操縱手柄(135調(diào)速器) 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ12孔夾具設(shè)計【鉆φ12孔】,鉆φ12孔,操縱手柄(135調(diào)速器),零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ12孔夾具設(shè)計【鉆φ12孔】,操縱,手柄,135,調(diào)速器,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,12,夾具,設(shè)計 機(jī)械加工工藝綜合卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 鍛造 鍛造毛坯 2 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 3 車 車Φ24mm外圓，車Φ18mm外圓，倒角3X45，4X45 C1640車床 4 銑 銑D端面至尺寸18 mm、銑左端面至尺寸8 mm X51立式銑床 5 銑 銑鍵槽至尺寸 X63臥式銑床 6 鉆 鉆孔Φ12，倒角0.5X45 Z535立式鉆床 7 鉆 鉆孔Φ10，倒角1X45 Z535立式鉆床 8 鉆 鉆孔Φ8 mm，擴(kuò)孔至Φ9 mm，擴(kuò)孔至Φ16 mm Z535立式鉆床 9 車 倒角0.5X45 10 去毛刺 去除全部毛刺 鉗工臺 11 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 12 入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 華耀光 2010.6.8 2010.6.10 2010.6.11 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械制造工藝 課程設(shè)計說明書 題目：設(shè)計“操縱手柄”零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)） 系 別 物 理 與 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 2007級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 2010 年 6 月 10 日 目 錄 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計任務(wù)書 ……………………..….……………….……..3 一、序 言 ………………………………………………………………….4 二、零件分析 ………………………………………………………………..….4 2.1零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 …………………………………………4 2.2 零件的作用 …………….……………………………………………… 4 2.3 零件的加工工藝分析……………………………………………………4 三、鑄造工藝方案設(shè)計…….……………………………………………………...5 3.1確定毛坯的成形方法……………………………………………………5 3.2確定鑄造工藝方案………………………………………………………5 3.3確定工藝參數(shù)……………………………………………………………5 四、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………………6 4.1基面的選擇 ……………………………………………………………6 4.2確定機(jī)械加工余量及工序尺寸…………………………………………7 4.3確定切削用量及基本工時………………………………………………11 五、鉆孔夾具設(shè)計…………………………………………………………………27 六、總結(jié)……………………………………………………………………………29 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………30 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：設(shè)計“操縱手柄”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程（大批量） 設(shè)計要求：1、未注圓角R2～3. 2、去毛刺銳邊。 3、材料45鋼 設(shè)計內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（1張）； 3、繪制毛坯圖（1張）； 4、編寫工藝過程綜合卡片（1張）和工序卡片（9張）； 5、課程設(shè)計說明書（1份） 2010年5月31日 1 序 言 設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進(jìn)社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。 本設(shè)計的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。詳細(xì)討論操縱手柄從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程，分析總結(jié)操縱手柄的結(jié)構(gòu)特點、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對操縱手柄零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計達(dá)到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 2 零件分析 2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計題目中，操縱手柄的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生。產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。操縱手柄輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 畢業(yè)設(shè)計題目給定的零件是車床操縱手柄，屬于板塊類零件，是機(jī)床操縱桿上的一個零件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉(zhuǎn)動位置，從而使機(jī)床主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動。 2.3 零件的加工工藝分析 該零件主要有平面、孔和鍵槽，是一個形狀比較簡單的零件。 ⑴ 以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆Φ10H7的孔，鉆Φ12H7的孔，銑16mm×8mm的槽。 ⑵ 以Φ10 mm的孔為中心加工表面和孔。鉆Φ9H7，鉆Φ16H7的孔。 有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 3 鑄造工藝方案設(shè)計 3.1 確定毛坯的成形方法 操縱手柄是一種常用的傳動件，要求具有一定的強(qiáng)度。零件材料采用HT200。由于零件成批生產(chǎn)，輪廓尺寸不大，形狀也不復(fù)雜，在使用過程中不經(jīng)常的變動，只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。此外應(yīng)盡可能選擇各種已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。 3.2 確定鑄造工藝方案 3.2.1 鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用灰口鑄鐵為材料，并且鑄件的表面精度要求不很高，結(jié)合生產(chǎn)條件（參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-7）選用砂型鑄造。 3.2.2 造型的選擇 在砂型鑄造中，因鑄件制造批量為中批生產(chǎn)（參考《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-8），故選用手工分模造型。 