課程設(shè)計(jì)--輸出軸機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)</p><p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 輸出軸 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及</p><p>　　鉆孔 專用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生 姓 名

2、</p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　教 研 室 主 任 </

3、p><p>　　起 止 日 期 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　二級(jí)學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　說明：此表一式叁份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、二級(jí)學(xué)院各一份。</p><p>&

4、lt;b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　目目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　一.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1</p><p>　　1.技術(shù)要求分析1</p><p>　　2

5、.零件的工藝分析1</p><p>　　二.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖2</p><p><b>　　1.選擇毛坯2</b></p><p>　　2.毛坯尺寸的確定2</p><p>　　三.選擇加工方法，制定加工藝路線3</p><p>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇3</p&

6、gt;<p>　　2.加工方法的選擇3</p><p><b>　　四.工序設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備5</p><p><b>　　2.選用夾具5</b></p><p><b>　　3.選用刀具5</b></

7、p><p><b>　　4.選擇量具5</b></p><p>　　5.確定工序尺寸6</p><p>　　五.確定切削用量及基本工時(shí)8</p><p><b>　　1.切削用量8</b></p><p><b>　　2.基本時(shí)間15</b><

8、;/p><p><b>　　六.夾具設(shè)計(jì)15</b></p><p>　　1.確定定位方式，選擇定位元件15</p><p>　　2.確定導(dǎo)向裝置16</p><p>　　3.切削力和夾緊力的計(jì)算16</p><p>　　4.確定工件夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)16</p><

9、p>　　5.確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸17</p><p>　　6.夾具使用說明17</p><p><b>　　七.結(jié)論18</b></p><p><b>　　八.參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　輸出軸加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　摘　要

10、：機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)世界經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用，而機(jī)械加工工藝的編制是機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，著重于幾個(gè)重要表面的加工，具有一定的尺寸、形狀、位置要求，還有一些強(qiáng)度、表面粗糙度要求等，然而這些都會(huì)在文中得以體現(xiàn)。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大

11、學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。</p>

12、;<p>　　本次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門課程的一個(gè)階段總結(jié)，是對(duì)課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過程。由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)會(huì)有許多不足之處，所以懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。</p><p>　　一.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p><b>　　1.技術(shù)要求分析</b></p><p>　

13、　題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。</p><p><b>　　2.零件的工藝分析</b></p><p>　　從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，

14、其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)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(yán)格，表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對(duì)φ75、φ60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm, φ20孔的軸線對(duì)φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.0

15、5mm,鍵槽對(duì)φ55外圓軸線的對(duì)稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，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(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。</p><p>　　二.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　1.選擇毛坯</b></p&

16、gt;<p>　　毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘

17、選擇鍛件中的模鍛。</p><p><b>　　2.毛坯尺寸的確定</b></p><p>　　毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量<或查表得到>。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。按表5-11，外模

18、鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖</p><p><b>　　毛坯圖</b></p><p>　　三.選擇加工方法，制定加工藝路線</p><p><b>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本零件為帶孔的軸類零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重

19、合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選回轉(zhuǎn)軸線為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選孔及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　2.加工方法的選擇</b></p><p>　?、呕剞D(zhuǎn)體表面面的加工：面的加工方法有很多，本零件主要是加工外圓面和端面。φ55、φ60外圓面的加工精

20、度采用7級(jí)精度可以滿足要求，故可采取粗車-半精車-精車的加工方式。φ65、φ75外圓面的加工精度要采用6級(jí)精度才能達(dá)到要求，故采用粗車-半精車-粗磨-精磨的加工方式。</p><p>　?、瓶椎募庸ぃ嚎椎募庸し绞接秀@、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。對(duì)于內(nèi)孔采取在車床上鏜孔的方式。原因是結(jié)構(gòu)緊湊，重量不大，適用于車削加工。</p><p>　　通孔10×φ20采用在車床上鏜孔的方式，斜孔2&#

21、215;φ8在鉆床床鉆孔。</p><p>　?、擎I槽的加工：零件上的鍵槽在銑床上銑。其公差等級(jí)為IT7，兩側(cè)的粗糙度為Ra3.2μm，槽底面的粗糙度為Ra6.3μm?？刹捎么帚?精銑的加工方式。</p><p>　　⑷兩端面的加工：端面的加工在銑床上進(jìn)行，其公差等級(jí)為IT7，粗糙度的</p><p>　　要求分別為Ra25μm，Ra,12.5μm。</p&g

