搖臂支架
搖臂支架,搖臂,支架
目錄
一、 零件的分析 1
二、 確定生產(chǎn)類型 1
三、 工藝規(guī)程的設(shè)計 1
（一） 基準(zhǔn)的選擇 1
（二）工藝路線的擬訂及工藝方案的分析 2
（三）確定毛胚 3
（四）機械加工余量、工序尺寸的確定 3
（五）各工序切削用量的選擇與各工序基本工 4
時的確定
四、 總結(jié) 16
五、 主要參考文獻 16
一、零件的分析
（一）零件的作用
支撐搖臂按正常軌跡動作。
（二）零件的工藝分析
該零件是支架類零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度、行位精度要求一般
二、確定生產(chǎn)類型
此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，可確定該生產(chǎn)類型為中批，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備和專用設(shè)備共用
。
三 、 工藝規(guī)程的設(shè)計
（一）基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知外圓Φ12、均應(yīng)通過正確的定位才能保證，故對基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
2.3.3精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(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)當(dāng)進行尺寸換算。
（二）工藝路線的擬定
（1） 工藝路線的擬定
為保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。
由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)，所以采用通用機床配以專用的工具、夾具、量具，并考慮工序集中、加工順序的安排，以提高成產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，是生產(chǎn)成本下降。
工藝路線方案一：
模鍛
工序：
1. 車外圓、端面、倒角至要求,半精車底面，倒角，切槽。
2. 銑底面和頂面
3. 鉆Φ10.5 、Φ6.1鉆Φ3，鉸孔Φ4
4. 電火花加工2×Φ2
5. 局部淬火
6. 磨2×Φ12
7. 終檢
工藝路線方案二：
模鍛工序：
1. 銑底面和頂面
2. 車外圓、端面、倒角至要求。半精車端面、倒角、切槽。
3. 鉆，擴孔Φ10.5 鉆、擴Φ6.1，鉆、鉸Φ3，锪Φ4孔。
4. 電火花加工2xΦ2孔
5. 局部淬火。
6. 磨Φ12外圓。。
7. 終檢。
兩個方案在開始時加工就出現(xiàn)不同，方案一實現(xiàn)加工面，方案二實現(xiàn)加工軸，根據(jù)給定的條件可知，需先加工作為基準(zhǔn)的底面，而且方案一端面需精加工，因此需兩個圓柱的粗加工都結(jié)束后才能實施精加工，選擇方案時還應(yīng)考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。本次設(shè)計選擇工藝路線二。根據(jù)供需方案二制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示：
毛坯為精鍛件，在車間銑去毛刺，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間來加工。
工序：
1銑底面和頂面
2車外圓、端面、倒角至要求。半精車端面，倒角，切槽。
3鉆擴Φ10.5 ，鉆、鉸Φ6.1，鉆、鉸Φ3，锪Φ4。
4電火花加工2xΦ2孔
5局部淬火。
6磨Φ12外圓。
7終檢。
根據(jù)此工序安排，編出機械加工工藝過程卡及工序卡片，見附表
（三）毛坯尺寸的確定
1.毛坯尺寸的確定，畫毛坯圖。
搖臂支架材料為#45，由于產(chǎn)品外表面大部分不用加工，所以毛坯選用精密模鍛。該種模鍛的尺寸公差等級為6～7 級，用查表法確定加工表面的總余量。但由于用查表法所確定的總余量與成產(chǎn)實際情況有些差距，故還應(yīng)根據(jù)工廠具體情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
現(xiàn)將調(diào)整后的主要毛坯尺寸及公差，如下表所示：
主要面尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
Φ12的面
12
3.2
15.2
高
53
2
55
總長
54
3
57
Φ20的面
25
4
29
由此，即可繪制出零件的毛坯圖（見圖
（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
(1) 銑端面
考慮其加工表面粗糙度要求為，可直接粗銑一次，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取2Z=2已能滿足要求
(2) 加工的外圓表面
可直接粗車，經(jīng)熱處理后在進行磨削。根據(jù)《機械加工工藝手冊》表，確定工序尺寸及余量為2Z=3mm
(3) 車削Φ12mm端面
考慮其表面粗糙度要求，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》，取2Z=4已能滿足要求。
(4) 加工Φ10.5mm孔
其表面粗糙度要求，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ9.8mm
擴孔：Φ10.5mm 2Z=0.7mm
(5) 加工Φ6.1mm孔
鉆孔：Φ5.8
擴孔：Φ6.1 2Z=0.3mm
(6) 加工Φ3mm孔
其加工方式可以分為鉆，鉸兩步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ2.9mm
鉸孔：Φ3mm 2Z=0.1
（五）各工序的切削用量的選擇
工序一：
粗銑
銑削深度aw： aw=1mm
每齒進給量fz：根據(jù)《切削手冊》，取fw=0.08mm/齒
銑削速度：參照《切削手冊》，取V=0.45m/s，
機床主軸轉(zhuǎn)速：ns=
現(xiàn)采用X65臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書，卻nw=37.5r/min
故實際切削速度為
工作臺每分進給量： 式（2-2）
取=，z=20，=37.5代入公式得：
60m/min
取fm=60m/min
l+l1+l2=50mm
走刀次數(shù)為1
機動時間tm：
工序二：
(一)粗車端面
（1）確定切削用量
（a）確定背吃刀量ap
粗車的余量為6mm, a =3mm。
(b)確定進給量
查《切削用量簡明手冊》：加工材料#45、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑12mm、切削深度a =3mm，則進給量為0.3~0.4。再根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》查取橫向進給量取f =0.3mm/r。
(c)確定切削速度VC：
根據(jù)《切削手冊》當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工，a =3mm，f =0.3mm/r。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量手冊》，查得切削速度的修正系數(shù)為：Kv =0.81,則
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
按C365L車床轉(zhuǎn)速（《機械加工工藝設(shè)計手冊》）選擇與544r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =600r/min,則實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x15.2x600/1000=122m/min。
綜上，此工步的切削用量為：a =3mm，f =0. 3, n =600r/min, V =122m/min。
