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哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目： 制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝， 設計鉆3×φ11mm孔的鉆床夾具 班級：機電05-4 學號：0501040413 設 計 者：許巖峰 指導教師：王彤 哈 爾 濱 理 工 大 學 2008年6月27日 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械制造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定CA6140車床法蘭盤的加工工藝，設計鉆3×φ11mm孔的鉆床夾具 設計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 2008.6.16~2008.6.27 設計內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 4、繪制夾具總裝圖； 5、繪制夾具零件圖； 6、說明書 班 級：機 電05-4 班 學 生： 許巖峰 指導教師： 王彤 2008年06月27日 目 錄 序 言 一、零件的分析 （一）零件的作用 （二）零件的工藝分析 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 （二）基面的選擇 （三）制訂工藝路線 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 （五）確定切削用量及基本工時 三，夾具設計 3.1 問題的提出 3.2 卡具設計 3.3 定位誤差分析 3.4 夾具設計及操作的簡要說明 四，總結 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 3 粗車φ52外圓，長度為15的右端面，60的右端面、φ120 的外圓 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1.54 73.84 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 三爪卡盤 0 0 0 0 2 粗車φ52外圓 三爪卡盤、車刀、游標卡尺 257 46 0.9 2.8 2 0 1.54 3 粗車15右端面 三爪卡盤、車刀、游標卡尺 257 46 0.9 2.25 2 0 1.54 4 粗車60右端面 三爪卡盤、車刀、游標卡尺 257 46 0.9 2.3 2 0 1.54 5 粗車φ120的外圓 三爪卡盤、車刀、游標卡尺 257 46 0.9 3.5 2 0 1.54 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 5 半精車/粗鏜/半精鏜/ HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 2.4 227.9 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 三爪卡盤 0 0 0 0 2 半精車φ52的外圓 三爪卡盤、千分尺、車刀 578 100 0.15 1.8 1 0.3 1.2 3 半精車φ120的外圓 三爪卡盤、游標卡尺、車刀 578 100 0.15 1.5 1 0.3 1.2 4 粗鏜φ36的內(nèi)孔 三爪卡盤、千分尺、車用鏜刀 1129 110 0.3 2.1 1 0.14 0.8 5 半精鏜φ36的內(nèi)孔 三爪卡盤、千分尺、車用鏜刀 1108 115 0.15 1.5 1 0.07 0.4 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 7 粗銑54及34.5的兩平面 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 夾具編號 夾具名稱 切削液 虎鉗 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1.98 75.02 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 虎鉗 0 0 0 0 2 粗銑54的平面 虎鉗、游標卡尺、銑刀 341 120 0.25 2.5 1 2.2 1.98 3 粗銑34.5的平面 虎鉗、游標卡尺、銑刀 341 120 0.25 2.5 1 2.2 1.98 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 9 鉆φ18和φ4的孔 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.76 62.99 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 專用夾具 0 0 0 0 2 鉆φ18的孔 專用夾具、游標卡尺、φ18的鉆頭 230 13 0.8 2 1 0.04 0.76 3 鉆φ4的孔 專用夾具、游標卡尺、φ4的鉆頭 230 13 0.8 11 1 0.07 0.76 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 16 精鏜φ62的內(nèi)孔 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1.2 84.4 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 三爪卡盤 0 0 0 0 2 精鏜φ62的內(nèi)孔 三爪卡盤、塞規(guī)、鏜刀 590 115 0.15 0.5 1 0.3 1.2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 18 浮動鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6半圓槽 HT150 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0.4 78.84 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 安裝 三爪卡盤 0 0 0 0 2 浮動鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔 三爪卡盤、塞規(guī)、浮動鏜刀塊 1237 140 0.15 0.4 1 0.07 0.4 3 加工出6X6半圓槽 三爪卡盤、浮動鏜刀塊 1237 140 0.15 6 3 0.07 0.4 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 6 法蘭盤 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄 鑄造，清理 2 熱處理 正火 3 粗車 粗車φ52外圓，長度為15的右端面，60的右端面、 φ120的外圓 CA6140 三爪卡盤、游標卡尺、車刀 1.54min 73.84min 4 粗車 粗車φ80外圓、60左端面、15左端面 CA6140 三爪卡盤、游標卡尺、車刀 1.57min 75.94min 5 半精車 半精車φ52外圓， φ120的外圓、粗鏜φ36的內(nèi)孔、半精鏜φ36的內(nèi)孔 CA6140 三爪卡盤、游標卡尺、千分尺、車刀、車用鏜刀、 2.4 227.9 6 粗鏜 粗鏜φ62.4、φ62、φ65、φ58內(nèi)孔及4X05的槽、半精鏜φ65、φ62、及4X05的槽、車M64X1.5的螺紋 CA6140 三爪卡盤、游標卡尺、千分尺、車用鏜刀、車刀 5.1 230.45 7 粗銑 粗銑54及34.5的兩平面 銑床 虎鉗、游標卡尺、銑刀 1.98 75.02 8 