機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)手柄設(shè)計(jì)說明書（精編版）

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 目錄序言.3 1. 零件的主要技術(shù)條件分析. 4 零件的分析 .5 零件的生產(chǎn)類型 .5 2. 選擇毛坯、確定毛坯尺寸. 5 選擇毛坯 .5 確定毛坯尺寸等級 .5 確定機(jī)械加工余量 .6 3. 選擇加工方法、制定工藝路線 . 7 定位基準(zhǔn)的選擇 .7 零件外表加工方法的選擇.8 制定工藝路線 .8 4. 工序設(shè)計(jì) . . 9 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 .9 確定工序尺寸 .11 5. 確定切削用量 . . 11 工序 2 切削用量確實(shí)定 .11 工序 3 切削用量確實(shí)定 .12 工序 4 切削用量確實(shí)定 .13 工序 5 切削用量確實(shí)定 .13 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程

2、設(shè)計(jì)2 工序 6 切削用量確實(shí)定 .14 工序 7 切削用量確實(shí)定 .15 工序 8 切削用量確實(shí)定 .15 工序 9 切削用量確實(shí)定 .16 工序 10、11、12 切削用量確實(shí)定 .16 總結(jié).17 參考文獻(xiàn) .17 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)3 序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)實(shí)在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)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)械制造技術(shù)基礎(chǔ)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，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備， 提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力， 為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良

3、好的基礎(chǔ)。其目的在于：1 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程工程材料與熱處理、 機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測量技術(shù)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識， 獨(dú)立地分析和解決工藝問題， 初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。3培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。4進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)4 1. 零件的工藝分析及其生產(chǎn)

4、類型確實(shí)定圖一：手柄c1318)零件圖圖二：手柄三維圖機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)5 該零件為 c1318手柄，右側(cè)為 16 的螺紋聯(lián)接，左側(cè)為 16 通孔外徑為32，上平面下降 11處為一與水平軸線成30 度夾角的 4 錐銷孔，垂直方向?yàn)橐籱5的工藝螺孔。零件總體尺寸為： 183mm 95mm 25mm 從零件圖可知，其材料為ht200 ，該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性， 適用于承受較大的應(yīng)力， 要求耐磨的零件。 該零件的主要加工面為32 上下端面，16孔的內(nèi)壁， 25 端面，16 螺孔，r20處銼光，m5工藝螺孔，4 錐銷孔配作。16 的孔精度要求較高，公差等級為it7， 并且和

5、總長和中間手柄都有位置要求，其軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 16 孔的下外表。 m16螺紋孔要求和中間手柄在同軸上，所以加工時(shí)應(yīng)利用16 孔制作專用夾具，保證其加工面在同軸向上。其余小孔尺寸容易保證，加工方便?？傮w來看，這個(gè)零件的工藝性良好。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 600 臺，其備品率為5% ，廢品率為 1%,先制定該手柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程。年件 /636%)1%51 (600%)%1(nqn該手柄的年產(chǎn)量為636 件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 p2，表 1.1-2 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2. 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖毛坯類型：鑄件，零件材料為h

6、t200 ，由于零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜， 且該零件工作過程中受力比較平穩(wěn)，不會經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷， 而鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故選擇毛坯類型為鑄件。鑄造類型：金屬型鑄造。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊p38，表 -3，金屬型鑄造加工余量等級：it7-it9 ，選擇加工余量等級it9；加工余量等級： f ；機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)6 按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第二章確定，步驟如下。1. 最 大 輪 廓 尺 寸根 據(jù) 零 件 圖 計(jì) 算 輪 廓 尺 寸 ， 零 件 總 體 尺 寸 為 ：183mm 95mm 25mm ，故最大輪廓尺寸為183mm 。2. 選取公差等級 it 由表 5-

7、1， 鑄造方法按金屬型鑄造、 鑄造材料按灰鑄鐵，其鑄件公差等級 it 的范圍 7-9 級，選取 9 級。3. 求鑄件尺寸公差根據(jù)加工外表的基本尺寸和鑄件公差等級it， 由表 5-3查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。4. 求機(jī)械加工余量等級由表， 鑄造方法按金屬型鑄造、 鑄件材料為灰鑄鐵，由表得機(jī)械加工余量等級為f 級。5. 求 z要求的機(jī)械加工余量對所有加工外表取同一數(shù)值，由表查最大輪廓尺寸為 183mm 、機(jī)械加工余量等級為f級，得 z數(shù)值為 3mm 。6. 毛坯尺寸及公差如下：表一毛坯尺寸表表二毛坯尺寸公差表零件尺寸單面加工余量毛坯尺寸167 170 24 28 25 29 16h7 1

