0027-軸承座加工工藝及鏜孔夾具設計,軸承,加工,工藝,鏜孔,夾具,設計 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 1 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(mm/n) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 1 1 粗銑 半精銑 精銑 底端面 YG6硬質合金端銑刀 游標卡尺 150 1 1.4 0.8 0.2 0.18 0.18 0.12 585 585 980 192 285 481 0.32 0.32 0.19 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 2 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾具輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 2 1 粗銑D,D端面，以D，D,為粗基準 YG6硬質合金盤銑刀 游標卡尺 105 2 0.7 0.12 765 232 1 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 3 零件名稱 杠桿 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式銑床 X51 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(mm/r) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 3 1 精銑D,D端面，以D，D,為定位基準, 保證垂直度誤差不超過0.03mm YG6硬質合金盤銑刀 游標卡尺 105 2 0.5 0.09 765 285 1 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 7 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾具和輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式鉆床 Z550 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 4 1 2 3 粗鏜 粗鉸 精鉸 保證平行度誤差不超過0.03mm,孔的表面粗糙度精度達到3.0。 T617臥式鏜床 Z550型立式鉆床 內徑千分尺和塞規(guī) 60 1 3.5 0.4 0.1 0.8 1.2 1.2 960 47 32 28.64 8.84 6.03 0.081 1.57 1.91 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 4 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式鉆床 Z550 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(mm/z) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/min) 基本工時min 5 1 鉆4-Φ11孔 麻花鉆 20 1 11 0.18 735 25.39 0.512 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 5 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式鉆床 Z550 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(m/min) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 6 1 锪4-Φ16孔，保證表面粗糙度為6.3. 帶導桿直柄端面锪鉆 深度游標卡尺和卡規(guī) 10 1 5 0.3 500 25.12 0.48 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 6 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式鉆床 Z550 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(m/min) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 7 1 鉆孔2-Φ8 麻花鉆 20 1 8 0.18 996 25.02 0.144 機 械 加 工 工 序 卡 片 生產類型 大批生產 工序號 8 零件名稱 軸承座 零件號 零件重量 同時加工零件數 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 170~240 鑄 件 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用 夾具 立式鉆床 Z550 工 序 工 步 工步說明 刀 具 量 具 走刀 長度 （mm） 走刀 次數 切削 深度(mm) 進給量(m/min) 主軸轉速 （r/min） 切削 速度(m/s) 基本工時min 8 1 攻4-M8螺紋孔 絲錐 游標卡尺 13 1 8 1.25 680 17.08 0.124 課程設計 30 課 程 設 計 題 目： 軸承座的制造與設計 摘 要 機床夾具設計之前，首先應分析零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配圖，掌握該零件在部件或總成中的位置，功用以及部件或總成對該零件提出的技術要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬訂工藝規(guī)程是采取措施予以保證。在機械加工過程中，采用機械加工的方法，改變毛坯的形狀，尺寸，相互位置關系和邊面質量，使其成為可完成某種使用要求的零件過程。在機床上加工工件時，為了是工件在該工序所加工的表面能達到規(guī)定的尺寸和位置公差要求，在開動機床進行加工之前，必須首先使工件占有一正確位置。機床夾具是機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分。工件裝夾是否準確，迅速，方便和可靠，將直接影響工件的加工質量，生產效率，制造成本和生產安全。在成批，大量生產中，工件裝夾是通過機床夾具來實現的。 