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機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)
題 目 靜環(huán)座機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
院 （系） 學(xué)院
班 級(jí) 機(jī)制
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
二○一五 年 七 月
靜環(huán)座機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
摘要:本設(shè)計(jì)是基于靜環(huán)座零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。靜環(huán)座零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來(lái)說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
關(guān)鍵詞:靜環(huán)座類零件，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì)
27
目 錄
第一章 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
1.3零件生產(chǎn)類型的選擇 3
第二章 確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖 5
2.1 選擇毛坯 5
2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 5
2.3 繪制毛坯-零件合圖 5
第三章 工藝過程設(shè)計(jì) 7
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 7
3.2零件各表面加工方法的選擇 7
3.3加工階段的劃分 8
3.4工序順序安排 9
3.5 熱處理工序及輔助工序的安排 9
3.6確定總的工藝路線 9
3.7工藝裝備的選擇 11
第四章 確定切削用量及基本工時(shí) 13
結(jié) 論 26
參考文獻(xiàn) 27
致 謝 29
第1章 零件的分析
1.1零件的作用
題目給出的零件是靜環(huán)座。靜環(huán)座的作用（1）靜環(huán)座廣泛應(yīng)用于輕負(fù)荷便于拆裝的地方。有許多靜環(huán)座承在裝配和拆卸中會(huì)遇到困難，所以靜環(huán)座得到廣泛應(yīng)用，但也存在一些不足，靜環(huán)座的精度直接影響靜環(huán)座的徑向跳動(dòng)。
圖1 靜環(huán)座
1.2 零件的工藝分析
由靜環(huán)座零件圖可知。靜環(huán)座是一個(gè)耳環(huán)座類零件，它的外表面上有2個(gè)外圓面需要進(jìn)行加工。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）以外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ50外圓面、φ30外圓面的加工；其中表面粗糙度要求為。
（2）以φ20孔為主要加工表面的孔。這一組加工表面包括：φ10孔為主要加工表面的孔，粗糙度為。
（3）其他各個(gè)小孔，φ6孔、φ10孔
1.3零件生產(chǎn)類型的選擇
由以上分析可知。該靜環(huán)座零件的主要加工表面是外圓、槽及孔系。一般來(lái)說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于靜環(huán)座來(lái)說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
零件毛坯的生產(chǎn)加工主要有三種方式：鑄造、鍛壓、焊接。
一 常見零件毛坯類型
機(jī)械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。
1．鑄件是形狀較復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造，如金屬性鑄造、熔模鑄造和壓力鑄造等。
2．鍛件適用于強(qiáng)度要求較高，形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛。自由鍛的加工余量大，鍛件精度低，生產(chǎn)率不高，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯制造。模鍛加工余量小，鍛件精度高，生產(chǎn)率高，適用于中小型零件毛坯的大批量生產(chǎn)。
3．型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材的精度較低，適用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度較高，適用于對(duì)毛坯精度要求較高的中小型零件的毛坯制造，可用于自動(dòng)機(jī)床加工。
4．焊接件是根據(jù)需要用焊接的方法將同類材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，但變形較大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。焊接方法適用于大型毛坯、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯制造。
5．冷沖壓件適用于形狀復(fù)雜的板料零件。
二 毛坯選擇的原則
選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工方法、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
在選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮下列因素：
1．零件材料及力學(xué)性能要求
例如材料為鑄鐵的零件，應(yīng)選擇鑄造毛坯。對(duì)于重要的鋼制零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯；形狀較簡(jiǎn)單及力學(xué)性能不太高時(shí)，可用型材毛坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。
2．零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小
靜環(huán)座類零件毛坯，如直徑和臺(tái)階相差不大，可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。
大型零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；中小型零件可用模鍛件或特種鑄造件。
3．生產(chǎn)類型
大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用毛坯精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造。
單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。
4．現(xiàn)有生產(chǎn)條件
選擇毛坯時(shí)，必須考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯制造的水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性及經(jīng)濟(jì)性等。
5．充分利用新工藝、新材料
為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料。如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓和粉末冶金等在機(jī)械中的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可以大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
三 典型零件毛坯的選擇
根據(jù)毛坯的選擇原則，下面分別介紹靜環(huán)座桿類、盤套類和機(jī)架箱體類等典型零件的毛坯的選擇方法。
1．靜環(huán)座桿類零件的毛坯選擇
作用：靜環(huán)座桿類零件指各種傳動(dòng)靜環(huán)座、機(jī)床主靜環(huán)座、絲杠、光杠、曲靜環(huán)座、偏心靜環(huán)座、凸輪靜環(huán)座、齒輪靜環(huán)座、連桿、搖臂、螺栓、銷子等。這類零件一般靜環(huán)座向（縱向）尺寸遠(yuǎn)大于徑向(橫向)尺寸，是機(jī)械產(chǎn)品中支撐傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見典型零件。
毛坯選擇：靜環(huán)座類零件最常用毛坯是型材和鍛件。
① 對(duì)于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般靜環(huán)座，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。
② 對(duì)于直徑相差較大的階梯靜環(huán)座或要承受沖擊載荷和腳邊應(yīng)力的重要靜環(huán)座，均采用鍛件作為毛坯。
生產(chǎn)批量較小時(shí)，采用自由鍛件。
生產(chǎn)批量較大時(shí)，采用模鍛件。
③ 對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的大型靜環(huán)座類零件，其毛坯采用砂型鑄造件、焊接結(jié)構(gòu)件或鑄-焊結(jié)構(gòu)毛坯。
