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（三星齒輪箱體） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師： 專業(yè)班級(jí)： 專業(yè)方向： 目 錄 序 言………………………………………..…………………….……..………. 1 1 零件分析…….………………………………………………………………….....2 1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)…….…………………………………..........…3 1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…4 1.3 零件的工藝分析….………………………………………………..………..4 2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)…….…………………………………………………….…...5 2.1確定毛坯的成形方法…………………………………………………...……5 2.2確定鑄造工藝方案………………………………………………...…………5 2.3確定工藝參數(shù)………………………………………………………...………5 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………6 3.1基面的選擇………….……………………………………………..…………6 3.2確定機(jī)械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………9 3.3確定切削用量及基本工時(shí)..............................................................................12 4 夾具選用……….………….……………………………………………….…….19 4.1問(wèn)題的提出………….……………………………………………..…………19 4.2夾具設(shè)計(jì)……………………………….…………………………..…………19 4.3定位誤差分析……………..............................................................................20 5 總結(jié)………………………..…………………………………………………..…21 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………...…………….…22 iii 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和機(jī)械制造工藝學(xué)等課程之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們?cè)谧哌M(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)課程學(xué)習(xí)中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。 1 零件分析 修改后的零件圖如下 1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N零=N×n（1＋α）×（1＋β） （1-1） 其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量N=5000臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺(tái)，零件備品率α=4%,零件廢品率β=1%。 N=5000×1×（1+4%）（1+1%）=5252件/年 從此結(jié)果可知，該零件為成批生產(chǎn)。 由于該零件屬大批量生產(chǎn)，而且其工序比較多，工藝路線長(zhǎng)，而每個(gè)工序所包括的工步少，所以采用工序分散加工，分散加工可以使所需要的設(shè)備和工藝裝備結(jié)果簡(jiǎn)單、調(diào)整容易、操作簡(jiǎn)單、專用性強(qiáng)；同時(shí)采用專用機(jī)床和專用夾具，工作效率高，結(jié)果簡(jiǎn)單，且加工的孔表面都較容易，所以采用常規(guī)工藝。 1.2 零件的作用 零件為齒輪箱體，在機(jī)器中起連接保護(hù)作用，保護(hù)軸類齒輪零件；零件通過(guò)Φ40、Φ52及Φ55的孔來(lái)連接齒輪零件，而其殼體起到保護(hù)在內(nèi)的軸不受損傷的作用，以及減少其振動(dòng)，使工作時(shí)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 1.3 零件的工藝分析 本零件的加工有內(nèi)外表面、通孔。其加工方法選擇如下： （1） φ52 mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ52mm的兩個(gè)端面及孔，φ36mm和Φ62mm的兩個(gè)端面及孔。 （2） 以φ47孔的中心的加工表面 這一組加工表面包括，φ47mm的端面和及φ40端面及孔。 （3） 以φ55孔的中心的加工表面 這一組加工表面包括，φ55mm的端面及孔。 這幾組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的成形方法 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄鋁ZL104，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為3.5kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用一箱多件金屬型澆注鑄造毛坯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排去應(yīng)力退火。 2.2 確定鑄造工藝方案 2.2.1鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸為250mm*100mm左右，形狀比較簡(jiǎn)單，而且選用ZL104為材料，鑄件的表面精度要求不很高，并且為大批量生產(chǎn)，（參考《機(jī)械工程師手冊(cè)》第三篇第2節(jié)）選用金屬型澆注鑄造。 2.2.2造型的選擇 因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)（參考《機(jī)械工程師手冊(cè)》第三篇第2節(jié)），故選用金屬型鑄造機(jī)造型。 2.2.3 分型面的選擇 選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來(lái)的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 2.3.1確定加工余量、毛坯尺寸和毛坯圖 按機(jī)械金屬型鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級(jí)為7～9，加工余量等級(jí)為F，按7公差等級(jí)制造，則單側(cè)加工余量為2.5mm，雙側(cè)加工余量為3mm，則可推出毛坯總尺寸。 2.3.2拔模斜度的確定 零件總體長(zhǎng)度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動(dòng)模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 2.3.3收縮率的確定 通常，ZL104鑄鋁的收縮率為0.1%～0.5% ，在本設(shè)計(jì)中鑄件取4% 的收縮率。 2.3.4不鑄孔的確定 為簡(jiǎn)化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。 2.3.5鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過(guò)渡。 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的， 箱體零件上一般有一個(gè)（或幾個(gè)）主要的大孔，為了保證孔的加工余量均勻，應(yīng)以該毛坯孔為粗基準(zhǔn)（如主軸箱上的主軸孔）。箱體零件上的不加工面主要考慮內(nèi)腔表面，它和加工面之間的距離尺寸有一定的要求，因?yàn)橄潴w中往往裝有齒輪等傳動(dòng)件，它們與不加工的內(nèi)壁之間的間隙較小，如果加工出的軸承孔端面與箱體內(nèi)壁之間的距離尺寸相差太大，就有可能使齒輪安裝時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。從這一要求出發(fā)，應(yīng)選內(nèi) 壁為粗基準(zhǔn)。但這將使夾具結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，甚至不能實(shí)現(xiàn)?？紤]到鑄造時(shí)內(nèi)壁與主要孔都是同一個(gè)泥心澆注的，因此實(shí)際生產(chǎn)中常以孔為主要粗基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度，而輔之以內(nèi)腔或其它毛坯孔為次要基準(zhǔn)面，以達(dá)到完全定位的目的。