3242 皮帶輪加工工藝及插鍵槽專用夾具設(shè)計(jì),皮帶輪,加工,工藝,鍵槽,專用,夾具,設(shè)計(jì) 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 2 頁機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 皮帶輪 零（部）件名稱 皮帶輪 第 1 頁材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄造 毛坯外形尺寸 Ф163X88每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工時(shí)序號工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè) 備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件1 檢查 檢查毛坯是否有裂紋 檢 目測2 車端面 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 金 車床 三爪自定心卡盤3 粗車 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm 加工余量 金 車床 三爪自定心卡盤4 精車 精車 Ф157 外圓，達(dá)到圖紙尺寸公差要求 金 車床 三爪自定心卡盤5 車端面 掉頭，夾 Ф157 外圓，車另一端面 金 車床 三爪自定心卡盤6 鉆孔 鉆中心孔 金 鉆床 專用夾具7 鉆孔 預(yù)鉆中心孔 Ф45 的底孔 Ф42 金 鉆床 專用夾具8 擴(kuò)孔 擴(kuò)中心孔 Ф45 的底孔至 Ф44 金 鉆床 專用夾具9 鉸孔 鉸孔 Ф45 金 鉆床 專用夾具10 插鍵槽 插鍵槽 金 插床 專用夾具11 熱處理 熱處理RCRC 熱 淬火爐12 粗車 粗車皮帶輪 V 形槽 金 車床 專用夾具13 精車 精車皮帶輪 V 形槽 金 車床 專用夾具14 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 檢 游標(biāo)卡尺編 制 日 期標(biāo) 記 處 記 更改文件號 簽 字 日 期產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 檢查 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件 可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助1 檢查毛坯是否有裂紋產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 皮帶輪 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 2 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 粗車 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)臥式車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm進(jìn)給次數(shù)機(jī)動 輔助2 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.73 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm加工余量 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.74 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.75 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm加工余量 CA6140 200 16 0.5 1.1 1 64.2產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 3 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 精車 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)臥式車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm進(jìn)給次數(shù)機(jī)動 輔助7 掉頭，夾 Ф157 外圓，車另一端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號 技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 4 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號2 磨削 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)夾具編號 夾具名稱 切削液工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件高速鋼主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助8 鉆 Ф17 的底孔 Ф10 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.79 精車 Ф157 外圓，達(dá)到圖紙尺寸公差要求 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 5 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號3 銑槽 9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鍛鐵 Ф163X88 1設(shè)備名稱設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)鉆床 Z550夾具編號 夾具名稱 切削液三爪卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助13 鉆中心孔 鉆床 800 500 2 200 16 0.5 12 114 預(yù)鉆中心孔 Ф45 的底孔 Ф42 鉆床 200 100 0.5 200 16 0.5 12 115 擴(kuò)中心孔 Ф45 的底孔至 Ф44 鉆床 800 500 2 200 16 0.5 12 1 17.716 鉸孔 Ф45 鉆床 200 100 0.5 200 16 0.5 10 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 6 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號4 鉆孔 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)插床夾具編號 夾具名稱 切削液三爪卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助17 插鍵槽 插床 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 7 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號5 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)車床 Ф163X88夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助粗車皮帶輪 V 形槽 車床 