方刀架的課程設(shè)計(jì)

1、 緒論機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)綜合了機(jī)械制造工藝學(xué)和其它專業(yè)課知識(shí)，充分展現(xiàn)了學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的實(shí)踐能力。本說明書是關(guān)于方刀架的一個(gè)簡單工藝設(shè)計(jì)過程，在這次為期兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)，不僅讓我們對所學(xué)課程進(jìn)行了一次全面深入的總復(fù)習(xí)，而且為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了一次熱身的機(jī)會(huì)，真正實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際。就我個(gè)人而言，在這次設(shè)計(jì)中，我最大的收獲是我懂得了要當(dāng)一名合格的設(shè)計(jì)師是多么的不容易，在此謝謝老師和同學(xué)們在設(shè)計(jì)過程中給我的幫助。本課程設(shè)計(jì)通過方刀架零件圖的分析，確定了該零件的毛坯材料及尺寸規(guī)格。通過對零件的加工工藝分析，確定了該零件的加工工藝路線，確定了該零件的加工工具，編寫了詳細(xì)的機(jī)械加工工藝文件：工藝過程卡片

2、和工序卡片。由于本人能力和經(jīng)驗(yàn)有限，難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤和不足。望各位讀者和老師指正批評！第一章 零件的分析第一節(jié) 零件的作用方刀架是作用是通過用螺釘?shù)木o固作用在機(jī)床上快速的實(shí)現(xiàn)車刀固定，夾緊、轉(zhuǎn)換，為車工提供方便，同時(shí)也節(jié)省了大量的輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率. 方刀架的主要功用就是通過裝在刀架上的其它零件夾緊刀具，換刀時(shí)，在手柄轉(zhuǎn)動(dòng)下，帶動(dòng)方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。零件的25端面用于準(zhǔn)確定位, 25孔與軸配合,用于夾緊.第二節(jié)零件圖的分析1.2.1零件圖分析方刀架是作用是通過用螺釘?shù)木o固作用在機(jī)床上快速的實(shí)現(xiàn)車刀固定，夾緊、轉(zhuǎn)換，為車工提供方便，同時(shí)也節(jié)省了大量的輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效

3、率. 方刀架的主要功用就是通過裝在刀架上的其它零件夾緊刀具，換刀時(shí)，在手柄轉(zhuǎn)動(dòng)下，帶動(dòng)方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。 零件圖中a-a剖面圖左端一面要求精度很高,平面度公差為0.008.零件圖中以 孔的軸線為基準(zhǔn), 兩大面與其有垂直公差.公差值為 0.04.圖中4 和 孔的軸線有位置度公差,公差值為 .零件圖中 與 孔的公差較小,兩孔應(yīng)同軸.所以加工時(shí)應(yīng)注意保證同軸度.零件圖技術(shù)要求對c面淬火4045hrc.零件圖中 孔偏離基準(zhǔn)孔 軸線4,外端有8m15-6h深18的螺紋孔.零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,單件小批量生產(chǎn)應(yīng)用自由獲得毛坯.立體圖技術(shù)要求 1、c面淬火硬度4045hrc。2、未注倒角145。 3、

4、材料45 1）15mm孔對基準(zhǔn)b的位置度公差為0.05mm。 2）圖中左端面 (方刀架底面)平面度公差為0.008mm。 3）圖中左端面對基準(zhǔn)b的垂直度公差為0.05mm。 4）c表面熱處理4045hrc。 5）材料45#1.2.2、方刀架機(jī)械加工工藝過程卡 (表2-49)表2-49 方刀架機(jī)械加工工藝過程卡工序號工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備1下料棒料120mm135mm鋸床2鍛造自由鍛，鍛件尺寸135mm135mm82mm3熱處理正火4粗車用四爪單動(dòng)卡盤裝夾工作，粗車右端面，見平即可。鉆22mm通孔，擴(kuò)孔至33mm，深35mm，車孔至36mm，深39.5mm，切槽37mm3mm，倒角1.545c

