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前言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課 技術基礎課 以及大部分專業(yè)之后進行的 這是我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次 深入的綜合性的鏈接 也是一次理論聯系實際訓練 因此 它在我們的大學學 習生活中占有十分重要的地位 就我個人而言 我希望能通過這次課程設計對 自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練 從鍛煉自己分析問題 解決問題 的能力 為今后參加祖國的現代化建設打下一個良好的基礎 我也相信通過課 程設計能將零碎的知識點都聯系起來 系統(tǒng)而全面的做好設計 本次課程設計是機械制造工藝學這門課程的一個階段總結 是對課堂中學 習的基本理論和在生產實習中學到的實踐知識的一個實際應用過程 由于知識 和經驗所限 設計會有許多不足之處 所以懇請老師給予指導 一 零件的工藝分析及生產類型的確定 一 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 一是傳遞轉矩 使 車床主軸獲得旋轉的動力 二是工作過程中經常承受載荷 三是支撐傳動零部 件 二 零件的材料及其力學性能 零件的材料為 45 鋼 是最常用中碳調質鋼 綜合力學性能良好 淬透性低 水淬時易生裂紋 小型件宜采用調質處理 大型件宜采用正火處理 其價格較 便宜 經過調質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 技術要求分析 題目所給定的零件輸出軸 其主要作用 一是傳遞轉矩 使主軸獲得旋轉 的動力 二是工作過程中承受載荷 三是支撐傳動零部件 零件的材料為 45 鋼 是最常用中碳調質鋼 綜合力學性能良好 淬透性低 淬火時易生裂紋 綜合 技術要求等文件 選用鑄件 由于是大批量生產 故采用模鍛 2 零件的工藝分析 結構比較簡單 其主要加工的面有 55 60 65 75 176 的外 圓柱面 50 80 104 的內圓柱表面 10 個 20 的通孔 圖中所給的尺 寸精度高 大部分是 IT6 級 粗糙度方面表現在鍵槽兩側面 80 內圓柱表面為 Ra3 2um 大端端面為 Ra3 2um 其余為 Ra12 5um 要求不高 位置要求較嚴格表現在 55 的左端面 80 內孔圓柱面對 75 60 外 圓軸線的跳動量為 0 04mm 20 孔的軸線對 80 內孔軸線的位置度為 0 05mm 鍵槽對 55 外圓軸線的對稱度為 0 08mm 熱處理方面需要調質處理 到 200HBS 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 3 軸類零件的裝夾 軸類零件的加工通常采用三爪卡盤 三爪卡盤能自動定心 裝卸工件快 但是由于夾具的制造和裝夾誤差 其定心精度約為 0 05 0 10mm 左右 由于零 件較長 常采用一夾一頂的裝夾法 即工件定的一端用車床主軸上的卡盤夾緊 另一端用尾座頂尖支撐 這樣就克服了剛性差不能承受重切削的缺點 為進一 步提高加工精度 可采用中心架作中間輔助支撐 適用于半精加工和精加工 二 選擇毛坯 確定毛坯尺寸 設計毛坯圖 1 選擇毛坯 軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件 只有某些大型或結構復雜的軸 如 曲軸 在質量允許下采用鍛件 由于毛坯經過加熱 鍛造后能使金屬內部的纖 維組織表面均與分布 可獲得較高的抗拉 抗彎及抗扭強度 所以除光軸外直 徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷軋棒料 一般比較重要的軸大部分都 采用鍛件 這樣既可以改善力學性能 又能節(jié)約材料 減少機械加工量 根據生產規(guī)模的大小 毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛 自由鍛多用于中 小批量生產 模鍛適用于大批量生產 而且毛坯制造精度高 加工余量小 生 產效率高 可以鍛造形狀復雜的毛坯 本零件生產批量為大批量 所以綜上所 敘選擇模鍛 2 毛坯尺寸的確定 毛坯 鍛件 圖是根據產品零件設計的 經查 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 結果 為 外圓角半徑 內圓角半徑 外模鍛斜度 內模鍛斜2 r3 R 5 度 下圖為本零件的毛坯圖 7 毛坯圖 選加工方法 制定加工藝路線 1 定位基準的選擇 本零件為帶孔的管狀零件 孔是其設計基準 亦是裝配基準和測量基準 為避免由于基準不重合而產生的誤差 應選孔為定位基準 即遵守 基準重合 的原則 由于本零件全部表面都需要加工 而孔作為精基準 應先進行加工 因此應選外圓及一端面為粗基準 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 55 外圓柱 面作為粗基準來加工 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 則使用經過加工的表 面作為定位基準 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 基準統(tǒng)一 這樣定位比較簡單可靠 為 以后加工重要表面做好準備 2 零件表面加工方法的選擇 當零件的加工質量要求較高時 往往不可能用一道工序來滿足要求 而要用 幾道工序逐步達到所要求的加工質量和合理地使用設備 人力 零件的加工過程 通常按工序性質不同 可以分為粗加工 半精加工 精加工三個階段 