1、南京工程學兜成人學易教育專科畢業(yè)役計（論丈丿題目：設計“定位銷”寒件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置學校：儀征技師學院專業(yè)：妞班級：07數(shù)控班 學生姓名：蔣遠倩 指導老師：職稱：目錄一. 序言二. 零件的分析（一）零件的作用（二）零件的工藝分析三. 機械加工工藝規(guī)程制訂（一）確定毛坯制造形式（二）選擇定位基準（三）選擇加工方法（四）制定工藝路線（五）確定加工余量及毛坯尺寸（六）工序設計（七）確定切削用量和基本時間四. 專用夾具設計五. 課程設計心得體會序言機械制造工藝學課程設計是在我們學習了大學的技術基礎 課和大專部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之 前對所學各課程的一次深入的綜合性鏈接

2、，也是一次理論聯(lián)系 實際的訓練。因此，它在我們的學習生活中占有十分重要的地 位。我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一 次適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問的能力，為 今后參加祖國的現(xiàn)代化建設做出一些貢獻。由于能力有限，設計上有許多不足之處，懇請各位老師給 予指導。二.零件的分析（一）零件的作用題目所給的零件是定位銷，定位銷的主要作用是用來固定 零件之間的相對位置，起定位作用，也可以用于軸與轂的連接, 定位銷傳遞的載荷不大，還可以為安全裝置中的過載尖端元件。（二）零件的工藝分析定位銷的加工要求表面光滑些好，硬度不用太高的，空的 精度要求高一些，從55零件圖上可以看出：該零件

3、表面粗糙 度要求較高，表面粗糙度最高的是016g6的圓柱表面，達到0.8Ra o從圖中的行為標注可以看出定位銷的底部錐度允許圓 跳動范圍為0.02, A基準。三.機械加工工藝規(guī)程制定（一）確定毛坯的制造形式由零件的工作狀況及功能可知，銷所起固定的作用，所以要求 銷有較高的的強度和抗沖擊能力。該零件所選的材料為45號鋼，模 鍛（二）選擇定位樹定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點線 面?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一。基面選擇的正確， 合理，可以保證加工質量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝 路線問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進行。1粗基準的選擇由5-

4、5零件圖可知，該定位銷的定位基準為不規(guī)則的上表而， 以上而凸臺為粗加工基準，加工16g6的圓柱表面和圓柱下端角度 10 的錐度，以及3X0.5的外溝槽。2精基準的選擇精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工 序基準不重合時應該進行尺寸換算，對于定位銷而言可根據(jù)基準統(tǒng) 一原則，采用“兩面一孔”的方法加工。所以該零件的精加工基準 為上表面與底而，即用兩頂尖加工。（三）選擇加工方法平面的加工方法有很多種，如：車、刨、銃、磨、拉等4 16g6圓柱面的表面粗糙度達到Ra0.8 P m ,經(jīng)查表得經(jīng)濟精度IT6 IT9,尺寸精度為16烏所以必須選擇車床進行，先由車床進行粗車 半精車精車，再選擇

5、磨床，進行精磨，表1.4-6機械制 造工藝設計簡明手冊對于表而粗糙度為Ra3.2 u m的底面，加工 方法應在車床上進行粗車一半精車一精車。 16圓柱下的角度為10 的圓錐，圓跳動應選擇精加工，精車一磨。內孔的加工方法有鉆、擴、鎮(zhèn)等，該零件圖中的410Hll內孔的加 工方法應先鉆，由于要求大批量生產(chǎn)，所以應選擇鉆一較，查表得 該孔的經(jīng)濟精度為IT11IT13,極限偏差為0.2。（四）、制定工藝路線工序1：夾住毛坯，伸出長度大于等于55mm,光端而，打中心孔；2.粗車長度10mm的錐度，粗車4）16g6的外圓，粗車3X0.5 外溝槽3：半精車底面，長度10mm的錐度，半精車e 16g6的外圓，

