街头机械加工工艺规程设计机械制造技术及装备课程设计.doc

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1、 科 技 学 院课 程 设 计课程名称： 机械制造技术及装备课程设计 设计课题：接头机械加工工艺规程设计专业：飞行器制造工程 班级： 0981013 姓名： 周江华 学号： 34 分数： 指导老师： 敖志强 2012年 11 月 27 日 目 录 接头加工工艺课程设计任务书.I 序 言.11 零件分析.2 1.1 零件的生产类型及生产纲领.3 1.2 零件的作用 .4 1.3 零件的工艺分析.52 选择毛坯、确定毛坯尺寸.6 2.1 确定毛坯的成形方法.7 2.2 确定铸造工艺方案.8 3 机械加工工艺规程设计.93.1 基面的选择.9 3.2 定制工艺路线.10 3.3 加工工序及工序卡.

2、13总结.15 参考文献.16 序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。就我个人而言我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问解决问题的能力。 此次课程设计需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识如运用软件绘制零件图、毛坯图零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料有助于扩展我们的知识面。总的来说就是要让所学理论知识在实

3、际设计过程中得到最充分地利用并不断提高自己解决问题的能力。 本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。通过分析操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程总结其结构特点、主要加工表面并制定相应的机械加工工艺规程。针对操纵手柄零件的主要技术要求选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。 本着力求与生产实际相结合的指导思想本次课程设计达到了综合运用基本理论知识解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏设计尚有许多不足之处恳请老师给予指教。 1 零件分析 1.1 零件的生产类型及生产纲领 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中已知该零件的生产类型

4、为小批生产。由于接头轮廓尺寸不大形状亦不复杂。因此该零件的年生产纲领小于1000(件/年)1.2 零件的作用 接头类零件主要是指飞机的机身与机身、机翼与机身、机翼与机翼、尾翼与机身等相连接的各种接头，几种常用接头如图1所示。接头主要起连接作用，其特点是：零件结构复杂、刚性差、协调难度大，加工工序多、工艺过程长。1.3 零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。该零件由圆柱体以及开槽的长方体组成，因此涉及到车削，铣削。2 选择毛坯、确定毛坯尺寸2.1 选择毛坯 接头是一种常用的构件要求具有一定的强度材料为45钢。由于零件轮廓尺寸不大形状也不复杂生产类

5、型为大批生产故毛坯可采用模锻成形。 2.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 参见机械制造技术基础课程设计指南121页钢质模锻件的公差及机械加工余量GB/T 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。 1.锻件的公差等级 由该零件的功用和技术要求确定其锻件公差等级为普通级。 2.锻件质量Mf 根据计算零件成品质量0.16kg 估计Mf=0.28kg 3.锻件形状复杂系数SS=Mf/Mx 该锻件为长方体和圆柱体假设长方体最大为33mm,宽最大31mm,高最大34圆柱直径最大20长最大30由公式5-4、公式5-5 Mx=33*31*34+20*20*30*/

6、4*7.8*0.000001=0.35 S=0.28/0.35=0.8 由于0.8介于0.63到1之间故该零件的形状复杂系数S属S1级 4.锻件材质系数M 由于该零件材料为45钢是碳的质量分数小于0.56%的碳素钢故该锻件的材质系数M属M1级 2.3确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9由此表查得单边余量在厚度方向为1.0到1.5mm,水平方向为1.0到1.5mm即锻件各厚度方向上的单边余量为1.0到1.5mm,各轴线尺寸的单边余量为1.0到1.5mm。 2.4确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra1.6um。分析零件可知这些表面的毛坯尺寸只

7、需将零件的尺寸加上查得的余量。 综上所述确定毛坯尺寸见表1 表1 毛坯锻件尺寸 零件尺寸单边加工余量 锻件尺寸19mm1.5mm22mm7mm1.5mm10mm4mm1.5mm7mm96mm1.5mm99mm 2.5确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-6查得。本零件毛坯尺寸允许偏差见表2 表2 毛坯锻件尺寸允许偏差 锻件尺寸偏差 根据 7mm+0.0220表564mm+0.0180表56钻孔6.5表56毛坯3 机械加工工艺规程设计 3.1 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一基面选择得正确合理可以使加工质量得到保证生产率得到提高。否则加工过程

8、中会问题百出甚至造成零件大批量报废使生产无法正常进行。 3.1.1 粗基准的选择 待添加的隐藏文字内容2粗基准选择的主要目的是定位稳定、可靠，应能保证加工面与不加工面之间的位置要求，各加工面的余量尽量均匀合理，同时为后续工序提供精定位基准（或精定位基面）。零件在开始加工时，选用底平面作为作为粗基准，加工筋板两侧斜平面，再以两侧斜平面为定位加工底平面；在后面的加工中，均以底平面为精基准加工其它表面，这样不但定位基准与工序基准重合，而且定位面大且稳定可靠。3.1.2 精基准的选择 零件的设计基准为底平面、头部耳片槽中心线、对接孔中心线。在编制零件加工工艺规程时是以工件的底平面、头部耳片槽中心线以及