2．盤套類零件的毛坯選擇
結(jié)構(gòu)特征：盤套類零件時(shí)指直徑尺寸較大而長(zhǎng)度尺寸相對(duì)較長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)體零件（一般長(zhǎng)度與直徑之比小于1）。
盤套類零件指各種齒輪、帶輪、飛輪、聯(lián)靜環(huán)座節(jié)、套環(huán)、靜環(huán)座承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。
（1） 圓柱齒輪的毛坯選擇
鋼制齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的選材、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。
毛坯選擇：
① 尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋棒料。
②直徑較大且性能要求高，一般都采用鍛造毛坯。
生產(chǎn)批量較小或尺寸較大的齒輪，采用自由鍛造。
生產(chǎn)批量較大的中小尺寸的齒輪，采用模鍛造。
③對(duì)于直徑比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼或焊接組合毛坯。
根據(jù)圖紙參數(shù)要求，選擇生產(chǎn)批量較大的靜環(huán)座，采用圓鋼型材開料。
第二章 確定毛坯類型繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1 選擇毛坯
零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動(dòng)量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。根據(jù)該零件的材料為45#、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇型材開料。
2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量
（1）確定毛坯的加工余量
根據(jù)毛坯制造方法采用的造型，查取《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5，“靜環(huán)座”零件材料采用灰鍛鐵制造。材料為45#，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（2）確定外圓的加工余量
由于零件的外形尺寸變化不大,靜環(huán)座的直徑比較小,才為φ30,外圓的加工余量比較小,具體參考圖.
（2）面的加工余量。
根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。
2.3 繪制毛坯-零件合圖
毛坯圖如圖2-1
圖2-1 毛坯圖
第三章 工藝過程設(shè)計(jì)
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
1、粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）保證各重要支承的加工余量均勻；
（2）保證裝入靜環(huán)座的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以靜環(huán)座的輸入靜環(huán)座和輸出靜環(huán)座的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。
2、 精基準(zhǔn)的選擇
從保證靜環(huán)座孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證靜環(huán)座在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從靜環(huán)座零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是靜環(huán)座的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c靜環(huán)座的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
3.2零件各表面加工方法的選擇
1 檢查毛坯
2 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)粗車?50外圓以及右端面 金 CA6140
3 車 以右外圓為基準(zhǔn)，粗車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm 金 CA6140
4 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)半精車?50外圓以及右端面 金 CA6140
5 車 以右外圓為基準(zhǔn)，半精車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm 金 CA6140
6 鉆 鉆擴(kuò)鉸?20孔 金 Z525
7 銑槽 銑槽28H11 金 X52K
8 鉆 鉆鉸?6H9孔 金 Z525
9 鉆 鉆?10孔 金 Z525
10 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)入庫(kù)
3.3加工階段的劃分
(1)劃分方法
零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，都應(yīng)劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細(xì)時(shí)，還應(yīng)増加光整加工和超精密加工階段。各加工階段的主要任務(wù)是：
1) 粗加工階段 主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。 因此，應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。同時(shí)要為半精加工階段提供精基準(zhǔn)，并留有充分均勻 的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。
2) 半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。同時(shí)完成一些次要表面的加工（如緊固孔的鉆削，攻螺紋，銑鍵槽等）。
3) 精加工階段 主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。
4) 光整加工階段 對(duì)精度要求很高（ IT6 以上），表面粗糙度很小（小于 R a 0.2 m ）的零件，需安排光整加工階段。其主要任務(wù)是減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度。
(2)劃分加工階段的原因
1) 保證加工質(zhì)量的需要 零件在粗加工時(shí)，由于要切除掉大量金屬，因而會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱，同時(shí)也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下，零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形。而且經(jīng)過粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，也會(huì)使零件發(fā)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無(wú)法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過半精加工和精加工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量，保證了零件的加工要求。
2) 合理使用機(jī)床設(shè)備的需要 粗加工一般要求功率大，剛性好，生產(chǎn)率高而精度不高的機(jī)床設(shè)備。而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn)，避免以粗干精，做到合理使用設(shè)備。這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率，而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命。
3) 及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。
4) 便于安排熱處理 熱處理工序使加工過程劃分成幾個(gè)階段，如精密主靜環(huán)座在粗加工后進(jìn)行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理，半精加工后進(jìn)行淬火，精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理，最后再進(jìn)行光整加工。這幾次熱處理就把整個(gè)加工過程劃分為粗加工——半精加工——精加工——光整加工階段。
