方刀架的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　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，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，真正實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際。</p><p>　　就我個(gè)人

2、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：工藝過程卡片和工序卡片。</p><p>　　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

3、！</p><p><b>　　第一章 零件的分析</b></p><p><b>　　第一節(jié) 零件的作用</b></p><p>　　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

4、刀具，換刀時(shí)，在手柄轉(zhuǎn)動下，帶動方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。零件的Φ25㎜端面用于準(zhǔn)確定位, Φ25㎜孔與軸配合,用于夾緊.</p><p><b>　　第二節(jié)零件圖的分析</b></p><p>　　1.2.1零件圖分析</p><p>　　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

5、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)動下，帶動方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。 </p><p>　　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,

6、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40～45HRC.零件圖中 ㎜孔偏離基準(zhǔn)孔 ㎜軸線4㎜,外端有8×M15-6H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.</p><p><b>　　立體圖</b></p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>

7、;　　1、C面淬火硬度40~45HRC。</p><p>　　2、未注倒角1×45°。 </p><p><b>　　3、材料45</b></p><p>　　1）φ15mm孔對基準(zhǔn)B的位置度公差為φ0.05mm。</p><p>　　2）圖中左端面 (方刀架底面)平面度公差為0.008mm。<

8、;/p><p>　　3）圖中左端面對基準(zhǔn)B的垂直度公差為0.05mm。</p><p>　　4）C表面熱處理40~45HRC。</p><p><b>　　5）材料45#</b></p><p>　　1.2.2、方刀架機(jī)械加工工藝過程卡 (表2-49)</p><p>　　表2-49 方刀架機(jī)械加工

9、工藝過程卡</p><p>　　1.2.3、零件分析</p><p>　　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40~45HRC</p><p>　　2）該零件左端面與車床拖板面結(jié)合，并可以轉(zhuǎn)動，φ15mm孔用于刀架定位時(shí)使用，以保證刀架與主軸的位置，其精度直接影響機(jī)床的精度。</p>

10、<p>　　3）該零件在加工中，多次裝夾，均以φ36mm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。</p><p>　　4×φ15mm，可采用銑床加工，其精度可以得到更好的保證。</p><p>　　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。</p><p><b>　　第三節(jié)

11、 工藝分析</b></p><p>　　Φ25+0.023 0㎜端面與Φ25+0.023 0㎜孔、Φ36+0.03 0㎜孔有一定的位置要求。</p><p>　　1）.以Φ36+0.03 0㎜孔為中心加工的表面</p><p>　　這一組加工表面包括: Φ25+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,Φ25+0.023 0㎜孔及

12、其倒角。</p><p>　　2）.以Φ25+0.023 0㎜孔為中心加工的表面</p><p>　　這一組加工表面包括: 4-Φ15+0.010 0 ㎜孔與9-M12-6H螺紋孔及其倒角。</p><p>　　3）.以兩個(gè)端面為基準(zhǔn)加工的表面</p><p>　　這一組加工表面包括: Φ36+0.03 0㎜端面, Φ25+0.023 0㎜孔

13、端面(互為基準(zhǔn)),零件的四個(gè)側(cè)面。</p><p>　　這三組表面之間有著一定的位置要求,主要是:</p><p>　　(1) Φ25+0.023 0㎜孔端面與Φ25+0.023 0㎜孔的垂直度公差為0.05㎜。</p><p>　　(2) 4-Φ15+0.010 0 ㎜孔與Φ25+0.023 0㎜孔的位置度公差為0.05㎜。</p><p>

14、;　　由以上分析可知,先精確加工出Φ36孔㎜，再以其為基準(zhǔn)加工其它表面，可保證精度要求。 </p><p><b>　　第二章 毛坯的確定</b></p><p>　　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，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

15、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。</p><p>　　第一節(jié) 毛坯尺寸的確定</p><p>　　2.1.1確定毛坯余量公差

16、</p><p>　　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。</p><p>　　本零件“方刀架”材料為

17、45鋼,硬度為207∽241HBS,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)。</p><p>　　1) Φ25㎜端面、Φ36㎜端面毛坯余量：</p><p>　　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、

18、長度方向尺寸>72㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,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㎜。</p><p>　　2)四個(gè)側(cè)面(125㎜×125㎜)毛坯余量</p><p>　　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

19、寸>125㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,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㎜。</p><p>　　3）四側(cè)壓刀槽毛坯余量:</p><p>　?、佴?6㎜孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?</p><p>　　由毛坯重為7㎏、加工精度為F 1、形

20、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得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,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㎜。</p><p>　?、?Φ25㎜孔端面?zhèn)葔旱恫勖饔嗔?</p><p>　　同理：由F 1、S 1 、M 1、長度方向尺寸>18