9、对接孔中心线作为加工其它表面的工序基准，但在工件的加工过程中是以工件的底平面、长槽中心以及头部耳片对接孔中心线，这样工序基准与设计基准重合，定位基准与工序基准基本重合，不但遵循基准重合的原则，而且避免尺寸链换算，同时提高了零件的加工精度。3.1.3 制订工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求以及加工方法所能达到的经济精度在生产纲领已确定的情况下可以考虑采用万能性机床配以专用工卡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。查机械制造技术基础课程设计指南第128页表514、516选择零件的加工方法及工艺路线方案如下工序1：下料工序2：粗车2

10、0端面以及端面，采用CA6140车床加三爪卡盘工序3：粗铣厚度10mm，采用X51立式铣床加专用夹具工序4：粗镗孔8mm，采用CA6140车床加三爪卡盘工序5：精铣厚度8mm，采用X51立式铣床加专用夹具工序6：粗双面铣厚度3mm，采用X51立式铣床加专用夹具工序7：粗镗5孔，采用CA6140车床加三爪卡盘工序8：精双面铣厚度3mm，采用X51立式铣床加专用夹具工序9：精车19外圆及端面，采用CA6140车床加三爪卡盘工序10：精镗7的内圆，采用CA6140车床加三爪卡盘工序11：精镗4的内孔，采用CA6140车床加三爪卡盘工序12：精车圆角R5，采用CA6140车床加三爪卡盘工序13：精铣上

11、下端面，采用X51立式铣床加专用夹具工序14：精车圆角R2，采用CA6140车床加三爪卡盘工序15：精铰7内圆，采用CA6140车床加专用夹具工序16：精铰4内孔，采用CA6140车床加专用夹具工序17：去毛刺工序18：检验。3.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下： 3.3 确定切削用量及基本工时 切削用量包括背吃刀量pa、进给量f和切削速度V。确定顺序是先确定r、f再确定V。 切削用量及时间额定 (1)切削用量 本工序为粗铣。已知加工材料为45钢b=670MPa锻件。有外皮。机床为X51型立式铣床。 刀具 YT15 硬

12、质合金端铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143选择刀具前角。=5后角0=8副后角0=10刃倾角s=-10主偏角Kr=45过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。齿数=5取刀具直径D=100mm。 确定背吃刀量pa pa=1.5mm 确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,查表5147按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件该工序的每齿进给量f取为0.1mm/z选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 查表5148铣刀后刀面最大磨损量取1mm查表5156刀具寿命T=180min. 确定铣削速度v 由于本工序采用端铣刀D=100mm齿数z=5,查表5156得Vc=203m/min,n=649r/min

13、 f=f*z*n=324.5mm/min (2)时间定额 查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.3mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5 2.工序3 切削用量及时间额定 (1) 切削用量同工序2。 2时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*d(d-33)/+13=4.8 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s 3.工序4 切削用量及时间定额 (1) 切削用量同工序2。 2时间定额 Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*d(d-31.5)/+13=4.5 mm L2=2mm L=34mm Tj=7.5s

14、 4.工序5 切削用量及时间定额 (1) 切削用量同工序2。2时间定额Tj=(L1+L2+L)/f L1=0.5*d(d-27)/+13=3.85mm L2=2mm L=34mm Tj=7.4s 5.工序6 切削用量及时间额定 (1) 切削用量 本工序为粗车端面已知加工材料为45钢b=670MPa锻件。有外皮机床为C6410型卧式车床工件装卡在三爪自定心卡盘中。 刀具YT15硬质合金可转位刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5112由于C6410车床的中心高为200mm故选刀杆尺寸B*H=16*25刀片厚度为5mm.根据表5113选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面前角Y。=12后角0=6刃

15、倾角s=-0主偏角Kr=90副偏角Kr=10刀尖圆弧半级R=0.8mm 确定背吃刀量pa pa=1.5mm 确定进给量f 查表5114f=0.3mm/r 选择洗刀磨钝标准以及耐用度 查表5119车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐度T=30min. 确定洗削速度v 查表5120车削速度V=109m/min 切削速度修正系数 Ksv=0.8 Ktv=0.65 Kktv=0.81 Ktv=1.15 Kmv=Kkv=1.0表29)故 v=52.8m/min n=138.9r/min 按C6410车床的转速查表556选择n=125r/min V 校检机床功率 由表5125当 b=580到970M