22、t;<p><b>　　3.制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線是制定工藝規(guī)程最重要的工作，也體現(xiàn)了工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在保證零件的幾何形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低成本，取得好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　工藝路線的確定：</b></p><

23、;p>　?、呕鶞?zhǔn)先行原則 該零件加工時(shí)應(yīng)該先φ55端面為粗基準(zhǔn)加工φ176外圓面及其端面，再以φ176為基準(zhǔn)加工φ55端面及其外圓面。</p><p>　?、葡却趾缶瓌t 先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工將在較短時(shí)間內(nèi)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，若粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精加工。</p>

24、<p>　?、窍让婧罂自瓌t 對(duì)該零件應(yīng)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。</p><p>　?、认戎骱蟠卧瓌t 先加工主要表面，后加工次要表面。這里的主要表面是指基準(zhǔn)面，主要工作面。次要表面是指鍵槽、內(nèi)孔等其他表面。次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求。因此，在主要表面達(dá)到

25、一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面。</p><p>　　工藝路線安排如下： ⒈工序05  備料、模鍛。 ⒉工序10  用三爪卡盤定位φ55回轉(zhuǎn)體表面，粗車φ176外圓和粗銑φ176端面。 ⒊工序15  用三爪卡盤定位φ176回轉(zhuǎn)體表面,并且粗銑φ55端面和粗車φ55、φ60、φ65、φ75的回轉(zhuǎn)體表面。</p><p>　　

26、⒋工序20 用三爪卡盤定位φ55回轉(zhuǎn)體表面，半精車φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓。</p><p>　?、倒ば?5 用三爪卡盤定位φ55回轉(zhuǎn)體表面，粗磨φ65、φ75的外圓表面。</p><p>　?、豆ば?0 用三爪卡盤定位φ55回轉(zhuǎn)體表面，粗車、半精車過度錐面。</p><p>　?、饭ば?5 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗鏜內(nèi)孔φ50

27、、φ80、φ104。</p><p>　?、腹ば?0 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，半精鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104。</p><p>　?、构ば?5 以φ80孔的中心線為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸孔10×φ20。</p><p>　?、汗ば?0 鉆斜孔2×φ8。</p><p>　　⒒工序55 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗銑

28、鍵槽。</p><p>　?、脊ば?0 熱處理：調(diào)質(zhì)處理硬度為200-230HBW。</p><p>　?、焦ば?5 精車φ65、φ75的外圓及錐面。</p><p>　?、竟ば?0 用三爪卡盤定位φ55回轉(zhuǎn)體表面，精磨φ65、φ75的外圓表面。</p><p>　?、抗ば?5 以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，精銑鍵槽，用三爪卡盤定位φ

29、55回轉(zhuǎn)體表面，精銑φ176端面；用三爪卡盤定位φ176回轉(zhuǎn)體表面, 精銑φ55端面。</p><p>　　⒗工序80 去毛刺、清洗、檢驗(yàn)。</p><p><b>　　四.工序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備</p><p>　　選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床</p><

30、p>　　選擇加工設(shè)備及選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方式，機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，初步選定的機(jī)床如下：</p><p>　　工序10、15、60、80中進(jìn)行的操作分別是粗銑φ176端面、銑φ55端面、粗銑鍵槽、精銑鍵槽，精銑φ176端面，精銑φ55端面，用的設(shè)備是X53T立式銑床。<

31、/p><p>　　工序50中鉆、擴(kuò)、鉸孔10×φ20，工序55中鉆斜孔2×φ8，選用Z3025搖臂鉆床。</p><p>　　其余工序如加工端面和外圓，都可以在CA6140臥式車床進(jìn)行。</p><p><b>　　2.選用夾具</b></p><p>　　本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各

32、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。</p><p><b>　　3.選用刀具</b></p><p>　　由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)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(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定

33、性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)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(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)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φ30；直徑為φ18；擴(kuò)孔鉆：直徑為φ19.8；鉸刀：直徑為φ20。鏜刀，刀桿長(zhǎng)度為