鉆 鉆3-φ11的孔、擴3-φ16.5的孔 鉆床 專用夾具、游標卡尺、φ11的鉆頭、φ16.5的擴孔鉆頭 1.55 125.7 9 鉆 鉆φ18和φ4的孔 鉆床 專用夾具、游標卡尺、φ18和φ4的鉆頭 0.76 62.99 10 熱處理 退火 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 孫志新 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 法蘭盤 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 11 去毛刺 去除機械加工所留下的毛刺 鉗工臺 虎鉗、銼刀 12 清理并吹凈 在乳化液中清洗零件保證沒有贓物并吹凈 清洗機 13 檢驗 檢驗以上加工尺寸 檢驗臺上 游標卡尺、千分尺 14 熱處理 表面淬火 15 磨 磨φ80的外圓、15的左端面及60的左端面、磨φ52的外圓、15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角 外圓磨床 游標卡尺、千分尺、砂輪、卡規(guī)、 1.15 156.15 16 精鏜 精鏜φ62的內(nèi)孔 鏜床 塞規(guī)、鏜刀 1.2 84.4 17 精鏜 精鏜φ36的內(nèi)孔 鏜床 千分尺、鏜刀 0.4 77 18 精鏜 浮動鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6半圓槽 鏜床 塞規(guī)、浮動鏜刀塊 0.4 78.84 19 去毛刺吹凈 去除所有殘余的毛刺 鉗工臺 20 檢驗 檢驗 檢驗臺上 游標卡尺、千分尺、塞規(guī)、卡規(guī) 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 孫志新 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 2 序 言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的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，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉： 1 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2 提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。 就我個人而言，我希望通過本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，為今后參加生產(chǎn)實踐打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請各位老師予以指教。 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是法蘭盤（見附圖1），其為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。 （二）零件的工藝分析 法蘭盤共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1．以Φ80孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ62±0.015孔及其倒角以及與其垂直的端面，Φ80h11外表面，兩個M64×1.5的槽，Φ36 0+0.62孔以及與其垂直的端面，Φ52g6外表面B及退刀槽，三個互成 120°的Φ16.5階梯孔的兩端面。 2．以A面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：三個互成120°的ф16.5階梯孔，一個側面C,一個平面D。 這兩組表面之間有著一定的位置要求，主要是： Φ62±0.015孔對B端面的徑向圓跳動公差為0.04mm。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 材料為HT15-33。考慮到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鑄件。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。 按照有關粗基準的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面為粗基準），孔Φ62±0.015與B端面有0.04mm的圓跳動公差要求，現(xiàn)選擇Φ52g6外表面B為粗基準，利用三爪自定心卡盤加持外圓A，并且使卡盤端面緊靠A端面，這樣可以消除所有六個自由度，達到完全定位。 （2）精基準的選擇。主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 （三）制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1．工藝路線方案一 工序1 粗車Φ16.5端面，粗、精車外圓Φ80h11及車倒角，車兩個槽Φ64，車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，車端面A。 工序2 擴孔Φ62±0.015，擴孔Φ36 0+0.62 ，絞孔Φ62±0.015，絞孔Φ36 0+0.62 工序3 車兩個槽M64×1.5，車孔Φ62±0.015倒角。 工序4 鏜刀鏜R3圓角 工序5 銑Φ80h11端面. 工序6 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。 工序7 拉槽6×6。 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。 工序9 銑側面保證尺寸34.5mm 工序10 銑平面保證尺寸54mm 工序11 表面處理，檢驗入庫。 2．工藝路線方案二 工序1 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。 工序2 車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。 工序3 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。 工序4 拉槽6×6。 工序5 鏜刀鏜R3圓角 工序6 銑側面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。 工序9 表面處理，檢驗入庫。 3．工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一選擇對孔Φ36 0+0.62進行鑄造然后在機加工（擴、絞），對Φ62±0.015孔采取先擴后絞。在加工過程中，要進行七次裝夾，用五套夾具，共八道工序。方案二選擇對孔Φ36 0+0.62進行先鉆后車，對Φ62±0.015孔采取先粗車后精車。在加工過程中，要進行六次裝夾，用五套夾具，共七道工序。相比之下，方案工序更為簡單。在工序安排中，裝夾次數(shù)越多，定位次數(shù)越多，造成的定位誤差也就越大，而且所用工時會越多。而且方案一沒能完成車螺紋M64×1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并為一個工序，兩個方案都沒有考慮到零件毛坯為鑄件，因而在所有機加工之前，應先安排除砂工序。綜合考慮以上各方面，對方案進行改進，改進后的具體工藝方案確定如下： 工序1 除砂。 工序2 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面） 車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面） 工序3 鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5（以端面A為精基準，） 工序4 拉槽6×6。 