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目 錄 設計任務書 .......................................................................................................................................- 1 - 序 言 ...................................................................................................................................................- 2 - 1 零件的分析 ................................................................................................................................- 2 - 1.1 零件的作用 .......................................................................................................................- 2 - 1.2 零件的工藝分析 .............................................................................................................- 2 - 2 工藝規(guī)程設計 ...........................................................................................................................- 3 - 2.1 毛坯的制造形式 .............................................................................................................- 3 - 2.2 基準面的選擇 ..................................................................................................................- 3 - 2.2.1 粗基準的選擇 ......................................................................................................- 3 - 2.2.2 精基準的選擇 ......................................................................................................- 3 - 2.3 制訂工藝路線 ..................................................................................................................- 3 - 2.3.1 工藝線路方案一 ....................................................................................................- 3 - 2.3.2 工藝路線方案二 ......................................................................................................- 4 - 2.3.3 工藝方案的比較與分析 .....................................................................................- 4 - 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ....................................................- 5 - 2.5 確定切削用量 ..................................................................................................................- 6 - 2.5.1 工序Ⅰ .........................................................................................................................- 6 - 2.5.2 工序Ⅱ .........................................................................................................................- 7 - 2.5.3 工序Ⅲ ......................................................................................................................- 9 - 2.5.4 工序Ⅳ .....................................................................................................................- 11 - 2.5.5 工序Ⅴ .......................................................................................................................- 12 - 2.5.6 工序Ⅵ ........................................................................................................................- 13 - 2.5.7 工序Ⅶ ........................................................................................................................- 14 - 2.5.8 工序Ⅷ ........................................................................................................................- 15 - 2.5.9 工序Ⅸ ........................................................................................................................- 15 - 2.5.10 工序Ⅹ .....................................................................................................................- 15 - 3 課程設計心得體會 ...................................................................................................................