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率 去除內孔 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 176 55 60 65 75 外圓柱表面 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 55 60 65 75 外圓柱面 80 20 孔等 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 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量 熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學性能 消除殘余應力和改善 4 金屬的加工性能 熱處理主要分 預備熱處理 最終熱處理和內應力處理等 本 零件輸出軸材料為 45 鋼 在加工過程中預備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零件 的內應力 基面先行原則 該零件進行加工時 要將端面先加工 再以左端面 外圓柱面為基準來加工 因為左端面和 55 外圓柱面為后續(xù)精基準表面加工而設定的 才能使定位基準 更準確 從而保證各位置精度的要求 然后再把其余部分加工出來 先粗后精 即要先安排粗加工工序 再安排精加工工序 粗車將在較短時間內將工件表面 上的大部分余量切掉 一方面提高金屬切削效率 另一方面滿足精車的余量均 勻性要求 若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時 則要安排半精 車 以此為精車做準備 先面后孔 對該零件應該先加工圓柱表面 后加工孔 這樣安排加工順序 一方面是利用 加工過的平面定位 穩(wěn)定可靠 另一方面是在加工過的平面上加工孔 比較容 易 并能提高孔的加工精度 所以對于輸出軸來講先加工 176 外圓柱面 做 為定位基準再來加工其余各孔 工序劃分的確定 工序集中與工序分散 工序集中是指將工件的加工集中在少數幾道工序內 完成每道工序加工內容較多 工序集中使總工序數減少 這樣就減少了安裝次 數 可以使裝夾時間減少 減少夾具數目 并且利于采用高生產率的機床 工 序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行 每道工序的內容很少 最少 時每道工序只包括一簡單工步 工序分散可使每個工序使用的設備 刀具等比 較簡單 機床調整工作簡化 對操作工人的技術水平也要求低些 同樣在該零件的加工方法的選擇中 我們考慮了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 176 外圓柱面 Ra12 5 自由公差 粗車 176 端面 Ra3 2 IT7 粗車 半精車 55 外圓柱表面 Ra1 6 IT6 粗車 半精車 精車 60 外圓柱面 Ra0 8 IT6 粗車 半精車 精車 65 外圓柱面 Ra1 6 IT6 粗車 半精車 精車 75 外圓柱面 Ra0 8 IT6 粗車 半精車 精車 中心孔 Ra1 6 IT6 鉆孔 鉸孔 50 內圓柱面 Ra6 3 自由公差 粗銑 80 孔 Ra3 2 IT7 粗鏜 半精鏜 精鏜 104 孔 Ra6 3 自由公差 粗鏜 20 通孔 Ra3 2 IT7 鉆孔 擴孔 鉸孔 左端面 Ra6 3 粗車 右端面 Ra1 6 粗車 精車 鍵槽 Ra3 2 IT9 粗銑 半精銑 精銑 倒角 Ra6 3 粗車 3 制定藝路線 按照先加工基準面 先粗后精 基準統(tǒng)一等原則 該零件加工可按下述工 藝路線進行 備料 模鍛 車端面打中心孔 粗車外圓 調質 車端面修中心孔 精車外圓 精鏜孔 鉆均布的孔 銑鍵槽 鉆斜孔 去毛刺 檢驗 考慮到工件是中批量生產的情況 采用工序分散輔助工序的安排 輔助工 序一般包括去毛刺 倒棱角 清洗 除銹 退磁 檢驗等 可以初步確定加工 工藝路線 具體方案如下 8 v方案 1 備料三維網技術論壇 0 Z6 E x y c a 鍛造毛坯三維 cad 機械 汽車 技術 catia pro e ug inventor solidedge solidworks caxa3 u1 R z0 k V l e0 Q w 2 粗車網技術論壇 p G3 v l q3 t 粗車右端面及圓柱面 半精鏜 50 80 104 的孔 鉆中心孔 ia pro e ug inventor solidedge solidworks caxa 時空 鎮(zhèn)江 6 r2 t l Z8 U 5 b1 F 3 粗車 粗車 55 60 65 75 外圓柱面 30 斜面 鉆中心孔 倒角 I3 p3 f E A 2 f 4 調制處理 5 精鉸中心孔 6 半精車 ad 機械 技術 汽車 catia pro e ug inventor solidedge solidworks caxa 時空 鎮(zhèn)江 f1 Q s J E2 w 銑鍵槽到規(guī)定的要求三維網技術論壇 8 b h y w2 h g 12 鉆斜孔 鉆 8 的孔 13 去毛刺論壇 U Q b s o3 b h5 a1 g5 x 14 檢驗 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 機械加工工藝過程 四 工序設計 選擇機床 根據工序選擇機床 1 工序 2 3 6 7 9 是粗車和精車 各工序的工步數不多 大批大量生 產不要求很高的生產率 故選用臥式車床就能滿足要求 本零件外廓尺寸不大 選用最常用的 CA6140 型臥式車床 2 工序 2 8 為鏜削 由于加工的零件外廓尺寸不大 又是回轉體 故 宜在車床上鏜孔 選用 C616A 型臥式車床 3 工序 11 