前橫架加工工藝規(guī)程課程設(shè)計(jì)

1、 目錄引言.2前橫架加工工藝.21、零件的分析.22、毛坯的確定 .23、選擇加工方法，制定加工路線.44、工序夾具使用說明.16總結(jié).17參考文獻(xiàn).18引言 機(jī)械制造工程原理課程設(shè)計(jì)實(shí)在學(xué)完了機(jī)械制造工程原理和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。前橫架加工工藝1、零件的分析1.1、產(chǎn)品圖紙分析 通過對該零件零件圖的觀察分析可知該零件屬于箱體臺(tái)階類零件。圖紙上主要要求上表面不允許有凸塊等缺陷、下表面要求粗糙度為r

2、a=25，四個(gè)螺紋孔相對于下表面具有0.5的位置度，未注倒角r35，未注孔口倒角145。主要工作部分為前橫架上表面、五個(gè)螺紋孔、25锪平面，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。1.2、前橫架的工藝分析 零件材料為灰鑄鐵ht200。該材料強(qiáng)度不高，但其耐磨性、耐熱性及減震性很好，適用于承受較小應(yīng)力，要求耐磨、減震的零件。該零件下表面需要進(jìn)行銑削加工，表面粗糙度ra=25。由于要保證m12螺紋孔與上表面的尺寸以及該孔的位置度誤差，所以上表面不易加工，故不進(jìn)行加工。其余4個(gè)m12的螺紋孔加工也很容易。所以該零件的工藝性較好。2、毛坯的確定2.1、零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 n=qn(1+a+b) 其中，產(chǎn)

3、品的年產(chǎn)量q=600臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺(tái)，每天單班生產(chǎn)。a為備品率5%，b為廢品率1%。所以生產(chǎn)綱領(lǐng)為636。 查參考文獻(xiàn)1附表2可知生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)。2.2、前橫架的毛坯及制造形式 由零件圖知該零件材料為ht200，查閱網(wǎng)上軟件測算質(zhì)量約為1.5kg?？紤]到該材料的力學(xué)性能，在工作中所受沖擊不大、輪廓尺寸不大、零件結(jié)構(gòu)比較簡單、選用中批生產(chǎn)，故選用木模手工砂型鑄件毛坯。2.2.1、公差等級(jí)參見參考文獻(xiàn)1附表3。查此表可得鑄件尺寸公差等級(jí)為ct-1113，取ct-12。2.2.2確定機(jī)械加工余量查閱參考文獻(xiàn)1附表3可知，該鑄件加工余量等級(jí)g。再查閱參考文獻(xiàn)1附表4可知，

4、鑄件機(jī)械加工余量為4mm。查參考文獻(xiàn)1附表6可知，銑削底面加工余量為1.0mm。2.2.3、確定毛坯尺寸 分析本零件，結(jié)合上面得到的加工余量可知，毛坯在加工方向的尺寸為22+1=23mm。其余表面不用加工，所以不留余量。2.2.4、設(shè)計(jì)毛坯圖由零件圖可知，圖中除了標(biāo)注的圓角r10之外，所有未注的圓角均為r3，所以毛坯圖如下。圖13、選擇加工方法，制定工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的的選擇精基準(zhǔn)：本零件需加工下表面，保證厚度尺寸22mm，上表面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，應(yīng)選擇上表面為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。同時(shí)m12的四個(gè)螺紋孔也在上表面上，可以保證位置度。粗基準(zhǔn)：根據(jù)前橫架的技

5、術(shù)要求和裝配要求，粗基準(zhǔn)面為毛坯的未加工表面。鑄件表面不允許有凸起，為保證后續(xù)加工。3.2、零件表面加工方法的選擇本零件需加工下表面，锪平面，鉆孔，攻螺紋。平面加工時(shí)考慮到平面加工的經(jīng)濟(jì)精度，查參考文獻(xiàn)1附表7可知粗銑精度等級(jí)為it-1114，半精銑精度等級(jí)為it-1113，精銑精度等級(jí)為it10。由上可知銑削加工經(jīng)濟(jì)精度能達(dá)到要求。（1） 下表面，由于本零件的形狀不適合進(jìn)行車削加工，所以加工下表面時(shí)選擇銑削加工（2） 10.8的孔，選用搖臂鉆床進(jìn)行加工，并用12mm的絲錐攻螺紋。3.3、制訂工藝路線方案一、根據(jù)先面后孔的原則，本零件先進(jìn)行先表面的銑削，接著加工凸耳，最后進(jìn)行鉆孔和攻螺紋。表一

