新摩擦套加工工艺规程及成型车刀设计说明书Word下载.docx

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表面粗糙度要求是Ra=0.8μm，未标注形位公差及尺寸工差。

有热处理要求：

HRC38—42，是一个加工要求中等的零件。

但是端面的锐角70°

不易于加工，故不妨选用成形刀进行加工。

最后如何保证准确的角度是该零件加工和检验的一个重点。

1.2确定生产类型

1、零件生产纲领：

零件的年生产纲领是5000个。

2、确定生产类型：

查冯之敬《机械制造工程原理》，清华大学出版社P309表7—4可确定该零件为中批生产类型。

1.3确定毛坯

根据零件的材料、生产类型、结构形状、尺寸大小、技术要求等因素，其毛坯选用棒料。

查【宁传华《机械制造技术课程设计指导》，北京理工大学车板社，2009年8月】P32表1—38取棒料直径为Φ36。

1.4定位基准的选择

基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大量报废，使生产无法正常进行。

1.4.1粗基准的选择

在轴套类零件的加工中，应该以内孔的中心线做为基准，现选取

24的内孔中心线做为粗基准。

1.4.4精基准的选择

在精基准的选择过程中要考虑多方面的问题，主要是基准的重合问题。

当设计基准与工序基准不能重合时，应进行换算，另外以后也要专门计算，现不做详述。

1.5确定各加工表面的加工、定位以及加紧方案

1.5.1加工方案：

Φ32外圆表面粗糙度要求（Ra=0.8μm），查【宁传华《机械制造技术课程设计指导》，北京理工大学车板社，2009年8月】P8表1—7，加工方案选取粗车—半精车—磨；

Φ24内孔表面粗糙度要求（Ra=0.8μm），查【宁传华《机械制造技术课程设计指导》，北京理工大学车板社，2009年8月】P8表1—8，加工方案选取钻—扩—拉；

70°

的锐角表面粗糙度要求（Ra=0.8μm），查【宁传华《机械制造技术课程设计指导》，北京理工大学车板社，2009年8月】P9表1—9，加工方案选取粗车—半精车—磨；

另一端面粗糙度要求（Ra=0.8μm），查【宁传华《机械制造技术课程设计指导》，北京理工大学车板社，2009年8月】P9表1—9，加工方案选取粗车—半精车—精车；

情况如下表：

尺寸位置

粗糙度要求

加工路线

Φ32外圆表面

Ra=0.8μm

粗车—半精车—磨

Φ24内孔表面

钻—扩—拉

的锐角

锐角所在端面

粗车—半精车—精车

1.5.2定位方案

为使得个表面之间有较好的相互位置精度和较好的加工连续性尽量在一次夹装下完成多个表面的加工。

因此，首先以毛坯外圆定位加工好Φ32外圆、Φ24内孔、70°

的锐角，并对Φ32外圆、70°

的锐角进行表面精加工，再以加工好的Φ32外圆定位切断，并精加工非锐角断面，最后以加工好的Φ32外圆定位拉Φ24内孔表面。

各表面加工、定位、加紧方案如下表：

加工表面

加工方案

定位方案

夹紧方案

Φ32外圆，70°

粗车—半精车

毛坯外圆

三爪卡盘夹紧毛坯外圆

Φ24内孔

钻—扩

Φ32外圆和70°

磨

另一端面

Φ32外圆

拉

专用夹具夹紧Φ32外圆

1.6安排工艺过程

该零件虽然结构简单，但对表面的粗糙度要求较多，故工艺较烦，可将加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

