机械制造基础课程设计-尾座体
1) 尾座体基准面A。据《金属机械加工工艺人员手册》(以下简称《人员手册》)表5-6,铸件偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。参照《实用金属切削加工工艺手册》(以下简称《切削手册》)第414页可知,加工余量为:粗铣:Z=2mm,精铣:Z=0.85mm。粗铣削的加工精度IT11级,因此偏差±0.11。精铣削偏差即为零件偏差: 。
(2)Ra=12.5μm的底面。只要求粗加工。参照《切削手册》第414页可知,加工余量:Z= 4mm。
(3)基准面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。参照《人员手册》表5-72,粗刨Z=2mm,精铣Z=0.85mm。刨削公差即为零件公差: 0.3mm。
(4)右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。参照《切削手册》第414页可知,粗铣Z=1.3mm,半精铣Z=0.7mm。
(5)凸台面。Ra=12.5μm。只要求粗加工。参照《切削手册》第414页可知,加工余量Z=2mm。
(6)圆柱体形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。参照《切削手册》第414页可知,粗铣Z=1.3mm,半精铣Z=0.7mm。
(7) Φ17H6孔。精铰和研配。精铰2Z=0.15mm,研配2Z=0.05mm。公差+0.011mm(见《互换性与测量技术》表1-8)。
由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上,加工余量有最大和最小之分。本设计规定的零件为大批大量生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定。
基准面A与Φ17H6孔的中心线之间的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图如下:
基准面A与Φ17H6孔的中心线之间的尺寸公差分布图(调整法)
毛坯名义尺寸:105+3=108(mm)
毛坯最大尺寸:108+1.8=109.8(mm)
毛坯最小尺寸:108-1.8=106.2(mm)
粗铣后最大尺寸:105+0.61=105.61(mm)
粗铣后最小尺寸:105.61-0.22=105.39(mm)
精铣后尺寸即达到105 (mm)。
整理成下表。“尾座体”的毛坯图见附图2。
5 确定切削用量及基本工时(关键工序)
(一)圆柱体左右端面加工
加工要求:粗糙度Ra=6.3
刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—83)
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:1.3mm; 表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12;
公差:0.25mm;
加工长度L=35mm 吃刀深度 进给量f=2.8mm/r 主轴转速n=600r/min计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》得耐用度
半精铣
加工余量:0.7mm; 表面粗糙度:Ra=2.5~10 ; 经济精度:IT10; 公差:0.1mm
加工长度L=35mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=9
56r/min 切削速度v=500m/min
二)Φ17H6孔
加工要求:直径17mm基孔制;六级精度;孔轴与A、B面分别由5 的平行度要求;孔有3 的圆度和4 圆柱度的形状精度;孔壁粗糙度为0.4 。
加工工步的具体参数:
钻孔至Φ15
表面粗糙度:Ra=20~80 经济精度:IT12 公差:0.11mm
刀具选择:直径为15mm的通用麻花钻; 材料:高速钢; 基本参数:d=15mm,k=2.30mm,q=13.95mm,b=8.85mm,f=1.00mm, (见《机械加工工艺设计实用手册》表12—26)
吃刀深度 f=0.35mm/r v=0.35m/s
按机床选取:
考虑其加工长度为
切削工时:
,
扩孔至Φ16.5
加工余量:1.5mm 表面粗糙度:Ra=10~40 经济精度:IT12 公差:0.18mm
刀具选择:直径为 16.5mm的标准扩孔钻;材料:YG8;基本参数:d=16.5mm,L=223mm,l=125mm, ≈11mm(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—41)
吃刀深度 进给量f=0.55mm/r 主轴转速n=280r/min
切削速度v=15m/min
按机床选取:
粗铰Φ16.8孔
加工余量:0.3mm 表面粗糙度:Ra=1.25~10 经济精度:IT9 公差:0.043mm
刀具选择:直径为 16.8mm的直柄机用铰刀;材料:YG8;基本参数:d=16.8mm,L=175mm,l=54mm, =14mm(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—52)
吃刀深度 进给量f=1.1mm/r 主轴转速n=250r/min
切削速度v=14m/min
精铰孔至Φ16.95
加工余量:0.15mm; 表面粗糙度:Ra=0.32~5 ; 经济精度:IT7; 公差:0.011mm
刀具选择:直径为 16.95mm的直柄机用铰刀;材料:YG8;基本参数:d=16.8mm,L=175mm,l=54mm, =14mm(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—52)
吃刀深度 进给量f=0.5mm/r 主轴转速n=300r/min
切削速度v=18m/min
配研
加工余量:0.05mm; 表面粗糙度:Ra=0.32~0.65 ; 经济精度:IT6;公差:0.008mm
刀具选择:研棒
锪Φ17H6孔1×45°倒角
表面粗糙度: Ra=5~80 ;(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—46)
经济精度:IT11;(见《机械制造工艺学》表1—15 )
公差:0.11mm; (见《互换性与测量技术基础》表3—2)
刀具选择:带可换导柱椎柄 锥面锪钻;基本参数: L=180mm l=35mm
(三)A 面
加工要求:粗糙度1.6 ;配刮10~13/ 25*25。
刀具选择:套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm,L=45mm,z=8
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:2mm ;表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.4mm
