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1、 學(xué)號(hào) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 機(jī)制工藝設(shè)計(jì) 教 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)教師 2012年 12月 26日 2012～2013學(xué)年第1學(xué)期 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)名稱： 機(jī)制工藝設(shè)計(jì) 班級(jí)： 地點(diǎn)： J1-503（暫定) 一、課程設(shè)計(jì)目的 學(xué)生通過本課程設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉： 1、能熟練掌握和運(yùn)用《機(jī)械制造

2、工藝學(xué)》課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工序尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過一副夾具的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3、掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能做到熟練運(yùn)用。 二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 第一組: 設(shè)計(jì)CA6140車床后托架零件(831001)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工及沉孔夾具。 第二組: 設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉零件(831002)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工夾具。 第三組: 設(shè)計(jì)CA6140

3、車床撥叉零件(831003)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工底孔兩工位夾具。 第四組：設(shè)計(jì)CA6140車床法蘭盤零件（831004）的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工透孔夾具。 第五組：設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉零件(831005)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工夾具。 第六組：設(shè)計(jì)CA6140撥叉零件(831006)的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工夾具。 第七組：設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉零件（831007）的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工錐銷孔（加工一半）夾具。 第八組: 設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉零件（831008）的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工底孔夾具。 三、設(shè)計(jì)要求： 1、被加工零件圖一張 2、機(jī)械加工工藝過程

4、卡片一份（要求工序完整） 3、機(jī)械加工工序卡片二張 4、夾具裝配總圖一張 5、夾具零件圖一張 6、課程設(shè)計(jì)說明書一份 四、時(shí)間安排 1、工藝分析、畫被加工零件圖。（二天） 2、擬定工藝草稿、繪制夾具裝配草圖（草稿及草圖經(jīng)審查后，才能向下進(jìn)行）。 （四天） 3、編制工藝過程卡片及工序卡片。（三天） 4、繪制正式圖形。（四天） 5、編寫設(shè)計(jì)說明書及答辯。（二天） 五、生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn) 大多是通用設(shè)備 機(jī)械設(shè)計(jì)制造系 2012/11/15

5、 目錄 一． 零件的分析 …………………………………………………5 （一） 零件的作用 ……………………………………………1 （二） 零件的工藝分析…………………………………………2 二． 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)…………………………………………………3 （一） 確定毛坯的制造形式…………………………………………3 （二） 基面的選擇……………………………………………3 （三） 制定工藝路線……………………………………………3 （四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………5 （五） 確立切削用量及基本工時(shí)…………………………………7 三． 夾具設(shè)計(jì)……………

6、……………………………………………19 （一） 問題的提出…………………………………………………13 （二） 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………13 四. 課程總結(jié)……………………………………………………………21 五．參考文獻(xiàn)…………………………17 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(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?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)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(gè)人而言，

7、我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)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，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 一、零件的分析 1.零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ60半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 2.零件的工藝分析 CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：

8、 (1). 以φ25mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圓柱兩端面，其中主要加工表面為φ25H7mm通孔。 (2). 以φ60mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的兩個(gè)端面。主要是φ60H12的孔。 (3). 銑16H11的槽 這一組加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽兩側(cè)面。 (4). 以M221.5螺紋孔為中心的加工表面。 這一組加工表面包括：M221.5的螺紋孔，長(zhǎng)32mm的端面。

9、 主要加工表面為M221.5螺紋孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： a.φ60孔端面與φ25H7孔垂直度公差為0.1mm.。 b.16H11mm的槽與φ25H7的孔垂直度公差為0.08mm。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 2.基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證

10、，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ42作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要應(yīng)該考慮基準(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，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。

11、 3.制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 (1). 工藝路線方案一 工序一 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25、φ60孔 工序二 粗、精銑φ60、φ25孔下端面。 工序三 粗、精銑φ25孔上端面 工序四 粗、精銑φ60孔上端面 工序五 切斷。 工序六 銑螺紋孔端面。 工序七 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。

12、 工序八 攻M221.5螺紋。 工序九 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序十 粗銑 半精銑 精銑16H11的槽。 工序十一 檢查。 上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔，那樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。 (2). 工藝路線方案二 工序一 粗、精銑φ25孔上端面。 工序二 粗、精銑φ25孔下端面。 工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔。 工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ60孔。 工序五 粗、精銑φ60孔上端面 工

