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課程設(shè)計(jì)
底座零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
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摘要
本文是對(duì)底座零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程。
關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
目 錄
第1 章 緒論 2
第2章 零件的分析 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
第3章 零件的工藝規(guī)程 5
3.1 確定毛坯的制造形式 5
3.2 底座加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5
3.2.1 孔和平面的加工順序 5
2.2.2 孔系加工方案選擇 5
3.3 底座加工定位基準(zhǔn)的選擇 5
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6
3.4 底座加工主要工序安排 6
3.5 毛坯尺寸的確定 8
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 9
第4章 確定切削用量及基本時(shí)間 12
總 結(jié) 28
參 考 文 獻(xiàn) 29
致 謝 31
33
第1 章 緒論
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
底座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目給出的零件是底座。底座的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此底座零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
底座圖
2.2 零件的工藝分析
由底座零件圖可知。底座是一個(gè)底座零件，它的外表面上有5個(gè)平面需要進(jìn)行加工。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
其加工加工：底面；上端面；R22 U型槽,?30孔；?40孔；?50孔，5XM8螺紋底孔。
（1） 底面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在1.6即可。
（2）上端面，鉆鉸?30孔；?40孔，
（3） 粗、精銑R22 U型槽
（4）鉆2-?14孔
（5）鉆、鉸?8孔
（6）鉆5XM8螺紋孔
第3章 零件的工藝規(guī)程
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性 適用于承受較大應(yīng)力 要求耐磨的零件。該零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 因此確定毛坯為鑄件?毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型 此外為消除殘余應(yīng)力鑄造后安排人工時(shí)效處理采用鑄造的方式進(jìn)行獲得毛坯。
3.2 底座加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該底座零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于底座來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。
3.2.1 孔和平面的加工順序
底座類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工底座上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。底座的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
底座零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案選擇
底座孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。
根據(jù)底座零件圖所示的底座的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在鉆床上用鉆孔較為適宜。
3.3 底座加工定位基準(zhǔn)的選擇
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）保證各重要孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入底座的零件與壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以底座的25外圓作為粗基準(zhǔn)。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與壁的相對(duì)位置。
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證底座孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證底座在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從底座零件圖分析可知，它的平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是底座的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c底座的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
3.4 底座加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。底座加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于平面加工完成后一直到底座加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合銑床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于底座，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)將底座加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
10 下料 通過(guò)鑄造的方法獲得毛坯
20 熱處理 時(shí)效去應(yīng)力
30 粗銑 粗銑底面
40 粗銑 粗銑上端面
50 半精銑 半精銑底面
60 半精銑 半精銑上端面
70 精銑 精銑底面
80 精銑 精銑上端面，銑R175右側(cè)平臺(tái)
90 銑 銑R22 U型槽
100 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?30孔
110 鉆 鉆沉頭孔?40孔
120 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?50孔
130 鉆 鉆2-?14孔
140 鉆鉸 鉆、鉸?8孔
150 鉆孔攻絲 鉆5XM8螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲5XM8螺孔
160 鉗工 去毛刺，清洗
170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù)
工藝路線二：
10 下料 通過(guò)鑄造的方法獲得毛坯
20 熱處理 時(shí)效去應(yīng)力
30 粗銑 粗銑底面
40 粗銑 粗銑上端面
50 銑 銑R22 U型槽
60 半精銑 半精銑底面
70 半精銑 半精銑上端面
80 精銑 精銑底面
90 精銑 精銑上端面，銑R175右側(cè)平臺(tái)
100 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?30孔
110 鉆 鉆沉頭孔?40孔
120 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?50孔
130 鉆 鉆2-?14孔
140 鉆鉸 鉆、鉸?8孔
150 鉆孔攻絲 鉆5XM8螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲5XM8螺孔
160 鉗工 去毛刺，清洗
170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù)
加工工藝路線方案的論證：
方案Ⅰ、Ⅱ主要區(qū)別在于在加工銑R22 U型槽，所選定位基準(zhǔn)不同，
由以上分析，方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程見(jiàn)表3.2。
以上加工方案大致看來(lái)合理，但通過(guò)仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，方案一安排在最開(kāi)始，方案二安排在最后，因?yàn)橐裱然鶞?zhǔn)后其他的原則，采用方案一
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。綜合選擇方案一：
10 下料 通過(guò)鑄造的方法獲得毛坯
20 熱處理 時(shí)效去應(yīng)力
30 粗銑 粗銑底面
40 粗銑 粗銑上端面
50 半精銑 半精銑底面
60 半精銑 半精銑上端面
70 精銑 精銑底面
80 精銑 精銑上端面，銑R175右側(cè)平臺(tái)
90 銑 銑R22 U型槽
100 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?30孔
110 鉆 鉆沉頭孔?40孔
120 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸?50孔
130 鉆 鉆2-?14孔
140 鉆鉸 鉆、鉸?8孔
150 鉆孔攻絲 鉆5XM8螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲5XM8螺孔
160 鉗工 去毛刺，清洗
170 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù)
3.5 毛坯尺寸的確定
在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類
形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。
（1）端面的加工
側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為6.3。上端面的查參考文獻(xiàn)[3]表2.1-12可以確定，上端面的加工方案為：粗銑——精銑（），粗糙度為6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。
（2） 孔的加工
加工孔Φ14
查參考文獻(xiàn)[3]，由于預(yù)制孔的精度為H9，所以確定預(yù)制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在過(guò)程中才能保證孔表面精度，
加工方案定為：鉆，鉸。
（3） 槽的加工
查參考文獻(xiàn)[3]表2.1-12可以確定，槽的加工方案為：粗銑——精銑（），粗糙度為6.3~0.8，設(shè)計(jì)要求為6.3和3.2，粗銑時(shí)，精度可適當(dāng)降低。
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備
機(jī)床的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：
立式銑床，主要用于銑加工。