6、半精車精度1.6um的溝槽而4：精車底面及精度1.6 um的溝槽面5:上磨床，精磨長度為10mm的錐度，磨416g6外圓6：精銃角度為10的對稱斜面7；光另一端端面，取總長61mm8：鉆孔9：精較eiOHll內孔10：粗銃距中心18mm的平面、25斜面及R8.5的外圓面11：半精銃25的斜面12：精銃25的斜而13：鉗工去毛刺14：終檢(五) 、確定加工余量及毛坯尺寸5一確定機械加工余量鋼質模鍛件的機械加工余量按TB3585確定，確定時根據(jù)鍛件質 量，加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由表2.2-25簡明手冊可查 得除孔以外各內外表面的加工余量，表中余量值為單面余量。(1) 鍛件質量 根據(jù)零件成品重

7、量0.09639kg估算為0.15kg(2) 加工精度零件除孔、槽以外的各表而為磨削加工精度F2(3) 鍛件形狀復雜系數(shù)S刃模鍛加外解包容體m 外廓包容體=12.2795cnP X 7.85g/cm3 =96.39g=0.09639kgm 鍛體=0.15kgs = _0J5_-0.09639=1.56kg按表2.2-10,可定形狀復雜系數(shù)為S,屬簡單級別(4) 機械加工余量根據(jù)鍛件重量F2, S查表2.2-25簡明手冊，得直徑方向為1.52mm,水平方向為1.01.5mm。即鍛件各外徑的單面余量為1.72.2,各軸向尺寸的單面余量為1.0 1.5mm5.2 確定毛坯尺寸上而所査得的加工余量適用

8、于機械加工表面粗糙度Ral.6 u m, Ra16g6外圓，和10的斜度以外，其余表面 都RaM1.6u m,所以這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所 查得的余量值即可（因為這些表面粗加工和半精加工，這時因去所 查數(shù)據(jù)中的大值。當表面只需粗加工，可取垠小值）416g6的外圓 和16的斜度面，精度為0.8um,故需增加磨削的加工余量。參考 外圓磨削余量（表2.34）簡明手冊確定磨削ei6g 6外圓及斜 面的余量為0.2,則毛坯圖尺寸如表5.3 設計毛坯圖確定毛坯尺寸公差定位毛坯尺寸公差定位銷毛坯（鍛件）尺寸零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸416g624204)1024)14101.513111.

9、514520.31.549611.563181.519.5毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件體重量、形狀復雜系數(shù)、分模線形狀種類及 鍛件精度等級從有關的表中査得。本零件鍛件重量2.2kg,形狀復雜系數(shù)S, 45鋼含碳量為0.42獷0.50%,其最高含碳量為0.50%,按表2. 2-11簡明手冊可 知，鍛體材料系數(shù)為粘，采取平直分模線，鍛體為普通精度等級， 則毛坯公差可從表2.2-13簡明手冊查得本零件毛坯尺寸允許偏差如下表，所例定位銷毛坯（鍛件）尺寸允許偏差鍛件尺寸偏差根據(jù)420+0.8 -0.3表2.2-13簡明手冊$14+0.8 -0.313+0.8 -0.311+0.8 -0.3520上0.4630.

10、80.421+0.8 -0.3（六）工序設計一，選擇加工設備與工藝裝備1. 選擇機床由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀，精度特點，選擇了加工方法，因 此機床的類型也隨之確定。至于機床的型號，主要取決于現(xiàn) 場的設備情況，所選擇的機床，其經(jīng)濟精度應與零件表而的 設計要求相適應，初步選定各工序機床如下：工序1、工序2、工序3為粗車、半精車，大批量生產(chǎn)要求很高的生產(chǎn)率，選擇CA6140臥式車床即可（表4.27）簡明手冊工序5為磨削加工，應選擇M120磨床（表4.229）簡明 手冊工序6鉆4）1OH11的孔，可選擇專用的夾具在立式鉆床上加工，可選擇Z525型立式鉆床（表4.214）簡明手冊工序9,精較4H0H11的

