機械零件的加工工藝規(guī)范

30/32機械制造工藝課程設(shè)計講明書題目：設(shè)計“最終傳動裝置”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）系不物理與機電工程系專業(yè)2007機械設(shè)計制造及其自動化姓名張榮華學號20070663132指導老師鄧志勇三明學院2010年6月10日機械制造工藝學課程設(shè)計任務書題目：設(shè)計“最終傳動箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）設(shè)計要求：1、未注明鑄造圓角R2～32、鑄件表面不得有粘砂，裂紋等缺陷3、材料：HT1504、去毛刺、銳棱5、鑄件應消除內(nèi)應力內(nèi)容：1.課程設(shè)計講明書1份2.零件圖1張3.毛坯圖1張4.機械加工工藝過程綜合卡片1張5.機械加工工序卡片3張目錄序言………………2一、零件的分析……………………2（一）零件的作用……………2（二）零件的分析……………2二、工藝規(guī)程設(shè)計……………………2（一）確定毛坯的制造形式……………………2（二）基面的選擇……………2（三）制定工藝路線…………3（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………4（五）加工差不多時刻（機動時刻）……………11三、總結(jié)……………13四、參考文獻………………………13序言機械制造工藝學課程設(shè)計是我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。課程設(shè)計的要緊目的：（1）通過課程設(shè)計使我們綜合運用機械制造工藝學課程及相關(guān)的必修課程的知識，起到鞏固、融會貫穿及拓展有關(guān)機械制造方面的知識的作用，樹立正確的設(shè)計思路；（2）通過課程設(shè)計的實踐，培養(yǎng)了學生分析和解決工程實際問題的能力，使我們掌握機械零件的設(shè)計、加工及檢驗的方法；（3）提高了我們的設(shè)計和分析能力，如計算能力、繪圖能力、計算機輔助設(shè)計能力等，同時，也使我們熟悉設(shè)計資料及手冊的使用 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己以后將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。一、零件分析（一）、零件的作用最終傳動箱蓋位于車床傳動機構(gòu)中，要緊防止灰塵和不處的環(huán)境阻礙起到密封的作用，使機床的傳動能夠精確的按照要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。最終傳動箱蓋給保證最終的傳出速度提供的一個密封的環(huán)境，使其不受其他因素的阻礙，更能夠有效地潤滑和運轉(zhuǎn)，防止里面的零件快速的磨損。（二）、零件的工藝分析最終傳動箱蓋共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.以上平面為基準加工下表面這一組加工表面包括：上下端面有平面度要求，上平面的孔有同軸度要求且下面的孔φ16的平面有表面有粗糙度要求2.以下平面為基準加工孔φ16這一組加工表面包括：φ16的孔，以及其上下兩個端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即φ7的孔與φ14的孔有同軸度要求。由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、工藝規(guī)程設(shè)計(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT150?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理能夠使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。關(guān)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。依照那個基準選擇原則，現(xiàn)選取不加工外輪廓上表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承那個要緊定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。本工藝路線只有第2工序需要用到粗基準，即工序2粗銑半精銑底面/以上端面為粗基準。其中φ16的圓柱面整個粗基準選擇過程符合先粗后精和先面后孔的原則。在整個加工過程是起到基準的作用；φ16內(nèi)孔在鉆孔時也起到粗基準的作用。（2）精基準的選擇。要緊應該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算。本工藝路線的精基準選擇如下：粗銑下端面/以上平面及φ16外圍為基準；粗銑半精銑上端面/以底面及φ16外圍為基準；鉆擴兩孔φ16/以底面為基準；粗鏜半精鏜孔φ16/以底面為粗基準；攻螺紋孔M16孔/以上端面為基準；鉆孔φ7孔/以上端面為基準；精絞,精絞孔φ14/以φ7內(nèi)孔為基準。（三）制定工藝路線制定工藝路線得動身點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,能夠考慮采納萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一:

工序1鑄造毛坯

工序2以底面為基準鉆擴孔φ16工序3以孔φ16為基準半精銑底面工序4以底面為基準锪倒角2X45°攻螺紋M16工序5以孔φ16為基準半精銑底面

工序6以底面為精基準粗銑半精銑上平面工序7以上平面為精基準鉆擴孔φ7

工序8以φ7中心線為基準鉆擴孔φ14

工序9以φ14為基準锪平φ14

工序10去毛刺清洗

工序11終檢

2、工藝路線方案二:

工序1鑄造毛坯

工序2以上平面為粗基準粗銑底面工序3以地面為精基準粗銑半精銑上端面

工序4以上平面為精基準鉆孔φ16工序5擴孔和絞孔φ16孔并锪倒角2X45°工序6以孔φ16中心線為基準攻螺紋M16

工序7再以上平面鉆擴孔φ7。

工序8以孔φ7為基準鉆擴孔φ14

工序9以孔φ7為基準锪平φ14

工序10去毛刺清洗

工序11終檢

3、工藝方案比較分析:上述兩方案:方案一是先加工內(nèi)孔φ16,再以φ16孔為基準加工底面，然后加工上平面,而方案二先加工底面,以底面為基準加工各面及φ16內(nèi)孔.由方案一可見φ16孔為基準加工底面精度易于保證,再以底面為基準加工上平面及孔各面基垂直度要求,可保證便于定位加工，符合中批生產(chǎn)要求,而方案二較為合理適合于大批量生產(chǎn)。因此，最后的加工路線確定如下：工序1鑄造毛坯工序2粗銑半精銑底面/以上平面為基準，選用X52K立式和專用夾具

工序3粗銑半精銑上端面/以底面為基準工序4準鉆孔φ16/以底面及φ26外圍為基準工序5擴孔和絞孔φ16孔并锪倒角2X45°以底面為基準選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具

工序6以孔φ16中心線為基準攻螺紋M16

選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。工序7鉆孔φ7/以上端面為基準選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具

工序8以孔φ7為基準鉆擴孔φ14選用Z3025搖臂鉆床及專用夾具

工序9以孔φ7為基準锪平φ14選用T611臥式銑鏜床和專用夾具。工序10去毛刺清洗

工序11終檢,

（四）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定

最終傳動箱蓋材料為HT150HB170?—240，毛坯重量約6.0Kg生產(chǎn)中批采納金屬型鑄造毛坯。

依據(jù)上述原始資料及加工工藝，分不確定各加工面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

4.1孔表面（公差查《互換性與測量技術(shù)》p39表3-2）表2-2孔的加工內(nèi)容及余量加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級表面粗糙度/工序余量最小最大鉆孔10mmIT1012.59.960mm10mm擴孔3mmIT1012.52.930mm3.124mm粗鏜1.8mmIT103.21.73mm1.924mm半精鏜0.2IT91.60.154mm0.442mm4.2平面工序尺寸（公差查《互換性與測量技術(shù)》p39表3-2）表2-3表面加工的加工內(nèi)容及余量工序號工序內(nèi)容加工余量差不多尺寸經(jīng)濟精度工序尺寸及偏差工序余量最小最大01粗銑下端面T14mm48mmIT81.5mm4.547mm02粗銑上端面T22mm48mmIT91.5mm3.574mm03精銑上端面T21mm48mmIT71.5mm2.525mm（五）加工差不多工時(機動時刻)

工序2粗銑底面

2.1粗銑1）、選擇刀具：依照《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。2）、確定銑削深度ap：單邊加工余量Z=2，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：ap=2mm3）、確定每齒進給量fz:依照《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進給量fz=0.14～0.24mm/z，由因此粗銑，取較大的值?，F(xiàn)?。篺z=0.18mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：依照《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，依照《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：依照《切削手冊》表3.16能夠查Vc：由ap=2mmfz=0.18mm/z，查得Vc=77mm/zn=245mm/zV?=385mm/z依照X51型立銑床講明書（表4.2-35）nc=255r/minV?c=400mm/min(橫向)實際切削速度和齒進給量：C=πd0n/1000=3.14×100×255/1000=80m/minFzc=fc/(nc×Z)=400/255×10=0.157mm/z6）、計算差不多工時tm=L/f