13、序六 粗、精銑φ60孔下端面。 工序七 切斷。 工序八 銑螺紋孔端面。 工序九 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。 工序十 攻M221.5螺紋。 工序十一 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序十二 粗、半精銑 精銑16H11的槽。 工序十三 檢查。 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但是在全部工序中間的工序七把兩件銑斷，對(duì)以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導(dǎo)致效率較低。再看另一方案。 (3). 工藝路線方案三 工序一 粗、精銑φ25孔上端面。 工序二 粗、精銑φ25孔下端面。 工序三 鉆

14、、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔。 工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ60孔。 工序五 粗、精銑φ60孔上端面 工序六 粗、精銑φ60孔下端面。 工序七 銑螺紋孔端面。 工序八 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。 工序九 攻M221.5螺紋。 工序十 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面。 工序十一 粗、半精銑 精銑16H11的槽。 工序十二 切斷。 工序十三 檢查。 此方案仍有先鉆孔再銑平面的不足，所以這個(gè)方案仍不是最好的工藝路線綜合考慮以上各方案的各不足因素，得到以下我的工藝路線。 (4). 工藝路線方案四

15、工序一 以φ42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ25孔下端面 工序二 精銑φ25孔上下端面 工序三 以φ25孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔,孔的精度達(dá)到IT7 工序四 以φ25孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ60孔上下端面 工序五 以φ25孔為精基準(zhǔn)，精銑φ60孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過 0.1 工序六 以φ25孔為精基準(zhǔn)，鉆、鏜、鉸φ60孔，保證空的精度達(dá)到IT8 工序七 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑螺紋孔端面 工序八 以φ25孔為精基準(zhǔn)，鉆φ20孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 工序九 以φ

16、25孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ20孔，攻M221.5螺紋 工序十 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑槽端面。 工序十一 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑16H11的槽保證槽的側(cè)面相對(duì)孔的垂直度誤差是0.08 工序十二 兩件銑斷 工序十三 檢查 雖然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實(shí)際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。 4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原

17、始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面（φ42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ25，φ60端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表3.1～26，取φ25，φ60端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 2mm 半精銑 0.7mm 3. 內(nèi)孔（φ60已鑄成φ54的孔） 查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，為了節(jié)省材料，取φ60孔已鑄成孔長(zhǎng)度

18、余量為6，即鑄成孔半徑為54mm。Ra=3.2,IT=7. 工序尺寸加工余量： 鉆孔 4.5mm 擴(kuò)孔 1mm 粗鉸 0.4mm 精鉸 0.1mm 同上，零件φ25的孔也已鑄出φ20的孔，Ra=1.6,IT7 工序尺寸加工余量： 鉆孔至φ23 余量為2mm 擴(kuò)孔鉆 1.8 mm 粗鉸孔 0.14 mm 精鉸孔 0.06

19、mm 4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長(zhǎng)度加工余量 鑄出槽端面至中心線48mm的距離，余量為4mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑端面 3.1 mm 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 5. 螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至φ25孔軸線且垂直軸線方向40mm的距離，余量為4 mm 工序尺寸加工余量： 粗銑頂面 3.1 mm 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 6. 其他尺寸直

20、接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 5.確立切削用量及基本工時(shí) 工序一 以φ42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ25孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200, σb =0.16GPa HB=200~241,鑄造。 加工要求：粗銑φ25孔上下端面。 機(jī)床： X53立式銑床。 刀具： W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇

21、刀具前角γo＝0后角αo＝15，副后角αo’=10，刀齒斜角λs=－15,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1.5mm。 2. 切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為10kw。查《切削手冊(cè)》f=0.08~0.15mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.08 mm/z。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機(jī)械切削用量手冊(cè)》表8，壽命T=180min 4）計(jì)算切削速度 按《2》表14， V=0.45m/s,即27m

22、/min。 所以： π=π =107r/min，根據(jù)《工藝手冊(cè)》取120r/min,所以實(shí)際切削速度為：V=π=30m/min,進(jìn)給量應(yīng)該為：==0.08X10X120=96m/min ,=6.44m/min. 5）計(jì)算基本工時(shí) tm＝ =0.20min 工序二 精銑φ25孔上下端面 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,鑄造 加工要求：精銑φ25上下端面 機(jī)床： X6140臥式銑床。 刀具： W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度a

23、p<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5后角αo＝8，副后角αo’=8，刀齒斜角λs=－10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1mm。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為10kw。查《切削手冊(cè)》表5 f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表8，壽命T=180min 4)