11、孔，可在立式鉆床Z525上裝較刀（表4.27）簡明手冊工序10工序12有粗銃，半精銃，精銃，應選擇臥式銃床。 本零件屬于成批大量生產(chǎn)，所選擇機床適用范圍較廣為宜， 所以應選擇常用的X62W型能滿足加工要求（表4.238）簡明手冊2. 選擇夾具對于成批生高效的前提下，亦可采用普通夾具。本零件除銃10的對稱斜而需要專用夾具外，其他的各工序使用普通夾具即可。3. 選擇刀具(1) 在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀和鏗刀。加 工鋼質零件采用YT類硬質合金，粗加工用YT5,半精加工用YT15, 精加工用YT30,為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，可選用轉位車刀(GB5343-85, GB543-85)。切槽

12、刀宜選用高速鋼。(2) 銃刀按表3.1-43選對稱角度銃刀(GB6128-85),零件要求加工25的斜面，所以應選擇銃刀直徑d二63mm,寬L二7mm,孔徑D二22mm,銃深為11mm, 10的斜面，應選擇高速鋼，立銃刀，零件 要求銃切深度為11mm,按表3.1-28銃刀的直徑應為90110mm(3) 磨具所加工的表面粗糙度為0.8um ，根據(jù)3. 2-3應選擇粒度W14W5的金剛石磨具。鉆 鉆4)10的孔，根據(jù)3.16直柄麻花鉆(GB143885)應選擇 d=6.87, 1=150mm, h=69mm的直柄麻花鉆，在定位銷的底面用 中心鉆打中心孔(4) 較刀 eiOHll的孔，表面粗糙度為1

13、.6um,所以要進行粗 較及精較，根據(jù)表3.1-17,錐柄機用較刀(GB1133-84)選擇d二10血丄二168叫|二38mm的錐柄機用較刀。4. 選擇量具本零件屬于大量生產(chǎn)，一般采用通用量具。加工e 16外圓面可用分 度值0.01mm的外徑千分尺，加工3X0.5外溝槽可用分度值0.02mm 的游標卡尺，加工4H0H11的孔可用分度值0.01mm的內徑百分表外圓加工所用量具工序加工面尺寸尺寸公差(血)量具4)160.023度值為0.01mm測量范圍，025的外徑千 分尺4150.2784)100.09錐柄圓柱塞尺(GB6322-86)91125斜面角度尺測量范圍0320(GB6315-86)1

14、2R8.5外圓面專用配合件4)16g6尺寸公差為0.023,按表5.11 (簡明手冊)計量器具不確定 度允許值U產(chǎn)0.0018,根據(jù)5.1-2,分度值0.02mm的游標卡尺，其 不確定度數(shù)值U二0.02mm, UU】不能選用。必須UWU故應選分度值0.01mm的外徑千分尺(U=0.004)測量范圍025 (GB1216-85)即可滿足要求半精餃”10于的內孔，可用游標卡尺量，分度值為0.02,測量范圍 0-150 (GB1214-85)精較“ 10H11孑L,由于精度要求高，加工時每個工件都需要測量,故選用極限量規(guī)，按表5.2-1,根據(jù)孔徑可選用貢柄圓規(guī)塞規(guī)(GB6322-86)軸向尺寸所選量

15、具工序尺寸及偏差(価)量具廣30.3 喘520.3分度值0.02mm,測量410桔范圍0150mm游標卡561喘尺(GB1214-85)7飛30喘磨10 F的斜面，精度較高可選用I型測量范圍0。320。的萬能角度尺(GB6315-86) 二、確定工序尺寸確定工序尺寸一般的方法，由加工表面的最后工序往前推算， 瑕后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標準。當無基準轉換時，同 一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關。當基準不重 合時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面根據(jù)有關 資料已查出本零件各圓柱而的總加工余量(毛坯余量)，應將總加工 余量分為各工序加