21、㎜,查《工藝手冊》表2.2-25得單邊余量為Z=2∽2.5㎜,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㎜。</p><p>　　4). Φ25㎜孔、Φ25㎜孔、9-M12-6H螺紋孔、4XΦ15㎜孔、Φ85㎜環(huán)型槽均為實(shí)心,未沖出孔</p><p>　　第三章 工藝規(guī)程的擬定</p><p&

22、gt;　　第一節(jié) 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為45鋼，方刀架用于夾持刀具,工作時(shí)受到的力與振動較大,因此應(yīng)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。</p><p>　　零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀

23、可與零件形狀盡量接近，各孔不鍛出。</p><p>　　第二節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　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,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　　3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇</p>&l

24、t;p>　　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,粗加工階段就要將Φ36+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Φ36+0.03 0㎜內(nèi)孔軸線和Φ25+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Φ25+0.023 0㎜孔與Φ25+0.023 0㎜孔端面

25、的交點(diǎn)，X、Y為</p><p>　　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。</p><p>　　3.2.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　m孔及左端面（φ25孔面）獲得基準(zhǔn)，然后經(jīng)磨床磨削來達(dá)到所

26、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φ36mm孔及右端面（φ36孔面）和φ25m</p><p>　　第四章切削用量的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下：</p><p>　　

27、①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。</p><p>　?、诰庸r(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。</p><p>　　第一節(jié) 確定切

28、削用量</p><p>　　1）背吃刀量a sp的確定：</p><p>　　已知端面單邊余量為2.1，一次走刀走完，a sp=2.1㎜。</p><p><b>　　2）f的確定</b></p><p>　　由《切削手冊》表1.4，加工材料為45鋼，車刀B×H=16㎜×25㎜，a sp≤3㎜，工件尺

29、寸為125㎜時(shí)：f=0.6∽0.9㎜/r，修正系數(shù)k=0.8（有沖擊加工），f=0.5∽0.72㎜/r，參看《切削手冊》表1.30，橫向進(jìn)給量取f=0.52mm/r。</p><p>　　3）確定切削速度V c</p><p>　　由《切削手冊》表1.10，當(dāng)用YT5硬質(zhì)合金端面刀橫車加工σ b =560∽620MPa鋼料，a sp≤3㎜，f≤0.54㎜/r時(shí)，V c=138m/min。&

30、lt;/p><p>　　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=0.65，Kkv=1.24，Kkrv=0.81，故</p><p>　　VC查=138×1.15×1×0.8×0.65×1.24×0.81=82.9m/min</p><p>　　N查

31、=1000VC查/λd=1000×82.9/（λ×72）=336.498r/min</p><p>　　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。</p><p>　　實(shí)際的切削速度為：VC機(jī)= m/min</p><p>　　第二節(jié)加工余量與公差</p><p>　　零件 ㎜

32、的公差為IT7，毛坯尺寸為133×133×80，粗銑余量為2㎜，半精銑為1。2㎜，精銑為0。8㎜。粗銑尺寸為129㎜×129㎜×79㎜。半精銑為126。6㎜×126。6㎜×73。6㎜。鉆 ㎜，擴(kuò) ㎜，鏜到圖紙要求。</p><p><b>　　第五章機(jī)械加工過程</b></p><p>　　1、自由鍛制造出零

33、件毛坯。</p><p><b>　　2、熱處理去應(yīng)力</b></p><p>　　3、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。</p><p>　　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

34、㎜內(nèi)孔作為基準(zhǔn)加工 ㎜，取總長 ㎜（留加工余量1mm）。</p><p>　　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2.5μm。</p><p>　　6、在夾具中，以 ㎜內(nèi)孔為基準(zhǔn)攻8個(gè)M12×18 mm螺紋，車倒角1×45°，。 </p><p><b>　　7、

35、熱處理；</b></p><p><b>　　8、檢驗(yàn)。</b></p><p><b>　　9、入庫。</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　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)

36、計(jì)零件的加工工藝（包括切削用量工時(shí)等計(jì)算）。</p><p>　　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)動下，帶動方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。因?yàn)楣ぜ儆谛∨可a(chǎn)，宜采用一般夾緊裝置。所以為了適應(yīng)生產(chǎn)需要，采用Z3040×16型搖臂鉆床，，在工作臺上進(jìn)行多工位加工。</p><p>　　機(jī)床夾具的確定是一次十分重要的設(shè)計(jì)程序，方案的設(shè)計(jì)優(yōu)劣往往

37、直接決定夾具設(shè)計(jì)的可行性。所以，方案的確定需經(jīng)充分的研究和討論來確定最佳方案。</p><p>　　機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)小批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計(jì)中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。</p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)

38、課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

39、/b></p><p>　　1. 《最新實(shí)用機(jī)械加手冊》 彭激流主編，廣東科技出版社，1995年</p><p>　　2. 《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》 張耀宸主編，航空工業(yè)出版社，1993年</p><p>　　3. 《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 華僑大學(xué)機(jī)電學(xué)院，2004年</p><p>　　4. 《公差與配合手冊》 任嘉卉主編，機(jī)