机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“凸模”零件机械加工工艺规程及工艺装备内容：1.零件图 2.毛坯图 3.机械加工工艺过程综合卡片 4.课程设计说明书 班 级： 学 生： 学 号： 指导老师： 6月26日目录第一部分 零件分析（一） 零件作用 1（二） 零件工艺分析 1第二部分 工艺规程设计 （一） 确定毛坯制造形式 1（二） 基面选择 1 （三） 制订工艺路线 1（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 2（五） 确定切削用量及加工基础工时 4一、 零件分析（一） 零件作用所做零件为凸模，用于在工件上冲出所需形状孔。凸模和凹模配合，凹模凸模配合间隙通常在H7/h6。（二） 零件工艺分析。53外圆尺寸精度选IT7，粗糙度为Ra0.8m。该面和凹模配合，采取基孔制配合，所以采取H7/h6间隙配合。由公差表和孔基础偏差表能够得到53孔上下偏差为：+0.03,0即为：53+0.03 0 90外圆尺寸精度要求选IT9，粗糙度要求Ra3.2m。53端面尺寸精度要求选IT7，粗糙度要求Ra0.8m。90端面尺寸精度要求选IT9，粗糙度要求Ra3.2m。10孔尺寸精度要求选IT8，粗糙度要求Ra3.2m。二、 工艺规程设计（一） 确定毛坯制造形式零件材料为T10A钢。零件在工作过程中常受冲击性载荷，所以选择锻件，以使金属纤维尽可能不被切断，确保零件工作可靠。（二） 基面选择本零件表面全部全部要加工，选外圆及一端面作为粗基准。以一端面为粗基准加工另一端面，再以加工好一面为精基准加工未加工那一端面。（三） 制订工艺路线工序 粗车端面53，粗车外圆53，工序 半精车端面53，半精车外圆53，工序 粗车端面90，粗车外圆90，工序 半精车端面90，半精车外圆90，工序 钻10孔，铰10孔，工序 热处理：淬火、回火工序 精车53外圆，精车53端面工序 检验（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定凸模零件材料为T10A钢，硬度为58-62HRC，毛坯重量约为1.5kg，生产类型为大批生产，采取铸造毛坯。采取查表确定各工序加工余量。由工艺设计手册查径向各个工序加工余量为：外圆精车为0.4mm，粗车外圆后半精车为1.1mm，粗车为2mm。10孔加工是先钻9.8mm，然后铰10mm。更具上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸以下：1.外圆表面53+0.03 0 外圆53，加工长度为40mm，表面粗糙度为Ra0.8m,要求粗车（单边余量为2mm）后，半精车（单边余量为1.1mm），再磨削(单边余量为0.4mm)加工才能达成要求。查表工艺手册2.2-13，锻件重量1.5，锻件复杂系数S1，尺寸偏差 +1.1 -0.5,查表工艺手册2.2-25，单边余量1.52.0，取2.0精 车：53mm 半精车：53+0.42=53.8mm粗 车：53.8+1.12=56mm毛 胚：56+22=60mm2.端面53+0.03 0 端面53，加工长度40mm，表面粗糙度为Ra0.8m,要求粗车（单边余量为2mm）后，半精车（单边余量为1.1mm），再磨削(单边余量为0.4mm)加工才能达成要求。查表工艺手册2.2-16，锻件重量1.5，锻件复杂系数S1，尺寸偏差 +0.9 -0.3,查表工艺手册2.2-25，单边余量1.52.0，取2.0精 车：40mm 半精车：40+0.4=40.4mm粗 车：40.4+1.1=41.5mm毛 胚：41.5+2=43.5mm3.外圆表面90 外圆90，加工长度为15mm，表面粗糙度为Ra3.2m,要求粗车（单边余量为2mm）后，半精车（单边余量为1.1mm），能够达成要求。查表工艺手册2.2-13，锻件重量1.5，锻件复杂系数S1，尺寸偏差 +1.2 -0.6,查表工艺手册2.2-25，单边余量1.52.0，取2.0半精车：90 mm粗 车：90+1.12=92.2mm毛 胚：92.2+22=96.2mm4.端面90 端面90，加工长度15mm，表面粗糙度为Ra3.2m,要求粗车（单边余量为2mm）后，半精车（单边余量为1.1mm），加工能够达成要求。查表工艺手册2.2-16，锻件重量1.5，锻件复杂系数S1，尺寸偏差 +0.7 -0.2,查表工艺手册2.2-25，单边余量1.52.0，取2.0半精车：15mm粗 车：15+1.1=16.1mm毛 胚：16.1+2=18.1mm5.内孔10毛坯为实心，孔10，精度为IT8，参考工艺手册2.3-9确定工序尺寸及余量为：钻孔：9.8mm 铰孔：10mm 直径余量：0.2mm6.毛胚尺寸：毛胚形状为棒料，选择最大外圆尺寸96.2mm，棒料长度43.5+18.1=61.6mm确定毛胚尺寸：96.2mm61.6mm(五)确定切削用量及基础工时工序：车削端面、车外圆1.加工条件：工件材料：T10A钢，b 650Mpa，锻件。加工要求：粗车53端面、53外圆、90端面、90外圆，半精车53端面、53外圆、90端面、90外圆机床：C620-1卧式车床。选择刀具：1）依据切削手册表1.1，选刀杆尺寸BH=1625mm，刀片厚度4.5mm。2) 依据切削手册表1.2，选择YT5牌号硬质合金。