8、2 零件尺寸公差 mm 偏差167 24 25 16h7機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)7 毛坯圖如下：圖三手柄毛坯圖3. 選擇加工方法、制定工藝路線定位基準(zhǔn)選擇得合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)，往往會增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設(shè)計(jì)困難，甚至達(dá)不到零件的加工精度特別是位置精度要求。3.1 定位基準(zhǔn)的選擇a. 粗基準(zhǔn)：以 32 外圓作為粗基準(zhǔn)，加工 16h7孔，可保證壁厚均勻，減小偏心。同時(shí)銑 16h7的兩端面，保證端面對 16h7孔中心線的垂直度。b. 精基準(zhǔn)：主要考慮基準(zhǔn)重合問題。選擇16h7 孔的軸心線作為精基準(zhǔn)，加工右端面 (m16端面) 。機(jī)械制造

9、技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)8 3.2 零件外表加工方法的選擇本零件的加工面有內(nèi)孔，端面，小孔，螺紋孔等，材料為ht200 。以公差等級和外表粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。a. m ，需進(jìn)行粗鏜、精鏜。m ，根據(jù) gb1800-79規(guī)定其公差等級選it7，需進(jìn)行粗銑、半粗銑、精銑。m ，需進(jìn)行粗銑、半粗銑、精銑。d. m16螺紋孔，為未注公差尺寸，根據(jù)gb197-1981規(guī)定其頂徑公差等級選it7，基本偏差為 g(+0.038、0)，底孔需進(jìn)行鉆、半精鏜、精鏜，最后在螺孔加工機(jī)床加工螺紋。e. 工藝螺孔 5，在螺孔加工機(jī)床上完成f. 錐銷孔 5 配作，先鉆底孔，然后用錐鉸刀鉸成與錐銷尺寸相

10、同的錐孔。m ，需進(jìn)行粗銑和半精銑。m用銼刀挫光。3.3 制定工藝路線工序 1：熱處理，機(jī)加工之前退火處理。工序 2： 以32孔外圓和下端面定位， 在銑床粗銑 28mm 上端面至； 粗銑 173mm的右端面至；粗銑29mm 上端面至 27.7mm 。工序 3：粗鏜 12 孔至 14.6 。工序 4：以16h7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑下端面至，2 下端面至；半精銑的右端面至170。工序 5：以中間手柄和 167的右端面定位，在鏜床半精鏜孔至15.6。工序 6：以32 孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑2 上端面至；半精銑、精銑上端面至25.4 、25.2 。工序 7：以中間手柄和

11、167的右端面定位，在鏜床精鏜孔至16h7 。工序 8：以32 孔外圓和上端面定位，在銑床精銑24.2mm下端面至 24；精銑 24.2mm下端面至 24；精銑 m16處的端面；倒圓角r2。工序 9：以32 孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆m16底孔；鉆 m5底孔工序 10：絲錐加工 m16螺紋，絲錐加工m5螺紋機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)9 工序 11：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30角度的錐銷孔 4；工序 12m 工序 13：終檢4 工序設(shè)計(jì)4.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備1 選擇機(jī)床工序 2：工序 2 為粗銑，本零件外廓尺寸不大，對精度要求不高，故可選用普通立式銑床x5020。由表 4.2

12、-36 工序 3：工序 3 為粗鏜，加工精度要求不高，可選用普通鏜床t5120。由表 4.2-20 工序 4：工序 4 為粗銑、半精銑，對精度要求不高，故可選用普通立式銑床 x5020 。由表 4.2-36 工序 5、工序 7：工序 4、工序 7 為半精鏜和精鏜， 加工精度要求不高，可選用普通鏜床 t6120。由表 4.2-20 工序 6、工序 8：工序 6、工序 8 為半精銑、精銑，但零件尺寸較小，對精度要求也不太不高，故可選用普通立式銑床x5020 。由表 4.2-36 工序 9：臥式鉆床 z6220 工序 10：鉗工臺工序 11：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30z5150。工序 12