3.2.3 分型面的選擇 選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，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。 3.3 確定鑄造工藝參數(shù) 3.3.1加工余量的確定 按手工砂型鑄造，灰鑄鐵查《金屬工藝學(xué)課程設(shè)計》表1-11，查得加工余量等級為，轉(zhuǎn)查表1-12，零件高度＜100mm，尺寸公差為13級，加工余量等級為H，得上下表面加工余量為2mm，實際調(diào)整取2mm。 3.3.2拔模斜度的確定 零件總體長度小于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，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 3.3.3收縮率的確定 通常，灰鑄鐵的收縮率為0.7%～1% ，在本設(shè)計中鑄件取1% 的收縮率 3.3.4不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，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。 3.3.5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 = 3mm～5mm圓滑過渡。 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，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，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。但本對于零件來說Φ24 mm作為粗基準(zhǔn)，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對軸類零件應(yīng)以相關(guān)的表面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準(zhǔn)，再利用三爪卡盤卡住車Φ24 mm。利用內(nèi)孔Φ12 mm及鍵槽定位進(jìn)行鉆Φ10mm，在Φ10 mm中以長心軸及零件的下表面進(jìn)行自由定位，達(dá)到完全定位。 4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計與工序的基準(zhǔn)不重合時，因該進(jìn)行尺寸換算。 4.1.3 制訂工藝路線 生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，故采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本。 ⑴ 工藝路線方案一： 工序10：鑄造； 工序20；熱處理； 工序30：銑大端面，銑Φ24外圓面； 工序40：鉆孔Φ12，Φ10，Φ16，Φ9； 工序50：銑鍵槽； 工序60：去毛刺 工序70：終檢、入庫。 ⑵ 工藝路線方案二： 工序10：鑄造； 工序20：熱處理； 工序30：車Φ24mm外圓，車Φ18mm，倒角3X45，4X45； 工序40：銑D端面至尺寸18 mm、銑左端面至尺寸8 mm； 工序50：銑鍵槽至尺寸； 工序60：鉆孔Φ12，倒角0.5X45； 工序70：鉆孔Φ10，倒角1X45； 工序80：鉆孔Φ8 mm，擴(kuò)孔至Φ9 mm，擴(kuò)孔至Φ16 mm； 工序90：倒角0.5X45； 工序100：去毛刺； 工序110：終檢、入庫。 ⑶ 工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先集中加工工序，在各個機(jī)床上操作的工序都完成后，再進(jìn)行下一機(jī)床的加工，該方案需要經(jīng)常更換夾具，不經(jīng)濟(jì)。方案二則是先加工外圓，再集中某道夾具加工可以加工的面和孔，這樣有利提高效率，節(jié)省成本，定位精度比較高。經(jīng)比較可知。顯然方案二比方案一的裝夾次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。 因此，選擇加工方案二。 4.2 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、毛坯尺寸如下： 1. Φ12 mm的孔： 毛坯為實心，而Φ12 mm的孔的精度為H8（參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9），確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ10 mm； 擴(kuò)孔：Φ11.8 mm， 2Z=1.8mm； 鉸孔：Φ12H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表1。 表1 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.2 H8 Ra3.2 12 Ra3.2 擴(kuò)孔 1.8 H10 Ra6.3 11.8 Ra6.3 鉆孔 23 H12 Ra12.5 10 10 Ra12.5 2. Φ10的孔 毛坯為實心，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 鉆孔： Φ9.8mm； 粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm； 精鉸孔：Φ10H7mm，2Z = 0.04mm。 具體工序尺寸見表2。 表2 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 精鉸孔 0.04 H7 Ra3.2 10 Ra3.2 粗鉸孔 0.16 H9 Ra6.3 9.96 Ra6.3 鉆孔 9.8 H11 Ra12.5 9.8 Ra12.5 3. Φ9 mm的孔 毛坯為實心，而Φ9 mm的孔的精度為H8（參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9），確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ7 mm； 擴(kuò)孔：Φ8.8 mm， 2Z=1.8mm； 鉸孔：Φ9H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表3。 表3 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.2 H8 Ra3.2 9 Ra3.2 擴(kuò)孔 1.8 H10 Ra6.3 8.8 Ra6.3 鉆孔 23 H12 Ra12.5 7 7 Ra12.5 4. Φ16mm的孔 毛坯為Φ9 mm孔，而Φ16 mm的孔的精度為H8（參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9），確定工序尺寸及余量： 擴(kuò)孔：Φ14 mm； 擴(kuò)孔：Φ15.8 mm， 2Z=1.8mm； 鉸孔：Φ16H8 mm， 2Z=0.2mm。 具體工序尺寸見表4。 表4 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 0.2 H8 Ra3.2 16 Ra3.2 擴(kuò)孔 1.8 H10 Ra6.3 15.8 Ra6.3 鉆孔 23 H12 Ra12.5 14 14 Ra12.5 5. 車外圓端面 根據(jù)端面的精度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表5。 表5 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 3.5 H11 Ra12.5 175 175 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 178.5 178.5 Ra25 6. 車Φ24外圓端面 根據(jù)端面的精度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表6。 表6 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 3.5 H11 Ra12.5 24 24 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 27.5 27.5 Ra25 7. 車Φ18外圓端面 根據(jù)端面的精度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車： Z = 3.5mm； 具體工序尺寸見表7。 