34、200.B×H＝16×25。</p><p><b>　　4.選擇量具</b></p><p>　　本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考參考文獻(xiàn)[4]》相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50～

35、125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50～125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50～125的內(nèi)徑百分表。</p><p><b>　　5.確定工序尺寸</b></p><p>　　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(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間

36、工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)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：</p><p>　?、磐鈭A柱面φ176　軸段加工余量計(jì)算</p><p>　?、仆鈭A柱面φ55軸段加工余量計(jì)算</p><p>　　⑶φ60軸段加工余量計(jì)算</p><p>　?、圈?5軸段加工余量計(jì)算</p><p

37、>　?、搔?5軸段加工余量計(jì)算</p><p>　?、师?04內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p>　　⑺φ80內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p>　?、苔?0內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p>　　五.確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定。本說明書

38、選取工序1粗車外圓為例確定其切削用量及基本時(shí)間。</p><p><b>　　1.切削用量</b></p><p>　　本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?5鋼，鍛件，有外皮；機(jī)床為CA6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。</p><p>　　確定外圓的切削用量。</p><p>　　所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)

39、位車刀，根據(jù)表5-112，由于CA6140機(jī)床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-133，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角，后角、主偏角、,副偏角、刃傾角、刀尖圓弧半徑。</p><p>　?、糯_定背吃刀量 由于粗車雙邊余量為2.5mm，則＝2.25mm。</p><p>　?、拼_定進(jìn)給量f

40、 根據(jù)表5-114，在粗車鋼件、刀桿尺寸為、、工件直徑為時(shí)，。按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量選擇。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　根據(jù)表5-55，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。</p><p>　　根據(jù)表5-123，當(dāng)鋼材、、，， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力。</p><p>　　Ff的修正系數(shù)為，，,故實(shí)際進(jìn)給力為，由于，所

41、選的可用。</p><p>　　⑶選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。</p><p>　?、却_定切削速度v 根據(jù)表5-120，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時(shí)，，時(shí)，切削速度。</p><p>　　切削速度的修正系數(shù)為，，，，表2-9。則有：</p><p>　　切削用量

42、包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng)，確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。</p><p>　　粗加工時(shí)，一般優(yōu)先選用盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具的耐用度情況選擇合適的切削速度。</p><p>　　精加工時(shí)，一般選擇小得背吃刀量和進(jìn)給量，從而盡可能的提高切削速度

43、。</p><p>　　⑴粗車φ55＋0.028－0.003外圓的切削用量</p><p>　　本工序?yàn)榇周囃鈭Aφ55，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。</p><p>　　已知：加工材料：4５鋼，，鍛件，有外皮；</p><p>　　工件尺寸：坯件D=60㎜，車削后D=57.5㎜，加工長(zhǎng)度㎜；</p><p>

44、　　加工要求：車削后表面粗糙度6.3μm。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7-4</p><p>　　選用的刀具為YT5牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：</p><p>　　主偏角，副偏角，后角，前角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。</p><p><b>　　選擇切削用量：</b></p>&l

45、t;p><b>　　確定背吃刀量ap</b></p><p>　　由于粗加工的余量為2.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成，故ap=2.5/2=1.25mm。</p><p><b>　　確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1.1-47及《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)

46、指導(dǎo)書》表5-42，取f=0.51mm/r。</p><p>　　選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-40，后刀面最大磨損限度取1.1mm,刀具的耐用度為T=60 Min。</p><p>　　確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf</p><p>　　本零件的材料為45鋼，，ap=1.

47、25mm，f=0.51mm/r，根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=0.8；刀具的材料為YT5，得修正系數(shù)為：Ktv=0.65;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.0；得修正系數(shù)為主偏角為60o得修正系數(shù)為KKrV=0.92。</p><p>　　所以

48、，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=0.8 ，Ktv=0.65，KKv =1.0，KKrV=0.92 </p><p>　　切削速度的公式為V=Cv/(Tm×apXv×fyv)</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-43，取數(shù)值：</p><p>　　Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。<

49、/p><p>　　V=Cv/(Tm×apXv×fyv)×KTv×KMv×Ksv×Ktv×KKv×KKrV</p><p>　　所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=67.92 m/min</p><p>　　轉(zhuǎn)速n=1000V/πd=1000×67.92/π×60=360.32 r/m

