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1、. 機械制造技術基礎 課程設計說明書 設計題目 專業(yè)班級 姓 名 學 號 指導老師 劉呈呈 成績評定 等 級 評閱簽字 評閱日期 湖北文理學院理工學院機械與汽車工程系 精選范本 . 年 月 目錄

2、 序言 一零件圖分析 1.1零件的作用 1.2零件的材料及其力學性能 1.3零件的結構工藝分析 二工藝規(guī)程設計 2.1確定毛胚的制造形式 2.1.1毛坯的選擇 2.1.2毛坯圖分析 2.2基準的選擇 2.2.1定位基準的選擇 2.2.2加工方法的確定 2.3 工序的安排 2.4 擬定加工工藝路線 精選范本 . 2.5 加工設備的選擇 2.6 刀具的選擇 2.7

3、 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 基本時間 其余工步切削用量及基本工時計算從略 三專用夾具設計 3.1制定藝路線 3.2機床、夾具、刀具、量具的選擇 3.3確定工序尺寸 四、夾具設計 4.1 定位方案 4.2 分度設計 4.3 切削力和夾緊力的計算 序 言 機械制造技術基礎課程設計是我們完成本專業(yè)教學計劃的一個 極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使我們綜合運用所

4、學過的基本課程， 精選范本 . 基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術問題而進行的一 次基本訓練。 我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術資料， 國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編 寫技術文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基 礎，所以我們要認真對待這次綜合能力運用的機會！ 其主要目的是： 1.培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力， 拓寬和深化所學的知識。 2

5、. 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的一般程序，規(guī)范和方法。 3.培養(yǎng)學生正確的使用技術知識，國家標準，有關手冊，圖冊等 工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件等方面的工作能力 和技巧。 4. 培養(yǎng)學生進行調(diào)整研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術人員學習的基本工作態(tài)度，工作作風和工作方法。 一零件圖分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件為 CA6140車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力； 二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零

6、部件。 精選范本 . 1.2零件的材料及其力學性能 零件的材料為 45 鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼， 綜合力學性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達 52HRC-45HRC. 1.3零件的結構工藝分析 由零件圖可知 : 該零件是典型的軸類零件，結構比較簡單，其主要加工的面有 φ 55、φ 60、φ 65、φ 75的、外φ圓柱17

7、6面，φ 50、φ 80、的φ內(nèi)104圓柱表 面，10 個 φ 20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是 IT6 級；粗 糙 3 度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ 內(nèi)圓80柱表面為 Ra3.2um, φ外55圓 柱面、大端端面為 Ra1.6um, φ 60、外φ圓75柱面為 Ra0.8um，其余為 Ra6.3um，要求不高；位置要求較嚴格，表現(xiàn)在 φ 55的左端面、φ 80 內(nèi)孔圓柱面對 φ 75φ、60外圓軸線的跳動量為 0.04mm, φ孔25的軸線對 φ 80內(nèi)孔軸線的位置度為 φ 0.05mm, 鍵槽對φ 55外圓軸線的對稱度 為

8、.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到 200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰， 尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。 二工藝規(guī)程設計 精選范本 . 2.1毛坯圖分析 毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設計的，經(jīng)查《機械加工工藝手 冊》《金屬機械加工工藝人員手冊》知精車 -半精車 -粗車各余量 ,從而 可得毛坯余量 < 或查表得到 >,

9、 2.2基準的選擇 2.2.1定位基準的選擇 工件在加工第一道或最初幾道工序時， 一般選毛坯上未加工的表 面作為定位基準， 這個是粗基準， 該零件選用 φ 55外圓柱面作為粗基 準來加工 φ 176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準的選擇原則 中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加 工的表面作為定位基準， φ 176的外圓柱面和右端面作為定位基準， 這 個基準就是精基準。在選精基準時采用有基準重合，基

10、準統(tǒng)一。 2.2.2加工方法的確定 精選范本 . 考慮到工件的具體情況和我們學校的具體加工條件， 一般我們按加工順序來闡述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差 / 精度等級 加工方法 φ 176外圓柱面 Ra6.3 自由公差 粗車 -半精車 φ5外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車 -半精車 -精 車 φ60外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車 -半精車 -精 車 φ65外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車 -半精車 -精 車 φ75外

