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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)說明書
系（院）
班級(jí)
設(shè)計(jì)者 學(xué)號(hào)
指導(dǎo)老師
目錄
一、零件的分析·····································1
（一）零件的作用······································2
（二）零件的工藝分析···································2
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)···································3
（一）確定毛坯制造形狀··································3
（二）基面的選擇·······································4
（三）制定工藝路線···································· 4
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定························5
（五）確定切削用量及基本工時(shí)·····························5
三、專用夾具設(shè)計(jì)···································13
（一）設(shè)計(jì)主旨········································13
（二）夾具設(shè)計(jì)········································13
四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)·······························15
- 15 -
前言
本次課程設(shè)計(jì)的主要目的是要得到以下幾方面的鍛煉：
1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言，通過這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。
能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得助于樓應(yīng)候老師和陳俊龍老師的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中，由于對(duì)零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過請(qǐng)教老師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)又一個(gè)的問題。在這個(gè)過程中，使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途，同時(shí)，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝樓應(yīng)候老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝其他同學(xué)的熱心幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。
本說明書主要是關(guān)于CA6140車床齒輪的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)說明,由于本身及小組成員能力水平有限，設(shè)計(jì)存在許多錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)老師給予指正，謝謝！
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目給的零件是CA6140臥式車床齒輪，它位于車床變速箱傳動(dòng)軸，主要作用是傳遞力矩，改變速度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用 。
（二） 零件的工藝分析
CA6140臥式車床齒輪共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
一 以Φ90外圓為中心的加工表面
這一組加工表面包括：外圓，端面及倒角；內(nèi)孔及其左端倒角。
二 以Φ68內(nèi)圓為中心的加工表面
這一組加工表面包括：端面，外圓，端面，倒角；切槽；內(nèi)孔的右端倒角。
三 以的孔為中心加工表面
這一組加工表面包括：
外圓，端面；外圓，端面，側(cè)面；外圓；外圓，過度圓角 。
它們之間有一定的位置要求，主要是：
（一）左端面與孔中心軸的跳動(dòng)度為；
（二）右端面與孔中心軸線的跳動(dòng)度為；
（三）的外圓與孔的圓跳動(dòng)公差為。
經(jīng)過對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯制造形式
零件材料是45鋼，零件年產(chǎn)量5000已經(jīng)是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)圓需要鑄造出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。
（二） 基面的選擇
定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇
因?yàn)辇X輪可歸為盤類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以先以齒輪右端90的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤夾緊90外圓可同時(shí)削除五個(gè)自由度，再以90的右端面定位可削除自由度。
（2）精基準(zhǔn)的選擇
當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。這在以后還要專門計(jì)算，此處不再計(jì)算。
（三） 制定工藝路線
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
（1）工藝路線方案
1、工序Ⅰ粗車、半精車、精車外圓Φ90 右端面及倒角C4。
2、工序Ⅱ粗車、半精車、精車外圓 Φ107 Φ118 外環(huán)槽5×1?.5
粗車、半精車、精車內(nèi)圓Φ69 Φ95 內(nèi)環(huán)槽2.8×Φ71
左端面及倒角C4、C0.5。
3、工序Ⅲ 鉆孔4×Φ5。
4、工序Ⅳ 粗銑、精銑21×22 槽。
5、工序Ⅴ 滾齒 模數(shù)2.2 齒數(shù)50。
6、工序Ⅵ 檢驗(yàn)。
以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA6140臥式車床齒輪材料為45鋼，模數(shù)2.2 齒數(shù)50 精度7-6-6FL JB179-1983。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造成型毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、右端面毛坯余量：
加工表面形狀簡單，由鑄件加工精度7-6-6FL JB179-1983，保證長度尺寸為64 ，查《工藝手冊(cè)》表2.2-4得加工單邊余量為5.5mm ，另查表1.4-24得長度尺寸公差范圍為±0.27，即長度方向毛坯尺寸為85.5±0.27mm。
2、寬為80+0.03槽的端面毛坯余量：由毛坯重1.3kg ，加工精度為7-6-6FL JB179-1983，加工表面形狀簡單，從孔的中心線到端面的長度尺寸為27mm，查《工藝手冊(cè)》表2.2-4得單邊余量為Z=5.5，另查表1.4-24得長度方向尺寸公差為±0.195，即長度方向毛坯尺寸為32.5±0.195mm。
