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C1318自動車床手柄機械加工工藝規(guī)程設計 《機械制造技術基礎》課程設計 題 目：手柄機械加工工藝規(guī)程設計 院 別： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 王華 學 號： 0401080228 同組人員： 指導教師： 日 期： 2011.7.7 目錄 一、零件的主要技術條件分析 1 二、選擇毛坯、確定毛坯尺寸 2 2.1 零件的生產類型 2 2.2 選擇毛坯 2 2.3 確定機械加工余量 2 2.4 確定毛坯尺寸 2 2.5確定毛坯尺寸公差 2 三、選擇加工方法、制定工藝路線 3 3.1 定位基準的選擇 3 3.2 零件表面加工方法的選擇 3 3.3 制定工藝路線 3 四、工序設計 4 4.1 選擇加工設備與工藝裝備 4 4.2 確定工序尺寸 5 五、確定切削用量 5 5.1工序Ⅰ切削用量的確定 6 5.2工序Ⅱ切削用量的確定 6 5.3工序Ⅲ切削用量的確定 6 5.4工序Ⅳ切削用量的確定 6 5.5工序Ⅴ切削用量的確定 6 5.6工序Ⅵ切削用量的確定 7 5.7工序Ⅶ切削用量的確定 7 5.8工序Ⅷ切削用量的確定 7 5.9工序Ⅸ切削用量的確定 7 參考文獻 8 I C1318自動車床手柄機械加工工藝規(guī)程設計 題目：手柄機械加工工藝規(guī)程設計 一、 零件的主要技術條件分析 經分析，原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術要求齊全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。Φ16的孔精度要求較高，公差等級為IT7， 并且和總長和中間手柄都有位置要求，其軸向設計基準是Φ16孔的下表面。M16螺紋孔要求和中間手柄在同軸上，所以加工時應利用Φ16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，這個零件的工藝性良好。 二、 選擇毛坯、確定毛坯尺寸。 2.1 零件的生產類型：成批生產 2.2 選擇毛坯． 毛坯類型：鑄件，由于零件生產類型為成批生產，零件較為復雜，而鑄造生產成本低，設備簡單，故選擇毛坯類型為鑄件。鑄造類型：砂型手工造型 2.3 確定機械加工余量（公差等級12~14級） 《機械加工實用手冊》P242，表5.2.2，砂型手工造型加工余量等級：IT11-IT13，選擇加工余量等級IT12；加工余量等級：H ；表5.2.1，孔和端面尺寸均小于100mm，加工余量數值為：3.0-4.0mm；長度為167mm的加工余量為3.5-4.5mm； 2.4 確定毛坯尺寸 M16螺孔取螺距P為2則大徑為16mm，小徑為14mm。 表2-1 /mm 零件尺寸 單面加工余量 毛坯尺寸 根據 φ16H7 3及3 φ10 參考文獻 [1] ：表5.2.1 M16（14mm） 3及3 φ8 24 3及3 30 167 3 170 25 3及3 31 2.5確定毛坯尺寸公差 表2-2 /mm 毛坯尺寸 公差 偏差 φ10 4.4 ±2.2 φ8 4.4 ±2.2 30 5.0 ±2.5 170 8 ±4 31 5.0 ±2.5 三、 選擇加工方法、制定工藝路線 定位基準選擇得合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工藝規(guī)程的質量?；鶞蔬x擇不當，往往會增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設計困難，甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。 3.1 定位基準的選擇 a.粗基準：以φ32外圓作為粗基準，加工φ16H7孔，可保證壁厚均勻，減小偏心。同時銑φ16H7的兩端面，保證端面對φ16H7孔中心線的垂直度。 b.精基準：主要考慮基準重合問題。選擇φ16H7孔的軸心線作為精基準，加工右端面(M16端面)。 3.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內孔，端面，小孔，螺紋孔等，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關資料，其加工方法選擇如下。 a. φ16H7孔 公差為IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進行鉆、半精鏜、精鏜。 b. 尺寸24mm的兩端面，為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra 3.2μm，根據GB1800-79規(guī)定其公差等級選IT7，需進行粗銑、半粗銑、精銑。 c. 螺紋孔M16的端面，為未注公差尺寸，根據GB1800-79規(guī)定其公差等級選IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進行粗銑、半粗銑、精銑。 d. M16螺紋孔，為未注公差尺寸，根據GB197-1981規(guī)定其頂徑公差等級選IT7，基本偏差為G(+0.038、0)，底孔需進行鉆、半精鏜、精鏜，最后在螺孔加工機床加工螺紋。 e. 工藝螺孔φ5，在螺孔加工機床上完成 f. 錐銷孔φ4配作，先鉆底孔，然后用錐鉸刀鉸成與錐銷尺寸相同的錐孔。 g. 中間手柄的加工表面，上下端面和側表面，粗糙度為Ra 3.2μm，需進行粗車和半精車。 h. 半徑為R20的面，表面粗糙度Ra6.3μm用銼刀挫光。 