200 16 0.5 12 1 17.7精車皮帶輪 V 形槽 車床 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：皮帶輪加工工藝及插鍵槽（10 正負(fù)0.018） 專用夾具設(shè)計(jì)班 級： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 第 2 頁 共 17 頁2目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書正文前言一、 零件的分析二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一） 確定毛坯的制造形式（二） 基面的選擇（三） 制定工藝路線（四） 機(jī)械加工余量和工序尺寸以及毛坯尺寸的確定（五） 確定切削用量及基本工時(shí)三、專用夾具設(shè)計(jì)（一） 設(shè)計(jì)主旨（二） 夾具設(shè)計(jì)四、畢業(yè)設(shè)計(jì)的心得體會參考文獻(xiàn)第 3 頁 共 17 頁3設(shè)計(jì)題目 皮帶輪加工工藝及插鍵槽（10 正負(fù) 0.018）專用夾具設(shè)計(jì)（生產(chǎn)綱領(lǐng) 5000 件）設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、生產(chǎn)綱領(lǐng)5000件/年，工藝裝備采用通用機(jī)床與通用刀具及專用夾具。具體任務(wù)：1 繪制零件圖（A3）2 確定加工工藝路線并進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，填寫工藝文件1套3 繪制毛坯圖（A3） ；4 繪制插鍵槽（10正負(fù)0.018）夾具裝配圖（A0 ）并進(jìn)行誤差分析5 繪制夾具零件圖3張；6 編寫設(shè)計(jì)說明書（不少于1萬字） 。第 4 頁 共 17 頁4前 言機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過設(shè)計(jì)對自己未來從事的工作進(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，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。一、零件的分析（一）零件的作用皮帶輪是回轉(zhuǎn)類零件，主要用于和別的零件進(jìn)行裝配。所以皮帶輪要有一定的配合精度以及表面接觸強(qiáng)度，還有要有足夠的剛度和耐磨性，以滿足使用要求。（二）零件的工藝分析 該零件是軸類零件，形狀不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術(shù)要求分析如下：(1)Φ157 的外圓和 Φ45 的內(nèi)孔,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝配件很好的裝配。(2)在 Φ45 的內(nèi)孔插鍵槽有一定的對稱度要求。 (3)在 Φ157 的外圓上車 V 形帶,要注意他們的相互位置。二、第 5 頁 共 17 頁5工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件的材料為 HT200.考慮到皮帶輪在工作過程中會受到一定的載荷,因此選擇鑄件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為 5000件,已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平.而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用鑄造成型,這對于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量也是有利的。(二)基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?；孢x擇的正確、合理，可以保證加工質(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。1.粗基準(zhǔn)的選擇對于一般的軸類零件而言，以外圓作為基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件又不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)） ，現(xiàn)在應(yīng)為都要加工就要結(jié)合加工工藝來確定粗基準(zhǔn)，現(xiàn)取Φ157 的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤裝夾。利用不完全定位來加工工件。2.精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。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。(三)工藝路線的制定第 6 頁 共 17 頁6制定工藝路線的相互發(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要求等技術(shù)能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益,以便降低生產(chǎn)成本。1.工藝路線方案一:工序 1: 車端面,打中心孔, 車 Φ157 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車另一端面,打中心孔,工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 鉆中心孔。工序 5: 擴(kuò)中心孔。 工序 6：鉸中心孔工序 7: 插鍵槽。工序 8: 粗精車 V 形帶。工序 9：終檢。工序 10：入庫。2.工藝路線方案二：工序 1：銑端面，打中心孔。工序 2：掉頭銑另一端面，打中心孔。工序 3：車 Φ157 的外圓，掉頭車 Φ157 的外圓。工序 5：鉆中心孔、中心孔、鉸中心孔。工序 6: 插鍵槽。工序 8: 粗精車 V 形帶。工序 9：終檢。工序 10：入庫.3.工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是在車床上用三爪卡盤裝夾，車一端面在打中細(xì)孔，然后用頂尖頂住來車外圓再掉頭加工另一端，以此為基準(zhǔn)來完成后面的工序。方案二則與之不同，是先銑削好兩個端面，打中心孔，以此為基準(zhǔn)來加工余下的工序。經(jīng)比較可見，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基準(zhǔn)來加工后面的工序，這是的位置和尺寸精度較易保證，并且定位也較方便。在加工螺紋和銑凹槽的時(shí)候，方案一中的工序 6、7、8，雖然只是在加工的先后順序不同，這樣的話可能會造成鉆孔時(shí)的讓刀。故決定將方案二中的工序 5、6、7 移入方案一。具體工藝過程如下：工序 1: 車端面,打中心孔, 車 Φ157 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車另一端面,打中心孔,工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 鉆中心孔。工序 5: 擴(kuò)中心孔。 工序 6：鉸中心孔工序 7: 插鍵槽。工序 8: 粗精車 V 形帶。工序 9：終檢。工序 10：入庫。以上方案大致看來還是合理的。