制定刀杆的加工工艺设计钻铰φ10H7孔的钻床夹具带图纸

制定刀杆的加工工艺设计钻铰10H7孔的钻床夹具带图纸,制定,制订,加工,工艺,设计,10,h7,钻床,夹具,图纸 学生姓名：肖飞 学 号：1230120222 专 业：机械电子工程 指导教师：张学伟题 目：制定刀杆的加工工艺，设计钻铰10H7孔的钻床夹具内 容序号文 件 名 称数 量1说明书28页2夹具图纸5张3加工过程卡片1张4加工工序卡5张学生姓名：肖飞 学 号：1230120222 专 业：机械电子工程 指导教师：张学伟设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计 钻铰10H7孔的钻床夹具哈尔滨理工大学荣成校区机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 5页产品名称刀杆零（部）件名称刀杆第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数11夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗车削端面、外圆和退刀槽C6201卧式车床720203.80.51234编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2015.11.20哈尔滨理工大学荣成校区机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 5页产品名称刀杆零（部）件名称刀杆第 2 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数11夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1精车削端面、外圆C6201卧式车床900250.30.5123编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2015.11.20哈尔滨理工大学荣成校区机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 5页产品名称刀杆零（部）件名称刀杆第 3 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数31夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻两侧面12的通孔、两侧面4H7的通孔Z525型立式钻床360200.189.51234编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2015.11.20哈尔滨理工大学荣成校区机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 5页产品名称刀杆零（部）件名称刀杆第 4 页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数31夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1弧面M8的螺纹孔XA5302型立式铣床360100.189.51234编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2015.11.20哈尔滨理工大学荣成校区机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 5页产品名称刀杆零（部）件名称刀杆第 5页车 间工序号工序名称材料牌号23刀杆加工工艺过程毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数21夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具乳化液工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助110H7，正面深度为20mm的孔Z525型立式钻床270170.361234编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期2015.11.20 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号刀杆零（部）件图号第 1 页产品名称零（部）件名称共 1 页材料牌号毛坯种类45毛坯外形尺寸见附图每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件1锻造正火热处理2粗车以长方形端面（棒料毛坯的一端）及其外圆面定位，粗车螺纹端面、轴颈、轴头轴及其端面，粗车退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外圆定位，粗车长方形端面,倒角车工车床游标卡尺，百分表3精车半精车、精车螺纹端面、轴颈、轴头、轴肩及其端面，倒角车工车床游标卡尺，百分表4车螺纹粗车，半精车，精车螺纹M20x1.5车工车床游标卡尺，百分表5粗精铣粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣弧面铣工铣床X63W游标卡尺，百分表6钻孔钻两侧面12的通孔、两侧面4H7的通孔、底端面10H9的孔、10H7，正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔；钳工摇臂钻床游标卡尺，7绞孔铰、精铰两侧面4H7的通孔、10H7，正面深度为20mm的孔、弧面M8的螺纹孔钳工摇臂钻床游标卡尺8扩孔以精车后的轴肩端面及工件中心定位，扩两侧面12的通孔、底端面10H9的孔。钳工摇臂钻床游标卡尺9加工键槽以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣宽为2mm，深度大于8mm的间槽铣工铣床游标卡尺，百分表10去毛刺钳工刮刀，砂纸11终检入库编制 （日期）审核 （日期）会签 （日期）2015.11.20、处 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 0 - 机械制造技术课程设计说明书 设计题目： 制定刀杆的加工工艺，设计 钻铰 10H7 孔的钻床夹具 专 业： 机械电子工程 班 级： 机电 12-2 学 号： 1230120222 姓 名： 肖飞 指导教师： 张学伟 机械工程系 2015年 11 月 20 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 1 - 目 录 机械制造技术课程设计说明书 .