11、圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車 -半精車 -精 車 φ 50內(nèi)圓柱面 Ra6.3 自由公差 粗銑 φ 80孔 Ra3.2 IT7 鉆孔 -車孔 -鉸孔 φ 104孔 Ra6.3 自由公差 鉆孔 -車孔 φ20孔 Ra3.2 IT7 鉆孔 -鉸孔 左端面 Ra6.3 自由公差 粗車 右端面 Ra1.6 自由公差 粗車 鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑 -精銑 倒角 Ra6.3 自由公差 2.3工序的安排 精選范本 . (1)、加工階段的劃分

12、 零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同 ,可以分為粗加工 ,半精加工 ,精加工三個階段。 ① 粗加工階段：其任務是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準，如加工 φ 176 、φ 55、φ 60、φ 65外圓、柱φ表75面。 ② 半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量，為 主要表面的精加工做好準備，如 φ 55、φ 60、φ 65外、圓φ柱75面，φ 80、 φ 20孔等。 ③ 精加工階段：其任務就是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度，

13、 留一定的精加工余量， 為主要表面的精加工做好準備， 并可完成一些次要表面的加工。 如精度和表面粗糙度要求， 主要目標是全面保證加工質(zhì)量。 2.4擬定加工工藝路線 由零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則， 可以初步確定加工工 藝路線如下： 方案一 鍛造毛坯 1 備料 熱處理 退火（消除內(nèi)應力） 2 精選范本 . 普車 粗、精車右端面 鉆中心孔 3 普車 粗 φ 176外圓柱面 倒角 4 普車 粗車各外圓

14、柱面留半精車、 精 5 車余量，左端面 熱處理 調(diào)質(zhì) 6 數(shù)控車 半精車、精車各外圓柱面到要 7 求 倒角 數(shù)控車 鉆 φ 30的底孔，車 φ 104車，φ 80 8 孔留鏜孔余量 數(shù)控車 鏜 φ 80孔到要求，倒角 9 數(shù)控車 倒角 10 數(shù)控銑 銑 φ 50 、鉆、擴、鉸φ 20到要 11 求 數(shù)控銑 銑鍵槽 12 去毛刺 13 檢驗 14

15、 方案二 備料 鍛造毛坯 1 熱處理 退火（消除內(nèi)應力） 2 普車 粗車各圓柱面留半精車、 精車 3 余量以及左端面 普車 粗、精車右端面 鉆中心孔 4 普車 粗車 φ 176外圓柱面 倒角 5 熱處理 調(diào)質(zhì) 6 數(shù)控車 半精車左端各圓柱面到要求 7 精選范本 . 數(shù)控車 精車左端臺階到要求并倒角 8 數(shù)控車 鉆 φ 30的底孔，車 φ 104車，φ 80 9

16、孔留鏜孔余量 數(shù)控車 鉸 φ 80孔到要求，倒角 10 數(shù)控車 倒角 11 銑 銑 φ 50 、鉆、擴、鉸φ 20到要 12 求 銑 銑鍵槽 13 去毛刺 14 檢驗 15 綜上所述：兩個工藝方案的特點在于工序集中和工序分散和加工順 序，從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散， 在加工時零件的位置精度無法保證， 為了同時保證零件圖示的圓跳動要求，所以采用方案二。 2.5加工設備的選擇

17、 工序三采用 CA6140 普通車床 工序 7、8、9 采用數(shù)控車床 CK7150A 工序 11、12 采用 X51， 2.6刀具的選擇 加工表面 刀具名稱 刀具參數(shù) 粗車外圓柱面 可轉(zhuǎn)位車刀 90 ° 半精，精車外圓柱面 可轉(zhuǎn)位車刀 75 ° 鉆 Φ 30的孔 鉆頭 Φ 30 精選范本 . 鉆 φ 18孔 鉆頭 φ 18 擴 φ 19.8 擴孔鉆 φ 19.8 鉸 φ 20 鉸刀 φ 20 車內(nèi)孔 內(nèi)孔車刀 鏜 Φ 5

18、0的盲孔 鏜刀 粗銑鍵槽 銑刀 Φ 15.4 精銑鍵槽 銑刀 Φ 16 2.7機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 由計算與查表得 : 外圓柱面 φ 176 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 粗車 5 IT12 φ 176 6.3 毛坯 φ187 外圓柱面 φ 55 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差

