机械加工工艺设计实训,工艺设计说明书

机械加工工艺设计实训

班级：

姓名：

指导教师：

地点：襄轴、工艺工装实训室

时间：

机械加工工艺设计实训

实训日期：第15周-第16周

实训地点：

第15周襄轴:工具分厂；滚动体分厂。

第16周工艺工装实训室：编写技术文件及设计说明书。

实训目的：

1.培养学生综合运用机加工艺相关知识及相关专业课程理论知识，独立解决和分析机加工艺

问题和初步具备设计具有中等复杂零件工艺规程的能力。

2.培养学生熟悉和应用有关手册、标准图表等技术资料的能力，指导学生分析零件加工的技

术要求和企业加工具备的条件，掌握工艺设计的方法和步骤。

3.培养学生编写技术文件的能力。

4.培养学生解决工艺问题的能力。

实训内容与任务：

1.要求学生就一个中等复杂的零件（包括车.铣.磨.钳.热处理工艺）单件小批量产品。编制一套机械加工工艺规程

2.任务

产品零件图一张(电子稿，纸质稿）

产品毛坯图一张

产品三维模型一张（立体图）

机械加工工艺规程一套

设计总结（1500——3000字）一份。

一、机械加工工艺规程设计

1、确定毛坯

零件材料为GCrl5，考虑零件在机床的运行过程中所受的冲击力不大，零件的结构比较简单其年生产量为1000件，生产纲领为小批量生产，故采用棒料。

2、粗基准的选择

以毛坯的左端面为粗基准

3、精基准

以加工过后的断面自为基准，端面就是精基准。

4、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，在生产纲领已确定的情况下可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量

使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济性，以便使生产成本尽量下降。

二、工艺路线方案如下：

1、备料

2、热处理：退火

3、检验

4、车：车各部，外径Φ18留磨量0.4，其余到尺寸

5、铣：铣切端面槽到尺寸

6、钳：划线、钻扩孔、去刺、打印

7、热处理：淬火、回火

8、磨：磨外径Φ18到尺寸，靠磨台阶面

9、钳：清理

10、检验

三：机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

零件材料为GCr15，根据《实用机械加工工艺设计手册》知生产类型为小批量生产，采用棒料。

根据上述原始材料及加工工艺分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1、毛坯尺寸为Φ170mmｘ55mm。

2、左右端面的加工余量由《工艺手册》查得，左右的加工余量为5mm，查得半精车

加工余量为0.5mm，粗加工余量为1.5mm，磨削余量为0.4mm。

3、加工宽度为4mm，深度为8mm的槽4个，加工孔的尺寸分别为Φ10mm的孔和沉

头孔，查表确定孔的加工余量的分配为钻孔Φ18mm，扩孔Φ9.8H10 mm，粗铰孔Φ

9.94H8 mm，精铰孔Φ10H7 mm；Φ7的沉头孔加工余量分配为：钻孔Φ5mm，扩孔：

Φ6.8H10mm，粗铰Φ6.94H8 mm，精铰孔Φ7H7 mm。

4、零件外圆柱面的加工余量：加工余量为10mm，粗车外圆进刀量为2mm，精加工

余量为0.2mm。

四、确定加工工序

1、加工条件：工件材料为GCr15 棒料

加工要求：粗、精车端面并保证50mm的尺寸，Ra3.2

机床：CA6140卧式万能车床

刀具：材料为硬质合金YG6，刀杆尺寸16mmｘ25mm，a。=6°28′。λs=-10°，γ=0.5mm，Kr=90°

2、计算切削用量

（1）粗车端面

①已知长度方向的总加工余量为10mm，左右端余量各为5mm，故分三次加工（粗车

和精车），长度加工公差取IT12,取0.4mm（入体方向）。

②确定进给量f：根据《工艺手册》（第3版）表11-28 当刀杆尺寸为16mm×25mm，

ae≤3mm时，以及工件直径为Φ60mm时，查《工艺手册》表11-28得f=0.4-0.5 mm/r.

按CA6140 车床技术参数取f=0.5 mm/r。

③计算切削速度:切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）

V=Cv/(T m·ap xv·f yv) ·kv

其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 m=0.2, 修正系数Kv由《工艺手册》查的

kmv=1.0 k

kv =0.8 k

krv

=1.04 k

sv

=0.81 k

BV

=0.97

∴Vc =158/( 600.2·1.50.15·0.5 0.4) ·1.0·0.8·1.04·0.81·0.97=56.5m/min

④确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=300（r/min）

⑤切削工时 Tm=(L+L1+L2+L3)/nf=0.28（min） L=(60-0)/2=30 L1=2.3、L2=0、L3=0

按CA6410车床参数ｎ＝320r／min ，此时实际切削速度

V= 3.14x60x320/1000=60.3m/min

（2）车端面及外圆柱面、内圆柱面

1) 已知半精车加工余量为0.5mm。

2) 进给量f 根据《工艺手册》表11-29 ， f=0.4－0.6mm/r 取ｆ＝0.5 mm/r

V=Cv/(T m·ap xv·f yv) ·kv =66.7m/min

3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =354按CA6140 车床参数，取nw=320（r/min）

实际切削速度V=60.3 m/min

4）切削工时： Tm=(L+L1+L2+L3)/nf=0.082 min

由于下一道工序是钻孔，所以留下Ø20mm的台阶，所以L=(60-20)/2=20mm L1=3、L2=0、L3=0

⑶钻Φ10mm，Φ7mm孔

1）钻头选择：见《工艺手册》表10-76 ，钻头为通用麻花钻

钻Φ10mm孔钻头参数：ｄ＝Ф8ｍｍ, β=30°，ao=10°,Ψ=40-60°；扩孔钻HRCΦ9.8mm；铰刀Φ10mm

钻Φ7mm孔钻头参数：ｄ＝Ф5ｍｍ, β=30°，ao=10°,Ψ=40-60°；扩孔钻HRCΦ6.8mm；铰刀Φ7mm

钻Φ12mm孔钻头参数：ｄ＝Ф10ｍｍ, β=30°，ao=10°,Ψ=40-60°；扩孔钻HRCΦ11.8mm；铰刀Φ12mm

2) 根据《工艺手册》表11-267，确定f=0.32mm/r

确定钻头磨钝标准及寿命表2.12，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=60min. 3）切削速度由《工艺手册》表11-266 查得Ｖ=30m/min

计算转速n=1000V/D=478r/min，根据机床参数，取500r/min实际Ｖ=31.4 m/min