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北 華 航 天 工 業(yè) 學 院 《機械制造工藝及機床夾具設(shè)計》 課程設(shè)計報告 報告題目： 調(diào)速杠桿（135調(diào)速器） 作者所在系部： 機械工程系 作者所在專業(yè)： 機械設(shè)計與制造 作者所在班級： 作 者 姓 名 ： 指導教師姓名： 完 成 時 間 ： 摘 要 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關(guān)鍵詞 工序，工藝，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 目錄 一、 課程設(shè)計任務書…………………………………………………3 二、 零件的分析………………………………………………………4 （一）、零件的作用…………………………………………………4 （二）、零件的工藝分析……………………………………………4 （三）、 工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………4 1、確定毛皮的制造形式………………………………………4 2、基面選擇……………………………………………………4 3、確定工藝路線………………………………………………4 （四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………5 （五）、確定切削用量和基本工時…………………………………5 Ⅰ工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面?！? Ⅱ工序3：工序3：鉆孔使尺寸達到mm、mm2、mm，同時倒角，mm孔的倒角為1.545,其余為0.545?！? Ⅲ工序4：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達到mm………………………………………………………8 Ⅳ工序5：銑寬20mm、深9mm的槽………………………9 Ⅴ工序6：銑小臺面……………………………………………11 課程設(shè)計任務書 設(shè)計題目 設(shè)計“調(diào)速杠桿”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件） 完成時間 2010-12-29 指導教師 付宏鴿 職稱 講師 學生姓名 武文龍 班 級 08111 總體設(shè)計要求和技術(shù)要點 1. 對給定零件進行工藝過程設(shè)計，并編制相應的機械加工工藝過程卡片 技術(shù)要點：分析零件、選擇定位基準、制訂加工順序、劃分加工階段、計算工序尺寸、制訂切削參數(shù)、制訂工時定額等，并對制訂的方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析，提供分析報告。 2. 夾具的設(shè)計 技術(shù)要點： 熟悉工序技術(shù)要求，熟悉并準備所有設(shè)計資料； 制訂合理的定位方案，并設(shè)計定位元件結(jié)構(gòu)； 制訂合理的夾緊方案，并設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu)； 制訂導向、對刀方案，并選擇導向、對刀元件； 制訂分度方案，并設(shè)計分度機構(gòu)； 制訂夾具整體布局方案，設(shè)計夾具體； 標注合理的技術(shù)要求，并分析精度是否滿足要求； 對夾具進行技術(shù)經(jīng)濟分析。 工作內(nèi)容及時間進度安排 第一周：熟悉零件，繪制毛坯圖并制訂機械加工工藝過程卡片； 第二周：設(shè)計并繪制夾具裝配圖及零件圖； 第三周：書寫課程設(shè)計說明書，準備答辯。 答辯時間：12.30日下午3：00——12.31上午8：00～18：00 課程設(shè)計成果 1. 產(chǎn)品零件圖 1張 2. 產(chǎn)品毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程卡片 1份 4. 夾具設(shè)計裝配圖 1份 5. 夾具設(shè)計零件圖 1-2張 6. 課程設(shè)計說明書 1份 一、 零件的分析 （一） 零件的作用 零件給定的是調(diào)速杠桿，屬于杠桿類的零件，是機床傳動上的一個零件，該零件的作用是 （二） 零件的工藝分析 調(diào)速杠桿共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1、 以mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個mm的孔及其倒角，兩個mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面為mm的孔。 2、 以工件的上下表面為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個mm的孔。 由以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工一組表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保證他的精度。 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 （一）、確定毛皮的制造形式 零件材料為30鋼，尺寸較小，形狀簡單，表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)要求，故選用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。 （二）、基面的選則 （1）、粗基準的選擇。對于一般的對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝卡對肩臺進行加緊，利用一組V型塊支承的外輪廓主要定位，以消除x、y方向的移動、轉(zhuǎn)動共四個自由度，再用一面定位，限制z方向移動及轉(zhuǎn)動，達到完全定位，就可以加工的孔了。 （2）、精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用的孔作為精基準。 （三）、確定工藝路線 1、工藝路線方案一： 工序1：鉆孔使尺寸達到mm、mm2、mm，同時倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序2：車mm的內(nèi)孔，使尺寸達到mm 工序3：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序4：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺面 工序7：檢查 2、工藝路線方案二： 工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序2：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序3：鉆孔使尺寸達到mm、mm2、mm，同時倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序4：車mm的內(nèi)孔，使尺寸達到mm 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺面 工序7：檢查 3、工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將車孔“銑孔mm、mm、mm的下端面；銑孔mm、mm、mm的上端面”兩條工序提到最前面，其它的依次后推。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高生產(chǎn)效率，而且對于零件的尺寸精度和位置精度都有很大程度的幫助。 以mm的外圓輪廓為精基準，先銑上端面。再鉆孔，從而保證了mm孔中心線的尺寸與上端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線而先加工孔， 再加工上下表面，使毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理想。所以我決定以第二個方案進行生產(chǎn)。 工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面 工序2：銑孔mm、mm、mm的上端面 工序3：鉆孔使尺寸達到mm、mm2、mm，同時倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序4：車mm的內(nèi)孔，使尺寸達到mm 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺面 工序7：檢查 （四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 調(diào)速杠桿的材料為30鋼，毛坯的重量為0.25kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)原始資料機加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如： 1.mm的端面考慮2mm，粗加工1.9mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。