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? 長沙學(xué)院 零件號 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 氣門搖桿 軸 支 座 生產(chǎn)類型 大批生產(chǎn) 工序 安裝 工位 工步 工序說明 工 序 簡 圖 機(jī) 床 04 1 1 粗銑上下端面,保證端面粗糙度Ra=12.5 的外圓限制4個(gè)自由度 立 式 銑 床 X50 32A 05 1 1 精銑上下端面保證下端面粗糙度Ra=6.3,上下端面長度為78mm, 的外圓限制4個(gè)自由度 立 式 銑 床 X50 32A 07 1 1 2 鉆的一通孔; 通過搖臂鉆床 鉆的另一通孔 底平面定位,限三個(gè)自由度. 的外圓限制3個(gè)自由度 搖 臂 鉆 床 Z3040 X16 材 料 HT200 編制 ? （日期） 毛坯重量 6㎏ 指導(dǎo) ? ? 毛坯種類 砂型鑄件 審核 ? ? 夾具或輔助工 具 刀 ? 具 量 ? ? 具 走 刀 次 數(shù) 走 刀 長 度 (㎜) 切 削 深 度 (㎜) 進(jìn) 給 量 (㎜/r) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 切 削 速 度 (m/min) 工時(shí)定額(min) 基 本 時(shí) 間 輔 助 時(shí) 間 工作地服務(wù)時(shí)間 專 用 夾 具 ? 高速鋼端面銑刀? ? ? 卡 ? 板 ? ? 1 ? ? 87 ? ? 2.8 ? 1.8 ? 285 ? 17.82 ? 0.169 ? ? 專 用 夾 具 ? 高速鋼端面銑刀 ? ? 卡 ? ? 板 ? 1 ? 106 2.6 1.8 285 ? 17.82 0.206 ? ? 專 用 夾 具 ? 麻 花 鉆 頭 ? ? 游標(biāo)卡尺 ? 1 1 ? 92 92 - ?- ? 0.5 0.5 ? 525 525 ? 21.42 21.42 ? 0.35 0.35 ? ? 長沙學(xué)院 零件號 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 氣門搖桿 軸支座 生產(chǎn)類型 大批生產(chǎn) 工序 安裝 工位 工步 工序說明 工 序 簡 圖 機(jī)床 08 1 1 2 粗銑的左側(cè)面,端面倒角，倒角保證粗糙度Ra=12.5 粗銑的右側(cè)面,端面倒角，倒角保證粗糙度Ra=12.5 一面兩孔定位，的兩孔限制3個(gè)自由度，底面限制3個(gè)自由度 臥 式 銑 床 X60W 09 1 1 2 精銑的左側(cè)面，粗糙度保證Ra=1.6, 精銑的右側(cè)面，粗糙度保證Ra=1.6,兩側(cè)面長度保證 一面兩孔定位，的兩孔限制3個(gè)自由度，底面限制3個(gè)自由度 臥 式 銑 床 X6130 A 材 料 HT200 編制 ? （日期） 毛坯重量 6㎏ 指導(dǎo) ? ? 毛坯種類 砂型鑄件 審核 ? ? 夾具或輔助工 具 刀 ? 具 量 ? ? 具 走 刀 次 數(shù) 走 刀 長 度 (㎜) 切 削 深 度 (㎜) 進(jìn) 給 量 (㎜/r) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 切 削 速 度 (m/min) 工時(shí)定額(min) 基 本 時(shí) 間 輔 助 時(shí) 間 工作地服務(wù)時(shí)間 專 用 夾 具 ? 高速鋼端面銑刀? ? ? ? 高速鋼端面銑刀? ? ? ? ? 卡 ? 板 ? ? ? ? 2? ? 2 ? 63 ? ?63 ? 2.2 2.2 ? 1.8 1.8 ? 318 318 ? 18 18 ? 0.14 0.14 ? ? 專 用 夾 具 ? ? 高速鋼端面銑刀? 高速鋼端面銑刀 ? ? ? ? 卡 ? ? 板 ? ? ?2 ? ?2 ? ? ? 61 61 ? 0.6 0.6 ? 1.2 1.2 ? 318 318 ? 18 18 ? 0.21 0.21 ? ? ? 長沙學(xué)院 零件號 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 氣門搖桿軸支座 生產(chǎn)類型 大批生產(chǎn) 工序 安裝 工位 工步 工序說明 工 序 簡 圖 機(jī) 床 10 1 1 鉆的通孔 底面限制3個(gè)自由度，兩個(gè)孔的限制3自由度 立 式 鉆 床Z535 10 1 1 擴(kuò)鉆的通孔 底面限制3個(gè)自由度，兩個(gè)孔的限制3自由度 立 式 鉆 床Z535 11 1 1 鏜孔至，保證孔粗糙度為Ra=3.2 底面限制3個(gè)自由度，兩個(gè)孔的限制3自由度 立 式 鉆 床Z535 材 料 HT200 編制 ? （日期） 毛坯重量 6㎏ 指導(dǎo) ? ? 毛坯種類 砂型鑄件 審核 ? ? 夾具或輔助工 具 刀 ? 具 量 ? ? 具 走 刀 次 數(shù) 走 刀 長 度 (㎜) 切 削 深 度 (㎜) 進(jìn) 給 量 (㎜/r) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 切 削 速 度 (m/min) 工時(shí)定額(min) 基 本 時(shí) 間 輔 助 時(shí) 間 工作地服務(wù)時(shí)間 專 用 夾 具 ? 麻 花 鉆 ? 游 標(biāo) 卡 尺 ? ? 1 50? ---- 0.41 270 15 0.45 ? ? 專 用 夾 具 ? 專 用 擴(kuò) 孔 鉆 ? 游 標(biāo) 卡 尺 ? 1 ? ? 50 1.8 ? 0.72 ? 68 ? 8.26 ? 1.02 ? ? 專 用 夾 具 ? YG8 鉸 刀 ? 游標(biāo)卡尺 ? 1 ? 50 0.2 ? 0.5 ? 79 ? 4.92 ? 1.26 ? ? ? 長沙學(xué)院 零件號 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 氣門搖桿 軸 支 座 生產(chǎn)類型 大批生產(chǎn) 工序 安裝 工位 工步 工序說明 工 序 簡 圖 機(jī) 床 12 1 1 粗銑3mm的橫槽,保證粗糙度Ra=12.5 ?20mm的孔限制4個(gè)自由度 臥 式 銑 床 X60 W 材 料 HT200 編制 ? （日期） 毛坯重量 6㎏ 指導(dǎo) ? ? 