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課程設(shè)計說明書
題目：設(shè)計“連桿支座”零件的機械
加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）
院、系別
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)老師
年 月 日
目 錄
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書……………..…………………………..….…Ⅰ
序 言………………………………………..…………………….……..………...1
1 零件分析…….………………………………………………………………….....2
1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)…….…………………………………..........…2
1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…2
1.3 零件的工藝分析….………………………………………………..………..2
2 鑄造工藝方案設(shè)計…….…………………………………………………….…...3
2.1確定毛坯的成形方法…………………………………………………...……3
2.2確定鑄造工藝方案………………………………………………...…………3
2.3確定工藝參數(shù)………………………………………………………...………3
3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………6
3.1基面的選擇………….……………………………………………..…………6
3.2確定機械加工序尺寸及基本工時…….…………………………..…………9
4 夾具選用……….………….……………………………………………….…….29
5 總結(jié)………………………..…………………………………………………..…30
參考文獻…………………………………………………………...…………….…31
29
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目：設(shè)計“連桿支座”零件的機械加工
工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）
設(shè)計要求： 1、未注明鑄造圓角R3
2、銳邊倒鈍
3、材料：HT150
設(shè)計內(nèi)容： 1.熟悉零件圖
2.繪制零件圖（1張）
3.繪制毛坯圖（1張）
4.編寫工藝過程綜合卡片(1張)
5.工序卡片（17張）
6.課程設(shè)計說明書（1份）
2012年 5月28日
序 言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和機械制造工藝學(xué)等課程之后進行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)課程學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過課程設(shè)計使我們能熟練運用機械制造工藝學(xué)課程中的理論知識以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)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，保證零件加工質(zhì)量。培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使我們掌握機械零件的設(shè)計、加工及檢驗的方法，提高設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用設(shè)計手冊和圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。
就個人而言，通過這次設(shè)計能夠初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（連桿支座）的工藝規(guī)程的能力和基本原理及方法，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料的一次實踐機會，希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次課程設(shè)計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。
1 零件分析
1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。在本次課程設(shè)計題目中，已知該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于連桿支座輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)大于5000(件/年)。
1.2 零件的作用
題目所給定的零件時連桿支座。它的主要作用是用來連接、支撐、固定作用。要求零件的配合要符合精度和位置要求。
1.3 零件的工藝分析
由老師所給的零件圖可得知，該零件的材料為HT150。根據(jù)所學(xué)的《機械工程材料》可知該材料具有良好的鑄造性能，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，不用人工時效處理，減震性優(yōu)良，并有一定的機械強度，適用于承受中等應(yīng)力中工作的零件。為此，以下是連桿支座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1、支座孔Φ45與以及與此相通的Φ16的孔、M12螺紋孔
2、連桿上的通孔Φ12
3、連桿支座底面A面、上端面G面、Φ16的孔端面N面、M12螺紋孔端面J面、連桿階梯軸表面C面及端面E面M面，支座中心線與支座底A面的垂直度誤差為0.01mm，連桿階梯軸中心線與支座底A面的平行度誤差為0.01mm。
4、其余表面和孔通過鑄造直接獲得。
由以上分析可知，可以先粗加工支座下端面A面，然后以此作為基準(zhǔn)加工其他需要加工的孔和表面，并且保證位置精度要求。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此連桿支座零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
2 鑄造工藝方案設(shè)計
2.1 確定毛坯的成形方法
根據(jù)機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書的要求可知，該連桿支座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)。為提高生產(chǎn)效率、保證加工精度，另外灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓而應(yīng)該采用澆鑄成型，這同時也符合了零件的技術(shù)要求。查《實用機械加工工藝手冊》第190頁表3-10,選用鑄件為砂型造型尺寸公差等級為CT=10。