Abstract Machine Tool fixture design, should first of all parts of the map and parts of the components or assembly assembly,master of the components or parts in the assembly in the positi function or not, as well as parts of the assembly of the tech requirements of specific parts The main work surface to a point of order in the formulation process is to take measures to guarantee. In the machining process, using the method of processing machinery, the change in rough shape, size, location and mutual-facequality, making it a requirement to be completed using some parts of the process. In the processing machine parts, in order to be part of the process by processing the surface can achieve the required size and location of tolerance requirements, starting in machine for processing before, we must first make a correct position of the workpiece possession. Machine Tool fixture mechanical processing system is an important part. Workpiece clamping the accuracy, rapid, convenient and reliable, will directly parts of the processing quality, productivity, manufacturing costs and production safety. In bulk, mass production,workpiece clamping fixture through the machine to achieve. 目 錄 摘要 …………………………………………………………3 序言 …………………………………………………………6 第一章 零件的分析 ………………………………………7 第二章 確定生產類型 ……………………………………7 第三章 確定毛坯 …………………………………………7 第四章 工藝規(guī)程的設計 ………………………………8 第五章.夾具設計 …………………………………………27 總結 ………………………………………………29 參考文獻 ……………………………………………30 序言 我們進行了《機械制造基礎》課的學習。為了鞏固所學知識，并且在我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,我們進行了本次課程設計。 通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外，在設計過程中，經過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助，我順利完成了本次設計任務。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。 一、零件的分析 (一)零件的作用 題目所給的零件是軸承座。它用于定位和承重。 (二)零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、小孔2-Φ8、小孔4-Φ11以及與此孔相通的Φ16的锪平孔、4-M8螺紋孔 2、大圓孔Φ60 3、軸承座底面、小孔端面、大圓孔端面，大圓孔兩端面與小孔中心線的垂直度誤差為0.02mm，底座端面與大孔中心線的平行度誤差為0.03mm。 由上面分析可知，可以粗加工軸承座下端面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此軸承座零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、確定生產類型 已知此軸承座零件的生產綱領為5000件，查《機械制造工藝設計簡明手冊》第2頁表1.1-2，可確定該軸承座生產類型為中批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中;加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 三、確定毛坯 1、確定毛坯種類： 零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇金屬摸機械造型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-10。 2、確定鑄件加工余量及形狀： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-F級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 簡 圖 加工面代號 基 本 尺 寸 加工余量等級 加工余量 毛坯基本尺寸 公差等級CT 說 明 D1 105 F 1.5 107.4 10 單側加工 D2 60 F 0.52 62.4 10 雙側加工 Z1 60 F 4 單側加工 3、繪制鑄件毛坯圖 四、工藝規(guī)程設計 (一)選擇定位基準： 1 粗基準的選擇：作為粗基準的平面應平整，沒有飛邊，毛坯或其他表面缺欠，以凸臺側面為粗基準。 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準。 （二）制定工藝路線 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： （三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 工序1 粗銑，半精銑，精銑底端面，以D,D為粗基準，采用X51立式銑床加用三爪夾盤夾具； 工序2 粗銑D,D端面，以D，D為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序3 精銑D,D端面，以D，D為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序4 鉆4-Φ11孔，以底端面為定位基準，采用Z550臥式鏜床加專用夾具； 工序5 锪4-Φ16孔，以底端面為定位基準，保證表面粗糙度為6.3，采用Z550立式鉆床加專用夾具； 工序6 鉆2-Φ8孔，以底端面為定位基準，采用Z550立式鉆床加專用夾具； 工序7 粗鏜，粗鉸，精鉸Φ60孔，以底端面為定位基準，采用Z550立式鉆床加專用夾具； 工序8 鉆4-M8螺紋孔，以底端面為定位基準，采用Z550立式鉆床加專用夾具； 工序9 粗鉸、精鉸Φ20孔，以T2和Φ32外圓為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序10 去毛刺； 工序11 終檢。 1、孔工序尺寸： 前面根據資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工內容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 Φ60 鑄件 4 CT10 粗鏜 0.5 IT8 59.5 3.3 3.5 3.546 粗鉸 0.1 IT8 59.9 3.2 0.354 0.446 精鉸 0 IT7 60 3.0 0.054 0.130 4-Φ11 鉆 0 IT11 11 11 11.11 4-Φ16 锪 0 IT10 16 6.3 5.07 5 2-Φ8 鉆 0 IT9 8 8 8.036 2、平面工序尺寸： 工序號 工序內容 加工余量 基本尺寸 經濟精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 鑄件 2.4 CT10 01 粗銑,半精銑，精銑，底端面 0.2 105 6 1.5 7.75 02 粗銑D,D端面 0.7 61.7 10 1.5 7.75 03 精銑D,D端面 0.5 60 7 1.8 6.38 3、確定切削用量及時間定額： 工序1 一 粗銑底端面，以D,D為粗基準 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=60mm，l=150mm; 加工要求：粗銑底端面，加工余量2.4mm; 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=1.4mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.18mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，p=1，，，，，將以上數據代入公式： 確定機床主軸轉速： 。 