但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問題，因此，最后的加工路線確定如下：第 7 頁 共 17 頁7工序 1: 車端面,打中心孔, 車 Φ157 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車另一端面,打中心孔,工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 鉆中心孔。工序 5: 擴(kuò)中心孔。 工序 6：鉸中心孔工序 7: 插鍵槽。工序 8: 粗精車 V 形帶。工序 9：終檢。工序 10：入庫。以上工藝過程詳見附表機(jī)械加工工藝過程卡片和附表機(jī)械加工工序卡片。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“皮帶輪”零件材料為 HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（Φ157）查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ）表 2.2-14，其中鑄件重量為 4kg，鑄件復(fù)雜形狀系數(shù)為 S1，鑄件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鑄件輪廓尺寸（直徑方向）＞180～315mm，其余量值規(guī)定為 1.7～2.2mm，現(xiàn)取2.0mm。2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差查《工藝手冊》表 2.2-25，其中鑄件重量為 4kg，鑄件復(fù)雜形狀系數(shù)為 S1，鑄件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鑄件輪廓尺寸（直徑方向）＞120～180mm，故長度方向偏差為（+1.2；-0.6）mm.長度方向的余量查《工藝手冊》表 2.2-25，其余量值規(guī)定為 1.7～2.2mm,現(xiàn)取 2.0mm。（五）確定切削用量及基本工時(shí)工序 1：車端面, 打中心孔,車 Φ157 的外圓表面，倒角。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。1. 加工條件工件材料：HT200，正火，鑄造。加工要求：粗車 Φ157 端面及 Φ157 的外圓，Φ157 的端面和外圓表面的粗糙度值為 R12.5。機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90°,γ o=15°,α o=8°,第 8 頁 共 17 頁8rε=0.5mm2.切削用量計(jì)算(1)車 Φ157 端面。1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為 2+1.2考慮7°的鑄造拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量 Zmax=7mm,故實(shí)際端面余量可按 Zmax=7mm 考慮，分三次加工，a p=3mm 計(jì)。2）確定進(jìn)給量 f:根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 2-19，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mmX25mm,ap≦3mm，以及工件直徑為 Φ81mm 時(shí)F=0.5～0.7mm/r按 CA6140 車床說明書取 f=0.51mm/r（參見表 3-9）3)計(jì)算切削速度：按《切削用量簡明手冊》 （第三版） （以下簡稱《切削手冊》 ）表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min） 。vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv)式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。k v 見《切削手冊》表 １.２８，即k Mv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97所以 vc=(242X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97)/(600.2X30.15X0.510.35)m/min =108.8m/min4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc/πdw=1000X108.6/πX81=427r/min按機(jī)床說明書，與 427r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min 及 450r/min?，F(xiàn)選取450r/min。所以實(shí)際切削速度 v=114.45r/min。5）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊》表 6.2-1，取l=40.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=3X(40.5+2)/450X0.51=0.556min(2)車 Φ157 外圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）被吃刀量：單邊余量 Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊》表 1.4，選用 f=0.5mm/r。3）計(jì)算切削速度：見《切削手冊》表 1.27vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv)=(242X1.44X0.8X0.81X0.97)/(600.2X20.15X 0.510.35)第 9 頁 共 17 頁9=110.17m/min4)確定主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000 vc/πdw=1000X110.17/πX81=433.16r/min按機(jī)床選取 n=450r/min。所以實(shí)際切削速度為V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min=114.45m/min5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 Fc 按《切削手冊》表 1.29 所示工時(shí)計(jì)算Fc=C ap f v k式中，C =2795，x =1.0, y =0.75, n=-0.15k =(σ b/650) =(600/650)0.75=0.94, k =0.89所以 Fc=2795X2X0.50.75X114.45-0.15X0.94X0.89N= 1318.9N切削是消耗功率 Pc 為Pc= Fc*vc/6X104=1318.9X114.45/6X104kW=3.175kW由 CA6140 機(jī)床說明書可知，CA6140 主電動機(jī)功率為 7.8 kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 時(shí)，主軸傳遞的最大功率為 4.