-2 - 零件图：如图所示 .- 2 - 设计内容 .- 3 - 序 言 .- 4 - 一 零件 的分析 .- 4 - 1.1 零件的 作用 .- 4 - 1.2 零件的工艺分析 .- 4 - 2.毛坯的选择 .- 5 - 二.机械加 工工艺规程设计 .- 6 - 1.1 定位基准的选择 .- 6 - 1.2 加工方法的选择 .- 6 - 1.3 制定工艺路线 .- 7 - 2. 确定机床设备、工件夹具和量具 .- 8 - 3.确定切削用量和工时 .- 12 - 4. 工序 .- 13 - 三专用夹具的设计 - 24 - - 四课程设计 总结 .- 26 - 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 2 - 参 考 文 献 .- 27 - 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 3 - 机械制造技术课程设计任务书 设计题目：制定刀杆的加工工艺，设计钻铰 10H7 孔的钻床夹具 零件图：如图所示 该刀杆属于轴类零件，结构较简单，但精度要求较高。从零件图的分析可 以知道，零件的表面大都由一系列的规则的直线组成，因此选择通用的加工方 法即可（查机械制造工艺设计简明手册 ） 。轴类零件的主要加工表面为： 1.以 22h6 轴为中心的加工表面，包括尺寸为 M20 x1.5的螺纹面,尺寸为 3x1.5的退刀槽，尺寸为 22h6 的轴颈，表面粗糙度为 0.8, 尺寸为 2x0.5的 退刀槽，尺寸为 25js6 的轴头，表面粗糙度为 0.8，尺寸为 1x0.5的退刀槽， 尺寸为 35 的轴肩，表面粗糙度为 0.8。 2.以轴肩面为基面，以 22h6 轴为中心，加工剩余轴下部分各表面，底面 表面粗糙度为 3.2，该部分高 50mm，厚 26mm，长 38mm，弧面 R=15,圆角 R=3。 3. 以轴肩面为基面，加工孔：12mm，与轴肩面垂直距离为 30mm的孔， 8mm，与侧面垂直距离为 8mm，表面粗糙度为 1.6的孔，10H7，深度 22mm 的钻孔，8m，与轴肩面垂直距离为 40mm的螺纹孔，底面 10H9 的孔，各孔 位置具体如零件图所示。 其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,粗加工可满足要求。由以上分析可知， 可以先加工轴表面，然后借助专用夹具加工剩余轴下部分，保证它们之间的位 置精度要求。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 4 - 设计内容 1.设计说明书 1份（A4 纸打印） 2.零件图 1张（A3） 3.工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡若干 5.实训报告 序 言 机械制造技术是我们机电学学生的一门重要的专业课程，机械制造是我们 机电专业大部分学生的就业方向。这次课程设计是我们在毕业前对机械制造技 术的一次系统复习，理论联系实际的一次实训，是我们四年的大学中一个不可 缺少的部分。 这次课程设计对我们以后的工作也是一次很好的练习，让我们为以后的工 作留下了宝贵经验。 由于初学能力有限，很多地方做的有误的地方，恳请老师给与指导。 一.零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是 C6132车床或 CA6140车床的刀杆，它装在普通车床主 轴上的，主要作用是利用弹簧夹头弹性原理 来夹持一些直径较小、精度要求较 高的零件。 1.2 零件的工艺分析 CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。 分述如下： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 5 - 1） 以 25 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：25 的孔，以及其右端面。023. 2） 以 55 为中心的加工表面 3） 斜面的加工 4） 拨槽的加工 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准 加工另外一组。 2.毛坯的选择 零件材料为 HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频 繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外 型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于 零件的年生产量为 5000件已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大， 故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。 二.工艺规程设计 1.1 定位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百 出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加 工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。 选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要 的。粗基准的选择应以下面的几点为原则：a 应选能加工出精基准的毛坯表面 作粗基准。b 当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工 的表面作为粗基准。c 要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表 面为定位粗基准。d 当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准， 以保证该表面有足够的加工余量。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 6 - 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉 A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 A零件图分析可知， 选择平面作为拨叉 A加工粗基准。 