24、 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表14，確定V=0.6m/s,即36m/min,所以：π = /π =142（r/min),根據(jù)《工藝手冊(cè)》取=150r/min，所以實(shí)際切削速度為：V=π=X π =37.7(m/min) 所以工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該為：= =0.14 X 10 X 150 = 210(m/min) 5） 計(jì)算基本工時(shí) tm＝ = 0.16min 工序三 以φ25孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔，孔的精度達(dá)到IT7 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇Z535立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=23mm，鉆頭采用雙頭刃磨法， 2.選擇

25、切削用量 （1）決定進(jìn)給量f 由do=23mm,查《2》表5 按鉆頭,由于孔深與孔徑之比n=π = 3.2,所以K=0.85，故=（0.47~0.57）X0.85=0.40~0.48mm/r,查Z535銑床說明書，f=0.43mm/r.根據(jù)表，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=15690N（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)《切削手冊(cè)》，允許的進(jìn)給量>1.8mm/r。由于所選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于和，故可以使用 ?。?）切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可以按照表以及查表進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條

26、件，可以直接在表中用插入法計(jì)算： V=17m/min, F=4732N, T=51.69N.m ,=1.25kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，由表可知，切削速度的修正系數(shù)=0.88，=0.75，故：=17m/min X 0.88 X 0.75 = 11.22m/min，=/ π =155(r/min),查Z535型機(jī)床說明書，取n = 195(r/min),實(shí)際切削速度為：=/π=14.09(m/min),查表，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)=1.06，故： F = 4732 X 1.06 = 5016N T = 51.69N.m X 1.06 = 54.8

27、(N.m) (3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為：= X（）=1.05kw 機(jī)床有效功率為：= X η=4.5 X 0.81 =3.65kw,由于>,故選擇的切削用量可以使用，即 =23mm ,f=0.43mm/r n=195r/min, V=14.09m/min。相應(yīng)地：F=5016N, T=54.8N.m ,=1.05kw (4)計(jì)算工時(shí) 3. 擴(kuò)孔 （1）選用Ф24.8mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 （2）確定擴(kuò)孔切削用量 a.確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，取f=（0.7~0.8）X 0.7mm/r = 0.49~0.56mm/r

28、。 根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取f=0.57mm/r b.確定切削速度V及n 根據(jù)《切削手冊(cè)》，取V=25m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： = 0.88，=1.02 故= 25m/min X 0.88 X 1.02 = 22.44(m/min) 所以=/π = 289（r/min),根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取n = 275 r/min,實(shí)際擴(kuò)孔速度：V=π = X π=21.3(m/min) c.計(jì)算工時(shí)： == 0.52(min) 4. 粗、精鉸孔 （1

29、）選用Ф25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀 （2）確定鉸孔切削用量 a. 確定進(jìn)給量f,根據(jù)表查出，f=1.3~2.6mm,,按該表取 較小者。按Z535型機(jī)床說明書，取f=1.6mm/r。 b.切削速度V及n 根據(jù)《切削手冊(cè)》，取V=8.2m/min。切削速度的修正 系數(shù)由表查出=0.88，=0.99，故：=8.2m/min X 0.88 X 0.99 =7.14(m/min) =/π =/π =91r/min,根據(jù)Z535型說明書，取n = 100 r/min,實(shí)際鉸孔速度V=π = 7.85（m/min) (3) 計(jì)算工時(shí)： = 7.85(m/min) 同理，精鉸

30、同上（進(jìn)給量取1.9mm/r) 所以總工時(shí)= 2.43(min) 工序四 以φ25孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ60孔上下端面 1.加工條件 工件材料：HT200 σb ， 2. 選擇刀具 選擇高速鋼鑲齒三面刃銑刀，銑削寬度<=60,深度<=4, 齒數(shù)Z = 20。 3. 切削速度 參考有關(guān)手冊(cè)，確定V= 0.45m/s，即27m/min，選用X63 臥式銑床，據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取= 225 mm.，取=0.08mm/z (參考《切削手冊(cè)》）。則：=/π= /π = 38(r/min)，根據(jù)《工藝手冊(cè)》取= 37.5 r/min, 所以，