（2）計算基本工時：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=15.2,d1=0,L1=0,L2=L3=0)
=(15.2－0)/2+0+0+0=7.6mm
T= ==7.6×1÷(0.3×600)=0.042min。
(二) 粗車Φ12外圓
（1）確定切削用量
（a）確定背吃刀量
粗車外圓，加工余量為2Z=3mm,一次走刀，則ap=1.5mm。
(b)確定進給量
由《切削手冊》，刀桿尺寸16 25，工件直徑為12mm，則f=0.3~0.4 f =0.3。
(c)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由《切削用量手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。
(d)確定切削速度VC：
根據(jù)《切削手冊》查?。?ap=1.5、f =0.3mm/r、車刀為YG硬質(zhì)合金),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)：Kv=0.86
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
按C365L車床轉(zhuǎn)速（《機械加工工藝設(shè)計手冊》）選擇與584r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =600r/min,則實際切削速度V = nΠd /1000=3.14x15.2x600/1000=122m/min。
綜上，此工步的切削用量為：a =1.5mm，f =0.3, n =600r/min, V =122m/min。
(2)計算基本工時：
T=（L+L1+L2+L3）/(f×n)
=(12.5+2+0+0)×2/(0.3×600)=0.092min。
(三)粗車端面
（1）確定切削用量
（a）確定背吃刀量ap
粗車的余量為2Z=25, a =3mm。
(b)確定進給量
查《切削用量簡明手冊》：加工材料#45、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑25mm、切削深度a =3mm，則進給量為0.3~0.4。再根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》查取橫向進給量取f =0.3mm/r。
(c)確定切削速度VC：
根據(jù)《切削手冊》當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工，a =2mm，f =0.3mm/r。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量手冊》，查得切削速度的修正系數(shù)為：Kv =0.81,則
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
按C365L車床轉(zhuǎn)速（《機械加工工藝設(shè)計手冊》）選擇與401r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =480r/min,則實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x25x480/1000=118m/min。
綜上，此工步的切削用量為：a =3mm，f =0. 3, n =480r/min, V =118m/min。
（2）計算基本工時：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=25,d1=12,L1=0,L2=L3=0)
=(25－12)/2+3+0+0=9.5mm
T = 9.5×1÷(0.3×480)=0.104min。
（二）倒角1x45o。采用車刀。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速車削相同：n=480r/min，手動進給。
半精車端面
（1）確定切削用量
（a）確定背吃刀量ap
粗車的余量為0.5, a =0.5mm。
(b)確定進給量
查《切削用量簡明手冊》：加工材料#45、車刀刀桿尺寸為16 、工件直徑25mm、切削深度a =0.5mm，則進給量為0.1~0.2。再根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》查取橫向進給量取f =0.1mm/r。
(c)確定切削速度VC：
根據(jù)《切削手冊》當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工，a =0.5mm，f =0.1mm/r。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量手冊》，查得切削速度的修正系數(shù)為：Kv =0.81,則
確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
按C365L車床轉(zhuǎn)速（《機械加工工藝設(shè)計手冊》）選擇與539r/min相近似 的機床轉(zhuǎn)速n =600r/min,則實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x25x600/1000=170m/min。
綜上，此工步的切削用量為：a =0.5mm，f =0. 1, n =600r/min, V =170m/min。
（2）計算基本工時：
L=（d－d1）/2+L1+L2+L3 (其中d=25,d1=12,L1=0,L2=L3=0)
=(25－12)/2+3+0+0=9.5mm
T = 9.5×1÷(0.1×600)=0.158min。
（二）倒角2.5x 2。采用車刀。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速車削相同：n=600r/min，手動進給。
（三）切槽1.5x0.5。采用切槽刀。為縮短輔助時間，取的主軸轉(zhuǎn)速車削相同：n=480r/min，手動進給。
工序三：
（一）、鉆Φ9.8mm孔
切削深度：ap=0.25
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=0.22mm/r
取切削速度V=12.25m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=480r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x9.8x480/1000=14.47m/min。
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=53，l1=3，l2=4, f=0.22,n=480r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=53+3+4/0.22x480=0.568min
（二）、擴Φ10.5孔
切削深度：ap=0.5
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=1.1mm/r
取切削速度V=0.4xV鉆=5.788m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=180r/min
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=53，l1=3，l2=3, f=1.1,n=180r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=53+3+3/1.1x180=0.264min
（三）、锪孔
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=0.22mm/r
取切削速度V=12.25m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=480r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x10.5x480/1000=15.82m/min。