3）车刀几何形状表1.3，选择卷屑槽带棱前刀面，Kr=30，Kr=10，a0=8，r0=15，s=0，r=0.8mm，r01=-5。卷屑槽尺寸为rbn=5mm，Wbn=5mm，Cbn=0.7mm。（工艺手册表1.3）2.计算切削用量粗车53端面1）决定切削深度ap=（43.5-41.5）/2=1mm.2）确定进给量f， 查切削手册表1.4，f=0.6-0.9mm/r；按C620-1说明书（切削手册表1.30）选择f=0.6mm/r 3）选择车刀磨钝标准及寿命，依据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm，车刀寿命为60min。4）确定切削速度Vc=Cv/（Tmapxvfyv）Kv（m/min）由切削手册表1.27得Cv=242，Xv=0.15，Yv=0.35，m=0.2，由切削手册表1.28得kmv=1.0，kkrv=1.08，ksv=0.8，kTv=1.0，kkv=1.04，ktv=1.0，kbv=0.93，所以Vc=106.6m/min.5) 确定主轴转速ns=1000Vc/dw=（1000106.6）/96.2=355/min，查工艺手册表4.2-8，和355r/min相近有305r/min和370r/min，选择370r/min，所以实际切削速度为V=111.7m/min6）计算工时：L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf,l1=ap /tgkr+(23)，l2=35，l3查表6.2-2，得T= 0.25min粗车53外圆（1）选择切削用量：1）确定切削深度， ap=（96.2-56）/2=20.1mm。因为切削深度过大，分三次走完，所以最终ap=6.7mm 2）确定进给量f，依据表1.4，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm25mm，ap58mm，和工件直径为96.2mm时，f=0.50.6mm/r,按C620-1车床说明书选择f=0.6mm/r。3）选择车刀磨钝标准及寿命，依据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm，车刀寿命为60min。4）确定切削速度Vc=Cv/（Tmapxvfyv）Kv（m/min）由切削手册表1.27得Cv=242，Xv=0.15，Yv=0.35，m=0.2，由切削手册表1.28得kmv=0.73，kkrv=1.08，ksv=0.8，kTv=1.0，kkv=1.0，ktv=1.0，kbv=0.93，所以Vc=56.2m/min5) 确定主轴转速ns=1000Vc/dw=（100056.2）/96.2=186r/min，查工艺手册表4.2-8，和186r/min相近有230r/min和185r/min，选择185r/min，所以实际切削速度为V=55.8m/min6)校验机床功率，切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。Fc=CFcapxFcfyFcvcnFckFc，查切削手册表1.29，CFc=2795,xFc=1.0,yFc= 0.75,nFc=-0.15,kMp =(b/650) nF,查表1.29-1得nF=1，查表1.29-2得kKr=1.08，经计算，Fc=7534N切削是消耗功率Pc=FcVc/(6104)=5.1KW，由切削手册表1.30中C620-1机床说明书可知，C620-1主发动机功率为7.8kw，当主轴转速为185r/min时，主轴专递最大功率为5.9kw，所以机床功率是够，能够正常加工。7)校验机床进给系统强度已知主切削力Fc=7534N，径向切削力Fp按切削手册表1.29所表示公式计算Fp=CFpapxFpfyFpvcnFpkFp,其中CFp=1940,xFp=0.9,yFp= 0.6,nFp=-0.3kMp =(b/650) nF,查表1.29-1得nF=1.35，查表1.29-2得kKr=1.30，经计算，Fp=3073N。而轴向切削力Ff=CFfapxFffyFfvcnFfkFf, 其中CFf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4,kMp =(b/650) nF,查表1.29-1得nF=1.0，查表1.29-2得kKr=0.78，经计算，Ff=2327N。取机床导轨和床鞍之间摩擦系数=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构作用力为F=Ff+(Fc+Fp),得F=3387N，机床纵向进给机构可承受最大纵向力由切削手册表1.30查得3530N，故机床进给系统可正常工作。8)切削工时，T = （l+l1+l2+l3）/(nf), l1=ap /tgkr+(23)，l2=35，l3查表6.2-2得T=0.19min.因为分三次走刀，所以Tm=0.193=0.57min半精车53端面1）决定切削深度ap =（41.5-40.4）/2=0.55mm.2）确定进给量f， 查切削手册表1.4，f=0.6-0.9mm/r；按C620-1说明书（切削手册表1.30）选择f=0.6mm/r 3）选择车刀磨钝标准及寿命，依据切削手册表1.9取车刀后面最大磨损量为1mm，车刀寿命为60min。4）确定切削速度Vc=Cv/（T