2024下 機械制造技術基礎課程設計任務書

機械制造技術基礎

課程設計指導

湖南工業(yè)高校機械工程學院

目錄

第一章概述........................................01

其次章機械加工工藝規(guī)程的制定.....................07

第一節(jié)零件的分析與毛坯的選擇...................08

其次節(jié)工藝路途的擬定...........................10

第三節(jié)工序設計及工藝文件的填寫.................12

附錄一機械制造技術基礎課程設計說明書實例........

附錄二部分相關標準

第一章概述

機械制造技術基礎課程設計，是以切削理論為基礎、制造工藝為

主線、兼顧工藝裝備學問的機械制造技術基本實力的培育；是綜合運

用機械制造技術的基本學問、基本理論和基本技能，分析和解決實際

工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)；是對學生運用所駕馭的“機械制造技

術基礎“學問及相關學問的一次全面訓練。

機械制造技術基礎課程設計，是以機械制造工藝及工藝裝備為內

容進行的設計。即以所選擇的一個中等困難程度的中小型機械零件為

對象，編制其機械加工工藝規(guī)程，并對其中某一工序進行機床專用夾

具設計。

一、課程設計的目的

機械制造技術基礎課程設計是作為將來從事機械制造技術工作

的一次基本訓練。通過課程設計培育學生制定零件機械加工工藝規(guī)程

和分析工藝問題的實力，以及設計機床夾具的實力。在設計過程中，

學生應熟識有關標準和設計資料，學會運用有關手冊和數據庫。

1、能嫻熟運用機械制造技術基礎課程中的基本理論以及在生產

實踐中學到的實踐學問，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊

以及工藝路途支配、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。

2、學會運用手冊、圖表及數據庫資料。駕馭與本設計有關的各

種資料的名稱、出處，能夠做到嫻熟運用。

二、課程設計的內容

1、課程設計題目。

機械制造技術基礎課程設計題目為：XXXX零件的機械加工工藝

規(guī)程及工藝裝備設計

2、課程設計的內容。

課程設計包括編制工藝規(guī)程、設計夾具及編寫課程設計說明書三

部分內容。

(1)編制工藝規(guī)程

工藝規(guī)程的編制主要包括以下四個內容：

①零件工藝分析。抄畫零件圖，熟識零件的技術要求，找出加工

表面的成型方法。

②確定毛坯。選擇毛坯制造方法，確定毛坯余量，畫出毛坯圖。

③擬定工藝路途。確定加工方法，選擇加工基準，支配加工依次,

劃分加工階段，選取加工設備及工藝裝備。

④進行工藝計算，填寫工藝文件。計算加工余量、工序尺寸，選

擇、計算切削用量，確定加工工時，填寫機械加工工藝過程綜合卡及

機械加工工序卡。

(2)課程設計說明書。內容包括：課程設計封面、課程設計任

務書、書目、正文(工藝規(guī)程和夾具設計的基本理論、計算過程、設

計結果)、參考資料。

三、課程設計的要求

1、基本要求

(1)工藝規(guī)程設計的基本要求

機械加工工藝規(guī)程是指導生產的重要技術文件。因此制定機械加

工工藝規(guī)程應滿意如下基本要求：

①應保證零件的加工質量，達到設計圖紙上提出的各項技術要

求。在保證質量的前提下，能盡量提高生產率和降低消耗。同時要盡

量減輕工人的勞動強度。

②在充分利用現有生產條件的基礎上，盡可能采納國內外先進工

藝技術。

③工藝規(guī)程的內容，應正確、完整、統(tǒng)一、清楚。工藝規(guī)程編寫,

應規(guī)范化、標準化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術語、符

號、代號等應符合相應標準、規(guī)定。

2、學生在規(guī)定的時間內應交出的設計文件

(1)零件圖1張

(2)機械加工工藝過程綜合卡1套

(3)機械加工工序卡1張

(4)課程設計說明書1份

四、課程設計進度支配

課程設計支配時間三周，具體支配如下：

1、布置設計任務、查閱相關資料；0.5天

2、繪制零件圖、0.5天

3、設計零件的加工工藝規(guī)程；1天

4、設計指定工序的工序卡；1天

5、整理設計說明書；1天

6、審圖；0.5天

7、答辯；0.5天