31、實(shí)際切削速度為：V=π= 26.5 r/min,所以，所以工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該為：==0.08 X 20 X 37.5= 60（r/min)，計(jì)算切削工時(shí) == 0.56（min) 工序五 以φ25孔為精基準(zhǔn)，精銑φ60孔上下端面 1.加工條件 工件材料：HT200 σb ， 2. 選擇刀具 選擇高速鋼鑲齒三面刃銑刀，銑削寬度<=60,深度<=4, 齒數(shù)Z = 20。取=0.14mm/z (參考《切削手冊(cè)》） 3. 切削速度 參考有關(guān)手冊(cè)，確定V= 0.45m/s，即27m/min，選用X63 臥式銑床，據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》

32、取= 225 mm. 則：=/π= /π = 38(r/min)，根據(jù)《工藝手冊(cè)》取= 37.5 r/min, 所以，實(shí)際切削速度為：V=π= 26.5 r/min,所以，所以工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該為：==0.14 X 20 X 37.5= 105（r/min)，計(jì)算切削工時(shí) == 0.32（min) 工序六 以φ25孔上端面為精基準(zhǔn)，擴(kuò)、鉆、粗、精φ60孔，保證孔的加工精度達(dá)到IT7 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇Z535立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=54mm，鉆頭采用雙頭刃磨法， 2.選擇切削用量 （1）確定進(jìn)給量f 由do=54mm,查表：

33、 ,由于孔深與孔徑之比n=π = 0.2,所以K=1，故=（0.7~0.8）X 1=0.7~0.8mm/r,查Z535銑床說明書，f=0.7mm/r.根據(jù)表，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=2.1mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=69620N（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)《切削手冊(cè)》，允許的進(jìn)給量>2.4mm/r。由于所選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于和，故可以使用 ?。?）切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可以按照表以及查表進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表中用插入法計(jì)算： V=12m/min, F=27860N, T=686.70N.

34、m ,=5.21kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，由表可知，切削速度的修正系數(shù)=0.88，=0.75，故：=12m/min X 0.88 X 0.75 = 7.92m/min，=/π = 46.69 (r/min),查Z535型機(jī)床說明書，取n = 60(r/min),實(shí)際切削速度為：=/π=10.18(m/min),查表，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)=1.06，故： F = 27860X 1.06 = 29531.6N T = 686.7N.m X 1.06 = 727.9(N.m) (3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為：= X（）=

35、7.10kw 機(jī)床有效功率為：= X η=12 X 0.81 =9.72kw,由于>,故選擇的切削用量可以使用，即 =54mm ,f=0.7mm/r n=60r/min, V=10.18m/min。相應(yīng)地：F=29531.6N, T=727.9N.m ,=7.10kw (4)計(jì)算工時(shí) 3.擴(kuò)孔 （1）選用Ф59.5mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 （2）確定擴(kuò)孔切削用量 a.確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，取f=（1.3~1.5）X 0.7mm/r = 0.91~1.05mm/r。 根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取f=0.95mm/r b.確定切

36、削速度V及n 根據(jù)《切削手冊(cè)》，取V=20.3m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： = 0.88，=1.02 故= 20.3m/min X 0.88 X 1.02 = 18.22(m/min) 所以=/π =97.47（r/min),根據(jù)Z535型機(jī)床說明書，取n = 120/min,實(shí)際擴(kuò)孔速度：V=π = X π=22.43(m/min) c.計(jì)算工時(shí)： == 0.122(min) 4.粗、精鉸孔 （1）選用Ф60mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀 （2）確定鉸孔切削用量 a.確定進(jìn)

37、給量f,根據(jù)表查出，f=1.25~1.8mm,,按該表取 較小者。按Z535型機(jī)床說明書，取f=1.6mm/r。 b.切削速度V及n 根據(jù)《切削手冊(cè)》，取V=8.5m/min。切削速度的修正 系數(shù)由表查出=0.88，=0.99，故：=8.5m/min X 0.88 X 0.99 =7.4(m/min) =/π =/π =39.26r/min,根據(jù)Z535型說明書，取n = 60 r/min,實(shí)際鉸孔速度V=π = 10.55（m/min) (3) 計(jì)算工時(shí)： = 0.146(m/min) 同理，精鉸同上（進(jìn)給量取1.8mm/r) 所以總工時(shí)= 0.728(min