16、工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序 尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及偏差、表面粗糙度如下表:圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度加工表面工序雙邊余量（儷）工序尺寸及偏差（血1）表而粗糙度粗車半精車精車磨粗車半精車精車磨粗車半精車精車磨ei6外圓2.60.90.30.2417.44164)16416Ra6.3Ra3.2Rai.6Ra0.84)10 內孔0.20. 044)9.849. 96410Ra6.3Ra3.2Rai.6距中心18血的表面1.30.218.218長度方向的工序加工余量、工序尺寸加工長度工序余量（血）工序尺寸及偏

17、差（血）粗車半精車精車粗車半精車精車1110.8111110.811111：5251.8525251.852521：6160.8616160.861611：（七）確定加工用量及基本時間工序2本工序為粗車（粗車端面、外圓及溝槽）。已知加工材料為45 鋼，抗拉強度。產(chǎn)670M Pa,模鍛件，有外皮，機床為CA6140臥式 車床，（一）確定粗車外圓17.4的切削用量，所選刀具為YT5硬質合 金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊第一部分1.T,由于 CA6140機床的中心高為200価（表1.3D,故刀桿尺寸BxH=16mm X25mmo刀片厚度為4,5mm,根據(jù)表1.3*,選擇車刀幾何形狀為卷屑，帶倒

18、棱型前刀面，前角Y o =12,后角a o =6,主偏角K r=90,副偏 角K r=10,刃傾角X =0,角尖圓弧半徑r=0. 8rnnio（二）（1）確定切削深度矽 由于單邊余量為1.3mm,可在一 次走刀內完成ap = 20j74 mm = 1.3mm（2）確定進給量f根據(jù)表1.4*,在粗車鋼料刀桿尺寸為16mmX25mm, ap 3mm，工件苴徑為2040mm時f = 0.3 0.5/按CA6140的機床的進給量（表4.2-9）,a擇f = QAmni/r確定進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗.根據(jù)表1.30*,CA6140機床進給機構允許的進給力（1）縱走刀 F_=3

19、530N （2）橫走刀 F=5100N根據(jù)表1.21*,當鋼勺=570670Mpa ap 2mm,/ 0.53mmh-,Kr=450,V=50m/min（預計）進給力 Fy =630NF/的修正系數(shù)為 KgF/=1.0,KbF/=1.0,K&F/=l.17（表 1.29-2）故實際進給力為F, =630XI.17N=737.1 N由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的 f=0Amm/r,可用（3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度根據(jù)1.9*車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉位車刀的壽命一般為T=30min（4）確定切削速度V切削速度V可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查岀,現(xiàn)采用查表法確

20、定切削速度根據(jù)表1.10*,當用YT15硬質合金車刀加工=630700Mpa鋼料,ap 2mm, f 0.53mm/r,切削速度 V=138m/min切削速度的修正系數(shù)為 心=1.0,口 =0.81,心=0.&匕=0.65,匕=1.0（見 表L28）,故Vc=Vtkv=138 X 0.81 X 0.8X0.65 m/min=58.1256lOOOPc 1000x58.1256 z .兀 / n=r/rrnn =925/7mmjiD7tx20根據(jù)CA6140機床說明書，選擇nc=l 120r/min 這時實際切削速度VC為Vc=ZEx20xn20 計罰=70 m/min1000 1000（5）校

21、驗機床功率切削時的功率可由表1.24査出，當6,=580970Mpa ap 2mm f 0.47；?/r Vc70 m/min 時, pc=1.7kw切削功率的修正系數(shù)K&P嚴K=0.89, KroP= K=1.0（表1.29-2） 故實際切削功率時的功率為Pv=1.7X0.89kw=1.5kw,根據(jù)CA6140車 床說明書，當nt=960r/min時，車床主軸允許功率P=7.5kw,因pc=5o=12 a o二8 X o=3 y e=1. Omm y二TO bn.=0. 3mm,卷屑槽尺寸為 “二4mm, W&“二3. 5mm, C拆二0.4mm（2）切削用量1）切削深度矽ap74； 65=

