拨动顶尖座是用于装夹多工位的钻削工具.doc

1、序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学习了大学的技术基础课和大专部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的学习生活中占有十分重要的地位。我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次 适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问的能力，为今后参加祖国的现代化建设做出一些贡献。由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。第一章 零件的分析（一） 零件的作用拨动顶尖座是用于装夹多工位的钻削工具（二） 零件的工艺分析从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、退刀槽、内孔等，其中表面粗糙度

2、要求最高的是18H7对62h6同轴度公差0.005，表面粗糙度为0.81、18mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：孔18H7及其倒角，外圆62h671外圆及其倒角，槽6052、25mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：外圆25h85, 6h8及其倒角，632的槽3、71mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：孔612H7，螺纹6M54、62mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：键槽205H9第二章 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为碳素工具钢。选用锻件 零件为小批量生产，零件的轮廓尺寸不大，故可采用自由锻造成型，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。（二）

3、基面选择定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位元件相接触的点线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确，合理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进行。1粗基准的选择对轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理。2精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。（三） 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，使工序集中来提高生产效率。除此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案工序1：光

4、端面工序2：车外圆62mm，71mm。工序3：切槽605工序4：倒角C1工序5:控制总长50mm工序6:车外圆25mm65mm工序7:切槽65mmX2工序:8钻孔18mm(不到尺寸)工序9粗铰孔18mm工序10: 铰孔18mm工序11:钻孔12mm(不到尺寸)工序12:粗铰孔12mm工序13:铰孔12mm工序14：钻4.2 mm (不到尺寸)工序15：攻螺纹M5工序16：粗铣键槽工序17：精铣键槽工序18:终检（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨动顶尖座”零件材料为碳素工具钢毛坯重量为7kg，生产类型为小批量生产，可采用锻造中的自由锻造。1外圆表面（65，71，62，25）毛坯加

5、工表面长度为50mm，直接取其毛坯外圆表面直径为75mm，71,25表面粗糙度值为3.2。65, 62表面粗糙度值为0.8，粗车余量为1.6mm，差工艺手册表2.3-2，精车余量为0.2mm，差工艺手册表2.3-3.2.内孔18和12的表面粗糙都值为0.8um，查工艺手册表2.3-8表2.3-12钻孔：11mm 扩孔：11.9mm 2z=0.75 mm 铰孔：12mm 2z=0.1mm钻孔：17mm扩孔：17.75mm 2z=0.75mm铰孔：18 2z=0.1mm3.螺纹M5工艺手册表2.320钻孔：4.2mm攻丝M5 P=0.84.键槽工艺手册表2.322长为20：粗铣后半精铣余量为1.5

6、mm宽为5：粗铣偏差为0.2mm0.18mm深为3.2：半精铣偏差为0.075mm拨动顶尖座毛坯图(五)确定切削用量及基本工时工序1：车削端面，外圆1. 加工条件加工材料：碳素工具钢，=736MPa加工要求：粗精车62mm端面及62mm、71mm外圆，表面粗糙度值为3.2。粗精车25mm端面及25mm。65mm外圆，表面粗糙度值为3.2机床：CA6140卧式车床刀具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mm25mm，=90、。=15、。=8、=0.5mm。2、计算切削用量粗车62mm端面（1）确定端面最大加工余量：余量为2mm。（2）进给量f：根据切削手册表1.4，当刀杆长度为1625，以及工件

7、直径为75时。按CA6140机床说明书取（3）计算切削速度：按切削手册表1.27切削速度的计算公式为V =所以：V = 0.870.81.180.890.97=47.4 m/min（4）确定机床主轴转速按机床说明书与201相近的机床转速为200及250，现取250，实际切削速度为=60.45 m/min（5）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1取L=+=+2+3+5=47.5=0.38min半精车62端面（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.5（2） 进给量：根据切削手册表1.6选用f=0.75（3） 计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.81.180.890.97=113.94

