活动梁机械加工工艺规程设计说明书.doc

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1、目录序言2第一部分 零件的技术求及工艺分析21零件的技术要求2活动梁的技术要求：22零件的工艺分析2第二部分 确定零件毛坯31毛坯种类的选择：32. 毛坯余量确定3第三部分 工艺路线的制定31、基准的选择42各个表面加工方法的选择43. 加工顺序的安排44. 详细工艺过程的制定，参考教材P261中的表6-13。5第四部分 余量和工序尺寸的确定6第六部分 填写机械加工工序卡22第七部分 总结22参考文献23序言审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。 分析各项技术要求，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计规程时采取措施

2、予以保证；审查零件的结构工艺性；通过对该零件图的分析，知原图样的视图正确、完整，尺寸，公差比较全，但倒角等技术要求欠缺，需按照一般的技术要求制定，该零件属于支座类零件，它的表面需铣削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。第一部分 零件的技术求及工艺分析1零件的技术要求 活动梁的技术要求：该活动梁的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)铸造整体CT10低端面690X450IT103.2活动梁前后端面150IT106.3370上端面370IT103.2210下端面2100+0.015IT91.6210上侧端面70IT101.60.

3、12A/0.1A8-M16深20的螺孔M16IT83.2T形槽14X24IT103.28-M20孔20 IT106.34-销12H712IT71.62零件的工艺分析该活动梁形状特殊、结构简单，属典型的支座类零件。为实现支持，固定的功能，其工作孔有配合要求，因此加工精度要求较高。底面的T形槽在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为4858HRC；为保证活动梁工作时受力均匀，要求上端面对底面的平行度要求为0.10mm，其自身的工作孔垂直度为0.12mm。为保证活动梁在工作上有准确的位置，在上端面采用8个螺孔定位。锁销孔的尺寸为M16mm，且螺孔的的深为20mm，孔深为

4、25mm。活动梁四侧面均要求铣削加工，并没特别要求；M20mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。该零件的主要工作表面为上端面、工作孔mm(H9)、T形槽和锁销孔 mm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以保证。第二部分 确定零件毛坯1毛坯种类的选择：零件材料为ZG35，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较

5、简单，生产类型为中批生产，故选择木摸机械砂型铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为CT10。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。2. 毛坯余量确定根据上述诸因素，可查工艺手册表3，该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为F级。可取CT为10级，MA为G级。参考附表4，确定各表面的总余量如表2.1所示。表2.1 活动梁机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm活动梁左右端面4503.0（两端面分别取）4.4 ()456 ()活动梁左右端面1502.53.6()155 ()活动梁底面6903.04.4 ()696()勒板200.026

6、22.5 （取2.5）2.2 ()25 ()中心圆柱3.04.4 ()373 ()第三部分 工艺路线的制定1、基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1精基准的选择活动梁的底面是设计基准，同时也是装配基准，将它作为精基准，遵循了“基准重合”的原则，保证了被加工表面的平行度要求。另外，其余的各面和孔的加工也能用它定位，又遵循了“基准统一”的原则。同时，底面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。2粗基准的选择选择活动梁的上端面作粗基准。可以为后续工序准备好精基准。2各个表面加工方法的选择根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工艺手

7、册表7平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，表18孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定活动梁零件各表面的加工方法，如表3.1所示。表3.1 活动梁零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注活动梁两端面450X150 mmIT10Ra6.3 m粗铣底面690 mmIT10Ra3.2 m粗铣精铣销孔 mmIT7Ra1.6 m钻粗铰精铰上端面370 mmIT10Ra3.2 m粗铣精铣工作孔 mmIT9Ra1.6 m粗镗精镗侧面孔20 mmIT10Ra12.5m钻粗铰T形槽14X24X11X15 mmIT12Ra3.2 m粗铣精铣3. 加工顺序的安排2加工阶段的划分该活动梁

8、加工质量要求不高，可将加工阶段划分成粗加工、精加工二个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准(活动梁底面)准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣四个侧面、上表面、侧面孔和工作孔的钻、粗铰、粗铣T形槽内侧面和底面。在精加工阶段，完成上表面和T形孔的精铣加工和销孔mm的钻、铰加工工。3工序的集中与分散选用工序集中原则安排活动梁的加工工序。该活动梁的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。4工序顺序