毛坯種類 砂型鑄件 審核 ? ? 夾具或輔助工 具 刀 ? 具 量 ? ? 具 走 刀 次 數(shù) 走 刀 長 度 (㎜) 切 削 深 度 (㎜) 進(jìn) 給 量 (㎜/r) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 (r/min) 切 削 速 度 (m/min) 工時(shí)定額(min) 基 本 時(shí) 間 輔 助 時(shí) 間 工作地服務(wù)時(shí)間 專 用 夾 具 ? ? ? 卡板 ? 2 ? 58 3 ? 1.8 ? 1910 ? 17.4 ? 0.2 ? ? CHANGSHA UNIVERSITY 課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目： 氣門搖桿軸支座銑端面 夾具設(shè)計(jì) 系　　　　部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 機(jī)械三班 學(xué)號 2009011333 同 組 者： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 教授 職稱 副教授 最終評定成績： 學(xué)院教務(wù)處 二○一一年二月制 學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表 姓名 學(xué)號 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 班級 三班 設(shè)計(jì)題目 氣門搖桿軸支座銑端面夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師意見： 該同學(xué)在設(shè)計(jì)過程中，工作態(tài)度 （好，良好，中，差） 設(shè)計(jì)工作量 （飽滿，基本符合要求，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求） 工藝設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求） 夾具設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求） 工作圖紙和共有卡質(zhì)量 （很好，基本符合要求，差） 其效果圖和動(dòng)畫 （很好，基本符合要求，差） 自評分 互評分 老師評分 評定等級： 教師簽名： 日期： 答辯小組意見： 評定等級：　　　　　答辯小組長簽名：　　　　　日期：　　　　 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 　 系（部）意見： 系主任簽名：　　　　　　　　日期：　　　　　 說明 課程設(shè)計(jì)成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類； 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì) 氣門搖桿軸支座 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及 銑端面 工序的專用機(jī)床夾具。 設(shè)計(jì)要求：熟練使用計(jì)算機(jī)輔助(軟件自選)，獨(dú)立完成 （1） 毛坯圖、零件－毛坯合圖各一張(3或4號圖CAD出圖，手工圖為2號) （2） 關(guān)鍵工序機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一張(4號圖，CAPP出圖) （3） 指定工序夾具裝配圖一張(2或3號圖，CAD出圖可拼接) （4） 夾具部分零件圖1～2張(圖幅自定) （5） 設(shè)計(jì)說明書(一份，>10頁，正文五號字，含插圖) （6） 夾具3D裝配效果圖一張(3或4號圖，可渲染) 以上均需輸出，以書面交設(shè)計(jì)資料，保留軟盤待查。 原始資料：零件圖樣，生產(chǎn)綱領(lǐng)，每月班次、生產(chǎn)條件等。 班級 機(jī)械三班 學(xué)生 指導(dǎo)教師 2012年 07 月 06 日 機(jī)械加工工序卡片（張吉兵） 工序名稱 工序簡圖 銑Ф20兩端面 工序號 長 沙 大 學(xué) 第 頁 5 共 頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 氣門搖桿支座 機(jī)床名稱 機(jī)床型號 冷卻液 萬能臥銑機(jī)床 XW6032A 毛坯材料 灰鑄鐵 工時(shí)定額／min 準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間 毛坯尺寸 Ф32 輔助時(shí)間 夾具名稱 車床專用夾具 基本時(shí)間 夾具編號 單件時(shí)間 每臺產(chǎn)品零件數(shù) 工時(shí)定額 上工序 鏜孔 下工序 鉆孔 序號 工步內(nèi)容 轉(zhuǎn)數(shù)／ (r/min) 切削速度／(m/min) 進(jìn)給量／ (mm/min) 刀 具 輔助工具 量 具 名稱 編號 名稱 編號 名稱 編號 1 粗銑 150 23.55 23.55 面銑刀 GB/T5342-1985 游標(biāo)卡尺 3 精車 600 94..2 94.2 面銑刀 GB/T5342-1985 游標(biāo)卡尺 課程設(shè)計(jì) 摘 要 在這幾周時(shí)間里，我們進(jìn)行了機(jī)械制造加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造基礎(chǔ)課(含機(jī)床夾具設(shè)計(jì))和大部分專業(yè)課（材料力 學(xué)、機(jī)械原理等），并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)過程。