（1）、鉆Φ5.8mm孔
切削深度：ap=2.9
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=0.14mm/r
取切削速度V=15m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取nw=910r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x5.8x910/1000=16.57m/min。
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=47，l1=3，l2=3, f=0.14,n=910r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=47+3+3/0.14x910=0.416min
（2）、餃Φ6.1孔
切削深度：ap=0.1 f=0.9mm/r
取切削速度V=0.4xV鉆=6.628m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=480r/min
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=47，l1=3，l2=3, f=1.1,n=480r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=47+3+3/0.9x480=0.123min
（三）、锪孔
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=0.9mm/r
取切削速度V=10m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=600r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x6.1x600/1000=11.49m/min。
（1）、鉆Φ2.9mm孔
切削深度：ap=1.45
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=0.08mm/r
取切削速度V=15m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取nw=1700r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x2.9x1700/1000=15.48m/min。
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=48，l1=3，l2=0, f=0.08,n=1700r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=48+3+0/0.08x1700=0.397min
（2）、餃Φ3孔
切削深度：ap=0.05 f=0.7mm/r
取切削速度V=0.4xV鉆=6m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=600r/min
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=48，l1=3，l2=0, f=1.1,n=480r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=48+3+0/0.7x600=0.129min
（三）、锪孔
進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取f=1/3xf鉆=0.0267mm/r
取切削速度V=1/3xV鉆=5.16m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》，取n=480r/min
實際切削速度V = Πdn /1000=3.14x4x480/1000=5.15m/min
（2）計算基本工時：
機動時間tm
取l=4，l1=2，l2=0, f=0.0267mm/r,n=480r/min代入公式得：
T = l+l1+l2/nwf=4+2+0/0.0267x480=0.468min
工序四：
電火花加工2xΦ2的孔
工序五：
熱處理
工序六：
磨削
（1）選擇砂輪
查《機械加工工藝設(shè)計手冊》選砂輪選擇結(jié)果為：A46KV6P 300×50×230。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為1800s。
（2）確定切削用量
砂輪轉(zhuǎn)速 =1500r/min(查《機械制造工藝設(shè)計手冊》)，V砂=27.5m/min
fa=(0.5~0.6)B=20~32
fa=20mm
Vw=18m/min fr=0.0056mm/st
（3）計算基本工時
四、總結(jié)
通過這次的課程設(shè)計，使我進一步地理解了所學(xué)過的理論知識及具體運用了這些知識。
通過這次的課程設(shè)計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書 。通過實例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。
總之，通過這次課程設(shè)計使我受益匪淺，為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個堅實而良好的基礎(chǔ)。在此，衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)
五、 主要參考文獻
1、孫麗媛主編,機械制造工藝及專用卡具, 冶金工業(yè)出版社,2005
2、張耀宸主編，機械加工工藝設(shè)計手冊，航空工業(yè)出版社，1987
3. 吳拓、方瓊珊編，機械制造工藝與機床卡具課程設(shè)計指導(dǎo)，機械工業(yè)出版社2005
4、張龍勛主編， 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題，機械工業(yè)出版社，2006
5、陸劍中、孫家寧主編，金屬切削原理與刀具，機械工業(yè)出版社，2007
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
1．設(shè)計目的：
培養(yǎng)學(xué)生分析和解決生產(chǎn)技術(shù)問題的能力，使學(xué)生初步掌握設(shè)計工藝規(guī)程和機床夾具的基本方法，并鞏固、深化已學(xué)得的理論知識，進一步培養(yǎng)學(xué)生熟悉和運用有關(guān)圖冊、圖表等技術(shù)資料的能力，訓(xùn)練學(xué)生識圖、制圖、運算及編制技術(shù)文件的基本技能。
2．設(shè)計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）：
1零件的分析
1.1零件的作用
了解零件的性能、用途和工作條件。
1.2零件的工藝分析
對零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)等進行工藝分析。
2．工藝規(guī)程的設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
對零件的材料、熱處理及機械加工的工藝性進行分析。
2.2基準(zhǔn)的選擇
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。
2.3制定工藝路線
確定加工方法和劃分加工階段；安排加工順序。
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
2.5確定切削用量及基本工時
3．設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計計算說明書、圖紙、實物樣品等〕：
1．制定零件在中批生產(chǎn)條件下的機械加工工藝規(guī)程，畫零件圖，毛坯圖，寫工藝卡片、工序卡片。
2．撰寫課程設(shè)計說明書一份。
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