50、in</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇320 r/min，則實(shí)際切削速度為</p><p>　　V=πdn/1000=π×60×320/1000=60.32 m/min</p><p><b>　　檢驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>

51、;　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下：</p><p>　　Fz=CFz×apxFz×fyFz×VnFz×KFz(N)</p><p>　　Pm= FzV/60×1000 （KW）</p><p>　　式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.7

52、5，nFz,=-0.15，KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz， </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =0.94；</p><p>　　與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.10。因此總的

53、修正系數(shù)為</p><p>　　KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz =1.034</p><p><b>　　所以,切削力為</b></p><p>　　Fz =2650×1.251.0×0.510.75×60.32-0.15×1.034=1118.5 N

54、</p><p><b>　　切削功率為</b></p><p>　　Pm =1118.5×60.32/60×1000KW =1.124 KW</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，查得CA1640臥式車床主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)?lt;/p><p>　　Pm＜PE,故上述切削用量可

55、用。最后確定的切削用量為：</p><p>　　ap=1.25mm；</p><p>　　f=0.51mm/r</p><p>　　V=60.32 m/min （n=320 r/min）</p><p>　　⑵半精車φ55＋0.028－0.003外圓的切削用量</p><p>　　本工序?yàn)榘刖囃鈭Aφ55，原來的直徑為

56、57.5㎜，車削后D=56㎜機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7-4</p><p>　　選用的刀具為YT15牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：</p><p>　　主偏角Kr=45o,副偏角K, r=10o,前角γ。=10o，刃傾角λs=-5o，后角α。=6o，車刀刀尖圓弧半徑rε=0.6mm。</p>

57、;<p><b>　　選擇切削用量：</b></p><p><b>　　確定背吃刀量ap</b></p><p>　　由于粗加工的余量為1.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成，故ap=1.5/2=0.75mm。</p><p><b>　　確定進(jìn)給量f</b></p><

58、p>　　由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1.1-47及《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-42，取f=0.30mm/r。</p><p>　　選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-40，后刀面最大磨損限度取0.8mm,刀具的耐用度為T=60 Min。</p><p>　　確定切削速

59、度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf</p><p>　　本零件的材料為45鋼，，ap=0.75mm，f=0.30mm/r，根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0；刀具的材料為YT15，得修正系數(shù)為：Ktv=1.0;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.0；

60、得修正系數(shù)為主偏角為45o得修正系數(shù)為KKrV=1.0。</p><p>　　所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=1.0 ，Ktv=1.0，KKv =1.0，KKrV=1.0 </p><p>　　切削速度的公式為V=Cv/(Tm×apXv×fyv)</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-43，取數(shù)值：</

61、p><p>　　Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。</p><p>　　V=Cv/(Tm×apXv×fyv)×KTv×KMv×Ksv×Ktv×KKv×KKrV</p><p>　　所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=170.43 m/min</p><p>

62、　　轉(zhuǎn)速n=1000V/πd=1000×170.43/π×57.5=943.47 r/min</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇710r/min，則實(shí)際切削速度為</p><p>　　V=πdn/1000=π×57.5×710/1000=128.26 m/min</p>

63、<p><b>　　檢驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下：</p><p>　　Fz=CFz×apxFz×fyFz×VnFz×KFz(N)</p><p>　　Pm= FzV/60×1000

64、 （KW）</p><p>　　式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，nFz,=-0.15，KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz， </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz

65、 =1.0；</p><p>　　與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.04。因此總的修正系數(shù)為</p><p>　　KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz =1.04</p><p><b>　　所以,切削力為</b></p><p>　　Fz =2650×0.7

66、51.0×0.300.75×128.26-0.15×1.04=291.88 N</p><p><b>　　切削功率為</b></p><p>　　Pm =291.88×128.26/60×1000 KW =0.624 KW</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，查得CA1640臥式車床

67、主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)?lt;/p><p>　　Pm＜PE,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為：</p><p>　　ap=0.75mm；</p><p>　　f=0.30mm/r</p><p>　　V=128.26 m/min （n=710 r/min）</p><p>　?、蔷嚘?5＋0.02