這次設(shè)計(jì)使 我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的一些基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的一些實(shí) 踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝上的問題。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件 （氣門搖桿軸支座）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，制訂夾具 設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用相關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及 編寫技術(shù)文件技能的一次難得的實(shí)踐機(jī)會(huì)，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作奠定 良好的基礎(chǔ)。 由于所掌握的知識不全面且能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希 望各位老師多加指導(dǎo) 關(guān)鍵詞：氣門搖桿 夾具 課程設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 ...............................................I 第 1 章 零件的工藝分析 ................................1 1.1 零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 .............................................................................1 1.1.1 零件的作用 .....................................................................................................................1 1.1.2 零件的工藝分析 ............................................................................................................1 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 ............................................................................................................2 第 2 章 毛坯的選擇 ...................................3 2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差 ..........................................3 2.2 毛坯的技術(shù)要求 ..........................................................................................3 第 3 章 基準(zhǔn)的選擇 ....................................4 3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ..............................................................................................4 3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ..............................................................................................4 第 4 章 制訂工藝路線 ..................................5 4.1 確定各加工面的加工方法 ..........................................................................5 4.2 擬定加工工藝路線 ......................................................................................6 4.2.1 工藝路線方案 1......................................................6 4.2.2 工藝路線方案 2......................................................7 4.3 工藝方案的比較與分析 ...........................................................................................7 第 5 章 工序設(shè)計(jì) ......................................9 5.1 工序 12 的尺寸鏈計(jì)算 ...............................................................................9 課程設(shè)計(jì) 5.2 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 ........................................11 5.3 切削余量及基本工時(shí)的確定 ....................................................................11 5.3.1 機(jī)械加工余量確定 ..................................................11 5.3.2 確定切削用量及基本工 ..............................................12 第 6 章 銑 20端面夾具設(shè)計(jì) .............................16 6.1 確定設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................16 6.2 定位原理圖： ............................................................................................17 6.3 定位誤差分析 ............................................................................................17 6.4 夾緊力計(jì)算 .........................................18 設(shè)計(jì)心得 .............................................20 參考文獻(xiàn) .............................................21 附錄 .................................................22 課程設(shè)計(jì) 0 第 1 章 零件的工藝分析 1.1 零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 1.1.1 零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部20.1.6: 孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個(gè) 13孔用M 螺桿與汽缸蓋相連， 3m軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。其零件圖如下圖： 圖 1.1 搖桿軸支座 1.1.2 零件的工藝分析 由圖 1.1 得知，其材料為 2HT。該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減 振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。 該零件上主要加工面為上端面，下端 課程設(shè)計(jì) 1 面，左右端面， 213孔和 20.1.6:以及 3m軸向槽的加工20.1.6: 孔的尺寸精度以及下端面 05的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度， 直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封， 21孔的尺寸精度，以上下兩端面 的平行度 .5。因此，需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加 工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)，最后加工 .0.6:孔時(shí)以下端面為定位 基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 依照設(shè)計(jì)題目可知：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 50件/年，查表可知生產(chǎn)類型是大批 量生產(chǎn)。 課程設(shè)計(jì) 2 第 2 章 毛坯的選擇 2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差 毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí) 效處理。由<212 可知該種鑄造公差等級為 10CT:，MAH 級。 2.2 毛坯的技術(shù)要求 (1) 鑄件必須經(jīng)過時(shí)效處理; (2) 鑄件不得有氣孔、砂眼等鑄造缺陷。 課程設(shè)計(jì) 3 第 3 章 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面的選擇是否真確與合理關(guān) 系到零件的加工質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率的高低。如果選擇不當(dāng),在加工過程中出現(xiàn)很多問 題,更可能造成零件的大批報(bào)廢使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使 重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性， 減少輔助時(shí)間，所以粗基準(zhǔn)為上端面。 3.2 精基準(zhǔn)的選擇 氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加 工遵循基準(zhǔn)重合的原則。 0.1.62:孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使 得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊 方案也比較簡單，可靠，操作方便。 