8、m/min4）确定主轴转速：=584.03按机床选取n=710，所以实际切削速度为=167.29 m/min（5）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1取L=+=+2+3+5=44.5=0.25min粗车25端面（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.95（2） 进给量：根据切削手册表1.6选用f=0.5（3） 计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.81.180.890.97=82.93m/min4）确定主轴转速：=351.995按机床选取n=400，所以实际切削速度为=94.2m/min（5）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1取L=+=+2+0+5=44.5=0.22min半精车

9、25端面（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.05（2） 进给量：根据切削手册表1.6选用f=0.25（3） 计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.81.180.890.97=163.4m/min4）确定主轴转速：=693.5按机床选取n=710，所以实际切削速度为=167.2m/min（5）计算切削工时：按工艺手册表6.2-1取L=+=+2+0+5=44.5=0.25min2、粗车外圆62（1）背吃刀量：单边余量z=2.04（2）进给量：根据切削手册表1.4，选用f=0.4.（3）计算切削速度：根据切削手册表1.27VC =V = 0.870.80.890.97=79.46 m

10、/min（4）确定主轴转速：=600按机床选取n=710，所以实际切削速度为=167.29 m/min（5）检验机床功率：主切削力按切削手册表1.29所示式中，=2795、=1.0、=0.75、=0.15=1.01，=0.89所以=27952.041.010.89=1414.6N切削消耗功率为=kW=3.94kW由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8kW，当主轴转速为710时，主轴传递的最大功率为3.94kW，所以机床功率足够，可以加工。（6）校验进给系统强度：已知主切削率=1414.6N，径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算：式中=940 、=0.9、=0.6、

11、=0.3=1.8, =0.5所以=9401.80.5N=220.88N而轴向切式中=2880 、=1.0、=0.5、=0.4=1.132, =1.17所以=28802.041.1321.17N=1106N取机床导轨与床之间的摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=1106N+0.1(1414.6+220.88)=1269.488N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N,(表切削手册1.30)故机床进给系统可正常工作切削工时式中l=30、=2、=0所以=0.246min半精车外圆62（4） 背吃刀量：单边余量Z=0.55（5） 进给量：根据切削手册表1.6选用

12、f=0.25（6） 计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=117.48 m/min（4）确定主轴转速：=592.9按机床选取n=710，所以实际切削速度为=140.675m/min（5）切削工时式中l=30、=2、=0所以=0.18min精车外圆62（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.05（2） 进给量：根据切削手册表1.6选用f=0.18（3） 计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=188.8 m/min（4）确定主轴转速：=968.2按机床选取n=1120，所以实际切削速度为=218.39m/min（5）切削工时式中

13、l=30、=2、=0所以=0.15min粗车外圆71（1）背吃刀量：单边余量Z=1.45（2）进给量：根据切削手册表1.4.选用f=0.5.(3)计算切削速度：见切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=66.1 m/min（4）确定主轴转速：=280.6按机床选取n=320，所以实际切削速度为=75.3m/min（5）切削工时式中l=7、=2、=0所以=0.06min半精车外圆71(1)背吃刀量：单边余量Z=0.05(2)进给量：见切削手册表1.6，选用f=0.15(3)计算切削速度：根据切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=165.2 m/min（4）

14、确定主轴转速：=739.5按机床选取n=900，所以实际切削速度为;=212.1m/min(5)切削工时：式中l=7、=2、=0所以=0.02min粗车外圆25（1） 背吃刀量：单边余量Z=24.45，可11次切除（2） 进给量：根据切削手册表1.4选用f=0.5（3） 计算切削速度：切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=50.54 m/min（4） 确定主轴转速=214.5按机床选取n=250所以实际切削速度为=58.9m/min（5） 切削工时式中l=8、=2、=0所以=0.08min半精车外圆25（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.55（2） 进给量：根据切削手册表1.