3.3 制定工藝路線 工序Ⅰ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鏜床粗鏜φ16H7孔； 工序Ⅱ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑167的右端面；粗銑25mm上端面、側面； 工序Ⅲ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鏜床半精鏜φ16H7孔； 工序Ⅳ：以φ16H7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑25mm下端面；半精銑167的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 工序Ⅴ：以中間手柄和167的右端面定位，在鏜床精鏜φ16H7孔； 工序Ⅵ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面； 工序Ⅶ：以φ32孔外圓和上端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm下端面；精銑M16處的端面；倒圓角R2； 工序Ⅷ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆M16底孔；鉆M5底孔 工序Ⅸ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鏜床粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔 工序Ⅹ：絲錐加工M16螺紋，絲錐加工M5螺紋 工序Ⅺ：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 工序Ⅻ：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 工序ⅩⅢ：終檢 四、 工序設計 4.1 選擇加工設備與工藝裝備 （1） 選擇機床 工序Ⅰ：鏜床T5120 工序Ⅱ：銑床X5020 工序Ⅲ：鏜床T5120 工序Ⅳ：銑床X5020 工序Ⅴ：鏜床T5120 工序Ⅵ：銑床X5020 工序Ⅶ：銑床X5020 工序Ⅷ：臥式鉆床Z6220 工序Ⅸ：臥式鏜銑床T6120 工序Ⅹ：銑床X5020 工序Ⅺ：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°Z5150。 （2） 選擇夾具 由于該零件加工表面不在同一平面，所以須設計專用夾具配合通用夾具加工，工序Ⅰ、Ⅱ使用通用夾具即可，鉆φ4孔時選用分度夾具。 （3） 選擇刀具 a. 加工Φ16孔選用硬質合金鏜刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6； b. 零件的加工表面大多為平面，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ae≤60,深度ap≤4,齒數z=10,根據《機械加工實用手冊》，取銑刀直徑D=75mm。選擇刀具前角γo＝10°后角周齒αo＝12°，端齒αo＝8°； c. 鉆Φ4mm小孔，直接用Φ4mm的鉆頭鉆出來； d. 加工M16螺孔的底孔，選用硬質合金鏜刀，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 選擇量具有：讀值為0.02、量程為0～200mm游標卡尺。 4.2 確定工序尺寸 零件表面多次加工的工序尺寸只和加工余量有關，前面已確定的零件表面的毛坯余量，應將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。 根據各加工方法能達到的公差等級，選定未注公差尺寸公差等級： 24（IT8）mm，167（IT8）mm，25（IT9）mm，M16(IT7)mm。 表4-1零件表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 /mm 加工 表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/μm 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 Φ16H7 4.6 1 0.4 Φ14.6 Φ15.6 Φ16H7 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 M16 4.6 1 0.4 Φ12.6 Φ13.6 M16 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 24 3 2 1 28 25 24 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 167 3 2 1 171 168 167 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 25 3 2 1 29 26 25 Ra12.5 Ra6.3 — 五、 確定切削用量 切削用量包括背吃刀量ap、進給量f和切削速度υc。切削用量的選擇原則：在保證加工質量，降低成本和提高生產效率的前提下，使ap、f、υc的乘積最大。當ap、f、υc的乘積最大時，工序的切削時間最短。 選擇切削用量時先選擇背吃刀量，進給量，再確定切削速度。 5.1工序Ⅰ切削用量的確定 本工序為粗鏜（Φ16H7孔）。已知加工材料為HT200，鑄件；機床為T5120型立式鏜床。 確定粗鏜Φ16mm孔的切削用量。所選刀具硬質合金鏜刀，YG8材質。 ①確定背吃刀量ap：粗鏜雙邊余量為4.6mm，則ap為單邊余量，ap=2.3mm。 ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用硬質合金鏜刀，鏜刀每轉進給量為0.5mm/r。 ③確定切削速度υc ：υc=60m/min； 5.2工序Ⅱ切削用量的確定 本工序為粗銑端面。已知加工材料為HT200，鑄件；機床為X5020型銑床。 所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。 ①確定背吃刀量ap：粗銑24mm上端面雙邊余量為3mm，則ap為單邊余量， ap1=1.5mm。粗銑167的右端面雙邊余量為2 mm，ap2=1mm。粗銑25mm上端面、側面雙邊余量3mm，ap3=1.5mm； ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每齒進給量為0.15mm/z，銑刀有10齒，即1.5mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機械加工實用手冊》υc=42m/min； 5.3工序Ⅲ切削用量的確定 本工序為半精鏜（Φ16H7孔）。機床為T5120型立式鏜床。刀具硬質合金鏜刀，YG6材質； ①確定背吃刀量ap：粗鏜雙邊余量為1mm，則ap為單邊余量，ap=1/2=0.5mm。 ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用硬質合金鏜刀，鏜刀每轉進給量為0.5mm/r。 ③確定切削速度υc：υc=80m/min； 5.4工序Ⅳ切削用量的確定 本工序為粗銑、半精銑端面。機床為X5020銑床。刀具為高速鋼圓柱形銑刀。 ①確定背吃刀量ap：粗銑、半精銑24mm下端面雙邊余量為3mm、2mm，則ap為單邊余量，ap1=1.5mm，ap2 =1mm；粗銑、半精銑25mm下端面雙邊余量3mm、2mm，ap3=1.5mm，ap4=1mm；半精銑167的右端面單邊余量為2mm，ap5=1mm。 ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉進給量為1.5mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機械加工實用手冊》υc=42m/min； 5.5工序Ⅴ切削用量的確定 本工序為精鏜（Φ16H7孔）。機床為T5120立式鏜床。所選刀具硬質合金鏜刀，YG6材質。 ①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。 ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用硬質合金鏜刀，鏜刀每轉進給量為0.3mm/r。 ③確定切削速度υc：υc=60m/min； 5.6工序Ⅵ切削用量的確定 本工序為半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面；機床為銑床X5020，刀具為高速鋼圓柱形銑刀； ①確定背吃刀量ap：半精銑、精銑24mm上端面雙邊余量為2mm、1mm，則ap為單邊余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；半精銑25mm下端面雙邊余量2mm，ap3=1mm； ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉進給量為1.0mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機械加工實用手冊》υc=42m/min； 5.7工序Ⅶ切削用量的確定 本工序為半精銑、精銑24mm下端面；精銑167的右端面；機床為銑床X5020，刀具為高速鋼圓柱形銑刀； ①確定背吃刀量ap：半精銑、精銑24mm下端面雙邊余量為2mm、1mm，則ap為單邊余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；精銑167的右端面雙邊余量為1mm， ap3 =0.5mm； ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉進給量為1.0mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機械加工實用手冊》υc=42m/min； 5.8工序Ⅷ切削用量的確定 本工序為鉆孔，機床為臥式鉆床Z6220，直接用直徑為Φ12鉆頭鉆底孔，深度約為32mm，單邊余量為ap =6mm。用直徑為Φ4鉆M5底孔，通孔，單邊余量為ap =2mm。 5.9工序Ⅸ切削用量的確定 本工序為粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔，刀具為硬質合金鏜刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6；機床為臥式鏜銑床T6120 ①確定背吃刀量ap：粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔雙邊余量為4.6mm、1mm、0.4mm， ap1=2.3mm，ap2 =0.5mm ，ap3 =0.2mm； ②確定進給量f：查《機械加工實用手冊》，選用硬質合金鏜刀，粗鏜、半精鏜、精鏜鏜刀每轉進給量分別為0.8mm/r、0.4mm/r、0.2mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機械加工實用手冊》，粗鏜、半精鏜、精鏜鏜刀切削速度分別為υc1=60m/min，υc2=80m/min，υc3=60m/min； 5.10工序Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ切削用量的確定 這三道工序，工序Ⅹ用絲錐攻螺紋，M16用螺距p為2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm的絲錐；M5用螺距p為0.8mm，d1=4mm，l=16mm，L=50mm的絲錐。 工序Ⅺ在立式鉆床Z5150加工，采用專用的分度夾具加工角度30°的錐銷孔通孔。 工序Ⅻ鉗工在鉗工臺將R20的圓弧銼光到粗糙度為Ra6.3μm 參考文獻 [1] 夏祖印，張能武.機械加工實用手冊.合肥：安徽科學技術出版社，2008.9. [2] 張世昌，李旦，高航.機械制造技術基礎.北京：高等教育出版社，2007.5. 9 第9頁 共8頁