課程設(shè)計(jì) 4 第 4 章 制訂工藝路線 4.1 確定各加工面的加工方法 上下端面：粗銑精銑 左右端面：粗銑精銑 端面：粗銑精銑213 孔：鉆孔 0..6: 孔：鉆孔粗鏜精鏜m 軸向槽精銑 因左右兩端面均對 0.1.62:孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用 工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔原則，將上端面下端面的 粗銑放在前面，左右端面上 ..孔放后面加工。 4.2 擬定加工工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何尺寸形狀，尺寸精度位置精度等技 術(shù)要求能得到合理的保證。 4.2.1 工藝路線方案 1 加工路線方案 工序號 工序內(nèi)容01 鑄造2 時(shí)效3 涂漆04 車上端面5 銑下端面6 鉆兩通孔 課程設(shè)計(jì) 5 07銑左右端面8 鉆通孔 189 鏜孔 0..62:1 軸向槽2 銑檢驗(yàn)3 入庫 4.2.2 工藝路線方案 2 以 V 形塊定位的加工路線方案 工序號 工序內(nèi)容01 鑄造2 時(shí)效3 涂漆04 粗銑上下端面5 精銑上下端面06 鉆兩通孔 137 鉆兩通孔 的螺紋 課程設(shè)計(jì) 6 4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得 進(jìn)一步討論。 車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時(shí)，它們慣性力較大， 平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的 震動(dòng)，故應(yīng)當(dāng)選擇銑削加工。 因?yàn)樵诹慵D紙中要求左右端面的跳動(dòng)度為 0.6，所以需要同時(shí)銑削左右端面， 保證兩端的平行度。 工序 30應(yīng)在工序 25 前完成，使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效，減 少受力變形和受熱變形對 213通孔加工精度的影響。綜上所述選擇方案二。 最后確定的工件加工工序如下： 08粗銑左右端面09 精銑左右端面1 鉆 18孔 鏜 0..62:孔2 銑軸向槽13 清洗4 入庫 課程設(shè)計(jì) 7 序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn)01 鑄造2 時(shí)效3 涂漆04 粗銑下端面 上端面（3）+左右端（3）5 粗銑上端面 下端面（3）+左右端（3）6 粗銑左右端面 下端面(3)+ 外圓柱面07 鉆兩通孔 13下端面(3)+ 外圓柱面8 精銑下端面 上端面（3）+左右端（3）9 精銑上端面 下端面（3）+左右端（3）10 精銑左右端面 下端面(3)+ 外圓柱面 鉆通孔 18下端面(3)+ 兩通孔13 （3）12 鏜孔到 20下端面(3)+ 兩通孔 （3）3 粗-精銑軸向槽 下端面(3)+ 外圓柱面14 入庫 課程設(shè)計(jì) 8 第 5 章 工序設(shè)計(jì) 5.1 工序 12 的尺寸鏈計(jì)算 加工過程為： 1）銑右端面 2）鉆通孔 8，保證工序尺寸 1p 3）粗鏜，保證工序尺寸 2 4）精鏜，保證工序尺寸 3，達(dá)到零件設(shè)計(jì)尺寸D 的要求， 0.162D 5）倒角 如圖，可找出工藝尺寸鏈 求解工序尺寸及公差的順序如下： （1）從圖知， 3p=D （2）從圖知， 2Z，其中 2 是精鏜的余量， 2Z0.m，則 30.198pZm ，由于工序尺寸p2 是在粗鏜中保證的，查參考資料 （5）中表 1 知，粗鏜工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為 1IT,因此確定該工藝尺寸公差為2IT ， 其公差值為 0.35，故 19.0752mp； 課程設(shè)計(jì) 9 （3）從圖所示的尺寸鏈知， 12pZ 其中 1 為粗鏜的余量， 1.8Zm，1219.8pZm ，查參考資料（5）中表 20 知，確定鉆削工序的經(jīng)濟(jì) 加工精度 等級為 3IT，其公差值為 0.4故 18.7pm。 為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。 （1）余量 2Z的校核，在圖b 所示的尺寸鏈里Z2是封閉環(huán)，故 maxamin.9.50.452paxini3018077m （2）余量 1Z的校核，在圖a 所示的尺寸鏈中Z1是封閉環(huán)，故 maxmin9.5.2.45paxi 801713 余量校核結(jié)果表明， 所確定的工序尺寸公差是合理的。 將工序尺寸按“入體原則”表示： 0.54827mp ，0.352197mp ，.6 。 5.2 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 因工件的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，毛的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。根據(jù)<表 2.31確定各表面的加工余量如下表所示： 表 . 各表面加工余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 上端面 48H4單側(cè)加工 下端面 503單側(cè)加工 左端面 3 單側(cè)加工 右端面 單側(cè)加工 課程設(shè)計(jì) 10 5.3 切削余量及基本工時(shí)的確定 5.3.1 機(jī)械加工余量確定 根據(jù)文獻(xiàn)（1）可知計(jì)算底面加工余量公式如下。 15.02maxCeA 式中 ： 余量值； ax 鑄件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù) 根據(jù)<表 312查表得出各個(gè)加工面得加工余量。 經(jīng)查<表 可得，銑削上端面的加工余量為 4，又由零件 對上頂端表面的表面精度 .5RA可知，粗銑的銑削余量為 。