3.4工序順序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。靜環(huán)座加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到靜環(huán)座加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，結(jié)合面上的孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先外圓后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。對(duì)于靜環(huán)座，需要精加工的是孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心靜環(huán)座定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
3.5 熱處理工序及輔助工序的安排
靜環(huán)座需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，輔助工序需要去毛刺
3.6確定總的工藝路線
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將靜環(huán)座加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
1 檢查毛坯
2 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)粗車?50外圓以及右端面
3 車 以右外圓為基準(zhǔn)，粗車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
4 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)半精車?50外圓以及右端面
5 車 以右外圓為基準(zhǔn)，半精車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
6 鉆 鉆擴(kuò)鉸?20孔
7 銑槽 銑槽28H11
8 鉆 鉆鉸?6H9孔
9 鉆 鉆?10孔
10 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)入庫(kù)
工藝路線二：
1 檢查毛坯
2 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)粗車?50外圓以及右端面
3 車 以右外圓為基準(zhǔn)，粗車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
4 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)半精車?50外圓以及右端面
5 車 以右外圓為基準(zhǔn)，半精車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
6 銑槽 銑槽28H11
7 鉆 鉆擴(kuò)鉸?20孔
8 鉆 鉆鉸?6H9孔
9 鉆 鉆?10孔
10 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)入庫(kù)
以上加工方案
大致看來(lái)合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：
1 檢查毛坯
2 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)粗車?50外圓以及右端面
3 車 以右外圓為基準(zhǔn)，粗車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
4 車 以左外圓為粗基準(zhǔn)半精車?50外圓以及右端面
5 車 以右外圓為基準(zhǔn)，半精車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
6 鉆 鉆擴(kuò)鉸?20孔
7 銑槽 銑槽28H11
8 鉆 鉆鉸?6H9孔
9 鉆 鉆?10孔
10 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)入庫(kù)
3.7工藝裝備的選擇
機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。
1.機(jī)床的選擇原則
機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)；
機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；
機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)；
機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；
還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。
2.夾具的選擇
本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應(yīng)為專用夾具。
3.刀具的選擇
刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用符合刀具和其他專用刀具。
4.量具的選擇
量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來(lái)選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[13]所選擇的加工工藝裝備如下表所示：
表2.3加工工藝裝備選用
工序號(hào)
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
工序10 車
臥式車床CA6140
外圓車刀
游標(biāo)卡尺
工序20
臥式車床CA6140
外圓車刀
游標(biāo)卡尺
工序30
臥式車床CA6140
外圓車刀
卡尺、塞規(guī)
工序40\50\60
臥式車床CA6140
外圓車刀
游標(biāo)卡尺
工序80
銑床X52K
銑刀
游標(biāo)卡尺
工序90\100 鉆
立式鉆床Z525
麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀
內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)
工序Ⅻ 鉗
（免填）
游標(biāo)卡尺
工序ⅩⅢ 檢
內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)車。起生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床加工生產(chǎn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來(lái)完成。
平端面確定工件的總長(zhǎng)度?？蛇x用量具為多用游標(biāo)卡尺（mm）,測(cè)量范圍0～1000mm（參考文獻(xiàn)[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻(xiàn)[2]表4—3），專用夾具。鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲所選刀具見（參考文獻(xiàn)[2]第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。
鉆中心孔。選用60°中心鉆（參考文獻(xiàn)[4]第6章）。
第四章 確定切削用量及基本工時(shí)
工序2 以左外圓為粗基準(zhǔn)粗車?50外圓以及右端面
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時(shí)，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表2.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時(shí)，，，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實(shí)際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-12）
===120 （3-13）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為：
== （3-14）
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25，=～，，，切削速度時(shí)，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：
=1.7=1.2
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=1.25，=，==，=
⑥.計(jì)算基本工時(shí)
（3-15）
式中=++，=70
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26，車削時(shí)的入切量及超切量+=，則=70+=
==
工序3 以右外圓為基準(zhǔn)，粗車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
已知加工材料為45，有外皮，機(jī)床CA6140普通車床，工件用卡盤固定。
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
= （3-1）
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時(shí)，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時(shí)，，，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實(shí)際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鍛造件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-3）
