推動(dòng)架加工工藝 和銑Φ27凸臺(tái)端面夾具設(shè)計(jì)【頂端槽上端面】[含高清CAD圖 工序卡片 說(shuō)明書]
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課程設(shè)計(jì)(論文)
推動(dòng)架零件工藝規(guī)程及銑Φ27凸臺(tái)端面夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘要
本文是有關(guān)推動(dòng)架工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。
目錄
第1章 引 言 3
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 4
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類 4
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 4
第2章 零件的分析 5
2.1零件的作用 5
2.2零件的工藝分析 6
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 6
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線 8
4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 8
4.1.1基面的選擇 8
4.1.2粗基面的選擇 8
4.1.3精基面的選擇 8
4.2制定機(jī)械加工工藝路線 9
4.2.1工藝路線方案一 9
4.2.2工藝路線方案二 9
4.3工藝方案的比較與分析 9
4.4確定工藝過(guò)程方案 10
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 11
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 11
5.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 11
5.1.2 選擇夾具 12
5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 12
5.1.4 選擇量具 12
5.2確定工序尺寸 13
5.2.1面的加工（所有面） 13
5.2.2孔的加工 13
第6章 確定切削用量及基本時(shí)間 14
6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定 14
6.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定 15
6.3工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定 16
6.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定 17
6.5工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定 18
6.6 工序Ⅵ的切削用量及基本時(shí)間的確定 19
6.7工序Ⅷ的切削用量及基本時(shí)間的確定 20
6.8 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定 21
6.9 工序Ⅹ的切削用量及基本時(shí)間的確定 22
第7章 銑Φ27凸臺(tái)端面夾具設(shè)計(jì) 22
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 23
7.2切削力和夾緊力計(jì)算 23
7.3定位誤差分析 24
7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25
結(jié)論 25
致 謝 26
參考文獻(xiàn) 27
29
第1章 引 言
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)。
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。
機(jī)械工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過(guò)程。
機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。
規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過(guò)程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：
1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。
3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。
機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：
1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。
2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。
3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。
4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
據(jù)資料所示，可知該零件是推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞φ32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
1.φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；
2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。
由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。
表3.1用查表法確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說(shuō)明
φ27的端面
92
H
4.0
頂面降一級(jí)，單側(cè)加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
圖3.1所示為本零件的毛坯圖
圖3.1 零件毛坯圖
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線
4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
4.1.1基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
4.1.2粗基面的選擇
對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。
4.1.3精基面的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。
4.2制定機(jī)械加工工藝路線
4.2.1工藝路線方案一
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z525立式鉆床加工。
工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z550立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.2.2工藝路線方案二
工序I 銑φ32mm孔的端面
工序II 銑φ16mm孔的端面
工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽
工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床加工
工序VII 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工
工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床
工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅺ 拉溝槽R3
4.3工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。
4.4確定工藝過(guò)程方案
表 4.1 擬定工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序內(nèi)容
簡(jiǎn)要說(shuō)明
010
一箱多件沙型鑄造
020
進(jìn)行人工時(shí)效處理
消除內(nèi)應(yīng)力
030
涂漆
防止生銹
040
銑φ32mm孔的端面
先加工面
050
銑φ16mm孔的端面
060
銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面
070
銑深9.5mm寬6mm的槽
080
車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面
090
鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°
0100
鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°
0110
鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°
0120
鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H
0130
鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角
后加工孔
0140
拉溝槽R3
0150
檢驗(yàn)
0180
入庫(kù)
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
5.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床
工序040、050銑φ32mm孔的端面和銑φ16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。
工序060銑φ32mm孔和銑φ16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。
工序070銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。
工序080車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣?，鉆孔φ10mm，車孔φ16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。
工序090 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45°。選用Z535立式鉆床。
工序0100鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工。
工序0110鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床。
工序0120鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。
工序0130鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工。
工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。
5.1.2 選擇夾具
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。
5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具
1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為
d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。
3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。
4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，
do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45度車刀。
5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。
6.拉溝槽R3選用專用拉刀。
5.1.4 選擇量具
本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：
1.選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標(biāo)長(zhǎng)尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為0.01mm測(cè)量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。
2.選擇加工孔量具
因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測(cè)量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
3.選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測(cè)量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。
5.2確定工序尺寸
5.2.1面的加工（所有面）
根據(jù)加工長(zhǎng)度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-21加工的長(zhǎng)度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。
5.2.2孔的加工
1. φ32mm.