五、留意事項：

1、設計中制圖依據標準、規(guī)范進行。標題欄、明細欄格式見附

錄。

2、綜合工藝過程卡、工序卡依據附錄規(guī)定格式要求填寫。

3、工序簡圖應標注的四個部分：

(1)定位符號及定位點數；

(2)夾緊符號及指向的夾緊面；

(3)加工表面，用粗實線畫出加工表面，并標上加工符號，其

中該工序的加工表面為最終工序的表面時，加工符號上應標注粗糙度

數值。其他工序不標粗糙度數值；

(4)工序尺寸及公差。

定位、夾緊符號參見附錄。

其次章機械加工工藝規(guī)程的編制

編制機械加工工藝規(guī)程前，應至少具備下列原始資料：

①產品的零件圖；

②產品的生產類型或者是零件的生產綱領。

如有可能，收集產品的總裝圖、同類產品零件的加工工藝以及生

產現場的狀況(設備、人員、毛坯供應)等。

編制機械加工工藝規(guī)程時，應首先遵循以下原則：

①應以保證零件加工質量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求為

前提；

②在保證加工質量的基礎上，應使工藝過程有較高的生產效率和

較低的成本；

③應充分考慮零件的生產綱領和生產類型，充分利用現有生產條

件，并盡可能做到平衡生產；

④盡量減輕工人勞動強度，保證平安生產，創(chuàng)建良好、文明的勞

動條件；

⑤主動采納先進技術和工藝，力爭削減材料和能源消耗，并應符

合環(huán)境愛護要求。

編制機械加工工藝規(guī)程中，可以依據下列程序進行：

①繪制零件圖，分析零件特點，找出主要要求。

②確定零件各表面的成型方法及余量，繪制毛坯圖。

③支配加工依次，制訂工藝路途。

③進行工序計算。

④填寫工藝文件。

第一節(jié)零件的分析與毛坯的選擇

一、零件分析

零件分析主要包括：分析零件的幾何形態(tài)、加工精度、技術要求,

工藝特點，同時對零件的工藝性進行探討。

1、抄畫零件圖。了解零件的幾何形態(tài)、結構特點以及技術要求,

如有裝配圖，了解零件在所裝配產品中的作用。

零件由多個表面構成，既有基本表面，如平面、圓柱面、圓錐面

及球面，又有特形表面，如螺旋面、雙曲面等。不同的表面對應不同

的加工方法，并且各個表面的精度、粗糙度不同，對加工方法的要求

也不同。

2、確定加工表面。找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求,

結合生產類型，可查閱工藝手冊（或附錄表）中典型表面的典型加工

方案和各種加工方法所能達到的經濟加工精度，選取該表面對應的加

工方法及經過幾次加工。查各種加工方法的余量，確定表面每次加工

的余量，并可計算得到該表面總加工余量。

3、確定主要表面。依據組成零件各表面所起的作用，確定起主

要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比較嚴，在設計

工藝規(guī)程是應首先保證。

零件分析時，著重抓住主要加工面的尺寸、形態(tài)精度、表面粗糙

度以及主要表面的相互位置精度要求，做到心中有數。

二、確定毛坯

1、選擇毛坯制造方法

毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件及沖壓件。確定毛坯

種類和制造方法時，在考慮零件的結構形態(tài)、性能、材料的同時，應

考慮與規(guī)定的生產類型（批量）相適應。對應鍛件，應合理確定其分

模面的位置，對應鑄件應合理確定其分型面及澆冒口的位置，以便在

粗基準選擇及確定定位和夾緊點時有所依據。

2、確定毛坯余量。

查毛坯余量表（參見附錄），確定各加工表面的總余量、毛坯的

尺寸及公差。

余量修正。將查得的毛坯總余量與零件分析中得到的加工總余量

對比，若毛坯總余量比加工總余量小，則需調整毛坯余量，以保證有

足夠的加工余量；若毛坯總余量比加工總余量大，怎考慮增加走刀次

數，或是減小毛坯總余量。

3、繪制毛坯圖。

毛坯輪廓用粗實線繪制，零件實體用雙點畫線繪制，比例盡量取

l：lo毛坯圖上應標出毛坯尺寸、公差、技術要求，以及毛坯制造的

分模面、圓角半徑和拔模斜度等。

其次節(jié)工藝路途的擬定

零件機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設計的中心問題。其內容主要

包括：選擇定位基準、支配加工依次、確定各工序所用機床設備和工

藝裝備等。

零件的結構、技術特點和生產批量將干脆影響到所制定的工藝規(guī)

