丝锥课程设计指导书

课程设计指导书题目：丝锥设计——细柄机用细牙丝锥中直槽丝锥设计及加工工艺规程制定内容：1.机械加工工艺过程卡片1套2.机械加工工序卡片1套3.丝锥图纸1套4.设计说明书1套姓名：学号：专业：指导老师：目录1课程设计的题目……………………12课程设计的时间……………………13课程设计的的目的及要求…………14课程设计的内容……………………24.1丝锥设计及分析………………………24.2零件的工艺分析……………………34.3毛坯的设计…………………………54.4选择加工方法，拟定工艺路线……74.5加工设备及刀具，夹具，量具选择114.6切削用量的选择…………………144.7基本加工时间的确定……………165.丝锥的工艺分析——选择加工方法，拟定工艺路线…………………………………6.加工设备、刀具、夹具、量具的补充说明7心得体会…………………………178参考文献…………………………18（一）课程设计的题目丝锥设计（二）课程设计时间2011，11，21——2012，1，15（三）课程设计的目的及要求【3.1】课程设计的目的机械加工工艺课程设计是机械类学生在完成机械制造技术的学习，并进行了社会实践实习后的总结性的检测。通过课程设计培养学生综合运用所学知识来分析处理生产工艺问题的能力，进一步的巩固所学的理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，加强独立思考的能力，为将来的专业技术工作打好基础。另外，此次课程设计可以为助理工程师答辩做好准备，为将来的毕业课程设计积累经验，希望可以在以下方面得到锻炼：A熟练的运用机械制造基础，机械制造技术及其他的机械专业的理论知识，正确分析和解决零件在加工过程中的基准选择，工艺路线的制定，工装定位，夹紧等。从而能很好的保证制造质量及要求。从而培养制定零件机械加工工艺规程及分析工艺问题的能力。熟悉机械专业有关的标准，学会使用有关的手册和数据。B在设计过程中培养自己独立思考，工作严谨的工作能力【3.2】课程设计的内容及要求A对零件图进行工艺分析。B初步拟定工艺路线，确定切削余量，绘制零件的毛坯图，填写机械加工工艺过程卡。C进行切削用量，加工时间的查表和计算。D编写课程设计说明书。E进行课程设计答辩。（四）,，设计内容【4.1】丝锥设计及分析细柄机用细牙丝锥：设计切削丝锥中直槽丝锥：适用对象：主要用于铸铁，青铜，硬塑料等脆性材料等，一般钢材，高硬度。高强度材料的螺纹通孔，不通孔的手动加工，通孔及孔深1.5d以下的盲孔加工。选材料：机用丝锥————：普通高速钢名称Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２简称密度抗弯强度线胀系数退火硬度淬回火硬度HRC抗弯强度MPa数据ISOHS6-5-2M28.16g/cm13.0μm/m.kHBW≤25564～663500～4500该材料为钨钼系高速钢，M2高速钢是国内外普片应用的牌号。因为1%MO可代替1.8%的Ｗ降低了碳化物的不均匀性，有利提高热塑性，抗弯强度，韧性。普遍用于机用丝锥，螺纹铣刀和切线平板牙。不足是脱碳过热敏性大，磨削性稍差。依据机械工程师手册查表选取１２ｍｍ的丝锥：如下mm代号公称直径d螺距P柄部直径d1螺纹长度l总长度L方头aL2M12×112.01.009.0022.080.07.1010⒈依据机械手册可知：总长度L＝８０．０﹛1.1-0﹜※精度等级H2（H1,H2,H3，适合普通螺纹机用丝锥磨牙）※槽数选4，槽形选c形，（ｄ≥３ｍｍ时，丝锥槽形应采用ｃ型）注明：槽数增多，丝锥导向性越好，加工螺纹时能够得到较高的螺纹精度，和表面粗糙度。丝锥类型公称直径ｄ／ｍｍ１～１０１１～２７２８～５２５３～６８６９～１００手用丝锥３４－－－机用丝锥３４４６８⒉螺纹部长ｌ：ｌ＝２２．０﹛2.3-0﹜公差依据：普通螺纹丝锥螺纹部分长度公差ｍｍ公称直径螺纹部分长度公差其他丝锥螺旋丝锥≤3.53.0~6.00-2.5＞5.5~12.0＞6.0~12.00-3.2⒊颈部长L1⒋方头长Ｌ２：依据机械手册查表可知Ｌ２＝１０﹛±０.