19、 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 φ 55 1.6 半精車 1.1 IT10 φ 56 3.2 粗車 15 IT12 φ 57.9 6.3 毛坯 17.1 φ 70 外圓柱面 φ60 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 Φ60 1.6 半精車 1.1 IT10 φ61 3.2 精選范本

20、. 粗車 10 IT12 Φ62.9 6.3 毛坯 12.1 φ 70 外圓柱面 φ 65 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 Φ65 1.6 半精車 1.1 IT10 φ6 3.2 粗車 5 IT12 Φ67.9 6.3 毛坯 7.5 φ 70 外圓柱面 φ 75 工序名稱

21、 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 Φ75 1.6 半精車 1.1 IT10 Φ76 3.2 粗車 5 IT12 Φ77.9 6.3 毛坯 7.5 Φ80 內(nèi)圓柱面 φ 80 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鏜車 3 IT7 Φ80 1.6 車孔 47 IT12 Φ77 6.3 鉆孔 30 IT

22、12 Φ30 6.3 加工通孔 φ 20 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鉸 10 IT7 Φ20 1.6 精選范本 . 擴 9.9 IT9 Φ19.8 3.2 9 IT12 Φ18 6.3 鉆孔 加工鍵槽 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 IT9 Φ16 1.6 粗銑 IT12 Φ12 3.2

23、 (2)確定切削用量 加工外圓柱面 φ 176: 粗車：查《機械加工工藝設計手冊》 P433 得知： f=0.8～1.2mm/r 取 f=0.81mm/r ap=2.5mm ,查《金屬切削手冊》知 Vc=70～90 m/min 取 Vc=80 m/min 則 n=1000Vc/ d =195.85r/min 由 CA6140 說明書取 n=125r/min , 故實際切削速度： Vc=n d/1000=200 × 3.14 × 187/1000=73.4m/min,校核功率： Pc=Kc

24、 × ap× Vcf/60000=2305 × 2.5 × 0.81 × 73.4/60000=5由.4Kw于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=73.4 m/min ，n=125r/min ，f=0.81mm/r 加工外圓柱面 φ55: 粗車： 確定進給量 f：查《金屬機械加工工藝人員手冊》 f=0.6～ 0.9mm/r 結合 CA6140說明書取 f=0.71 mm/r ap=2.5mm 查《金屬切削手冊》知 Vc=70～90 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc

25、/ d =341.22r/min 由 CA6140說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=n 精選范本 . d/1000=320 × 3.14 × 70/1000=70.34m/min ，功率 Pc=Kc × ap× Vc× 0.71/60000=2305 × 2.5 × 70.34 × 0.66/60 × 1000=4.4K w 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc， 所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 70.34m/min ，n=320r/min f=0

26、.71mm/r 半精車：查《機械加工工藝設計手冊》 P433 得知：f=0.25～ 0.35mm/r 取 f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取 Vc=120m/min, 故 n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得 n=660 r/min ,功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2305 × 0.3 × 120/60000=1.24Kw,由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.75，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值 為 Vc=120m/min ，n=660r/min f=0.

27、3mm/r 精車：Vc=150～160 m/min 取 Vc=160m/minf=0.18mm/r , ap=0.55mm則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得 n=910 r/min ，功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2305 × 0.55 × 0.18 × 160/60000=.6Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.75，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=160m/min ，n=910r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面 φ 60： 粗車：d=70

28、 確定進給量 f：f=0.6～0.9mm/r 取 f=0.71 ，Vc=70～ 90 m/min 取 Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140 說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=nd/1000=320 × 3.14 × 70/1000=7034m/min. 取 ap=2.5mm，校核功率 Pc=Kc × ap× Vc × f/60000=2305 × 2.5 × 70.34 × 0.71/60000=4由.8于Kw機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率

29、足夠， 精選范本 . 實際取值為 Vc=70.34m/min ，n=400r/min f=0.71mm/r 半精車 ：f=0.4～0.5mm/r，取 f=0.45 ap=0.9mm，再查外圓切削數(shù) 據(jù)表知： Vc=1.667～2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/d= 546.8r/min ，圓整得 n=550 r/min ，則 Vc=nd/1000=510 × 3.14 × 62.9/1000 =100.7 m/minPc=Kc，功率× ap× Vc× f/60000= 2305 × 0

30、.9 × 0.45 × 100.7/60000=1.57Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 100.7m/min ，n=510r/min ，f=0.45mm/r 精車：f=0.13～0.18mm/r 取 f=0.15 mm/r ，再查外圓切削數(shù)據(jù)表 知： Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=1000 × 120/3.14 × 61.1=625.5 r/min圓整得 n=630 r/min ，取 ap