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位 基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各 表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比 较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定 位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表 面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复 加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨 齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择 加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此 外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳 固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉 A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 A零件图分析可知， 该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限 制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采用典型的一面两孔 定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。 选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹 更为方便。 1.2 加工方法的选择 该零件需要加工的部分主要为： 两端面，使用 45角车刀车削。下端面 Ra=3.2，公差未给出，按简明公 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 7 - 差标准应用手册 关于经济加工精度部分取为 IT8，查表知需先粗车，再半4 精车。 1.加工 M20 x1.5的外螺纹，使用螺纹车刀车削。公差 IT8，Ra=3.2，需粗 车，半精车。 2.加工宽 3mm深 1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差 IT10，Ra=6.3， 需粗车。 3.加工 22 的轴颈，使用外圆车刀车削。公差取 IT6，Ra=0.8，需粗车， 半精车，精车。 4.加工宽 2mm深 1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差 IT10，Ra=6.3， 需粗车及半精车。 5.加工 25 的轴头，使用外圆车刀车削。公差取 IT6，Ra=0.8，需粗车， 半精车，精车，磨削。 6.加工宽 1mm深 1.5mm的退刀槽，使用切断刀车削。公差 IT10，Ra=6.3， 需粗车。 7.加工 35 的轴肩，使用外圆车刀车削。公差取 IT6，Ra=0.8，需粗车， 半精车，精车，磨削。 8.加工弧面，使用特形面铣刀洗削。公差 IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。 9.加工前侧面（即弧面的两侧面之一） ，使用铣刀铣削。公差取 IT10， Ra=6.3 ，需粗铣，半精铣。 10.加工后侧面（即弧面的两侧面之一） ，使用铣刀铣削。公差取 IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。 11.加工正面（即弧面对面） ，使用铣刀铣削。公差取 IT10，Ra=6.3，需粗 铣，半精铣。 12.加工宽为 2mm，深度大于 8mm的间槽，使用铣刀铣削。公差 IT10，Ra=6.3，需粗铣，半精铣。 13.加工两侧面 12 的通孔，使用钻床钻孔。公差取 IT10，Ra=6.3，需钻 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 8 - 孔，扩孔。 14.加工两侧面 4H7 的通孔，使用钻床钻孔。公差取 IT8，Ra=1.6，需钻 孔，铰孔，精铰孔。 15.加工底端面 10H9 的孔, 深度为 50，使用钻床钻孔。公差取 IT10，Ra=6.3，需钻孔，扩孔。 16.加工正面 10H7，深度为 20mm的孔，使用钻床钻孔。公差取 IT8，Ra=6.3，需钻孔，铰孔，精铰孔。 16.加工弧面 M8的螺纹孔，使用钻床钻孔。公差取 IT8，Ra=1.6，需钻孔， 铰孔，精铰孔。 1.3 制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度） 和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批大量生 产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提 高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺 路线方案如下： 工序 1：正火热处理 工序 2：以长方形端面（棒料毛坯的一端）及其外圆面定位，粗车螺纹端面、 轴颈 22h6、轴头 25js6、轴肩 35 及其端面（另一端），粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm退刀槽,以粗车后的螺纹端面及其外 圆定位，粗车长方形端面,倒角； 工序 3：以粗车后的长方形端面及其外圆面定位，半精车、精车螺纹端面、轴 颈 22h6、轴头 25js6、轴肩 35 及其端面（另一端），倒角； 工序 4：粗车，半精车，精车螺纹 M20 x1.5； 工序 5：以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣前后侧面、正面、 长方形端面,以精车后的轴肩端面及其外圆定位,粗铣弧面； 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 9 - 工序 6：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，钻两侧面 12 的通孔、两侧面 4H7 的通孔、底端面 10H9 的孔、10H7，正面深度为 20mm的孔、 弧面 M8的螺纹孔； 工序 7：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，铰、精铰两侧面 4H7 的通孔、 10H7，正面深度为 20mm的孔、弧面 M8的螺纹孔； 工序 8：以精车后的轴肩端面及工件中心定位，扩两侧面 12 的通孔、底端面 10H9 的孔。 