表7 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 3.5 H11 Ra12.5 18 18 Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 21.5 21.5 Ra25 8. 銑16X8mm槽 根據(jù)槽的精度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 銑12mm槽； 銑16mm槽。 具體工序尺寸見表8。 表8 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 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 銑槽 2 H8 Ra12.5 16 16 Ra12.5 銑槽 12 H10 Ra25 14 14 Ra25 4.3 確定切削用量及基本工時 工序30車Φ24mm外圓，車Φ18mm，倒角3X45，4X45。 1. 車Φ24mm外圓： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由車削寬度=0～45mm，選擇高速鋼車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇C1640車床。 ⑵ 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每齒進(jìn)給量 采用不對稱端車以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼圓柱車刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.15mm/z。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進(jìn)給量為： 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 車床工作臺進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-1） 2. 車Φ18mm外圓： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由車削寬度=0～45mm，選擇高速鋼圓柱車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇C1640車床。 ⑵ 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 = 1mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用不對稱端車以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼圓柱車刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.15mm/z。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 100r/min，則進(jìn)給量為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-2） 3.倒角倒角3X45，4X45 車削完成后，接著倒角即可。 工序40 銑D端面至尺寸18 mm、銑左端面至尺寸8 mm。 1. 銑D端面至尺寸18 mm ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇=80mm的高速鋼鑲齒圓柱銑刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇X51立式銑床。 ⑵ 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每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼鑲齒圓柱銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.15mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進(jìn)給量為： 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-3） 2. 銑左端面至尺寸8 mm ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇=80mm的高速鋼鑲齒圓柱銑刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇X51立式銑床。 ⑵ 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每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼鑲齒圓柱銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.15mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 100r/min，則實際切削速度和進(jìn)給量為： 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-4） 工序50 銑鍵槽至尺寸。 1. 銑14mm槽 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇X63臥式銑床。 ⑵ 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 = 40mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼圓柱形銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.25mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 375r/min，則進(jìn)給量為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-5） 2. 銑16mm槽： ⑴擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選用高速鋼圓柱形銑刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YT5硬質(zhì)合金刀片，齒數(shù)z = 6，機(jī)床選擇X63臥式銑床。 ⑵ 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 =3mm。 ②每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量，查《切削用量簡明手冊》，當(dāng)使用高速鋼圓柱形銑刀及查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，故取= 0.25mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，當(dāng)=80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z時，，， 各修正系數(shù)： 故 (m/min) (r/min) 按機(jī)床選?。? 375r/min，則進(jìn)給量為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： ⑤檢驗機(jī)床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （4-3-6） 工序60鉆→擴(kuò)→鉸Φ12H8mm通孔。 1. 