程的具體內容和具體程度，這在制定工藝路途的各項內容時必需隨時

考慮到。

以上各方面與零件的加工質量、生產率和經濟性有著親密的關

系，“優(yōu)質、崗產、低耗”原則必需在此化解中得到統(tǒng)一的解決。因

此，設計時應同時考慮幾個方案，經過分析比較，選擇出比較合理的

方案。

一、定位基準的選擇

正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容.也是保證

零件加工精度的關鍵。

定位基準分為精基準、粗基準及協(xié)助基準。在最初加工工序中，

只能用毛坯上未經加工的表面做為定位基準（粗基準）。在后續(xù)工序

中，則運用已加工表面作為定位基準（精基準）。為了使工件便于裝夾

和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一協(xié)助基準，用以定

位。

選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮

零件的特征、設計基準及加工方法，依據粗、精基準的選擇原則，合

理選定零件加工過程中的定位基準。

通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達

到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用

精基準和中間工序所用的精基準，然后再考慮選擇合適的最初工序的

粗基準把精基準面加工出來。

二、擬定零件加工工藝路途

在零件分析中確定了各個表面的加工方法以后，支配加工依次就

成了工藝路途擬定的一個重要環(huán)節(jié)。

通常機加工依次支配的原則可概括為十六個字：先粗后精、先主

后次，先面后孔、基面先行。依據這個原則支配加工依次時可以考慮

先主后次，將零件分析主要表面的加工次序作為工藝路途的主干進行

排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最終是精加工，假

如還有光整加工，可以放在工藝路途的末尾，次要表面穿插在主要表

面加工依次之間；多個次要表面排序時，依據喝主要表面位置關系確

定先后；平面加工支配在孔加工前；最前面的是粗基準面的加工，最

終面工序的可支配清洗、去毛刺及最終檢臉。

對熱處理工序、中間檢驗等協(xié)助工序，以及一些次要工序等，在

工藝方案中支配適當的位置，防止遺漏。

對于工序集中與分散、加工階段劃分的選擇，主要表面粗、精加

工階段要劃分開，假如主要表面和次要表面相互位置精度要求不高

時，主要表面的加工盡量實行工序分散的原則，這樣有利于保證主要

表面的加工質量。

依據零件加工依次支配的一般原則及零件的特征，在擬定零件加

工工藝路途時，各種工藝資料中介紹的各種典型零件在不同產量下的

工藝路途（其中已經包括了工藝依次、工序集中與分散和加工階段的

劃分等內容），以及在生產實習和工廠參觀時所了解到的現場工藝方

案，皆可供設計時參考。

三、選擇設備及工藝裝備

設備（即機床）及工藝裝備（即刀具、夾具、量具、輔具）類型

的選擇應考慮下列因素：

1、零件的生產類型；

2、零件的材料；

3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；

4、零件的結構特點；

5、該工序的加工質量要求以及生產率和經濟性等相適應。

選擇時還應充分考慮工廠的現有生產條件，盡量采納標準設備和

工具。

設備及工藝裝備的選擇可參閱有關的工藝、機床和刀具、夾具、

量具和輔具手冊。

四、工藝方案和內容的論證

依據設計零件的不同的特點，可有選擇地進行以下幾方面的工藝

論證：

1、對比較困難的零件，可考慮兩個甚至更多的工藝方案進行分

析比較，擇優(yōu)而定，并在說明書中論證其合理性。

2、當零件的主要技術要求是通過兩個甚至更多個工序綜合加以

保證時，應對有關工序驚醒分析，并用工藝尺寸鏈方法加以計算，從

而有依據地確定該主要技術要求得以保證。

3、對于影響零件主要技術要求且誤差因素較困難的重要工序，

須要分析論證如何保證該工序技術要求，從而明確提出對定位精度、

夾具設計精度、工藝調整精度、機床和加工方法精度甚至刀具精度（若

有影響）等方面的要求。

4、其它的在設計中須要應加以論證分析的內容。

第三節(jié)工序設計及工藝文件的填寫

一、工序設計

對于工藝路途中的工序，依據要求進行工序設計，其主要內容包

括：

1、劃分工步。依據工序內容及加工依次支配的一般原則，合理

劃分工步。

2、確定加工余量。用查表法確定各主要加工面的工序（工步）

余量。因毛坯總余量已由毛坯（圖）在設計階段定出，故粗加工工序

（工步）余量應由總余量減去精加工、半精加工余量之和而得出。若

某一表面僅需一次粗加工即成活，則該表面的粗加工余量就等于已確

定出的毛坯總余量。

3、確定工序尺寸及公差。對簡潔加工的狀況，工序尺寸可由后

續(xù)加工的工序尺寸加上名義工序余量簡潔求得，工序公差可用查表法

按加工經濟精度確定。對加工時有基準轉換的較困難的狀況，需用工

藝尺寸鏈來求算工序尺寸及公差。

4、選擇切削用量。切削用量可用查表法或訪問數據庫方法初步

確定，再參照所用機床實際轉速、走刀量的檔數最終確定。

5、確定加工工時。對加工工序進行時間定額的計算，主要是確

定工序的機加工時間。對于協(xié)助時間、服務時間、自然須要時間及每

批零件的打算終結時間等，可依據有關資料供應的比例系數估算。

二、填寫工藝文件

1、填寫機械加工工藝過程綜合卡

工藝過程綜合卡的格式參見附錄。該工藝過程綜合卡包含上面內

容所述的有關選擇、確定及計算的結果。機械加工以前的工序如鑄造、

人工時效等在工藝過程綜合卡中可以有所記載，但不編工序號，工藝

過程綜合卡在課程設計中只填寫本次課程設計所涉及到的內容。

2、填寫指定工序的機械加工工序卡

該工序由知道老師指定。其工序卡的格式參見附錄。該工序卡除

包含上面內容所述的有關選擇、確定及計算的結果之外，在工序卡上

要求繪制出工序簡圖。

工序簡圖依據縮小的比例畫出，不肯定很嚴格。如零件困難不能

在工序卡片中表示時，可用另頁單獨繪出。工序簡圖盡量選用一個視

圖，圖中工件是處在加工位置、夾緊狀態(tài)，用細實線畫出工件的主要

特征輪廓。工序簡圖的標注見“第一章概述”中“五、留意事項”的

第3條。

附錄1課程設計說明書

例一CA6140車床撥叉機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計:

序言

大三下學期我們進行了《機械制造基礎》課的學習，并且也進行

過金工實習。為了鞏固所學學問，并且在我們進行畢業(yè)設計之前對所

學各課程的進行一次深化的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際

的訓練,因此,我們進行了本次課程設計。

通過這次課程設計對自己將來將從事的工作進行一次適應性訓

練，從中熬煉自己分析問題、解決問題的實力，同時.，在課程設計過

程中，我們仔細查閱資料，切實地熬煉了我們自我學習的實力。另外,

在設計過程中，經過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順當完

成了本次設計任務。

由于實力所限，設計尚有很多不足之處，懇請各位老師賜予指責

指正。

一、零件的分析

（一）零件的作用

題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，

主要起換檔，使主軸回轉運動依據工作者的要求工作，獲得所需的速

度和扭矩的作用。零件上方的①20孔與操縱機構相連，二下方的①50

半孔則是用于與所限制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的

齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。

（二）零件的工藝分析

零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產工藝簡潔，鑄造性能優(yōu)良，但

塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉須要加工的表面以

及加工表面之間的位置要求：

1、小頭孔①20以及與此孔相通的①8的錐孔、M6螺紋孔

2、大頭半圓孔①50

3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端

面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面與其中心

線的垂直度誤差為0.05mmo

由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基湮采

納專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再依據各加工方法的

經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有困難的加

工曲面，所以依據上述技術要求采納常規(guī)的加工工藝均可保證。

二、確定毛坯

1、確定毛坯種類：

零件材料為HT200o考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，

零件結構又比較簡潔，生產類型為中批生產，故選擇木摸手工砂型鑄

件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄

件尺寸公差等級為CT-12。

2、確定鑄件加工余量及形態(tài)：

查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用加工

余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量,

鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：

基

加工面加工余加工余量

本

簡圖代號量等級說明

尺

寸

孔降一級雙側加

D120H10x2

工

&D250H3.5x2孔降一級雙側加

工

T230H5單側加工

T312H5單側加工

T412H5單側加工

3、繪制鑄件毛坯圖

三、工藝規(guī)程設計

（一）選擇定位基準：

1粗基準的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準，以

兩個小頭孔外圓表面為協(xié)助粗基準。

2精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾精確便利，

依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主

要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為協(xié)助的定位精基準。

（二）制定工藝路途

依據零件的幾何形態(tài)、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加

工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的狀況下，可以考慮

采納萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。

除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查《機

械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8.1.4-11,選擇

零件的加工方法及工藝路途方案如下：

工序I粗銃①20、①50下端面，以T2為粗基準，采納X51立

式銃床加專用夾具；