15、6，选用f=0.25（3） 计算切削速度：切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=113.9 m/min（4） 确定主轴转速=1389按机床选取n=1400,所以实际切削速度为=114.8m/min（5） 切削工时：式中l=8、=2、=0所以=0.028min粗车外圆65(1)背吃刀量：单边余量Z=1.9，(2)进给量：根据切削手册表1.4选用f=0.5 (3)计算切削速度：切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=74.6 m/min (4)确定主轴转速=299.6 按机床选取n=320所以实际切削速度为=75.4m/min(5)切削工时式中l=8、=2、=

16、0所以=0.0625min半精车外圆65（1） 背吃刀量：单边余量Z=0.55（2） 进给量：根据切削手册表1.6，选用f=0.15（3） 计算切削速度：切削手册表1.27V = 0.870.80.890.97=136.4 m/min（4） 确定主轴转速=656.72按机床选取n=710,所以实际切削速度为=147.4m/min（5） 切削工时：式中l=30、=2、=0所以=0.3min钻孔18莫氏圆锥2号，d=17,L=223，根据工艺手册表3.1-6=30，2=118，=40，=12，当20，钻头后刀面磨损极限值为0.8，耐用度T=60min查切削手册。表2.12（1） 背吃刀量：钻孔时=

17、8.5（2） 进给量： f=（0.350.43）0.75=（0.260.32），f=0.3查切削手册表2.7（3） 计算切削速度：V =式中=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手册表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72V = 0.72=10.15 m/min=190根据z3025机床标准主轴转速，n=200，实际转速为=10.68m/min（4） 校验机床，查工艺手册转距T和切削功率，计算公式如下：=（kW）式中=0.117,=2.2,=0.8,= ,=1.11, =1.0, =0.87因

18、此，总修正系数为=1.110.871.0=0.97所以钻孔时转矩为T=0.1170.97Nm=22 Nm切削功率为=0.46kwZ3025机床主轴的最大转矩=196.2 Nm,主电动机率=2.2kw由于T,故选择的切削刀量可用。最后所确定的切削量为=8，f=0.3，VC=10.68 m/min（n=200）基本时间=式中已知=50，=17.45，=3，f=0.3，n=200，所以孔的基本时间：=1.17min扩18孔锥柄扩孔钻，莫氏锥度2号d=17.75，L=228查工艺手册表3.1-8，T=30min查切削手册。表2.12（1） 背吃刀量=0.375（2） 进给量：f=0.60.7，按机床选

19、取f=0.63（3） 计算切削速度V =式中=11.1,=0.4,=0.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0所以=0.88V = 0.88=24.2 m/min=434根据z3025机床标准主轴转速，n=500，实际转速为 =27.88m/min基本时间=式中已知=50，=2.6，=4，f=0.63，n=200，所以孔的基本时间：=0.18min铰孔18直柄机用铰刀，L=182mm，d=18mm，查工艺手册表3.1-16，T=40min查切削手册。表2.12（1）背吃刀量=0.125（2）进给量：f=0.651.4，按机床选取f=1.0（3）计算切削速度V

20、=式中=12.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手册表2.31所以=0.66V = 0.88=6.4m/min=113.3根据z3025机床标准主轴转速，n=500，实际转速为=11.3m/min基本时间=式中已知=50，=2.2，=18，f=0.63，n=200，所以孔的基本时间：=0.35min钻12孔莫式圆锥2号,d=11,L=175，根据工艺手册表3.1-10=30,2=118，=40，当20，钻头后刀面磨损极限值为0.8，耐用度T=60min。查切削手册。表2.12（1）背吃刀量：钻孔时=5.5（2）进给量： f=（0.250.3

21、1）0.75=0.180.23，f=0.2查切削手册表2.7（3）计算切削速度：V =式中=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手册表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72V = 0.72=11.24 m/min=325根据z3025机床标准主轴转速，n=315，实际转速为=10.89m/min基本时间=式中已知=42，=12.13，=3，f=0.2，n=315，所以孔的基本时间：=0.9min扩孔12锥柄扩孔钻，莫氏锥度2号，d=11.75，L=228查工艺手册表3.1-8，T=30min查