===120 （3-4）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為：
== （3-5）
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25，=～，，，切削速度時(shí)，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：
=1.7=1.2 （3-6）
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主靜環(huán)座允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主靜環(huán)座轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動(dòng)進(jìn)給。
⑦. 計(jì)算基本工時(shí)
（3-7）
式中=++，=25
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26，車削時(shí)的入切量及超切量+=，則=25+=26
==
工序4 以左外圓為粗基準(zhǔn)半精車?50外圓以及右端面
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時(shí)，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表2.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時(shí)，，，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實(shí)際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-12）
===120 （3-13）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為：
== （3-14）
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25，=～，，，切削速度時(shí)，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：
=1.7=1.2
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=1.25，=，==，=
⑥.計(jì)算基本工時(shí)
（3-15）
式中=++，=70
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26，車削時(shí)的入切量及超切量+=，則=70+=
==
工序5以右外圓為基準(zhǔn)，半精車?30外圓左端面,保證全長(zhǎng)70mm
已知加工材料為45，有外皮，機(jī)床CA6140普通車床，工件用卡盤固定。
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故
= （3-1）
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時(shí)，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時(shí)，，，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實(shí)際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鍛造件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-3）
===120 （3-4）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為：
== （3-5）
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25，=～，，，切削速度時(shí)，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：
=1.7=1.2 （3-6）
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主靜環(huán)座允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主靜環(huán)座轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動(dòng)進(jìn)給。
⑦. 計(jì)算基本工時(shí)
（3-7）
式中=++，=25
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26，車削時(shí)的入切量及超切量+=，則=25+=26
==
工序6：鉆擴(kuò)鉸?20孔。
機(jī)床：Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
鉆孔Φ20時(shí)先采取的是鉆17孔，再擴(kuò)到，所以。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3～31選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～52，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～53，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度有：
刀具切出長(zhǎng)度： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序7. 銑槽28H11
機(jī)床：銑X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位立銑刀（面銑刀），材料：因其單邊余量：Z=4mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序8 鉆鉸?6H9孔
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序9 鉆?10孔
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-20）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
結(jié) 論
通過近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來(lái)最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：
（1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討，組合夾具，1982. (1)
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[3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社，1983：42-50。
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致 謝
在本文完成之際，首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來(lái)，他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間，無(wú)論在學(xué)習(xí)還是在生活上，恩師都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識(shí)，寬厚的胸懷、無(wú)私的敬業(yè)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開拓進(jìn)取的精神激勵(lì)著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨(dú)立思考，深入探索，解決實(shí)際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計(jì)關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo)，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做課程設(shè)計(jì)的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導(dǎo)，特此向老師表示衷心的感謝和敬意!
課程設(shè)計(jì)雖已完成了，但由于知識(shí)水平的局限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，設(shè)計(jì)還存在許多不足，有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補(bǔ)充和完善，讓自己成為對(duì)社會(huì)作更多的貢獻(xiàn)，成為有用之才。
此外還要感謝那些給予過我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué)，正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力，此設(shè)計(jì)才得以順利完成。