機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書課件

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書1 工藝規(guī)程設(shè)計 1.1 有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)分析和功用1.1.1 零件的功用題目所給定的零件是撥叉。它位于車窗變速結(jié)構(gòu)中，主要起換擋作用。通過撥叉的撥動使車床滑移齒輪與不同齒輪嚙合從而達到要求的主軸轉(zhuǎn)速。1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 零件的加工表面，現(xiàn)分述如下：1. 鉆預(yù)制孔18、142. 粗、精銑上端面，使粗糙度達到Ra6.3m3. 粗精銑低槽18H11，使粗糙度達到Ra3.2m4. 鉆2-M8通孔、并攻絲，鉆1-5通孔5. 拉內(nèi)花鍵25H7，使粗糙度達到Ra3.2m6. 去毛刺，清潔7. 檢驗1.2 課題（提供的技術(shù)資料）1.2.1 技術(shù)資料設(shè)計圖紙一張、機械加工工

2、藝手冊等。1.3 毛坯的種類常見的毛坯主要有以下幾種：1、鑄件，2、型材，3、鍛件，4、焊接件，5、其他毛坯1.3.1 確定毛坯的種類 確定零件材料為HT200，毛坯為鑄件1.4 定位基準的選擇原則1.4.1 粗基準的選擇原則當零件有不加工表面時，則應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗基準，底面作粗基準，底面以三個支承釘為主要定位面以消除三個自由度，再用一塊條形支承板定位以消除兩個自由度，最后用一個卡緊裝置以消除自由度達到完全定位。1.4.2 精基準的選擇原則精基準的選則主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重

3、合時，應(yīng)該進行尺寸換算。1.5 工藝規(guī)程的擬定制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用外能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。1.5.1 制定工藝規(guī)程的原則（1）保證零件的加工質(zhì)量，可靠地達到產(chǎn)品圖紙所提供出的全部技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗；（2）盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件；（3）在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，采用國內(nèi)外先進工藝技術(shù)；（4）工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰；（5）工藝規(guī)程應(yīng)規(guī)范、標準，其幅面、

4、格式與填寫方法以及所用的術(shù)語、符號、代號等應(yīng)符合相應(yīng)標準的規(guī)定；（6）工藝規(guī)程中的計量單位應(yīng)全部使用法定計量單位。1.5.2 擬定工藝路線工序1：鑄造工序2：人工時效工序3：鉆預(yù)制孔工步（1）：鉆18預(yù)制孔工步（2）：鉆14預(yù)制孔工序4：銑上表面 工步（1）：粗銑上表面工步（2）：精銑上表面，使粗糙度達到Ra3.2m工序5：粗精銑低槽工步（1）：粗銑低槽，留精銑余量工步（2）：精銑低槽，使粗糙度達到Ra6.3m工序6：鉆孔、攻螺紋工步（1）：鉆2-M8通孔，并攻絲工步（2）：鉆1-5通孔工序7：拉花內(nèi)鍵25H7，使粗糙度達到Ra3.2m工序8：去毛刺、清潔工序9：檢驗1.6 機械加工余量 、工

5、序尺寸及毛坯尺寸的確定1.6.1 確定加工余量和工序尺寸撥叉C的制造采用的是金屬型澆鑄，其材料是HT200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。1表面加工.粗，精銑加工留余量4mm 2孔加工余量4mm 1.6.2 確定毛坯尺寸要求撥叉C的制造采用的是金屬型澆鑄，其材料是HT200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 1.7確定切削余量 1.71 確定和計算切削用量1.加工條件工件材料：HT200，人工時效，鑄件。2.計算切削用量 工序1：鉆預(yù)制孔機床：輕型圓柱立式鉆床刀具：查實用機械加工工藝手冊表10-175，選高速鋼直柄麻花鉆，鉆預(yù)制孔到18mm，所以d=18mm.進給量：根據(jù)機械加工工藝

6、手冊表2.4-38，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速，有：，按照機械加工工藝手冊表3.1-36，取所以實際切削速度：工時：被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間： 同理得14預(yù)制孔的工時為0.18min.工序2：粗、精銑上端面機床：立式升降臺銑床刀具：根據(jù)實用機械加工工藝手冊表10-231，選用高速鋼錯齒三面刃銑刀，規(guī)格為：，齒數(shù)為12齒。（1）、粗銑上端面銑削深度：每齒進給量：查機械加工工藝手冊表2.4-75，取。銑削速度：查實用機械加工工藝師手冊表11-94，得，取機床主軸轉(zhuǎn)速： 查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進

