1、 机械制造技术基础 课程设计全套图纸，加 153893706题 目：手柄机械加工工艺规程设计院 别： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 王华 学 号： 0401080228 同组人员： 指导教师： 日 期： 2011.7.7 C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计I目录一、零件的主要技术条件分析1二、选择毛坯、确定毛坯尺寸22.1 零件的生产类型 22.2 选择毛坯 22.3 确定机械加工余量 22.4 确定毛坯尺寸 22.5 确定毛坯尺寸公差 .2三、选择加工方法、制定工艺路线33.1 定位基准的选择 33.2 零件表面加工方法的选择 33.3 制定工艺路线 3四、工
2、序设计44.1 选择加工设备与工艺装备 44.2 确定工序尺寸 5五、确定切削用量55.1 工序切削用量的确定 .65.2 工序切削用量的确定 .65.3 工序切削用量的确定 .65.4 工序切削用量的确定 .65.5 工序切削用量的确定 .65.6 工序切削用量的确定 .75.7 工序切削用量的确定 .75.8 工序切削用量的确定 .75.9 工序切削用量的确定 .7参考文献8C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 1 页 共 8 页 1题目：手柄机械加工工艺规程设计一、 零件的主要技术条件分析经分析，原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不
3、难获得。16 的孔精度要求较高，公差等级为 IT7， 并且和总长和中间手柄都有位置要求，其轴向设计基准是 16 孔的下表面。M16 螺纹孔要求和中间手柄在同轴上，所以加工时应利用 16 孔制作专用夹具，保证其加工面在同轴向上。其余小孔尺寸容易保证，加工方便。总体来看，这个零件的工艺性良好。C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 2 页 共 8 页二、 选择毛坯、确定毛坯尺寸。2.1 零件的生产类型：成批生产2.2 选择毛坯毛坯类型：铸件，由于零件生产类型为成批生产，零件较为复杂，而铸造生产成本低，设备简单，故选择毛坯类型为铸件。铸造类型：砂型手工造型2.3 确定机械加工余量（公差等级
4、1214 级）机械加工实用手册P242，表 5.2.2，砂型手工造型加工余量等级：IT11-IT13，选择加工余量等级 IT12；加工余量等级：H ；表 5.2.1，孔和端面尺寸均小于 100mm，加工余量数值为：3.0-4.0mm；长度为 167mm 的加工余量为 3.5-4.5mm；2.4 确定毛坯尺寸 M16 螺孔取螺距 P 为 2 则大径为 16mm，小径为 14mm。表 2-1 /mm2.5 确定毛坯尺寸公差 表 2-2 /mm毛坯尺寸 公差 偏差10 4.4 2.28 4.4 2.230 5.0 2.5170 8 431 5.0 2.5零件尺寸 单面加工余量 毛坯尺寸 根据16H7
5、 3 及 3 10M16（14mm） 3 及 3 824 3 及 3 30167 3 17025 3 及 3 31参考文献 1 ：表 5.2.1C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 3 页 共 8 页 3三、 选择加工方法、制定工艺路线定位基准选择得合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。3.1 定位基准的选择a.粗基准：以 32 外圆作为粗基准，加工 16H7 孔，可保证壁厚均匀，减小偏心。同时铣 16H7 的两端面，保证端面对 16H7 孔中心线的垂直度
6、。b.精基准：主要考虑基准重合问题。选择 16H7 孔的轴心线作为精基准，加工右端面(M16 端面)。3.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有内孔，端面，小孔，螺纹孔等，材料为 HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。a. 16H7 孔 公差为 IT7，表面粗糙度为 Ra 3.2m，需进行钻、半精镗、精镗。b. 尺寸 24mm 的两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为 Ra 3.2m，根据GB1800-79 规定其公差等级选 IT7，需进行粗铣、半粗铣、精铣。c. 螺纹孔 M16 的端面，为未注公差尺寸，根据 GB1800-79 规定其公差等级选IT7，表