加工长度L=152mm 吃刀深度 进给量f=2.7mm/r 主轴转速n=600r/min 切削速度v=420m/min
精铣
加工余量:0.85mm ;表面粗糙度:Ra=0.63~5 ; 经济精度:IT7; 公差:0.04mm加工长度L=152mm 吃刀深度
进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=280m/min
配刮
加工余量:0.15mm ;表面粗糙度:Ra=0.32~0.65
(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—82)
(四)槽
加工要求:粗糙度Ra=12.5 。
刀具选择:粗齿锯片铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=2.0mm,d=13mm,z=20
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:2mm; 表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12 ; 公差:0.25mm
(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—90)
(五)B面
加工要求:粗糙度1.6 ,与A面有 夹角。
加工工步的具体参数:
粗刨
加工余量:2mm ;表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.4mm加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=0.15mm/r 主轴转速n=550r/min 切削速度v=145m/min
精铣
加工余量:0.85mm ;表面粗糙度:Ra=0.63~5 ; 经济精度:IT7; 公差:0.04mm加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=0.4mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=180m/min
配刮
加工余量:0.15mm ;表面粗糙度:Ra=0.32~0.65
刀具选择: 单角铣刀 材料:YG8; 齿数:10;D=40mm;L=10mm; (见《机械加工工艺手册设计实用手册》表12—96)
(六)右端面
加工要求:粗糙度Ra=6.3
刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:1.3mm; 表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm 加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=2.8mm/r
主轴转速n=600r/min 切削速度v=380m/min
半精铣
加工余量:0.7mm; 表面粗糙度:Ra=2.5~10 ; 经济精度:IT10; 公差:0.1mm
加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r
主轴转速n=1183r/min 切削速度v=380m/min
(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—83)
(七)凸台面
加工要求:粗糙度Ra=12.5
刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:2mm 表面粗糙度:Ra=5~20 经济精度:IT12 公差:0.25mm
加工长度L=40mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r
主轴转速n=600r/min 切削速度v=373m/min
(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—83)
(八)Φ14孔
加工要求:直径14mm;粗糙度Ra=12.5 ;沉头孔粗糙度为12.5
刀具选择:直径为14mm的通用麻花钻;材料:高速钢钻头; 基本参数:d =14mm,k=2.20mm,q=13.00mm,B=8.25mm,f=1.00mm,加工工步的具体参数:
钻孔
表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.18mm
吃刀深度 进给量f=0.42mm/r 主轴转速n=210r/min
切削速度v=13m/min
(见《机械加
工工艺设计实用手册》表12—26)
锪Φ26×1的沉头孔
刀具选择:带可换导柱椎柄平底锪钻;基本参数: L=180mm l=35mm
表面粗糙度: Ra=5~80 ;(见《机械加工工艺设计实用手册》表12—46)
经济精度:IT11;(见《机械制造工艺学》表1—15 )
公差:0.11mm;(见《互换性与测量技术基础》表3—2)
(九)M6螺纹
加工要求:螺纹直径为6mm
加工工步的具体参数:
钻孔
表面粗糙度:Ra=5~80 ; 经济精度:IT12; 公差:0.12mm
刀具选择:直径为 5.80mm的通用麻花钻;材料:高速钢钻头;基本参数:d =5.80mm,k=1.00mm,q=5.40mm,B=3.50mm,f=0.55mm, (见《机械加工工艺设计实用手册》表12—26)
攻丝(M6丝锥)
(十)底面
加工要求:粗糙度Ra=12.5 。
刀具选择:套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm,L=32mm,d=16mm,z=8
加工工步的具体参数:
粗铣
加工余量:1.2mm 表面粗糙度:Ra=5~20 经济精度:IT12 公差:0.25mm
加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=1.0mm/r
主轴转速n=600r/min 切削速度v=420m/min
设计人员都是以一个个简单基本的设计开始成长的,每次能力的提升,都离不开自身的努力与每次的设计任务。我作为一个学机械设计制造及其自动化的,就要在设计中获取技能。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,这句名言告诉我们要身体力行。在这次设计中,我汲取了很多养料。从事设计的原则就是要设计简单,易用,成本低和效率高的机器或者是零件。
总的来说,设计算是成功的,不仅要有宽广的知识,还要有富于创新意识,当然要基于原有的知识。这次任务关键是学会了填写工序卡和工艺过程卡。设计过程是挺辛苦的,不仅查阅了好多手册,而且重新翻阅了以前的教材。当这些知识一下子汇集在一起的时候,好象知识变成了一个大的体系,在脑海中巩固了。
这个设计对将来的工作有很大的帮助,相信我们会很好的胜任这项工作,不仅是为了我们自己,而且为了中国经济的更好的发展贡献自己的才能,为了中国实现富强而奋斗。当然,现在只要好好学习,做好手头的工作就行了。做完之后,觉得很有成就感