工序 9：以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣宽为 2mm，深度大于 8mm的间槽 工艺 10：钳 工 去 毛 刺 工 艺 11： 检测入库 2. 确定机床设备、工件夹具和量具 （1）确定机床设备 工 序 2、 3、 4 是 粗 车 、 半 精 车 和 精 车 ， 车 螺 纹 ， 零 件 外 轮 廓 尺 寸 不 大 ， 又 是 回 转 体 ， 选 用 C620-1 型 卧 式 车 床 。 工 序 5、 9 是 铣 平 面 和 间 槽 ， 选 用 XA5302 型 卧 式 铣 床 。 其 余 加 工 工 序 是 钻 孔 ， 所 以 选 用 Z525 型 立 式 钻 床 。 （2）工件夹具 车削工序中该工件要以一端面和一外圆表面定位，设计采用专用的弹簧卡 头式夹具。 （3）量具的选择 测量外圆时采用分度值 0.01，测量范围 50-100mm 的游标卡尺。测量长度 时采用最小单位为 1mm 的直尺。检测螺纹时使用螺纹量规。 3.确定加工余量和工序尺寸（单位：mm） 1.两端面，查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表 2-4： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 10 - 2.轴颈 22h6，查表 2-4 3.轴头 25js6,查表 2-4 4. 轴肩 35，查表 2-4 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 粗车 15 IT13 215 215 -00.09 毛坯 - - 230 230 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 22 22 -00.025 半精车 1.9/2 IT10 22 22 -00.1 粗车 11.1/2 IT13 23.9 23.9 - 00.39 毛坯 - - 45 45 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 25 25 -00.025 半精车 1.9/2 IT10 25 25 -00.1 粗车 8.1/2 IT13 26.9 26.9 - 00.39 毛坯 - - 45 45 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 35 35 -00.025 半精车 1.9/2 IT10 35 35 -00.1 粗车 8.1/2 IT13 36.9 36.9 - 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 11 - 5.退刀槽 3x1.5mm，查表 2-4 6.退刀槽 2x0.5mm，查表 2-4 7.退刀槽 1x0.5mm，查表 2-4 8.弧面，查表 2-6 9.前后侧面，查表 2-6 00.39 毛坯 - - 45 45 工序名称 工序间余量(两对 面余量之和) 工序达到的 公差 基本尺寸 入体标注（内 切圆直径） 粗车 3/2 IT13 17 19 -00.39 毛坯 - - 20 20 工序名称 工序间余量(两对 面余量之和) 工序达到的 公差 基本尺寸 入体标注（内 切圆直径） 粗车 1/2 IT13 21 21 -00.39 毛坯 - - 22 22 工序名称 工序间余量(两对 面余量之和) 工序达到的 公差 基本尺寸 入体标注（内 切圆直径） 粗车 1/2 IT13 24 24 -00.39 毛坯 - - 25 25 工序名称 工序间余量 工序达到的 公差 基本尺寸（被 加工面到轴心 距） 入体标注 粗铣 7.5 IT13 15 15-00.39 毛坯 - - 22.5 22.5 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 12 - 10.正面，查表 2-6 11.螺纹加工，查表 2-4 12.两侧面 12 的通孔，查表 2-5 13.两侧面 4H7 的通孔，查表 2-5 半精铣 1.9 IT10 26 26 -00.1 粗铣 8.1 IT13 27.9 27.9 - 00.39 毛坯 - - 45 45 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 半精铣 1.9 IT10 17 17 -00.1 粗铣 3.6 IT13 18.9 18.9 - 00.39 毛坯 - - 22.5 22.5 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精车 0.2/2 IT7 M20 x1.5 M20 x1.5 半精车 1.9/2 IT10 20.1 22 -00.1 粗车 1 IT13 22 22 -00.39 毛坯 - - 22 22 -00.025 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 扩孔 1.5/2 IT10 12 12 +0.006 钻孔 10.5/2 IT13 10.5 10.5 +00.2 3 毛坯 - - 0 0 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精铰孔 0.5/2 IT7 4 4 +0.0015 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 13 - 14.底端面 10H9 的孔，查表 2-5 15.10H7，正面深度为 20mm的孔，查表 2-5 16.弧面 M8的螺纹孔，查表 2-5 4.1 工序 2：粗车削端面、外圆和退刀槽 本工序采用计算法确定切削用量 （1）加工条件 工件材料：45 钢精轧圆棒料,正火。 加工要求：粗车螺纹端面，轴颈 22h6、轴头 25js6、轴肩 35 外圆 面，粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm退刀槽，表面粗糙度值 R 为 6.3。