式中L=176mm依照表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35則L=(176+35)=221mm故tm=221/400=0.55min工序3粗銑半精銑上端面3.1粗銑1）、選擇刀具：依照《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。2）、確定銑削深度ap：單邊加工余量Z=2，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：ap=2mm3）、確定每齒進給量fz:依照《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進給量fz=0.14～0.24mm/z，由因此粗銑，取較大的值?，F(xiàn)取：fz=0.18mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：依照《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，依照《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：依照《切削手冊》表3.16能夠查Vc：由ap=2mmfz=0.18mm/z，查得Vc=77mm/zn=245mm/zV?=385mm/z依照X51型立銑床講明書（表4.2-35）nc=255r/minV?c=400mm/min(橫向)實際切削速度和齒進給量：C=πd0n/1000=3.14×100×255/1000=80m/minFzc=fc/(nc×Z)=400/255×10=0.157mm/z6）、計算差不多工時tm=L/f

式中L=176mm依照表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35則L=(176+35)=221mm故tm=221/400=0.55min3.2半精銑1）、選擇刀具：依照《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=102）、確定銑削深度ap：由于單邊加工余量Z=0.5，故一次走刀內(nèi)切完，則：ap=0.5mm3）、確定每齒進給量fz:由《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進給量fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)?。篺z=0.14mm/z4）、選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：依照《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，依照《切削手冊》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。5）、確定切削速度Vc：依照《切削手冊》表3.16能夠查Vc：由ap≤4mm?z=0.14mm/z，查得：Vc=110mm/zn=352mm/zV?=394mm/z依照X51型立銑床講明書（表4.2-35）nc=380r/minV?c=400mm/min(橫向)實際切削速度和每齒進給量：C=πd0n/1000=3.14×100×380/1000=120m/minFzc=fc/(nc×Z)=400/380×10=0.105mm/z6）、計算差不多工時tm=L/f

式中L=176mm依照表3.26,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Y+Δ=35則L=(176+35)=221mm故tm=221/400=0.55min工序4鉆擴孔φ164.1鉆孔1）、選擇鉆頭

選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85)查表d0=18

鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2)

雙錐,修磨橫刃螺旋角β=30°鋒角2φ=100°后角α0=11°b=2mmL=4mm

2）、選擇切削刀具

①進給量f

(1)按加工要求決定進給量:依照表2.7d0=18mmf=0.43~0.53mm/r

由于L/d=30/18=1.67故應乘以孔深修正系數(shù)kcf=1

f=0.43~0.53mm/r

(2)按鉆頭強度決定進給量

依照表2-8當HBS=200d=18mm鉆頭強度同意的進給量f=1.6mm/r

(3)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量

依照表2.9當HBS>210d0=≤20.5機床進給機構(gòu)同意的軸向力為6960N

(Z3025鉆床同意的軸向力為7848N見《設(shè)計手冊》表4.2-11)進給量為0.6mm/r

從以上三個進給量比較可看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為f=0.43~0.53mm/r