工序II粗銃020上端面，以T1為定位基準，采納X51立式銃

床加專用夾具；

工序III粗銃050上端面，以T4為定位基準，采納X51立式銃

床加專用夾具；

工序IV鉆、擴①20孔，以①32外圓和T2為基準，采納Z525

立式鉆床加專用夾具；

工序V粗鏢中50孔，以D1為定位基準，采納T616臥式鏡床

加專用夾具；

工序VI銃斜肩，以D1和T2為定位基準，采納X51立式銃床加

專用夾具；

工序皿精銃中20下端面，以T2為基準，采納X51立式銃床加

專用夾具；

工序vm精銃①20上端面，以T1為基準，采納X51立式銃床加

專用夾具；

工序IX粗錢、精錢①20孔，以T2和中32外圓為基準，采納

Z525立式鉆床加專用夾具；

工序X精銃050端面，以D1為基準，采納X51立式銃床加專

用夾具；

工序XI半精鏈①50孔，以D1做定位基準，采納T616臥式鍵

床加專用夾具；

工序Xn鉆、較①8錐孔，以T1和零件中線為基準，采納Z525

立式鉆床加專用夾具；

工序XHI鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準，采納

Z525立式鉆床并采納專用夾具；

工序XIV銃斷，以D1為基準，采納X60臥式銃床加專用夾具;

工序XV去毛刺；

工序XVI終檢。

（三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定

1、圓柱表面工序尺寸：

前面依據資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表

面的各個加工工序的加工余量如下：

加工表面加工內加工余精度等工序尺寸表面粗工序余最

容量級糙度

最小最大

鑄件7.0CT12①43±2.8

(P50IT12粗鎮(zhèn)4.0IT126.30.956.8

①47儼25。

(D2)

3.0IT103.22.93.25

半精鎮(zhèn)Sojoioo

鉆18IT1117.8918

(p20IT7擴1.8IT106.31.7161.910

中19.8/弘

(D1)

粗較0.14IT83.20.1070.224

019.94J0033

精銳0.06IT71.60.0390.093

中20科°?】

2、平面工序尺寸:

工序工序內容加工余基本尺經濟精工序尺工序余量

號量寸度寸偏差最小最大

鑄件5.0CTI2±2.5

0136.012

粗銃（p20孔乙.001.57.75

下端面-0.25

024.032.0121.57.75

粗銃q）20孔0

上端面-0.25

0314.0121.86.38

粗銃（p50孔乙.00

上端面-0.18()

07（p201.031.080.751.283

精銃孔0

下端面-0.033

081.030.080.751.283

精銃（p20孔0

上端面-0.033

10q）501.0x212.080.9511.016

精銃孔+0.016

端面-0.016

3、確定切削用量剛好間定額:

工序I粗銃0>20、中50下端面，以T2為粗基準

1.加工條件

工件材料：HT200,Ob=170-240MPa,鑄造;工件尺寸：ae.naX=72mm,

l=176mm;

加工要求：粗銃（p20孔下端面，加工余量4mm;

機床：X51立式銃床；

刀具:YG6硬質合金端銃刀。銃削寬度aW90,深度ap%,齒數z=12,

故依據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1,

取刀具直徑do=125mm。依據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）

表3.16,選擇刀具前角yo=O°后角ao=8。，副后角cu）'=10。，刃傾角Xs=

一10。,主偏角Kr-60。,過渡刃Krc=30。,副偏角Kr=5。。

2.切削用量

1）確定切削深度ap

因為余量較小，故選擇ap=4mm,一次走刀即可完成。

2）確定每齒進給量fz

由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采

納不對稱端銃，以提高進給量提高加工效率。依據《切削手冊》表

3.5,運用YG6硬質合金端銃刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明

手冊》表4.2-35,X51立式銃床）時：

fz=0.09-0.18mm/z

故選擇：fz=0.18mm/z。

3）確定刀具壽命及磨鈍標準

依據《切削手冊》表3.7,銃刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；

由于銃刀直徑do=125mm,故刀具運用壽命T=180min（據《簡明手

冊》表3.8）。

4）計算切削速度V。和每分鐘進給量Vf

依據《切削手冊》表3.16,當do=125mm,Z=12,aP<7.5,fz<0.18mm/z

時一，vt=98m/min,nt=250r/min,Vft=471mm/mino各修正系數為：RMV=1.0,

ksv=0.8o切削速度計算公式為：

w——c—

r'a^fiyvaeihz

其中”二72〃〃〃，=4〃?〃？，Cv=245，qv=0.2，"=0.15,%,=0.35，

=

kMv'ksv=10x0.8=0.8，〃y=0.2,pv=0,m—0.32,T=180min，

f^OASmm/z,Z=12,將以上數據代入公式:

245x125x0.2_______________

V=x0.8=142/ri/min

c18O032x4x0.15x0.08x0.35x72x0.2x12

確定機床主軸轉速：^ip00vc_361r/niin

Ttdw

依據《簡明手冊》表4.2-36,選擇nc=300r/min,VfC=390mm/min,

因此，實際進給量和每分鐘進給量為：

vc=皿=314x125x300m/min=u8m/min

1(XX)1(XX)

fzc=vfc/ncz=390/30()xl2mm/z=().lmm/z

5)校驗機床功率

依據《切削手冊》表3.24,近似為Pcc=3.3kw,依據機床運用說明

書，主軸允許功率Pcm=4.5x0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最

終確定:ap=4.0mm,nc=300r/min,v尸390mm/s,vc=l18m/min,

fz=0.1mm/Zo

6)計算基本工時

tm=L/Vf,L=l-y+A,1=176mm.

查《切削手冊》表3.26,入切量及超切量為：y+A=40mm,則:

tm=L/Vf=(176+40)/390=0.81mino

工序n粗銃中20上端面，以T1為定位基準，;

切削用量和時間定額及其計算過程同工序I。

工序III粗銃中50上端面，以T4為定位基準

刀具：YG6硬質合金端銃刀，&>=40〃〃〃,z=6

機床：X51立式銃床

依據《切削手冊》查的，于=0.13mm/z,Q=4mm

現采納X51立式銃床，依據《簡明手冊》4.2-36查得取4=3OO〃min

,故實際切削速度

幾一4x40x300

=37.7〃z/min

10001000

當%=3(X)r/min時，工作臺每分鐘進給量應為

于=f?z?YIW=().13xl()x300=390zww/min

查說明書，取f=400〃〃〃/min

Jm

計算切削工時

L=72+y+A=72+10=82〃〃〃

jon

因此(=—=——=0.205min

f390

Jnt

工序W鉆、擴中20孔，以中32外圓和T2為基準，保證垂直度誤

差不超過0?05mm,孔的精度達到IT10。

1.選擇鉆頭

依據《切削手冊》表.2,選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆Mdo=18nim,

鉆頭采納雙錐后磨橫刀，后角cio=12。，二重刃長度b￡=3.5mm,橫刀

長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度6=1.5〃?〃?，班=100°,分=30。

2.選擇切削用量

(1)確定進給量

按加工要求確定進給量：查《切削手冊》，/=0.43?0.53〃〃7?",

%=3%g=i.67<3,由《切削手冊》表2.7,系數為0.5，則：

f=(0.43~0.53)x().5=(0.215~O.265)/?7m/r

按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為:

f=2.0mm/r;

按機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表2.9,機床進給機構

允許軸向力為8330N時，進給量為/=°

以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為:

0.215~0.265mm/r。依據《簡明手冊》表4216,最終選擇進給量

f=0.22mm/ro

由于是通孔加工，為避開即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿

時停止自動進給而改為手動進給。

依據《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=2500N,軸向力

修正系數為1.0,故Ff=2500N。依據Z525立式鉆床運用說明書，機

床進給機構允許的最大軸向力為8830N>Ff,故所選進給量可用c

(2)確定鉆頭磨鈍標準及壽命

后刀面最大磨損限度(查《簡明手冊》)為0.6mm,壽命7=45min.

(3)切削速度

查《切削手冊》表2.3(),切削速度計算公式為：

cd(產，

14=-----------Kv(m/min)

其中，a=9.5,do=\Suvji,Zv=0.25,/??=0.125,如=9,無=0,yv=0.55,

f=0.22,查得修正系數：尿=1.0,=,a=0.85,嬴=1.0,故實際的切

削速度：

9.5xl8025

x0.85=9.5m/min

60°?⑵x1x0.22°”

(4)檢驗機床扭矩及功率

查《切削手冊》表2.20,當仁0.26.d脛19mm時，M(=31.78N>m,

修正系數均為1.0,故Mc=3L78N?m0

查機床運用說明書：Mm=144.2N?m。

查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kwo

查機床運用說明書，Pr=2.8x0.81=2.26Aw。

由于欣〈江，Pg,故切削用量可用，即:

f=0.22"?〃?/r,〃=&=272r/nin，%=15.4/7z/rnin

3、計算工時

L30+8

=0.64inin

可272x0.22

4、擴孔至619.8

查《切削手冊》表2表0,擴孔進給量為:/=0.7?0.8〃⑼〃，并由機

床運用說明書最終選定進給量為：/=0.81加〃

依據資料，切削速度v=0.4^.,其中.為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔

時的切削速度，故v=0.4x9.5=3.8/72/min

1000x3.8

=61.1r/min

19.8x)

