#推动架课程设计_大批量课程设计说明书

目 录
序言
一．零件分析
二 .工艺规程的设计
（1）. 确定零件的生产类型
（2）. 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 （3）.选择加工方法，确定工艺路线 （4）.工序设计
（5）. 确定切削用量及基本工时 三．心得和小结 四．参考文献
一、零件的分析
（一）、零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

（零件图见附图1）
由零件图可知，φ320.027
0+mm 、φ160.033
+mm 的中心线是主要的设计基准和加
工基准。

该零件的主要加工面可分为两组：
1、φ320.027
+mm 孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ320.027
+mm 的两个端面及孔和倒角，φ160.019
+mm 的
两个端面及孔和倒角。

2、以φ160.033
+mm 孔为加工表面
这一组加工表面包括，φ160.033
0+mm 的端面和倒角及内孔φ100.1
0+mm 、M8-6H
的内螺纹，φ6mm 的孔及120°倒角2mm 的沟槽。

二、零件工艺规程设计
（一）、确定零件生产类型
零件的生产纲领 N=Qn （1+a+b ）
其中，产品的年产量Q=28000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台，零件备品率a=4%，零件的废品率b=1%。

Q=28000×1×（1+4%+1%）=28140件/ 年 从此结果可知，该零件为成批成产。

（二）选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
1、 选择毛坯
根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg 。

生产类型为大批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。

由于φ32mm
的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排
人工时效进行处理。

2、确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸
由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-1可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～12级，取CT=10级。

查表1-9确定各加工表面的总余量
加工表面基本
尺寸加工余
量等级
加工余量
数值
说明
φ27的端面92 H 4.0 单侧加工
φ50的外圆端面45 G 2.5 双侧加工
φ32的孔φ32H 3.0 双侧加工
φ35的两端面20 G 2.5 双侧加工
由表1-11可知，铸件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差φ27的端面92 4.0 96 3.2
φ50的外圆端面45 5 50 2.8
φ32的孔φ32单侧3.0 φ26 2.6
φ35的两端面20 5 25 2.4 3,，毛坯图
（三）选择加工方法，制定工艺路线
1、粗基准的选择
对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择和加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，推动架以外圆φ50mm 作为粗基准。

2、精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准和设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

为使基准统一，先选择φ32mm 的孔和φ16的孔作为精基准。

3、零件表面加工方法的选择
零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。

（1） φ50mm 的外圆两端面保证尺寸450.08
0.25--mm ，表面粗糙度6.3 粗铣 （2） φ35mm 的外圆两端面保证尺寸20mm ，表面粗糙度2.5 粗铣——半
精铣
（3） 粗铣深9.5mm 宽6mm 的槽。

（4） 粗铣φ27mm 的端面。

（5） 钻、扩、粗、精铰φ32mm 的孔，倒角45°。

（6） 钻φ10mm 的孔。

（7） 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019
+mm 孔，倒角45°。

（8） 钻、精铰螺纹孔φ6mm 的孔，攻丝M8-6H 。

（9） 钻、精铰φ6mm 的孔，锪120°的倒角。

（10）φ160.033
+mm 的孔，采用先钻φ10的孔，然后反拉、扩、铰孔。

5、制定工艺路线
工序方案
工序1 粗铣φ32mm 孔的端面，铣φ160.019
0+mm 孔的端面
工序2 粗铣φ32mm 孔和φ160.019
0+mm 孔在同一基准的两个端面
工序3 半精铣φ160.0190+mm ，φ32mm 孔的端面
工序4 半精铣φ160.019
+mm ，φ32mm 孔在同一基准的两个端面
工序5 钻、扩、铰φ32mm ，倒角45°。

+mm,倒角45°
工序6 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019
工序7 铣φ27mm端面
工序8 铣深9.5mm宽6mm的槽
+mm孔，倒工序9 钻φ10mm的通孔和反拉、扩、粗铰、精铰φ160.033
45°角。

工序10 钻螺纹孔φ6.8mm的孔，攻丝M8-6H。

工序11 钻φ6mm的孔，锪120°的倒角
工序12 钳工去毛刺
工序13 终检
工序14 入库
（四）工序设计
1、选择加工设备和工艺装备
（1）选择机床根据不同的工序选择机床
工序1、2、3，4，7是粗铣、半精铣。

各工序的工步数不多，选用XA6132万能铣床。

工序5，6，9，10，11选用用Z535立式钻床。

（2）选择夹具
本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。

（3）选择刀具，根据不同的工序选择刀具
1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。

2.钻φ32mm的孔选用锥柄麻花钻。

+mm的孔。

倒角45°，选用
3.钻φ6mm锪120°的倒角和钻、半精铰φ160.019
专用刀具。

+mm钻孔。

刀具：选择高速钢麻
4.车φ27mm的端面，φ10mm孔和φ160.033
花钻，
α＝120°，45度车刀。

do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法，后角
5.钻螺纹孔φ6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。