31、=0.55mm，故實際切削速度： Vc=n d/1000=630 × 3.14 × 61.1/1000=120.87m/min ，校核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2305 × 0.55 × 120.87 × 0.15/60000= 0.38Kw ，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn ＜ Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 120.87m/min，n=630r/min ， f=0.15mm/r 加工外圓柱面 65 粗車：Vc=70～90 m/min 取 Vc=7

32、5 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由 CA6140說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=70.34m/min 取 ap=2.5mm，功率 Pc=Kc × ap× Vc× f/60000=2305 × 2.5 × 70.34 × 0.71/60000=4.8Kw ，由于機床說明書查得 精選范本 . Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實 際取值為 Vc=70.34m/min ，n=320r/min ， f=0.71mm/

33、r 半精車 ：f=0.4～0.5mm/r 取 f=0.45mm/r ，再查外圓切削數(shù)據(jù) 表知：Vc=1.667～2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得 n=510 r/min ，取 ap=0.9mm，Vc=n d/1000=510 × 3.14 × 67.9/1000=108.7m/min ，功率 Pc=Kc × ap× Vc× f/60000=2305 × 0.9 × 108.7 × 0.45/60000=1.7Kw，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率

34、 Pn＜Pc，所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc=108.7m/min ，n=510r/min f=0.45mm/r 精車： f=0.13～0.18mm/r 取 f=0.18mm/r ，再查外圓切削數(shù)據(jù) 表知：Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d=578.2 r/min 圓 整得 n=580 r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=580 × 3.14 × 66.1/1000=120m/min.38 ，ap=0.55mm 校核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2

35、305 × 0.55 × 0.18 × 120.38/60000 × 1000=0.46Kw ，由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面 φ 75 粗車： 確定進給量 f ：查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 10-8知 f=0.6～0.9mm/r 取 f=0.71mm/ ，查《金屬切削手冊》知 Vc=70～ 90 m/min 取 Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/m

36、in 由 CA6140 說明書取 n=320r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=80.384m/min ， 精選范本 . 取 ap=2.5m 校核功率： Pc=Kc × ap× Vc× f/60000=2305 × 2.5 × 80.384 × 0.71/60000=5.5Kw由于，機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 80.384m/min，n=320r/min ， f=0.71mm/r 半精車：f=0.4～0.5mm

37、/r 取 f=0.45mm/r 再查外圓切削數(shù)據(jù)表 知： Vc=1.667～2.17m/s 取 Vc=1.8m/s 則 n=1000Vc/ d=1000 × 108/3.14 77×.9=441.5r/min, 圓整得 n=450 r/min , 取 ap=0.9mm， Vc=n d/1000=450 × 3.14 × 77.9/1000=110m/min,校核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f/60000=2305 × 0.9 × 110/60×0.00=145.7Kw 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠

38、，實際取值為 Vc= 110m/min ，n=450r/min f=0.45mm/r 精車： f=0.13～0.18mm/r 取 f=0.15mm/r ，再查外圓切削數(shù)據(jù) 表知： Vc>1.67m/s 取 Vc=120 m/min 則 n=1000Vc/ d =1000 × 120/76.1 × 3.14=502.2 r/min圓整得 n=500 r/min 故實際切削速 度： Vc=n d/1000=500 × 3.1476×.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校 核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f/6000

39、0=2305 × 0.55 × 119.48 × 0.15/60000=0.39 Kw 由于，機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8， 機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc=119.48m/min， n=500r/min f=0.15mm/r 加工內(nèi)圓柱面 φ 80 鉆孔 ：ap=d/2=15mm 取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故 n=1000Vc/ d=1 000 × 0.33 × 60/3.14× 30=210.2 r/min 圓整得 精選范本

40、 . n=210r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=210 × 3.14 × 30/1000 =19.8m/min ，校核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2305 × 15× 30.6/60 × 1000=3.99Kw由于，機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 19.8m/min ， n=210r/min ， f=0.35mm/r 車孔： f=0.35～0.40mm/r，Vc=0.833 ～1.666m/s 取 f=0.35