38、) 工序七 銑螺紋孔頂面 1. 選擇機(jī)床及刀具 機(jī)床：X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[工藝師手冊(cè)]表 30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15,d=100 mm,,齒數(shù)Z= 8 ，此為粗齒銑刀。 2.切削用量 因其單邊余量：Z=2mm ,所以銑削深度=2 mm,參考《切削手冊(cè)》，每齒進(jìn)給量：=0.12mm/z，V =1.33m/s，主軸轉(zhuǎn)速n =/π== 254r/min, 查表，取n = 300r/min,切削速度V=π= =1.57m/s,進(jìn)給量：=Z n=0.12 X 8 X 300/60 =4.8mm/s,所以工作臺(tái)每

39、分鐘進(jìn)給量應(yīng)該為：==4.8m/s = 288mm/min,參考《切削手冊(cè)》 =40mm 3. 切削工時(shí) 毛抷長(zhǎng)度l =32 mm 切入長(zhǎng)度= 0.5+（1~3）= 0.5+（1~3）= 7 mm,刀具劃出長(zhǎng)度=2mm,走刀次數(shù)1。 切削用時(shí)t == 0.14 min 工序八 以Ф25的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф20的孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇Z535立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=20mm，鉆頭采用雙頭刃磨法， 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量f 由do=20mm,查《2》表5 按鉆

40、頭,由于孔深與孔徑之比n=π = 1.8,所以K=1.00，故=（0.43~0.53）X 1=0.43~0.53mm/r,查Z535銑床說明書，f=0.43mm/r.根據(jù)表，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量=1.6mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=5880N（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)《切削手冊(cè)》，允許的進(jìn)給量>1.0mm/r。由于所選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于和，故可以使用 　（2）切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可以按照表以及查表進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表中用插入法計(jì)算： V=17.6m/min, F=4340N, T=

41、42.53N.m ,=1.184kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，由表可知，切削速度的修正系數(shù)=0.88，=0.75，故：=17.6m/min X 0.88 X 0.75 = 11.62m/min，=/π =185(r/min),查Z535型機(jī)床說明書，取n = 180(r/min), 實(shí)際切削速度為：=/π=11.3(m/min),查表，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)=1.06，故： F = 4340 X 1.06 = 4600N T = 42.53N.m X 1.06 = 45.1(N.m) (3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為：= X（）

42、=0.8kw 機(jī)床有效功率為：= X η=4.5 X 0.81 =3.65kw,由于>,故選擇的切削用量可以使用，即 =20mm ,f=0.43mm/r n=180r/min, V=11.3m/min。相應(yīng)地：F=4600N, T=45.1N.m ,=0.8kw (4)計(jì)算工時(shí) 工序九 以φ25孔為精基準(zhǔn)，車床攻M221.5螺紋 1. 切削速度的計(jì)算 見《切削用量手冊(cè)》表21，刀具壽命T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)=1.05，走到次數(shù)i= 3 粗車螺紋時(shí)，=1.05，走刀次數(shù)i=3。 == 6.05(m/

43、min） 主軸轉(zhuǎn)速 =*π=，查表，取n = 32(r/min) 半精車螺紋時(shí)，=0.2，走到次數(shù)i= 2 ==19.31（m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 =*π=,查表，取n = 100(r/min) 精車螺紋時(shí)，=0.1，走到次數(shù)i=2 ==31.38（m/min) 主軸轉(zhuǎn)速 =*π=,查表，取n = 160(r/min) 其中，，螺距=1， =1.11，=0

44、.75 2. 切削工時(shí) 取切入長(zhǎng)度為= 3 mm 粗車螺紋時(shí)， * 3 =1.69（min) 半精車螺紋時(shí)， * 2=0.36（min) 精車螺紋時(shí)， * 2 =0.225（min) 切削總用時(shí)=2.275（min) 工序十 粗銑 半精銑16H11的端面 1. 選擇機(jī)床刀具 選擇立式銑床X53K硬質(zhì)合金鋼Yab端銑刀 2. 切削用量 查2表5 f=0.14~0.24mm/r，T=180min 取f=0.15mm/r v=1.84m/min ，n=7.32r/min 3. 計(jì)算工時(shí) 粗銑時(shí)， 半精銑 工序十一

45、 精銑槽16H11 本道工序精銑槽之前已進(jìn)行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽須滿足各技術(shù)要求包括：槽寬16H11，槽深8H12，槽兩側(cè)面粗糙度為3.2，槽底面粗糙度為6.3。 1. 選擇機(jī)床及刀具 機(jī)床 x61W型萬能銑床 刀具 錯(cuò)齒三面刃銑刀銑槽do=16mm查[1]表8 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù)z=24 2. 計(jì)算切削用量 （1） 由[1]表9.4—1和[3]查得 走刀量 f=0.67 mm/r （2） 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由[1]表9.4—6查得 磨