鉆孔Φ10mm： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ10mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6），機(jī)床選擇Z535立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r，查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，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 = 0.43mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～ 217，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 23mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。 ④檢驗機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。 ⑤計算基本工時 （4-3-7） 2. 擴(kuò)孔Φ11.8mm： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ11.8mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－8），機(jī)床選擇Z535立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 由《切削》表2.10得擴(kuò)孔Φ11.8mm孔時的進(jìn)給量，并由《工藝》表4.2－16取，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.80mm/r，≤25mm時，軸向力=6080N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故=6080N。根據(jù)Z535立式鉆床說明書，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)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.72mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～ 217，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度，由《切削》表2.15得故： 。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故 =(m/min) 根據(jù)Z535立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 24.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.4mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。 ④檢驗機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.072mm/r，=8960r/min，= 5.29m/min。 ⑤計算基本工時 （4-3-8） 3. 鉸孔Φ12： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ12高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17），機(jī)床選擇Z535立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說明書取。由《工藝》表4.2－16得。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =6 (m/min) 根據(jù)Z535立式鉆床說明書選?。?，所以， ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 25mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。因此，所選擇的切削用量： f =1.22mm/r，= r/min，= 5.34m/min。 ④計算基本工時 （4-3-9） 工序70 鉆孔Φ10mm： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ10mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6），機(jī)床選擇Z535立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r，查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.51mm/r，≤25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，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 = 0.43mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～ 217，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 23mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。 ④檢驗機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，=195r/min，= 14.08m/min。 ⑤計算基本工時 （4-3-10） 工序80 鉆孔Φ8 mm，擴(kuò)孔至Φ9 mm，擴(kuò)孔至Φ16 mm。 1. 鉆Φ8孔： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6），機(jī)床選擇Z525立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f ≤0.28mm/r，≤12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 1230N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，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 =0.28mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f = 0.28mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=16m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?，所以， ③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④檢驗機(jī)床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.28mm/r，= 519.95r/min，= 16.77m/min。 ⑤計算基本工時 （4-3-11） 2. 擴(kuò)孔Φ9mm： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇Φ9mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11），機(jī)床選擇Z525立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。簄=195r/min，所以， (m/min)。 ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f =0.81mm/r，= 191.85r/min，= 6.1m/min。 ④計算基本工時 （4-3-12） 3. 精鉸Φ16mm孔： ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇=16mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，機(jī)床選擇Z525立式鉆床。 ⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f 查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說明書取。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取 。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?