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力 Fc=1318.9N，徑向切削力 Fp按,《切削手冊》表 1.29 所示公式計(jì)算Fp=C ap f v k式中，C =1940，x =0.9, y =0.6 n=-0.3k =(σ b/650) =(600/650)1.35=0.897, k =0.5所以， Fp=1940X20.9X0.50.6X114.45-0.3X0.897X0.5N=258.4N而軸向切削力 F f =C ap f v k第 10 頁 共 17 頁10式中，C =2880，x =1.0, y =0.5, n =-0.4k =(σ b/650)= (600/650)1=0.923,k =1.17于是軸向切削力 Ff=2880X2X0.50.5X114.45-0.4X0.923X1.17N=601.7N取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F= Ff+μ(Fc+ Fp)=601.7+0.1X(1318.9+258.4)N=759.43N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為 3530N（見《切削手冊》表1.30） ，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7）切削工時(shí)：t =(l+l1+l2)/nf式中， l=42, l 1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（42+4+0)/450X0.5min=0.205min不難看出,以后在 CA6140 車床上加工此皮帶輪.只要在主軸轉(zhuǎn)速不變、進(jìn)給量 f≦0.5mm 和被吃刀量 ap≦3mm 的情況下,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)都可正常工作、電機(jī)功率都足夠.工序 2：車調(diào)頭車另一端面, 打中心孔,車 Φ157 和 Φ40 的外圓，倒角。1.加工條件加工要求：粗車 Φ157 及 Φ157 和 Φ40 的外圓，Φ40 的外端面和外圓表面的粗糙度值為 R12.5 而 Φ157 外圓面的粗糙度值為 R3.2機(jī)床：CA6140 臥式車床。刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90°,γ o=15°,α o=8°,rε=0.5mm2.切削用量計(jì)算(1)車 Φ157 端面。1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為 2+1.2考慮7°的鑄造拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量 Zmax=5.9mm,故實(shí)際端面余量可按 Zmax=5.9mm 考慮，分三次加工，a p=3mm 計(jì)。第 11 頁 共 17 頁112）確定進(jìn)給量 f: 選用和工序 1 車端面相同的進(jìn)給量即 f=0.51mm/r3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min,故實(shí)際速度為:V=πdn/1000=πX39X450/1000m/min=55.1m/min4）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊》表 6.2-1，取l=19.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=2X(19.5+2)/450X0.51=0.188min(2)車 Φ40 外圓.1) 確定加工余量:Δl=(81-40)/2=20.52）確定進(jìn)給量 f: 選用和工序 1 車外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min,故實(shí)際速度為:V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min=114.45m/min4) 計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊》表 6.2-1，取l=(81-40)/2=20.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=2X(20.5+2)/450X0.51=0.196min(3) 車 Φ157 的外圓面,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）被吃刀量：單邊余量 Z=1.8mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4) 計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=πX39X450/1000m/min=55.1m/min5）切削工時(shí)：第 12 頁 共 17 頁12t =(l+l1+l2)/nf式中， l=85, l 1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（85+4+0)/450X0.5min=0.396min工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 半精車 Φ157 的外圓表面并切槽,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。（1）半精車 Φ157 的外圓表面1）被吃刀量：單邊余量 Z=0.19mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4）計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=πX35.4X450/1000m/min=50m/min5）切削工時(shí)：t =(l+l1+l2)/nf式中， l=85, l 1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（85+4+0)/450X0.5min=0.396min（2）切 1.7XΦ33 的槽1）被吃刀量：單邊余量 Z=1.01mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4）計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=πX35.02X450/1000m/min=49.48m/min5）切削工時(shí)：第 13 頁 共 17 頁13t =(l+l1+l2)/nf式中， l=1, l 1=11, l2=0,所以 t = (l+l1+l2)/nf=（1+11+0)/450X0.5min=0.054min工序 5: 銑 90 度的槽。f =0.08/齒(參考《切削手冊》表 3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=0.45mm/s,即 27m/min.采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數(shù) z=20。則n = 1000v/πdw=1000X27/πX225=38r/min現(xiàn)選用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取 n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為V=πd n /1000=πX225X37.5/1000m/min=26.5m/min當(dāng) n =37.5r/min 時(shí)，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 f 應(yīng)為f =f zn =0.08X20X37.5mm/min=60mm/min查機(jī)床說明書，剛好有 f =60mm/min，故直接選用該值。切削工時(shí)：由于所銑的槽表面光潔度不高，粗糙度值為 R12.5，故只要粗銑就能達(dá)到要求。銑刀的行程為 l+l1+l2=90。因此，機(jī)動工時(shí)為tm=(l+l1+l2)/f =90/60min=1.5min三、專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，通常需要設(shè)計(jì)專用第 14 頁 共 17 頁14夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序——插鍵槽的插床夾具。