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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
說明書
題目：
系 名
專 業(yè)
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)教師
年 月 日
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。
連桿的加工工藝規(guī)程和粗銑、半精銑連桿寬4槽的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：切削用量；夾緊 ；定位；誤差。
Abstract
The design content involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement and many other aspects of knowledge.
Connecting rod machining process and rough milling, semi fine milling rod width 4 groove process design, process design and special fixture design three parts. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.
Key words: cutting amount clamping positioning error.
目 錄
摘 要 I
前 言 1
第一章 工藝規(guī)程制定 2
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 2
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成 2
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 2
第二章 零件的分析 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 3
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1基準(zhǔn)面的選擇 4
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.2 制定工藝路線 5
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 5
3.4 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 7
3.5 基本工時(shí)的確立 7
第四章 銑夾具設(shè)計(jì) 22
4.1問題的提出 22
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 22
4.3定位誤差分析 22
4.4切削力的計(jì)算與夾緊力分析 23
4.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 24
4.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 26
結(jié) 論 27
前 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
連桿的加工工藝規(guī)程和粗銑、半精銑連桿寬4槽的夾具是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用連桿來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說明書、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。
第一章 工藝規(guī)程制定
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
1、工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
2、制訂工藝規(guī)程的原則 保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)條件良好。
3、制訂工藝規(guī)程的原始資料
4、制訂工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查；確定毛坯的種類、形狀、尺寸及精度；擬訂工藝路線（劃分工藝過程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序、選擇機(jī)床設(shè)備等）；進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等；確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫工藝文件。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成
工藝過程由若干個(gè)按著一定順序排列的工序組成。工序是工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)組織和計(jì)劃的基本單元。工序又可細(xì)分為若干個(gè)安裝、工位及工步等。
1、 工序 一個(gè)或一組人，在一個(gè)工作地對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的一部分工藝過程。
2、 安裝 工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序
3、 工位 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分相對刀具或設(shè)備的固定部分占據(jù)每一位置所完成的那部分工序。
4、 工步 在加工表面和加工工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序
5、 走刀 在一個(gè)工步內(nèi)當(dāng)被加工表面的切削余量較大，需分幾次切削時(shí)，則每進(jìn)行一次切削稱為一次走刀。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
產(chǎn)品裝配圖及零件圖；產(chǎn)品質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型；原材料及毛坯的生產(chǎn)水平；現(xiàn)場生產(chǎn)條件（機(jī)床設(shè)備與工藝裝備、工人技術(shù)水平等）；國內(nèi)外有關(guān)工藝、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。
第二章 零件的分析
2.1零件的作用
連桿是連接活塞和曲軸，并將活塞所受作用力傳給曲軸，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 連桿是連桿組的一部分， 連桿組由連桿體、連桿大頭蓋、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓（或螺釘）等組成。連桿組承受活塞銷傳來的氣體作用力及其本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)慣性力的作用，這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此連桿受到壓縮、拉伸等交變載荷作用。連桿必須有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。疲勞強(qiáng)度不足，往往會造成連桿體或連桿螺栓斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生整機(jī)破壞的重大事故。若剛度不足，則會造成桿體彎曲變形及連桿大頭的失圓變形，導(dǎo)致活塞、汽缸、軸承和曲柄銷等的偏磨。
2.2零件的工藝分析
連桿共有八處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
1、后Φ20端面
2、前Φ20端面
3、Φ10孔
4、Φ32兩端面
5、Φ20孔
6、R7兩端面
7、寬4槽
8、Φ7孔、M6螺紋孔
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1基準(zhǔn)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。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1）用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2）當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3）當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4）為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5）有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.2 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝方案路線：
工序01：鍛造
工序02：正火處理
工序03：粗銑后Φ20端面；粗銑Φ32后端面
工序04：粗銑、半精銑前Φ20端面；粗銑、半精銑粗銑Φ32前端面
工序05：半精銑后Φ20端面；半精銑Φ32后端面
工序06：鉆、鉸Φ10孔；倒角C1
工序07：鉆、擴(kuò)、鉸Φ20孔；倒角C1
工序08：粗銑、半精銑R7兩端面
工序09：粗銑、半精銑寬4槽
工序10：鉆Φ7孔：鉆、攻M6螺紋孔
工序11：去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1、后Φ20端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。
2、前Φ20端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。
3、Φ10孔的加工余量
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步鉆削（即鉆、鉸）方可滿足其精度要求。
4、Φ32兩端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。
5、Φ20孔的加工余量
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，三步鉆削（即鉆、擴(kuò)、鉸）方可滿足其精度要求。
6、R7兩端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。
7、寬4槽的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=2.0mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。
8、M6螺紋孔的加工余量
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，兩步鉆削（即鉆、攻）方可滿足其精度要求。
9、Φ7孔的加工余量
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步鉆削（即鉆）方可滿足其精度要求。
3.4 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
1、 后Φ20端面，加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。
2、 前Φ20端面；加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。
3、 Φ10孔；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、鉸刀、倒角鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。
4、 Φ32兩端面；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺 。
5、 Φ20孔；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、倒角鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。
6、 R7兩端面；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺 。
7、 寬4槽；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺 。
8、 Φ7孔、M6螺紋孔；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、硬質(zhì)合金絲錐；量具選擇：圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī)。
3.5 基本工時(shí)的確立
工序01：鍛造
工序02：正火處理
工序03：粗銑后Φ20端面；粗銑Φ32后端面
