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說明書
題目：軸銷傳感器的加工工藝設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
班 級：
指導(dǎo)老師：
目 錄
序言…………………………………………………………………1
1 零件的分析 ……………………………………………………2
2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)…………………………………………………5
（1）確定毛坯的制造形式 ………………………………………5
（2）基面的選擇 …………………………………………………5
（3）制定工藝路線 ………………………………………………5
（4）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……………6
（5）確定切削用量及基本工時(shí)…………………………………11
設(shè)計(jì)心得 …………………………………………………………30
參考資料 …………………………………………………………31
序 言
軸銷傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
20世紀(jì)90年代以來，某些電子衡器的總體設(shè)計(jì)開始脫離傳統(tǒng)的零部件組裝式結(jié)構(gòu)，向著多樣化、個(gè)性化的方向發(fā)展，其中一個(gè)主要的發(fā)展趨勢就是承載器與稱重傳感器合二為一的集成化結(jié)構(gòu)。此時(shí)，承載器就是一個(gè)技術(shù)性能完全符合要求的專用稱重傳感器，或者說稱重傳感器本身就是一個(gè)整體型承載器。電子吊秤、行車電子秤所用的軸銷傳感器就是這種結(jié)構(gòu)的典型代表
軸銷傳感器實(shí)際上就是一根承受剪力作用的空心截面圓軸，雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在中心孔內(nèi)凹槽中心的位置上，有兩種組橋測量方式，即兩個(gè)凹槽處的雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)共同組成一個(gè)惠斯通電橋，或分別組成惠斯通電橋再并聯(lián)進(jìn)行測量。軸銷剪切式稱重傳感器結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。
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1）軸銷傳感器具有如下特點(diǎn)：
1. 彈性元件為一整體空心截面圓軸，結(jié)構(gòu)緊湊，幾何外形簡單，容易加工出很高的尺寸和形位精度；
2. 空心截面具有很強(qiáng)的抗扭轉(zhuǎn)、抗彎曲能力，并且軸銷中性軸處的應(yīng)力最大；
3. 當(dāng)空心截面軸銷承受垂直和水平彎曲時(shí)，彎矩為零的截面在同一截面；
4. 當(dāng)設(shè)計(jì)較大容量的軸銷傳感器時(shí)，中心孔也較大，雙剪型電陰應(yīng)變計(jì)可以粘貼在孔內(nèi)，即得到很好的保護(hù)又可以實(shí)施抽真空充惰性氣體密封工藝；
5. 與相關(guān)承力部件組裝容易，使用方便。
軸銷傳感器的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工藝難度大，需要較多的專用工具與裝備。
2）受力分析與理論計(jì)算
軸銷傳感器可以簡化為兩端簡支中間受一集中載荷爾蒙P作用的空心截面梁，其力學(xué)模型和空心截面如圖2所示。
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軸銷傳感器的輸出受很多因素影響，主要有軸銷中心孔的直徑d，凹槽的最小直徑D，負(fù)銷與支撐之間的間隙，支撐的硬度和雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)的尺寸等，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)應(yīng)認(rèn)清相互的關(guān)系，作到尺寸選擇最佳化以保證軸銷傳感器性能波動最小。
3）制造工藝
軸銷結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)稱重傳感器的制造工藝完全相同，只是由于雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在深孔內(nèi)，需要購置和設(shè)計(jì)專用的噴砂處理、劃線貼片、加壓固化工具和裝備。
4）檢測與應(yīng)用技術(shù)
由于軸銷傳感器本身就是一個(gè)整體彈性元件，即沒有保護(hù)外殼又沒有加載壓頭和承載底座，因此在測試與標(biāo)定時(shí)，應(yīng)該采用與實(shí)際安裝使用時(shí)相同的邊界支撐，最好就是同一個(gè)支撐。
近年來，軸銷傳感器主要應(yīng)用于電子吊秤領(lǐng)域，與U形吊環(huán)配合，組裝成數(shù)量式或無線傳輸式電子吊秤最為多見。由于軸銷直接與吊環(huán)和吊鉤裝配，不但省去了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的承載殼體，而且還可提高裝配精度，保證了稱量準(zhǔn)確度。
軸銷傳感器體現(xiàn)了電子衡器小型化、模塊化、集成化、智能化的發(fā)展方向，是續(xù)集成化稱重板、稱重軌、稱重梁后又一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)，在國外已批量生產(chǎn)，應(yīng)用比較廣泛。國外軸銷傳感器的發(fā)展與應(yīng)用動向，值得我國稱重傳感器生產(chǎn)企業(yè)研究、借鑒，只要解決個(gè)別制造工藝問題，就完全可以研制出具有我國工礦企業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)的軸銷傳感器及其配套的電子吊秤、行車電子秤。
1 零件的分析
1、兩端Φ25外圓面、Φ28外圓面、Φ30外圓面，表面粗糙度均為Ra=1.6
2、要加工的四個(gè)Φ20孔，底面的粗糙度為Ra1.6、孔表面粗糙度為Ra=3.2，左邊兩個(gè)Φ20孔的同軸度公差為0.03，關(guān)于孔中心線的對稱度公差同樣為0.03，與基準(zhǔn)B的平行度公差亦為0.03；右邊兩孔的同軸度公差為0.03，關(guān)于孔中心線的對稱度公差也為0.03.