16、Pa、HBS=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min、pc=1.7kw 查表559当n=125r/min时机床允许功率P=5.9车床上进行。因为pcp,所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 2时间定额 查表224 Tj=L*i/(f*n) L=d/2+L1+L2+L3=9.5+0+2+0=11.5mm Tj=11.5*1/0.2*125=18.4s 6.工序7 切削用量及时间定额 1 切削用量 本工序为粗车已知加工材料为45钢b=670MPa锻件。有外皮机床为C6410型卧式车床工件装卡在三爪自定心卡盘中。 2 刀具 YT15 硬质合金可转位刀。依据机械制

17、造技术基础课程设计指南表5112由于C6410车床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸B*H=16*25刀片厚度为5mm。根据表5113选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃倾角s=-10主偏角Kr=90副偏角Kr=10刀尖圆弧半级R=0.8mm 3 确定背吃刀量pa pa=1mm 确定进给量f 查表5114f=0.3mm/r 选择铣刀磨顿标准以及耐用度 查表5156车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐度T=30min. 确定铣削速度v 查表5120车削速度V=109m/min 切削速度修正系数 Ksv=0.8 Ktv=0.65 Kktv=1.15 Ktv=1.15

18、Kmv=Kkv=1.0 v=52.8m/min N=138.9r/min 按C6410车床的转速查表556选择n=125r/min V 校检机床功率 由表5125当 b=580到970MPa、HBS=166到277、a2mm、f0.75mm/r、v=52.8m/min、pc=1.7kw 查表559当n=125r/min时机床允许功率P=5.9Kw。因为pcp,所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 时间定额 查表224 Tj=L*i/(f*n) L=d/2+L1+L2+L3=26+2+1+3=32mm Tj=32*1/0.3*125=51s 7.工序8 切削用量及时间定额 1 切削用量 本

19、工序为精车已知加工材料为45钢b=670MPa机床为C6410型卧式车床工件装卡在三爪自定心卡盘中。 2 刀具 YT15 硬质合金可转位刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5112由于C6410车床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸B*H=16*25刀片厚度为5mm。根据表5113选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃倾角s=-10主偏角Kr=90副偏角Kr=10刀尖圆弧半级R=1.0mm。 3 确定背吃刀量pa pa=0.4mm 确定进给量f 查表5116f=0.2mm/r 选择铣刀磨顿标准以及耐用度 查表5156车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐度T=30m

20、in. 确定铣削速度v 查表5120车削速度V=54m/min 切削速度修正系数 Ksv=0.8 Ktv=0.65 Kktv=1.15 n Ktv=1.15 Kmv=Kkv=1.0(表29)故 v=26.2m/min n=60.3r/min按C6410车床的转速查表556选择n=63r/min V 校检机床功率 由表5125当 b=580到970MPa、HBS=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、pc=1.0kw 查表559当n=63r/min机床允许功率P=5.9Kw。因为pcp,所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 2时间定额 查表224 Tj=L

21、*i/(f*n) L=d/2+L1+L2+L3=26+2+1+3=32mm Tj=32*1/0.2*125=76.8s 8.工序9 切削用量及时间定额 1 切削用量 本工序为精车已知加工材料为45钢b=670MPa机床为C6410型卧式车床工件装卡在三爪自定心卡盘中。 2 刀具 YT15 硬质合金可转位刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5112由于C6410车床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸B*H=16*25刀片厚度为5mm。根据表5113选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面前角。=12后角0=6刃倾角s=0主偏角Kr=90副偏角Kr=10刀尖圆弧半级R=1.0mm。 3 确定背吃刀量

22、pa pa=0.1mm 确定进给量f 查表5116f=0.15mm/r 选择铣刀磨顿标准以及耐用度 查表5156车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐度T=30min. 确定洗削速度v 查表5120车削速度V=48m/min 切削速度修正系数 Ksv=0.8 Ktv=0.65 Kktv=1.15 Ktv=1.15 Kmv=Kkv=1.0(表29)故v=23.2m/min n=61.6r/min 按C6410车床的转速查表556选择n=63r/min V 校检机床功率 由表5125当 b=580到970MPa、HBS=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、p

23、c=1.0kw 查表559当n=63r/min时机床允许功率P=5.9Kw。因为pcp,所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 2时间定额 查表224 Tj=L*i/(f*n) L=d/2+L1+L2+L3=26+2+1+3=32mm Tj=32*1/0.15*125=102.4s 9.工序10 切削用量及时间定额 1 切削用量 本工序为精车已知加工材料为45钢b=670MPa锻件有外皮机床为C6410型卧式车床工件装卡在三爪自定心卡盘中。 2刀具 YT15 硬质合金可转位刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5112由于C6410车床的中心高为200mm,故选刀杆尺寸B*H=16*25刀