13、：鉗工臺。2 選擇夾具由于該零件加工外表不在同一平面，所以須設(shè)計(jì)專用夾具配合通用夾具加工，工序 2、3 使用通用夾具即可，工序11 鉆4 孔時(shí)選用分度夾具。3 選擇刀具a. 加工 16孔選用硬質(zhì)合金鏜刀， 粗加工用 yg8 ， 半精加工和精加工用yg6 ；b. 零件的加工外表大多為平面，且精度要求不高，所以銑刀選用高速鋼的圓柱形銑刀，銑削寬度ae60, 深度ap4, 齒數(shù) z=10, 根據(jù) 機(jī)械加工實(shí)用手冊，取銑刀直徑d=75mm。選擇刀具前角 o10后角周齒 o12，端齒 o8；機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 0c. 鉆4mm 小孔，直接用 4mm 的鉆頭鉆出來；d. 加工 m16螺孔的底孔，選

14、用硬質(zhì)合金鏜刀，粗加工用yg8 ，半精加工和精加工用 yg6 。加工螺紋，根據(jù) gb/t3464.3-94，采用螺距 p 為 2mm ，d1=12.5mm ，l=32mm ，l=90mm 的絲錐，加工 m5螺紋孔，根據(jù) gb/t3464.3-94，用采用螺距 p為 0.8mm ，d1=4mm ，l=16mm ，l=50mm 的絲錐。4 選擇量具本零件屬于成批生產(chǎn)，一般選用通用量具，選擇量具有：讀值為0.02 、量程為 0200mm 游標(biāo)卡尺。5基本工時(shí)基本時(shí)間計(jì)算公式為： t=(l+l1+l2)i/fn 式中：i=z/ap， n=1000v/d l 加工長度 mm ；l1刀具的切入長度 mm

15、；l2刀具的切出長度 mm ；i 進(jìn)給次數(shù)；z加工余量；ap背吃刀量；f 進(jìn)給量 mm/r；n機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速mm/r；v切削速度 m/min；d加工直徑。4.2 確定工序尺寸機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 1零件外表多次加工的工序尺寸只和加工余量有關(guān)，前面已確定的零件外表的毛坯余量，應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。根據(jù)各加工方法能到達(dá)的公差等級，選定未注公差尺寸公差等級：24it8mm ，167it8mm ，25it9mm ，m16(it7)mm 。表 3 零件外表的工序加工余量、工序尺寸及公差、外表粗糙度 /mm 加工外表工序雙邊余量工序尺寸及公差外表粗糙度 / m 粗半

16、精精粗半精精粗半精精16h7114.615.616h724122241673 211701681672512225切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度c。切削用量的選擇原則：在保證加工質(zhì)量，降低成本和提高生產(chǎn)效率的前提下，使ap、f、c的乘積最大。當(dāng)ap、f、c的乘積最大時(shí)，工序的切削時(shí)間最短。選擇切削用量時(shí)先選擇背吃刀量，進(jìn)給量，再確定切削速度。2 切削用量確實(shí)定本工序?yàn)榇帚姸嗣?。已知加工材料為ht200 ，鑄件；機(jī)床為x5020型銑床。所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。確定背吃刀量ap 粗銑 28mm 上端面雙邊余量為2mm ，則ap為單邊余量，ap1=1mm 。粗銑 29mm上端面雙邊

17、余量 2mm ，ap3=1mm ；粗銑 173 的右端面雙邊余量為mm ，ap2=mm。確定進(jìn)給量f 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 2查機(jī)械加工實(shí)用手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每齒進(jìn)給量為0.15mm/z，銑刀有 10 齒，即 1.5mm/r。確定切削速度c 查機(jī)械加工實(shí)用手冊c=42m/min；計(jì)算切削基本工時(shí)粗銑 24mm 上端面：ssfnlt8.2605205 .13611粗銑 25mm 上端面：ssfnlt2 .2605205 .12922粗銑 167 的右端面：ssfnlt1.3605205.14033加工時(shí)間：stttt1 .81 .32 .28. 2321工序 3 切削用量確實(shí)

18、定本工序?yàn)榇昼M12 孔至。已知加工材料為 ht200 ，鑄件；機(jī)床為 t5120型立式鏜床。確定粗鏜 16mm 孔的切削用量。所選刀具硬質(zhì)合金鏜刀，yg8材質(zhì)。確定背吃刀量ap 粗鏜雙邊余量為 mm ，則ap為單邊余量，ap=mm 。確定進(jìn)給量f 查機(jī)械加工實(shí)用手冊 ，選用硬質(zhì)合金鏜刀， 鏜刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm/r。確定切削速度c c=60m/min；計(jì)算切削基本工時(shí)粗鏜 12 孔至：ssfnlt7 .83605.060264 切削用量確實(shí)定機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 3本工序?yàn)榇帚?、半精銑端面。機(jī)床為 x5020銑床。刀具為高速鋼圓柱形銑刀。確定背吃刀量ap 粗銑、半精銑 2mm 下端面