- 16 - 參考文獻 ..........................................................................................................................................- 17 - 附錄：機械工藝過程卡片、填料箱蓋零件圖、填料箱蓋工序卡等 CAD 圖紙 如需聯(lián)系 QQ 401339828 - 1 - 機械制造技術課程設計任務書 設計題目：設計“填料箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱 領：5000 件） 零件圖：如圖所示 Φ130Φ5 Φ32Φ47Φ75Φ80Φ65h(0-.3)Φ6H8(-.4)Φ91h8(0-.54)Φf360.5X4°7.5+03 0.2B0.25A0.15AB0.25A 1.616Φ 0.0.4研磨IΦ71377845°4071R5 設計內容 1 產(chǎn)品零件圖 1 張（3 或 4 號） 2 產(chǎn)品毛坯圖 1 張（3 或 4 號） 3 機械加工工藝過程卡片 1 份 4 機械加工工序卡片 1 套 5 課程設計說明書 1 份 成績評定 - 2 - 得 分 指導教師 簽名 日期 年 月 日 系主任 審核 日期 年 月 日 序 言 機械制造技術是我們機電學學生的一門重要的專業(yè)課程，機械制造是 我們機電專業(yè)大部分學生的就業(yè)方向。這次課程設計是我們在畢業(yè)前對機 械制造技術的一次系統(tǒng)復習，理論聯(lián)系實際的一次實訓，是我們四年的大 學中一個不可缺少的部分。 這次課程設計對我們以后的工作也是一次很好的練習，讓我們?yōu)橐院?的工作留下了寶貴經(jīng)驗。 由于初學能力有限，很多地反做的有誤的地方，懇請老師給與指導。 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是填料箱蓋（附圖 1） ，其主要作用是保證對箱體起密封 作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。 1.2 零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求： （查表 1.4-28《機械制造 工藝設計簡明手冊》 ） 1.以 ф65H5（ ）軸為中心的加工表面。013.? 包括：尺寸為 ф65H5（ 013.?）的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 ф80 的與 ф65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為 ф100f8( 036.9?)與 ф65H5（ ）同軸度013.? 013.? 為 0.025 的面. 尺寸為 ф60h5( 046.?)與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的孔.1. 2.以 ф60h5( )孔為中心的加工表面.046.? 尺寸為 78 與 ф60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須研 磨. - 3 - 3. 以 ф60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-6H 深 20046.? 孔深 24 及 4-M10-6H. 4.其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求 . 2 工藝規(guī)程設計 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保 證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平， 而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。 2.2 基準面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關鍵。 2.2.1 粗基準的選擇 對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗 基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工 件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最 小的表面為粗基準。 ） 2.2.2 精基準的選擇 按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原 則） ，對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的 加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方 法： 當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替 中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精 度。 采用錐堵或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找 正。 - 4 - 2.3 制訂工藝路線 2.3.1 工藝線路方案一 工序Ⅰ 銑削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф100，ф75，ф155 外圓及倒角。車 7.5 槽 工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。 工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046? 工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 終檢。 2.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 車削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф155 外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。 工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅴ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046? 工序Ⅵ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅶ 孔底面 工序Ⅷ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅸ 研磨 ф60 孔底面。 工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序Ⅺ 終檢。 2.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圓面和 ф60H8（ 孔。 ；方案二是使用車削方式加工兩端面，)046.? 12 孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應 - 5 - 車削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，選擇工藝路線二。 但是仔細考慮，在線路二中，工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端 面. 然后工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會引起已 加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下： 工序Ⅰ 車削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф85，ф75，ф155 外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。 