（4）选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。

根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：
1.选择加工面的量具
用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围
100mm～125mm的外径千分尺。

2.选择加工孔量具
因为孔的加工精度介于IT7～IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围
50mm～125mm的内径千分尺即可。

3.选择加工槽所用量具
槽经粗铣、半精铣两次加工。

槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14;半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。

故可选用读数值为0.02mm测量范围0～150mm的游标卡尺进行测量。

2、确定工序尺寸
1、面的加工（所有面）
根据加工长度的为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。

根据《机械工艺手册》表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。

对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。

2、孔的加工
1. φ32mm.
毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ31mm. 2z=0.75mm
扩孔：φ31.75mm 2z=0.18mm
铰：φ32H7
+mm.
2. φ160.019
毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ15mm. 2z=0.85mm
扩孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
铰：φ16H7
+mm的孔
3. φ10、φ160.033
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ10mm
反拉孔：φ15mm 2z=0.85mm
扩孔：φ15.85mm 2z=0.10mm
铰：φ16H8
4.钻螺纹孔M8
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ6.8mm 2z=1.6mm
攻螺纹：M8-6H
5.钻φ6mm 孔
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺 手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ5.8mm 2z=0.2 精铰：φ6H7
（五）确定切削用量及基本时间
切削用量包括背吃刀量a P 、进给量f 和切削速度v 。

确定顺序应该是a P 、f ，再确定v 。

工序1切削用量及基本时间的确定
铣φ32mm 孔的端面。

1 切削用量
已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm ，齿数z=10。

已知铣削宽度a e =2.5mm ，铣削深度a P =50mm 故机床选用XA6132卧式铣床。

1.确定每齿进给量f Z
根据《切削用量简明手册》所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw ，工艺系统刚性为中等。

根据《机械制造技术基础》，表5-144查得每齿进给量f Z =0.16～0.24mm/z 、现取f Z =0.16mm/z 。

2.选择铣刀磨损标准及耐用度
根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm ，铣刀直径d=60mm ，耐用度T=120min 。

（表5-149） 3.确定切削速度
根据《切削用量简明手册》所知，依据铣刀直径d=60mm ，齿数z=10，铣削宽度a e =2.5mm ，铣削深度a P =50mm ，耐用度T=180min 时查取V c ＝98mm/s ，n=439r/min,V f =490mm/s 。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，n c =300r/min ,V fc =475mm/s 。

则实际切削：
V c =1000
0c
n d π
V c =
1000
300
6014.3⨯⨯=56.52m/min
实际进给量： f zc =
z
n v c c f
f zc =
10
300
475
⨯
=0.16mm/z
4.校验机床功率
根据《切削用量简明手册》所知，铣削时的功率（单位kw）为:当
f Z =0.16mm/z, a
P
=50mm,
a
e
=2.5mm,V f=490mm/s时由切削功率的修正系数k
mpc
=1，则P
cc
= 3.5kw，
P
ct
=0.8 kw。

根据XA6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率
P
cm
=P
cm
×P
ct
P
cm
=7.5×0.8=6＞P
cc
= 3.5kw
因此机床功率能满足要求。

2、基本时间
根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：
t
m
=×i
c z
l
n f
⨯
t
m
=
16
.0
300
)
60
50
(
2
⨯
+
⨯
÷10=0.46min
辅助工时t=0.2 t
m
=0.1min
工序2切削用量及基本时间的确定
1切削用量
本工序为铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基准上的两个端面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm，齿数z=8。

已知铣削宽度a
e
=2.5mm，铣削
深度a
P
=85mm故机床选用XA6132卧式铣床。

1.确定每次进给量f
Z
根据《机械制造技术基础》，表5-144查得每齿进给量fz=0.20～
0.30mm/z，现取f z=0.20mm/z。

2.选择铣刀磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为
0.8mm，耐用度T=120min。

（表5-149）
3.确定切削速度和每齿进给量f
zc
根据《切削用量简明手册》所知，依据上述参数，查取V
c
＝85mm/s，
n=425r/min,V
f
=438mm/s。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，n c =250r/min,V fc =400mm/s 。

则实际切削：
V c =1000
0c
n d π
V c =
1000
250
6014.3⨯⨯=47.1m/min
实际进给量： f zc =
z
n v c c f
f zc =
8
250400
⨯=0.20mm/z
4.校验机床功率
根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数k mpc =1，则P cc = 2.5kw ，P ct =0.8 kw ，P cm =7.5
P cm = P cm ×P ct
P cm =7.5×0.8=6＞P cc = 2.5kw
可知机床功率能满足要求。