底面銑削余量為 3， 粗銑的銑削余量為 2，銑余量 ，精銑后公差登記為 78IT:。左右端面的銑削余量 為 3，粗銑的銑削余量為 ，精銑余量 1，精銑后公差登記為 I根據(jù)<表 1確定余量 。工序 40粗鏜 工序。粗鏜余量表 取粗鏜為 1.8， 粗鏜切削余量為 0.,鉸孔后尺寸為 28H,各工步余量和工序尺寸公差列于下表： 表 3.各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸及公差 18粗鏜 1.8___ 19.8 9.2精鏜 02H20 5.3.2 確定切削用量及基本工 工序 04：粗銑下端面 (1)加工條件 工件材料： 2HT, 17024bMPa:，鑄造;工件尺寸： max13， 6l; 加工要求：粗銑上端面加工余量 。 機(jī)床： 51X立式銑床；刀具：立銑刀。 課程設(shè)計(jì) 11 銑削寬度 90ra,深度 6a,齒數(shù) 12z,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 表 3.1，取刀具直徑 8od。根據(jù)切削用量手冊后表 3.16，選擇刀具前角 0， 后角 06，副后角 10 ，刃傾角： 0s,主偏角 0Kr,過渡刃 3r,副 偏角 5Kr。 (2)切削用量 1）確定切削深度 a 根據(jù)手冊等，選擇 1.5，兩次走刀即可完成。 2）確定每齒進(jìn)給量 zf 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機(jī)床 功率為 4.5kW（據(jù)簡明手冊表 4.235， 1X立式銑床）選擇：839/minzf 。 3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5m；由于銑刀直08d ，故刀具使用壽命 180T（據(jù)簡明手冊表 3.8。 4）計(jì)算切削速度 cv和每分鐘進(jìn)給量 v 根據(jù)切削手冊表 3.6，當(dāng) 0d， 12Z， 7.5pa， 0.18/zzf時(shí)，98/mintv , 250/intr, 47/intm。各修正系數(shù)為： Mvk，0.Sk 。 切削速度計(jì)算公式為： vpevzpTckuayfxqdvm0 其中 ， ， ， ， ， ，ae38ap4245C.15.0 xv3.yv ， ， ， ， ，.0.1kSvMv .uvv3min8T ，zmfz/8.02Z 將以上數(shù)據(jù)代入公式： min/14vLc 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。150r/inwcsdv 根據(jù)簡明手冊表 4.236，選擇 30/i,39mcfr,因此，實(shí)際 進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為： =cv10nd0254.18/in/i 課程設(shè)計(jì) 12 /390/12/0./zcczfvnmss 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊表 3.24，近似為 .ckWP,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許 功率 4.50735cmcP。 故校驗(yàn)合格。最終確定: 4.0,3/in,39/in,18/min,0.1/pc czfanrvvfz 6)計(jì)算基本工時(shí) /,,76mLylt 查切削手冊表 3. 26，入切量及超切量為： 40則：0.min/fTv 工序 05：粗銑上端面： 刀具，機(jī)床與上到工序相同 得出: 2,.,163.2/inpamf960/in954m,0.1scrvt 工序 :粗銑左右端面：同時(shí)粗銑左右端面，圓盤銑刀一次加工完成不準(zhǔn)調(diào)頭 計(jì)算切削用量： 2pa 由 機(jī)械加工工藝手冊表 15.3可知： 0.12.4/fzmr 由切削用量手冊表 9.48可知： 10/,.35/,.70/t tftmsnrsvsv 各系數(shù)為 069MfK .8SvnSf 所以有 0.341/s 75/rs 課程設(shè)計(jì) 13 0.94/vms 取 .72/5intnrr 1.0/fcmsv 所以實(shí)際切削速度： in/6.52,i/.10dv 確定主軸轉(zhuǎn)速： 27lli/4/0rsdvn 切削工時(shí)： .1minjT 工序 07：鉆孔 13 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊表 38，取 9/inf 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊表 42，取 1.v mi/710rdn 查表機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 .5，機(jī)床為 25Z，選擇轉(zhuǎn)速54/min9.08/wrrs 實(shí)際切削速度： v = = 10wdn 0.31m/s14.89 切削工時(shí)帶入公式： .36in2jflT 工序 08：精銑下端面與工序 5相同 工序 45：精銑上端面與工序 10相同. 工序 ： 精銑左右端面與工序 相同 工序 1：鉆通孔 8 工序步驟與工序 20#相同，代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果: 20,.5,163.2/minpmaf 96/in/i45scrvt 工序 1:鏜孔到 因精鏜與粗鏜的定位的下底面與 V 型塊，精鏜后工序尺寸為 20.8，與下底 面的位置精度為 0.5,與左右端面的位置精度為 0.6, 且定位夾、緊時(shí)基準(zhǔn)重合，故不 課程設(shè)計(jì) 14 需保證。 0.6跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。 