依據機床運用說明書選取加=97〃min。

基本工時

t=L+y+A=JO+S=0.48niin

97x0.8197x0.81

工序V粗鎰中50孔，以D1為定位基準

機床：T68臥式鋒床

單邊余量z二2.5〃孫劣=2.5mm

由《簡明手冊》4.2.2()查得取

f=0.52mm/r

由《簡明手冊》4.2-21查得取

n=200/7min

計算切削工時

L12+2x1….

t=---=-----------=0.13min

f200x0.52

Jm

工序VI銃斜肩，以D1和T2為定位基準

刀具：硬質合金三面刃銃刀

機床：X51立式銃床

依據《簡明手冊》查得：4=63〃叱7=16.依據《切削手冊》查

得:f.=0.10mm/z,因此:

1000v1000x27.

=-----=---------=136/7mm

7Tdw不x63

現采納X51立式銃床，?。杭?100〃/niin,故實際切削速度為:

7rdn4x63x100

v=-w--w=----------=19.8/7?/min

KXX)I(XX)

當〃”.=300r/min時，工作臺每分鐘進給量應為:

fm=Z?//,,.=O.lOx16x100=

依據《切削手冊》表4,2-37查得，取：fm=165mm/min。

計算切削基本工時:

L=/+y+A=l2.5+25=31.5mm

因止匕：/,?=—=—=0.0.227min

fm165

工序皿精銃?20下端面，以T2為基準

刀具：YG6硬質合金端銃刀；

機床：X51立式銃床；

查《切削手冊》表3.5,進給量1=0.5~i.0〃〃〃/min,取為0.5mm/r

參考有關手冊，確定u=124帆/min,米納YG6硬質合金端銃刀，

dw=125〃"〃,z=12,則：

1000V1000x124…/

ns=-----=----------=316/7min

冗d、、，4x125

現采納X51立式銃床，依據《簡明手冊》表4.2-36,取〃“,=3(X)“min

故實際切削速度:

乃x125x300

=117.75/??/min

10001000

當〃”,=300〃/min時，工作臺每分鐘進給量：

fm=fz-z-nw=0.5x12x300=1800/w??/min,取為980mm/min

本工序切削時間為：-2],“=2，=2xl7?+125=()62min

-fm980

工序vm精銃?20上端面，以TI為基準

切削用量同工序vn

精銃時)，+△=&)=115mm

176+125

基本工時：rw=—==0.31

f,n980

工序IX粗較、精較620孔，以T2和中32外圓為基準,

(1)粗較至。19.94〃〃〃

刀具：專用較刀

機床：Z525立式鉆床

依據有關手冊的規(guī)定，錢刀的進給量為九=0.8~1.2mm/z,進給量

取幾=0.81mm/r,機床主軸轉速取為〃“=140r/min,則其切削速度為:

v—〃爾/=8mmimin。

機動時切削工時，/=30+8=38mm,

38二38

=0.34min

nw'f~140x0.81

(2)精皎至中20〃〃〃

刀具：dw=20mm

機床：Z525立式鉆床

依據有關手冊的規(guī)定，錢刀的進給量取/=().48mm/r,機床主軸

轉速取為：恒=14(h7min,則其切削速度為：u=〃㈤=8.8m/min

機動時切削工時,/=30+8=38mm

3838八口

t?.=-------=-------------=0.57nun

nw-f140x0.48

工序X精銃?50端面，以D1為基準。

機床：X51立式銃床

刀具：硬質合金立銃刀(鑲螺旋形刀片)，由《切削手冊》表3.6

查得：d=40*=6/=0.08〃〃〃/min,u=0.45〃z/s即27m/min,因此，

ns=?瞅^27_214/-/min。現米納X51立式銃床，取nw-210r/inin，

7Tdw萬x40

工作臺每分鐘進給量應為：

fm=f-'z,=0.08x6x210=100.8〃"〃/min

查機床運用說明書，取fm=100mm/min。

銃削基本工時-衛(wèi)士2=0.84min

100

2/?,=0.84x2=1.68rnin

工序XI半精鏈中50孔，以D1做定位基準。

單邊余量z=1.0〃"%,可一次切除，則卬=1.()〃〃〃o

由《切削手冊》表1.6查得，進給量/?=0.25~0.40,〃,〃/,,取為

0.27mm/ro由《切削手冊》表1.1查得,v=100m/min,則:

l(XX)v_l(XX)xl(X)