本夾具將用于立式插床。（一）設(shè)計(jì)主題本夾具主要用來插鍵槽，加工到工序時(shí)，后面的工序與本工序并沒有多大的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而精度則不是主要的問題。（二）夾具設(shè)計(jì)1.定位基準(zhǔn)的選擇有零件圖可知，所插鍵槽，為了使定位誤差為零、所設(shè)計(jì)的夾具機(jī)構(gòu)簡單，這里就選用皮帶輪軸線為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率，縮短裝卸工件的時(shí)間，采用帶孔的蓋板來夾緊工件。2.切削力及夾緊力的計(jì)算F=C a f a z/d n式中，C =650,a =3.1,x =1.0,f =0.08mm,y =0.72,a =40mm (在加工面上測量的近似值)n =0.86,d =225mm,q =0.86,w =0,z=20,所以F=650X3.1X0.08 X40 X20/225N=1456N由于只用一把銑刀，F(xiàn) =F=1456N水平分力：F =F =1601.6N垂直分力：F =F =436.8N在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=K1K2K3K4。 式中， K 1 —— 基本安全系數(shù)，K 1=1.5；K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù)，K 2=1.1；K3 —— 刀具鈍化系數(shù)，K 3=1.1；K4 —— 斷續(xù)且需系數(shù)，K 4=1.1。3.定位誤差分析由于銑 90°槽是在軸的外圓加工之后就加工的，所以它在外圓的任何地方銑都行只要保證兩個面成 90°以及規(guī)定的尺寸就行，利用 V 型塊定位。因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)和工序基準(zhǔn)都位皮帶輪的軸線，所以基準(zhǔn)重合。V 型塊具有對中性，所以基本位移誤差位零。4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為了提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)著眼于縮短輔助時(shí)間，故選用帶孔的蓋板來夾緊工件，用螺釘固緊。由于本工序所加工的表面質(zhì)量不第 15 頁 共 17 頁15太搞，只要粗銑就行了。夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞規(guī)配合使用很好地對刀；同事，夾具體有一個表面成一定的角度。為的就是很方便的加工出所需的槽；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位槽可是整個夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。插床夾具的裝配圖四、設(shè)計(jì)心得體會緊張而辛苦的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。當(dāng)我快要完成老師下給我的任務(wù)的時(shí)候，我仿佛經(jīng)過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。 “千里之行始于足下” ，通過這次課程設(shè)第 16 頁 共 17 頁16計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是很累人。然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，仔細(xì)回味這一周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，令我有了一種“春眠方覺曉”的感悟。通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會到，干任何事都必須有耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算優(yōu)勢不免令我感到心煩意亂；有兩次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯，只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時(shí)對我們耐心教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上應(yīng)為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令人無比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。做完畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此不足，幾年來學(xué)習(xí)了這么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。老師卻對我說，這說明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使你有收獲了。老師的親切勉勵像春雨注入我的心田，使我更加自信了。最后，我要衷心地感謝老師。是您的嚴(yán)厲批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的諄諄教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅(jiān)硬的翅膀。五、參考文獻(xiàn)1、 吳拓、方瓊珊編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.11(2007.9 重印)第 17 頁 共 17 頁172、 李益明主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.北京:機(jī)械工藝出版社,19943、 艾興、肖詩剛主編. 切削用量簡明手冊.北京: 機(jī)械工藝出版社,19944、 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，19835、 李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京:北京出版社,19906、 王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19877、 劉紅普、張曉妍主編。機(jī)械加工技術(shù)。