2.2 確定鑄造工藝方案
2.2.1鑄造方法和造型的選擇
已知，該零件為鑄件，生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，根據(jù)《金屬工藝學(xué)》可知該毛坯零件的鑄造方法選用砂型機器造型。由于鑄件從開始鑄造到鑄造出成型零件，該零件存在很多的內(nèi)應(yīng)力，為了保證鑄件的質(zhì)量，在鑄造后需安排人工進行時效處理。在時效處理后，要對鑄件進行涂料，以免鑄件表面被破壞。
2.2.2 分型面的選擇
在零件鑄造過程中要選擇好分型面是非常重要的，如果選擇不好的話，不僅僅是影響鑄件的質(zhì)量，而且還會使制模、造型、造芯、合型或清理等工序復(fù)雜化，甚至還可增加機械加工工作量。因此，分型面的選擇應(yīng)能在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝，節(jié)省人力物力。
2.3 確定鑄造工藝參數(shù)
2.3.1加工余量的確定
根據(jù)《實用機械零件工藝性手冊》P190表3-10成批和大批量生產(chǎn)的尺寸公差等級查得該鑄造尺寸公差等級為CT8~10。表2.2-4可以確定各表面的加工余量如下表所示：
表2-1毛坯圖的基本尺寸及加工余量
加工表面代號
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
端面A面
154
10
8mm
單側(cè)加工
外圓面C面
32
10
5mm
雙側(cè)加工
端面E面
94
10
5.5mm
單側(cè)加工
端面G面
80
10
5.5mm
單側(cè)加工
內(nèi)孔F
45
10
5mm
孔降一級雙側(cè)加工
J面
154
10
8mm
單側(cè)加工
端面A面
84
10
5.5mm
單側(cè)加工
端面N面
44
10
5mm
單側(cè)加工
圖3-1 連桿支座各表面標(biāo)注
2.3.2模斜度的確定
零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。
2.3.3收縮率的確定
通常，HT150鋼的收縮率為1.3%～2% ，在本設(shè)計中鑄件取2% 的收縮率
2.3.4不鑄孔的確定
為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。
2.3.5鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過渡。
3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證和提高，同時，生產(chǎn)率也得到提高。否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，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，并且給企業(yè)帶來巨大損失。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對于本零件來說，應(yīng)盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)）根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則和在設(shè)計過程中所考慮的要求，選擇零件的重要面或重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，同時，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以Φ60外圓面作為粗基準(zhǔn)。
3.1.2 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)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。在裝夾連桿支座時，連桿支座的下端面既是定位基準(zhǔn)又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則。孔的加工及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠、操作方便。
3.1.3 制訂工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
方案一：
工序I 銑Φ100端面A面；
工序II 倒角1X45°
工序III 銑Φ60端面G面；
工序IV 鏜Φ45孔（不到尺寸）
工序V 精鏜Φ45孔，倒角1X45°；
工序VI 粗車Φ32外圓面C面；
工序VII 半精車Φ32外圓面C面；
工序VIII 粗磨Φ32外圓面C面；
工序IX 精磨Φ32外圓面C面；
工序X 鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；
工序XI 銑Φ32端面M面
工序XII 銑Φ48端面E面
工序XIII 倒角1X45°
工序XIV 銑20X20端面J面
工序XV 鉆M12螺紋底孔Φ10
工序XVI 攻螺紋M12
工序XVII 粗銑Φ28端面N面
工序XVIII 半精銑Φ28端面N面
工序XIX 精銑Φ28端面N面
工序XX 鉆、擴、鉸Φ16孔
工序XXI 檢查
方案二：
工序I 銑Φ100端面A面
工序II 鉆、擴、鉸Φ45孔至圖樣尺寸；
工序III 鉆、擴、鉸Φ16孔
工序IV 銑Φ60端面G面
工序V 倒角兩個1X45°
工序VI 鉆M12螺紋底孔Φ10
工序VII 攻螺紋M12
工序VIII 粗銑Φ28端面N面
工序IX 半精銑Φ28端面N面
工序X 精銑Φ28端面N面
工序XI 銑Φ48端面E面
工序XII 銑Φ32端面M面
工序XIII 粗車Φ32外圓面C面；
工序XIV 半精車Φ32外圓面C面；
工序XV 粗磨Φ32外圓面C面；
工序XVI 精磨Φ32外圓面C面；
工序XVII 鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；
工序XVIII 倒角1X45°
工序XIX 檢查
3.1.4 工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工A面，再以A面為精基準(zhǔn)加工Φ45內(nèi)孔，以及Φ32外圓面，這樣能同時保證所要求的垂直度及平行度要求；方案二對Φ45的內(nèi)孔采用鉆擴鉸方法，并同時鉆擴鉸Φ12孔，減少裝夾次數(shù)。兩工藝方案大體遵循了工藝路線擬訂的一般原則，大致看來還是合理的。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及加工手段的優(yōu)化之后，仍有某些工序存在一些問題，還值得進一步討論。圖樣規(guī)定：Φ45要與底面A面垂直，垂直度公差為0.01mm，Φ32外圓面與底面平行度要求，公差為0.01mm，因此加工Φ45孔與Φ32外圓面應(yīng)該以A面為基準(zhǔn)，這樣能保證設(shè)計基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)的重合。另外Φ45粗糙度要求較高，可以通過鉆擴鉸完成也可以用粗鏜-半粗鏜-精鏜來完成，為了減少工藝路線和裝夾次數(shù)，可以使用鉆擴鉸來加工更好。綜合以上幾點，以及方案一方案二，整理修改后的工藝路線如下：