7、給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： =82mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 2精銑上端面 切削深度：根據(jù)實用機械加工工藝師冊表11-91查得：每齒進給量,取，根據(jù)實用機械加工工藝師冊表11-94查得切削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序3粗、精銑18H11底槽機床：立式升降臺銑床（）刀具：根據(jù)實用機械加工工藝師手冊表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。外徑160mm，內(nèi)徑4

8、0mm，刀寬粗銑16mm，精銑18mm，齒數(shù)為24齒。（1）、粗銑16槽銑削深度：每齒進給量：查機械加工工藝手冊表2.4-75，得，取。銑削速度：查機械加工工藝師手冊表30-33，得機床主軸轉(zhuǎn)速：查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)1次機動時間： 2精銑18槽 切削深度：根據(jù)機械加工工藝手冊表查得：進給量,查機械加工工藝手冊表2.4-82得切削速度，機床主軸轉(zhuǎn)速：，查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具

9、切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序4：鉆孔并攻絲機床：搖臂鉆床刀具：根據(jù)參照機械加工工藝手冊表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。1鉆孔鉆孔前鑄件為實心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到再攻絲，所以。鉆削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-38，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速，有：，按照機械加工工藝手冊表3.1-31取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1，鉆孔數(shù)為2個機動時間： 2攻2-M8螺紋通孔刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：查機械加工工藝手冊表1.8-1得所加工螺

10、紋孔螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：，加工數(shù)為2機動時間：本工序機動時間：。工序2拉內(nèi)花鍵機床：臥式拉床L6120。刀具：查復雜刀具設(shè)計手冊表1.3-1，選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號，該刀具特點：拉削長度大于30mm，同時加工齒數(shù)不小于5。材料：W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用40Cr材料（具體刀具設(shè)計見拉刀設(shè)計）。拉削過程中，刀具進給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設(shè)計，拉削的進給量即為單面的齒升量。查機械加工工藝手冊表2.4-118和2.4-119

11、，確定拉削速度=0.1160.08，取。拉削工件長度：；拉刀長度：（見拉刀設(shè)計）；拉刀切出長度=510mm，取。走刀次數(shù)一次。根據(jù)以上數(shù)據(jù)代入公式（計算公式由機械加工工藝手冊表2.5-20獲得），得機動時間最后將各工序切削余量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工加工藝過程卡片和機械加工工序卡片中。2.S刀片75直頭外圓車刀設(shè)計已知: 工件材料GCr15，使用機床CA6140，加工后dm=72,Ra=3.2,需粗、半精車加工完成，加工余量4.0mm，設(shè)計裝C刀片75直頭外圓車刀。 設(shè)計步驟：2.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu) 考慮到加工是在CA6140普通機床上進行，屬于連續(xù)切削，參照表

12、2-1典型車刀夾固結(jié)構(gòu)簡圖和特點，采用偏心式刀片夾固結(jié)構(gòu)。 2.2選擇刀片材料由原始條件結(jié)構(gòu)給定：被加工工件材料為GCr15，連續(xù)切削，完成粗車、半精車兩道工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料（硬質(zhì)合金牌號）為YT15。2.3選擇車刀合理角度根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀：幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度(1)前角=14，(2)后角=6,(3)主偏角=75，(4)刃傾角= -6后角的實際數(shù)值以及副后角和副偏角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。2.4選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為：粗車時：切削深度a=3 mm，進給量f=0.6mm/r，切削

13、速度v=110m/min半精車時：切削深度a=1 mm，進給量f=0.3mm/r，切削速度v=130m/min2.5選擇刀片型號和尺寸2.5.1選擇刀片有無中心固定孔由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。2.5.2選擇刀片形狀按選定的主偏角=75，選用菱形80刀片。2.5.3選擇刀片精度等級選用U級2.5.4選擇刀片邊長內(nèi)切圓直徑d（或刀片邊長L）根據(jù)已選定的,k，可求出刀刃的實際參加工作長度。為； L= =3.12mm L1.5L=4.68mm因為是菱形，Ld4.682.5.5選擇刀片厚度S根據(jù)a,f，利用諾模圖，得S4.82.5.6選擇刀尖圓半徑r根據(jù)a,f, 利用