22、o 45mm決定進給量/,半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制，根 據(jù)表 1.6,當表面粗糙度為 Ral.6y m, Y c=1 .Omm,v=50 100m/min（預 計時）f =0.160.25mm/r根據(jù)CA6140車床說明書，選擇f =0.22mm/r（3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度根據(jù)1.9水車刀后刀面最大磨損量取0.4mm,可轉位車刀的壽命一般為T=60min（4）決定切削速度Vc,根據(jù)表1.10當?shù)K=630700Mpa鋼料,ap 1.4mm, f 0.25mm/r,切削速度 V=176m/min切削速度的修正系數(shù)為 K,=0.65,K=0.81,K=0.8,kA=1.0,k*

23、v=1.0 故Vc=Vtkv= 176X0.81 X 0.8X0.65 m/min=74m/minlOOOPc 1000x74.1 ,.n=r / nun=1354/7 minkD hx 17.4根據(jù)CA6140機床說明書，選擇nc=1400r/min 這時實際切削速度VC為Vc= =- m/min=76.49 m/min1000 1000（5）校驗機床功率切削時的功率可由表1.24查出，當6,=580970Mpa ap 2mm f 0.25mm/r Vc=118 2 4）i=70 a。=12 b=lmm /=2mm1、選擇切削用量（1）決定進給量/1）按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.7,當加

24、工要求為H11精度，鋼的強度7, 800Mpado =9.8時f =0.22 0.28mm/r2）按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8,當“,=670Mpado =9.8mm時 鉆頭強度允許的進給量f =0.65mm/r 按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9當 S,=840Mpa、do10.2mm機床進給機構允許的軸向力為8330N （Z525鉆床允許的軸向力為8330N）見表2.35,進給量為/=0.75mm/r,根據(jù)Z525 鉆床說明書，選擇/=0.28mm/r,機床進給機構強度也可根據(jù)初步確 定的進給量查出軸向力再進行比較來校驗，由表2.19可査出鉆孔時 的軸向力，當/=0.28mm

25、/r, do10.2mm 時，軸向力 F/=2520N,軸向力的修正系數(shù)均為1.0,故F/=2520N根據(jù)Z5252鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大向力Fmax =8830N,由于 F/ Fmax ,故 f =0.28mm/r 可用（2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命由表2.12當d。=9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm,壽命T=25 min（3）決定切削速度 根據(jù)表2.14刃=670Mpa的45鋼加工性屬5類,由表2.13,當加工性為5類，f =0.28mm/r,標準的鉆頭，do =9.8mm 時，Vt= 12 m/min切削速度的修正系數(shù)為K“=L0,Kcv=L0,K和=0.8

26、5,k“=1.0,V=Vtkv=12X LOX 1.0X0.85 m/mm=14.4m/min1000K/1000x12 z . Qga ,.n=r/min=389.9r/minnd. it x 9.8根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇nf=392r/min ,但因所選擇轉速 較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取 /=0.22mm/r也可選擇較低一級轉速nc =272r/min,仍用/=0.28mm/r,比較這兩種選擇方案1）第一方案，/=0.28mm/r, nf =392/7 minn t. f =0.28X392 mm / min=l09.76 mm / min第二方案，/=

27、0.22mm/r, nc. =272/7minf =0.22X272 mm / min=59.84 mm / min因為第一方案的乘積較大，基本時間較少，故第一方案較好， 這時 Vc = 12 m/min f =0.28mm/r（4）校驗機床的扭矩及功率根據(jù)表 2.20,當/ W0.26mm/rdo W 11.1mm 時，M,=13.24N.m,扭矩的修正系數(shù)均為1,故Mc=13.24 N. m,根據(jù)Z525鉆 床說明書，當 nc=392r/min, Mm=72.6 N. m。根據(jù)表 2.22,當 （yh=570680Mpa d。WlOmm f O.38mm/r Vc = 12 m/minPr