22、切削手册。表2.12（1）背吃刀量=0.375（2）进给量：f=0.50.6，按机床选取f=0.5（3）计算切削速度V =式中=11.1,=0.4,=0.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0，=1.0查切削手册表2.31所以=0.88V = 0.88=17.01 m/min=460.98根据z3025机床标准主轴转速，n=500，实际转速为=18.46m/min基本时间=式中已知=42，=2.6，=4，f=0。5，n=200，所以孔的基本时间：=0.193min铰孔12直柄机用铰刀，L=151mm，d=12mm，查工艺手册表3.1-16，T=40min查切削

23、手册。表2.12（1）背吃刀量=0.125（2）进给量：f=0.651.4，按机床选取f=1.0（3）计算切削速度V =式中=12.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手册表2.31 所以=0.66V = 0.66=5.78m/min=153.3根据z3025机床标准主轴转速，n=200，实际转速为=7.54m/min基本时间 =式中已知=42，=2.6，=18，f=0.63，n=200，所以孔的基本时间：=0.313min钻孔4.8M5螺纹莫氏圆锥2号, d=4.8,L=133，根据工艺手册表3.1-10=28，2=118，=40，当20，

24、钻头后刀面磨损极限值为0.8，耐用度T=20min。查切削手册。表2.12（1）背吃刀量：钻孔时=2.25（2）进给量： f=（0.140.18）0.50=0.070.09，f=0.08查切削手册表2.7（3）计算切削速度：V =式中=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手册表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72V = 0.72=3.78m/min=250.8根据z3025机床标准主轴转速，n=250，实际转速为=3.77m/min基本时间=式中已知=12，=7，=0，f=0.2，n=315

25、，所以孔的基本时间：=0.95min攻M螺纹5丝锥d=5，螺距p=0.8，刀头长L=16，刀具长L=58，a=3.15查工艺手册3.1-48，表刀具耐用度T=90min（1）背吃刀量：钻孔时=0.5（2）进给量： f等于工件螺纹的螺距，即f=0.8（3）计算切削速度：V =式中=64.8,=1.2,=0.5, m=0.9，=1.0， =1.0，=1.0，丝锥芯部直径=（0.40.5）d，其d为丝锥大径，取=0.5d=0.55=2.所以=1V = 1.0=3.76m/min=239.4根据z3025机床标准主轴转速，n=315，实际转速为=4.9m/min基本时间=0.112min 课程设计心得

26、体会紧张而又辛苦的三个月的课程设计结束了。当我快要完成老师下达给我的任务的时候,我仿佛经过了一次翻山越岭,登上了高山之颠,顿感心旷神怡,眼前豁然开朗. 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不可少的过程.“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,学会脚踏实地地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 说实话,课程设计真实有点累。然而,当我一着手清理自己的设计成果,仔细回味这三个月的心路历程,一种少有的成功喜悦即刻是我倦意全消。虽然这是我刚学会走完的第一步,使我人生中的一点小小的胜利,然而它令我感到自己成熟许多,令我有了一种“春眠

27、方知晓”的感悟。 通过课程设计,使我深深体会到,做任何事都必须耐心、细致。课程设计过程中,许多计算有时不免令我感觉心烦意乱,有几次因为不小心我算计出错,只能毫不情愿地重来。但一想起老师平时对我们耐心的教导,想到今后自己应当承担的社会责任,想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故,我不禁时刻提醒自己,一定要养成一种高度责任、一丝不苟的良好的习惯。 这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。最后，我要衷心的感谢老师,是您的严厉批评唤醒了我,是您的敬业精神感动了我,是您的教诲启发了我,是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀.参 考 文 献(1)艾兴,肖诗纲,切削用量简明手册M.北京:机械工业出版社.(2)李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京:机械工业出版社.(3)吴拓,机械制造工艺与机床夹具课程设计指导M.北京:机械工业出版社.(4)王栋,机械制造工艺课程设计指导书M.北京:机械工业出版社 25