14、諾模圖，得連續(xù)切削r=1.02.5.7選擇刀片切屑槽型式和尺寸根據(jù)條件，選擇A型。當?shù)镀吞柡统叽绱_定后，斷屑槽尺寸便可確定。確定刀片型號：CCMT160512，尺寸為L=16.1mm,d=15.875mm,S=5.56mm,d1=5.5mm,m=3.749,r=1.2mm刀片參數(shù)： 粗車刀尖角=80，刃傾角=0，法后角=7，法前角=20，斷屑槽寬W=4mm2.6確定刀墊型號和尺寸硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀片型號和尺寸：適合于偏心式夾固結(jié)構(gòu)的需要，并于刀片型號CCMT160512相對應(yīng)的硬質(zhì)合金刀墊的型號為：C16B,其具體尺寸為：L= d =14.77mm,S

15、=3.18mm,d1=6.1mm, r=1.2mm,D=8.5mm,C=2.0mm2.7計算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)系2.7.1刀桿主偏角K=K=752.7.2刀槽刃傾角 =-62.7.3刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，則刀槽前角的計算公式為：tan=將=14，=20，=-6代入式得： tan=-0.107 則=-6.107取=-62.7.4驗算車刀后角車刀后角的驗算公式為 tan=當=0時，代入=-6，=-6則 tan=-=0.104則 =5.94與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角=故=5.94，取=62.7.5刀桿副偏角K Krg=Kr而

16、K=180-K-又=，K=KK=180-K-=180-K-車刀刀尖角的計算公式為 cot=cot 將=90，=-6，=-6代入得 cot=cot =cot90 cot=-0.011則 =90.6故 K= K=18075100 =14.4取 K=14.52.7.6檢驗車刀副后角車刀副后角的驗算公式為 tan= 當=0時，則式為 tan=-tancos而 tan=-tancos+tansin tan=tansin+tancos將=-6，=-6，=906代入得： tan=-tan（-6）cos90.6+tan（-6）sin90.6=-0.106則 =-6.05 tan=tan（-6）sin90.6+

17、tan（-6）cos90.6 =-0.104則 =-5.94 再將=-6.05，=-5.94代入式得: tan=-tan（-6.05）cos（-5.94）=0.105則 =5.99可以滿足切削要求而刀桿副后角=故=5.99，取=6綜合上述計算結(jié)果，可以歸納為：車刀的幾何角度為:=14，=5.94，K =75，K=14.37，=-6，=5.99刀桿于刀槽的幾何角度為；=-6，=6，K=75，K=14.5，=-6，=62.8選擇刀桿材料和尺寸2.8.1選擇刀桿材料選用GCr15為刀桿材料，熱處理2.8.2選擇刀桿尺寸因加工使用C620普通車床，其中心高為200mm，并考慮到為提高刀桿，選取刀桿截面

18、尺寸BH=2025mm由于切削深度ap=3，進給量f=0.6mm/r,可以不必校驗刀桿強度。選擇刀桿長度尺寸：選取刀桿長度150mm2.9選擇偏心銷及其相關(guān)尺寸 （1）選擇偏心銷材料偏心銷材料選用40Cr，熱處理硬度為HRC40-45，發(fā)藍。 前面已經(jīng)選定=6.6，括號內(nèi)取最大值0.4則=6.6-0.4=6.2 偏心值e即 2.18 為使計算方便，取，則公式2.18成為 取為使刀片夾固可靠，選用自鎖性較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑為M6.（3） 計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置用公式2.19 2.20將m和n求出 - 2.19 - 2.20根據(jù)前邊已選定的各尺寸知： 取=30則

19、 - =5.85+0.375-0.173=6.052（mm） - =5.85-0.65-0.1=5.1（mm）2.10.繪制工作圖2.10.1.偏心式75硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀 2.10.2.偏心式75硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀刀桿總結(jié)轉(zhuǎn)眼間，這次機械設(shè)計制造課程設(shè)計就要結(jié)束了。為期兩周的課程設(shè)計雖然不是很長，但是我學到了很多東西。在課程設(shè)計開始前我以為會很容易，設(shè)計題目會很簡單，實際上我想錯了。這次課程設(shè)計我的設(shè)計任務(wù)是機床運動中撥叉的設(shè)計，剛開始做的時候，我腦子里一點設(shè)計思路都沒有，后來在網(wǎng)上找到了一些有關(guān)的設(shè)計內(nèi)容和例題，加上老師在課上的輔導，我總算是完成了撥叉的設(shè)計。這個過程使我受益匪淺通過這次的撥叉課程設(shè)計，在老師的耐心講解和同學的認真討論下，學到了