41、 mm/r Vc=0.85m/s ；故 n=1000Vc/ d=1000 × 0.85 × 60/3.14 × 74= 219.5r/min 由 CA6140 說明書取 n=200r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=200 × 3.14 × 74/1000=46.5m/min ，取 ap=3mm,校核功率 Pc=Kc × ap× Vc× f /60000=2305× 3× 46.5 × 0.35/60000=1.9Kw根據(jù)， 機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機 床功率足夠，實際取值

42、為 Vc= 46.5m/min ，n=200r/min f=0.35mm/r 鉆孔 ：f=0.3mm/r ap=1.5mm n=549r/min Vc=n d/1000= × 3.14 × 80/1000=138m/min功率，Pc=Kc × ap× Vc× 0.001/60 =2305 × 1.5 × 138/60 × 1000=7.9Kw根據(jù)，機床說明書查得 Pc=7.5 Kw， 效率為 0.75，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠， 實際取值為 Vc= 138m/min ，n=560r/min f=0.3mm/r 鏜孔：

43、查《金屬機械加工工藝人員手冊》 ap=3mm； S=0.30～ 0.50mm/r 取 S=0.3mm/r 取 Vc=0.65m/s 則 n=1000Vc/d=1000 × 0.65 × 60/d=155r/min由 CA6140說明書取 n=160/min 故實際切削速度 Vc=nd/1000=160 × 3.14 × 80/1000= 40.2m/min 根據(jù)機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，功率 精選范本 . Pc=Kc × ap× Vc× S/60000=2305 × 3× 40.2 × 0.4/6000

44、0=1.85Kw 機床 功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 40.2m/min ， n=160r/min f=0.4mm/r 加工通孔 φ 20 鉆孔：鉆 φ 19.的8底孔：查《簡明加工工藝手冊》 P296 得： f=0.33～0.38mm/r， 取 f=0.36 mm/r ； Vc=0.96 ～1.13m/s， 取 Vc =1m/s 故 n=1000Vc/ d=1000 × 60/3.14 × 19.8=965.1r/min根據(jù) X51 機 床說明書得： n=945r/min 故實際切削速度

45、Vc=n d/1000= 945 × 3.14 × 19.8/1000=58.75m/min，又取 ap=6 mm 校核功 率： Pc=Kc × ap× Vc× f/60000=2305 × 6× 60.3 × 0.36/60000=5.0Kw ， 由于機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所 以機床功率足夠，實際取值為 Vc= 23.1m/min ，n=409r/min ， f=0.2mm/r 鉸孔：查《簡明加工工藝手冊》 表 11-20知：f=0.3～0.65mm/r， 取 f=0.3

46、 mm/r ；Vc=0.833 ～0.383m/s ，取 Vc =0.60 m/s ；故 n=1000Vc/ d=1000 × 0.6 × 60/3.14 × 20=573.25圓r/min整得： n=580 r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=580 × 3.14 × 20/1000=36.4 m/min ap=0.1mm 校核功率： Pc=Kc × ap× Vc× f /60000= 2305 × 0.1 × 36.4 × 0.3/60000=0.04Kw ，由于機床說明書Pc=7查得.5 Kw，效率為 0.8，機床功率 Pn＜Pc，所以機床功率足夠，

47、實際取值為 Vc= 36.4m/min ，n=580r/min ,f=0.3mm/r 加工端面 精選范本 . 粗車：查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.66mm/r ， Vc=108m/min ， n=1000Vc/ π d=190r/min ，CA6140由說 明書取 n=200r/min 故實際切削速度 Vc=n d/1000=110.5m/min ，取 ap=2mm，校核功率： Pm=Kc× ap× f × Vc/60000=2305 × 2× 0.66 × 110.5/

48、60000=5.由6Kw于 機床說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 η =0.8 ，機床功率Pc×η＞Pm， 所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=110.5m/min ，n=200r/min ， f=0.66mm/r. 精車：查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.41mm/r ，ap=0.5mm，Vc=120m/min ， n=1000Vc/ π d=217.1r/min ， 功率 Pm=Kc× ap× f × Vc/60000=2305 × 0.5 × 0.41 × 120/60000= 0.94Kw，由于機床

49、說明書查得 Pc=7.5 Kw，效率為 η =0.8 ，機床功率Pc×η＞Pm，所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=120 m/min ， n=217.1r/min ，f=0.41mm/r. 銑鍵槽 粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/ π d=955.4r/minVf=n× fz=114.6mm/r 功率 Pm=Kc× ap× f × Vc/60000=2305 × 5× 0.12 × 90/60000=2.07Kw由于機床說明書查得 Pc=4.5 Kw，效率為 η =0.8 ，機床功率Pc×η＞Pm，所以