a 铰孔 1.5/2 IT10 3.5 3.5 +0.006 钻孔 2/2 IT13 2 2 +00.23 毛坯 - - 0 0 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 扩孔 1.5/2 IT10 10 10 +0.006 钻孔 8.5/2 IT13 8.5 8.5 +00.23 毛坯 - - 0 0 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精铰孔 0.5/2 IT7 10 10 +0.0015 铰孔 1.5/2 IT10 9.5 9.5 +0.006 钻孔 8/2 IT13 8 8 +00.23 毛坯 - - 0 0 工序名称 工序间余量 工序达到的公差 基本尺寸 入体标注 精铰孔 0.5/2 IT7 M8 M8 铰孔 1.5/2 IT10 7.5 7.5 +0.006 钻孔 7/2 IT13 6 6 +00.23 毛坯 - - 0 0 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 14 - 机床：C620 1 卧式车床。 刀具：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为 16mmx25mm, k =90,r =15r0 =12 r =0.5mm。0R （2）计算切削用量 1）粗车螺纹端面 1.确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的最大加工余量为 15mm，则 毛坯长度方向单边余量为 7.5mm,分两次加工完成,取： a =4mm。p 2.确定进给量 f: 根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,当刀杆 16mmx25mm, a =5mm时,以及工件直径为 45mm时。f=0.50.7mm/r，按 C6201车床p 说明书（见切削手册表 1.30）取： f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97，所以切削速度：ms rBV V = =110.05(r/min)c 97.814.15.045241.0 4.确定机床主轴转速： n = = =779 (r/min)sdVC10451.30. 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 779r/min相近的机床转 速选取 770r/min。实际切削速度 V=346m/min 5.确定基本工时： 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 15 - +3=3mm =35 取 4mm =15mm1tanpvlk2l3l i= =1 n=779r/min =0.5mmpZ T= = 0.056min .Lifn 2）车削轴颈 22h6 外圆面： 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=（ 45-22） /2=6.5mm ， 分 两 次 切 削 ， 即 ：a p=3mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,f=0.50.7mm/r，按 C6201车床说明书（见切削手册表 1.30） 取： f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97，所以切削速度为：ms rBV V = =119.06(r/min)c 97.814.1.03452415.0 4.确定机床主轴转速： n = = =842 (r/min)sdVC10451.306.9 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 842 r/min相近的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=432m/min 5.确定基本工时： 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =131mm1tanpvlk2l3 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 16 - i= =1 n=842r/min =0.5mmpZa T= = 0.33min .Lifn 3）车削轴头 25js6 外圆面： 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=（ 45-25） /2=5mm ， 分 两 次 切 削 ， 即 :a p=3mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,f=0.50.7mm/r，按 C6201车床说明书（见切削手册表 1.30） 取： f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97,所以切削速度：ms rBV V = =121.2(r/min)c 97.814.0.15.032441.0 4.确定机床主轴转速： n = = =853 (r/min)sdVC10451.32. 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 853 r/min相近的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=431m/min 5.确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 17 - +3=3mm =35 取 4mm =10mm1tanpvlk2l3l i= =1 n=842r/min =0.5mm/rpZ T= = 0.089min .Lifn 4）车削轴肩 35 外圆面 计算过程同上，可得： p=5mma f=0.5 mm/r V =132.4(r/min)c n =839 (r/min) 按机床说明书（见工艺手册 表 4.28）与 853 r/mins 相近的机床转速，选取 960r/min。实际切削速度 V=441m/min T=0.041min 5）粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm退刀槽 ： 1.选 择 刀 具 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 1.2 选 择 ； 采用切槽刀，刀 具 耐 用 度 T=60min； 直 径 为 20mm， 刀 宽 4mm， 。09rk 2.车削 3x1.5mm退刀槽： 计算过程参考车削外圆面，取 p=1.5mma f=0.25 mm/r V =90.4(r/min)c n =750 (r/min) 按机床说明书（见 工艺手册表 4.28）与 750 s r/min相近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=356m/min T=0.032min 3.