《機械制造技術課程設計C刀片90直頭外圓可轉位車刀設計以及支架的機械加工工藝規(guī)程設計全套圖紙》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械制造技術課程設計C刀片90直頭外圓可轉位車刀設計以及支架的機械加工工藝規(guī)程設計全套圖紙（23頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 機械制造技術基礎 課程設計說明書 題目C刀片90直頭外圓可轉位車刀設計以及 支架的機械加工工藝規(guī)程設計 分院、專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 11121101 學生姓名 指導教師 成績 2012 年 7 月 9 日 沈陽理工大學 第一章 可轉位車刀設計 3 1.刀具部分 3 1.1 設計任務 3 1.2選擇切削用量 3 1.3選擇刀片材料（硬質合金牌號） 4 1

2、.4選擇車刀合理角度 4 1.5選擇刀片夾緊結構 4 1.6選擇刀片型號和尺寸 4 1.7 確定刀墊型號和尺寸 5 1.8計算刀槽角度可轉位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關系 5 1.9選擇刀桿材料和尺寸 8 2.0選擇偏心角及其相關尺寸 8 第二章支架的機械加工工藝規(guī)程設計 9 2.工藝部分 9 2.1有關零件的結構、工藝分析和功用 9 2.2 生產綱領 10 2.3選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 11 2.4定位基準的選擇原則 11 2.5工藝規(guī)程的擬定 12 2.6機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 2.7確定切削用量 15

3、2.8工時定額的確定 19 結論 21 參考文獻 22 第一章 可轉位車刀設計 1.刀具部分 1.1 設計任務 已知:工件材料45鋼(正火)，使用機床CA6140，加工后, ,需粗車完成，加工余量自定，設計裝C刀片90直頭外圓車刀。 1.2選擇切削用量 全套圖紙，加153893706 根據切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為： 粗車時：切削深度，進給量f=，切削速度； 1.3選擇刀片材料（硬質合金牌號） 由原始條件結構給定：被加工工件材料為HT200，連續(xù)切削，完成粗車、半精車兩道工序，按照硬質合金的選用原則，選取

4、刀片材料（硬質合金牌號）為YT15。 1.4選擇車刀合理角度 根據刀具合理幾何參數的選擇原則，并考慮到可轉位車刀：幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度 (1)前角=14， （2）后角=6 （3）主偏角=90， （4）刃傾角=-6 后角的實際數值以及副后角和副偏角在計算刀槽角度時，經校驗后確定。 1.5選擇刀片夾緊結構 考慮到加工是在CA6140普通機床上進行，屬于連續(xù)切削，參照表2-1典型車刀夾緊結構簡圖和特點，采用偏心式刀片夾緊結構。 1.6選擇刀片型號和尺寸 1）選擇刀片有無中心固定孔 由于刀片夾緊結構已選定為偏心式，因

5、此應選用有中心固定孔的刀片。 2）選擇刀片形狀 按選定的主偏角=90，選用80棱形刀片。 3）選擇刀片精度等級 選用U級； 4）選擇刀片邊長內切圓直徑d（或刀片邊長L） 根據已選定的、Kr、λs，可求出刀刃的實際參加工作長度。為： === =4.5248 因為是棱形 ， 4.5248 5) 選擇刀片厚度S 根據、f，利用諾模圖，得; 6）選擇刀尖圓半徑 根據、f, 利用諾模圖，得連續(xù)切削=1.2 7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸 根據條件，選擇H型。當刀片型號和尺寸確定后

6、，斷屑槽尺寸便可確定。 確定刀片型號：CNUM160608-H4，尺寸為 L=16.1mm, d=15.875, S=6.35, d1=6.35 , =0.8，=3.97, =2.182 刀片參數：粗車刀尖角=80, 刃傾角=0，法后角=7，法前角=20,斷屑槽寬度. 1.7 確定刀墊型號和尺寸 硬質合金刀墊型號和尺寸的選擇，取決于刀片夾緊結構的需要及刀片型號和尺寸： 適合于偏心式夾緊結構的需要，并于刀片型號CNUM160608-H4相對應的硬質合金 刀墊得型號為：C16B,其具體尺寸為： L=15.11mm, d=14.88mm， S=4.76mm,