6、工序號(hào)工 種工作內(nèi)容說 明10鑄造手工木模砂型鑄造鑄件毛坯尺寸：長：247mm 寬：54mm 高：67mm20清砂除去澆冒口，鋒邊及型砂30熱處理退火石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工40檢驗(yàn)檢驗(yàn)毛坯50銑粗銑、精銑底平面工件用專用夾具裝夾；立式銑床 60锪平面锪25所在平面鉆凸耳上：將螺紋孔m12鉆到10.8mm，孔口倒角為145工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 攻絲凸耳面上：選用m12機(jī)用絲錐攻螺紋m1270鉆平面上：將螺紋孔4xm12鉆到10.8mm，孔口倒角為145工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床攻絲四個(gè)鉆孔選用m12機(jī)用絲錐攻螺

7、紋m1280鉗倒角去毛刺 90檢驗(yàn)100入庫清洗，涂防銹油方案二先主要后次要，再加以先面后孔原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，先銑削下表面，在保證位置度時(shí)進(jìn)行鉆孔、攻絲。再加工凸耳部分。表二工序號(hào)工 種工作內(nèi)容說 明010鑄造手工木模砂型鑄造鑄件毛坯尺寸：長： 寬： 高： 020清砂除去澆冒口，鋒邊及型砂030熱處理退火石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工040檢驗(yàn)檢驗(yàn)毛坯050銑粗銑、精銑底平面工件用專用夾具裝夾；立式銑床060鉆平面上：將螺紋孔4xm12鉆到10.8mm，孔口倒角為145工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床攻絲四個(gè)鉆孔攻螺紋m12選用m12

8、機(jī)用絲錐070锪孔鉆锪-25平面鉆凸耳上：將螺紋孔m12鉆到10.8mm，孔口倒角為145工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床攻絲凸耳面上：攻螺紋m12選用m12機(jī)用絲錐080鉗倒角去毛刺090檢驗(yàn)100入庫清洗，涂防銹油綜合上述兩種方案第二種方案更加符合加工實(shí)際要求，加工方便，加工精度以及孔位置度更易保證。下為主要工序內(nèi)容：工序i：以上表面為定位基準(zhǔn)，銑削下表面，保證22mm的尺寸。工序ii：以側(cè)面定位。鉆10.84的孔。 再用12mm的絲錐攻螺紋。 工序：以上表面定位，鉆10.8的孔，孔心距離上表面27mm。并保證位置度誤差0.1mm。 锪25的孔，再用12mm的絲錐攻螺紋。工序：倒角去毛刺，檢查

9、工件3.4、工序設(shè)計(jì)3.4.1、選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備（1）選擇機(jī)床 查參考文獻(xiàn)2表3.1可知工序i選用立式銑床。型號(hào)為x51工序ii ,iii選用搖臂鉆床，型號(hào)z3025（2）選擇夾具工序i選用通用夾具即可工序ii，iii選用專用夾具。（3） 選擇刀具銑刀按參考文獻(xiàn)2表4.4可知選擇莫氏錐柄立銑刀，莫氏錐柄號(hào)為2，直徑d=18mm，l=32mm,l=117mm,齒數(shù)z=6粗銑留余量1.5mm。查參考文獻(xiàn)2表4.3，鉆10.8mm孔，選用莫氏10.8麻花鉆.查參考文獻(xiàn)2表4.6，攻m12螺紋，選用機(jī)用絲錐12mm，選用絲錐夾頭。（4） 選用量具銑下表面選用分度值0.05mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。

10、由于孔加工選用的是標(biāo)準(zhǔn)的麻花鉆與絲錐，故不需用量具進(jìn)行測量。3.4.2、確定工序尺寸（1） 確定下表面的工序尺寸工序尺寸與加工余量有關(guān)，應(yīng)將毛坯余量分為各個(gè)工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸，中間工序尺寸按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件下表面的加工余量工序尺及表面粗糙度見下表。表三加工表面加工余量工序尺寸表面粗糙度下表面155下表面54ra25（2） 鉆孔工序尺寸先鉆孔，后攻螺紋，采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆與標(biāo)準(zhǔn)絲錐。各工序尺寸見下表。表四工序加工余量工序尺寸鉆10.8*4孔10.8攻m12*4螺紋m12工序加工余量工序尺寸鉆10.8孔10.8锪25的孔25攻m12螺紋m123.5、確定切削用量及基本