68、8－0.003外圓的切削用量 </p><p>　　本工序?yàn)榘刖囃鈭Aφ55，原來的直徑為56㎜，車削后D=55㎜，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 7-4</p><p>　　選用的刀具為YT30牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：</p><p>　　主偏角Kr=30o,副偏角K, r=5

69、o,前角γ。=10o，刃傾角λs=0o，后角α。=6o，車刀刀尖圓弧半徑rε=0.4mm。</p><p><b>　　選擇切削用量：</b></p><p><b>　　確定背吃刀量ap</b></p><p>　　由于粗加工的余量為1.0mm,故ap=1.0/2=0.5mm。</p><p>&

70、lt;b>　　確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1.1-47及《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-42，取f=0.08 mm/r。</p><p>　　選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-40，后刀面最大磨損限度取0.5mm,刀

71、具的耐用度為T=60 Min。</p><p>　　確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf</p><p>　　本零件的材料為45鋼，，ap=0.50mm，f=0.08mm/r，根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0；刀具的

72、材料為YT30，得修正系數(shù)為：Ktv=1.4;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.0；得修正系數(shù)為主偏角為30o得修正系數(shù)為KKrV=1.13。</p><p>　　所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=1.0 ，Ktv=1.4，KKv =1.0，KKrV=1.13 </p><p>　　切削速度的公式為V=Cv/(Tm×apXv×fyv)</p>

73、<p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-43，取數(shù)值：</p><p>　　Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。</p><p>　　V=Cv/(Tm×apXv×fyv)×KTv×KMv×Ksv×Ktv×KKv×KKrV</p><p>　　

74、所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=560.66 m/min</p><p>　　轉(zhuǎn)速n=1000V/πd=1000×560.66/π×56=3186.85 r/min</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇1400 r/min，則實(shí)際切削速度為</p><p>　　V=πdn/1000=π

75、15;56×1400/1000=246.3 m/min</p><p><b>　　檢驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下：</p><p>　　Fz=CFz×apxFz×fyFz×VnFz×KFz(N

76、)</p><p>　　Pm= FzV/60×1000 （KW）</p><p>　　式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，nFz,=-0.15，KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz， </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KT

77、Fz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =1.13；</p><p>　　與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.08。因此總的修正系數(shù)為</p><p>　　KFz = KTFz×KMFz×KKrFz×Kr.Fz =1.2204</p><p><b>　　所以,切削力為<

78、;/b></p><p>　　Fz =2650×0.51.0×0.080.75×246.3-0.15×1.2204=106.2 N</p><p><b>　　切削功率為</b></p><p>　　Pm =106.2×246.3/60×1000 KW =0.0.436 KW&l

79、t;/p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，查得CA1640臥式車床主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)?lt;/p><p>　　Pm＜PE,故上述切削用量可用。最后確定的切削用量為：</p><p><b>　　ap=0.5mm；</b></p><p>　　f=0.08mm/r</p><p>

80、　　V=246.3 m/min （n=1400 r/min）</p><p>　?、却周嚘?0+0.065 -0.045外圓的切削用量</p><p>　　按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇,則實(shí)際切削速度。</p><p>　　最后確定切削用量為：</p><p><b>　　，，，。</b></p><

81、p><b>　　2.基本時(shí)間</b></p><p>　　確定粗車外圓的基本時(shí)間t </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車外圓基本時(shí)間為：</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車外圓基本時(shí)間為：</p><p><b>　　式中：，，，，，</b>&l

82、t;/p><p><b>　　則</b></p><p>　　其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略</p><p><b>　　六.夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本夾具是第11道工序鉆通孔的專用夾具。刀具為直柄麻花鉆8-L GB/T 6135.3－1996。</p><p>

83、;　　在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便性與快速性以及實(shí)現(xiàn)鉆孔的分度上。下面是夾具設(shè)計(jì)過程：</p><p>　　1.確定定位方式，選擇定位元件</p><p>　　工件以大端面和2個(gè)φ18孔定位基準(zhǔn)，如圖3.1，屬一面兩孔定位。采用平面與兩定位銷組合定位方案，其中平面限制3個(gè)自由度，定位銷一個(gè)為圓柱銷，限制2個(gè)自

