加工工艺说明书资料

目录

第1章序言 (2)

第2章零件的工艺分析及生产类型的确定 (3)

第3章选择毛坯，确定尺寸，设计毛坯图 (4)

3.1毛坯的选择 (4)

3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (4)

3.3确定机加工余量 (4)

3.4确定毛坯尺寸 (4)

3.5确定毛坯的公差 (5)

3.6设计毛坯图 (5)

第4章选择加工方法，制定工艺路线 (7)

4.1.定位基准的选择 (7)

4.2制定工艺路线 (8)

第5章确定切削用量及基本工时 (11)

第6章专用夹具设计 (17)

6.1 机床夹具的组成 (17)

6.2 夹具设计的基本要求 (17)

6.3 定位基准的选择 (18)

6.2 夹紧装置及夹紧力大小的确定 (19)

6.3 夹具体的确定 (21)

6.4 钻削力的计算 (22)

总结 (24)

致谢 (26)

参考文献 (27)

第1章

第1章序言

机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。

机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。从而为今后的毕业设计及未来的工作打下良好的基础。

由于能力的所限，经验的不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。

第2章零件的工艺分析及生产类型的确定

从零件图来看，从整个结构来看，该零件属于轴类零件，并且它的大部分加工面都是平面和孔，因此基本上我们的加工可以采用铣床，零件上面圆孔，可以采用钻床钻削的形式进行钻加工，对于顶部的螺纹孔，选进行钻削底孔，再使用机用丝锥进行攻螺纹加工。

零件图

2.零件产量的分析

该零件由于其具有通用性，只是尺寸的差异，在安排生产工艺时，我们通常把它当做中批量生产，这样更合符实际生产的需求，实际加工生产中，需要适应专用的夹具。

第3章选择毛坯，确定尺寸，设计毛坯图

3.1毛坯的选择

该零件材料为45号钢，根据零件的机构和产量，以及经济性，并且该零件对弹性还是有一定的要求，因此这里我们选择的方法是锻造。这样可以使其内部组织细化，提高了其工作强度。从零件的尺寸来看，该零件的尺寸比较小，所以我们应当采用模锻，这样不但能有一个高的生产效率，同时也能大大减少我们的机加工的时间。

3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

对于钢质模锻件的公差机加工余量按GB/12362—2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。

锻件的公差等级由该零件的功能和技术要求，确定其公差等级为普通级。

锻件的质量m f 根据零件的成平质量0.745Kg

锻件的形状复杂系数S

S= m f/ m N

带入相应的数值得

S=0.88

计算得到的值介于0.63和1之间，故该零件的形状复杂系数S属于简单级。

锻件的材质系数M 由于该零件的材料为铸铁，是碳的质量分数小于0.65，故该锻件的材质系数属 M 1 级。

零件表面粗糙度由零件图知，该零件的表面粗糙度要求属于精度级别，在一般的粗加工和精加工就可以达到要求。

3.3确定机加工余量

根据锻件的质量、零件的表面粗糙度、形状复杂系数查表的，由此可查的单边余量在厚度方向为1.5~2.0，水平方向为1.5~2.0，即所得锻件在长度方向和宽度方向以及厚度方向的单边余量可为1.5~2.0mm。

3.4确定毛坯尺寸

根据各个表面的要求，和在加工过程中所起的作用，通过查表，不同加工方

法所能得到的精度。在确定余量时应考虑到我通过模锻所能得到的精度，同时也要考虑我的表面所要得到的精度和各种加工方法所能加工的最大余量来确定。

综上所述，毛坯的尺寸如下所示：

3.5确定毛坯的公差

毛坯尺寸公差根据锻件的质量、材质系数、形状复杂系数从手册表中查的，所有尺寸的允许偏差如下表所示。

3.6设计毛坯图

根据以上所确定的尺寸和对应的公差值，进行零件毛坯图的绘制，零件毛坯图如下所示。

零件毛坯图

第4章选择加工方法，制定工艺路线

从零件图上可以看出，该零件大多是由平面和圆孔所组成的。因此主要的加工工序采用镗，铣，钻，等工序。

4.1.定位基准的选择

粗基准选择

应当满足以下要求：

（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。

（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。

基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。选择圆柱端面为粗基准是非常合理的。

精基准的选择

精基准的选择应满足以下原则：

（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。

（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。

（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。

（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。

（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。圆柱大端面为精基准。

在加工过程中遵循先面后孔的原则，在夹具的定位方法上基本上采用的面定位方法，并且还采用了互为基准的方法进行定位，这样可以保证各个面之间的位置要求。

4.2制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

综合以上的工艺原则设计了以下两个工艺方案。

工艺路线一：

工艺路线二：

上述两个工艺方案的特点在于：方案二的工序比较集中，先进行铣，钻，再车，但装夹麻烦，，需要更换夹具，时间成本较高，试用于小批量生产。方案一的工序虽然集中，加工效率较高，成本较低，比较经济，适于大批生产。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。