11、時(shí)間切削用量包括背吃刀量ap，進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定ap，f，再確定v。3.5.1、工序i切削用量及基本時(shí)間的確定（1） 切削用量 本道工序?yàn)榇帚娤卤砻?。已知加工材料為ht200.機(jī)床為x51銑床。工件安裝采用通用夾具。 圖21） 確定粗銑下表面，留余量0.5mm的切削用量。所選刀具為莫氏錐柄立銑刀，莫氏錐柄號(hào)為3，直徑d=28mm，l=45mm,l=147mm,（細(xì)）齒數(shù)z=6 ，粗銑留余量1.5mm。前角為10，后角為7，刀齒斜角=-10，主刃=50，過渡刃=30，過渡刃寬度=1.5mm。i確定背吃刀量 粗銑單邊余量為0.5mm，顯然=0.5mmii 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表：

12、銑床的功率為4.5kw 細(xì)齒銑刀， 確定f=0.12mm/z 所以f=0.72mm/r。粗銑走刀一次。iii 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表中公式計(jì)算 式中，m=0.25,z=6, t=90min（表5-149）,d=28mm根據(jù)x51型銑床主軸轉(zhuǎn)速表附表9，選擇n=125r/min=2.08r/s則實(shí)際切削速度v=0.18m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為根據(jù)x51型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇則實(shí)際的每齒進(jìn)給量校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)參考文獻(xiàn)1附表8的計(jì)算公式銑削時(shí)的功率為，,x51型銑床的功率為4.5kw,故所選切削用量可以采用，確定切削用量為，n=210r/min=2.08r/s，v=0.

13、18m/s（2） 基本時(shí)間：根據(jù)附表，式中,需要兩次走刀tj1=7.28min本工序時(shí)間為t=7.28 min3.5.2、工序ii切削用量及基本時(shí)間的確定（1） 切削用量1)鉆孔切削用量 本工序?yàn)殂@孔，倒角，再攻螺紋，鉆孔在搖臂鉆床上進(jìn)行加工，刀具選用直柄短麻花鉆10.8用機(jī)用絲錐12。 圖3鉆10.8孔選用直柄短麻花鉆，材料為高速鋼，根據(jù)文獻(xiàn)24.3，查得：10.8柄麻花鉆總長l=95mm，溝漕l1=47mm。根據(jù)文獻(xiàn)1附表11，鉆孔進(jìn)給量f=0.520.64mm/r，取f=0.6mm/r。為避免損壞鉆頭，當(dāng)剛要鉆穿時(shí)應(yīng)該停止自動(dòng)走刀，改用手動(dòng)走刀。根據(jù)文獻(xiàn)1附表12，硬質(zhì)合金鉆頭鉆削不同材

14、料的切削用量可知，硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵是的切削速度vc為5070mm/min，取vc=60mm/min，用乳化液做冷卻液。轉(zhuǎn)速：根據(jù)表5-62搖臂鉆床z3025選轉(zhuǎn)速1600r/min則實(shí)際切削速度v=54.29mm/min根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（第三版）表9-5查得鉆床功率2.2kw.所以最終確定該工序的切削用量為：f=0.6mm/r vc=54.29m/min n=1600r/min pc=2.2kw（2）基本時(shí)間的確定1）鉆孔基本時(shí)間根據(jù)文獻(xiàn)1附表22計(jì)算得s=2.125s4=8.5s本工序時(shí)間：tj=tj1=8.5s2） 鉆床裝卸時(shí)間查文獻(xiàn)1附表24可知在工作臺(tái)上用手操作用時(shí)為

15、一分鐘。工序攻螺紋的切削用量及基本時(shí)間的確定圖4攻螺紋切削用量攻螺紋選用m12機(jī)用絲錐。根據(jù)文獻(xiàn)24.6查得：絲錐公稱直徑d=12.0mm螺距p=1.75mm錐柄直徑d1=9.00mm螺紋部分長度l=29.0mm總長l=89mm方頭a=7.10mml2=10mm根據(jù)文獻(xiàn)1附表30查得：d=12 p=1.75 材料為灰鑄鐵攻螺紋時(shí)切削速度v=9.6m/min=160mm/s 根據(jù)文獻(xiàn)35-20 搖臂鉆床主軸轉(zhuǎn)速選n=250r/min所以v=9.42m/min攻螺紋的切削用量為f=1.75mm,n=250r/min,d=12,pc=2.2kw攻螺紋基本時(shí)間由文獻(xiàn)1附表22計(jì)算得：tj=0.09mi