9、的安排(1) 机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准活动梁底面；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面活动梁底面，后加工次要表面四个侧面、上表面和T形槽的内侧面和底面；遵循“先面后孔”原则，再钻销轴孔mm、螺孔、侧面M20的孔，最后镗孔。 (2) 热处理工序铸造成成型后，进行时效处理，消除毛坯内部因铸造存在的内应力而对机械加工带来的不利影响。加工完后进行退火处理，即在表3.2中工序80和工序90之间增加热处理工序。(3) 辅助工序粗加工后，应安排校直工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该活动梁工序的安排顺序

10、为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工热处理主要表面精加工。4. 详细工艺过程的制定，参考教材P261中的表6-13。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定活动梁的工艺路线如表3.3所示。表3.3 活动梁机械加工工艺路线（修改后）工序号工 序 内 容定 位 基 准10粗铣活动梁底面上端面20精铣活动梁底面上端面30粗铣四侧面相对面40粗铣上表面底面50校正上表面底面60粗铣T形槽右端面、中心轴线70钻螺纹底孔、钻M20的孔、钻12mm孔中心轴线、底面80粗镗210孔、M20孔、粗铰12mm孔、攻螺纹中心轴线90精铣上端面、T形槽底面、中心轴线100精镗210孔、精铰12mm孔

11、底面、中心轴线110倒角120去毛刺130中检140热处理退火150校正工作孔160清洗170终检5. 填写机械加工工艺过程卡，表格参考教材P253中的表6-10。第四部分 余量和工序尺寸的确定1. 孔及轴向尺寸的余量和工序尺寸1） 粗、精镗210H9孔孔已铸出，孔内精度要求达到IT9，Ra=1.6，查工艺手册和金属加工工艺设计手册可知，如表3.6.1-1为加工孔210的加工余量毛坯204粗镗209 2Z=1精镗210H9表3.6.1-1 210孔加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精镗1IT9 ()210Ra1.6粗镗5IT10 ()210-1=209毛坏孔2

12、09-5=204 2）粗镗20mm孔根据孔的精度要求，查表3.2-13，可达到要求精度，确定工序尺寸，余量为0.3mm，具体工序尺寸如表3.6.1-2 表3.6.1-2工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺公差/mm经济精度/粗糙度/粗镗0.15H12Ra6.320毛 坯 CT10Ra2519.6 3） 钻20的孔。 4） 攻M16螺纹及倒角1X452. 平面及轴向尺寸的余量和工序尺寸1）铣活动梁底面为690mm根据端面的精度要求，查表3.2-25，得可用粗铣和精铣达到要求精度，确定工序尺寸，余量为单侧余量分别为3mm、0.7mm，查可得如下具体工序尺寸如表3-1

13、。表3-1工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/精铣1 IT10Ra3.2150粗 铣3H11Ra6.3151毛 坯CT10Ra251542）210侧面的加工余量。已知A5为设计尺寸，故公差为T10=0.12mm,其中A2、A3、A4等都与加工余量有关，毛坯尺寸为63mm,Z2=3mm,Z3=3mm,Z4=0.5mm,Z5=0.5mm,所以A2=63+3=66mm,A3=66+3=69mm,A4=69+0.5=69.5mm,A5=69.5+0.5=70mm。T5=0.12mm，所以分配公差,，故 A2=，A3=，A4=，如图3.6

14、.2-1尺寸链所示。粗铣 Z=3 IT=11精铣 Z=0.5 IT=10图3.6.2-1 尺寸链表3.6.2-1.1 70上端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精铣0.5IT10 0.1270700.12粗铣3IT11 0.370-0.5=69.569.50.3毛坏孔69.5-3=66.5表3.6.2-1.2 70下端面加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差半精铣0.5IT10 0.1266.566.50.12粗铣3IT110.366.5-0.5=66660.3毛坏孔66-3=63第五部分 工艺装备、切削用量和工时内容包括：1、