依照Z3025鉆床,選擇f=0.5mm/r

②決定鉆頭磨純標準及壽命

由表2.12當d0=14時,鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=60min

③切削進度

由表2.15HBS170~240,f=0.5mm/rd>16c=16m/min

n=1000/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min

④檢驗機床扭矩及功率

依照表2.20當f=0.5mm/rd0<19時mt=64.45N*M

依照Z3025鉆床講明書當nc=250r/min時Mm=80N*M

依照表2.23當HBS200d0=20f=0.53mm/rc=16m/min時Pc=1.1KW

查《設(shè)計手冊》表4.2-11PE=2.2KW

由于MC<MmPC<PE故選擇之切削用量可用,即

f=0.5min/rnc=250r/min

c=16m/min

3）、計算差不多工時

tm=L/nf

L=L+Y+Δ,L=30mm入切量及超切量由表2.29查出Y+Δ=10mm

tm=L/nf=(30+10)/(250×0.5)=0.32min

兩孔tm=0.32×0.2=0.64min

4.2擴孔(1)選擇擴刀

選擇硬質(zhì)合金擴孔鉆d0=19.8mm

鉆頭幾何形狀為r0=5°α0=8°kr=30°krζ=30°β=10°bα0=1mm

(2)選擇進給量及切削進度

查《機械加工工藝手冊》表11-15

切削速度=(1/2-1/3)鉆

=(1/2-1/3)×16

=8～5.3m/min

取=6m/min

n=1000v/πd0=1000×6/3.14×20=95.5r/min

查表2.10d0=20HB=200時,f=0.9～1.1

依照Z3025鉆床講明書選擇f=1.0mm/r

(3)鉆頭磨純標準及壽命

由表2.12當d0=20mm時,擴孔鉆后刀面最大磨損限度為0.6mm壽命T=30min

tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=(30+10)/(125×1)=0.23min

兩孔tm=2×0.32=0.64min

工序5攻螺紋M16切削速度vs=0.1m/s=6m/minfs=0.15mm/r

則ns=238r/min

按機床選取nw=19.5r/min則vw=4.9m/minfw=0.15mm/r差不多工時:L=6mmL1=3mmL2=3mm

攻M16孔

tm1=(L+L2+L1)/nf=(6+3+3)/195=0.06min兩孔tm=2×0.06=0.12min

工序6φ16內(nèi)孔2x45°倒角

選用臥式車床c620-1。由于最后的切削寬度專門大，故按成形車削制訂進給量。依照手冊機車床取F=0.08mm/r（見《切削手冊》表1.8）當采納高速鋼車刀時，依照一般資料，確定切削速度V=16m/min則按機床講明書取則現(xiàn)在切削速度為切削工時L=5mmL1=3mm

工序7鉆和擴孔φ7一.鉆孔φ71.錐柄麻花鉆(GB1436-85)d=7.8mm鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°

2φ=118°

be=3.5mmα0=12°ψ=55°

2.選擇切削用量

(1)按加工要求決定進給量

依照表2.7當加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200

d0=7.8mm時f=0.36~0.44mm/r

由于L/d=32/7.8=4因此應乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95則

f=(0.36~0.44)×0.95=0.34～0.42mm/r由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r

(2)決定鉆頭磨純標準及壽命

由表2.12,當d0=8時,鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm壽命T=35min

(3)決定切削速度

由表2.15硬度HBS200～219f=0.9mm/rd0<20mmc=22m/min

n=1000c/πd0=1000×22/(3.14×20)=350r/min

由鉆床講明手冊選取n=400r/min

3.計算工時

tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=(32+10)/400×0.4=0.26min兩孔tm=2×0.26=0.52min

二.擴φ7孔

1.錐柄麻花鉆(GB1436-85)d=5.2mm

鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃β=30°

2φ=118°

be=3.5mmα0=12°ψ=55°

2.選擇切削用量

(1)按加工要求決定進給量

依照表2.7當加工要求為H12~HB精度鑄鐵硬度HBS200

d0=7.8mm時f=0.36~0.44mm/r

由于L/d=32/7.8=4因此應乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95則

f=(0.36~0.44)×0.95=0.34～0.42mm/r由鉆床Z3025手冊取f=0.4mm/r

(2)決定鉆頭磨純標準及壽命

由表2.12,當d0=8時,鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm壽命T=35min

(3)決定切削速度

由表2.15硬度HBS200～219f=0.9mm/rd0<20mmc=22m/min

n=1000/πd0=1000×22/(3.14×20)=350r/min

由鉆床講明手冊選取n=400r/min

3.計算工時

tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=(6+10)/400×0.4=0.1min兩孔tm=2×0.1=0.2min工序8半精絞精絞孔φ141.選擇絞刀

查《設(shè)計手冊》表3.1-19選用硬質(zhì)合金錐柄機用絞刀(GB4252-64)d=20mm

2.選擇進給量f

(1)絞刀磨純標準及壽命

由表2.12,當d0=20mm時,絞刀后刀面最大磨損取為0.5mm壽命T=45min

(2)切削速度進給量f

查《切削手冊》表2.25

鑄鐵硬度HBS200

d0=10~25mm

ap=0.06~0.15mm

(半精絞ap=0.07mm精絞為ap=0.03mm均在此范圍)

f=0.2~0.4mm/rc=10~15

m/min(無切削液)取c=15m/min

依照鉆床進給量查《設(shè)計手冊》表4.2-13取f=0.3mm/r

n=1000/πd0=1000×15/(3.14×20)=239r/min查表4.2-12取nc=250r/min

3.計算工時

tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=(32+10)/(250×0.3)×2=1.12min

工序10锪平φ141.選擇刀具查《設(shè)計手冊》表3.1-4.1選擇中齒鋸片銑刀(GB6120-85)

d=40mm

L=4mmz=20

2.刀具壽命

查表3.8高速鋼切斷銑刀d≤40T=45min

3.切削用量

ap=12mm一切走刀切斷fz=0.1mm/z

查表3.27

c=54.9m/minf=0.4mm/r

n=1000c/πd0=1000×54.9/(