工序5 鏜刀鏜R3圓角。 工序6 銑側面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。 工序9 表面處理，檢驗入庫。 將以上內(nèi)容一并填入工藝過程卡片，見附表1。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為HT15-33，硬度為170-240HBS，毛坯的重量為2.5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄件。 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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圓表面（Φ80h11，Φ52g6，Φ120） 外圓Φ80h11，表面粗糙度要求1.6μm,公差等級為 6級，查《機械加工技術手冊》（以下簡稱《手冊》）表3-9（P87）采用先車（只能達7級精度），然后再磨（可達6級精度）。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm,精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。 外圓Φ52g6，表面粗糙度要求為1.6μm，公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。 外圓ф120，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm。 2．內(nèi)孔表面（Φ62±0.015，Φ36 0+0.62 ） 內(nèi)孔Φ62±0.015，查《手冊》表3-9（P87），采取先粗車再精車。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。 內(nèi)孔Φ36 0+0.62，查《手冊》表3-5（P74），為9級公差要求，查《手冊》表3-9（P87），采取先鉆孔后精車。根據(jù)其尺寸，選用鉆孔的雙邊余量為2Z=35.6mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。 3．外圓端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面） 外圓Φ80h11端面粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗銑的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm. 外圓Φ52g6端面粗糙度要求為6.3μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm. 4. Φ16.5端面 Φ16.5端面的粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度可達3.2μm，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm. 5．端面A 端面A粗糙度要求為1.6μm，軸向無公差要求。公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的余量為Z=1mm，精車余量為Z=0.5mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的余量為Z=0.2mm。 6. 側面C,平面D 平面D距內(nèi)孔Φ36中心的距離為54mm，無公差要求，表面粗糙度要求為6.3μm，計算得其需切削量為6±0.5mm，根據(jù)《手冊》P480敘述，選用一次銑削成型。側面C距內(nèi)孔Φ36中心的距離為34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求為6.3μm，公差為200μm，查《機械制圖》表8.5（P232），為12級公差要求，計算得其需切削量為26.5±0.5mm。根據(jù)《手冊》P480敘述，選分四次銑削成型。 （五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：除砂 工序Ⅱ：粗、精車Φ80h11外圓柱面，車ф120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面） 車Φ52g6端面，車端面A，粗、精車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面） 工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。 加工要求：車外圓Φ80h11及車倒角，表面粗糙度要求為1.6μm，6級公差要求；車兩個槽M64×1.5；車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2μm，6級公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3μm。 機床：C620-1臥式車床。 刀具：YT15外圓車刀、 YT15端面車刀、 YT15內(nèi)圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16×25mm2。 切削用量： 1. 粗車Φ80h11外圓柱面 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380），當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時 f=0.8-1.2mm/r 取f=0.8mm/r 2）計算切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381），切削速度的計算公式為（壽命選60T） Vc=CV×KV/(Tmapxfy)m/min 其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見《手冊》表8-61至表8-69，即 KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。 所以 vc=158×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97/(600.2×10.15×0.80.40) =71.85(m/min) 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×71.85/(3.14×80)=286(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×0.8=0.18(min) 2. 精車外圓Φ80h11 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=102m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×102/(3.14×80)=406(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0.6=0.17(min) 3. 車Φ120外圓柱面 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=85m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min) 4. 車Φ80h11端面及倒角 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=105m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min) 5. 