车削 2x0.5mm退刀槽： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 18 - p=0.5mma f=0.25 mm/r V =81.3(r/min)c n =734(r/min) 机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 734r/min相s 近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=341m/min T=0.035min 4.车削 1x0.5mm退刀槽 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) 机床说明书 （见工艺手册表 4.28）与 753 r/mins 相近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=397m/min T=0.023min 4.2 工序 3：精车削端面、外圆 （1）加工条件 机床：C620 1 卧式车床。 刀具：所选刀具为卷屑槽带倒棱型前刀面，主偏角 90，副偏角 10，刀 尖半径 0.8mm的 YT15硬质合金车刀。精车后 Ra=0.8。 （2）计算切削用量 1）粗车螺纹端面 1.确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的最大加工余量为 4mm，则 毛坯长度方向单边余量为 2mm,分两次加工完成,取： a =2mm。p 2.确定进给量 f: f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 19 - V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97，所以切削速度：ms rBV V = =231.05(r/min)c 97.814.15.045241.0 4.确定机床主轴转速： n = = =623(r/min)sdVC10451.30. 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 779r/min相近的机床转 速选取 770r/min。实际切削速度 V=346m/min 5.确定基本工时： 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =15mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=532r/min =0.5mmpZ T= = 0.034min .Lifn 2）车削轴颈 22h6 外圆面： 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=（ 45-22） /2=4mm ， 分 两 次 切 削 ， 即 ：a p=2mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,f=0.50.7mm/r，按 C6201车床说明书（见切削手册表 1.30） 取： f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 20 - V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97，所以切削速度为：ms rBV V = =119.06(r/min)c 97.814.1.03452415.0 4.确定机床主轴转速： n = = =564 (r/min)sdVC10451.306.9 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 842 r/min相近的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=432m/min 5.确定基本工时： 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =131mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=842r/min =0.5mmpZ T= = 0.054min .Lifn 3）车削轴头 25js6 外圆面： 1.背 吃 刀 量 :单 边 余 量 z=（ 45-25） /2=5mm ， 分 两 次 切 削 ， 即 :a p=3mm。 2.确定进给量 f:根据切削用量简明手册 （第三版）表 1.4,f=0.50.7mm/r，按 C6201车床说明书（见切削手册表 1.30） 取： f=0.5 mm/r 3.计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 21 - V = (m/min) cvyxpmvkfaT =242 =0.15， 切削手册表 1.28,即vcxv 修 正 系 数2.0,35.yv k =1.89, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97,所以切削速度：ms rBV V = =121.2(r/min)c 97.814.0.15.032441.0 4.确定机床主轴转速： n = = =853 (r/min)sdVC10451.32. 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 853 r/min相近的机床转速 选取 960r/min。实际切削速度 V=431m/min 5.确定基本工时 根据工艺手册表 6.2-1公式计算 L= L= 123l +3=3mm =35 取 4mm =10mm1tanpvlk2l3 i= =1 n=853r/min =0.5mm/rpZ T= = 0.054min .Lifn 4）车削轴肩 35 外圆面 计算过程同上，可得： p=5mma f=0.5 mm/r V =154.4(r/min)c n =825 (r/min) 按机床说明书（见工艺手册 表 4.28）与 853 r/mins 相近的机床转速，选取 960r/min。实际切削速度 V=441m/min 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 22 - T=0.024min 5）粗车 3x1.5mm、2x0.5mm 以及 1x0.5mm退刀槽 ： 1.选 择 刀 具 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 1.2 选 择 ； 采用切槽刀，刀 具 耐 用 度 T=60min； 直 径 为 20mm， 刀 宽 4mm， 。