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以Φmm孔為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。 3.1.3 制訂工藝路線 工件各表面的加工順序，一般原則安排：先粗加工后精加工；先基準(zhǔn)面加工后其他面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定。 工序I：鑄造； 工序II：人工時(shí)效； 工序III：涂漆 ； 工序IV：粗銑Φ47孔面、Φ40孔下平面及Φ55孔側(cè)面； 工序V：粗銑N、Q面 ； 工序VI：，粗鏜側(cè)面孔Φ55； 工序VII：粗鏜 Φ47及 Φ52底孔； 工序VIII：半精鏜、精鏜Φ47及 Φ52底孔； 工序IX：鉆18×M8螺紋孔 ； 工序X：攻M8螺紋； 工序XI：鉆4×M10螺紋孔并攻螺紋； 工序XII：去毛刺、終檢； 工序XIII：入庫(kù)。 零件的毛坯圖如下： 3.2 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下： 3.2.1粗銑Φ47平面、Φ40mm下平面及側(cè)面Φ55平面 根據(jù)平面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表4-12，得可用粗銑-精銑達(dá)到要求精度，平面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，確定工序尺寸，余量為3mm，具體工序尺寸見(jiàn)表3-1所示。 表3-1工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 銑 3 G10 Ra6.3 毛 坯 CT9 Ra12.5 3.3.2 粗銑N面及Q面 根據(jù)平面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表4-12，得可用粗銑-精銑達(dá)到要求精度，平面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，確定工序尺寸，余量為3mm，具體工序尺寸見(jiàn)表3-2所示。 表3-2工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 銑 3 G10 Ra6.3 毛 坯 CT9 Ra12.5 3.2.3 粗鏜Φ55側(cè)面孔 根據(jù)孔面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表4-10，得可用粗鏜-精鏜達(dá)到要求精度，孔面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，確定工序尺寸，余量為3mm；具體工序尺寸見(jiàn)表3-3所示。 表3-3 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 鏜 3 G10 Ra6.3 毛 坯 CT9 Ra12.5 3.2.4鏜Φ52孔 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見(jiàn)表3-6所示。 表3-6工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 半精鏜 0.8 H7 Ra3.2 粗 鏜 3.0 H7 Ra3.2 3.2.5 鏜Φ47的孔 毛坯為空心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見(jiàn)表3-7所示。 表3-7 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 半精鏜 0.8 H7 Ra3.2 粗 鏜 3 H7 Ra6.3 3.2.6 鉆18*M8mm孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT10之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見(jiàn)表3-8所示。 表3-9 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 / 表面粗糙度 / 鉆 孔 6.8 H12 Ra12.5 5.8 3.2.7 攻M8螺紋 3.2.8 鉆4*M10mm孔 3.2.9 攻*M10mm螺紋 3.2.10 人工去毛刺、檢驗(yàn)、入庫(kù) 3.3 確定切削用量及基本工時(shí) 3.3.1粗銑Φ47平面、Φ40mm下平面及側(cè)面Φ55等平面 1）選擇刀具和機(jī)床 銑這些面以R面為粗基準(zhǔn)。查書(shū)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P224表4-16，根據(jù)刀桿直徑、主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇X53K立式銑床；查書(shū)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P270表5-42，根據(jù)加工表面為小面積平面選擇莫氏錐柄立銑刀d=32mm, Z=6；查書(shū)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P287表6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為0-200mm讀數(shù)值為0.05mm；使用通用夾具夾緊加工。 2）選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 3.5mm。 ②確定進(jìn)給量 根據(jù)表<<機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表4.2-35可查出X53立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性中等，查表3-28得高速鋼端立銑刀在加工鑄鋁時(shí)每齒的進(jìn)給量=0.1~ 0.3mm/z，現(xiàn)取=0.2mm/z. ③選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表<<機(jī)械制造工藝手冊(cè)>>表3-26和表3-27。可以查得用高速鋼加工鑄鋁時(shí)，后刀面的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)值最大磨損值1.6mm,銑刀直徑D=32耐用度T=50min ④決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)<<機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表3-29得 （2-1） 式中=4.5 =139.8 =26 T=210 m=0.2。 = =15.48m/min n=24.65r/min 根據(jù)X=53K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速<<機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表4.2-36 n=30 r/min.s實(shí)際切削速度v=0.26m/s。工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z. ⑤校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)<<機(jī)械制造工藝手冊(cè)>> 表3.28的公式銑削時(shí)功率為 （2-2） 式中 = = =10724.3N V=0.26 =2.79kw X53銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為7.5kw，故所選切削用量可用所確定的切削用量為 =0.2mm/z. r/min v=0.26m/s ⑥基本時(shí)間 根據(jù)<<機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)>> 表6.2-7端面銑刀銑端面的基本時(shí)間為 （2-3） 其中 （2-4） =30.5 l=100 則 T=（100+2+30.5）/100=1.33min=79.8s 3.3.2粗、半精鏜Φ55等內(nèi)孔 1） 選擇刀具和機(jī)床 工件材料：ZL104 金屬型鑄造 加工要求：粗鏜孔?55、?47及?52，表面粗糙度6.3；半精鏜孔?47、?52，，表面粗糙度3.2； 機(jī)床 ：T68臥式鏜床 刀具 ：刀片材料為硬質(zhì)合金YG6 前刃面，無(wú)屑槽，刀桿尺寸為12mm×12mm 長(zhǎng)度為500m 2） 計(jì)算切削用量（?52孔為例） 粗鏜孔至51，單邊余量z=2mm 一次加工 確定進(jìn)給量查表3-22《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，加工鑄鐵刀桿長(zhǎng)度500mm時(shí) f=0.2~0.4mm/r.