7、 ， =1.2mm， D=9， C=2.0； 1.8計算刀槽角度可轉位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關系 刀槽角度計算步驟： 1）刀桿主偏角 2）刀槽刃傾角 3）刀槽前角刀槽底面可看作前刀面，則刀槽前角的計算公式為： = 將γo=14， =20，λs=-6代入式 得： ==-0.107 則=-6.107 取=-6 4）驗算車刀后角 車刀后角的驗算公式為

8、 = 當=0時，則 = 將=-6，λs=-6代入 得； =（-6）cos（-6）=0.104 則 =5.937 與所選后角值相近，可以滿足切削要求。 而刀桿后角= 故=5.937，取=6 5）刀桿副偏角 ∵ 而 =180-Kr-r 又∵=r， =Kr ∴=180- - =180-- 車刀刀尖角r的計算公式為 =[-sinλs]cosλs 當=80時，則為 =[ctg80- sin]cos 將=-6，λs

9、=-6代入 得 =[ctg80-tg(-6) sin(-6)]cos(-6)=0.1663 則 r=80.56 故 = =180-90-80.56 =9.44 取 =9.5 6) 驗算車刀副后角 車刀副后角的驗算公式為 = 當=0時，則式為 = 而 = = 將=-6， =λr=-6，=r=80.56代入 得； =-tg（-6）cos80.56+tg（-6）si

10、n80.56 =-0.087 則 =-4.944 =tg（-6）sin80.56+tg（-6）cos80.56 =-0.121 則 =-6.894 再將=-4.944， =-6.894代入式 得； =-tg（-4.944）cos（-6.894）=0.086 則 =4.858 可以滿足切削條件 而刀桿副后角= 故=4.858，取=5 綜合上述計算結果，可以歸納為； 刀具的幾何角度為； γo=14，αo=5.93

11、7，Kr =90，K′r=9.44，λs=-6， =4.858 刀桿于刀槽的幾何角度為； =-6，=6， 90， =9.5，λsg=-6， =5 1.9選擇刀桿材料和尺寸 1)選擇刀桿材料 選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)黑。 2)選擇刀桿尺寸 ① 選擇刀桿截面尺寸 因為加工使用CA6140普通車床，其中心高為140cm，并考慮到為提高刀桿，選取刀桿截面尺寸。 由于切削深度=3，進給量f=0.6mm/r，可以不必校驗刀桿強度。 ② 選擇刀桿長度尺寸 選取刀桿長度為150mm 2.0選擇偏心角及其相關尺寸 1）

12、 選擇偏心銷材料 偏心銷材料選用40Cr，熱處理硬度為HRC40-45，發(fā)藍。 2）選擇偏心銷直徑dc和偏心量e dc=d1-（0.2-0.4）mm 前面已經選定d1=6.35，括號內取最大值0.4 d1=6.35-0.4=5.95mm 偏心值e即 偏心值e=0.75mm 為使刀片夾緊可靠，選用自鎖性能較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉軸直徑d2為M6. 3）計算偏心銷轉軸孔中心在刀槽前面上的位置 用公式將m和n求出 m= 根據前邊已選定的各尺寸知， d1=6.35mm， d=15.875mm de=5.95mm，

13、 e=0.75mm，取?=30 m==1.893+0.375-0.173=8.14mm n=7.938-0.65-0.1=7.19mm 第二章支架的機械加工工藝規(guī)程設計 2.工藝部分 2.1有關零件的結構、工藝分析和功用 2.1.1 零件的功用 支架是起支撐作用的構架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。 2.1.2零件的結構分析 如圖所示為支架零件圖，主視圖以工作位置放置，表達了相互垂直的安裝面、T型肋、支承結構的孔以及夾緊用的螺孔等結構。左視圖主要表達支架各部分前后的相對位置，安裝板的形狀和安裝孔的位

