操作手柄课程设计cczWord文件下载.docx

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由老师所提供的《机械制造工艺学课程设计》指导书可得，零件的生产规模为中批生产。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件材料为45号钢。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。

（二）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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。

根据这个基准选择原则，现选取φ9孔的不加工外轮廓表面作为粗基准。

（2）精基准的选择。

主要应该考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

以φ24的外圆及孔φ12作为精基准。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,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。

其工艺路线如下：

工序一以φ9

内表面为定位，粗车φ24

外圆表面。

工序二以φ24

外表面为定位，粗车φ18外圆表面及4x45°

倒角。

工序三以φ24

外表面及R10外圆表面为定位，粗镗孔φ12

，粗铣尺寸为18的上下两面、11.5

的上下两面。

工序四以φ24

外表面及18的下表面为定位，半精镗φ12

的孔及两边0.5×

45°

的倒角。

工序五以孔φ12

及φ24

外表面为定位，粗镗φ10及两边1×

倒角，粗铣槽8

的内表面，钻槽两边R4的半圆槽。

工序六以φ24

外表面及一端面为定位，粗镗孔φ16

及两边0.5×

倒角

工序七以φ24

外表面及孔φ10为定位，粗铣端面及3×

倒角，用丝锥攻螺纹M6×

1-3的螺纹孔。

工序八钳工去毛刺。

工序九终检。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

操作手柄；

零件材料为45号钢，生产类型中批量，铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

钢制铸件的公差按GB6414-86

1：

铸件的尺寸公差CT

查表2.2-3CT为8～10，取CT=9

基本尺寸为185，查表2.2-1则尺寸公差为2.8

2：

铸件机械加工余量（GB/T11351-89）

查表2.2-5可得MA为F级

查表2.2-4可得各尺寸机械加工余量如下：

零件尺寸

单面加工余量

铸件尺寸

φ24

2

φ30

Φ18

18

24

175

3.5

182

11.5

2.5

16.5

8

1

6

3:

铸造壁的最小厚度

此零件的表面积大致S=24*3.14*80+18*3.14*48+18*3.14*18+13*35=10214.12mm

=102.141cm

查表2.2-7可得其最小壁厚为4mm,经检验合格。

4：

圆角半径

由题中已知可取为R3

由以上可得零件的毛坯图，见图1

（五）确立切削用量及基本工时

工序一粗车φ24

外圆表面

1.加工条件

工件材料：

45#钢,σb=0.67GPaHB=190~241,铸造

加工要求：

粗车φ24

机床：

卧式车床CA6140

刀具：

YW2外圆车刀

2.切削用量

1）确定背吃刀量ap粗车单边余量为2mm，显然ap=2mm

2）确定进给量f机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.74mm/r。

由于是粗车，选较大量f=0.7mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，Vc=

算得Vc＝89mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

据卧式车床CA6140车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*48*475/1000=71.592m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/r。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>

Pcc。

故校验合格。

最终确定ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=71.592m/min，fz=0.65mm/r。

6）计算基本工时

tm＝L/2*f=80/2*0.65=61.5s

工序二粗车φ18外圆表面及4x45°

粗车φ18外圆表面

CA6140卧式车床。

W18Cr4V硬质合金刀具

1）确定背吃刀量ap粗车单边余量为2mm，显然ap=2mm

2）确定进给量f机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.74mm/z。

由于是粗车，选较大量f=0.7mm/r。

算得Vc＝80mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

据卧式车床CA6140车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*18*475/1000=26.847m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/r。

最终确定ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=26.847m/min，fz=0.65mm/r。

tm＝L/Vf=48/1.3=36.9s

工序三粗镗孔φ12

的上下两面

45#钢,σb=0.67GPaHB=190~241,铸造。

粗镗孔φ12

XA6140立式铣床

W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。

铣削宽度ae<

=60,深度ap<

=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。

选择刀具前角γo＝＋5°

后角αo＝8°

，副后角αo’=8°

，刀齿斜角λs=－10°

主刃Kr=60°

过渡刃Krε=30°

副刃Kr’=5°

过渡刃宽bε=1mm。

W18Cr4V硬质合金钢镗刀

2.铣削切削用量

1）铣削深度铣削尺寸为18的上下两面时因为切削量较小，故可以选择ap=2.0mm，铣削尺寸为11.5

的上下两面时ap=2.5mm一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

据XA6132铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>

最终确定ap=2.0/2.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

3.镗削切削用量

1）切削深度ap=1.5mm

2）确定进给量查表得f=0.2mm/r

3）计算切削速度同上

4.计算基本工时

tm=（32+80）/475+8/0.2/6.17=40s

保证垂直度误差不超过0.15mm

半精镗φ12

YT5硬质合金、直径为12mm的圆形钢镗刀。

90°

直柄锥面锪钻

2.镗削切削用量

1）切削深度ap=0.5mm

3）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

tm=（18+3.5+4）/（0.2*0.67）=40s

粗镗φ10及两边1×

YT5硬质合金、直径为10mm的圆形钢镗刀,90°

直柄锥面锪钻,直径为8的高速钢麻花钻钻头，W18Cr4V硬质合金钢铣刀

1）切削深度ap=1mm

tm=（18+4）/（0.2*0.67）+20+15=65s

粗镗孔φ16

。

YT5硬质合金、直径为16mm的圆形钢镗刀，90°

1）切削深度ap=3.5mm

tm＝L/Vf=（72+9）/375=0.216min

外表面及孔φ10为定位，粗铣端面，用丝锥攻螺纹M6×

粗铣端面，用丝锥攻螺纹M6×

YT5硬质合金端铣刀，粗牙普通螺纹用丝锥

tm＝L/Vf=（72+9）/375=0.235min

三、夹具设计

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。

并设计工序—、二，精车外圆。

本夹具将用于卧式车床CA6140，刀具为YW2外圆车刀。

（一）问题的提出

本夹具主要用来精铰Φ10H7孔，该孔的表面粗糙度要求较高，达到了1.6μm。

由于本零件的形状很不规则，难以用通用的V型块、圆柱销等夹具元件，因此需要选择合适的定位基准、合适的定位元件才能保证本工序的加工精度。

（二）夹具设计

1．定位基准选择

由零件图可知，Φ24外圆相对于Φ9孔有位置要求，为使定位误差为零，应该选择已加工好的Φ9孔为定位基准。

2.切削力及夹紧力计算

刀具：

YW2外圆车刀。

由实际加工的经验可知,车外圆时的主要切削力为铰刀的切削方向,即垂直于工作台,查《切削手册》表2.3，切削力计算公式为：

其中：

，

与加工材料有关,取0.94；

与刀具刃磨形状有关,取1.33；

与刀具磨钝标准有关,取1.0，则：

3.车床夹具的装配图见附图

七、参考文献

1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书（2版）,机械工业出版社,2006年.

2、曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:

武汉理工大学出版社,2001年.

3、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.

4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.

5、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，2007年.