7、面粗糙度为 Ra 3.2m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。d. M16 螺纹孔，为未注公差尺寸，根据 GB197-1981 规定其顶径公差等级选IT7，基本偏差为 G(+0.038、0)，底孔需进行钻、半精镗、精镗，最后在螺孔加工机床加工螺纹。e. 工艺螺孔 5，在螺孔加工机床上完成f. 锥销孔 4 配作，先钻底孔，然后用锥铰刀铰成与锥销尺寸相同的锥孔。g. 中间手柄的加工表面，上下端面和侧表面，粗糙度为 Ra 3.2m，需进行粗车和半精车。h. 半径为 R20 的面，表面粗糙度 Ra6.3m 用锉刀挫光。3.3 制定工艺路线工序：以 32 孔外圆和下端面定位，在镗床粗镗 16H7 孔；工序：以
8、32 孔外圆和下端面定位，在铣床粗铣 24mm 上端面；粗铣 167 的右端面；粗铣 25mm 上端面、侧面；工序：以 32 孔外圆和下端面定位，在镗床半精镗 16H7 孔；工序：以 16H7 孔和上端面定位，在铣床粗铣、半精铣 25mm 下端面；半精铣 167 的右端面；粗铣、半精铣 24mm 下端面；C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 4 页 共 8 页工序：以中间手柄和 167 的右端面定位，在镗床精镗 16H7 孔；工序：以 32 孔外圆和下端面定位，在铣床半精铣、精铣 24mm 上端面；半精铣 25mm 上端面、侧面；工序：以 32 孔外圆和上端面定位，在铣床半精铣、精铣
9、 24mm 下端面；精铣 M16 处的端面；倒圆角 R2；工序：以 32 孔外圆和下端面定位，在卧式钻床钻 M16 底孔；钻 M5 底孔工序：以 32 孔外圆和下端面定位，在卧式镗床粗镗、半精镗、精镗 M16 孔工序：丝锥加工 M16 螺纹，丝锥加工 M5 螺纹工序：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30角度的锥销孔 4；工序：R20 圆弧用锉刀锉光，表面粗糙度 Ra6.3m工序：终检四、 工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备（1） 选择机床工序：镗床 T5120工序：铣床 X5020工序：镗床 T5120工序：铣床 X5020工序：镗床 T5120工序：铣床 X5020工序：铣床 X502
10、0工序：卧式钻床 Z6220工序：卧式镗铣床 T6120工序：铣床 X5020工序：采用专用的分度夹具在立式钻床加工 30Z5150。（2） 选择夹具由于该零件加工表面不在同一平面，所以须设计专用夹具配合通用夹具加工，工序、使用通用夹具即可，钻 4 孔时选用分度夹具。（3） 选择刀具a. 加工 16 孔选用硬质合金镗刀，粗加工用 YG8，半精加工和精加工用YG6；b. 零件的加工表面大多为平面，且精度要求不高，所以铣刀选用高速钢的圆柱形铣刀，铣削宽度 ae60,深度 ap4,齿数 z=10,根据机械加工实用C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 5 页 共 8 页 5手册 ，取铣刀直径
11、 D=75mm。选择刀具前角 o10后角周齿 o12，端齿 o8；c. 钻 4mm 小孔，直接用 4mm 的钻头钻出来；d. 加工 M16 螺孔的底孔，选用硬质合金镗刀，粗加工用 YG8，半精加工和精加工用 YG6。加工螺纹，根据 GB/T3464.3-94，采用螺距 p 为2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm 的丝锥，加工 M5 螺纹孔，根据GB/T3464.3-94，用采用螺距 p 为 0.8mm，d 1=4mm，l=16mm，L=50mm 的丝锥。（4） 选择量具选择量具有：读值为 0.02、量程为 0200mm 游标卡尺。4.2 确定工序尺寸零件表面多次加工的工序尺寸
12、只和加工余量有关，前面已确定的零件表面的毛坯余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。根据各加工方法能达到的公差等级，选定未注公差尺寸公差等级：24（IT8）mm，167（IT8）mm，25（IT9）mm，M16(IT7)mm。表 4-1 零件表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 /mm工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/m加工表面 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精16H7 4.6 1 0.4 14.6 15.6 16H7 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2M16 4.6 1 0.4 12.6 13.6 M16 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.