2 基本时间
根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t m =×i c z
l
n f ⨯ t m =
20
.0250)
605035(2⨯++⨯÷8=0.725min
辅助工时 t=0.2 t m =0.15min
工序3切削用量及基本时间的确定
铣φ16mm 孔的端面 1 切削用量
选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm ，齿数z=8。

已知铣削宽度a e =2.5mm ，铣削深度a P =35mm 故机床选用XA6132卧式铣床。

1.确定每齿进给量f Z
根据《机械制造技术基础》，表5-144，查得每齿进给量f Z =0.20～0.30mm/z 、现取f Z =0.20mm/z 。

2.选择铣刀磨损标准及耐用度
根据《机械制造技术基础》，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm ，耐用度T=120min 。

3.确定切削速度和每齿进给量f zc
根据《切削用量简明手册》所知，依据上述参数，查取V c ＝73mm/s ，n=350r/min,V f =390mm/s 。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，n c =150r/min,V fc =350mm/s 。

则实际切削：
V c =1000
0c
n d π
V c =
1000
150
5014.3⨯⨯=23.55m/min
实际进给量： f zc =
z
n v c c f
f zc =
10
150350
⨯=0.23mm/z
4.校验机床功率
依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数k mpc =1，则P cc = 2.3kw ，P ct =0.8 kw ，P cm =7.5可知机床功率能够满足要求。

2 基本时间
根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t m =×i c z
l
n f ⨯ t m =
20
.0150)
203015(2⨯++⨯÷8=0.54min
辅助工时 t=0.2 t m =0.11min
工序4切削用量及基本时间的确定
1切削用量的确定
本工序为车φ27mm 的端面。

所选刀具为后角αo ＝120°，45度车刀，选用CA6140车床。

a: 粗加工切削用量的确定
背吃刀量
p a 根据加工余量确定。

由资料可知端面加工时一般可取：
p
a =(2/3~3/4)Z Z —单边粗加工余量。

因此可取
p
a =0.7Z 即：
p a =0.7*4=2.8 。

钻孔时背吃刀量的选择同上，可取p a =0.7Z=0.7*3=2.1
进给量f 进给量f 的选择主要受刀杆、刀片、工件及机床进给机构等的强度、刚性的限制。

实际生产中由查表确定。

查表得：f = 0.4mm 。

切削速度c v 车削端面时：刀量确定后由公式可就算得切削速度。

计算公式为：c v =
v v v
v x y m p C k T a f。

公式中的系数查表可得：v C =189.8、T=360min 、m=0.2
v k =0.7、v x =0.15
v y =0.2 。

则计算得：端面加工 c v = 42m/min
主轴转速 n=189.5r/min 2 基本时间
粗车φ27端面 Tj1 = Li
fn
=0.675 min
辅助工时 t =0.15min
工序5切削用量及基本时间的确定
1切削用量的确定
本工序为铣深9.5mm,宽6mm 的槽。

所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径d=6mm ，z=10，已知铣削宽度a e =3mm ，铣削深度a P =9mm 故机床选用XA6132卧式铣床。

1.确定每齿进给量f Z
根据《机械制造技术基础》，表5-144，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量f Z =0.52～0.10mm/z 、现取f Z =0.52mm/z 。

2.选择铣刀磨损标准及耐用度
根据《机械制造技术基础》，表5-148用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm ，耐用度T=60min 。

3.确定切削速度和每齿进给量f zc
根据《切削用量简明手册》所知，依据铣刀直径d=6mm ，铣削宽度a e =3mm ，铣削深度a
P
=9mm ，耐用度T=60min 时查取V c ＝98mm/s ，
n=439r/min,V f =490mm/s 。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，n c =300r/min,V fc =475mm/s 。

则实际切削：
V c =
10000c n d π V c =
1000475614.3⨯⨯=8.49m/min 实际进给量：
f zc =z n v c c
f
f zc =
10
300475⨯=0.16mm/z 4.校验机床功率 据资料可知，切削功率的修正系数k mpc =1，则P cc = 2.8kw ，P ct =0.8 kw ，可知机床功率能满足要求。

2 基本时间
根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：
t m =
×i c z l n f ⨯ t m =
16.0300)627(4⨯+⨯÷10=0.275min 辅助工时 t =0.1min
工序6的切削用量及基本时间的确定
1 切削用量
本工序为钻φ32mm 孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=32mm ，使用切削液
1.确定进给量f
由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给，fz=0.20mm/r 。