28、=l.lkw根據(jù)Z525鉆床說明書P=2.8X0.81 =2.26kw,由于 McVNL，Pc5-10,進給量為0.250.35且只用于加工 通孔，加工盲孔時，進給量應取為0.20.5 mm/r,根據(jù)Z525鉆床說 明書，選 / =0.28 mm/r（2）決定較刀磨鈍標準及壽命由表2.12當狡刀直徑do W20mm,較刀后刀面瑕大磨損限度為0.40.6mm,壽命T=20min（3）決定切削速度由表2.25當鋼7,=670MPa,較刀直徑為10mm,切削深度=0.05-0.12mm時，切削速度為812m/min表 2.30Tmapxvfyv20O4x0.1-2x0.28650.89397=26m

29、/min_1000v_100Qx2613.14x10r/min=828 r/min根據(jù)Z525機床說明書，選擇n=960r/min（4）檢驗機床扭矩及功率根據(jù)表 2.20,當/W0.33, do Wl.l, Mt=15.89Nm扭矩的修正系數(shù)均為1,故Mt=15.9 Nm,根據(jù)Z525鉆床說明書, 當 n =960r/min,Mm=42.2 Nm,功率 p =必=15.89x26 kw=1.38kwc4 十 c 3030x10根據(jù)表2.35, Z525的鉆床的功率P=2.8kw,由于PCP,故選擇之切削用量可用，即f =0.28mm/r, nc =960r/min , Vc=26 m/min,

30、3、計算基本時間tnfL=/ + y = A,/=30,根據(jù)表2.29車削時的入切量及超切量j, + A=5mm,則 L=30+5 mm=35 mm,故t =min=0.13min 960x0.28nf工序10本工序為銃25。槽粗銃槽，所選刀具為高速鋼角度銃刀，銃刀直徑d=40mm,深度為 lOnim,齒數(shù)Z=25,表3. 2.由于加工鋼料的礙在6001000lpa范圍內,故選前刀Yo=15，后角a。=25 （周齒），a o =8 （端齒）.已知銃削寬度a產(chǎn)6価,銃削深度ap=8mm,機床選用X62W型臥式銃 床，銃20的槽.1.確定每齒進給量Fz根據(jù)表3. 3, X62W型臥式銃床的功率為7

31、. 5KW（表4. 2-38）工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量Fz=O. 060. 03mni/z（表3. 4）現(xiàn)取 Fz=O. 05mm / z2. 選擇銃刀磨鈍標準及耐用度根據(jù)表3. 7,角銃刀后刀面最大磨損量為0. 2mm,銃刀直徑=40血，耐用度T=120nun（表3. 8）3. 確定切削速度U和工作臺每分鐘進給量根據(jù)表3.27（P107）中公式計算48x402548x2.5V=120- x8o-. x0.o5o3 x6o3 x25o. =2.6x1.23x0.55xl.7x0.38m/min=29m/minn=-2- r/min=230.89 r/min7ix40根據(jù)X62W型臥式銃床主軸轉速（表4. 2-39）選擇n=235 r/min 根據(jù)X62W型臥式銃床說明書選擇n=235 r/min %=190mm/min因此實際每齒進給量fx- -mm/z=0. 032 mm/z4235x254、檢驗機床功率根據(jù)表3.23,當巧,=5601000M Pa務38作&4v7=190mm/mm近似值血=3.8kw根據(jù)X62W型臥式銃床說明書(表4.2-39)機床主軸允許的功率為,=7.5X0.75kw=5.63kw,因為PccPcm,所以所選擇的切 削用量可以采用，即ap=8mm, vf