同理上下表面的加工余量都是2mm。 2. 孔mm、mm的斷面考慮2mm，表面粗糙度要求為12.5，只用一次粗車就可滿足要求。 3.鉆mm時，考慮到孔內(nèi)表面粗糙度要求為3.2，可用一次粗加工和一次鉸孔獲得。適用的鉆頭鉆孔，并用鉸刀修正。 4.鏜mm的孔時，內(nèi)表面要求為2.5，故直接采用半精鏜獲得。 5.鉆mm、mm孔時，內(nèi)表面粗糙度要求為6.3，因此只用一次鉆孔加工就可滿足。分別使用與的鉆頭鉆孔。 （五）、確定切削用量和基本工時 Ⅰ工序1：銑孔mm、mm、mm的下端面。 1、工件材料：30鋼，熔模鑄造 加工要求：粗銑孔mm、mm、mm的上下端面，使粗糙度達到12.5。 機床：XA5032 刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=2mm （2）決定每齒進給量 采用對稱銑刀可以提高進給量。根據(jù)表3.5，當使用YT15，銑床功率為7.5kW時， =0.09~0.18mm/z 采用對稱端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表3.15，當mm，z=5，mm，mm/z時，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)XA5032型立銑床說明書（表3.30）選擇 r/min，mm/min 因此實際切削速度和每齒進給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗機床功率 根據(jù)表3.23，當Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說明書（表3.30），機床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計算基本工時 式中，。l=106.5。根據(jù)表3.26，對稱安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=141.5mm，故 =12.425min Ⅱ工序3：工序3：鉆孔使尺寸達到mm、mm2、mm，同時倒角，mm孔的倒角為1.545,其余為0.545。選用機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L。 鉆孔mm f=0.27mm/r （見《切削手冊》表2.7） v=15m/min （見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） （r/min） 按機床選取r/min（按《工藝手冊》表4.2-2） 所以實際切削速度（m/min） 切削工時 s 用鉸刀修正，保證內(nèi)表面粗糙度。 鉸刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手動修正，是內(nèi)表面粗糙度達到3.2。 鉆孔mm2 f=0.2mm/r （見《切削手冊》表2.7） v=16m/min （見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） （r/min） 按機床選取r/min（按《工藝手冊》表4.2-2） 所以實際切削速度（m/min） 切削工時 s 鉆孔mm f=0.16mm/r （見《切削手冊》表2.7） v=18m/min （見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） （r/min） 按機床選取r/min（按《工藝手冊》表4.2-2） 所以實際切削速度（m/min） 切削工時 s Ⅲ工序4：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達到mm 刀具：YT5硬質(zhì)合金銑刀，主偏角、直徑為10mm 機床：C620-1立式銑床 （1）切削深度 =0.25mm （2）確定進給量 根據(jù)《切削手冊》表1.5，當粗鏜鋼料、鏜刀直徑為10mm、mm，鏜刀伸出長度為50mm時 f=0.08mm/r 按C620-1機床的進給量（表4.2-9），選擇 f=0.08mm/r （3）確定切削速度v 按表1.27的計算公式確定 式中，m=0.2，，，T=60min，09，則 m/min=18m/min r/min=458r/min 按C620-1機床上的轉(zhuǎn)速，選擇 n=460r/min （4）切削時間 選鏜刀的主偏角為，則，，，，，n=7.68r/s，i=1。 Ⅳ工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 刀具：高速鋼立銑刀 機床：X62型臥式銑床 （1）確定切削用量 所選刀具為高速鋼立銑刀。銑刀直徑d=20mm，齒數(shù)z=6。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼材料的在小于500MPa范圍內(nèi)，故選前角，后角（周齒），（端齒）。 已知銑削寬度mm，銑削深度mm。機床選用X62型臥式銑床。 （2）確定每齒進給量 根據(jù)表3.3，X62臥式銑床的功率為7.5kW（表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛性為下等，粗齒銑刀加工鋼料，查的每齒進給量f=0.1~0.15mm/z。現(xiàn)取f=0.12mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表3.7《切削手冊》，用高速鋼立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5；銑刀直徑d=20mm，耐用度T=60min。 （4）確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量，根據(jù)表3.27《切削手冊》中公式計算： 式中=21.5，=0.45，，，，，，T=60min，mm，mm/z，mm，z=6，d=20mm，。 m/min r/min 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇 n=150r/min 實際切削速度 工作臺每分鐘進給量 根據(jù)X62型銑床工作臺進給量表（4.2-40），選擇 則實際的每齒進給量為 （5）校驗機床功率 根據(jù)表3.28《切削手冊》的計算公式，銑削時功率（單位kW）為 N 式中，，，，，，，，，z=6，d=20mm，n=150r/min，k=0.63 N kW X62銑床主動點擊的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 ，，n=150r/min， （6）基本時間 根據(jù)表6.2-7，立銑刀銑槽的基本時間為 式中，，，，d=20mm，，i=9。 Ⅴ工序6：銑小臺面 機床：XA5032 刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=2mm （2）決定每齒進給量 采用對稱銑刀可以提高進給量。根據(jù)表3.5，當使用YT15，銑床功率為7.5kW時， =0.09~0.18mm/z 采用對稱端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表3.15，當mm，z=5，mm，mm/z時，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)XA5032型立銑床說明書（表3.30）選擇 r/min，mm/min 因此實際切削速度和每齒進給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗機床功率 根據(jù)表3.23，當Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說明書（表3.30），機床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計算基本工時 式中，。l=18。根據(jù)表3.26，對稱安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=25mm，故 min 參考文獻 [1] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [13] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上海科學技術(shù)出版社，1980。 [15] 艾興 肖詩綱主編.《切削用量簡明手冊》. 機械工業(yè)出版社, 1994 指導教師評語及設(shè)計成績 評 語 課程設(shè)計成績： 指導教師： 日期： 年 月 日