最终的工序：

第5章 确定切削用量及基本工时

根据以上所确定的工艺路线，查阅相关设计手册计算工序中所使用的参数。计算过程如下所示：

工序1：铣底端面

1. 选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,

mm a p 5.1=，mm d 350=，min /125m v =，4

=z 。 2. 决定铣削用量 决定铣削深度

因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则

mm a p 5.1=

决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0mm f z =，则

min /39.113735125

10001000r d v n s =??==

ππ

按机床标准选取w n ＝1450min /r

min

/35.1591000

1450

351000

m dn v w

=??=

=

ππ

当w n ＝1450r/min 时

r mm zn f f w z m /1160145042.0=??== 按机床标准选取r mm f m /1160= 计算工时

切削工时：mm l 83=，mm l 51=，mm l 32=，则机动工时为

min 3831.0)4753

583(2)(

221=++=++=x f n l l l x t w m

工序2：铣上端面

1. 选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,

mm a p 5.1=，mm d 350=，min /125m v =，4

=z 。 2. 决定铣削用量 决定铣削深度

因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则

mm a p 5.1=

决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0mm f z =，则

min /39.113735125

10001000r d v n s =??==

ππ

按机床标准选取w n ＝1450min /r

min

/35.1591000

1450

351000

m dn v w

=??=

=

ππ

当w n ＝1450r/min 时

r mm zn f f w z m /1160145042.0=??== 按机床标准选取r mm f m /1160= 计算工时

切削工时：mm l 83=，mm l 51=，mm l 32=，则机动工时为

min 3831.0)4753

583(2)(

221=++=++=x f n l l l x t w m

工步二：精铣尺寸39和尺寸6。

1. 选择刀具

刀具选取面铣刀，刀片采用YG8,

mm a p 5.0=，mm d 500=，min /125m v =，4=z 。

2. 决定铣削用量 决定铣削深度

因为加工余量不大，一次加工完成

mm

a p 5.0=

决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0mm f z =，则

min /48.66350125

10001000r d v n s =??==

ππ

按机床标准选取w n ＝750min /r

min

/3.1411000

750

501000

m dn v w

=??=

=

ππ

当w n ＝750r/min 时

r mm zn f f w z m /60075042.0=??== 按机床标准选取r mm f m /600= 计算工时

切削工时：mm l 60=，mm l 5.01=，mm l 32=，则机动工时为

min 423.02.07503

5.06021=++=++=x f n l l l t w m .

工序3:钻2-Ф14孔

确定进给量f ：根据手册，当钢的MPa b 800<σ，mm d 140φ=时，

r m f /47.0~39.0=。由于本零件在加工Φ14孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以

系数0.75，则

()r mm f /35.0~29.075.047.0~39.0=?=

根据Z525机床说明书，现取r mm f /25.0=

切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度min /18m v =所以

min /7.3015.518

10001000r d v n w s =??==

ππ

根据机床说明书，取min /375r n w =，故实际切削速度为

min

/37.221000

375

5.51000

m n d v w

w =??=

=

ππ

切削工时：mm l 5=，mm l 25.21=，mm l 32=，则机动工时为

min 109.025.03753

25.2521=?++=++=

f n l l l t w m

总的工时：T=4t=0.436min 工序4：钻Φ14的螺纹底孔

根据《工艺手册》查得加工?8mm 孔的进给量?=0. 1—0.2mm/r ，按机床规格取

f =0.18mm/r ，在进行工件切削过程中转动的速度是v=15m/min ，待加工工件加工的

内孔的直径大小0d =?8mm 。则

010********

5978s v n d ππ?=

==? （r/min ）

根据机床选取n w =545r/min 。

实际切削速度

08545

13.69

1000

1000

d n

v ππ??=

=

= （m/min ）

切削工时

1220330.275450.18w l l l t n f ++++=

==? （min ）

工序5：攻M14的螺纹孔:

根据《工艺手册》查得加工?1mm 孔的进给量?=0. 1—0.2mm/r ，按机床规格取

f =0.18mm/r ，在进行工件切削过程中转动的速度是v=15m/min ，待加工工件加工的

内孔的直径大小0d =?10mm。则

010********

47810s v n d ππ?=

==? （r/min ）

根据机床选取n w =545r/min 。

实际切削速度

010545

17.1

1000

1000

d n

v ππ??=

=

= （m/min ）

切削工时 121533

0.195450.18w l l l t n f ++++=

==? （min ）

工序6：铣圆柱端面，保证尺寸45。 根据《切削手册》 20.0=z f mm/z

切削速度：根据相关手册 取2.19=v m/min

我们这里选用的刀是高速钢，参数是80=w d mm 10=z

4.76802

.1910001000=??==

ππdw v n s （r/min ）

依据我们选用的铣床主轴转动的速度表，我们选n 95r /min =。

故实际切削速度

87

.231000

95

801000

=??=

=

ππw

w n d v （m/min ）

如果n 95r /min =的时候，我们可以晓得工作台的进给的量在每分钟的时候

19095102.0=??==w z m zn f f （mm/min ） 查机床说明书，取 190=m f mm/min

切削工时

1216.58

0.13190m m l l l t f +++=

== （min ）

工序7：镗直径32 的孔。 1) 加工条件：

机床: 镗床

刀具：YG6硬质合金刚镗刀 d ＝25mm r ε＝1mm 2) 计算切削用量：p a =3.5mm

由《切削用量手册》表1.6可知： f ＝0.4－0.5mm/r 取f ＝0.4mm/r 由《切削用量手册》表1.11可知： 当HBS =200 p a =3.5mm f ＝0.4mm/r 时

Vc ＝80m/min