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目錄
目錄 1
摘要 I
Abstract II
第一章 零件的分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的工藝性分析 1
1.3確定零件的生產(chǎn)類型 2
第二章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3
2.1選擇毛坯 3
2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 3
2.3繪制工程鉆機立軸鑄造毛坯簡圖 6
第三章 工藝路線的擬定 7
3.1定位基準的選擇 7
3.2擬定工藝路線 8
表3.3 工程鉆機立軸機械加工工藝路線（修改后） 11
第四章 工序內(nèi)容的確定 13
4.1加工設(shè)備及工藝裝備的選用 13
4.2加工余量、工序尺寸和公差的確定 14
4.3切削用量的計算 15
5.1擬定車床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 19
5.2繪制夾具裝配總圖 19
參考文獻 20
致謝 21
附錄A 30
摘要
地質(zhì)鉆探中常用的一種回轉(zhuǎn)式鉆機。這種鉆機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)有一段較長的立軸(1米左右),用其帶動鉆具回轉(zhuǎn)、實現(xiàn)給進并導正鉆具,故名立軸式鉆機。它可以在各種硬度的巖石中鉆垂直孔和一定范圍的傾斜孔。在鉆進淺孔和斜孔時,立軸的導正作用尤為顯著。
本文主要介紹地質(zhì)鉆探中立軸的加工工藝，適用于工程鉆機立軸機床的加工性能及加工的過程的的等做介紹。通過對工程鉆機立軸的機械制造工藝設(shè)計，使我們在機械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻等各個方面受到一次綜合性的訓練。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。本次設(shè)計的主要內(nèi)容為：首先運用AutoCAD軟件繪制工程鉆機立軸的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次設(shè)計的零件年產(chǎn)量為1000件，屬中批量生產(chǎn)。其次進行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，工程鉆機立軸的材料為HT250，擬采用以鑄造的形式進行毛坯的制造，并確定零件的機械加工工藝路線，完成機械加工工序設(shè)計，進行必要的經(jīng)濟分析。最后，對某道加工工序進行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計等。
關(guān)鍵詞：機械制造；機械加工工藝編制；擬定加工工藝方案
Abstract
A?rotary drill?used?in geological drilling.?The slewing mechanism?of the rig?has a?long?shaft?(1 meters),?with?the?drive rotary drill,?realize?feeding?and guide?drilling tools,?drilling rig?named.?It can be?inclined hole?drilling a vertical hole?and a certain range?in?a variety of hardness?in rocks.In the drilling?of shallow hole?and an inclined hole,?the vertical?guiding?effect is particularly significant.
The?process?of vertical?geological drilling in the?article,?the processing property and processing?for engineering drilling machine?vertical?machine?process?of?introduction.?The manufacturing process?design based on?the?mechanical?engineering drill?shaft,?so that we in the?design of?mechanical manufacturing process planning,?process scheme?demonstration,calculation of?machining allowance,?determine the process?size,?the?preparation of technical documents?and check?technical documents?etc. by?a comprehensive?training.?The ability tohave?preliminary?process design?a moderately complex parts?of the.?The main content of this design?is: first of all,?using the AutoCAD software?engineering drill?vertical?drawing?2D part drawing,?and then determine the?type of production?according to drawings and?technical requirements,?through the?analysis of?the design of the?parts of?the annual output of 1000pieces,?mass production?is in the.?Secondly,?the process analysis,?to determine the?blank typeand?method of manufacturing,?engineering drill?vertical?materials for?HT250,?to be used?tomanufacture?casting?blank?form,?and to determine the?mechanical line processing?parts,complete?machining process?design,?the necessary?economic analysis.?Finally,?fixtureassembly drawings and?part drawings?design?of a?process.