84、由度，一個(gè)為菱形銷，限制1個(gè)自由度，共限制6個(gè)自由度屬完全定位。 </p><p><b>　　兩定位銷設(shè)計(jì)： </b></p><p>　　(1)取兩銷中心距為140mm;</p><p>　　(2)取圓柱銷直徑為；</p><p>　　(3)按《機(jī)械制造工藝學(xué)》[1]表6-1選取菱形銷寬度：b=4mm;</p&

85、gt;<p>　　(4)按h6菱形銷確定菱形銷的直徑公差，最后得到。</p><p><b>　　2.確定導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　本工序?yàn)樵谛泵嫔香@孔，采用特殊鉆套，如下圖。因生產(chǎn)批量較大，鉆套結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成可換的。排屑間隙 h=0.7×d= 0.7×8= 5.6mm,取 d=6mm。</p><p&g

86、t;　　鉆套導(dǎo)引高度H=1.25×(h+L)=1.5×(6+24)=45mm。</p><p>　　3.切削力和夾緊力的計(jì)算</p><p>　　本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。實(shí)際效果可以保證</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p>　　4.確定工件夾緊方案

87、，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、摩擦力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。本設(shè)計(jì)采用螺栓將零件固定在夾具體的卡槽來壓緊。</p><p>　　夾緊力計(jì)算：螺旋夾緊力的計(jì)算，根據(jù)：《機(jī)械制造工藝學(xué)》[2] 的公式：&

88、lt;/p><p>　　式中， ——作用在扳手上的力（N）； </p><p>　　L——作用力的力臂（mm）；</p><p>　　——螺紋中徑（mm）； </p><p>　　α ——螺紋升角（°）； </p><p>　　——螺紋副的當(dāng)量摩擦角（°）； </p><p>　

89、　——螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當(dāng)量摩擦角（° ）； </p><p>　　r′——螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）。 </p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[12] 表 1-2-8，表 1-2-9，表 1-2-10 查得=，</p><p><b>　　，，又，，取,。</b>&

90、lt;/p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[12]表 1-2-12 知 M12 螺栓的許用夾緊力為 10300N，2576.5N小于該值，夾緊力滿足要求。</p><p>　　5.確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　?、眾A具體 2.鉸鏈軸 3.支撐板 4.襯套 5.雙頭螺柱 6.鉆套 7.螺釘8. 螺釘 9.定位銷 10.螺旋加緊組件<

91、/p><p><b>　　6.夾具使用說明</b></p><p>　　安裝工件時(shí)，抬起鉆模板，松開加緊機(jī)構(gòu)上的螺母35，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)壓板30，把工件裝在定位板上，再旋轉(zhuǎn)兩塊壓板，擰緊螺母，通過兩塊壓板將零件加緊，放下鉆模板，首次裝夾時(shí)要調(diào)節(jié)支撐釘8或12，使鉆套中心線垂直夾具體底面，再轉(zhuǎn)動(dòng)菱形螺母11將鉆模板固定。 </p><p>　　當(dāng)一個(gè)孔加工

92、加工完畢時(shí)，松開螺母35，拉出手柄1使定位銷與襯套13分開，轉(zhuǎn)動(dòng)定位板180度，放開手柄，擰緊螺母35夾緊。</p><p><b>　　七.結(jié)論</b></p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)確定了填料箱蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產(chǎn)時(shí)的工藝過程，同時(shí)也設(shè)計(jì)了其中一道鉆孔工序的夾具。</p><p>　　作為本學(xué)期的第一次課程設(shè)計(jì)，需要我們綜合前

93、階段所學(xué)習(xí)的機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、金屬材料、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)等多門課程的知識(shí)，同時(shí)還要運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)以及設(shè)計(jì)手冊(cè)上的標(biāo)準(zhǔn)。所以此次課程設(shè)計(jì)是我們本科階段學(xué)習(xí)的知識(shí)的鞏固，也是一個(gè)總結(jié)。</p><p><b>　　八.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳宏鈞.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003

94、 </p><p>　　[2] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[3] 徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].湖南大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[4] 崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[5] 胡農(nóng).車工技師手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社

95、，2004</p><p>　　[6] 王光斗.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000</p><p>　　[7] 曾慶福.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].清華大學(xué)出版社，1989</p><p>　　[8] 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000</p><p>　　[9] 王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M].