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 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 10 和 12 是擴 鉆 鉸孔 可采用專用的分度夾具在立式鉆床上 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 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產率 工件的加工精度 已加工表面質 量 刀具的磨損和加工成本 所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要 部分 刀具應具有高剛度 足夠的強度和韌度 高耐磨性 良好的導熱性 良 好的工藝性和經濟性 抗粘接性 化學穩(wěn)定性 由于零件車床輸出軸材料為 45 鋼 推薦用硬質合金中的 YT15 類刀具 因為加工該類零件時摩擦嚴重 切削溫 度高 而 YT 類硬質合金具有較高的硬度和耐磨性 尤其具有高的耐熱性 在高速 切削鋼料時刀具磨損小壽命長 所以加工 45 鋼這種材料時采用硬質合金的刀具 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 30 直徑為 18 擴孔鉆 直徑為 19 8 鉸刀 直徑 為 20 鏜刀 刀桿長度為 200 B H 16 25 4 確定工序尺寸 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關 前面已確定各圓柱面的總加工余量 毛坯余量 應將毛坯余量分為各工序加工 余量 然后由后往前計算工序尺寸 中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精 度確定 本零件各圓柱表面的工序加工余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度見 下表 工序 號 工序 名稱 工序內容 設 備 工藝裝備 1 備料 鍛造毛坯 2 粗車 粗車 179 外圓柱面至 176 及端面至31 倒角 鉆中心孔 CA6140 車床 YT5 硬質合金車刀 外徑千分尺 三爪自定心卡盤 3 粗鏜 粗鏜 47 的孔至 50 77 的孔至 78 5 100 的孔至 104 CA6140 車床 YT5 硬質合金鏜刀游標卡尺 三爪自定心卡盤 4 粗車 粗車 61 66 71 81 的外圓柱 面至 58 63 68 78 斜面 倒 角 鉆中心孔 CA6140 車 床 YT5 硬質合金車刀 外徑千分 尺 三爪自定心卡盤 5 熱處理 調質處理 YT5 硬質合金車刀 外徑千分尺 三爪自定心卡盤 6 鉸孔 精鉸中心孔至 R1 6 CA6140 車床 YT5 硬質合金鏜刀游標卡尺 三爪自定心卡盤 7 半精車 半精車右大端面至 30 粗糙度 R3 2 CA6140 車床 YT15 硬質合金車刀 外徑千分尺 專用夾具 8 半精鏜 半精鏜 78 5 的內孔至 79 5 CA6140 車床 YT15 硬質合金鏜刀內徑千分尺 專用夾具 9 鉸孔 精鉸 80 的內孔到要求 倒角 CA6140 車床 鉸刀 內徑千分尺 專用夾具 10 半精車 58 63 68 78 的外圓柱面至 56 61 66 76 CA6140 車床 YT15 硬質合金車刀 外徑千分尺 專用夾具 11 精車 55 60 65 75 的外圓柱面 CA6140 車床 YT30 硬質合金車刀 外徑千分尺 專用夾具 12 鉆孔 均布的 10 個孔到 18 Z35 麻花鉆頭 游標卡尺 專用 夾具 13 擴孔 擴均布的 10 個孔到 19 5 Z35 硬質合金擴孔鉆 內徑千分尺 專用夾具 14 鉸孔 精鉸均布的 10 個孔到 20 R3 2 Z35 硬質合金鉸刀內徑千分尺 專用夾具 1 加工余量 工序尺寸 及其公差的確定 根據各資料及制定的零件加工工藝路線 采用計算與查表相結合的方法確 定各工序加工余量 中間工序公差按經濟精度選定 上下偏差按入體原則標注 確定各加工表面的機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下 表 3 外圓柱面 176 軸段加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 粗車 3 IT12 12 5 176 4 0176 毛坯 2 179 29 表 4 外圓柱面 55 軸段加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精車 1 IT6 1 6 55 019 5 半精車 2 IT10 3 2 56 2 6 粗車 3 IT12 6 3 58 3 08 毛坯 2 61 表 5 60 軸段加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精車 1 IT6 1 6 60 019 6 15 粗銑 鍵槽 XK5025 圓盤銑刀 游標卡尺 專用夾具 16 半精銑 鍵槽 XK5025 圓盤銑刀 專用夾具 內徑千分尺 17 精銑 鍵槽至 R3 2 達到公差要求 XK5025 圓盤銑刀 專用夾具 內徑 千分尺 18 鉆孔 斜孔 Z535 硬質合金鉆頭 游標卡尺 專用夾具 19 去毛刺 去毛刺 CA6140 車床 20 檢驗 半精車 2 IT10 3 2 61 012 6 粗車 3 IT12 6 3 63 3 毛坯 2 66 表 5 65 軸段加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精車 1 IT6 1 6 65 019 65 半精車 2 IT10 3 2 66 2 粗車 3 IT12 6 3 68 03 8 毛坯 2 71 7 表 5 75 