Keywords:Machinery manufacturing,Prepare machining process,Develop?processing scheme
I
第一章 零件的分析
1.1零件的作用
我們這次題目做的零件是工程鉆機立軸，地質(zhì)鉆探中常用的一種回轉(zhuǎn)式鉆機。這種鉆機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)有一段較長的立軸(1米左右),用其帶動鉆具回轉(zhuǎn)、實現(xiàn)給進并導正鉆具,故名立軸式鉆機。它可以在各種硬度的巖石中鉆垂直孔和一定范圍的傾斜孔。在鉆進淺孔和斜孔時,立軸的導正作用尤為顯著。
鉆機廣泛用于探礦、鐵路、公路、橋梁、水利水電、隧道、水井、錨桿、小口徑金剛石巖心繩索取芯鉆探、工民建、工程地質(zhì)勘探、地源熱鉆孔等的鉆進。鉆機（drill）是在地質(zhì)勘探中，帶動鉆具向地下鉆進，獲取實物地質(zhì)資料的機械設(shè)備。又稱鉆探機。主要作用是帶動鉆具破碎孔底巖石，下入或提出在孔內(nèi)的鉆具。可用于鉆取巖心 、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣等，以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。
1.2零件的工藝性分析
由工程鉆機立軸如零件圖1-1，根據(jù)其使用性能確認材料為HT250，該材料強度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)，需進行人工時效處理。
該材料廣泛用于可用于要求高強度和一定耐蝕能力的泵殼、容器、塔器、法蘭、填料箱本體及壓蓋、碳化塔、硝化塔等；還可制作機床床身、立柱、氣缸、齒輪以及需經(jīng)表面淬火的零件。
該工程鉆機立軸形狀特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于工程裝配主要的零件。因此，加工精度要求較高。從零件圖1-1可以看出，整個零件的加工長度接近1米，屬于細長軸零件，加工需要調(diào)頭才能完成，左端階梯軸及外螺紋組成，而且右端不僅需要車床加工階梯軸、切槽更需要用高精密加工設(shè)備加工六個面，整個件的加工工藝相對簡單，但零件精度要求較高，需用大型普通車床和數(shù)控龍門加工中心完成加工。
通過普通車床、數(shù)控龍門加工中心才可以達到加工要求；而主要加工表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來，由此可見，該零件的工藝性較好。
該零件的主要工作表面為工程鉆機立軸左端的M72×2外螺紋和M62×2外螺裝配面,在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。
圖1.1 零件圖
1.3確定零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計題目知：產(chǎn)品為工程鉆機立軸零件，每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量為1件/臺。
工程鉆機立軸屬重型零件，該零件的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。
第二章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖
2.1選擇毛坯
由于工程鉆機立軸在工作過程中要承受徑向沖擊載荷，為增強工程鉆機立軸的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件并在加工后需進行熱處理。該工程鉆機立軸的輪廓尺寸不相對較大，且生產(chǎn)類型屬批量生產(chǎn)，在考慮工程鉆機立軸（如圖1.1）的加工工藝后最后確定鑄造毛坯尺寸為?90×930mm、內(nèi)孔為?60mm的圓管柱。
2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量
2.2.1公差等級
由工程鉆機立軸的功用和技術(shù)要求，確定該零件的尺寸：①?85外圓柱面公差等級IT6②?75外圓柱面公差等級IT6③?69×5的外圓槽面公差等級IT8④?72外圓柱面公差等級IT7⑤?78外圓柱面公差等級IT6⑥73六邊面公差等級IT4
根據(jù)查公差表得到，剛工程鉆機立軸的公差等級要求相對較高。
2.2.2鑄件質(zhì)量
由于無法得到加工后工程鉆機立軸的質(zhì)量，所以先根據(jù)圖紙畫出三維圖經(jīng)過分析（如下截圖）
得出質(zhì)量為（密度取7g/cm）
可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為kg。
2.2.3鑄件形狀復(fù)雜系數(shù)
對工程鉆機立軸零件圖進行分析計算，可大致確定鑄件外廓包容體的長度、寬度和高度，即mm, mm;該工程鉆機立軸鑄件的形狀復(fù)雜系數(shù)為
由于1.5介于1和2之間，故該工程鉆機立軸的形狀復(fù)雜系數(shù)屬級。
2.2.4鑄件材質(zhì)系數(shù)
由于該工程鉆機立軸材料為灰鑄鐵HT250，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鑄件的材質(zhì)系數(shù)屬級。
2.2.5零件表面粗糙度
由零件圖可知，該工程鉆機立軸各加工表面的粗糙度Ra均大于等于6.3um。
根據(jù)上述諸因素，可查[1]表2.13確定該鑄件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表2.1
表2.1工程鉆機立軸機械加工余量及鑄造毛坯尺寸公差
加工表面
零件尺寸/mm
機械加工余量/mm
毛坯公差/mm
毛坯尺寸/mm
工程鉆機立軸左端圓柱面
?85
0.5~2(取0.5)
?90
?85
工程鉆機立軸左端圓柱面
?75
0.5~2(取0.5)