粗鏜孔時(shí)因余量為 1.9,故, .pa 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 28 0.4//minvs 取進(jìn)給量為 f i/3801rdn 故實(shí)際切削速度為： in/5mvw 此時(shí)作臺每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為：fmin/25.6nZfwzm 計(jì)算切削基本工時(shí)： min45.1fyltm 工序 13:銑槽 加工條件：機(jī)床： 6132X臥式銑.床. 刀具：直齒三面刃銑刀其中 80,1dz 計(jì)算切削用量： pa 由機(jī)械加工工藝手冊表 15-53，表 15-55 可知： 136/min,132.6/inf va 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0 375/minrvd 切削工時(shí)： .imt 第 6 章 銑 20端面夾具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 15 本次設(shè)計(jì)的夾具為銑工件 20圓柱面。以底面作為定位基準(zhǔn)面。 6.1 確定設(shè)計(jì)方案 方案 1 用固定 V 塊和可動(dòng) V 型塊分別夾緊工件左右兩圓柱面，用兩鉸鏈壓板壓在工 件的下端，這樣就限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，此方案定位可靠，可實(shí) 現(xiàn)完全定位。 方案 2 在 13的通孔內(nèi)插入一限邊銷限制一個(gè)移動(dòng)自由度，再以兩孔的另一個(gè)孔 內(nèi)側(cè)面用兩支撐釘限制一個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，此方案從定位原理上是可 行的，夾具結(jié)構(gòu)簡單。由于孔及內(nèi)側(cè)面都未規(guī)定精度，及結(jié)構(gòu)原因，夾緊力不宜施加 在此定位元件上，可能出現(xiàn)定位面與定位元件接觸不好，所以此方案部宜采用。 經(jīng)比較本次設(shè)計(jì)選擇方案 1 來為工件定位。 6.2 定位原理圖： 6.3 定位誤差分析 （1）定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的 課程設(shè)計(jì) 16 大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置 誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等 原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛的加工誤差。 （2）產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的 位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時(shí)，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn) 產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo) 向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生 的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、 定向元件等元件的磨損。 綜上所述 該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。 此次設(shè)計(jì)的夾具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)操作比較簡單，使用方便，制造比較容易，價(jià)格便宜； (2)能保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量； 課程設(shè)計(jì) 17 (3)能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本； (4)能改善工人勞動(dòng)條件，安全生產(chǎn)。夾具使用的一面兩銷定位可靠性好，定位能力強(qiáng)。 6.4 夾緊力計(jì)算 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手表 537 09.81 zfyFKCd 查表知： 180.75FYX 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 2.48 取 /minv， 0/fr 3/i10rd 在計(jì)算切削力時(shí)必須考慮安全系數(shù): 1234K 式中： 1234.09.K 安全系數(shù)在夾緊力與切削力相反時(shí)后： 1234 09.8zfyFKCd95.6N 而 課程設(shè)計(jì) 18 1KF 3 所以 1425.9N 課程設(shè)計(jì) 19 設(shè)計(jì)心得 1.歸納總結(jié)了夾具的概念、分類、設(shè)計(jì)原則等基礎(chǔ)理論知識。 2.設(shè)計(jì)了銑床夾具，并完成了一系列的 CAD 圖形生成，對 CAD 軟件的學(xué)習(xí)加深了。 3.學(xué)會(huì)了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決 問題的思維方法，對新信息和新知識及時(shí)做筆記。 4.對所學(xué)習(xí)知識點(diǎn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了 自己的知識面。同時(shí)培養(yǎng)個(gè)人一定的創(chuàng)新思維。 5.對大學(xué)三年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，進(jìn)一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。 