８﹜，方头厚ａ＝７．１０﹛18.0-0﹜公差依据：普通螺纹和惠氏螺纹丝锥锥柄部直径及方头公差ｍｍ丝锥类型柄部直径d1方头后度ａ方头长度Ｌ２磨制丝锥ｈ９ｈ１２±０．８切制丝锥ｈ１１ｈ１２±１．６⒌公称直径ｄ：ｄ＝１２．０⒍丝锥最小大径dmin＝ｄ＋Js＝１２．０＋５０＝６２．０７．丝锥最大大径dmax＝dmin＋Ｈ９＝６２.０＋０.０５０＝６２.０５０８．柄部直径d1＝９.００公差可选ｈ９＝﹛043.0-0﹜，ｈ１１＝﹛11.0-0﹜９．最大小径：dmax1＝螺纹基本小径＝ｄ－１．０８２＝１０．９１８ｍｍ（Ｐ６２页查表３—９）１０．颈部直径d2＝８.０１１．丝锥最小中径：d2min＝d2＋Em＝８．０＋３８＝４６．０ｍｍ１２．丝锥最大中径：d2max＝d2＋Es＝８．０＋６３＝７１．０ｍｍ１３．端部直径d3＝ｄ－１．２ｐ＝１０．８０ｍｍ１４．芯部直径d4＝０．４６５５ｄ＝５．５８６１５．螺距P：已知１.００ｍｍ１６．螺纹牙型角α＝６０°１７．大径下偏差Js＝＋５０１８．大径上偏差Jm＝自定取４０１９．丝锥中径公差Td2：＝０.２ｔ＝６３２０。丝锥中径上偏差Es＝＋６３（＝０．２０ｔ）２１．丝锥中径下偏差Em＝＋３８（＝０．３０ｔ）２２．牙型角工作高度ｈ＝０．８６６Ｐ＝０．８６６ｍｍ２３．切削锥角kr＝８°３０′２４．前角p＝９°（８８页）２５．后角p＝５°（８８页）２６．刃背宽度Ｆ＝：０.２７ｄ＝３．２４ｍｍ２７．容屑槽数Ｎ＝４２８．后角铲磨量Ｋ＝pNdtan3＝９６.９５３（铲磨时凸轮的升程）３０．刃背上铲磨量k1＝Ｆ×ptan＝０．２８３５２９．切削厚度a2＝Nkrtanp＝０．０３６ｍｍ３１．丝锥特性系数σ３２．后引导槽圆弧半径ｒ＝４．５３３。后引导槽定位长L4＝７.０ｍｍ３４．容屑槽长L3＝ｌ＋８＝２２．０＋８＝３０．０ｍｍ公称直径容屑槽长L3≦４ｌ＋４﹥４~５ｌ＋５﹥５~８ｌ＋６﹥８~１０ｌ＋７﹥１０~１２ｌ＋８﹥１２~１４ｌ＋９３５．切削锥长L5＝krtanh＝５.９３６krtan＝Ｎpa2整理所有设计数据列表如下：ｍｍ名称计算过程及结果总长度LL＝８０．０﹛1.1-0﹜螺纹长度lｌ＝２２．０﹛2.3-0﹜颈部长L1方头长Ｌ２Ｌ２＝１０﹛±０.８﹜容屑槽长L3L3＝ｌ＋８＝２２．０＋８＝３０．０ｍｍ后引导槽定位长L4L4＝７.０ｍｍ切削锥长L5L5＝krtanh＝５.９３６krtan＝Ｎpa2＝方厚ａａ＝７．１０﹛18.0-0﹜公称直径ｄｄ＝１２．０丝锥最小大径dmindmin＝ｄ＋Js＝１２．０＋５０＝６２．０丝锥最大大径dmaxdmax＝dmin＋Ｈ９＝６２.０＋０.０５０＝６２.０５０柄部直径d1d1＝９.００公差可选ｈ９＝﹛043.0-0﹜，ｈ１１＝﹛11.0-0﹜最大小径dmax1dmax1＝螺纹基本小径＝ｄ－１．０８２＝１０．９１８ｍｍ颈部直径d2d2＝８.０丝锥最小中径d2min＝d2＋Em＝８．０＋３８＝４６．０ｍｍ丝锥最大中径d2maxd2max＝d2＋Es＝８．０＋６３＝７１．０ｍｍ端部直径d3＝ｄ－１．２ｐ＝１０．８０ｍｍ芯部直径d4d4＝０．４６５５ｄ＝５．５８６螺距PＰ=１.００螺距螺纹牙型角αα＝６０°大径下偏差JsJs＝＋５０大径上偏差JmJm＝自定取４０丝锥中公偏差Td2Td2：＝０.２ｔ＝６３丝锥中径下偏差EmEm＝＋３８（＝０．３０ｔ丝锥中径上偏差Es＝＋６３（＝０．２０ｔ）牙型角工作高度ｈｈ＝０．８６６Ｐ＝０．８６６ｍｍ切削锥角krkr＝８°３０′前角pp＝９°后角pp＝５°刃背宽度ＦＦ＝：０.２７ｄ＝３．２４ｍｍ容屑槽数ＮＮ＝４后角铲磨量ＫＫ＝pNdtan3＝９６.９５３刃背上铲磨量k1k1＝Ｆ×ptan＝０．２８３５切削厚度a2a2＝Nkrtanp＝０．０３６ｍｍ丝锥特性系数σσ后引导槽圆弧半径ｒｒ＝４．５丝锥表面粗糙度μm项目丝锥名称高性能级普通级螺纹表面Rz3.2Rz3.2后面Rz3.2Rz3.2前面Rz3.2Rz6.3柄部表面Ra0.8Ra1.6因此，只需选普通级即可槽形相关数据：ｍｍＨR1R2p０.３５３.４０１.