2.选择钻头磨钝标准及耐用度
根据《切削用量简明手册》根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm ，耐用度T=50min 。

3.确定切削速度V
根据《切削用量简明手册》由表5-132，σ=670MPa 的HT200的加工性为5类，根据表5-127，进给量f=0.20mm/r ，由表5-131，可查得V=17m/min ，n=1082r/min 。

根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.
2 基本时间
钻φ32mm 深45mm 的通孔，基本时间为25s 辅助工时 t=10s 工序7的切削用量及基本时间的确定
1 切削用量
本工序为钻、粗铰，精铰φ16mm 的孔。

铰刀选用φ15.95的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量：
1. 确定进给量f
按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=0.72。

2. 确定切削速度v 和转速n
根据表10.4-39取V 表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查
出，kmv=1。

15.8115 3.89200.104
pr p a a -==⨯- 故K qpv =0.87
故V 表’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=01000'100012.35248.6/min 15.81
v r d ππ⨯==⨯表 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V 为： V=015.81275
13.65/min 10001000d n
m ππ⨯⨯==
根据以上计算确定切削用量如下：
钻孔：d 0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min
粗铰：d 0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min
精铰：d 0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min
2 时间计算：
1.钻孔基本工时：
T m = 12l l l l nf nf
++= 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l 1=l 2=5mm
T m = 27.5550.31min 4000.3
++=⨯ 2.粗铰基本工时：
l 1=75.2~75.1)2~1(452
1585.15)2~1(21=+︒-=+-ctg ctgkr d D L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l 1=3mm, l 2=4mm,
T m = 27.5340.126min 5300.5
++=⨯ 3.精铰基本工时：
l 1=77.3~77.2)2~1(452
85.1585.15)2~1(21=+︒-=+-ctg ctgkr d D 取l 1=4mm, l 2=2mm.l=27.5mm
T m = 27.5420.185min 2750.7
++=⨯ 辅助工时 t=0.4 t m =0.3min
工序8,9,10切削用量及基本时间的确定
一、钻孔φ10、反拉、扩、铰φ16、孔口倒角
1 切削用量
加工条件为：工件材料为HT200。

钻床选用Z525立式钻床。

刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=φ10mm ，钻头采用双头刃磨法。

1.钻孔切削用量
查《切削手册》 r mm f /86.0~70.0= 36.210
26<==d l 所以r mm f /70.0=，按钻头强度选择r mm f /55.1= 按机床强度选择r mm f /63.0=，最终决定选择机床已有的进给量r mm f /48.0= 经校验max 7085F F f <= 校验成功。

2.钻头磨钝标准及寿命：
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm ，寿命min 60=T 。

切削速度，查《切削手册》：
r mm v c /10= 修正系数 0.1=TV K 0.1=MV K 0.1=tv K
5.1=Kxv 0.11=v K 10=apv K 故r mm v c /15=
min /7.5309
14.315100010000r x x d v n s ===π 机床实际转速为 m in /452r n c =
故实际的切削速度 r mm n d v s c /77.1210000==
π
3.校验扭矩功率 Nm M c 73= Nm M m 2.144= 所以m c M M <
E c P kw P <=0.2~7.1故满足条件，校验成立。

2 计算工时：
m in 14.07
.04521026=⨯+=+=nf l L t m 二、本工序为钻φ6mm 的孔，锪120°倒角，选用Z525立式钻床加工 1 切削用量
刀具采用高速钢复合钻头，直径d=6mm ，使用切削液。

1.确定进给量f
由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给
2.选用钻头磨钝标准及耐用度
根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm ，耐用度为15min 。

3.确定切削速度V
由表5-132，b σ=670MPa 的HT200的加工性为5类，据表5-127，暂定进给量f=0.16mm/r 。

由表5-131，可查v=16m/min 。

根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/min 。

2 基本时间
钻一个φ6mm 深8mm 的通孔，基本时间约为6s.
三、钻螺纹孔φ6mm 、攻丝M8-6H
1切削用量
刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径d=6mm,以及机用丝锥。

钻床选用Z525立式钻床，使用切削液。

1.确定进给量f
由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。

2.选择钻头磨钝标准及耐用度
根据表5-130，钻头后到面最大磨损量为0.6mm ，耐用度T=20min 。

3.确定切削速度V
由表5-132，b σ=670MPa 的HT200的加工性为5类，根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r ；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。

2 基本时间钻Φ6mm螺纹孔，攻丝，基本时间为45s.
辅助工时大约为t=45s
注辅助工时的确定根据《金属加工工艺及工装设计》表4-106确定的工序11切削用量及基本时间的确定
拉沟槽R3。