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=490r/min,vfc=585mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=192m/min f zc=v fc/ncz=585/490×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為: Pm =92.410daazkkw=0.2785kw根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。故校驗合格。最終確定:ap=1.4mm，nc=490r/min，vf=585mm/s，vc=192m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=150mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(150+40)/585=0.32min。 二 半精銑底端面，以D,D為粗基準 1. 加工條件: 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=60mm，l=150mm; 加工要求：粗銑底端面，加工余量0.8mm; 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.12mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，p=1，，，，，將以上數據代入公式： 確定機床主軸轉速： 。 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=725r/min,vfc=585mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=285m/min f zc=v fc/ncz=585/725×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為: Pm =92.410daazkkw=0.8783kw根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。故校驗合格。最終確定:ap=1.4mm，nc=725r/min，vf=585mm/s，vc=358m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=150mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(150+40)/585=0.32min。 三 精銑底端面，以D,D為定位基準 1. 加工條件: 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=60mm，l=150mm; 加工要求：粗銑底端面，加工余量0.2mm; 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=0.2mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.09mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，p=1，，，，，將以上數據代入公式： 確定機床主軸轉速： 。 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=1225r/min,vfc=980mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=481m/min f zc=v fc/ncz=980/1225×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為: Pm =92.410daazkkw=1.4651kw根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。故校驗合格。最終確定:ap=1.4mm，nc=1225r/min，vf=980mm/s，vc=439m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=150mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(150+40)/585=0.32min。 01工序總基本工時為：T=0.32min+0.32min+0.19min=0.83min 工序2 粗銑D,D端面，以D，D,為粗基準 1. 加工條件: 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=105mm，l=150mm; 加工要求：粗銑D端面，加工余量0.7mm 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap≤6,齒數z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=0.7mm，兩次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.12mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，p=1，，，，，將以上數據代入公式： 確定機床主軸轉速： 。 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=590r/min,vfc=765mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=232m/min f zc=v fc/ncz=590/765×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為: Pm =92.410daazkkw=0.3156kw根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。故校驗合格。最終確定:ap=0.7mm，nc=590r/min，vf=765mm/s，vc=232m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=150mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(150+40)/765=0.25min。 因為走刀兩次，所以t=20.25=0.5min 粗銑D端面與粗銑D端面工序相同。所以T=0.5min2=1min 工序3 精銑D, D端面，以D, D為定位基準，保證垂直度誤差不超過0.03mm 1. 