根據(jù)T68取f=0.37 查表3-18《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》硬質(zhì)合金切削速度的計(jì)算公式 （2-8） 式中 m=0.2 f=0.37 t=60 取 實(shí)際速度 .v=1.73m/s 當(dāng)切削時(shí)：當(dāng)加工1個(gè)孔時(shí) l=130 （2-9） 所以加工三孔時(shí)的動(dòng)機(jī)時(shí)間為t=0.99×3=2.97(min) 半精鏜孔直徑到52mm，單邊余量Z=0.8 依次鏜去全部余量 進(jìn)給量同上刀桿長(zhǎng)度500mm f=0.2~0.4mm 取f=0.27mm/r. 同上， 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-19in取 則實(shí)際速度 切削時(shí) 當(dāng)孔為1個(gè)孔時(shí) 當(dāng)為兩個(gè)孔時(shí) 3.3.3鉆18*M8mm孔 1） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，機(jī)床選擇Z535立式鉆床，采用Φ7.8mm直柄麻花鉆。 2） 選擇銑削用量 ①切削速度V和進(jìn)給量f 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行鉆孔時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 ， （3-21) 式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.10,可知 =1.2mm/r 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.15可知 =12m/min　　 進(jìn)給量 取f=1.5×1.2=1.8mm/r 切削速度　　v=0.4×12=4.8m/min. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 == 51r/min （3-22) 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為68r/min?，F(xiàn)選取=68r/min。 所以實(shí)際切削速度 == （3-23) ②確定車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)=7.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。 ③檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ④切削工時(shí) t===0.42(min) （3-24) 3.3.4 攻M8螺紋孔 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選普通螺紋絲錐M8，P=1mm，Z525立式鉆床機(jī)床，切削用量選為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取：，則 V=（3.14*d*n）/1000= 6.8m/min （3-56) 計(jì)算切削基本工時(shí)： （3-57) 3.3.5 鉆4×M10mm孔 （1） 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-14，選擇Φ9.8mm硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，機(jī)床選擇Z525立式鉆床。 （2）選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.10得擴(kuò)孔Φ9.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16取/r，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.80mm/r，≤25mm時(shí)，軸向力=6080N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故=6080N。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤， 故 f = 0.72mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.15，根據(jù)f = 0.72mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 182～199，由《切削》表2.15得 （3-35) 根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，可以考慮選擇選?。簉/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以實(shí)際切削速度 (m/min) （3-36) ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12，當(dāng)=9.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T =20min。 ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.072mm/r，，=11m/min。 ⑤計(jì)算基本工時(shí) （min） （3-37) 3.3.6 攻M10螺紋孔 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選普通螺紋絲錐M10，P=1mm，Z525立式鉆床機(jī)床，切削用量選為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選?。?，則 V=（3.14*d*n）/1000= 8.5m/min （3-56) 計(jì)算切削基本工時(shí)： （3-57) 鏜36孔夾具設(shè)計(jì) 6.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)加工鏜孔Φ36孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 6.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對(duì)鏜孔Φ36孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷(xiāo)定位方式，工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。 鏜孔Φ36孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。 6.3切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 6.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷(xiāo)定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 6.5定位銷(xiāo)選用 本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷(xiāo) d H D 公稱尺寸 允差 8 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 6.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 4 夾具選用 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。這里設(shè)計(jì)工序——鉆M10孔的夾具。本夾具將用于立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 4.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)鉆M10孔，在加工時(shí)應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問(wèn)題。 4.2夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)選擇 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用可換鉆套以利于在鉆孔 2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，。 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查《切削手冊(cè)》表2.3，切削力計(jì)算公式為： 其中：，，，，，， 與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0， 則： 采用開(kāi)口夾緊螺栓左右移動(dòng)來(lái)達(dá)到適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作. 4.3、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定位塊,在加工時(shí)要保證夾具定位塊的位置要求. （2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。 鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為： 襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為： 則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為： 0.5mm。 5 總結(jié) 為期兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，在老師的指導(dǎo)下，我取得了可喜的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 此次設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面很廣，涉及到了《材料力學(xué)》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》、《公差配合與技術(shù)測(cè)量》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《工程材料與熱處理》等課程的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)還聯(lián)系到了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的一些經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用到的知識(shí)廣、全面。 這次設(shè)計(jì)雖然只有兩周時(shí)間，但在這兩周時(shí)間中使我對(duì)這次設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)。具體如下：1.培養(yǎng)了我查閱相關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。 2. 使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次鞏固與復(fù)習(xí)。特別是在識(shí)圖、手工繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)算等方面使我有了更深的理解。 3. 這次設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等。 4. 培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)。 5. 對(duì)自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力是更進(jìn)一步的鍛煉與提高。 6. 再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 這次設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在鄧?yán)蠋煹男燎谥笇?dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在鄧?yán)蠋煹纳砩衔覍W(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和老師再次表示忠心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198 [2]孫已德 機(jī)床夾具圖冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1983 [3]呂明主編《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》武漢理工大學(xué)出版社 1998 [4]徐嘉元，曾家駒主編《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社 1998 [5]哈爾濱工業(yè)大學(xué) 上海工業(yè)大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第二版 上海：上?？萍技夹g(shù)出版社 1989 [6]肖繼德 陳寧平 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第二版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2001 [7]王啟平 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1988 26 機(jī)械加工工藝卡片 零件名稱： 三星齒輪箱體 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共 6 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 機(jī)加工 40 銑 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 粗銑結(jié)合面大端面； 專用夾具，面銑刀，游標(biāo)卡尺 246 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共 6 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 50 銑 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 粗銑Φ47孔面、Φ40孔下平面及Φ55孔側(cè)面； 專用夾具，面銑刀，游標(biāo)卡尺 246 2.56 0.15 3 1 0.07 1.23 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共 6 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 60 鉆 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 鉆18×M8螺紋底孔（其中2個(gè)作為定位銷(xiāo)孔） 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共6 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 70 鏜 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 鏜床 T68 T68 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 粗鏜側(cè)面孔Φ55 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 263 19.2 0.5 2 1 0.33 0.59 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共6 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 80/90 鏜 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 鏜床 T68 T68 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 粗鏜 Φ47及 Φ52底孔； 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 195 8.6 0.5 2 1 0.33 0.59 2 半精鏜、精鏜Φ47及 Φ52底孔； 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 263 13.5 0.2 1 1 0.33 0.59 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 三星齒輪箱體 零(部)件名稱 三星齒輪箱體 共 6 頁(yè) 第 6 頁(yè) 車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 100/110 攻螺紋/鉆 ZL104 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鑄件 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) 鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 qiju001 專用器具 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔動(dòng) 1 攻M8螺紋； 專用夾具，絲錐，游標(biāo)卡尺 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4 2 鉆4×M10螺紋孔并攻螺紋； 專用夾具，鉆頭，絲錐，游標(biāo)卡尺 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4