3、孔Φ107mm、槽22mm均為實(shí)心，未鑄造出來。
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
工序 1 ：除砂
工序 2 ：粗、精車ф90mm外圓柱面 ，車ф90mm端面及倒角，車ф16.5端面及倒角，粗車ф60H7孔，精車ф60H7孔及倒角，車螺紋M64*1.5，車兩個(gè)密封槽ф64。（以ф52m6外圓柱面為粗基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持ф52m6外圓柱面）
車ф52m6端面，車端面A，粗、精車ф52m6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔ф36 0+0.63，精車孔ф36 0+0.63。（以ф80m6外圓柱面為精基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持ф80m6外圓柱面）
工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。
加工要求：車外圓ф80m6及車倒角，表面粗糙度要求為1.6μm，6級(jí)公差要求；車兩個(gè)槽M64*1.5；車外圓ф52m6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2μm，6級(jí)公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3μm。
機(jī)床：C620-1臥式車床。
刀具：YT15外圓車刀、 YT15端面車刀、 YT15內(nèi)圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16*25mm2。
切削用量：
1. 粗車ф80m6外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380），當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時(shí)
f=0.8-1.2mm/r
取f=0.8mm/r
2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381），切削速度的計(jì)算公式為（壽命選60T）
Vc=CV*KV/(Tmapxfy)m/min
其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見《手冊(cè)》表8-61至表8-69，即
KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。
所以 vc=158*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40)
=71.85(m/min)
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*71.85/(3.14*80)=286(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286*0.8=0.18(min)
2. 精車外圓ф80m6
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.6mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=102m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*102/(3.14*80)=406(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406*0.6=0.17(min)
3. 車ф120外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=1.0mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=85m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*85/(3.14*120)=225(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225*1.0=0.07(min)
4. 車ф80m6端面及倒角
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.8mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=105m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
n=1000vc/(Лd)=1000*105/(3.14*80)=418(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418*0.8=0.12(min)
5. 車ф16.5端面及倒角
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=35m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*35/(3.14*16.5)=675(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675*0.4=0.04(min)
6. 粗車ф60H7孔
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.6mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=106m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*106/(3.14*60)=560(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560*0.6=0.13(min)
7. 精車ф60H7孔及倒角
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4(mm/r)
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=112(m/min)
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*112/(3.14*60)=590(r/min)
4) 切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590*0.4=0.18(min)
8.車螺紋M64*1.5
采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時(shí)，走刀次數(shù)為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進(jìn)給量f=1.5mm/r.
1) 切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
粗車螺紋時(shí)： vc=21m/min
精車螺紋時(shí)： vc=35m/min
2) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
粗車螺紋時(shí)：n1=1000vc/(Лd)=1000*21/(3.14*64)=105(r/min)
精車羅紋時(shí)：n2=1000vc/(Лd)=1000*35/(3.14*64)=174(r/min)
3)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
粗車螺紋時(shí)：t1=(l+y+△)*i/nf=(15+1)*4/(105*1.5)=0.41(min)