北京：中國人民大學(xué)出版社，2009產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 2 頁機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 皮帶輪 零（部）件名稱 皮帶輪 第 1 頁材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄造 毛坯外形尺寸 Ф163X88每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工時(shí)序號工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè) 備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件1 檢查 檢查毛坯是否有裂紋 檢 目測2 車端面 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 金 車床 三爪自定心卡盤3 粗車 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm 加工余量 金 車床 三爪自定心卡盤4 精車 精車 Ф157 外圓，達(dá)到圖紙尺寸公差要求 金 車床 三爪自定心卡盤5 車端面 掉頭，夾 Ф157 外圓，車另一端面 金 車床 三爪自定心卡盤6 鉆孔 鉆中心孔 金 鉆床 專用夾具7 鉆孔 預(yù)鉆中心孔 Ф45 的底孔 Ф42 金 鉆床 專用夾具8 擴(kuò)孔 擴(kuò)中心孔 Ф45 的底孔至 Ф44 金 鉆床 專用夾具9 鉸孔 鉸孔 Ф45 金 鉆床 專用夾具10 插鍵槽 插鍵槽 金 插床 專用夾具11 熱處理 熱處理RCRC 熱 淬火爐12 粗車 粗車皮帶輪 V 形槽 金 車床 專用夾具13 精車 精車皮帶輪 V 形槽 金 車床 專用夾具14 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 檢 游標(biāo)卡尺編 制 日 期標(biāo) 記 處 記 更改文件號 簽 字 日 期產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 檢查 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件 可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助1 檢查毛坯是否有裂紋產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 皮帶輪 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 2 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 粗車 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)臥式車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm進(jìn)給次數(shù)機(jī)動 輔助2 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.73 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm加工余量 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.74 夾毛坯外圓，車 Ф157 端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.75 夾毛坯外圓，粗車 Ф157 外圓，留 1mm加工余量 CA6140 200 16 0.5 1.1 1 64.2產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 3 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號1 精車 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)臥式車床 CA6140 1夾具編號 夾具名稱 切削液三爪自定心卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給 量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm進(jìn)給次數(shù)機(jī)動 輔助7 掉頭，夾 Ф157 外圓，車另一端面 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號 技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 4 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號2 磨削 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)夾具編號 夾具名稱 切削液工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件高速鋼主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助8 鉆 Ф17 的底孔 Ф10 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.79 精車 Ф157 外圓，達(dá)到圖紙尺寸公差要求 CA6140 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 5 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號3 銑槽 9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鍛鐵 Ф163X88 1設(shè)備名稱設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)鉆床 Z550夾具編號 夾具名稱 切削液三爪卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助13 鉆中心孔 鉆床 800 500 2 200 16 0.5 12 114 預(yù)鉆中心孔 Ф45 的底孔 Ф42 鉆床 200 100 0.5 200 16 0.5 12 115 擴(kuò)中心孔 Ф45 的底孔至 Ф44 鉆床 800 500 2 200 16 0.5 12 1 17.716 鉸孔 Ф45 鉆床 200 100 0.5 200 16 0.5 10 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 6 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號4 鉆孔 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 Ф163X88 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)插床夾具編號 夾具名稱 切削液三爪卡盤工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件可轉(zhuǎn)位車刀主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助17 插鍵槽 插床 200 16 0.5 12 1 17.7產(chǎn)品型號 零件圖號職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 皮帶輪 共 7 頁 第 7 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號5 9Cr18毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)棒料 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù)車床 Ф163X88夾具編號 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時(shí) (分)工位器具編號 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備r/min m/min mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動 輔助粗車皮帶輪 V 形槽 車床 200 16 0.5 12 1 17.7精車皮帶輪 V 形槽 車床