加工條件: 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=105mm，l=150mm; 加工要求：精銑D端面，加工余量0.5mm 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap≤6,齒數z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=0.5mm，兩次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.09mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，p=1，，，，，將以上數據代入公式： 確定機床主軸轉速： 。 根據《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=725r/min,vfc=765mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=285m/min f zc=v fc/ncz=725/765×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表3.24，近似為: Pm =92.410daazkkw=0.5763kw根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。故校驗合格。最終確定:ap=0.5mm，nc=725r/min，vf=765mm/s，vc=285m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=150mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(150+40)/765=0.25min。 因為走刀兩次，所以t=20.25=0.5min 精銑D端面與精銑D端面工序相同。所以T=0.5min2=1min 工序4 鉆4-Φ11孔，以底端面為定位基準。 一． 鉆孔工號 1 背吃刀量的確定 取a=11mm。 2 進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31取該工步的每轉進給量f=0.18mm/r. 3 切削速度的計算由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31 工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為20m/min. 由公式 （5-1）n=,可求得該工序鉆頭轉速n=579r/min. 所列Z550型立 式鉆床的主軸轉速，取轉速n=735r/min. 再將此轉速代入（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度 v===25.39m/min. 二 時間定額計算 基本時間計算公式：t==可求出該工序的基本時間。 式中l(wèi)=11mm,l=cotk+(1~2)= cot54+1=4.95mm, l=1mm,f=0.18mm/r,n=735r/min. 所以t===0.128min 因為有4個孔，所以t=0.128=0.512min。 工序5 锪4-Φ16孔，以底端面為定位基準，保證表面粗糙度為6.3. 一． 選用刀具：帶導桿直柄端面锪鉆。大徑D=Φ16mm，小徑d=Φ8mm。 二． 切削用量的計算 1. 背吃刀量的確定 a=5mm. 2. 進給量的確定 f=0.3mm/r,切削速度V可取為 V=18m/min,由n==358.1r/min,所以取Z550立式銑床， n=500r/min,實際切削速度v===25.12r/min. 三. 時間定額計算 基本時間計算公式：t==可求出該工序的基本時間。 式中l(wèi)=10mm,l=cotk+(1~2)= cot54+1=6.744mm, l=1mm,f=0.3mm/r,n=500r/min. 所以t===0.12min 因為有4個孔，所以t=0.12=0.48min。 工序6 鉆2-Φ8孔，以底端面為定位基準，采用Z550立式鉆床加工。 一 鉆孔工號 1 背吃刀量的確定 取a=8mm。 2 進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31取該工步的每轉進給量f=0.18mm/r. 3 切削速度的計算由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31 工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為20m/min. 由公式（5-1）n=,可求得該工序鉆頭轉速n=796r/min. 所列Z550型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=996r/min. 再將此轉速代入（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v===25.02m/min. 二 時間定額計算 基本時間計算公式：t==可求出該工序的基本時間。 式中l(wèi)=8mm,l=cotk+(1~2)= cot54+1=3.873mm, l=1mm,f=0.18mm/r,n=996r/min. 所以t===0.072min 因為有2個孔，所以t=0.0722=0.144min。 工序7 粗鏜，粗鉸，精鉸Φ60孔，以底端面為定位基準，保證平行度誤差不超過0.03mm,孔的表面粗糙度精度達到3.0。 一．1 粗鏜工步 1）選擇刀具類型：刀頭。 2）選擇機床：T617臥式鏜床。 3）背吃刀量的確定 取a=3.5mm。 4）進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.8mm/r.按工件材料為HT200的條件選 取，切削速度v可取為25m/mm. 由公式（5-1）n=,可求得該工 序鉆頭轉速n=838.1r/min. 參照表4-9所列T617臥式鏜床的主軸轉速，取轉速n=960r/min. 再將此轉速代入（5-1），可求出該工序的實 際鉆削速度v===28.64r/min. 2 粗鉸工步. 1）背吃刀量的確定 取a=0.4mm 2） 進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31取該工步的每轉進給量f=1.2mm/r 3） 切削速度的計算由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為6/min。由 公式（5-1）n=,可求得該工序鉆頭轉速n=31.9r/min所列 4） Z550型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=47min。再將此轉速代入（5-1），可求出該工序的實際鉸削速度 v===8.84m/min. 3 精鉸工藝 1）背吃刀量的確定 取a=0.1mm 2）進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31取該工步的每轉進給量f=1.2mm/r 3）切削速度的計算由《機械制造技術基礎課程設計指導書》表5-31 工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為2m/min. 由公式（5-1）n=,可求得該工序鉆頭轉速n=10.62r/min. 所列Z550型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=32r/min. 再將此轉速代入（5-1），可求出該工序的實際鉸削速度 v===6.03m/min. 二 時間定額計算 1. 粗鏜工步 單邊余量Z=9.5mm，可一次切除，所以a=9.5mm。 F=0.8mm/r.n=960r/mm t===0.081min. 2. 粗鉸工藝 基本時間計算公式：t==可求出該工序的基本時間。 式l，l由表5-42取a===0.2mm, k=15,l=60mm, l=0.75mm，l=28mm,f=0.2mm/r,n=47r/min. t===1.57min. 3. 