工序I 銑Φ100端面A面及倒角1X45°；以Φ60外圓面S面為定位基準(zhǔn)，采用X51
立式銑床
工序II 銑Φ60端面G面；Φ100端面A面為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床
工序III 鉆擴鉸Φ45孔至圖樣尺寸；Φ100端面A面為定位基準(zhǔn)，采用Z5150A立式鉆床
工序IV 粗車Φ32外圓面C面；Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
工序V 車Φ32端面M面，Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
工序VI 車Φ48端面E面并倒角1X45°，Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
工序VII 半精車Φ32外圓面C面；Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
工序VIII 粗磨Φ32外圓面C面；Φ100端面A面，選用外圓磨床M135
工序IX 精磨Φ32外圓面C面；Φ100端面A面，選用外圓磨床M135
工序X 鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；Φ100端面A面及外圓面C面為定位基準(zhǔn)，采用Z5150A立式鉆床；
工序XI 銑20X20端面J面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床；
工序XII 粗銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床；
工序XIII 半精銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床；
工序XIV 精銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床；
工序XV 鉆M12螺紋底孔Φ10.2mm，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用Z5150A立式鉆床
工序XVI 鉆、擴、鉸Φ16孔，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用Z5150A立式鉆床
工序XVII 攻螺紋M12
工序XVIII 終檢入庫
以上工藝工程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”
3.2 確定機械加工余量及工序尺寸
前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在根據(jù)計算法（相應(yīng)因素查《機械制造工藝學(xué)》P168表4-10，鑄件尺寸公差查《機械加工工藝手冊》3-12表3.1-21及表3.1-24；加工余量查《機械加工工藝手冊》3-59表3.2-9~20）確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：
3.2.1孔表面（公差查《互換性與測量技術(shù)》p17表2-2）
表3-1 孔的加工內(nèi)容及余量
加工
表面
加工
內(nèi)容
加工
余量
精度等級
工序尺寸
表面粗
糙度
工序余量
最小
最大
鉆孔
15mm
IT11
6.3
14.89mm
15mm
擴孔
0.85mm
IT10
3.2
0.78mm
0.96mm
鉸孔
0.15mm
IT7
1.6
0.132mm
0.22mm
鑄件
5mm
CT10
鉆
3mm
IT11
6.3
0.24mm
5.6mm
擴孔
1.75mm
IT10
3.2
1.65mm
1.91mm
鉸孔
0.25mm
IT7
1.6
0.239mm
0.35mm
鉆
11mm
IT11
6.3
10.989mm
11mm
擴孔
0.85mm
IT10
3.2
0.78mm
0.861mm
鉸孔
0.15mm
IT6
1.6
0.132mm
0.22mm
M12
鉆孔
10.2mm
IT11
6.3
10.189mm
10.2mm
3.2.2平面工序尺寸（公差查《互換性與測量技術(shù)》p17表2-2）
表3-2 表面加工的加工內(nèi)容及余量
工序號
工序
內(nèi)容
加工
余量
基本
尺寸
經(jīng)濟
精度
工序尺寸及偏差
工序余量
最小
最大
鑄件
5.5
CT10
01
粗銑A面
4
85.5
IT12
2.4
5.95
02
精銑A面
1.5
84
IT8
1.15
1.554
鑄件
5.5
CT10
03
粗銑G面
4
81.5
IT12
2.4
4.35
04
精銑G面
1.5
80
IT8
1.15
1.85
鑄件
5
CT10
05
粗車C面
3.5
33.5
IT12
2.2
5.05
06
半精車C面
1
32.5
IT10
0.75
1.1
07
粗磨C面
0.3
32.2
IT9
0.2
0.362
08
精磨C面
0.2
32
IT7
0..138
0.225
鑄件
5
CT10
09
粗銑N面
3.4
45.6
IT12
2.0
5.05
10
半精銑N面
1
44.6
IT10
0.75
1.1
11
精銑N面
0.6
44
IT8
0.5
0.639
鑄件
8
CT10
12
銑J面
8
154
IT12
6
10.4
鑄件
8
CT10
13
車M端面
8
154
IT12
6
10.4
鑄件
5.5
CT10
14
車E端面
5.5
94
IT12
3.9
7.45
3.3.1銑Φ100端面A面及倒角1X45°；以Φ60外圓面S面為定位基準(zhǔn)
（1）加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，鑄造;
加工要求：粗銑φ100孔下端A面，加工余量4mm; 再精銑加工余量1.5mm
機床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝5°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=2°。
（2）切削用量
1）確定切削深度ap
因為余量較小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。
2）確定每齒進給量fz
由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.14~0.24mm/z，故選擇：fz=0.18mm/z。
3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》表3.8）。
4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf
根據(jù)《切削手冊》表3.16，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.24mm/z時，vt=108m/min,nt=196r/min,vft=370mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為：
(2-1)
其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
。 (2-2)
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為：
vc==m/min=118m/min (2-3)
f zc=v fc/(ncz)=390/(300×12) mm/z=0.1mm/z (2-4)
5)校驗機床功率
根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。
6）計算基本工時
(2-5)
查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：L=100+15=115mm，則：
tm＝L/ Vf=115/390=0.30min
3.3.2 銑Φ60端面G面；Φ100端面A面為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床
（1）切削機床、刀具、進給、時間定額及其計算過程同工序I。
（2）計算基本工時：
查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：=12mm，則：
tm＝L/ Vf=(60+12)/390=0.19min。
3.3.3鉆、擴、鉸Φ45孔至圖樣尺寸；Φ100端面A面為定位基準(zhǔn)，并保證垂直度0.01mm，孔精度達到IT7,表面粗糙度達到1.6um
（1）加工條件
工件材料：HT150鑄鐵。
加工要求：孔的直徑為45mm，公差為H7，表面粗糙度。
機床：Z5150A立式鉆床
刀具：加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ43mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ44.75mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ45mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
（2）選擇鉆孔切削用量
1）確定進給量
查《加工工藝手冊》，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則：
按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：；
按機床Z5150A進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為16000N時，進給量為。
以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.028~0.9mm/r。最終查Z5150A立式鉆床說明書選擇進給量。
由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。
根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=8500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=8500N。根據(jù)Z5150A立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為16000N﹥Ff，故所選進給量可用。
2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命．
3）切削速度
查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式為：
（m/min） (2-6)
其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度：
4）檢驗機床扭矩及功率
查《切削手冊》表2.20，當(dāng)f≤0.43, do≤43mm時，Mt=144.2N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=144.2 N?m。查機床使用說明書：Mm =350 N?m。查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。查機床使用說明書，。
由于，，故切削用量可用，即：
，，
5）計算工時
（3）擴孔至Φ44.75
1）查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量為：，并由機床使用說明書最終選定進給量為：。
2）根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故
(2-7)
根據(jù)機床使用說明書選取 。
3）基本工時
（4）鉸孔至Φ45mm
根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.8～1.2mm/z,進給量取0.85mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=160r/min，則其切削速度為：。
（5）計算工時
mm，則：
3.3.4粗車Φ32外圓面C面；Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
（1）加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，鑄件。
加工要求：粗車Φ32外圓面C面，加工余量3.5mm，可一次加工。
刀具：可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀片材料YT15，刀桿尺寸16X25
（2）計算切削用量
1）確定進給量f：
查《切削加工手冊》表8-50P633，，當(dāng)，直徑為37mm時f=0.4～0.6mm/r ，結(jié)合C620-1說明書取f=0.5 mm/r ap=3.5mm 。
2）確定切削速度及主軸轉(zhuǎn)速
查《切削手冊》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則
n=1000Vc/ dw =645r/min
由C620-1說明書取n=660r/min
故實際切削速度為：
76.7 m/min
(3)檢驗機床功率
查《切削手冊》得Kc=2305
(2-8)
由于機床C620-1說明書查得主軸電動機功率為7.8 Kw，當(dāng)轉(zhuǎn)速為n=660r/min，機床主軸傳出最大功率為5.5kw，故Pn＜Pc，所以機床功率足夠，可以正常加工。
(4)計算基本工時
3.3.5車Φ32端面M面，Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn).