50、機床功率足夠，實際取值為 Vc= 89m/min ，n=945r/min ，縱向 Vf =105mm/r, 橫向 Vf =100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/r ，ap=2mm，Vc=150m/min ， 精選范本 . n=1000Vc/ π d=1194.2r/min Vf=n × fz=119.4mm/r功率 Pm=Kc× ap× f × Vc/60000=2305 × 2× 0.10 × 150/60000=1.15Kw由于 機床說明書查得 Pc=4.5 Kw，效率為 η =0.8 ，機床功率Pc×η＞Pm，

51、 所以機床功率足夠，實際取值為 Vc=153.8m/min，n=1225r/min 縱向 Vf =125mm/r, 橫向 Vf =130mm/r. 基本時間 確定粗車外圓 55 的基本時間 t 根據(jù)《機械制造工藝學》公式 4-23車外圓基本時間為： Tj L l l1 l 2 i i fn fn 式中：l 83.4mm，l1 a p (2 ~ 3) 2mm ，l2 0 ， tan f 0.65mm/ r ， n 3.08r / min ， i

52、 1 則 Tj 83.4 2 s 43s 0.65 3.08 其余工步切削用量及基本工時計算從略 三專用夾具設計 3.1制定藝路線 工序 1 粗車圓柱面 φ176 及端面。 工序 2 粗車圓柱面 φ5、φ60、φ65 和 φ75 和及臺階面。 工序 3 精車 φ 176外圓柱面及倒角。 工序 4 半精車圓柱面 φ5、φ60、φ65 和 φ75 和及臺階面。 工序 5 精車圓柱面 φ5、φ60、φ65 和 φ75 和及臺階面。 工序 6 倒角。 工序 7

53、粗鏜內(nèi)孔 φ 50、80φ、φ104。 工序 8 精鏜內(nèi)孔 φ 50、80φ、φ104。 精選范本 . 工序 9 鉆孔 10×φ20。 工序 10 擴孔 10×φ20。 工序 11 鉸孔 10×φ20。 工序 12 銑鍵槽 16×10。 工序 13 鉆斜孔 2×φ8。 工序 14 去毛刺。 工序 15 終檢 3.2機床、夾具、刀具、量具的選擇 （1）工序 1、2、3、4 和 5 是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就 能滿足要

54、求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的 CA6140 型臥式車床。 （2）工序 7、8 為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用 C616A 型臥式車床。 （3）工序 12 銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的 X61W 型銑床能滿足加工要求。 （4）工序 9、10 和 11 是擴、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選用 Z525。選用夾具 本零件除銑銷， 鉆小孔等工序需要專用夾具外， 其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。選用刀具

55、 粗車外圓柱面： 90°半精車，精車外圓柱面：前角為 90° 的車刀。鉆頭：高速鋼刀具， 直徑為 φ 30；直徑為 φ18；擴孔鉆：直徑為 φ 19.8 ；鉸刀：直徑為φ 20。鏜刀，刀桿長度為200.B ×H ＝ 16× 25。 3.3確定工序尺寸 本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表 精選范本 . 面粗糙度見下表： 表 3 外圓柱面 φ 176 軸段加工余量計算 工 序 標注工序 工序間 工序基本 工序名稱 余量 /mm 經(jīng)濟精度

56、 /mm 表面粗糙度 Ra/ 尺寸 /mm 尺寸公差 μm /mm 精車 2 IT10 6.3 176 176 0.14 粗車 3 IT12 12.5 179 179 0.4 毛坯 ±2 181 181 2 表 4 外圓柱面 φ 55軸段加工余量計算 工 序 標注工序 工序名稱 工序間 表面粗糙度 Ra/ μ 工序基本 尺寸公差 余量 /mm 經(jīng)濟精度 /mm 尺寸 /mm m /mm 精

57、車 1.0 IT6 1.6 55 55 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 56 56 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 57.5 57.5 0.3 毛坯 ±2 60 60 2 表 5φ60 軸段加工余量計算 工 序 標注工序 工序間 工序基本 工序名稱 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙度 Ra/ 尺寸公差 余量 /mm 尺寸 /mm μm /mm 精車 1.0 IT6 1.6 60