精車螺紋時(shí)：t2=(l+y+△)*i/nf=(15+1)*2/(174*1.5)=0.12(min)
9. 車兩個(gè)密封槽ф64
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=84m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*84/(3.14*64)=418(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=2*(l+y+△)/nf=2*(2+1)/418*0.5=0.03 (min)
10. 車ф52m6端面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=90m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
s=1000vc/(Лd)=1000*90/(3.14*52)=551(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551*0.5=0.04(min)
11.車端面A
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=1.0mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=82m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*82/(3.14*120)=218(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218*1.0=0.17(min)
12. 粗車ф52m6外圓柱面
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.5mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=105m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*105/(3.14*52)=643(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643*0.5=0.04(min)
13. 精車ф52m6外圓柱面倒角及退刀槽
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.4mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=125m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*125/(3.14*52)=765(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765*0.4=0.04(min)
14. 鉆孔ф36 0+0.63
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r (見《手冊(cè)》表10-15（P437）)
2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊(cè)》表10-15（P437）
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*40/(3.14*36)=350(r/min)
4) 切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=22/(350*0.2)= 0.32(min)
15. 精車孔ф36 0+0.63
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）
取f=0.3mm/r
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表8-60（P381）
vc=108m/min
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*108/(3.14*36)=950(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950*0.3=0.15(min)
工序 3 ：鉆四個(gè)通孔ф5
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：高速鋼鉆頭
切削用量：
1. 鉆三個(gè)通孔ф11
刀具材料：高速鋼。
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r (見《手冊(cè)》表10-15（P437）)
2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊(cè)》表10-15（P437）
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*40/(3.14*11)=1150(r/min)
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150*0.2)= 0.21(min)
2. 鉆三個(gè)階梯孔ф16.5 刀具材料：高速鋼。
1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r (見《手冊(cè)》表10-15（P437）)
2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊(cè)》表10-15（P437）
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*40/(3.14*16.5)=770(r/min)
4) 切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=3*(l+y+△)/nf=5/(770*0.2)= 0.1(min)
2. 惚沉頭孔ф16.5
工序4：洗槽4*22
機(jī)床：臥式銑床
刀具：高速銑刀
切削用量：
1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊(cè)》表8-58（P380）取f=0.02mm
2）切削速度 根據(jù)《手冊(cè)》表12-8（P462）
vc=30m/min
3) 確定機(jī)床行程數(shù)
ns=z/f=6.0/0.3=20
4)切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=2*(l+△)* ns/(1000vc)=2*30*20/30=(min)
工序5：銑端臺(tái)M，銑端臺(tái)N。
機(jī)床：立式銑床X63
刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）
切削用量：
1. 銑端面N
1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r (見《手冊(cè)》表13-8（P481）)
2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊(cè)》表13-12（P484）
3）切削深度 ap=6mm (見《手冊(cè)》P480敘述）
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)
5) 切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=(l+y+△)/nf=48/(65*2.0)=0.37 (min)
3. 銑端臺(tái)M
1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r (見《手冊(cè)》表13-8（P481）)
2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊(cè)》表13-12（P484）