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，鑄件。
加工要求：粗車Φ32端面M面，加工余量8mm，分三次加工，ap=3mm計。
刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16X25
(2)計算切削用量
1）確定進給量f：
查《切削加工手冊》，當(dāng)?shù)稐U尺寸6X25 ，，直徑為37mm時f=0.4～0.5mm/r ，結(jié)合C620-1說明書取f=0.5 mm/r ap=3mm 。
2）確定切削速度 《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式（壽命T=60min）
（m/min） (2-9)
其中，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，，故實際的切削速度：
3)確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/ d=1000X108.6/（3.14X65）=532(r/mm)
按機床說明書，取n=600 r/mm。
(3)計算基本工時 走刀次數(shù)為3，所以：
3.3.6車Φ48端面E面，Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，鑄件。
加工要求：粗車Φ48端面E面，加工余量5.5mm，分二次加工，ap=3mm計。
刀具選擇：刀片材料YT15，刀桿尺寸16X25
(2)計算切削用量
1)確定進給量f：
查《切削加工手冊》表8-50P633，當(dāng)?shù)稐U尺寸16X25 ，，f=0.4～
0.5mm/r ，結(jié)合C620-1說明書取f=0.5 mm/r ap=3mm 。
確定切削速度 《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式（壽命T=60min）
（m/min）
其中，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，，故實際的切削速度：
2）確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/ d=1000X108.6/（3.14X65）=532(r/mm)
按機床說明書，取n=600 r/mm。
(3)計算基本工時 走刀次數(shù)2
3.3.7半精車Φ32外圓面C面；Φ100端面A面及Φ45孔為定位基準(zhǔn)，選用C620-1
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，已粗車過的鑄件外圓面。
加工要求：半精車Φ32.5 C面，加工余量1mm。
刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16X25
(2)確定背吃到量 ap=1mm
(3)計算切削用量
1)確定進給量f：
查《切削加工手冊》表8-50P633，當(dāng)?shù)稐U尺寸16X25 ，，d=32.5mm，f=0.3～0.4mm/r ，結(jié)合C620-1說明書取f=0.36 mm/r 。
2）確定切削速度 查《切削加工手冊》表8-57P638，切削速度=1.33~1.83m/s,考慮到進給量比較大，故取=1.4m/s=84m/min.
3）確定主軸轉(zhuǎn)速
n=1000Vc/ d=1000X84/（3.14X32.5）=823.13((r/mm)
查手冊的n取800r/min
由于半精車切削力比較小，故不需要驗算，最后選定半精車切削用量為：
，f=0.36 mm/r，=84m/min，n=800r/min
(4)計算基本工時
3.3.8粗磨Φ32外圓面C面；Φ100端面A面，選用M7150A外圓磨床.
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，半精車過的鑄件外圓面。
加工要求：粗磨Φ32c面，加工余量0.3mm。
刀具選擇：見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為WA46KV6P 20x6x8mm（白剛玉，粒度46#，中軟1級硬度，6號組織）
(2)切削用量的選擇：（見機床使用說明書）
砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s
軸向進給量
徑向進給量
工件速度 =10m/min
(3)計算切削工時。K系數(shù)1.1，單邊余量，v工作臺速度
(2-10)
3.3.9精磨Φ32外圓面C面；Φ100端面A面，選用M7150A臥軸距臺面磨床.