，所以， ③確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)=10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為06mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.8mm/r，= 191.1r/min，= 6.123m/min。 ④計算基本工時 （4-3-13） 工序90 倒角0.5X45 鉗工倒角0.5X45 5 鉆孔夾具設(shè)計 本夾具設(shè)計的是鉆Φ12孔的鉆床夾具。 ① 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡單。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。 ② 本工序所使用的機(jī)床為Z5125立鉆，刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 ③ 本工序是在工件其他表面半精加工后進(jìn)行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。 ④ 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 所以應(yīng)在保證工件加工精度要求和適當(dāng)提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設(shè)計與制造周期，降低設(shè)計與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 5.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 5.1.1 根據(jù)六點定位規(guī)則確定工件的定位方式 由工序簡圖可知，該工序限制了工件六個自由度?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準(zhǔn)選擇的合理性。 為了保證相對K面的垂直度，需限制工件Y方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準(zhǔn)為連桿頸。 由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應(yīng)限制的自由度、采用的定位基準(zhǔn)與工序簡圖所限制的自由度、使用的定位基準(zhǔn)相同。 5.1.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置 根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類型和結(jié)構(gòu)尺寸。 (1) 選擇定位元件 根據(jù)以上分析，本工序限制了工件6個自由度，定位基準(zhǔn)為兩主軸頸、連桿頸和主軸頸軸肩。相應(yīng)夾具上的定位元件為在兩主軸頸處選V型塊定位，連桿頸處選支承釘定位。 (2) 確定定位元件尺寸及配合偏差 V型塊的設(shè)計參照工件尺寸設(shè)計，具體尺寸詳見夾具零件圖R180—A11—02 支承釘根據(jù)GB/T2226—91設(shè)計。 5.1.3 分析計算定位誤差 通過定位誤差分析，判斷所設(shè)計的定位裝置是否合理。 造成定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)的位移誤差兩個方面。 (1) 基準(zhǔn)不重合誤差 由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。 尺寸520.20mm的定位誤差 B=icos 式中，I—定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間尺寸鏈組成環(huán)的公差。 —i方向與加工尺寸方向間的夾角。 由于用V型塊定位加工孔，即=900 所以 B=0 即基準(zhǔn)不重合誤差為0。 (2) 基準(zhǔn)位移誤差 由于定位基準(zhǔn)的誤差或定位支承的誤差而造成的定位基準(zhǔn)位移，即工件實際位置對確定位置的理想要素的誤差，這種誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差。 在本道工序中，若不計V形塊的誤差而僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時，其工件的定位中心會發(fā)生偏移，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差Y。 Y= 式中，—工件定位基準(zhǔn)的直徑公差。 α/2—V形塊的半角 V形塊的對中性好，即其沿x向的位移誤差為零。 本次設(shè)計的V形塊的α=1050 所以：Y=0.630 左端：=0.03mm 代入上式，Y=0.019mm 右端：=0.07mm 代入上式，Y=0.044mm (3) 誤差的合成 由于B=0 左端∶D=Y=0.019mm 右端∶D=Y =0.044mm 而Tc=0.5mm D左<1/3Tc D右<1/3Tc 因此該方案能滿足位置尺寸520.20mm的要求。 相對K面垂直度的定位誤差計算同上。 B=0, Y=0 即D=0 所以，此方案能滿足加工要求。 (4) 計算切削力與夾緊力 工件在加工時受到軸向力的作用。 根據(jù)《金屬切削用量手冊》查知 Fx=9.81CFx d0ZF fyFkF 已知d。=7.8mm，取f=0.1mm/r，其余各參數(shù)值可由《金屬切削用量手冊》查出，代入上式得 Fx=809.2N 夾緊機(jī)構(gòu),能產(chǎn)生的夾緊力F′可由下圖壓板受力分析圖求得。 F′= 式中，—夾緊機(jī)構(gòu)效率,取=0.9 ; F″—螺栓的許用夾緊力(N) 選取L1=L2，由《機(jī)床夾具設(shè)計》表3-8查得：當(dāng)螺桿螺紋公稱直徑d=10mm時，F(xiàn)″=3570N 所以，F(xiàn)′=2F″=235700.9=6426KN 六、總結(jié) 為期兩周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導(dǎo)下，我取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機(jī)械制造制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。 本次課程設(shè)計主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計。我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識。 通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！ 參考文獻(xiàn) [1].覃嶺，馮建雨.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).-北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.11 [2].上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊.-上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [3].趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.-2版.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [4].鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學(xué).上、下冊.-5版.-北京：高等教育出版社，2008.4 [5].陳于萍，高曉康.互換性與測量技術(shù).-2版.-北京：高等教育出版社，2005.7 [6].蔡蘭.機(jī)械零件工藝性手冊.-2版.-北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 [7].艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [8].梁國元.電子機(jī)械設(shè)計與工藝簡明手冊.西安電子科技大學(xué)出版社 [9].劉力.機(jī)械制圖.-2版.-北京：高等教育出版社，2004.7 30