車Φ16.5端面及倒角 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=35m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×16.5)=675(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675×0.4=0.04(min) 6. 粗車Φ62±0.015孔 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=106m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min) 7. 精車Φ62±0.015孔及倒角 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.4(mm/r) 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=112(m/min) 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×112/(3.14×60)=590(r/min) 4) 切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×0.4=0.18(min) 8.車螺紋M64×1.5 采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時，走刀次數(shù)為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進給量f=1.5mm/r. 1) 切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） 粗車螺紋時： vc=21m/min 精車螺紋時： vc=35m/min 2) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時：n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3.14×64)=105(r/min) 精車羅紋時：n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×64)=174(r/min) 3)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） 粗車螺紋時：t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1.5)=0.41(min) 精車螺紋時：t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×1.5)=0.12(min) 9. 車兩個密封槽Φ64 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=84m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×84/(3.14×64)=418(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×0.5=0.03 (min) 10. 車Φ52g6端面 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=90m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×90/(3.14×52)=551(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0.5=0.04(min) 11.車端面A 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=82m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×82/(3.14×120)=218(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×1.0=0.17(min) 12. 粗車Φ52g6外圓柱面 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=105m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×52)=643(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×0.5=0.04(min) 13. 精車Φ52g6外圓柱面倒角及退刀槽 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=125m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min) 14. 鉆孔Φ36 0+0.62 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×36)=350(r/min) 4) 切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=22/(350×0.2)= 0.32(min) 15. 精車孔Φ36 0+0.62 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.3mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381） vc=108m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×108/(3.14×36)=950(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0.3=0.15(min) 工序Ⅲ：鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5 機床：搖臂鉆床 刀具：高速鋼鉆頭 切削用量： 1. 鉆三個通孔Φ11 刀具材料：高速鋼。 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×11)=1150(r/min) 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min) 2. 鉆三個階梯孔Φ16.5 刀具材料：高速鋼。 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×16.5)=770(r/min) 4) 切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min) 2. 