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa，已粗磨過的鑄件外圓面。
加工要求：精磨Φ32c面，加工余量0.2mm。
刀具選擇：見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為WA36KV6P 20x6x8mm（白剛玉，粒度36#，中軟1級硬度，6號組織）
(2)切削用量的選擇：（見機床使用說明書）
砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s
軸向進給量
徑向進給量
工件速度 =6m/min
(3)計算切削工時。K系數(shù)1.1，單邊余量，v工作臺速度
3.3.10鉆、擴、鉸Φ12孔至圖樣尺寸；Φ100端面A面及外圓面C面為定位基準(zhǔn)。
工件材料為HT150鑄鐵?？椎闹睆綖?2mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z5150A立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ11mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ11.85mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
(1)選擇鉆孔切削用量
1）確定進給量
按加工要求確定進給量：查《加工工藝手冊》，，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則：
按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：；按機床Z5150A進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為16000N時，進給量為。
以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.028~0.9mm/r。最終查Z5150A立式鉆床說明書選擇進給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=6800N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=6800N。根據(jù)Z5150A立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為16000N﹥Ff，故所選進給量可用。
2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命．
3）確定切削速度 《機械加工工藝手冊》表28-15，由插入法得：
，，，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
表28-3，，，故
查Z535機床說明書取。
實際切削速度為：
4）檢驗機床扭矩及功率
查《切削手冊》表2.20，當(dāng)f≤0.38, do≤15mm時，Mt=158.7N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=158.7 N?m。查機床使用說明書：Mm =350 N?m。查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.35kw。查機床使用說明書，
。
由于，，故切削用量可用，即：，，
5）計算工時
(2)擴孔至Φ11.85
1）查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量為：，并由機床使用說明書最終選定進給量為：。
2）根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故
根據(jù)機床使用說明書選取 。
3)基本工時
(3)鉸孔至Φ12mm
根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.8～1.2mm/z,進給量取0.88mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為：
(4)計算機動時切削工時
3.3.11 銑20X20端面J面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa（材料力學(xué)P27表2.1），鑄造件;
加工要求：粗銑20X20端面J面，加工余量8mm;
機床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。
(2)切削用量
1）確定切削深度ap
因為加工余量8mm，故選擇ap=4mm，兩次走刀即可完成。
2）確定每齒進給量fz
根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z
根據(jù)機床說明書選擇：fz=0.10mm/z。
3）確定主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和實際切削速度
參考手冊，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap=4，fz=0.1mm/z時，v=96m/min
r/min
根據(jù)機床使用說明書，故實際切削速度為：
(2-11)
(3)校驗機床功率
根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=2.37kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nw=237.5r/min，，，fz=0.1mm/z。
(4)計算基本工時
3.3.12粗銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa（材料力學(xué)P27表2.1），鑄造件;
加工要求：粗銑Φ28端面N面，加工余量3.4mm;
機床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。
(2)切削用量
1）確定切削深度ap
因為加工余量較小，可以一次走刀完成，故選ap=3.4mm
2）確定每齒進給量fz
根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z根據(jù)機床說明書選擇：fz=0.10mm/z。
3）確定主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和實際切削速度
參考手冊，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap=3.4，fz=0.1mm/z時，v=104m/min
r/min
根據(jù)機床使用說明書
故實際切削速度為：
(3)校驗機床功率
根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=2.53kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=3.4mm，nw=255r/min，，，fz=0.1mm/z。
(4)計算基本工時
3.3.13半精銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn)
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa（材料力學(xué)表2.1），已粗銑過的鑄造件表面;
加工要求：半精銑Φ28端面N面，加工余量1mm;
機床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。
(2)切削用量
1）確定切削深度ap ap=1mm
2）確定每齒進給量fz
根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5k（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時：fz=0.09~0.18mm/z
根據(jù)機床說明書選擇：fz=0.50mm/z。參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則：
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取
故實際切削速度：
當(dāng)時，工作每分鐘進給量：
取為980mm/min
本工序切削時間為：
3.3.14精銑Φ28端面N面，Φ45孔為定位基準(zhǔn).
(1)加工條件
工件材料：HT150,σb =120~175MPa（材料力學(xué)P27表2.1），已半精銑過的鑄造件表面;
加工要求：精銑Φ28端面N面，加工余量0.6mm;
機床：X51立式銑床；
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。
(2)切削用量
1）確定切削深度ap ap=0.6mm
2）確定每齒進給量fz
根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z
根據(jù)機床說明書選擇：fz=0.50mm/z。參考有關(guān)手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則：
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取
故實際切削速度：
當(dāng)時，工作每分鐘進給量：
取為980mm/min
（3）計算工時
3.3.15鉆M12螺紋底孔Φ10.2，Φ45孔為定位基準(zhǔn).