24、片厚度为2mm。根据表5113选择车刀几何形状为平面型。 3 确定背吃刀量pa pa=2mm 确定进给量f 查表5116f=0.3mm/r 选择铣刀磨钝标准以及耐用度 查表5156车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐度T=30min. 确定铣削速度v 查表5120车削速度V=138m/min 切削速度修正系数 Ksv=0.8 Ktv=0.65 Kktv=1.15 Ktv=1.15 Kmv=Kkv=1.0(表29)故 v=66.8m/min n=177.3r/min 按C6410车床的转速查表556选择n=160r/min V 校检机床功率 由表5125当 b=580到970MPa、HBS

25、=166到277、pa2mm、f0.75mm/r、v=26.2m/min、pc=1.0kw 查表559当n=63r/min时机床允许功率P=5.9Kw。因为pcp,所以选切削用量可以在C6410车床上进行。 2时间定额 查表224 Tj=L*i/(f*n) L=d/2+L1+L2+L3=30+0+2+0=32mm Tj=32*1/0.3*160=9s 10.工序11 切削用量及时间定额 1切削用量同工序2。 2时间定额 TjL+L1+L2/f L1= 0.5*d(d-27)/1=3.85mm L2=2mm L=30mm Tj=6.6s 11.工序12 切削用量及时间定额 1 切削用量 本工序为

26、粗车已知加工材料为45钢b=670MPa锻件有外皮机床为X51型立式车床。 2 刀具 YT15 硬质合金三面刃盘铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143刀片厚l=10mm齿数z=20取刀具直径D=100mm。3 确定背吃刀量pa pa=1mm 确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,查表5147按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件该工序的每齿进给量f取为0.07mm/z 选择铣刀磨顿标准以及刀具寿命 查表5148刀后刀面最大磨损量取1mm查表5149刀具寿命T=120min. 确定铣削速度v 由于本工序采用硬质合金三面刃盘铣刀D=100mm齿数z=20,查表5156得Vc=10

27、4m/min,n=331r/min f=f*z*n=463.7mm/min (2)时间定额 查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.2mm L2=3mm L=30mm Tj=9.7s 12.工序13 切削用量及时间定额 1 切削用量 本工序为半精已知加工材料为45钢b=670MPa锻件有外皮机床为X51型立式铣床。 2 刀具YT15 硬质合金三面刃盘铣刀。依据机械制造技术基础课程设计指南表5143刀片厚l=12mm齿数z=20取刀具直径D=100mm。 3 确定背吃刀量pa pa=0.5mm 确定进给量f X51型立式铣床功率为4.5kw,

28、查表5147按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件该工序的每齿进给量f取为0.04mm/z 选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 查表5148铣刀后刀面最大磨损量取1mm查表5149刀具寿命T=120min. 确定铣削速度v 由于本工序采用硬质合金三面刃盘铣刀D=100mm齿数z=20, 查表5156得Vc=104m/min,n=331r/min f=f*z*n=264.8mm/min (2)时间定额 查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=40.7mm L2=3mm L=30mm Tj=16.7s 13.工序14 切削用量及时间定额 1 切削用量同工序

29、12 (2)时间定额 查表228 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=27.1mm L2=3mm L=30mm Tj=7.7s 14.工序15 切削用量及时间定额 1 切削用量同工序2 (2)时间定额 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.3mm L2=2mm L=7.8mm Tj=2.9s 15.工序16 切削用量及时间定额 1 切削用量同工序2 (2)时间定额 Tj=(Ll+L1+L2)/f L1=0.5*(d(d-30)/)+(13)=4.3mm L2=2mm L=7.8mm Tj=2.9s 小结 通过

30、两个星期的辛苦奋斗终于完成了本次课程设计。本课程设计主要针对接头的形成工艺规程设计分析。在对零件进行工艺分析的基础上制定了接头形成的工序以及选定了工装夹具设备。 在这次设计过程中遇到很多困难和麻烦但通过老师的耐心教导和帮助克服了这些困难并对工艺分析和工序设计有了较为深刻的认识。在这次设计中我总结了要学会亲自去尝试不要害怕失败。失败也是一份财富经历也是一份拥有。同时发现了自己的很多不足之处专业知识不够基础不扎实有些常识性的问题没有搞懂以后会加强对基础和专业的学习。掌握它的结构和特点可以利用工具书准确的查出所需要的数据。 由于时间仓促加之自己专业知识不够基础不扎实有些常识性的问题没有搞懂以后会从这些方面入手不断加强。这次设计过程中有许多不如意和不完善的地方望老师不吝赐教希望能在以后的学习和工作中不断完善和创新通过这次的经历相信以后能做的更好 参考文献 1.秦国华、路东.机械制造技术.国防工业出版社2009年 2.赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书第2版.机械工业出版社2006年. 3.曾志新吕明机械制造技术基础武汉理工大学出版社2001年. 4.利益民机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社20034年. 5.肖诗纲主编切削用量手册机械工业出版社1993年. 6.崇凯主编机械制造技术基础课程设计指南化学工业出版社2006.