=637r/niin

7idw%x50

查《簡明手冊》表4220,〃“取為63017min。

12

加工基本工時:=0.038min

630x0.5

工序12鉆、較中8錐孔，以T1和零件中線為基準。

刀具：專用刀具

機床：Z525立式鉆床

確定進給量/：依據《切削手冊》表2.7查得，/=0.22?0.26mm",

查Z525機床運用說明書，現取了=0.22〃〃〃/小查《切削手冊》表2.15,

v=17m/min,計算機床主軸轉速:

1000v=1000x17=694r/n.n

/ldyy"X7.8

按機床選取*=680/而n,所以實際切削速度為:

71X.I4x7.8x680.

v=-w-——=-----------=16.66〃？/min

10001000

計算切削基本工時：tm=''*"=一一=0.066min

JIII680x0.22

工序HI鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準

(1)鉆螺紋底孑8mm

機床：Z525立式鉆床

刀具：高速鋼麻花鉆

依據《切削手冊》查得，進給量為/=0.18?0.22mm/z,現取

f=0.22mm/z,v=17m/min,貝lj：

1000v=1000x17=H28r/min

7rdw萬x4.8

查《簡明手冊》表4.2-15,取〃*960"min。所以實際切削速度為:

*4x4.8x960

v=--——=-----------=14.48/??/nun

10001000

計算切削基本工時：一上0=6+4=o047min

f,n960x0.22

(2)攻螺紋M6

機床：Z525立式鉆床

刀具：絲錐M6,P=lmm

切削用量選為：v=O.lw/s=6〃7/min，機床主軸轉速為：

%=318〃min,按機床運用說明書選取:〃卬=272/7min,則v=5.\m/min;

機動時，7=6+4=10^2,計算切削基本工時:

—=—^—=0.04min

fn1x272

工序XIV銃斷，以D1為基準。

選擇鋸片銃刀，d=160mm,l=4mm,中齒，Z=40

采納X61臥式銃床，查《簡明手冊》，選擇進給量為：/=()」(加〃;/z,

切削速度為:v=27m/min,則:

IQOQy1000x27

=54/7niin

兀dw乃xl60

依據《簡明手冊》表4.2-39,取〃-lOOr/min故實際切削速度為:

加九4x80x100

=50.2"〃min

KXX)KXX)

此時工作臺每分鐘進給量(應為:

400〃"〃/min

/W=/ZZ/7H.=0.1X40X100=

查《簡明手冊》表4.2-40,剛好有￡“=400〃〃〃/min。

計算切削基本工時：

參考文獻：

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曾志新，口明主編，機械制造技術基礎.武漢理工出版社,2024.7

李益民主編,機械制造工藝設計簡明手冊機械工業(yè)出版社,1993.4

王明珠主編，工程制圖學及計算機繪圖一一國防工業(yè)出版社,1998.3。

例二CA6140車床撥叉機械加工工藝規(guī)程

序言

機械制造工藝學課程設計是我們學完了高校的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(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化的綜合性的總復習，也

是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們四年的高校生活中占有重要的地位。

就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并相識一般機器零件的生產工藝過程,

鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的學問，理論聯系實際，對自己將來將從事的工作

進行一次適應性訓練，從中熬煉自己分析問題、解決問題的實力，為今后的工作打下一個良

好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。

由于實力所限，設計尚有很多不足之處，懇請各位老師賜予指導。

一、零件的分析

(一)零件的作用

題目所給的零件是CA6I40車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸

回轉運動依據工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的＜D20孔與操

縱機構相連，二下方的①50半孔則是用于與所限制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動

下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。

(二)零件的工藝分析

零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產工藝簡潔，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，

不適合磨削，為此以下是撥叉須要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：

1、小頭孔①20以及與此孔相通的①8的錐孔、M6螺紋孔。

2、大頭半圓孔①50。

3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂

直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準采納專用夾具進行加工，

并且保證位置精度要求。再依據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此

撥又零件沒有困難的加工曲面，所以依據上述技術要求采納常規(guī)的加工工藝均可保證。

二、確定生產類型

已知此撥叉零件的生產綱領為5(X)()件/年，零件的質量是l.OKg/個，查《機械制造工藝

設計簡明手冊》第2頁表1.1-2,可確定該撥又生產類型為中批生產，所以初步確定工藝支

配為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采納專用工裝。

三、確定毛坯

1、確定毛坯種類：

零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡潔,

生產類型為中批生產，故選擇木摸手工砂型鑄件工坯。查《機械制造工藝設計簡明手比》第

41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。

2、確定鑄件加工余量及形態(tài)：

查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用加工余量為MA-H級，并杳表

2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示:

加工基加工加工說

本

簡圖面代尺余星余星

號寸等級明

孔降一級

D120H10x2

雙側加工

孔降一級