58、 600 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 61 610 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 62.5 62.50 0 .30 毛坯 ± 2 65 65 2 表 5φ65 軸段加工余量計算 工 序 標注工序 工序間 工序基本 工序名稱 表面粗糙度 尺寸公差 余量 /mm 經(jīng)濟精度 /mm 尺寸 /mm Ra/ μm /mm 精選范本 . 精車 1.0 IT6 1.6 65 650

59、0 .019 半精車 1.5 IT10 3.2 66 660 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 67.5 67.50 0.30 毛坯 ±2 70 70 2 表 5φ75 軸段加工余量計算 工 序 標注工序 工序名稱 工序間 工序基本 尺寸公差 余量 /mm 經(jīng)濟精度 /mm 表面粗糙度 尺寸 /mm Ra/ μm /mm

60、 精車 1.0 IT6 1.6 75 750 0.019 半精車 1.5 IT10 3.2 76 760 0.120 粗車 2.5 IT12 6.3 77.5 77.50 0.30 毛坯 ±2 80 80 2 表 5φ104 內(nèi)孔加工余量計算 工序間 工 序 標注工序 余量 /mm 工序名稱 工序基本 尺寸公差 表面粗糙度 Ra/ 尺寸 /mm 經(jīng)濟

61、精度 /mm /mm μm 精鏜 1.8 IT7 3.2 104 10400.035 粗鏜 3.2 IT10 6.3 103.2 103.20 0. 140 毛坯 ±2 99 99 2 表 5φ80 內(nèi)孔加工余量計算 工序名 工序間 工 序 工序基本 標注工序 表面粗糙度 尺寸公差 稱 余量 /mm 經(jīng)濟精度 /m

62、m 尺寸 /mm Ra/ μm /mm 精鏜 1.5 IT7 3.2 80 800 0.030 粗鏜 2.5 IT10 6.3 78.5 78.50 0.12 精選范本 . 毛坯 ± 2 76 76 2 表 5φ50 內(nèi)孔加工余量計算 工序名 工序間 工 序 工序基本 標注工序 表面粗糙度 尺寸公差 稱 余量 /mm 經(jīng)濟精度 /mm 尺寸 /mm Ra/ μm /mm

63、 精鏜 1.5 IT7 3.2 50 500 0.025 粗鏜 2.5 IT10 6.3 48.5 48.50 0.1 毛坯 ±2 0 46 46 2 四、夾具設計 4.1定位方案 夾具特點，工件以另一端面和鍵槽定位，通過軸心，用螺栓夾緊。結構簡單，制造容易。分度副間有污物時，不直接影響分度副的接觸。缺點是無法補償分度度間的配合間隙對分度精度的影響。分度板孔中一般壓入耐磨襯套，與圓柱定位銷采用 H7/g6 配合。其結構圖如圖 3 所示 圖 3 2 8

64、夾具裝配圖 4.2分度設計 通過分度盤來實現(xiàn)。擰緊螺母，并通過開口墊圈將工件夾 緊。轉(zhuǎn)動手柄，可將分度盤松開。此時用捏手將定位銷從定位 套中拔出，使分度盤連同工件一起回轉(zhuǎn) 180°，將定位銷重新插 入定位套中，即實現(xiàn)了分度。再將手柄轉(zhuǎn)回，銷緊分度盤，即 可進行加工。 4.3切削力和夾緊力的計算 本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機構。 實際效果可以保證可靠的卡緊。 根據(jù)公式： 精選范本 . M Q WK [ r ` tan 1 r Z tan( 2` )

65、] 1 0 M Q ——原動力（ N·mm） W K ——實際所需夾緊力 r ` ——螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（ mm） ——螺紋升角（°） 1 ——螺桿端部與工件間的當量摩擦角（°） 2` ——螺旋副的當量摩擦角（°） ， 2`  tan 2 cot cos 0 ——除螺旋機構以外的效率，其值為 0.85~0.958。 參數(shù) :Wk = 100 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。 湖

66、北文理學院 理工學院  產(chǎn)品 機械加工工序卡片 名稱  輸出軸  共 10頁 第1頁 粗和半精車 工 序 號 零件 圖號 零件 名稱 材 料  輸出軸 45 鋼  工序名稱 粗銑 夾具名稱 N 面 夾具 夾具編號 設備名稱 精選范本 . 程序 車 間 金工 編號 編 批 準 制 審 日 期 核 序