惚沉頭孔Φ16.5 工序Ⅳ：拉槽6×6 機床：臥式拉床L6120 刀具：高速鋼拉刀 切削用量： 1）進給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380） 取f=0.02mm 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表12-8（P462） vc=30m/min 3) 確定機床行程數(shù) ns=z/f=6.0/0.3=20 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=2×(l+△)× ns/(1000vc)=2×30×20/30=(min) 工序Ⅴ：用鏜刀鏜R3圓角，選刀具半徑為3mm，機床為T740金剛鏜床f=0.2mm/r,切削速度則V=100m/min則nω=1000V/πd=(1000×100)/π58=584r/min Tm=(l+l1)/(nωf)=(2π×16+2)/(584×0.2)=0.19min 工序Ⅵ：銑平面保證尺寸54 機床：立式銑床X51 刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼） 切削用量： 1）進給量 f=2.0mm/r (見《手冊》表13-8（P481）) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊》表13-12（P484） 3）切削深度 ap=6mm (見《手冊》P480敘述） 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min) 5) 切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37 (min) 工序Ⅶ：銑側面保證尺寸34。5 1）進給量 f=2.0mm/r (見《手冊》表13-8（P481）) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊》表13-12（P484） 3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。 根據(jù)《手冊》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min) 5) 切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379） tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min) 工序Ⅷ：磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。 機床：外圓磨床M1412 刀具：根據(jù)表15-2至15-7，選用WA46KV6P200×32×125型砂輪。 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級，陶瓷結合劑，6號組織， 平型砂輪，其尺寸為200×32×125(D×B×D)。 切削用量： 1. 磨外圓Φ80h11 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566） 2) 進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見《手冊》表13-8（P480）) 3）切削深度 ap=0.03mm 4) 砂輪速度 v=35m/min 5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min) 6）加工工時 tm=2LZbK/1000fafr 式中，L—加工長度，40mm; Zb—單面加工余量，0.2mm; K—系數(shù)，1.10； fa—工作臺軸向移動速度； fr—工作臺往返一次砂輪徑向進給量。 tm=2×40×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.60（min） 2. 磨外圓Φ52g6 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566） 2) 進給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程 (見《手冊》表13-8（P480）) 3）切削深度 ap=0.03mm 4) 砂輪速度 v=35m/min 5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min) 6）加工工時 tm=2LZbK/1000fafr =2×10×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.15（min） 工序Ⅸ：表面處理，檢驗入庫。 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工序卡片，見附表2-6。 三 夾 具 設 計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計通用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計法蘭盤第三道工序——鉆3×孔Φ11及Φ16.5的沉頭座的鉆床卡具。 3.1 問題的提出 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。 3.2 卡具設計 1． 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇端面，側面為基準（自由度限制數(shù)為3個），配合以兩個菱形銷（自由度限制數(shù)為3個）。再用兩個轉(zhuǎn)動壓板來進行壓緊。 2． 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 修正系數(shù)查《機械加工工藝手冊》 KF== (=1.062 軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計算時可忽略。 驗算螺栓強度： 45鋼的強度為450MPa 強度滿足 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3.3 定位誤差分析 本工序采用側面夾緊，使用端面，兩菱形銷定位，而工件自重會始終靠近凸臺，當然工件有一定的誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。 鉆套選用快換鉆套 Φ11mm。偏差為±0.01mm 銷釘孔選用Φ10H7。偏差為mm 3.4 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞 動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。盡管采用機動夾緊能提高夾緊速度，提高勞動生產(chǎn)率，但是題目中要求設計的夾具使用手動夾緊，并且進行鉆削加工時的軸向力大，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡單省事。由于選擇的定位基準為零件的底面和軸孔，所以可以使用凸臺和菱形銷配合定位。 此外，由于本零件是中批生產(chǎn)，隨著加工零件個數(shù)的增加，夾具磨損也將增大，這將導致零件加工誤差的增大，廢品率升高，間接地增加了生產(chǎn)成本。為了解決這個問題，在設計時，采用雙壓板機構可以防止這個問題，延長了夾具的使用壽命。 四 總 結 為期二周的機械制造工藝學課程設計即將結束了，二周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這二周的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設計打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 最后，衷心的感謝王彤老師的精心指導和悉心幫助，使我順利的完成此次設計。謝謝?。。?！ 五 參 考 文 獻 【1】趙家齊主編．機械制造工藝學課程設計指導書．機械工業(yè)出版社，1997 【2】王紹俊主編．機械制造工藝設計手冊．機械工業(yè)出版社，1985 【3】《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組編．金屬機械加工工藝人員手冊．上?？茖W技術出版社，1983 【4】上海柴油機廠工藝設備研究所編．金屬切削機床夾具設計手冊．機械工業(yè)出版社．1984 【5】南京市機械研究所主．金屬切削機床夾具圖冊．機械工業(yè)出版社 【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術基礎．中國科學技術出版社