（1）鉆螺紋底孔Φ10.2mm
機床：Z5150A立式鉆床
刀具：高速鋼麻花鉆
按加工要求確定進給量：查《加工工藝手冊》，
，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則：
現(xiàn)取f=0.32mm/z，v=11m/min，則：
查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為：
（2）計算切削基本工時：
3.3.16 鉆、擴、鉸Φ16孔，Φ45孔為定位基準(zhǔn)
工件材料為HT150鑄鐵?？椎闹睆綖?6mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z5150A立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ15mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ15.85mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ16mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
（1）選擇鉆孔切削用量
1）確定進給量
按加工要求確定進給量：查《加工工藝手冊》，，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則：
按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：；按機床Z5150A進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為16000N時，進給量為。
以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.028~0.9mm/r。最終查Z5150A立式鉆床說明書選擇進給量。
由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。
根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=4732N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=4732N。根據(jù)Z5150A立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為16000N﹥Ff，故所選進給量可用。
2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命．
3）確定切削速度 《機械加工工藝手冊》表28-15，由插入法得：
，,，
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。
表28-3，，，故
查Z5150A機床說明書，取。實際切削速度為：
4）檢驗機床扭矩及功率
查《切削手冊》表2.20，當(dāng)f≤0.32, do≤11mm時，Mt=114.2N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=114.2 N?m。查機床使用說明書：Mm =350 N?m。查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.05kw。查機床使用說明書，。由于，，故切削用量可用，即：f=0.45mm/r，，vc=8.71m/min
5）計算工時
（2）擴孔至Φ15.85
1）查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量為：，并由機床使用說明書最終選定進給量為：。
2）根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故
根據(jù)機床使用說明書選取 。
3）基本工時
（3）鉸孔至Φ16mm
根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.8～1.2mm/z,進給量0.85mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=120r/min，則其切削速度為：
（4）計算工時
3.3.17 螺紋M12
（1）加工條件
機床：Z5150A立式鉆床
刀具：絲錐M12 ，P=1mm=f
（2）切削用量選為：
，
機床主軸轉(zhuǎn)速為：
，
按機床使用說明書選?。海瑒t ；
（3）計算切削基本工時：
最后，將以上各工序的切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片.
4 夾具選用
組合夾具是一種零、部件可以多次重復(fù)使用的專用夾具。經(jīng)生產(chǎn)實踐表明，與一次性使用的專用夾具相比，它是以組裝代替設(shè)計和制造，故具有以下特點：
（1）靈活多變、適應(yīng)范圍廣，可大大縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
（2）可節(jié)省大量人力、物力，減少金屬材料的消耗。
（3）可大大減少存放專用夾具的庫房面積，簡化了管理工作。
現(xiàn)采用孔系組合夾具，即以孔和面相配合的方式來實現(xiàn)元件間的定位，元件的位置可沿孔定位，故組裝靈活，適用范圍廣。可選的元件有：方形基礎(chǔ)件、墊片、墊板、支承塊、定位銷、定位支承塊、鉆模板、壓板、螺栓、螺母等。
組裝夾具并經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整以達到加工精度。
5總結(jié)
通過本次的機械制造工藝課程設(shè)計讓我又重新溫習(xí)了書本上的重要內(nèi)容，讓我深刻意識到實踐的東西總是離不開書本，不管什么時候從書上我們總可以找得到我們想要的東西。書上的知識永遠是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是讓我們向更深的領(lǐng)域邁進，沒有這個基礎(chǔ)我們永遠都不會享受到成功的喜悅。同時也培養(yǎng)了我制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。
通過設(shè)計，培養(yǎng)了我獨立思考問題和解決問題的能力，樹立了正確的設(shè)計思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計的基本方法和步驟，設(shè)計的過程使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖冊、國家標(biāo)準(zhǔn)。?
同時，設(shè)計的完成是離不開老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們熱情的幫助，謹(jǐn)在此對他們的幫助給予誠摯的謝意和崇高的敬意。
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