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機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 2 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6130 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 粗銑工件前后面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 1.5 1 0.865 半精銑工件前后面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.4 1 0.854 精銑工件前后面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.1 1 0.851 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 3 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6130 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 粗銑工件頂面、底面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 1.5 1 0.745 半精銑工件頂面、底面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.4 1 0.734 精銑工件頂面、底面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.1 1 0.731 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 4 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6130 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 粗銑工件兩側面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 1.5 1 0.745 半精銑工件兩側面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.4 1 0.734 精銑工件兩側面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.1 1 0.731 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 5 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6130 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 粗銑工件兩臺肩面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 1.5 1 0.745 半精銑工件兩臺肩面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.4 1 0.734 精銑工件兩臺肩面 端面銑刀，游標卡尺 500 94.2 0.2 0.1 1 0.731 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 6 鉆 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5135 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 鉆Φ14的鉸孔 麻花鉆，游標卡尺 600 18.5 0.25 4.5 3 0.690 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共6 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 制定塊 第6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 7 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6130 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用家具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 銑槽 三面刃銑刀，游標卡尺 400 157 0.2 2.0 1 1.0 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 1-1 第 1 頁 產(chǎn)品名稱 制定塊 零（部）件名稱 共 1 頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 100*65 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 01 備料 毛坯件 X6130 02 銑 銑前后兩端面 X6130 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 03 銑 銑底面，頂面 X6130 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 04 銑 銑兩側面 X6130 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 05 銑 銑兩臺肩面 X6130 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 06 鉆 鉆鉸孔 Z5135 麻花鉆、鉸刀、游標卡尺、專用夾具 07 銑 銑槽 X6130 專用夾具、鋸片銑刀、游標卡尺 08 終檢 檢驗至圖紙要求并入庫 編制 （日期） 審核 （日期） 會簽 （日期） 、 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 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定塊零件加工工藝，設計銑槽工序在X6130臥銑上用三面刃銑刀加工夾具 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 12-3 學 號： 1230120306 姓 名： 宮慶昌 指導教師： 張中然 機械工程系 2015年11月15日 哈爾濱理工大學課程設計說明書 不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印 16 目 錄 第一章 序言 1 第二章 零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2零件的工藝分析 2 第三章 工藝規(guī)程設計 3 3.1確定毛坯形式 3 3.2基面的選擇 3 3.3制定工藝路線 4 3.4機械加工余量.