精鉸工藝 基本時間計算公式：t==可求出該工序的基本時間。 式l，l由表5-42取a===0.05mm, k=15,l=60mm, l=0.19mm，l=13mm,f=1.2mm/r,n=32r/min. t===1.91min. 所以t=0.081+1.57+1.91=3.561min. 工序8 攻4-M8螺紋孔，以底端面定位基準，采用Z550立式鉆床加工。 攻M8螺紋孔 由《工藝設計手冊》表6.2-14可知 t=(+)i 其中：l=(1~3)p,l=(2~3)p, 公式中的n為絲錐或工件回程每分鐘轉數（r/min）；i為使用絲錐的數量；n為絲錐或工件每分鐘轉數（r/min）；d為螺紋大徑；f為工件每轉進給量等于工件螺紋的螺距P 由上述條件及相關資料有： f=p=1.25mm/r;d=8mm;n=680r/min;i=1 所以l=2, l=3 1. 切削速度：v===17.08m/min 2. 基本工時：t=(+)1=0.031min. 因為有4個孔，所以t=0.0314=0.124min。 輔助時間ta的計算 輔助時間tf與基本時間tj之間的關系tf=(0.15~0.2)tj 本例 取tf=0.15tj 則各工序的輔助時間分別為： 工序01 tf=0.15×0.83min=01245min=7.47s 工序02 tf=0.15×1min=0.15min=9s 工序03 tf=0.15×1min=0.15min=9s 工序04 tf=0.15×0.512min=0.0768min=4.61s 工序05 tf=0.15×0.48min=0.072min=4.32s 工序06 tf=0.15×0.144min=0.0216min=1.30s 工序07 tf=0.15×3.561min=0.5341min=32.05s 工序08 tf=0.15×0.124min=0.0186min=1.12s 其他時間計算 工序01 tb+tx=6%×(0.83+0.1245)min= 0.05727min=3.44s 工序02 tb+tx=6%×(1+0.15)min=0.069min=4.14s 工序03 tb+tx=6%×(1+0.15)min=0.069min=4.14s 工序04 tb+tx=6%×(0.0768+0.512)min=0.0353min=2.12s 工序05 tb+tx=6%×(0.48+0.072)min=0.03312min=1.9872s 工序06 tb+tx=6%×(0.144+0.0216)min=0.009936min=0.60s 工序07 tb+tx=6%×(3.561+0.5341)min=0.2457min=14.74s 工序08 tb+tx=6%×(0.124+0.0186)min=0.008556min=0.5134s 單個時間tdj的計算 工序01 tdj=0.83min+0.1245min+0.05727min=1.01177min=60.71s 工序02 tdj=1min+0.15min+0.069min=1.219min=73.14s 工序03 tdj=1min+0.15min+0.069min=1.219min=73.14s 工序04 tdj=0.512min+0.0768min+0.0353min=0.6241min=37.45 工序05 tdj=0.48min+0.072min+0.003312min=0.5553min=33.32s 工序06 tdj=0.144min+0.0216min+0.009936min=0.176min=10.53s 工序07 tdj=3.561min+0.5341min+0.2457min =4.3408min=260.45s 工序08 tdj=0.124min+0.0186min+0.008556min=0.15min=9.07s 五、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經反復考慮，決定設計第07道工序——鏜孔的鏜床夾具。本夾具將用于T617臥式鏜床，刀具為刀頭。 (一)問題的提出 本夾具主要用來鏜孔，由于本道工序已經是接近加工的最后階段，而且是大批量生產，因此要保證加工的精度，所以，本道工序加工時，主要應該考慮如何提高精度，在此基礎上在一定程度上提高勞動生產率，降低勞動強度。 (二)夾具設計 1、定位基準選擇 考慮工件的加工結構，可以采用“一面兩銷”的定位方式。以底端面的端面作為主要定位面。 采用手動夾緊。 2、切削力及夾緊力計算 刀具：刀頭，，f=0.8mm/r，K=1, K=1 F=9.81×42.7×d×f×K=4412.5N<24525N M=9.81×0.021×d×d× f×K=161.4N.m<325 N.m 所以，機床強度可用進給方向與切削方向一致，故安全系數K=1.2則加緊力等于K F=5294.4N 所以夾具加緊力足夠，本夾具可以安全工作。 3、定位誤差分析 前幾道工序中已經使工件尺寸達到要求，零件中兩端孔尺寸為，與定位銷的配合尺寸為，由相關手冊查得，定位銷尺寸為，因此可以求得其最大間隙為。 所以滿足精度要求，能滿足精度要求. 4．夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，是大批量生產，采用手動夾緊即可滿足要求。由于本工序接近處于加工的最后階段，故對精度有要求，夾具裝有對刀塊，可以使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）；同時夾具體底面的一對定位鍵可以使整個夾具在機床工作臺上有一個正確的安裝位置，以有利于鏜削加工。 夾具裝配圖及夾具體零件圖分別后圖。 體會與展望 這次課程設計歷時二個多星期，通過這兩個星期的學習，發(fā)現了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。 在這個過程中，我也曾經因為實踐經驗的缺乏失落過，也曾經因為成功而熱情高漲。生活就是這樣，汗水預示著結果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。雖然這只是一次課程設計，可是平心而論，也耗費了我們不少的心血，這就讓我不得不佩服專門搞開發(fā)的技術前輩，才意識到老一輩對我們社會的付出，為了人們的生活更美好，他們?yōu)槲覀兩鐣冻龆嗌傩难。? 通過這次課程設計，我想說：為完成這次課程設計我們確實很辛苦，但苦中仍有樂，和團隊人員這十幾天的一起工作的日子，讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學里一年的相處還趕不上這十來天的實習，我感覺我和同學們之間的距離更加近了。 對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學無止境的道理。我們每一個人永遠不能滿足于現有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經歷是一份擁有。這次課程設計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶。 參考文獻 [1] 張耀宸 機械加工工藝設計使用手冊 航空工業(yè)出版社 1993 [2] 楊黎明 機床夾具設計手冊 國防工業(yè)出版社 1996 [3] 賈安冬 焊接結構及生產設計 天津大學出版社 1989 [4] 王政 焊接工裝夾具及變位機械 機械工業(yè)出版社 2001 [5] 陳煥明 焊接工裝設計基礎 航空工業(yè)出版社 2004 [6] 劉川 焊接手冊（第2版） 機械工業(yè)出版社 2001 [7] 胡家秀 簡明機械零件設計使用手冊 機械工業(yè)出版社 1999 [8] 吳宗澤、羅圣國 機械設計課程設計手冊 高等教育出版社 1999 [9] 王保民 設計綜合課程設計 械工業(yè)出版社 [10] 王之櫟 機械原理課程設計手冊 重慶大學出版社