46、鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.2~0.3，表9.4—7查得 耐用度為 T=150min （3） 切削速度 由下式 查表 9.4—8 得其中：修正系數(shù)， m=0.5 代入上 式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （4） 確定機(jī)床主軸速度 由[3] 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速為6.33 r/s 所以 實(shí)際切削速度為 3. 計(jì)算切削工時(shí) 工序十二 兩件銑斷 加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：= 0.28m

47、in ，輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)[工藝手冊(cè)]表，取工步輔助時(shí)間為0.41min。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為1min。則= 1.41min。 三、 夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)工序 — 加工Φ60H12 夾具的夾具。 1. 問題的提出 本夾具要用于精銑槽16H11，對(duì)槽16H11的要求有：槽寬16H11 精度等級(jí)為IT12級(jí)，槽深8H12 精度等級(jí)為IT12級(jí)，槽兩側(cè)面粗糙度為3.2，槽底面粗糙度為6.3。本道工序只精銑一下槽即達(dá)到各要求，因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證槽的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 2. 夾具設(shè)計(jì) 1

48、. 問題的提出 本夾具要用于鉆Φ60 孔，鉆Φ60 孔之前我們已經(jīng)加工了Φ25的孔，因此我們采用Φ25的孔及Ф60孔端面和側(cè)板定位即可滿足要求，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證各面的各加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 2. 夾具設(shè)計(jì) （1）定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所 定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們 應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加精度

49、要求出 發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有 較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低 勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 由零件圖可知，用Ф60圓弧一端面定位并用壓板夾緊，再用長(zhǎng)圓柱銷、浮動(dòng)支撐塊和擋銷限制六 個(gè)自由度。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的對(duì)稱的兩套鉸鏈機(jī)構(gòu)作為夾緊機(jī)構(gòu)。 （2） 切削力和夾緊力計(jì)算 切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則計(jì)算結(jié)果= 1459.699N F =2943* 式中，=1.5 mm，,f = 0.5 mm/r ( 因在計(jì)算

50、切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù)K , 其中：為基本安全系數(shù)1.5,為加工性質(zhì)系數(shù)1.1,為刀具鈍化系數(shù)1.1, 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1, 計(jì)算結(jié)果F = 1459.699 N, 選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為:N = = 1460N . 壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得螺母擰緊力N ＝4200 N. 根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為= 4200 * 0.5 = 2100N 此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作。經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。 3. 定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。 （1) 夾具的主要 定位元件

51、為一平面和兩 v 形塊，面與面配合。 （2）工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影 最大.則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面，兩 v 形塊，工件始終平面，而定位塊 的偏角會(huì)使工件自重帶來一 定的平行于夾具體 底版的水平力，因 此，工件在定位塊正上方呦傾 斜， 進(jìn)而使加工位置有 一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求本 工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來 一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn) 角誤差。但

52、是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操 作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了快速鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。本工序?yàn)榫M 切削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。裝配圖配圖如下： 四. 課程總結(jié) 短短的三周課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，感覺時(shí)間如白駒過虛。雖說時(shí)間短暫，但是，通過這次課程設(shè)計(jì)，我們將理論知識(shí)與實(shí)際運(yùn)用結(jié)合在一起，真正做到自主設(shè)計(jì)工藝路線，

53、進(jìn)而制造出產(chǎn)品。本次課程設(shè)計(jì)是一次綜合性比較強(qiáng)的設(shè)計(jì)，將《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造工藝》等課程結(jié)合在一起，再一次鞏固了這些知識(shí)。對(duì)我而言，收獲最大的是初步掌握如何制定工藝路線和查找手冊(cè)。 其次，再一次熟悉了AutoCAD軟件，這些為我們進(jìn)入社會(huì)奠定良好的基礎(chǔ)。 我知道我們掌握的知識(shí)是不夠的，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，知識(shí)的更新也是比較快的。因此，掌握學(xué)習(xí)方法至關(guān)重要。在課程設(shè)計(jì)過程中，各位老師反復(fù)跟我們講。在此，我衷心感謝趙曉芬、黃磊、肖新華三位老師的辛勤教導(dǎo)，使我們收獲良多。同樣也很感謝學(xué)院給我們這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。

54、 五．參考文獻(xiàn) 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出 版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編， 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年0月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年