机械工艺加工工艺过程安排表如下：

工序号

工序加工内容

设备名称

夹具名称

00

车端面，粗加工Φ32外圆、Φ24内孔、70°

的锐角，并半精车Φ32外圆、70°

的锐角以

CA6140

查【《机械制造技术基础课程设计》】P75表3.1

三爪卡盘

01

切断棒料24mm，粗车-半精车-精车切断端面

02

钻-扩Φ24的内孔

Z3025

盖板式钻磨

03

磨Φ32外圆、70°

M114W

查【《机械制造技术基础课程设计》】P115表3.34

04

拉Φ24内孔

L720A

查【《机械制造技术基础课程设计》】P112表3.33

05

检

1.7、工序设计

1.7.1绘制工序图

1.7.2、确定工序尺寸

工序尺寸

加工余量

粗车

半精车

磨削

2.7

1.0

0.3

（查【机械制造技术基础课程设计】P57/58表2.44/2.45/2/46）

Φ33.3

Φ32.3

Φ32

钻

镗

21.4

2

0.6

（查【《机械制造技术基础课程设计》】P63/65/66表2.54/2.56/2.59）

Φ21.4

Φ23.4

Φ24

非锐角端面

精车

2.1

1.3

21.9

20.6

20

1.8、切削用量的选择

根据切削用量的选择原则，切削用量应根据工件的材料、刀具的材料、机床的功率、工艺系统的的刚度和加工精度的要求等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得高的生产率和低加工成本。

1、工序00

该工序内容为车端面，粗加工Φ32外圆、70°

的锐角。

工步1是粗车端面B；

工步2是用成形车刀粗车毛坯外圆及70°

的锐角；

工步3是半精车70°

的锐角和外圆；

（1）被吃刀量工步1—3的被吃刀量ap1，ap2ap3分别取为Z1、Z2、Z3、

Z1=2mmZ2=2.7mmZ3=1mm

（2）切削速度

本工序采用高速钢成形车刀。

工步1/2的Vc1=30m/min，工步3的Vc3=50m/min

（3）工步一的切削速度为V1=30m/min，则有

=

=398.08（r/min）

查《机械制造技术课程设计指导》p47将转速调整为400（r/min）

工步二的切削速度为30m/min，则有

=298.56（r/min）

查《机械制造技术课程设计指导》p47将转速调整为320（r/min）

工步三的切削速度为50m/min，则有

=497.6（r/min）

查《机械制造技术课程设计指导》p47将转速调整为500（r/min）

2、工序01

切断棒料24mm，粗车-半精车-精车切断端面，表面粗糙度达到Ra=0.8μm。

查【《机械制造技术基础课程设计》】P212表5.4得切断时有

（1）进给量f=0.08mm/r

（2）切削速度V1=35m/min

（3）

=464.44（r/min）

查《机械制造技术课程设计指导》p47将转速调整为450（r/min）

查【《机械制造技术基础课程设计》】P210表5.1得加工断面时有

（1）进给量f=0.2mm/r

（2）切削速度v=35m/min

（3）

3、工序02

本工序内容是钻-扩Φ24的内孔。

4、工序03

本道工序主要内容是磨Φ32外圆、70°

的锐角，使圆外表面粗糙度达到Ra=0.8μm。

查【5】p66表4.6

（1）单吃面升量f11=0.02mm/z

（2）切削速度v2=4m/min

5、工序04

本道工序主要内容拉Φ24内孔，使圆孔内表面粗糙度达到Ra=0.8μm

1.9参考书目:

【1】机械制造技术课程设计指导·

宁传话·

北京理工大学出版社·

2009.8

【2】机械制造工程原理（第2版）·

冯之敬·

清华大学出版社·

2008.6

【3】机械制造技术基础课程设计·

易成湖·

高等教育出版社·

2009.3

【4】工程材料及成型工艺基础·

齐乐华·

西北工业大学出版社·

2008.7

第二部分成形刀设计

2.1、前言

成形刀是常用的非标准刀具之一，是用来在各种车床上加工内、外回转体成形表面的常用车刀，其刀刃形状是根据工件的廓形来设计计算确定的，因此，成型车刀属于专用刀具。

与普通车刀相比，成型车刀有着加工质量稳定、生成效率高刀具寿命长等优点，成型车刀经过精心设计、制造和正确安装调整，其加工的零件精度可达到IT8～IT10级，粗糙度可达Ra2.5～10。

由于成型车刀的设计、制造比较麻烦，因此，成型车刀一般用于成批或者大批生产中。

按结构和形状成型车刀可分为平体成型车刀，棱体成型车刀，园体成型车。

在这里我选用棱体成型车刀。

2.2、成型车刀设计与计算

原始条件：

工件外圆Φ32，一段有70°

锐角，长度20—30mm，材料T10A。

工件图如下：

（1）刀具材料:

选用普通高速钢W18Cr4V整体制造。

（2）几何参数：

查《刀具课程设计指导书》表3.5，取前角γf=15°

，αf=12°

（3）划出道具廓形（包括附加刃）计算图，根据附加刃的取法预切槽部分附加刃的主偏角Kr=20°

，a=3mm，c=6mm，d=0.5mm。

刀具廓形计算图如图所示，标出工件廓形及附加刃上各组成点1～9，如图所示将最接近工作轴线的切削刃作为基准点（图中的4点），计算出1～7各点处的计算半径

（为避免尺寸偏差对计算准确度的影响，故常采用计算尺寸，及计算半径、长度和角度）。

计算半径式为

（

）

（“

”根据公差符号取）

（4）如图，半径公差、长度公差都为零，故

图中各点的计算半径为

=12mm

=

=16mm

=a

=3*

=0.4175mm

=

-

=14.63mm

再以1点为基准点计算出个点的计算长度

=20mm

（5）计算切削刃总宽度

并检验

之值

+a+c+d=20+3+6+0.5=29.5

=1.226＜2.5

满足要求

（6）确定刀具结构尺寸，如图所示

查《刀具课程设计指导书》p42表3.1得

M=

f=5

=5

0.005E=

H=75F=20B=22

（7）用计算方法求出N-N剖面内刀具廓形上个点至4点（零点）所在后刀面的垂直距离

，之后选择1点作为基准点，计算出刀具廓形上各点到该基准点的垂直距离△

，即为所求的刀具廓形深度（计算过程见下表）

廓形的组成点

△

=（

δ

4（作为零点）

=0

=-14.26

1

12

=12*

=10.692

2、3

16

=14.256

=3.56

6、7

14.63

=13.035

=2.34

注：

由于所给尺寸没有公差要求，故δ=0

（8）根据《刀具课程设计指导书》表3.8，由于没有公差要求，故各点的公差S都认为起为零。

（9）检验最小后角

3-6段切削刃与进给方向的夹角最小，因而这段切削刃上主后角最小，

一般要求最小后角不小于

～

（10）车刀廓形宽度

即为相应的工件廓形的计算长度

，其数值为

=20mm

（11）画出棱体成型车刀工作图和样板图

（一）

（二）

3.1收获及心得体会

通过近半个月的机械制造工程课程设计，使我的知识水平和能力又得到了更进一步的提高，自从题目布置以后，我们便开始进行初步的计算和设计，首先开始设计和计算工序尺寸和机械加工余量，进一步设计和绘制车床离合齿轮的零件图，接着设计和绘制夹具的装配图，通过近4天的绘制工作，不仅锻炼了我的绘图能力，而且也也大大提高了我绘图和分析的效率和速度，为我以后更好地走上工作岗位打下了良好的基础。

零件图和刀具廓形图绘制完后，我们便开始了紧张而有序设计说明书编写工作和机械工艺过程卡片和工序卡片的填写，同时又在计算机上绘制了零件图和夹具体图，接下来的日子，我们团结协作，相互配合，大大提高了我们的工作效率，也使得我们能顺利地完成设计工作。

半个月的机械制造工艺学课程设计转眼间就结束了，半个月以来我们虽然有点辛苦，但是收获颇多，通过一系列的设计工作，不仅让我们更好的复习了以前所学的各门知识，而且牢固地巩固了所学知识，而且在以前所学的基础上也有了更深的提高。

而且课程设计也使得我学到了以前书本上学不到的知识，更加丰富了我的头脑，开阔了我的视野，为我以后更好地走上工作岗位提供了丰富的人生资料，同时在设计过程中，同学们相互团结协作和配合，也大大地培养了我团结协作的精神，同时也大大锻炼和提高了我的分析问题和解决问题的能力，也在一定程度上提高了我的动手能力。

这次课程设计虽然结束了，但在我看来，人生的设计还正在进行，它将指导我在以后的人生道路上更好地前进。

参考资料：

【1】《刀具课程设计指导书》