工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序Ⅴ 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046.? 工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 終檢。 以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為 HT200 鋼，硬度為 HBS190~241，毛坯質量約為 5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺 寸及毛坯尺寸如下： （1）外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相 差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結構取為 ф84、ф104、ф160 的階梯軸式結構，除 ф65 以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為 R 6.3 um,只a 要粗車就可滿足加工要求。 （2）外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查《機械制造工藝設計 簡明手冊》 （以下簡稱〈〈工藝手冊〉 〉表 2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向> - 6 - 100~160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表 2.2-4,其余量值規(guī)5.2? 定為 3.0~3.5 mm.現(xiàn)取 3.0 mm。 （3） 內孔。毛坯為實心。兩內孔精度要求自由尺寸精度要求，R2,47? 為 6.3,鉆——擴即可滿足要求。a （4）內孔 ф60H8( )。要求以外圓面 ф65H5（ ）定位，鑄出毛坯046.? 013.? 孔 ф30。 查表 2.3-9, 粗鏜 ф59.5 2Z=4.5 精鏜 ф59.9 2Z=0.4 細鏜 ф60H8( ) 2Z=0.1046.? (5) ф60H8( )孔底面加工.. 按照<>表 2.3-21 及 2.3-23 1.研磨余量 Z=0.010~0.014 取 Z=0.010 2.磨削余量 Z=0.2~0.3 取 Z=0.3 3.銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69 (6)底面溝槽. 采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5 (7) 6— 5.13?孔及 2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深 20 孔。均為自由尺寸 精度要求。 1．6— .孔可一次性直接鉆出。 2．查〈〈工藝手冊〉 〉表 2.3—20 得攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф8.5 的孔。 鉆孔 ф8.5 攻螺紋 M10 2.5 確定切削用量 2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓 本工序采用計算法確定切削用量 加工條件 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車 ф65、ф155 端面及 ф65、ф80、ф75、ф100，ф155 外 圓，表面粗糙度值 R 為 6.3。a 機床：C620 —1 臥式車床。 刀具：刀片材料為 YG6，刀桿尺寸為 16mmX25mm,k =90°,r =15°r0 - 7 - =12 r =0.5mm。?0·R 計算切削用量 （1）粗車 ф65、ф155 兩端面 確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為 3 mm，則毛坯25.1? 長度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a =2mm 計。長度加工方向取p IT12 級，取 mm。確定進給量 f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第三版）表04.? 1.4,當?shù)稐U 16mmX25mm, a <=2mm 時,以及工件直徑為 ф160 時。p f=0.5～0.7mm/r 按 C620—1 車床說明書（見《切削手冊》表 1.30）取 f=0.5 mm/r 計算切 削速度: 按《切削手冊》表 1.27,切削速度的 計算公式為 V = (m/min)cvyxpmvkfaT =1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系數(shù) 見 《切削手冊》表 1.28,即vvvkv k =1.44, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97ms rvBV 所以 V =c 97.0814.0.15.026814..0 ??? =66.7(m/min) 確定機床主軸轉速 n = = 841.37.60?=253(r/min)s??dVC 按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2—8）與 253r/min 相近的機床轉速 選取 305r/min。實際切削速度 V=80m/min （2） 粗車 ф155 端面 確定機床主軸轉速: n = = =133(r/min)s??dVC101604.37.? 按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2—8）與 133r/min 相近的機床 轉速選取 150r/min。實際切削速度 V=75.4m/min - 8 - 2.5.2 工序Ⅱ：粗車 65, 80, 75, 100 外圓以及槽和倒角?? 切削深度:先 84 車至 80 以及 104 車至 100。 進給量: 見《切削手冊》表 1.4 V = (m/min)cvyxpmvkfaT = 97.0814.0.15.026814..0 ??? =66.7(m/min) 確定機床主軸轉速: n = = =204(r/min)s??dVC10104.37.6? 按機床選取 n =230 r/min。所以實際切削速度 V= = =75.1 m/min10023. 檢驗機床功率: 主切削力 F =CF a f v kcpCFxycFCn CF =900, x =1.0 , y =0.75 , n =-0.15CCCCF k =(MF02.1)9()104.?FnHB k =0.73r 所以 F =900C )(59873.0217.65.0150N???? 切削時消耗功率 P =c )(65.0175980644KWVc?? 由《切削手冊》表 1.30 中 C630-1 機床說明書可知, C630-1 主電動機功率 為 7.8KW,當主軸轉速為 230r/min 時,主軸傳遞的最大功率為 2.4KW,所以機床功 率足夠,可以正常加工。 - 9 - （2） 粗車 65 外圓? 實際切削速度 V= =10wnd?min/3.620534.?? （3) 車 75 外圓 ? 取 n =305r/minw 實際切削速度 V= =10wd?min/9.710534.?? （4） 粗車 100 外圓? 取 n =305r/minw 實際切削速度 V= = min/78.951034.??10wd? （5）車槽 7.5 采用切槽刀，r =0.2mm R 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 27-8 取 f=0.25mm/r n =305r/minw 2.5.3 工序Ⅲ 鉆擴 mm、及 孔。Z3025 搖臂鉆床32?m43 （1）鉆孔 5 選擇進給量 f=0.41mm/r 選擇切削速度（見《切削手冊》表 2.7） V=12.25m/min （見《切削手冊》表 2.13 及表 2.14，按 5 類加工性考慮） min)/(1302.10rdvnws ???? 