９０９°【4.2】毛坯设计毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法有以下几种：a.型材b.锻造c.铸造d.焊接、e.其他毛坯由该零件为刀具丝锥，选的材料又为：细柄机用细牙丝锥：设计切削丝锥中直槽丝锥选择的材料是Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２该材料为钨钼系高速钢，M2高速钢是国内外普片应用的牌号。因为1%MO可代替1.8%的Ｗ降低了碳化物的不均匀性，有利提高热塑性，抗弯强度，韧性。普遍用于机用丝锥，螺纹铣刀和切线平板牙。不足是脱碳过热敏性大，磨削性稍差由于高速钢属于莱氏体钢，故铸态组织中有大量的不均匀分布的粗大共晶碳化物，其形状呈鱼骨状，难于通过热处理来改善，将显著降低钢的强度与韧性引起工具的崩刃和脆断，故要求进行严格的锻造一改善碳化物的形态与分布。选用锻造，其锻造要点：两轻一重，开始锻造与终止锻造时要轻锻，中间温度范围要重锻,但对于一般丝锥而言，高速钢已经能够满足丝锥的强度等工作需求，再从经济方面考虑，锻造会提高成本，。综上所述：应直接选用高速钢毛坯即可。（1）.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（2）.求最大轮廓尺寸根据零件图计算总长L=80.0，直径d=12,螺纹部长l=22.0,柄部长可取58,，但柄部由45钢与高速钢焊接而成。（5.）确定机械加工余量（6）确定毛坯尺寸毛坯总长L=84mm,高速钢部分30mm,45钢部分可取54mm直径取14，（如果采用磨光钢，另论说明磨光钢d=12.5）（7）设计毛坯图（五．）丝锥的工艺分析——选择加工方法，拟定工艺路线丝锥的作用切削加工螺纹加工方法：无屑加工切削和无屑复合加工⑴．在切削加工中，丝锥是加工内螺纹的首选刀具。无论在单件，小批量生产中，还是在成批大量生产中都被极其广泛的应用。丝锥加工的精度等级可达4级，表明粗糙度可达Ra3.2.⑵．丝锥的种类有：直槽丝锥螺旋槽丝锥，内容屑丝锥，螺母丝锥，挤压丝锥，跳牙丝锥等等⑶．丝锥与其他刀具加工过程有所不同，除了在正向旋转完成切削攻丝外，一般还需逆向旋转以退出到工作之外，并保持刀刃完好无损。⑷本次设计的是直槽丝锥（1）适用对象：主要用于铸铁，青铜，硬塑料等脆性材料等，一般钢材，高硬度。高强度材料的螺纹通孔，不通孔的手动加工，通孔及孔深1.5d以下的盲孔加工（2）其加工特点：①制造方便，重磨容易，成本低，使用广泛。②按螺距大小，可制成单只或多只成组使用③不宜在断续表面或有直槽的孔中使用④在延展性好或韧性材料上加工深孔，切屑易堵塞⑤在高温合金，钛合金材料上加工，易崩齿，折断细柄机用细牙丝锥：设计切削丝锥中直槽丝锥选择的材料是Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２该材料为钨钼系高速钢，M2高速钢是国内外普片应用的牌号。因为1%MO可代替1.8%的Ｗ降低了碳化物的不均匀性，有利提高热塑性，抗弯强度，韧性。普遍用于机用丝锥，螺纹铣刀和切线平板牙。不足是脱碳过热敏性大，磨削性稍差由于高速钢属于莱氏体钢，故铸态组织中有大量的不均匀分布的粗大共晶碳化物，其形状呈鱼骨状，难于通过热处理来改善，将显著降低钢的强度与韧性引起工具的崩刃和脆断，故要求进行严格的锻造一改善碳化物的形态与分布。工艺过程分析：1.根据毛坯总长L=84mm,直径12mm,高速钢30mm,45钢54mm，粗车45钢部分，至总长L=80（+0.9）;直径为12+0.241.1〖平端面〗，平端面，总长L一致性为0.3mm，加工设备：车床C620C616，刀具：45°车刀ⅡD-15/2YT5夹辅具：三爪卡盘，卡盘扳手，长度定位杆23V-418检测工具卡：尺0—125（0.05）1〖打中心孔〗，1、两端面中心孔应在一条直线上，整体热轧料中心孔对毛坯偏移量不大于0.35mm2、根据D0决定中心孔的尺寸，丝锥的D0是锥心直径中心孔尺寸按下表加工:（如果图纸中心孔有特殊要求，按图纸加工）加工设备：台钻Z401