13、224 3 2 1 28 25 24 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2167 3 2 1 171 168 167 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.225 3 2 1 29 26 25 Ra12.5 Ra6.3 五、 确定切削用量切削用量包括背吃刀量 ap、进给量 f 和切削速度 c。切削用量的选择原则：在保证加工质量，降低成本和提高生产效率的前提下，使 ap、f、 c 的乘积最C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 6 页 共 8 页大。当 ap、f、 c 的乘积最大时，工序的切削时间最短。选择切削用量时先选择背吃刀量，进给量，再确定切削速度。5.1 工序切削用量的确定本工序为粗
14、镗（16H7 孔） 。已知加工材料为 HT200，铸件；机床为 T5120 型立式镗床。确定粗镗 16mm 孔的切削用量。所选刀具硬质合金镗刀，YG8 材质。确定背吃刀量 ap： 粗镗双边余量为 4.6mm，则 ap 为单边余量，a p=2.3mm。确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度 c ： c=60m/min；5.2 工序切削用量的确定本工序为粗铣端面。已知加工材料为 HT200，铸件；机床为 X5020 型铣床。所选刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量 ap： 粗铣 24mm 上端面双边余量为 3mm，则 ap 为单边余量，
15、ap1=1.5mm。粗铣 167 的右端面双边余量为 2 mm，a p2=1mm。粗铣 25mm 上端面、侧面双边余量 3mm，a p3=1.5mm；确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每齿进给量为 0.15mm/z，铣刀有 10 齿，即 1.5mm/r。确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/min；5.3 工序切削用量的确定本工序为半精镗（16H7 孔） 。机床为 T5120 型立式镗床。刀具硬质合金镗刀，YG6 材质；确定背吃刀量 ap： 粗镗双边余量为 1mm，则 ap 为单边余量，a p=1/2=0.5mm。确定进给量 f：查机械加工实用手册
16、，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.5mm/r。确定切削速度 c： c=80m/min；5.4 工序切削用量的确定本工序为粗铣、半精铣端面。机床为 X5020 铣床。刀具为高速钢圆柱形铣刀。确定背吃刀量 ap： 粗铣、半精铣 24mm 下端面双边余量为 3mm、2mm，则 ap 为单边余量，a p1=1.5mm，a p2 =1mm；粗铣、半精铣 25mm 下端面双边余量3mm、2mm，a p3=1.5mm，a p4=1mm；半精铣 167 的右端面单边余量为 2mm，a p5=1mm。确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为 1.5mm/r。C1318
17、自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 7 页 共 8 页 7确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/min；5.5 工序切削用量的确定本工序为精镗（16H7 孔） 。机床为 T5120 立式镗床。所选刀具硬质合金镗刀，YG6 材质。确定背吃刀量 ap： 精镗双边余量为 0.4mm，则 ap 为单边余量，a p=0.2mm。确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用硬质合金镗刀，镗刀每转进给量为0.3mm/r。确定切削速度 c： c=60m/min；5.6 工序切削用量的确定本工序为半精铣、精铣 24mm 上端面；半精铣 25mm 上端面、侧面；机床为铣床X5020，刀具为高速钢圆柱形
18、铣刀；确定背吃刀量 ap： 半精铣、精铣 24mm 上端面双边余量为 2mm、1mm，则 ap 为单边余量，a p1=1mm，a p2 =0.5mm；半精铣 25mm 下端面双边余量 2mm，a p3=1mm；确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为 1.0mm/r。确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/min；5.7 工序切削用量的确定本工序为半精铣、精铣 24mm 下端面；精铣 167 的右端面；机床为铣床 X5020，刀具为高速钢圆柱形铣刀；确定背吃刀量 ap： 半精铣、精铣 24mm 下端面双边余量为 2mm、1mm，则 ap 为单边余
19、量，a p1=1mm，a p2 =0.5mm；精铣 167 的右端面双边余量为 1mm， ap3 =0.5mm；确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用高速钢圆柱形铣刀，铣刀每转进给量为 1.0mm/r。确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 c=42m/min；5.8 工序切削用量的确定本工序为钻孔，机床为卧式钻床 Z6220，直接用直径为 12 钻头钻底孔，深度约为32mm，单边余量为 ap =6mm。用直径为 4 钻 M5 底孔，通孔，单边余量为 ap =2mm。5.9 工序切削用量的确定本工序为粗镗、半精镗、精镗 M16 孔，刀具为硬质合金镗刀，粗加工用 YG8，半精加工和精加工用
20、YG6；机床为卧式镗铣床 T6120C1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 8 页 共 8 页确定背吃刀量 ap： 粗镗、半精镗、精镗 M16 孔双边余量为 4.6mm、1mm、0.4mm， ap1=2.3mm，a p2 =0.5mm ，a p3 =0.2mm；确定进给量 f：查机械加工实用手册 ，选用硬质合金镗刀，粗镗、半精镗、精镗镗刀每转进给量分别为 0.8mm/r、0.4mm/r、0.2mm/r。确定切削速度 c：查 机械加工实用手册 ，粗镗、半精镗、精镗镗刀切削速度分别为 c1=60m/min， c2=80m/min， c3=60m/min；5.10 工序、切削用量的确定这三道工序，工序用丝锥攻螺纹，M16 用螺距 p 为2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm 的丝锥；M5 用螺距 p 为0.8mm，d1=4mm，l=16mm，L=50mm 的丝锥。工序在立式钻床 Z5150 加工，采用专用的分度夹具加工角度 30的锥销孔通孔。工序钳工在钳工台将 R20 的圆弧锉光到粗糙度为 Ra6.3mC1318 自动车床手柄机械加工工艺规程设计第 9 页 共 8 页 9参考文献1 夏祖印，张能武.机械加工实用手册.合肥：安徽科学技术出版社，2008.9.2 张世昌，李旦，高航.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2007.5.