14、置以及工作部分的Φ20孔等處，為了表明螺紋夾緊部分的外形結構，采用A向局部視圖。用移出斷面表達T型肋的斷面形狀。 2.1.3零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.沉頭孔φ28，φ15，粗糙度為25。 2.孔φ35左右兩端面，粗糙度為12.5。 3.孔φ11，粗糙度為12.5。 4.開口3，粗糙度為12.5。 5.孔φ20，粗糙度為3.2。 6.B面，粗糙度為3.2。 7.尺寸16右端面

15、，粗糙度為3.2。 根據各加工方法的經濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 2.2 生產綱領 年 產 1萬件成批生產，擬定大批大量生產； 2.3選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 2.3.1 選擇毛坯 該零件材料為HT200，零件結構比較簡單，生產類型為大批生產，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產效率保證加工精度上考慮也是應該的。 2.3.2 毛坯圖 2.4定位基準的選擇原則 2.4.1粗基準的選擇原則 1. 保證相互位置要求原則 2. 余量均勻分配

16、原則 3. 便于工件裝夾原則 4. 粗基準在一個定位方向上只允許使用一次 2.4.2精基準的選擇原則 1. “基準重合”原則 2. “基準統(tǒng)一”原則 3. “互為基準”原則 4. “自為基準”原則 5. 定位準確、夾緊可靠原則 現以零件的側面為主要的定位粗基準，選擇以圓柱體的Φ20H7孔為精基準。 2.5工藝規(guī)程的擬定 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為大批量生產條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中，提高生產率，除此之外，還應當考慮經濟效益，以便使生產成本盡量降

17、低。 2.5.1制定工藝規(guī)程的原則 （1）保證零件的加工質量，可靠地達到產品圖紙所提供出的全部技術條件，并盡量提高生產率和降低消耗； （2）盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件； （3）在充分利用現有生產條件的基礎上，采用國內外先進工藝技術； （4）工藝規(guī)程應正確、完整、統(tǒng)一、清晰； （5）工藝規(guī)程應規(guī)范、標準，其幅面、格式與填寫方法以及所用的術語、符號、代號等應符合相應標準的規(guī)定； （6）工藝規(guī)程中的計量單位應全部使用法定計量單位。 2.5.2 零件表面加工方法的選擇 （1）沉頭孔φ28、φ15 ，公差等級為IT13，表面粗糙度為Ra2

18、5，只需鉆孔即可。 （2）Φ35兩端面，公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra12.5, 粗銑即可。 （3）開口3 ， 公差等級按IT12，表面粗糙度為Ra12.5，粗銑即可。 （4）Φ11孔， 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra12.5，只需一次鉆孔即可。 （5）尺寸16右端面 ,公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra3.2，粗、精銑。 （6）B面 , 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra3.2 ，需粗、精銑。 （7）Φ20孔 公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-擴-精鉸。 2.5.3擬定工藝路線 方案一： 工序1 鑄造毛坯 工序2 清砂

19、 工序3 時效處理 工序4 檢驗毛坯 工序5 銑16右面、B面 工序6 銑50兩側保證尺寸50 工序7 鉆-擴-孔用Φ20孔 工序8 鉆2-Φ15,2-Φ28深3 工序9 銑Φ18上面 工序10 用Φ8.5鉆頭鉆M10底孔，攻螺紋 工序11 用Φ11鉆頭擴至Φ11孔 工序12 用三面刃銑刀銑3開口 工序13 在鉗工臺上去毛刺 工序14 清洗 工序15 檢驗 方案二： 工序1 鑄造毛坯 工序2 清砂 工序3 時效處理 工序4 檢驗毛坯 工序5 銑16右面、B面 工序6 銑50兩側保證尺寸50 工序7 鉆-擴-孔用

20、Φ20孔 工序8 鉆2-Φ15,2-Φ28深3 工序9 銑Φ18上面 工序10 用Φ8.5鉆頭鉆M10底孔，擴至Φ11孔 工序11 攻螺紋 工序12 用三面刃銑刀銑3開口 工序13 在鉗工臺上去毛刺 工序14 清洗 工序15 檢驗 2.5.4方案的比較 方案一是先鉆螺紋底孔，然后緊接著攻螺紋，最后擴至Φ11的孔，方案二是先鉆螺紋底孔，緊接著擴至Φ11的孔，最后攻螺紋，顯然，方案一比較合理，符合加工要求。 2.6機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.6.1確定加工余量和工序尺寸 1. 16右側面、B面 表面粗糙度為3.2，加工方案為粗、精銑