09rk 2.车削 3x1.5mm退刀槽： 计算过程参考车削外圆面，取 p=1.5mma f=0.25 mm/r V =95.4(r/min)c n =754(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 750 s r/min相近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=356m/min T=0.053min 3.车削 2x0.5mm退刀槽： p=0.5mma f=0.25 mm/r V =83.3(r/min)c n =734(r/min) 机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 734r/min相s 近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=341m/min T=0.043min 4.车削 1x0.5mm退刀槽 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =154(r/min)c n =747(r/min) 机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 753 r/min相s 近的机床转速，选取 770r/min。实际切削速度 V=397m/min T=0.053min 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 23 - 4.3 工序 5：粗铣、半精铣前后侧面、正面、长方形端面： (1)加 工 条 件 加 工 材 料 ： :45 钢 ， 正 火 加 工 要 求 ： 以精车后的轴肩端面及其外圆定位，粗铣、半精铣前后侧面、正面、 长方形端面；机 床 选 择 ： XA5302 型 立 式 铣 床 。 工 件 装 夹 在 车 床 的 通 用 夹 具 上 。 (2) 确定切削用量及基本工时 1）铣削前后侧面： 1.切削深度 a p=9.5mm。 2.进给量 fz的确定 ：此工序选择 YT15硬质合金端铣刀，查切削手册 表 3.1选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：d 0=125mm，a e=90mm，齿数 z=4， 根据所选择的 X61卧式铣床功率为 4KW,查切削手册 2表 3.5，得 fz =0.090.18 mm/r取： fz=0.18mm/r 。 3.切削速度的确定：根据所知的工件材料为 45钢,正火，根据切削手册 表 3.15，选择切削速度： =154m/min。cv 4.计算主轴转速：n= =393r/min，查切削手册 表 3.15得铣床1254.30 转速可为 n=393r/min。 5.基本时间的确定 tm= vfL 式中 Vf=fzn=0.184393=282.96，L=l+y+，l=165mm，查切削手册 表 3.25，入切量及其切量 y+=17，则 L=（17+165）=182mm 故 tm= =0.64min96.281 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 24 - 2）铣削正面端面： 计算过程如上，取 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) s tm =0.023min 3）铣削长方形底端面：计算过程如上，取 p=0.5mma f=0.25 mm/r V =124(r/min)c n =753 (r/min) s tm =0.023min 4.3 工序 6：钻两侧面 12 的通孔、两侧面 4H7 的通孔、底端面 10H9 的孔、10H7，正面深度为 20mm 的孔、弧面 M8 的螺纹孔； (1)加 工 条 件 加 工 材 料 ： 45 钢 ， 正 火 加 工 要 求 ： 钻 孔 ， 机 床 选 择 ： Z525 型 立 式 钻 床 。 工 件 装 夹 在 车 床 的 通 用 夹 具 上 。 (2) 确定切削用量及基本工时： 1)钻两侧面 12 的通孔: 1.选 择 钻 头 : 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 2.7 选 择 选 择 高 速 刚 麻 花 钻 头 ， 其 直 径 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 25 - d=10mm, 钻 头 几 何 形 状 ， 表 2.1-2.2 得 ， 双 锥 修 磨 横 刃 ， 015a03 ，b=1.5mm ，L=2mm2.5b 2.选 择 切 削 用 量 进 取 量 f 由 切 削 用 量 简 明 手 册 表 2.7， 查 得 f=0.47 0.57mm/r； 孔 深 修 正 系 数 k=0.95， 则 f=0.27 0.32mm/r,根 据 表 2.8 得 f =1.0mm/r， 由 表 2.35 得 f=0.36mm/r 3.确定切削速度 Vc 切削速度的修 正 系 数 为 1.tk.cvk.85rk 由表 2.13得 V =17m/min 1.0zvkc V= V k=10.2m/min, n=252 (r/min)根据 Z525钻 床 说 明 书 可 选 n=272 c (r/min) 4.确定基本时间 T=l/nf=12.24s 2)钻两侧面 4H7 的通孔： 计算过程同上，取 f=0.36mm/r V =18m/min c V= V k=12.3m/min, n=259(r/min)根据 Z525钻 床 说 明 书 可 选 n=272 c (r/min) T=l/nf=14.24s 3)底端面 10H9 的孔 f=0.36mm/r V =17.3m/min c V= V k=13.4m/min, n=252(r/min)根据 Z525钻 床 说 明 书 可 选 n=272 c (r/min) T=l/nf=11.24s 4) 10H7，正面深度为 20mm的孔 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 26 - f=0.36mm/r V =17.3m/min c V= V k=13.4m/min, n=252(r/min)根据 Z525钻 床 说 明 书 可 选 n=272 c (r/min) T=l/nf=11.24s 三专用夹具的设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 4.1问题的提出 本夹具主要用于钻 10 H7孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度 要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 4.2定位基准的选择 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、 面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。 