3、其它孔的表面粗糙度為均為Ra3.2,。
4、其它表面的粗糙度Ra均為Ra3.2
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件的材料為優(yōu)質(zhì)合金鋼，軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。
軸銷傳感器采用棒料Φ32127.
2.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。
粗基準(zhǔn)的選擇：對軸銷傳感器這類回傳類零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要，以Φ25外圓面及其端面作為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選取Φ25外輪廓及已加工的端面作為精基準(zhǔn)。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下工藝方案：
工序01：下料
工序02：調(diào)質(zhì)處理
工序03：粗車左端面和外圓面
工序04：粗車右端面和外圓面
工序05：半精車、精車左端面和外圓面
工序06：半精車、精車右端面和外圓面
工序07：車兩個(gè)1.3退刀槽
工序08：車右兩端外圓至Φ28
工序09：車左端外圓至Φ28
工序10：車右端外圓至Φ25及倒角1.545°
工序11：車左端外圓至Φ25及倒角1.545°
工序12：鉆、擴(kuò)、鉸2-Φ20孔
工序13：鉆、擴(kuò)、鉸另外2-Φ20孔
工序14：銑兩個(gè)6.5的槽
工序15：鉆Φ5孔，擴(kuò)Φ5至Φ8，攻絲M101
工序16：去毛刺
工序17：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序18：入庫
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
一、確定毛坯制造形式
毛坯是指根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對象。
原材料是指投入生產(chǎn)過程以創(chuàng)造新產(chǎn)品的物質(zhì)。如型材、板材、棒材、帶材等
工藝設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯制造形式的選擇應(yīng)全面考慮下述因素的影響：
1. 零件的材料及對材料組織和性能的要求
2. 零件的結(jié)構(gòu)形狀外形尺寸
3. 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小
4. 具體生產(chǎn)條件
毛坯的選擇原則是：毛坯的形狀和尺寸，越接近零件，那么毛坯的精度就越高，則零件的機(jī)械加工余量就越小，同時(shí)材料的消耗也就越少，機(jī)械加工的生產(chǎn)率也可以提高，零件的成本降低了，但毛坯的成本卻提高了。
二、常見的毛坯種類
常見的毛坯種類有以下幾種：
1、鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。各種鑄造方法 及工藝特點(diǎn)見表 3-9 ?！?
2、鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。其鍛造方法及工藝特點(diǎn)見表 3-9 ?！?
3、型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。
4、焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。
5、其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等?！?
三、毛坯的選擇原則
選擇毛坯時(shí)應(yīng)該考慮如下幾個(gè)方面的因素：
1、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。
2、零件材料的工藝性 例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時(shí)，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。
3、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。
4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。
四、毛坯的形狀及尺寸 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。 毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。如鑄造毛坯的加工余量，是由鑄件最大尺寸、公稱尺寸（兩相對加工表面的最大距離或基準(zhǔn)面到加工面的距離）、毛坯澆注時(shí)的位置（頂面、底面、側(cè)面）、鑄孔的尺寸等因素確定的。對于單件小批生產(chǎn)，鑄件上直徑小 30mm 和鑄鋼件上直徑小于 60mm 的孔可以不鑄出。而對于鍛件，若用自由鍛，當(dāng)孔徑小于 30mm 或長徑比大于 3 的孔可以不鍛出。對于鍛件應(yīng)考慮鍛造圓角和模鍛斜度。帶孔的模鍛件不能直接鍛出通孔，應(yīng)留沖孔連皮等?！∶鞯男螤詈统叽绲拇_定，除了將毛坯余量附在零件相應(yīng)的加工表面上之外，有時(shí)還要考慮到毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理等工藝因素的影響。在這種情況下，毛坯的形狀可能與工件的形狀有所不同。例如，為了加工時(shí)安裝方便，有的鑄件毛坯需要鑄出必要的工藝凸臺，工藝凸臺在零件加工后一般應(yīng)切去。又如車床開合螺母外殼，它由兩個(gè)零件合成一個(gè)鑄件，待加工到一定階段后再切開，以保證加工質(zhì)量和加工方便。有時(shí)為了提高生產(chǎn)率和加工過程中便于裝夾，可以將一些小零件多件合成一個(gè)毛坯，將若干零件先合成一件毛坯，待兩側(cè)面和平面加工后，再切割成單個(gè)零件。再如墊圈類零件，也可將若干零件合成一個(gè)毛坯，毛坯可取一長管料，其內(nèi)孔直徑要小于墊圈內(nèi)徑。車削時(shí)，用卡盤夾住一端外圓，另一端用頂尖頂住，這時(shí)可車外圓、車槽，然后用卡盤夾住外圓較長的一部分用φ 16mm 的鉆頭鉆孔，這樣就可以分割成若干個(gè)墊圈零件。
因此，確定毛坯要從機(jī)械加工和毛坯制造兩個(gè)方面綜合來考慮，以求得最佳的方案。毛坯的類型有很多，如鍛，壓制，沖壓，焊接，冷軋，熱軋，型材和板材等。因本工件為中批生產(chǎn)，且為一般性盤類零件，根據(jù)本零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，年生產(chǎn)數(shù)量，經(jīng)濟(jì)價(jià)值及復(fù)雜程度，另外本零件為盤類零件，考慮其復(fù)雜程度，所以本零件毛坯選棒料。因?yàn)榘袅系慕?jīng)濟(jì)性好，加工余量小，而且成本較低。適于中批生產(chǎn)。
五、毛坯尺寸及余量的確定：
為節(jié)約材料和能源，隨著毛坯制造向?qū)I(yè)化生產(chǎn)發(fā)展，目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu)特征和尺寸要求及考慮到經(jīng)濟(jì)性，所以毛坯圓棒料的尺寸為φ32mm×127mm。
所謂毛坯余量,是指毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差，為了保證零件的質(zhì)量要求,在加工過程中從其表面上切除的金屬層,加工余量的大小必須合適,余量過大浪費(fèi)材料,同時(shí)增加工步或走刀次數(shù),而降低了生產(chǎn)率,增加了工時(shí),刀具和電力等消耗.加工余量過小,剛不能切去表面的缺陷層,有時(shí)還會使刀具處于惡劣的工作條件,使刀具磨損加劇,因此應(yīng)當(dāng)合理地確定加工余量。
確定加工余量的大小,取決于加工過程中,各工序的余量之和,所以毛坯的加工余量是影響各個(gè)工序的主要因素。確定加工余量的方法有計(jì)算法,查表法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法。
綜合考慮到毛坯制造和機(jī)械加工的工藝技術(shù)水平,零件所產(chǎn)生變形等方面的原因,參照同類產(chǎn)品給定,本零件毛坯公差按照經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法確定。
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序01：下料
工序02：調(diào)質(zhì)處理