21、，所以加工余量和工序尺寸為以下。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 精銑加工余量=1m 粗銑加工余量=3mm （2）計算工序尺寸的基本尺寸 精銑H=(16+21）mm=18mm 粗銑H=(18+23)mm=24mm 2. 50兩側保證尺寸50 表面粗糙度為12.5，加工方案為粗銑， 所以加工余量和工序尺寸為以下。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 粗銑加工余量=4mm （2）計算工序尺寸的基本尺寸 粗銑H=(50+24)mm=58mm

22、 3.內孔20 內孔直徑為20，精度等級為H8，加工方案為鉆-擴-鉸， 所以加工余量和工序尺寸為以下。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 鉆 18 加工余量=0.9mm 擴 19.8 加工余量=0.1mm 精鉸 20H8 （2）計算工序尺寸的基本尺寸 鉆 D1=（18+20.9）=19.8mm 擴D2=（19.8+20.1）=20mm 精鉸 D3=20mm 4. 18上面 表面粗糙度為1

23、2.5，加工方案為粗銑， 所以加工余量和工序尺寸為以下。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 加工余量=2mm （2）計算工序尺寸的基本尺寸 H=（3+2）=5mm 5.鉆螺紋孔M10 加工余量和工序尺寸如下。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 鉆 8.5 加工余量=0.75mm 精鉸：φ10H6 （2）計算工序尺寸的基本尺寸 D=（8.5+2）=10mm 2.6.2 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 2

24、.7確定切削用量 2.7.1工序5 銑16右面、B面 選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=80mm，齒數z=10。已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=40mm故機床選用XA5032立式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據資料所知，查得每齒進給量f=0.14～0.24mm/z、現取f=0.14mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量粗銑為2.0mm，精銑為0.50mm,耐用度T=180min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據資料所知，依據上述參數，查取Vc＝97mm/s，n=387r/min,Vf=433mm/s。 根據X

25、5032型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min,Vfc=350mm/s。 則實際切削： Vc = Vc==75.36m/min 實際進給量： f= f==0.12mm/z 4.校驗機床功率 依據上道工序校驗的方法，根據資料所知，切削功率的修正系數k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。 2.7.2 工序6 銑50兩側保證尺寸50 本工序為銑φ35mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=80mm，齒數z=12。已知銑削寬度a=4mm，銑削深度a=50mm故機床

26、選用XA5032式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據資料所知，查得每齒進給量f=0.20～0.30mm/z、現取f=0.20mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據資料所知，依據上述參數，查取Vc＝13mm/s，n=50r/min,Vf=105mm/s。 根據X5032型立式銑床主軸轉速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。 則實際切削速度： Vc = Vc==37.68m/min 實際進給量：

27、 f= f==0.19mm/z 4.校驗機床功率 依據上道工序校驗的方法，根據資料所知，切削功率的修正系數k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。 2.7.3 工序7鉆-擴-鉸φ20孔 鉸刀選用φ18的標準高速鋼鉆刀，r0=0,a0=8。 1. 確定進給量f 鉆 f為0.7～0.86，擴 f為0.9～1.1 鉸 f為1.0～2.0。 2. 確定切削速度v和轉速n 根據《機械加工工藝手冊》可確定 3.確定切削用量如下： 鉆孔：d0=18mm, f=0.

28、7mm/r, n=400r/min, v=26m/min 擴孔：d0=19.8mm, f=0.9mm/r, n=574r/min, v=19m/min 精鉸：d0=20mm, f=1.0mm/r,n=275r/min, v=17m/min 2.7.4 工序8 鉆2-φ15通孔,2-φ28深3孔 本工序刀具選用高速鋼復合鉆頭，分別取直徑d=15mm，d=28mm。 1.確定進給量f 查表知，f1=0.61mm,f2=0.9mm。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據表，φ15鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=60min。 φ28

29、鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=75min。 3.確定切削速度V 工件材料HT200的加工性為5類，根據表5-127，進給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V1=17m/min，V2=24m/min。 2.7.5 工序9 銑φ18上端面 選擇高速鋼端銑刀直徑d=63mm，齒數z=10。已知銑削寬度a=2mm，銑削深度a=18mm故機床選用X5032立式銑床。 1.確定每齒進給量f 根據資料所知，查得每齒進給量f=0.15～0.30mm/z、現取f=0.18mm/z。 2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.