19、雙邊余量為2mm 、 1mm ， 則ap為單邊余量，ap1=1mm ，ap2 =mm ；粗銑、半精銑 2mm 下端面雙邊余量 2mm 、1mm ，ap3=1mm ，ap4 =mm ；半精銑 1 的右端面單邊余量為1mm ，ap5=mm。確定進(jìn)給量f 查機(jī)械加工實(shí)用手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.5mm/r。確定切削速度c 查機(jī)械加工實(shí)用手冊c=42m/min；計(jì)算切削基本工時(shí)粗銑下端面至：ssfnlt1.3605205 .14011半精銑下端面至：ssfnlt1.3605205.14022粗銑 2 下端面至：ssfnlt8.2605205.13633半精銑 2 下端面至：ssf

20、nlt8.2605205 .13644半精銑的右端面至170：ssfnlt4605205 .12555加工時(shí)間：stttttt8.1548.28. 21.31 .3543215 切削用量確實(shí)定本工序?yàn)榘刖M孔至。機(jī)床為t5120型立式鏜床。刀具硬質(zhì)合金鏜刀，yg6材質(zhì)；確定背吃刀量ap 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 4半精鏜雙邊余量為1mm ，則ap為單邊余量，ap=1/2=0.5mm。確定進(jìn)給量f 。確定切削速度c c=80m/min。計(jì)算切削基本工時(shí)半精鏜孔至：ssfnlt2605205.1266 切削用量確實(shí)定本工序?yàn)榘刖?、精?4.9mm上端面；半精銑 , 精銑 25.9mm上端面；機(jī)

21、床為銑床 x5020 ，刀具為高速鋼圓柱形銑刀；確定背吃刀量ap 半精銑、精銑 24.9mm上端面雙邊余量為1mm 、 mm ， 則ap為單邊余量，ap1=mm ，ap2 =0.25mm ；半精銑 , 精銑 25.9mm上端面雙邊余量1mm 、mm, 則ap為單邊余量ap3=mm, ap4=0.25mm 。確定進(jìn)給量f 查機(jī)械加工實(shí)用手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm/r。確定切削速度c 查機(jī)械加工實(shí)用手冊c=42m/min；計(jì)算切削基本工時(shí)半精銑 2 上端面至：ssfnlt5 .1605205.13211精銑 2 上端面至：ssfnlt5.1605205.13222機(jī)械制

22、造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 5半精銑上端面至：ssfnlt1 .3605205.14033精銑上端面至：ssfnlt1.3605205 .14044加工時(shí)間：sttttt2 .91.31 .35.15 .143217 切削用量確實(shí)定本工序?yàn)榫M孔至 16h7 。 機(jī)床為 t5120型立式鏜床。刀具硬質(zhì)合金鏜刀，yg6材質(zhì)；確定背吃刀量ap 精鏜雙邊余量為 0.4mm ，則ap為單邊余量，ap=0.2mm 。確定進(jìn)給量f ：查機(jī)械加工實(shí)用手冊，選用硬質(zhì)合金鏜刀，精鏜時(shí)鏜刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.3mm/r。確定切削速度c：c=60m/min 計(jì)算切削基本工時(shí)精鏜孔至 16h7 ：ssfnlt2605205.1

23、268 切削用量確實(shí)定本工序?yàn)榫?24.2mm下端面， 精銑 25.2mm下端面， 精銑精銑 m16處的端面，倒圓角；機(jī)床為銑床x5020，刀具為高速鋼圓柱形銑刀；確定背吃刀量ap 精銑 24.2mm下端面單邊余量，ap1=mm ；精銑 25.2mm下端面單邊余量ap2 =0.2mm ；精銑 167 的右端面單邊余量為ap3 =mm ；確定進(jìn)給量f ：查機(jī)械加工實(shí)用手冊，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 1.0mm/r。確定切削速度c 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 6查機(jī)械加工實(shí)用手冊c=42m/min；計(jì)算切削基本工時(shí)精銑 24.2mm下端面至 24：ssfnlt5 .2605205.13211精銑 2mm 下端面至 25：ssfnl