工序03：粗車左端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：粗車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.8mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(63.5+16+0.8)/（4750.16）=1.057min。
工序04：粗車右端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：粗車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.8mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(63.5+16+0.8)/（4750.16）=1.057min。
工序05：半精車、精車左端面和外圓面
工步一：半精車左端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：半精車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.1mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(62.7+16+0.1)/（4750.16）=1.037min。
工步二：精車左端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：精車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.1mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(62.5+16+0.1)/（4750.16）=1.034min。
工序06：半精車、精車右端面和外圓面
工步一：半精車左端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：半精車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.1mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(62.7+16+0.1)/（4750.16）=1.037min。
工步二：精車左端面和外圓面
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：精車左端面和外圓面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.1mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(62.5+16+0.1)/（4750.16）=1.034min。
工序07：車兩個(gè)1.3退刀槽
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：車兩個(gè)1.3退刀槽
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=0.7mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=1.3+0.7)/（4750.16）=0.026min。
工序08：車右兩端外圓至Φ28
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：車右兩端外圓至Φ28
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=1.0mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=（43.5+1.0)/（4750.16）=0.586min。
工序09：車左端外圓至Φ28.6
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：車左兩端外圓至Φ28
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=1.0mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=（43.5+1.0)/（4750.16）=0.586min。
工序10：車右端外圓至Φ25及倒角1.545°
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：車右端外圓至Φ25及倒角1.545°
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=1.5mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=（21.25+1.5)/（4750.16）=0.299min。
工序11：車左端外圓至Φ25及倒角1.545°
工件材料：鋼 δb=220MPa 鍛造
加工要求：車左端外圓至Φ25及倒角1.545°
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15，=12,=0.5mm
1） 車削深度，選擇ap=1.5mm。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14～0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)臥式車床CA6140
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=0.1mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=（21.25+1.5)/（4750.16）=0.299min。
工序12：鉆、擴(kuò)、鉸2-Φ20孔
工步一：鉆Φ18mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ18時(shí)，。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ19.8時(shí)，。由于本零件在加工Φ29.85孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步三：鉸Φ19.8孔至Φ20mm
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ20時(shí)，。由于本零件在加工Φ20孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工序13：鉆、擴(kuò)、鉸另外2-Φ20孔
工步一：鉆Φ18mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ18時(shí)，。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ19.8時(shí)，。由于本零件在加工Φ29.85孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步三：鉸Φ19.8孔至Φ20mm
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ20時(shí)，。由于本零件在加工Φ20孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工序14：銑兩個(gè)6.5的槽
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼三面刃銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工序15：鉆Φ5孔，擴(kuò)Φ5至Φ8，攻絲M101
工步一：鉆Φ5mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ5時(shí)，。由于本零件在加工Φ5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ5孔至Φ8mm孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ8時(shí)，。由于本零件在加工Φ8孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為
工步三：攻絲M101
攻螺紋M10mm
按機(jī)床選取，則
機(jī)動時(shí) ，，
攻M6孔
工序16：去毛刺
工序17：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序18：入庫
3 設(shè)計(jì)心得
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
4 參考資料
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
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