3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。
根據(jù)《手冊(cè)》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)
5) 切削工時(shí) 根據(jù)《手冊(cè)》表8-56（P379）
tm=4*(l+y+△)/nf=100*4/(65*2.0)= 3.08(min)
工序6：磨外圓ф106
機(jī)床：外圓磨床M1412
刀具：根據(jù)表15-2至15-7，選用WA46KV6P200*32*125型砂輪。
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，
平型砂輪，其尺寸為200*32*125(D*B*D)。
切削用量：
1. 磨外圓ф80m6
1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊(cè)》表15-12（P566）
2) 進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min
徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見《手冊(cè)》表13-8（P480）)
3）切削深度 ap=0.03mm
4) 砂輪速度 v=35m/min
5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)
6）加工工時(shí)
tm=2LZbK/1000fafr
式中，L—加工長度，40mm;
Zb—單面加工余量，0.2mm;
K-—系數(shù)，1.10；
fa—工作臺(tái)軸向移動(dòng)速度；
fr—工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量。
tm=2*40*0.2*1.1/（1000*2.0*0.015）=0.60（min）
2. 磨外圓ф52m6
1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊(cè)》表15-12（P566）
2) 進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min
徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見《手冊(cè)》表13-8（P480）)
3）切削深度 ap=0.03mm
4) 砂輪速度 v=35m/min
5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000vc/(Лd)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)
6）加工工時(shí)
tm=2LZbK/1000fafr
=2*10*0.2*1.1/（1000*2.0*0.015）=0.15（min）
工序7：表面處理，檢驗(yàn)入庫。
最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工序卡片。
三、專用夾具設(shè)計(jì)
為提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)生產(chǎn)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過與老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第Ⅳ道工序—粗銑4個(gè)22*23槽的銑床夾具。本夾具將用臥式銑床。刀具為三面銑刀
（一）設(shè)計(jì)主旨
本夾具主要用來粗洗4個(gè)22*23槽，這4個(gè)槽有相同的技術(shù)要求“4槽內(nèi)側(cè)G48淬硬2mm”。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度不是主要問題。
（二）夾具設(shè)計(jì)
1． 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，Φ90端面作為基準(zhǔn)面，應(yīng)該選擇自動(dòng)定心的夾具。但是自動(dòng)定心夾具在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，因此這里只有選端面為基準(zhǔn)。
為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對(duì)2個(gè)槽同時(shí)加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。
2． 切削力及夾緊力計(jì)算
刀具：高速鋼鑲齒三面銑刀，Φ225 Z=20
F=Cafaf a/dn
其中：Cf=650 Ap=3.1 Xf=1.0 Fz=0.08 Yf=0.72 Ae=40
(在加工面上測(cè)量的近似值)Uf=0.86 D0=225 Qf=0.86 Wf=0 Z=20
所以
F=650*3.1*0.08*40*20/225=1456(N)
當(dāng)用兩把銑刀削銑時(shí)，F(xiàn)實(shí)=2F=2912（N）
水平分力： Fh=1.1 F實(shí)=3203(N)
垂直分力： FV=0.3 F實(shí)=873(N)
在計(jì)算切削時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K1K2K3K4
其中：K1為基本安全系數(shù)1.5；
K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;
K3為刀具噸化系數(shù)1.1;
K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。
所以
選用汽缸—斜夾緊機(jī)構(gòu)，A=10度，起結(jié)構(gòu)形式選用V型。
N（f1+f2）=KFh
N=KFh/(F1+F2)
3.定位誤差分析
（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為軸，該定位元件軸的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配軸尺寸與公差相同。
4．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的重要 途徑。本道工序的銑床夾具選擇氣動(dòng)加緊方式。本工序是粗加工，切削力較大，為了加緊工件，勢(shì)必要增大直徑。
夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀；用時(shí)，夾具體低面上的一隊(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。
銑床夾具的裝配圖見附圖。
四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)
一學(xué)期的課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過程。所謂1+1>2，一個(gè)團(tuán)隊(duì)的合作，使我們的設(shè)計(jì)成果漸漸呈現(xiàn)在我們的眼前?？粗矍暗膱D紙、CAD圖和設(shè)計(jì)計(jì)算的手稿，設(shè)計(jì)的過程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。