1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。 2. 工艺基准 零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同， 又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。 （1）装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。 （2）测量基准 测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。 （3）工序基准 在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的 基准，称为工序基准。 （4）定位基准 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 27 - 工件定位时所采用的基准，称为定位基准。 本道工序加工 10H7 孔，精度不高，因此我们采用已加工 好的 8 孔定 位，采用圆柱销和挡销定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用 其他的辅助定位即可以满足要求。 4.3切削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 式（5-2）6.08.2HBDfF 钻削力矩 式（5-3）6.0.91T 式中： 8Dmmaxaxmin187491733 代入公式（5-2）和（5-3）得10.2fr0.8.6F6x74N 19.0.Tx1785. 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立 计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 4.4定位误差分析 本工序选用的工件以圆孔在圆柱销上定位，圆柱销为水平放置，由于定位 副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只 存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移 误差仅存在 Z轴方向，且向下，见下图。 0.12.30.2.67DYzTd 式中 定位副间的最小配合间隙（mm） ； 工件圆孔直径公差（mm） ； D 定位销外圆直径公差（ mm） 。Td 圆柱销销水平放置时定位分析图 4.5夹具设计及操作的简要说明 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 28 - 如前所述，在夹具设计中，应注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼夹 紧方式。因为这是零件装夹速度提高的重要途径.在设计专用夹具时，应尽量采 用通用部件和标准件，减少非标准件的选用，以提高夹具标准化程度，缩短夹 具设计和制造周期。夹具的零件和部件既要重量轻又要具有足够的刚度和强度， 尤其夹具体上各更应该有足够的刚度，以保证装在夹具体上的各元件的位置不 变，并在加工过程中不产生振动从而保证工件的加工精度，由于夹具体的结构 形状比较复杂，从工艺性和刚度观点考虑夹具体应采用铸铁材料。 另外，在夹具的结构设计中应考虑零件在加工过程中是否受力均衡，如果在加 工过程中易产生振动等一系列影响零件加工质量的因素时，应考虑采用辅助支 撑机构。夹具的零件和部件既要重量轻又要具有足够的刚度和强度，尤其夹具 体上各更应该有足够的刚度，以保证装在夹具体上的各元件的位置不变，并在 加工过程中不产生振动从而保证工件的加工精度，由于夹具体的结构形状比较 复杂，从工艺性和刚度观点考虑夹具体应采用铸铁材料。 另外，在夹具的结构设计中应考虑零件在加工过程中是否受力均衡，如果在加 工过程中易产生振动等一系列影响零件加工质量的因素时，应考虑采用辅助支 撑机构。 总结 为期三周的机械制造工艺课程设计已经接近尾声。回首这段时间的设计过 程，感慨万千。 在这次设计过程中，我加强了对课上所学工艺知识的认识，同时也将我以 前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工 艺等知识很好的串联了起来，巩固了所学的知识。 在设计工艺规程的时候我意识到了大批量生产和小批量生产的不同。我所 要设计工艺的零件十分简单，如果是单件小批量生产完全可以使用通用机床， 夹具直接采用三抓卡盘从而加工出来，但是这样一来效率将会十分低下。而转 而将工序分散以后就发现即使是这么一个简单的零件的加工过程也是很复杂的。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 29 - 而加工工序的设计则让我体会到作为工艺人员的辛苦。由于教材上包含的 表格实在太少，需要查的表格又分布在各种设计手册之中，特别是因为查之前 对手册的内容也不够了解，查起来十分费事，让人十分头痛。而我的设计图上 没有标明公差值，也加重了我的负担。我需要另外查公差设计手册来自己确定 公差值。有了公差值才能够进行接下来的工艺设计和工序设计。在查表的过程 中也了解了各种机床，刀具，夹具，量具等，可谓大开了自己的专业眼界。 参 考 文 献 【1】孙本绪 熊万武等著，机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，1980 【2】柯建宏 主编，机械制造技术基础课程设计.武汉：华中科技大学出版社， 2008 【3】李益民 主编，机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994 【4】李晓沛 张琳娜等主编，简明公差标准应用手册.上海：上海科学技术出版 社，2005 【5】邱宣怀 主编，机械设计（第 4版）.北京：高等教育出版社，1997 【6】吴宗泽 罗圣国 主编，机械设计课程设计手册（第 3版）.北京：高等教 育出版社，2006 【7】杨叔子 主编，机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001