，工序尺寸及尺寸的確定 5 第四章 專用夾具設計 11 4.1夾具設計 11 4.2定位基準的選擇 11 總結 15 參考文獻 16 1、 序 言 大學臨近尾聲，我們很多的基礎課，比如《機械原理》《機械設計》《機械制造基礎》都已經(jīng)結束了。機械制造工藝學課程設計就是我們學完了這些基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此。它在我們的大學學習生活中占有十分重要的地位。 對我個人而言，我希望能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的訓練，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)代化建設打下一個良好的基礎。 由于知識范圍的限制和能力的欠缺，在整個設計過程中我存在很多的不足，但是在老師的知道下我真的學到了很多以前沒有接觸到的知識和能力。 二、 零件的分析 2.1零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件應該是一些機械類中的配合件中的小零件，是用來與其他零件相配合使用的，所以只有部位粗糙度和其他標準要求較高，其他部位要求較低。而且零件對剛性和韌性有一定要求，所以使用45鋼。 2.2零件的工藝分析 圖2.1 加工零件圖 該零件為45鋼；零件圖如上圖2.1，中批量生產(chǎn)；該工序在臥式銑床上用三面刃銑刀加工。由零件圖可知，所設計的夾具應滿足以下工序加工要求： 1.槽寬。 2.槽寬至工件底面的位置尺寸。 3.槽兩側面對孔軸線的對稱度0.2mm。 4.槽底面對工件B面的垂直度0.10mm。 三. 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)材料45鋼，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)及零件形狀要求，可選擇鑄造件。主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保證質量地加工出來。 3.2基面的選擇 1、粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準。 2、 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準面A及另外兩側面作為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.3制定工藝路線 工序Ⅰ 備料 工序Ⅱ 銑前后兩端面 工序Ⅲ 銑底面，頂面 工序Ⅳ 銑兩側面 工序Ⅴ 銑兩臺肩面 工序Ⅵ 鉆鉸孔 工序Ⅶ 銑槽 3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定及切削用量及基本工時 ①選擇刀具：根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，同時銑削兩側面。銑刀外徑do=225㎜，銑刀齒數(shù)Z=20。 ②確定銑削深度α sp：由于單邊加工余量z=2.1㎜，故可一次走刀內切完，α sp=2.1㎜。 ③確定每齒進給量fz：由《切削手冊》表3.3，在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等，用高速鋼盤銑刀加工時，選fz=0.08㎜/z。 ④選擇銑刀磨鈍標準及刀具耐用度：由《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為0.6㎜，根據(jù)《切削手冊》表3.8，銑刀直徑do=225㎜的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。 ⑤確定Vc：確定Vc查=27m/min，則 n查=1000Vc查/（πdo）=1000×/（π×225）= 38 r/min 由X63機床使用說明書，選主軸轉速n機=37.5r/min，則實際的切削速度為Vc機=（πn機do ）/1000=（π×37.5×225）/1000=26.5m/min 當n機=37.5r/min時，工作臺每分鐘進給量Vf=fz·Z·η機=0.08×20×37.5=60㎜/min。 由X63機床使用說明書選銑床工作臺進給量，剛好有Vf=60㎜/min，故直接選用該值。 ⑥計算基本工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142㎜ t=l/fm=142/60=2.37min 工序：鉆、擴、鉸φ10㎜孔。本工序采用計算法確定切削用量。 2）鉆φ14㎜孔： 莫式圓錐2號，d=9，L=90，根據(jù)《工藝手冊》表3.1-10β=30，2φ=118°，ψ=40，當20㎜，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8㎜，耐用度T=60min。查《切削手冊》。表2.12 （1）背吃刀量：鉆孔時=4.5㎜ （2）進給量： f=（0.25～0.31）×0.75=0.18~0.23，f=0.2查《切削手冊》表2.7 （3）計算切削速度： V = 式中：=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查《切削手冊》表2.31 所以 ==1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72 V = ×0.72=11.24 m/min ==325 根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=315，實際轉速為 ===10.89m/min （4）基本時間： = 式中已知=42㎜，=12.13，=3㎜，f=0.2，n=315，所以孔的基本時間： ==0.9min 3）擴孔φ14㎜： 錐柄擴孔鉆，莫氏錐度2號，d=9.75，L=228查《工藝手冊》表3.1-8，T=30min查《切削手冊》。表2.12 （1）背吃刀量=0.375㎜ （2）進給量：f=0.5~0.6，按機床選取f=0.5 （3）計算切削速度 V = 式中：=11.1,=0.4,=0.