16、n=5.54stj2=5.54*4=22.16s本工序時(shí)間：tj=tj2=22.16s3.5.3、工序的切削用量及基本時(shí)間的確定（1）切削用量1）锪平25孔。圖5根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（第三版）查得改工序選用高速鋼莫氏短錐柄平底锪鉆。p613表20-34基本參數(shù)如下：锪鉆代號(hào)d*d1=25*8 l=76 c=1.2 h=5莫氏錐柄號(hào)為2材料為高速鋼由金屬機(jī)械加工工藝人員（第三版）p926表28-10可知：進(jìn)給量f=0.780.96m/r取f=0.8mm/r由切削速度公式根據(jù)表5-62搖臂鉆床的轉(zhuǎn)速選擇n=125r/min實(shí)際轉(zhuǎn)速為v=9.82m/min2)鉆孔切削用量 本工序?yàn)殂@孔，倒角

17、，再攻螺紋，鉆孔在搖臂鉆床上進(jìn)行加工，刀具選用直柄短麻花鉆10.8，材料為高速鋼。攻螺紋時(shí)選用機(jī)用絲錐12。 鉆10.8孔選用直柄短麻花鉆，材料為高速鋼，根據(jù)文獻(xiàn)24.3 查得：10.8直柄短麻花鉆總長l=95mm，溝漕l1=47mm。 根據(jù)文獻(xiàn)1附表11。鉆孔進(jìn)給量f=0.520.64mm/r，取f=0.6mm/r。 為避免損壞鉆頭，當(dāng)剛要鉆穿時(shí)應(yīng)該停止自動(dòng)走刀，改用手動(dòng)走刀。 根據(jù)文獻(xiàn)1附表12，硬質(zhì)合金鉆頭鉆削不同材料的切削用量可知，硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵是的切削速度vc為5070mm/min，取vc=60mm/min，用乳化液做冷卻液。轉(zhuǎn)速：根據(jù)搖臂鉆床z3025選轉(zhuǎn)速1600r/mi

18、n則實(shí)際切削速度v=54.29mm/min根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（第三版）查得鉆床功率2.2kw.所以最終確定該工序的切削用量為：f=0.6mm/r vc=54.29m/min n=1600r/min pc=2.2kw3）攻螺紋切削用量攻螺紋選用m12機(jī)用絲錐。根據(jù)表文獻(xiàn)24.3查得：絲錐公稱直徑d=12.0mm螺距p=1.75mm錐柄直徑d1=9.00mm螺紋部分長度l=29.0mm總長l=89mm方頭a=7.10mml2=10mm根據(jù)文獻(xiàn)24.8查得：d=12 p=1.75 材料為灰鑄鐵攻螺紋時(shí)切削速度v=9.6m/min=160mm/s 根據(jù)表5-62搖臂鉆床主軸轉(zhuǎn)速選n=250r

19、/min所以v=9.42m/min攻螺紋的切削用量為:f=1.75mm, n=250r/min, d=12, pc=2.2kw(2)基本時(shí)間的確定1）锪孔基本時(shí)間由文獻(xiàn)1附表22，求得：=3.6s2）鉆孔基本時(shí)間由文獻(xiàn)1附表22計(jì)算得s3）、攻螺紋基本時(shí)間由文獻(xiàn)1附表22計(jì)算得：tj2=0.09min=5.54s本工序時(shí)間為 tj=tj1+tj2=3.6+2.125+5.54=11.265s4、工序夾具使用說明1、 確定夾具的的結(jié)構(gòu)方案，繪制裝配草圖：（1） 布置圖面圖6（2） 確定定位方案，選擇定位元件。本工序要求保證四個(gè)孔的位置度以及尺寸要求，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，兩尺寸方向分別選擇側(cè)邊為定位

20、基準(zhǔn)。定位元件選擇支承釘，底面三個(gè)，左側(cè)面一個(gè)，里面兩個(gè)，實(shí)現(xiàn)完全定位。（3） 定位誤差的分析和計(jì)算： 基準(zhǔn)不重合誤差，工序基準(zhǔn)的位移誤差，兩者之和為定位誤差 即： =+鉸鏈連接處鉸鏈軸和鉸鏈支座之間的配合尺寸為（即鉸鏈支座孔：鉸鏈軸：）鉆模板與鉸鏈軸的配合尺寸為即孔軸，鉆模板與支座之間的配合尺寸為即支座：鉆模板，=0所以=0.025+0.016+0.025+0.016=0.042mm，在寬度方向上定位誤差為：0.042mm在長度方向上的定位誤差為：0.050mm,滿足孔的位置度的要求。故該方案可行。總結(jié) 通過這段時(shí)間的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)；通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意思和競爭意識(shí)，熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問題的能力；通過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及對運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等相關(guān)設(shè)計(jì)資料的查閱，對自己進(jìn)行了一個(gè)全