工步一：粗銑后Φ20端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?75
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工步二：粗銑后Φ32端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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)選取＝475
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工序04：粗銑、半精銑前Φ20端面；粗銑、半精銑粗銑Φ32前端面
工步一：粗銑前Φ20端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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)選取＝475
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑前Φ20端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?00
當(dāng)＝600r/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(dòng)工時(shí)為
工步三：粗銑前Φ32端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?75
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工步四：半精銑前Φ32端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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)選取＝600
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工序05：半精銑后Φ20端面；半精銑Φ32后端面
工步一：半精銑后Φ20端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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)選取＝600
當(dāng)＝600r/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(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑后Φ32端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?00
當(dāng)＝475r/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(dòng)工時(shí)為
工序06：鉆、鉸Φ10孔；倒角C1
工步一：鉆Φ9.8孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
585/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉸Φ9.8孔至Φ10孔
選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
955/min
按機(jī)床選取n=960r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：倒角C1
工序07：鉆、擴(kuò)、鉸Φ20孔；倒角C1
工步一：鉆Φ18孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
531/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
643/min
按機(jī)床選取n=680r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Φ19.8孔至Φ20孔
選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
955/min
按機(jī)床選取n=960r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步四：倒角C1
工序08：粗銑、半精銑R7兩端面
工步一：粗銑R7兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為6.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑R7兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為6.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：粗銑、半精銑寬4槽
工步一：粗銑寬3槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為6.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：半精銑寬4槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為6.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：鉆Φ7孔：鉆、攻M6螺紋孔
工步一：鉆Φ7孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
546/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉆M6螺紋底孔Φ5.1
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：攻M6螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=392r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11：去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
第四章 銑夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序10：銑寬4槽的夾具。
4.1問題的提出
本夾具主要用于銑寬4槽，表面粗糙度Ra3.2，有一定的精度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)即考慮如何提高生產(chǎn)效率，也要注意產(chǎn)品質(zhì)量。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
選擇已加工好的Φ10孔、Φ20后端面、Φ32后端面和工件一側(cè)來定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸和A型固定式定位銷及浮釘銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對心軸和A型固定式定位銷及及浮釘銷，夾緊則是在心軸上用快換墊圈和帶肩螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來完成。
1、 Φ10孔和Φ20后端面與心軸相配合，限制五個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)、Y軸移動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、 工件一側(cè)與A型固定式定位銷相配合，限制一個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、 Φ32后端面與浮釘銷相配合，起到一個(gè)浮動(dòng)支承的作用。
工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。
4.3定位誤差分析
1、 基準(zhǔn)位移誤差
由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。
工件以Φ10孔、Φ20后端面、Φ32后端面和工件一側(cè)來定位，銑寬4槽，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算
式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm
——孔的最大直徑，mm
——軸的最小直徑，mm
=0.0185mm
2、 基準(zhǔn)不重合誤差
加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=
式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm
——工件的最大外圓面積直徑公差，mm
=
4.4切削力的計(jì)算與夾緊力分析
查表4得切削力計(jì)算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5
孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4.1 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=12mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
B
L
H
h
D
d1
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
-0.011
-0.033
25
12
5
6.6
11
18
+0.077
4
表 4.2 定向鍵數(shù)據(jù)表
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
對刀塊選用圓形對刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 4.3 圓形對刀塊
圓形對刀塊的規(guī)格及主要尺寸：
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 4.4 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 4.5 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
2
-0.014
0.5
4.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明
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)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由螺母、圓墊圈、心軸、快換墊圈和帶肩螺母組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
結(jié) 論
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會。
致 謝
這次課程設(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課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(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，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(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(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(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，她的治學(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。
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 2004，8
2， 趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
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4， 李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計(jì)量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
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15，李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12
17，李益民等 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
18，徐鴻本等 主編 切削手冊 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2003，11
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