30、8mm，耐用度T=120min。 3.確定切削速度和每齒進給量f 根據資料所知，依據上述參數，查取Vc＝26mm/s，n=133r/min,Vf=205mm/s。 根據X5032型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min,Vfc=350mm/s。 則實際切削： Vc = Vc==74.98m/min 實際進給量： f= f==0.12mm/z 2.7.6 工序10 鉆M10底孔，攻螺紋 本工序為鉆螺紋孔φ10mm、攻絲M10-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=8.5mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z5

31、030立式鉆床，使用切削液。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。 2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據表5-127進給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速。 2.7.7 工序10 鉆φ11 本工序為鉆φ11mm的孔，刀具采用高速鋼復合鉆頭，直徑d=11mm，使用切削液選用Z5030立式鉆床加工。 1.確

32、定進給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給。 2.選用鉆頭磨鈍標準及耐用度 鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。 3.確定切削速度V 工件材料HT200的加工性為5類，暫定進給量f=0.16mm/r。由表可查v=16m/min。根據Z5030立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速n=1041r/min。 2.7.8 工序11 銑3開口 本工序用三面刃銑刀進行粗銑加工。 1.確定進給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給。 2.確定切削速度V 由表可查v=150m/min。 2.8工時定額的確定 2.8.1計算工時定額 （1

33、）工序5 粗、精銑16右面、B面 根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： 粗 ===0.65min 精 ===0.69min （2）工序6 銑50兩側保證尺寸50 根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： ===0.43 min （3）工序7鉆-擴-鉸φ20孔 1.鉆孔基本工時： T = 式中，n=400,f=0.7,l=50mm,l1=l2=5mm T= 2．擴孔基本工時： l= L=50mm,n=530r/min,f=0.9mm,取l1=

34、3mm, l2=4mm, T= 3.精鉸基本工時： l= 取l1=4mm, l2=2mm.l=50mm T= （4）工序8 鉆2-φ15通孔,2-φ28深3孔 鉆φ15mm深16mm的通孔，基本時間為18s 鉆φ28mm深3mm的孔，基本時間為6s （5）工序9 銑φ18上端面 == （6）工序10 鉆M10底孔，攻螺紋 鉆Φ10mm螺紋孔，攻絲，基本時間為45s. （7）工序11鉆φ11 鉆φ11mm深21mm的通孔，基本時間為20s （8）工序12 銑3開口 結論

35、 根據支架工藝規(guī)程及車刀設計要求，在本設計中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質量，可靠地達到了圖紙所提出的技術條件，并盡量提高生產率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件。 通過該課程設計，將所學理論與生產實踐相結合， 鍛煉了自己分析問題、發(fā)現問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，增強了專業(yè)技能，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。在設計中調整了心態(tài)，懂得做事要細心，有信心，磨練了意志，強化了自我。 在這個過程

36、中，更要謝謝趙老師對我的教導，在老師的講解下讓我對整個設計過程以及繪圖過程有了很好的了解，對我后面的整體的設計和繪圖的進行有了很大的幫助！ 參考文獻 [1] 【機械制造技術基礎】.趙艷紅 主編.人民郵電出版社 [2] 【實用切削手冊】.張以鵬 主編.遼寧科學技術出版社 [3] 【金屬切削實用刀具技術】.太原市金屬切削刀具協(xié)會 編.機械工業(yè)出版社 [4] 【機床夾具設計手冊】.四川大學CAD/CAM研究所.機械工業(yè)出版社， [5] 【機械加工工藝手冊（軟件版）】. 機械加工工藝手冊（軟件版）編委會.機械工業(yè)出版社，