5、6205粗車倒頭，用已加工平面定位，四爪單動(dòng)卡盤裝夾工件，車左端面，保證厚度尺寸73mm（留1mm余量）c6206銑以36mm孔及右端面定位，裝夾工件，銑125mm125mm至尺寸126mm126mm（留加工余量1mm）x62w組合夾具7銑以36mm孔及右端面定位，裝夾工件，銑四側(cè)面槽，保證距右端面24.5mm，距左端面19mm（留加工余量大平面0.5mm，槽面0.5mm），保證75mm75mm及r3mmx62w組合夾具8銑以36mm孔及右端面定位重新裝夾工件，精銑c面，保證尺寸距左端面18.5mmx62w組合夾具9銑以36mm孔及右端面定位，裝夾工件，倒八邊角145x62w組合夾具10熱處理

6、c表面淬火4045hrc11車以36mm孔及右端面定位，裝夾工件，車25mm至圖樣尺寸，車環(huán)槽尺寸至103mm67mm2.5mm（因端面有0.5mm余量），倒角145x62w組合夾具12磨以25mm孔及左端面定位，裝夾工件，磨右端面保證尺寸39mmm7120組合夾具13磨以右端面定位，裝夾工作，磨左端面，保證尺寸72mm和尺寸18mmm712014磨以25mm孔及左端面定位，裝夾工件，粗、精磨四側(cè)面，保證125mm125mm，并要對b基準(zhǔn)對稱，四面要相互垂直m7120組合夾具15鉆以36mm孔及右端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆8m12-6h螺紋底孔10.2mm，攻螺紋m12za5025組合

7、夾具或?qū)Ｓ勉@模16鉆以25mm孔及左端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆、擴(kuò)、鉸415mm孔za5025組合夾具或?qū)Ｓ勉@模17鉆36mm孔及右端面定位，一側(cè)面定向，裝夾工件，鉆10mm底孔9mm，擴(kuò)、鉸至10mm，其入口深18mm處，擴(kuò)至10.2mm，攻螺紋m12-6hza5025組合夾具或?qū)Ｓ勉@模18檢驗(yàn)按圖樣檢查各部尺寸及精度19入庫涂油入庫1.2.3、零件分析 1）該零件為車床用方刀架，中間周圈槽用于裝夾車刀，其c面直接與車刀接觸，所以要求有一定的硬度，因此表面淬火4045hrc2）該零件左端面與車床拖板面結(jié)合，并可以轉(zhuǎn)動(dòng)，15mm孔用于刀架定位時(shí)使用，以保證刀架與主軸的位置，其精度直接影

8、響機(jī)床的精度。3）該零件在加工中，多次裝夾，均以36mm孔及右端面定位，保證了加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一，從而保證了工件的加工精度。 415mm，可采用銑床加工，其精度可以得到更好的保證。4）工序中安排了，四個(gè)側(cè)面和左、右兩端面均進(jìn)行磨削，其目的是保證定位時(shí)的精度。第三節(jié) 工藝分析 25+0.023 0端面與25+0.023 0孔、36+0.03 0孔有一定的位置要求。 1）.以36+0.03 0孔為中心加工的表面 這一組加工表面包括: 25+0.023 0孔的端面，8條邊的倒角,四方,四側(cè)壓刀槽,環(huán)型槽,25+0.023 0孔及其倒角。 2）.以25+0.023 0孔為中心加工的表面 這一組加工表面包括

9、: 4-15+0.010 0 孔與9-m12-6h螺紋孔及其倒角。 3）.以兩個(gè)端面為基準(zhǔn)加工的表面 這一組加工表面包括: 36+0.03 0端面, 25+0.023 0孔端面(互為基準(zhǔn)),零件的四個(gè)側(cè)面。 這三組表面之間有著一定的位置要求,主要是: (1) 25+0.023 0孔端面與25+0.023 0孔的垂直度公差為0.05。 (2) 4-15+0.010 0 孔與25+0.023 0孔的位置度公差為0.05。 由以上分析可知,先精確加工出36孔，再以其為基準(zhǔn)加工其它表面，可保證精度要求。 第二章 毛坯的確定該零件時(shí)屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂

10、直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高，鑄件適用于制造復(fù)雜形狀的毛坯，鍛件適用于形狀簡單，強(qiáng)度要求高的毛坯。但因此零件并不是很復(fù)，因此該零件選擇毛坯為鍛件，鍛件制造的方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小，生產(chǎn)率高、適用于中批以上生產(chǎn)的中小型零件毛坯。常用的鍛造材料為中、低碳鋼及低合金鋼。綜上所訴；該零件應(yīng)選擇自由鍛的方法制造毛坯。第一節(jié) 毛坯尺寸的確定2.1.1確定毛坯余量公差鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按jb3834-85和jb3835-85確定。確定時(shí)，根據(jù)零件重量來初步估算零件毛坯鍛件的重量，加工表面的

11、加工精度，形狀復(fù)雜系數(shù),由工藝手冊中的表2.2-25查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余量(毛坯余量)。孔的加工余量由表2.2-24查得。注意表2.2-24、表2.2-25中的余量值為單邊余量值。本零件“方刀架”材料為45鋼,硬度為207241hbs,毛坯重量估算約為7kg,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),采用在鍛錘上合模模鍛毛坯,鍛件材質(zhì)系數(shù)為m 1(表2.2-11)。1) 25端面、36端面毛坯余量：加工表面形狀比較簡單，由工藝設(shè)計(jì)中表2.2-10得鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為s 1；由鍛件重量為7、加工精度為f 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為s 1、由材質(zhì)系數(shù)為m 1、長度方向尺寸72,查工藝手冊表2.2-25得單邊余量為

12、z=22.5,取z=2.5即可。另查表2.2-13得長度方向公差為+1.5 -0.7,則長度方向毛坯尺寸為77+1.5 -0.7。2)四個(gè)側(cè)面(125125)毛坯余量由毛坯重為7、加工精度為f 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為s 1 、材質(zhì)系數(shù)為m 1、長度方向尺寸125,查工藝手冊表2.2-25得單邊余量為z=22.5,取z=2.5即可。另查表2.2-13得長度方向公差 +1.9 -0.9,則長度方向毛坯尺寸為130 +1.9 -0.9。 3）四側(cè)壓刀槽毛坯余量:36孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?由毛坯重為7、加工精度為f 1、形狀復(fù)雜系數(shù)為s 1 、材質(zhì)系數(shù)為m 1、長度方向尺寸24,查工藝手冊表2.2-25

13、得單邊余量為z=22.5,取z=2.2即可。另查表2.2-13得長度方向公差+1.4 -0.6,則長度方向毛坯尺寸為26.2+1.4 -0.6。 25孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?同理：由f 1、s 1 、m 1、長度方向尺寸18,查工藝手冊表2.2-25得單邊余量為z=22.5,取z=2.5即可。另查表2.2-13得長度方向公差+1.4 -0.6,則長度方向毛坯尺寸為20.5+1.4 -0.6。4). 25孔、25孔、9-m12-6h螺紋孔、4x15孔、85環(huán)型槽均為實(shí)心,未沖出孔第三章 工藝規(guī)程的擬定第一節(jié) 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼，方刀架用于夾持刀具,工作時(shí)受到的力與振動(dòng)較大,因此應(yīng)

14、該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,提高零件力學(xué)性能和強(qiáng)度,保證零件工作安全可靠。由于零件年產(chǎn)量為2500件（中批生產(chǎn)）,而且零件屬于輕型機(jī)械,故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近，各孔不鍛出。第二節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工工藝過程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對于本零件而言,每個(gè)表面都要加工, 故無法選取不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于工藝上的需要,