軸段加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精車 1 IT6 1 6 75 019 75 半精車 2 IT10 3 2 76 2 6 粗車 3 IT12 6 3 78 03 8 毛坯 2 81 表 5 104 內孔加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 粗鏜 3 IT10 6 3 104 140 毛坯 2 101 2 表 5 80 內孔加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精鏜 半精鏜 1 2 IT7 IT8 3 2 6 3 80 79 03 8 12 79 粗鏜 3 IT10 12 5 78 0 毛坯 2 77 27 表 5 50 內孔加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 粗鏜 3 IT10 6 3 50 1 05 毛坯 2 47 247 表 6 20 內孔加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 鉸 1 IT7 3 2 20 023 擴孔 3 IT10 6 3 19 1 9 鉆孔 6 IT12 12 5 16 06 毛坯 2 10 2 表 7 鍵槽的加工余量計算 工 序 工序名稱 工序間 余量 mm 經濟精度 mm 表面粗糙度 Ra m 工序基本 尺寸 mm 標注工序 尺寸公差 mm 精銑 2 IT7 3 2 16 16043 半精銑 4 IT10 6 3 14 粗銑 10 IT12 12 5 10 毛坯 2 2 確定切削用量及功率的校核 加工外圓柱面 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 1 3mm 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 ap Vcf 60000 2305 2 5 0 81 73 4 60000 5 4Kw 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 73 4 m min n 125r min f 0 81mm r 加工外圓柱面 55 粗車 確定進給量 f 查 金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編 上海 科學出版社表 10 8 知 f 0 6 0 9mm r 結合 CA6140 說明書取 f 0 71 mm r ap 1 5mm 查 金屬切 削手冊 知 Vc 70 90 m min 取 Vc 75 m min 則 n 1000Vc d 341 22r min 由 CA6140 說明書取 n 320r min 故實際切削速度 Vc n 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 4Kw 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 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 1mm 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 3mm r 精車 查 機械制造工藝與機床夾具課程設計 表 2 20 知 Vc 150 160 m min 取 Vc 160m min f 0 18mm r ap 0 5mm 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 0 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 60 粗車 d 70 確定進給量 f 查 金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編 上?？茖W出版社表 10 8 知 f 0 6 0 9mm r 取 f 0 71 查 金屬切削手冊 知 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 n d 1000 320 3 14 70 1000 70 34m min 取 ap 1 5mm 校核功率 Pc Kc ap Vc f 60000 2305 2 5 70 34 0 71 60000 4 8 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 70 34m min n 400r min f 0 71mm r 半精車 查 機械加工工藝設計手冊 P433 得知 f 0 4 0 5mm r 取 f 0 45 ap 1mm 再查外圓切削數據表知 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 n d 1000 510 3 14 62 9 1000 100 7 m min 功率 Pc Kc ap Vc f 60000 2305 0 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 查 機械加工工藝設計手冊 表 9 16 知 f 0 13 0 18mm r 取 f 0 15 mm r 再查外圓切削數據表知 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 0 5mm 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 確定進給量 f 查 金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編 上 ?？