6.學(xué)會(huì)了查閱各種設(shè)計(jì)書籍，為明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一定的準(zhǔn)備。 作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和 工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工 裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。 基由于設(shè)計(jì)時(shí)間有限，該設(shè)計(jì)中的疏忽和缺陷在所難免，夾具設(shè)計(jì)中依然存在許 多漏洞和不足之處，因此，在以后還需對該設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修補(bǔ)和完善工作，再次感 謝老師的的多次批評、指正。 課程設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) 1 李昌年. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 2 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1999. 3 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊第三版M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 4 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具M(jìn).冶金工業(yè)出版社,2002. 5 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊M.高等教育出版社,2006. 6 李洪.機(jī)械加工工藝手冊M.北京出版社,1996. 7 孟少龍.機(jī)械加工工藝手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1991. 8 崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南M.化學(xué)工業(yè)出版社,2007. 9 肖繼德，陳寧平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M. 機(jī)械工業(yè)出版社,2004. 課程設(shè)計(jì) 21 附錄 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品 型號 零件圖號 第 1 頁長沙大學(xué) 機(jī)電工程系 機(jī)械加工工藝 過程卡片 產(chǎn)品 名稱 氣 門 搖 桿 軸 支 座 零件名稱 氣 門 搖 桿 軸 支 座 共 1 頁 材料 牌號 HT200 毛 坯 種 類 鑄 件 毛 坯 外 型 尺 寸 每毛 坯可 制件 數(shù) 1 每臺件 數(shù) 1 備 注 工藝設(shè)備名稱及編號 時(shí)間定額 /min 工 序 號 工序 名稱 工序內(nèi)容 加工車 間 設(shè)備名稱 及編號 夾 具 刀具 量具 技 術(shù) 等 級 單 件 準(zhǔn)備- 終結(jié) 10 鑄造 采用砂型 鑄造機(jī)器 造型 鑄造車 間 20 熱處理 時(shí)效處理 熱處理 車間 30 粗銑端面 粗銑上端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 3 40 粗銑端面 粗銑下端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 3 50 粗銑端面 粗銑兩側(cè) 面,兩端面 倒角 045. 金工車 間 X6130A 臥式 銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用游標(biāo) 卡尺 IT1 1 60 粗加工孔 鉆 20mm 的孔 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 課程設(shè)計(jì) 22 70 半精銑端 面 半精銑下端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專用 夾具 直齒 端銑 刀 兩用游 標(biāo)卡尺 IT1 1 80 精銑端面 半精銑， 精銑兩側(cè) 面 金工車 間 X6130A 臥式 銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 1 90 粗加工孔 鉆 13mm 的孔（其 孔軸線距 離 20 孔 軸線 14mm） 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 IT8 100 粗加工孔 鉆另一 13mm 的 孔 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 IT8 110 半精加工 孔 擴(kuò) 鉸m1.062 的通孔， 兩端孔口 倒角 ;045. 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 百分 表 IT8 0 120 粗銑槽 粗銑 3.5mm 的 橫槽 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 高速 鋼立 銑刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT7 130 去毛刺 平銼 140 清洗 清洗機(jī) 清潔 液 150 檢驗(yàn) 塞規(guī)百分表 卡尺 更 改 內(nèi) 容 編 制 抄寫 校 對 審 核 批準(zhǔn) 課程設(shè)計(jì) 23