15、粗加工階段就要將36+0.03 0孔加工得很精確,故以毛坯四個(gè)側(cè)面為粗基準(zhǔn),利用四爪卡盤夾緊定位,以消除x, x,y,y,z五個(gè)自由度(建立的空間坐標(biāo)系為:以36+0.03 0內(nèi)孔軸線和25+0.023 0內(nèi)孔軸線方向?yàn)閤軸,兩個(gè)125邊分別為y軸、z軸,坐標(biāo)原點(diǎn)為25+0.023 0孔與25+0.023 0孔端面的交點(diǎn)，x、y為該零件時(shí)屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度，垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高。因此方刀架的加工工藝為鍛造-粗銑-熱處理-精銑-磨削-刮研-車-鉗-熱處理-檢驗(yàn)-入庫。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇m孔及左端面（25孔面）獲得基準(zhǔn)，然后經(jīng)

16、磨床磨削來達(dá)到所要求的尺寸精度。此零件的精基準(zhǔn)是建立在粗基準(zhǔn)之上的，主要以36mm孔及右端面（36孔面）和25m第四章切削用量的選擇在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下：粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先盡可能大的選取背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。精加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。第一節(jié)

17、確定切削用量1）背吃刀量a sp的確定：已知端面單邊余量為2.1，一次走刀走完，a sp=2.1。2）f的確定由切削手冊表1.4，加工材料為45鋼，車刀bh=1625，a sp3，工件尺寸為125時(shí)：f=0.60.9/r，修正系數(shù)k=0.8（有沖擊加工），f=0.50.72/r，參看切削手冊表1.30，橫向進(jìn)給量取f=0.52mm/r。3）確定切削速度v c由切削手冊表1.10，當(dāng)用yt5硬質(zhì)合金端面刀橫車加工 b =560620mpa鋼料，a sp3，f0.54/r時(shí)，v c=138m/min。由切削手冊表1.28，v c的修正系數(shù)為：ktv=1.15，kmv=1.0，ksv=0.8，ktv

18、=0.65，kkv=1.24，kkrv=0.81，故vc查=1381.1510.80.651.240.81=82.9m/minn查=1000vc查/d=100082.9/（72）=336.498r/min按c620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇與337r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為：n機(jī)=305r/min。實(shí)際的切削速度為：vc機(jī)= m/min第二節(jié)加工余量與公差 零件 的公差為it7，毛坯尺寸為13313380，粗銑余量為2，半精銑為1。2，精銑為0。8。粗銑尺寸為12912979。半精銑為126。6126。673。6。鉆 ，擴(kuò) ，鏜到圖紙要求。第五章機(jī)械加工過程1、自由鍛制造出零件毛坯。2、熱處理去應(yīng)力3

19、、粗、精銑上蓋接合面，以平口定心卡盤夾一端，大頭頂尖頂另一端定位，同時(shí)按用平口鉗裝夾工件毛坯粗銑六個(gè)平面，保證足夠的加工余量，而且要保證相鄰面一定的相互垂直。4、鉆 內(nèi)孔至 mm；調(diào)頭以平口定心卡盤夾一端，大頭頂尖頂另一端定位，同時(shí)按 內(nèi)孔作為基準(zhǔn)加工 ，取總長 （留加工余量1mm）。5、把工件固定在夾具中，半精鏜孔 至 ；精鏜 孔圖紙要求；表面粗糙度ra值為2.5m。6、在夾具中，以 內(nèi)孔為基準(zhǔn)攻8個(gè)m1218 mm螺紋，車倒角145，。 7、熱處理；8、檢驗(yàn)。9、入庫。結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是圍繞著ca6140機(jī)床方刀架的工藝工裝來展開的。內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：設(shè)計(jì)零件的加工工藝（包括切削用量工時(shí)等計(jì)算）。方刀架的主要功用就是通過裝在刀架上的其它零