15、工艺装备包括机床、刀具和夹具切削用量；2、切削速度、进给量和背吃刀量；工序1：粗铣、精铣活动梁底面1：粗铣底面1）选用机床：查工艺手册表3.1-73P904可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指南（以下简称设计指南）表5-108P174可知，选用量具0-200（0.05）4）刀具：查金属设计手册表10-38P872和10-40P882可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=5，粗齿铣刀，根据设计指南表5-143P197可知，选用前角=，后角=，5）选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据设计指南表5-148P19

16、9和表5-149P200可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；铣刀直径为100mm，耐用度为T=180min。6）确定切削速度和工作台每分钟进给量切削深度：=2mm每齿进给量：=0.2mm/z，根据设计指南表5-144P197可查铣削宽度：=690mm切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=2，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=141.6mm/min=2.36m/s机床主轴转速：按机床取实际转速=450r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：根据铣床工作台进给量设计指南

17、表5-73P151可知，选择=350mm/min工作台每分进给量：6）检验机床功率根据设计指南表2-18P34可知，式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（设 计指南表2-937607）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=690mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时2：精铣底面1）选用机床：查工艺手册表3.1-73P904可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指南（以下简称设计指南）表5-108P174可知，选用量具0-200（0.02）4）刀具：查

18、金属设计手册表10-38P872和10-40P882可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=8，细齿铣刀5）切削用量：切削深度：=0.5mm每齿进给量：=0.7/8=0.09mm/z，根据设计指南表5-144P197可知铣削宽度：=690mm切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180（根据设计指南表5-149P199可知，m=0.32，=0.5，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=195mm/min=3.25mm/s机床主轴转速：按机床取实际转速=475r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实

19、际铣削速度进给量：=447.12mm/min根据设计指南表5-73P151可知，选=450mm/min工作台每分进给量：6）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=690mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时工序2： 1、粗铣活动梁四个侧面1）选用机床：查工艺手册表3.1-73P904可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指南（以下简称设计指南）表5-108P174可知，选用量具0-200（0.05）4）刀具：查金属设计手册表10-38P872和10-40P882可知，选用硬质合金可

20、转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=5，粗齿铣刀，根据设计指南表5-143P197可知，选用前角=，后角=，5）选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据设计指南表5-148P199和表5-149P200可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；铣刀直径为100mm，耐用度为T=180min。6）确定切削速度和工作台每分钟进给量切削深度：=3mm每齿进给量：=0.2mm/z，根据设计指南表5-144P197可查铣削宽度：=690mm切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=3，=0.15，=0.35，=0.2

21、，=0，=1代入公式得=85.12mm/min=1.42m/s机床主轴转速：按机床取实际转速=300r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：根据铣床工作台进给量设计指南表5-73P151可知，选择=250mm/min工作台每分进给量：6）检验机床功率根据设计指南表2-18P34可知，式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（设计指南表2-92147）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=66mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时 2、粗铣活动梁上端面1）选用机床：查工艺手册表

22、3.1-73P904可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指南（以下简称设计指南）表5-108P174可知，选用量具0-200（0.05）4）刀具：查金属设计手册表10-38P872和10-40P882可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=5，粗齿铣刀，根据设计指南表5-143P197可知，选用前角=，后角=，5）选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据设计指南表5-148P199和表5-149P200可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；铣刀直径为100mm，耐用度为T=180min。

23、6）确定切削速度和工作台每分钟进给量切削深度：=3mm每齿进给量：=0.2mm/z，根据设计指南表5-144P197可查铣削宽度：=210mm切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=3，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=85.12mm/min=1.42m/s机床主轴转速：按机床取实际转速=300r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：根据铣床工作台进给量设计指南表5-73P151可知，选择=250mm/min工作台每分进给量：6）检验机床功率根据设计指南表2-18P34可知，式中，=54.5，=

24、0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（设计指南表2-92147）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=210mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时3、粗铣T形槽1）选用机床：查工艺手册表3.1-73P904可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指南（以下简称设计指南）表5-108P174可知，选用量具0-200（0.05）4）刀具：查金属设计手册表10-38P872和10-40P882可知，选用硬质合金两面刃洗刀、T形槽铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿

25、数Z=5，粗齿铣刀，根据设计指南表5-143P197可知，选用前角=，后角=，5）选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据设计指南表5-148P199和表5-149P200可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；铣刀直径为100mm，耐用度为T=180min。6）确定切削速度和工作台每分钟进给量切削深度：=3mm每齿进给量：=0.2mm/z，根据设计指南表5-144P197可查铣削宽度：=450m切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=3，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=67.2min=1.12/s机床主

26、轴转速：按机床取实际转速=300r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：根据铣床工作台进给量设计指南表5-73P151可知，选择=250mm/min工作台每分进给量：6）检验机床功率根据设计指南表2-18P34可知，式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（设计指南表2-92357）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=450mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时工序3：钻M20的孔、螺纹孔、销孔1）钻20孔根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min，

27、 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。2、钻12的销孔 根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min， 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。 3、钻螺纹底孔14.5根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min， 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。 工序4：粗镗210的孔，M20的孔，粗铰销孔。 1、粗镗210的孔 （1）选择刀具和机床机床选择T7140A金刚镗床，由查得，刀具材料选YG3X,刀杆为金刚镗头号1#。 1） 粗镗孔到209，单边余

28、量Z=2.5，5次镗去所有余量，进给量f=0.45m/r。根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度=200m/min，则 由于T7140A金刚镗床主轴转速为无极调速，故以上转速可以作为加工切削工时的转速。切削工时： （其中、由查得） 2、粗镗20的孔根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min， 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。3、 粗铰销孔 根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min， 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。4、攻螺纹M16X8 根据表7.2-13查得=11m/

29、min，所以， 按机床选取由表2.35查得则=14.45m/min。 切削工时： 工序5：精铣1、精铣T形槽查表得切削深度：=0.5mm每齿进给量：=0.7/8=0.09mm/z，根据设计指南表5-144P197可知铣削宽度：=450mm切削速度：查设计指南表2-17P32可知，查表得知，其中=245，=180（根据设计指南表5-149P199可知，m=0.32，=0.5，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得按机床取实际转速=475r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：=213.8mm/min根据设计指南表5-73P151可知，选=200mm/mi

30、n工作台每分进给量：6）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=450mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时2、精铣上端面查表得：机床取实际转速=475r/min，根据工艺手册表3.1-74P905实际铣削速度进给量：=213.8mm/min根据设计指南表5-73P151可知，选=200mm/min工作台每分进给量：6）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=210mm刀具切入长度：查工艺手册表2.5-10P699或设计指南表2-28P40刀具切出长度：，故取2切削工时工序6： 1、精镗210孔精镗孔至210mm，由于粗镗与精镗孔公用

31、一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件粗、精镗孔，所以切削用量及工时均与粗镗相同，f=0.15mm/r，=100m/min，t=0.55min。 2、精铰销孔 根据表2.7可得 （3-9）根据表2.15可得=15.5m/min， 按机床取表2.35，所以。切削工时： （3-11） （其中、可由查得）。工序7：倒角 （1）选择刀具和机床机床选择CA6140金刚车床，由查得，刀具材料选YG3X,45刀具。查表得进行手动倒角，速度v=0.69m/s,切削工时t=0.10(min) 第六部分 填写机械加工工序卡 表格参考P255页表6-12第七部分 总结 为期一周的已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下

32、，我取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造技术基础的要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算、以及夹具设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析以及零件图、毛坯图的绘制、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。此次课程设计对我来说受益匪浅，让我体会到了实际解决问题的重要性。在设计过程中，要运用所学的理论知识，要查阅各种资料，尽管有些繁琐，同时也让我意识到自己还有许多还未掌握的知识，这些知识只有在实际设计中才能学会的

33、。总的来说，这次设计，使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正。参考文献1陈于萍 高晓康.互换性与测量技术高等教育出版社2009年2张世昌 李旦 高航.机械制造技术基础高等教育出版社2010年3 王先奎.机械加工工艺手册第二卷M.北京：机械工业出版社，2007.3 4 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社, 1994 5侯德政，机械制造工艺课程设计指导、北京理工大学出版社，20116 赵如福.金属机械加工工艺设计手册M.上海：上海科学技术出版社,2009.1