搖臂鉆床Z525，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。
刀具的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：
高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度取：
鉆頭：直柄麻花鉆
錐鉸刀：公制/莫氏4號(hào)錐直柄鉸刀，刀具材料：
其他設(shè)備的選用
夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺
輔助設(shè)備：銼刀、鉗子等
3.7 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的確定
“底座”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：
工序:上端面的加工余量
1）按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25，取加工精度F，鑄件復(fù)雜系數(shù)S，鑄件重6Kg，則兩孔外端面的單邊加工余量為2.0～3.0mm，取Z=3mm。鑄件的公差按《工藝手冊(cè)》表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)去M，復(fù)雜系數(shù)S，則鑄件的偏差為。
工序:底面的加工余量
1）按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25，取加工精度F，鑄件復(fù)雜系數(shù)S，鑄件重6Kg，則兩孔外端面的單邊加工余量為2.0～3.0mm，取Z=3mm。鑄件的公差按《工藝手冊(cè)》表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)去M，復(fù)雜系數(shù)S，則鑄件的偏差為。
工序:?30孔的加工余量
毛坯為實(shí)心，不沖孔。內(nèi)孔精度要求介于IT7～I(xiàn)T8之間，參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ28mm
粗鉸：Φ29.7mm 2Z=1.7mm
精鉸：Φ30mm 2Z=0.3mm
工序: 通孔Φ14mm的加工余量
毛坯為實(shí)心，不沖孔。內(nèi)孔精度要求介于IT7～I(xiàn)T8之間，參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ12mm
粗鉸：Φ13.9mm 2Z=1.9mm
精鉸：Φ14mm 2Z=0.1mm
第4章 確定切削用量及基本時(shí)間
切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。
工序30：粗銑底面
機(jī)床：銑床X52K
已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀，直徑d=63mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]選擇銑刀的基本形狀，ao=12°，β=45°。機(jī)床選用X52K銑床。
(1) 切削深度ap：ap=3mm
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.4-71和2.4-72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=50mm，銑削深度ap=2mm，耐用度T=180min時(shí),查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-84,切削速度v取v＝0.21m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
(3.1)
根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=65r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(3.2)
(4) 確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]資料所知，X52K銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2mm/z～0.3mm/z,現(xiàn)取af =0.2mm/z。
則 (3.3)
(3.4)
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.2mm/z ap=3mm,ae=50mm, v=0.21m/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)X52K銑床說(shuō)明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率
(3.5)
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6) 基本時(shí)間tj
(3.6)
被切削層長(zhǎng)度l：l=50mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
(3.7)
刀具切出長(zhǎng)度l2： l2=1~3 取l2=2mm
所以
工序40 粗銑上端面
(1) 切削深度ap:ap=3mm，
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=35mm，銑削深度ap=3mm，耐用度T=180min時(shí),查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-84，查得切削速度v取v＝0.2m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=65r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，X52K銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.2mm/z～0.3mm/z、現(xiàn)取af=0.2mm/z。
則
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=2.3kw，Pct=0.8kw，Pcm=7.5kw可知機(jī)床功率能夠滿足要求。
(6) 基本時(shí)間tj
被切削層長(zhǎng)度l：l=35mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以
工序50 半精銑底面
查閱參考文獻(xiàn)[16]，選擇=63mm的高速鋼圓柱銑刀，齒數(shù)z=10。機(jī)床選擇X52K銑床。
(1) 切削深度ap:精加工，余量很小，故取ap=1.0mm
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.2-0.3mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=50mm，銑削深度ap=1mm，耐用度T=180min時(shí)，查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-84，查的切削速度v取v＝0.3m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=100r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，X52K銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.12 mm/z～0.20mm/z、現(xiàn)取af =0.12mm/z。
則
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.12mm/z ap=1mm,ae=50mm,v=0.3m/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)X52K銑床說(shuō)明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6) 基本時(shí)間tj
被切削層長(zhǎng)度l：l=50mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：l1=d=63mm
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以
工序60 半精銑上端面
查閱參考文獻(xiàn)[16]，選擇=63mm的高速鋼圓柱銑刀，齒數(shù)z=10。機(jī)床選擇X52K銑床。
(1) 切削深度ap:精加工，余量很小，故取ap=1.0mm
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.2-0.3mm，耐用度T=120min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=63mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度ae=50mm，銑削深度ap=1mm，耐用度T=180min時(shí)，查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-84，查的切削速度v取v＝0.3m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)X52K銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=100r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af，進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
根據(jù)參考文獻(xiàn)資料所知，X52K銑床的功率為4kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-73 每齒進(jìn)給量af =0.12 mm/z～0.20mm/z、現(xiàn)取af =0.12mm/z。
則
(5) 校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)af =0.12mm/z ap=1mm,ae=50mm,v=0.3m/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則Pcc=3.5kw Pct=0.8kw。
根據(jù)X52K銑床說(shuō)明書可知，機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率
因此機(jī)床功率能滿足要求。
(6) 基本時(shí)間tj
被切削層長(zhǎng)度l：l=50mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：l1=d=63mm
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以
工序70 精銑底面
機(jī)床：X52K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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角：
λs=－10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1）確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1mm，一次走刀即可完成。
2）確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)：
fz=0.09~0.18mm/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(cè)》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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。