一學(xué)期的設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說是三年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通，因?yàn)槲覀円郧霸?jīng)學(xué)得很好，但是都是理論的東西，學(xué)習(xí)了馬克思主義哲學(xué)之后，終于知道理論聯(lián)系實(shí)際才使我們有了更進(jìn)一步的體會(huì)。在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算，更重要的是我學(xué)會(huì)了合作，我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們以前做的設(shè)計(jì)都是一個(gè)人的，而且規(guī)模小，不需要什么規(guī)劃，這次可以說是綜合了我們的所有智慧。此外還有樓應(yīng)候老師和陳俊龍老師的大力幫助，再次表示感謝！
由于我們水平所限，設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，在此還誠請(qǐng)指導(dǎo)老師批評(píng)指正。
主要參考文獻(xiàn)
1．鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2008.1
2. 艾 興等編.切削用量簡明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002
3．華楚生主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）.重慶:重慶大學(xué)出版社,2003
4．廖念釗等編著.互換性及測(cè)量技術(shù)(第五版).北京：中國計(jì)量出版社，2007.6
工 藝 卡 片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
NO.1
產(chǎn)品名稱
車床
零件名稱
齒輪
共
3
頁
第
1
頁
材 料 牌 號(hào)
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
零件毛重（Kg）
零件凈重（Kg）
材料消耗定額
每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)
每批數(shù)量
45鋼
模鍛件
?121×64
1
2.8
1.36
1
5000
工
序
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
工藝裝備名稱及編號(hào)
工 時(shí)（s）
夾具
切削工具
量具、輔具
準(zhǔn)終
基本工時(shí)
1
三爪自定心卡盤夾緊左端
CA6140
三爪自定心卡盤
車右端面,保持尺寸61.5 0+0.3
YT5 90°偏刀
游標(biāo)卡尺
22
車外圓? 90
17
倒角C1
18
2
三爪自定心卡盤夾緊右端
CA6140
三爪自定心卡盤
車左端面,保持尺寸61.5 0+0.3
YT5 90°偏刀
16
車左外圓? 106.50-0.35
YT5 45°外圓車刀
25
倒角C1
車臺(tái)階面,保持尺寸28.5
8
鏜孔? 68k7及臺(tái)階面,保持尺寸33
YT5 鏜刀
69
車溝槽,保持尺寸2.70+0.14及5×1.5
切槽刀
倒角0.5×45°
3
三爪自定心卡盤夾緊? 106.50-0.35
車端面,保持尺寸61.5 0+0.3
CA6140
三爪自定心卡盤
車外圓? 90
YT15 90°偏刀
游標(biāo)卡尺
11
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
工 藝 卡 片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
NO.1
產(chǎn)品名稱
車床
零件名稱
齒輪
共
3
頁
第
2
頁
材 料 牌 號(hào)
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
零件毛重（Kg）
零件凈重（Kg）
材料消耗定額
每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)
每批數(shù)量
45鋼
模鍛件
?121×64
1
2.8
1.36
1
5000
工
序
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
車間
工藝裝備名稱及編號(hào)
工 時(shí)（s）
夾具
切削工具
量具、輔具
準(zhǔn)終
基本工時(shí)
車臺(tái)階面,保持尺寸20
CA6140
三爪自定心卡盤
YT15 90°偏刀
深度百分尺
10
車外圓? 117h7
外徑百分尺
9
粗鏜孔? 65
YT5 鏜刀
內(nèi)徑百分尺
32
4
調(diào)頭裝夾（三爪自定心卡盤夾緊? 90）
CA6140
三爪自定心卡盤
精鏜孔? 68k7
YT30 精鏜刀
圓柱塞規(guī)
44
精鏜溝槽? 71,保持寬2.70+0.14
切槽刀
倒角0.5×45°
倒角刀
5
以一端面及? 68 k7內(nèi)孔定位并夾緊
Y3150
芯軸
滾齒達(dá)圖紙要求
齒輪滾刀
公法線百分表
1191
6
以一端面及? 68 k7內(nèi)孔定位并夾緊
Z518
專用夾具
在4個(gè)工位上鉆孔?5
锪鉆
20
孔口倒角90°
鉸刀
7
以一端面及? 68 k7內(nèi)孔定位并夾緊
X52K
專用夾具
在4個(gè)工位上銑槽，保證槽寬14，深13
高速鋼粗銑刀?8
游標(biāo)卡尺
165
在4個(gè)工位上銑槽，保證槽寬21，深20
X52K
專用夾具
游標(biāo)卡尺
138
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處 數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
工 藝 卡 片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
零件圖號(hào)
NO.1
產(chǎn)品名稱
車床
零件名稱
齒輪
共
3
頁
第
3
頁
材 料 牌 號(hào)
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
零件毛重（Kg）
零件凈重（Kg）
材料消耗定額
每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)
每批數(shù)量
45鋼
模鍛件
?121×64
1
2.8
1.36
1
5000
工
序
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
車間
工藝裝備名稱及編號(hào)
工 時(shí)（s）
夾具
切削工具
量具、輔具
準(zhǔn)終
基本工時(shí)
8
齒部熱處理G52
9
槽內(nèi)側(cè)G48 淬硬2mm
10
去毛刺
11
檢驗(yàn)入庫
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140車床
零件圖號(hào)
84002
產(chǎn)品名稱
零件名稱
CA6140車床齒輪
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金 工
7
銑槽
45鋼
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
120．4×120.4×65.5
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臺(tái)式鉆床
X52K
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
銑槽專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑槽4個(gè)22*23槽
專用銑床夾具
1220
0.244
0.2
12
1
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對(duì)（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì) 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期