茖W出版社表 10 8 知 f 0 6 0 9mm r 取 f 0 71mm r 查 金屬切削手冊 知 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 n d 1000 70 34m min 取 ap 1 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 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 r 半精車 查 機械加工工藝設計手冊 P433 得知 f 0 4 0 5mm r 取 f 0 45mm r 再查外圓切削數據表知 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 1mm 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 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 查 機械加工工藝設計手冊 表 9 16 知 f 0 13 0 18mm r 取 f 0 18mm r 再查外圓切削數據表知 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 120 38m min ap 0 5mm 校核功率 Pc Kc ap Vc f 60000 2305 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 75 粗車 確定進給量 f 查 金屬機械加工工藝人員手冊 增訂組編 上 ?？茖W出版社表 10 8 知 f 0 6 0 9mm r 取 f 0 71mm r 查 金屬切削手冊 知 Vc 70 90 m min 取 Vc 75m min 則 n 1000Vc d 298 56r min 由 CA6140 說明書取 n 320r min 故實際切削速度 Vc n d 1000 80 384m min 取 ap 1 5mm 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 查 機械加工工藝設計手冊 P433 得知 f 0 4 0 5mm r 取 f 0 45mm r 再查外圓切削數據表知 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 1mm 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 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 Pn Pc 所以機床功率 足夠 實際取值為 Vc 110m min n 450r min f 0 45mm r 精車 查 機械加工工藝設計手冊 表 9 16 知 f 0 13 0 18mm r 取 f 0 15mm r 再查外圓切削數據表知 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 14 76 1 1000 119 48m min ap 0 5mm 校核功率 Pc Kc ap Vc f 60000 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 加工內圓柱面 80 鏜孔 查 簡明加工工藝手冊 P294 知 ap d 2 0 75mm 取 f 0 35mm r Vc 0 33 m s 故 n 1000Vc d 1000 0 33 60 3 14 30 210 2 r min 圓整 得 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 半精鏜孔 查 簡明加工工藝手冊 P297 知 f 0 35 0 40mm r Vc 0 833 1 666m s 取 f 0 35 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 0 5mm 校核功率 Pc Kc ap Vc f 60000 2305 3 46 5 0 35 60000 1 9Kw 根 據機床說明書查得 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 46 5m min n 200r min f 0 35mm r f 0 3mm r ap 0 25mm n 549r min Vc nd 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 查 金屬機械加工 工藝人員手冊 增訂組編表 10 13 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 機床說明書查得 Pc 7 5 Kw 效率為 0 8 功率 Pc Kc ap Vc S 60000 2305 3 40 2 0 4 60000 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 20 鉆孔 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 X51 機床說明書得 n 945r min 故實 際切削速度 Vc n d 1000 945 3 14 19 8 1000 58 75m min 又取 ap 3 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 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 r min 圓整得 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 