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0，=1.0查《切削手冊》表2.31 所以 ==0.88 V = ×0.88=17.01 m/min ==460.98 根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=500，實際轉速為 ===18.46m/min （4）基本時間 = 式中已知=42㎜，=2.6，=4㎜，f=0.5，n=200，所以孔的基本時間： ==0.193min 4）鉸孔φ14㎜ 直柄機用鉸刀，L=151mm，d=12mm，查《工藝手冊》表3.1-16，T=40min查《切削手冊》。表2.12 （1）背吃刀量=0.125㎜ （2）進給量：f=0.65～1.4，按機床選取f=1.0 （3）計算切削速度 V = 式中：=12.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查《切削手冊》表2.31 所以 ==0.66 V = ×0.66=5.78m/min ==153.3 根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=200，實際轉速為 ===7.54m/min （4）基本時間 = 式中已知=42㎜，=2.6，=18㎜，f=0.63，n=200，所以孔的基本時間： ==0.313min 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填如機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片中。 四、夾具設計 4.1定位基準的選擇 圖2.2 工件坐標系 根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件的五個自由度。建立坐標系如圖2.2所示。為保證槽底面至工件B面的垂直度，應選B面為定位基面，限制；為保證工序尺寸，須限制、，所以選取A面為定位基面；為保證槽兩側面對孔軸線的對稱度要求，還必須在加工時限制自由度。另外，為了方便控制刀具的走刀位置，還需要限制。 綜上所述，工件的六個自由度均被限制，為使定位基準與設計基準重合，選取的定位基準是B面、孔和A面。 4.2切削力及夾緊力的計算 圖2.9作用于工件上的切削力 工件在加工時的受力情況如圖2.9所示。加工時，工件受到切削合力F的作用，F(xiàn)可分解為水平和垂直方向的切削分力和，由經(jīng)驗公式，和可通過切向銑削力分別乘以一個系數(shù)來得到。在對稱銑削情況下，=(1~1.2),=(0.2~0.3)。 參照《機床夾具設計手冊》【3】表1-2-9得銑削力的計算公式： 參數(shù)的選取： 切向銑削力 （N） 銑刀系數(shù) =669 銑削深度 =3mm 每齒進給量 =0.15mm 銑刀直徑 d=100mm 銑削寬度 B=12mm 銑刀齒數(shù) z=12 修正系數(shù) （工件屈服應力） 綜上，計算得： 銑削力 。 故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。 工件的主定位面是B面，故選擇夾緊力的作用方向為水平方向作用于B面。當夾緊力水平作用于工件上時，所需要的理論夾緊力=+=1279+=3606N 由公式 = 可計算出實際所需夾緊力。 現(xiàn)在計算安全系數(shù)K的值。 安全系數(shù)K的計算公式為： 由《機床夾具設計手冊》表1-2-0得各安全系數(shù)K的取值如下： 基本安全系數(shù) 加工性質 刀具鈍化程度 切削特點 穩(wěn)定性 手柄位置 工件與支撐面接觸情況 將各安全系數(shù)值代入上面公式計算得,K=1.95<2.5（注：若安全系數(shù)的計算值小于2.5，則取=2.5），則取K的值為2.5。 所以實際所需夾緊力為： = =9015N。 實際所需的夾緊力計算是一個很復雜的問題，一般只能作粗略的估算。為簡化計算，在設計夾緊裝置時，可只考慮切削力對夾緊的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的切削過程穩(wěn)定不變?！?】 總 結 設計是我們每個大學生在通過大學學習后都會進行的一個必修課，在我們大學生的學習中，畢業(yè)設計是我們大學生學習生活中的一個重要的、總結性的、理論和實踐相結合的教學環(huán)節(jié)，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過本次畢業(yè)設計，我對所學的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。我的畢業(yè)設計內容源于生產(chǎn)實踐，使得畢業(yè)設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。 在設計過程中，通過把自己幾年來所學到的專業(yè)知識和實踐相結合，并運用到設計中，我順利的完成了這次的畢業(yè)設計的各個項目的任務。但在設計過程中，我對一些理論問題掌握的不夠充分，經(jīng)過多次向指導老師請教才得以解決。在今后的學習和工作中，我會更多的吸取相關方面的知識，不斷提高自己的專業(yè)水品平的能力。 通過本次課程設計，我了解和掌握了機械、液壓等方面的諸多知識，鍛煉了自己的分析問題和解決問題的能力，并積累了一定的實踐經(jīng)驗，為今后的工作打下了堅實的基礎。但由于時間緊、任務重，再加上本人的知識水平和能力有限，以及經(jīng)驗不足，實際中難免存在一些缺點和錯誤，歡迎各位老師給予批評指正。 參考文獻 [1] 《機械制造工藝學課程設計指導書》 趙家齊主編 北京：機械工業(yè)出版社 [2] 《機床夾具設計手冊》 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院編 上海：上?？茖W技術出版社，1979 [3] 《切削用量手冊》 艾興，肖詩綱主編 北京：機械工業(yè)出版社 [4] 《金屬切削手冊》 上海：上?？茖W文化技術出版社 [5]《切削用量簡明手冊》艾興、肖詩綱主編．[M].北京：機械工業(yè)出版社. [6]《機械制造工藝設計簡明手冊》[M] .李益民主編.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [7]《機械加工工藝手冊》.孟少農主編.機械工業(yè)出版社，1991 [8]《機械制造工藝課程設計指導書》王 棟主編.[M].北京：機械工業(yè)出版社 [9]《模具課程設計指導》．梅 伶主編.北京：機械工業(yè)出版社，2010 [10]《材料成形設備》．王衛(wèi)衛(wèi)主編.北京：機械工業(yè)出版社，2010 [11]《幾何公差與檢測》．甘永立主編.上海：上?？茖W技術出版社，2008 [12]《機械原理》．孫 桓、陳作模、葛文杰主編.北京：高等教育出版社，2006 [13]《機械制造技術基礎》.崇 凱主編.化學工業(yè)出版社，1993 16