4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：
其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：
vc==m/min=118m/min
f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：
tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。
工序80 精銑上端面，銑R175右側(cè)平臺(tái)
機(jī)床：X52K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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角：
λs=－10°,主偏角Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1）確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇ap=1mm，一次走刀即可完成。
2）確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為4.5kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，X51立式銑床）時(shí)：
fz=0.09~0.18mm/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(cè)》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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。
4）計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時(shí)，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為：
其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式：
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：
vc==m/min=118m/min
f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：
tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。
工序90 銑R22 U型槽
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=63mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序100 鉆擴(kuò)鉸?30孔
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ28
鉸孔Φ30H7時(shí)先鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)取。
切削速度：參照文獻(xiàn)取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序110 鉆沉頭孔?40孔
已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z525型搖臂鉆床，工件裝在組合夾具中。
刀具：高速鋼鉆頭
1、確定背吃刀量：
2、確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.2-43，可查得f=0.15~0.25mm/r。按Z525機(jī)床進(jìn)給量，選擇f=0.16mm/r。
3、確定切削速度v：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.2-43，可查得=8~15m/min,選擇。
按Z525機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實(shí)際切削速度v：
4、工額定時(shí)的計(jì)算：
式中：=30mm，取=3mm，=13mm，
=0.16mm/r，=200r/min，=1。
工序120 鉆擴(kuò)鉸?50孔
已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z525型搖臂鉆床，工件裝在組合夾具中。
刀具：高速鋼鉆頭
1、確定背吃刀量：
2、確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.2-32，可查得f=1.0~1.2mm/r。按Z525機(jī)床進(jìn)給量，選擇f=1.0mm/r。
3、確定切削速度v：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.2-34，可查得=20~30m/min,選擇=25m/min。
按Z525機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實(shí)際切削速度v：
4、工額定時(shí)的計(jì)算：
式中：=30mm，取=3mm，=1~4mm取=3mm，
=1.0mm/r，=315r/min，=1。
工序130 鉆2-?14孔
(1)、加工條件
工件材料：HT200正火，бb=220MPa，190～220HBS 加工要求：鉆鉸孔φ14mm.
機(jī)床選擇：選用立式鉆床Z5140A（見(jiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P115頁(yè)表5-6）
(2)、確定切削用量及基本工時(shí)
選擇φ14mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P32頁(yè)表2-19）
d=40 L=25mm
f機(jī)=0.48mm/r (見(jiàn)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-37 Vc查=13m/min （見(jiàn)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-38）
按機(jī)床選取n機(jī)=195r/min（按《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-36）
所以實(shí)際切削速度： m/min.
基本工時(shí)：
l=80mm ) l2=(1～4)mm(取4mm)
按《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表14-44公式計(jì)算1.24（min）
工序3:鉆孔φ6mm
選擇φ6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P32頁(yè)表2-19）
d=6 L=25mm f機(jī)=0.48mm/r (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2-16)
Vc查=13m/min （見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.15）
按機(jī)床選取n機(jī)=195r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-15）
所以實(shí)際切削速度：
基本工時(shí)：
l=16mm l2=(1～4)mm(取4mm)
按《工藝手冊(cè)》表6.2-5公式計(jì)算 1.10min
工序140 鉆、鉸?8孔
刀具：專用刀具
機(jī)床：Z525立式鉆床
確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7查得，，查Z525機(jī)床使用說(shuō)明書，現(xiàn)取。查《切削手冊(cè)》表2.15，，計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序150 鉆5XM8螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲5XM8螺孔
(1) 鉆M8螺紋底孔φ6.7孔.
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm,
.b/計(jì)算切削用量：=6.7mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.13mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.998r/min
. 按機(jī)床選取：
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時(shí)： .
(2) 攻絲M8
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：機(jī)用絲錐 其中d=8mm,
.b/計(jì)算切削用量：=1.3mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==286r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時(shí)： .
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，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(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(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。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19100。
[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。
[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。
[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］。北京出版社，1996。
[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)［Ｍ］。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。
[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。
[7] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。
[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2542。
[9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。
[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。
[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。
[12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。
[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9-19。
[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。
[15] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，25HT200：4-17
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。