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm
擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm
粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm
精鉸：φ32H7
2. φ16mm.
毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H7
3. φ16mm的孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H8
4.鉆螺紋孔φ8mm
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ8H7
5.鉆φ6mm孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝
手冊(cè)》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ6H7
第6章 確定切削用量及基本時(shí)間
6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.1.1 切削用量
本工序?yàn)殂姦?2mm孔的端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度
根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==56.52m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.16mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm,
a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。
根據(jù)XA6132型立式銑床說(shuō)明書可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= P×P
P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw
因此機(jī)床功率能滿足要求。
6.1.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==4.6min
6.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.2.1 切削用量
本工序?yàn)殂姦?6mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==23.55m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.23mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。
6.2.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==4.3 min
6.3工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.3.1切削用量
本工序?yàn)殂姦?2mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。
1.確定每次進(jìn)給量f
根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==47.1m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.2mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求。
6.3.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==5.8 min
6.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.4.1切削用量的確定
本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10°，a=20°，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.52～0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==8.49m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.16mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。
6.4.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==2.75min
6.5工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定
6.5.1 切削用量
本工序?yàn)檐嚩嗣妗@孔φ10、車孔φ16、孔口倒角，加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。
1.鉆孔切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以，按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
2.鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命。
切削速度，查《切削手冊(cè)》：
修正系數(shù)
故
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
3.校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
6.5.2 計(jì)算工時(shí)
6.6 工序Ⅵ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.6.1 切削用量
本工序?yàn)殂@φ32mm孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度都很大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給，fz=0.20mm/r。
2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。
3.確定切削速度V
由表5-132，σ=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進(jìn)給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速.
6.6.2 基本時(shí)間
鉆φ32mm深45mm的通孔，基本時(shí)間為25s
6.7工序Ⅷ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.7.1 切削用量
本工序?yàn)殂@、半精鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴(kuò)削用量：
1. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書，取f=0.72。
2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為：
V=
根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下：
鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min
半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min
精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min
6.7.2 時(shí)間計(jì)算：
1.鉆孔基本工時(shí)：
T =
式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
3. 半精鉸基本工時(shí)：
l=
L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm,
T=
3.精鉸基本工時(shí)：
l=
取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm
T=
6.8 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定
6.8.1切削用量
本工序?yàn)殂@螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。
2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。
3.確定切削速度V
由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。
6.8.2 基本時(shí)間
鉆Φ6mm螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s.
6.9 工序Ⅹ的切削用量及基本時(shí)間的確定
本工序?yàn)殂@φ6mm的孔，锪120°倒角，選用Z525立式鉆床加工
6.9.1 切削用量
刀具采用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。
1.確定進(jìn)給量f
由于孔徑和深度均很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給
2.選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。
3.確定切削速度V
由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。
6.9.2 基本時(shí)間
鉆一個(gè)φ6mm深8mm的通孔，基本時(shí)間約為6s.
第7章 銑Φ27凸臺(tái)端面夾具設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑?27凸臺(tái)端面夾具設(shè)計(jì)工裝夾具，在給定的零件中，對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸41，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
7.2切削力和夾緊力計(jì)算
刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
7.3定位誤差分析
本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
夾具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)
本次設(shè)計(jì)中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)附圖。
結(jié)論
根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具設(shè)計(jì)也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。因此，可知此次課程設(shè)計(jì)是成功的。
致 謝
首先感謝母校，是她給我一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我在即將畢業(yè)之際學(xué)到了很多知識(shí)，經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的緊張的課程設(shè)計(jì)，使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。
我的課程設(shè)計(jì)主要在XX老師指導(dǎo)下,讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中受到XX老師無(wú)微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的課程設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)展。在XX老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問(wèn)題,在此我向您表示衷心的感謝！同時(shí)也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂(lè)趣，感謝你們！謝謝!
作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識(shí)；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識(shí)；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂(lè)趣，感謝你們！
經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，提高了我很多的能力，比如實(shí)驗(yàn)水平、分析問(wèn)題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒(méi)有他們的幫助，我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)期間XX老師幫助我收集文獻(xiàn)資料，理清設(shè)計(jì)思路，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法，提出有效的改進(jìn)方案。導(dǎo)師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神使我受益終生。
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