所知，依據銑刀直徑 d=6mm,銑削寬度ae=3mm,銑削深度aP =9mm，耐用度 T=60min 時查取 VC = 98mm/s n=439r/min,V f=490mm/s 根據XA6132型立式銑床主軸轉

21、速表查取，nc=300r/min,V fc=475mm/s則實際切削：do nc c =10003 14漢 6475Vc=6 475=8.49m/min1000實際進給量:Vfnczfzc475300 10=0.16mm/z4) 機床功率據資料可知，切削功率的修正系數kmpc=1，則Pcc= 2.8kw, Pct =0.8 kw,可知機床功率能滿足要求。(2)時間根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為:2 l=4匯（27 +6）=2.75m in300 0.165. V切削用量及基本時間的確定(1)切削用量本工序為車端面、鉆孔 機0、車孔機6、孔口倒角，加工條件為：工件材 料為HT200,選

22、用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm,鉆 頭采用雙頭刃磨法，后角 ao= 120, 45度車刀。1) 鉆孔切削用量查切削用量手冊 f =0.70 0.86mm/r l2612.： 3所以f = 0.70mm/r，按鉆 頭強度選 擇f = 1.55mm/r 按機床 強度選 擇f = 0.63mm/r，最終決定選擇機床已有的進給量f = 0.48mm/r經校驗Ff =7085：Fmax校驗成功。2）鉆頭磨鈍標準及壽命：后刀面最大磨損限度（查切削用量手冊）為0.50.8mm,壽命T = 60min。切削速度，查切削用量手冊：vc =10mm/r 修正系數Ktv =1.0Km

23、v =1.0 K tv =1.0Kxv =1.5K1v =1.0Kapv =10故 vc = 15mm/r1000v1000x15:530.7r /min:dg一 3.14x9 -查切削用量手冊機床實際轉速為入=452r/min故實際的切削速度vcd = 12.77mm/r10003）校驗扭矩功率Mc =73Nm Mm =144.2Nm 所以 M c ： M mPc =1.72.0kw ： Pe故滿足條件，校驗成立。（2）計算工時：L+I 26+10tm0.14 minnf 452 0.76. 工序切的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量本工序為鉆 松2mm孔，刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑d

24、=32mm,使用切 削液1）確定進給量f由于孔徑和深度都很大，宜采用自動進給，fz=0.20mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度根據表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8mm,耐用度T=50min。3）確定切削速度V由表5-132，o=670MPa的HT200的加工性為5類，根據表5-127,進給 量 f=0.20mm/r，由表 5-131，可查得 V=17m/min，n=1082r/min。根據Z535立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速.(2)基本時間鉆 心2mm深45mm的通孔，基本時間為 25s7. 工序毗的切削用量及基本時間的確定(1)切削用量本工序為鉆、半精鉸，精鉸 16mm的孔

25、。鉸刀選用15.95的標準高速鋼 鉸刀，ro=O,ao=8 ,kr=5 鉸孔擴削用量：1) 確定進給量f根據參考文獻三表2.4-3查出f表=0.651.4按該表注釋取較小進給 量，按Z525機床說明書，取f=0.72。2) 確定切削速度v和轉速n根據表2.4-20取V表=14.2,切削速度的修正系數可按表 2.4-20查出,kmv=1。= 3.89apr15.81-15ap2 00.104故 Kqpv=0.87故 V表=14.2 X 0.87 x 1=12.35m/min=248.6r / min_1000v表 1000 12.35 二 d 0:15.81根據Z525機床說明書選擇n=275r

26、/min.這時實際的鉸孔速度 V為: d 0n1000二 15.81 2751000=13.65m/ min根據以上計算確定切削用量如下: 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min半精鉸：d=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min(2)時間計算：1) 鉆孔基本工時：l丨丨1|2nfnf式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=b=5mm27.5 5 5400 0.3二 0.31min2)

27、半精鉸基本工時:Tm =3）精鉸基本工時：27.5 3 4530 0.5二 0.126 minn _ d15 85 _ 151產 ctgkr （1 2）=ctg45 （1 2） = 1.75 2.752 2取 h=3mm, b=4mm,L=27.5m m,n=530r/m in, f=0.5mm.l 1=Lctgkr （1 2）5.8515.85ctg45 （1 2 2.77 3.772 2取 l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm27.5 42275 0.7=0.185min8. 工序區(qū)的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量 本工序為鉆螺紋孔 的mm、攻絲M8-6H刀具選用錐柄階梯

28、麻花鉆，直徑d=6mm, 以及機用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。1）確定進給量f由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。2）選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度查表得，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm耐用度T=20min。3）確定切削速度V查表得，二b=670MPa勺HT200的加工性為5類，進給量可取f=0.16mm/r ； 查V=13m/min,n=1063r/min,根據Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉 速。（2）基本時間鉆6mm螺紋孔，攻絲，基本時間為 45s.9. 工序X的切削用量及基本時間的確定本工序為鉆 忙mm的孔，锪120倒角，選用Z525立式鉆床加工（1）切削用量刀具采

29、用高速鋼復合鉆頭，直徑d=6mm使用切削液。1）確定進給量f由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給2）選用鉆頭磨鈍標準及耐用度查表得，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8mm耐用度為15min。3）確定切削速度V查表得，二b=670MPa勺HT200的加工性為5類，暫定進給量f=0.16mm/r 查得v=16m/min。根據Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速 n=1041r/min。(2)基本時間鉆一個忙mm深8mm勺通孔，基本時間約為6s.最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數據， 一并填入機械加工工藝過程綜合卡片，見附表.六. 夾具的選擇與設計1夾具的選擇。本零件除粗銑

30、及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。2 夾具的設計(1) 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔尼2mm和端面為基準定位，側面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。(2) 切削力和卡緊力計算本步加工按鉆削估算卡緊力，實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力：Fi = CFkF ffyd(Zf =1000 1.0 0.207 80 2528N扭矩T =CTd0ztf ytkt =0.305 8008 1.0 = 1.01 10N M卡緊力為F =7=8.4N取系數 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F=S1X S2X S3

31、X S4X F=16.77N使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊， 調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠 的卡緊力。(3) 定位誤差分析本工序采用孔 32和端面為基準定位，使加工基準和設計基準統一，能很好 的保證定位的精度。()夾具設計及操作的簡要說明夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用螺紋卡緊機構本次設計中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結構可參見附圖。七. 選擇加工設備由于生產類型為中小批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床， 其生產方式以通用機床專用夾具為主， 輔以少量專用機床的流水生產線，工件在 各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成1.選擇機床，根據不同的工序選擇機床工序040、050銑(|32mm孔的端面和銑16mm孔的端面，因定為基準相 同。工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