5mm 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 36 4m min n 580r min f 0 3mm r 加工端面 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 d 190r min 由 CA6140 說明書取 n 200r min 故實際切削速度 Vc n d 1000 110 5m min 取 ap 3mm 校核功率 Pm Kc ap f Vc 60000 2305 2 0 66 110 5 60000 5 6Kw 由于機床說 明書查得 Pc 7 5 Kw 效率為 0 8 機床功率 Pc 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 半精車 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 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 說明書查得 Pc 7 5 Kw 效率為 0 8 機床功率 Pc 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 d 955 4r min Vf 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 0 8 機床功率 Pc Pm 所以機床功率足夠 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 0 5mm Vc 150m min n 1000Vc d 1194 2r min 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 0 8 機床功率 Pc Pm 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 五 夾具設計 本夾具是工序 5 在立式鉆床上加工 10 個 20 通孔 所設計的夾具 裝 配圖及工序簡圖如圖所示 夾具體零件圖如圖所示 有關說明如下 1 定位方案 工件以一個夾緊裝置可以限制工件的 4 個自由度 夾緊裝置上表面與零件臺階面限制一個自由度 共限制五個自由度 2 夾緊機構 夾緊機構如圖采用定位套 左端夾緊裝置作定位 右端半圓用于壓緊 手動調節(jié)螺母可實現工件的夾緊與松動 當更 換零件時 可將螺母擰出螺栓 螺栓左端由于由一個銷釘控制 可 繞銷釘轉動 從而可實現零件的更換與裝夾 3 對刀裝置 4 夾具與機床連接元件 采用四個標準定位鍵 A18h8 JB T8016 1999 固定在夾具體底面的四個角的鍵槽中 用于確定 鉆床夾具相對于機床進給方向的正確位置 5 夾具體 工件的定位元件和夾緊元件由連接座連接起來 6 使用說明 安裝工件時 擰松定位套下端的螺母直至取出 向下轉動螺栓 將工件放入 再將螺栓復位 并擰緊螺母 工件因 此而夾緊 7 結構特點 該夾具結構簡單 操作方便 即可用于下一道工 序 可達到很高的生產效率 成為在立式鉆床上鉆孔的專用夾具 六 設計心得 本次的 機械制造工藝 課程設計讓我又重新溫習了書本上的內容 我明白了 不論什么時候不管干什么事總是離不開書本 不管什么時候從書上我們總可以 找得到我們想要的東西 書上的東西永遠是基礎的 而基礎正是向更深的領域 邁進 沒有這個基礎我們永遠都不會享受到成功的喜悅 這次的設計我基本上 是滿意的 因為這是我和本組同學共同完成的這次設計 在此之前我總是莫名 其妙感到茫然 不知道從何下手 或者是產生了干脆抄襲別人的想法 但是這 一次袁老師制定的每天計劃 每天都要詢問我們的進度 這樣子我感覺從一定 程度上避免了同學不自己動腦的壞習慣 雖然杜絕不掉 但是我相信經過這次 的課程設計后會有更多的同學愿意自主的完成自己的作業(yè)和老師分給他們的任 務 而不再愿意抄襲別人的 至少我不會了 通過這次的課程設計使我明白了 一個良好的設計思路往往可以省掉一大半的時間 所以我感覺今后不論設計什 么 一定要在設計思路上下工夫 哪怕前期很慢很慢 但是一旦有了思路那么 后期的制作就會勢如破竹 會節(jié)省很大一部分的時間的 還有在繪制各種零件 圖或毛坯圖的時候 一定要細心不能馬虎一點 因為這些圖都比較煩瑣 所以 必須一步一步來 不可貪圖方便 本次的課程設計 老師要求得很嚴格 但是老師為了輔導我們不懂的問題不厭 其煩的把我們不懂的問題講了一遍又一遍 真的很感謝老師為我們這么的盡心 和盡責 我們一定不會辜負老師的期望 一定會努力的學好每一門知識 不能 有驕傲和自滿的情緒 更加努力的完善和充實自己 為自己的美好明天努力奮 斗 在最后仍然要再次謝謝老師對我們辛勤的輔導 我們一定不會辜負您的期望 請您放心 老師您辛苦了 謝謝您 七 參考文獻北京出版社 2 機械制造工藝 徐宏海主編 化學工業(yè)出版社 3 數控加工工藝與編程 周虹編主編 人民郵電出版社 4 機械制造工藝學及夾具設計 弈繼昌主編 中國人民出版社 5 機械加工工藝設計手冊 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社 6 金屬切削速查速算手冊 陳宏鈞主編 機械工業(yè)出版社 7 機械工人切削手冊 機械工業(yè)出版社 8 機械工程師簡明手冊 河南科學技術出版社 9 機械制造基礎 劉建亭主編 機械工業(yè)出版社 10 數控機床加工工藝 華茂發(fā)主編 機械工業(yè)出版社 11 機床夾具設計 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 12 數控原理與編程實訓 周虹主編 人民郵電出版社 13 金屬機械加工工藝人員手冊 上海科學出版社 增訂組編 14 簡明加工工藝手冊 上?？萍汲霭嫔?