按機床選?。?=136r/min（按《工藝手冊》表 4.2-2）wn 則實際切削速度 - 10 - min/68.1032510ndv???? （2） 鉆孔 mm32? 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為 f=（1.2~1.3） 鉆f v=（ ）31~2鉆v 公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，查《切削手冊》鉆f鉆v 得 =0.56mm/r（表 2.7）鉆f =19.25m/min（表 2.13）鉆v 并令： f=1.35 =0.76mm/r鉆f 按機床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.732.10rdns ???? 按照機床選取 i/9rw 所以實際切削速度： min/84.71032ndv???? (3)鉆孔 m47? 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為 f=（1.2~1.3） 鉆f v=（ ）31~2鉆v 公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，查《切削手冊》鉆f鉆v 得 =0.56mm/r（表 2.7）鉆f =19.25m/min（表 2.13）鉆v 并令： f=1.35 - 11 - =0.76mm/r鉆f 按機床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.5247.10rdns ???? 按照機床選取 i/9rw 所以實際切削速度： min/13.4107ndvw???? 2.5.4 工序Ⅳ 鉆 6— 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24? （1） 鉆 6- 13.5 f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 n= =401(r/min)5.130??V 按機床選?。? min/4rnw? 所以實際切削速度為： in/95.1605.31dv??? （2） 鉆 2 底孔 Φ8.5HM60? f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n= =487r/min5.810??v 按機床選取 min/rnw? 實際切削速度 in/35.105.81dv??? （3） 4 深 20，孔深 24，底孔 Φ8.5HM60? f=0.35mm/r v=13m/min - 12 - 所以 n= =487r/min5.810??v 按機床選取 min/rnw? 實際切削速度 in/35.105.81dv?? (4)攻螺紋孔 2 HM60? r=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns? 按機床選取 則i/15w 實際切削速度 in/9.103mndv???? （5）攻螺紋 4-M10 r=0.2m/s=12m/min 所以 in/382rns? 按機床選取 則mi/15w 實際切削速度 in/9.103ndv???? 2.5.5 工序Ⅴ：精車 Φ65mm 的外圓及與 Φ80mm 相接的端面 車床：C620-1 （1）精車端面 Z=0.4mmmap2.0?rf/1 計算切削速度：按《切削手冊》表 1.27，切削速度的計算公式為（壽命選 T=90min） in)/(mkfyxaTcvvpmvc? - 13 - 式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊》158?vc,15.0vx4.?vy15.0mvk 表 1.28 所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc ?????? min/23857rdvnwcs ?? 按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2-8）選擇 1200r/min 所以實際切削速度 in/3011820mv???? （1）精車 Φ65 外圓 2Z=0.3 f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc? 式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊》158?vc,15.0vx4.v15.0?vk 表 1.28 所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc ?????? min/rnw? 所以實際切削速度 i/2451062v?? （3） 精車外圓 Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r min/257vc? 取 10rw - 14 - 實際切削速度 min/8.376102v???? 2.5.6 工序Ⅵ：精、粗、細鏜 mm 孔)(6 46.0??H （1）粗鏜孔至 Φ59.5mm 2Z=4.5mm 則 Z=2.25mm min/18560310rdvnw???? 查有關資料，確定金剛鏜床的切削速度為 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于 T740 金剛鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。 （2）精鏜孔至 Φ59.9mm 2Z=0.4mm， Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min min/425601.380rdvnw???? （3）細鏜孔至 mm)(86046.??H 由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔， 故切削用量及工時均與精樘相同。 map05.? f=0.1mm/r =425r/minwn V=80m/min 2.5.7 工序Ⅶ：銑 Φ60 孔底面 銑床：X63 系列 銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù) Z=4 切削速度：參照有關手冊，確定 v=15m/minmaw7? - 15 - =477.7r/min10510???wsdvn 采用 X63 臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《工藝手冊》表 4.2-39） 取 =475r/minn 故實際切削速度為： min/9.140751dvw???? 當 時，工作臺的每分鐘進給量 應為min/475rnw?fi/578.zfw 查機床說明書，剛好有 故直接選用該值。in/150m? 倒角 1x45°采用 90°锪鉆 2.5.8 工序Ⅷ：磨 Φ60 孔底面 ①．選擇磨床： 選用 MD1158（內圓磨床） ②．選擇砂輪： 見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結果為 A36KV6P 20 x6x8mm ③．切削用量的選擇： 砂輪轉速 ， m/smin/150rn?砂 5.27?砂v 軸向進給量 fa3 徑向進給量 r. 2.5.9 工序Ⅸ： 鏜 Φ60mm 孔底溝槽 內孔車刀 保證 t=0.5mm，d=2mm 2.5.10 工序Ⅹ： 研磨 Φ60mm 孔底面 采用手工研具進行手工研磨：Z=0.01mm - 16 - 課程設計心得體會 - 17 - 參考文獻 （1） 吳拓，方瓊珊.機械制造工藝于機床夾具課程設計指導.大連：機械工 業(yè)出版社，2005 （2） 魯國強，黃宏偉.機械制造技術.（第二版）.大連：大連理工出版社， 2005 （3） 羅玉福.機械設計基礎.（第二版）.大連：大連工業(yè)出版社.2008 （4） 劉少年.程婷，機械制圖.北京：機械工業(yè)出版社，2008 （5） 宮成立.金屬工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，2007 （6） 鄒吉權.公差配合與技術測量.重慶：重慶大學出版社，2007 - 18 -