?90
?75
工程鉆機立軸右端外圓槽面
?69
0.2~0.5(取0.2)
?90
?69
工程鉆機立軸右端圓柱面
?72
0.5~2(取0.5)
?90
?72
工程鉆機立軸右端圓柱面
?78
0.5~2(取0.5)
?90
?78
六邊面
73
0.3~0.5(取0.3)
?78
73
43
2.3繪制工程鉆機立軸鑄造毛坯簡圖
由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖2.3所示。
圖2.3 毛坯簡圖
第三章 工藝路線的擬定
3.1定位基準的選擇
定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。
3.1.1精基準的選擇原則
為保證各配合表面的位置精度，用三爪自定心卡盤找正工件軸心，用軸心線和工件的右端面作為粗、精加工的定位基準。這樣，既符合基準統(tǒng)一和基準重合原則，也有利于生產(chǎn)率的提高。定位基準簡圖見（圖2.1）。
圖2.1 定位基準簡圖
3.1.2粗基準的選擇原則
重要表面原則、非加工表面原則、最小加工余量原則和不重復(fù)使用原則。根據(jù)粗基準的選擇原則，選擇外圓軸?78mm的外圓面和工程鉆機立軸頭右端面作粗基準。在調(diào)頭加工后采用工程鉆機立軸頭左端面作粗基準加工左端面，然后在進行銑床加工是選擇外圓軸?78mm面作為粗基準，為后續(xù)工序準備好精基準。
3.2擬定工藝路線
工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。
因此，擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理的方案。
3.2.1表面加工方法的確定
根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.25平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查[1]表2.24加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定工程鉆機立軸零件各表面的加工方法，如表3.1所示。
表3.1工程鉆機立軸零件各表面加工方案
加工表面
尺寸及偏差
尺寸精度等級
表面粗糙度
加工方案
備注
工程鉆機立軸左端圓柱面
?85
IT6
Ra1.6um
粗車-半精車-精車
工程鉆機立軸左端圓柱面
?75
IT6
Ra1.6um
粗車-半精車-精車
工程鉆機立軸右端外圓槽面
?69
IT8
Ra6.3um
粗切-精切
工程鉆機立軸右端圓柱面
?72
IT7
Ra3.2um
粗車-精車
工程鉆機立軸右端圓柱面
?78
IT6
Ra1.6um
粗車-半精車-精車
六邊面
73
IT4
Ra3.2um
粗銑-半精銑-精銑
3.2.2加工階段的劃分
該工程鉆機立軸加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、和精加工幾個階段、在粗加工階段，首先將精基準（工程鉆機立軸）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗車工程鉆機立軸右端面。在做精加工后，完成后在對工程鉆機立軸螺紋進行加工。
3.2.3工序的集中與分散
選用工序集中原則安排工程鉆機立軸的加工工序。該工程鉆機立軸的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，普通車床可以采用專用三爪卡盤、頂針，以提高生產(chǎn)率而對于龍門加工中心，也同樣采用三爪卡盤及頂針；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
3.2.4工序順序的安排
(1)機械加工工序
遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——工程鉆機立軸右端面?85;遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——工程鉆機立軸外圓面?75，后加工次要表——螺紋孔M72×2；遵循“先面后孔”原則，先加工工程鉆機立軸端面。由此初擬工程鉆機立軸機械加工工序安排如3.2所示。
3.2工程鉆機立軸機械加工工序安排（初擬）
工序號
工序內(nèi)容
簡要說明
10
粗車零件右端?85外圓輪廓
“先基準后其他”、“先面后孔”、“先主后次”
20
精車零件右端?85外圓輪廓
“先粗后精”
30
粗車零件右端?72外圓輪廓
“先主后次”
40
精車零件右端?72外圓輪廓
“先粗后精”
50
粗切?69×5的外圓槽
“先基準后其他”、“先主后次”
60
精切?69×5的外圓槽
“先粗后精”
70
粗車零件左端?75外圓輪廓
“先主后次”
80
精車零件左端?75外圓輪廓
“先粗后精”
90
粗車零件左端M72×2外螺紋
“先主后次”
100
精車零件左端M72×2外螺紋
“先粗后精”
110
粗車零件左端M62×2外螺紋
“先主后次”
120
精車零件左端M62×2外螺紋
“先粗后精”
130
粗銑零件72mm六邊面
“先基準后其他”、“先面后孔”、“先主后次”
140
精銑零件72mm六邊面
“先主后次”
（2）熱處理工序
模鑄成型后切邊，進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)的硬度為241-285HBS，并進行酸洗、噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。在表3.2中工序140后增加熱處理工序，即:工程鉆機立軸。
（3）輔助工序
粗加工工程鉆機立軸熱處理后，應(yīng)安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工作。
綜上所述，該工程鉆機立軸工序的安排順序為:基準加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工——熱處理。
3.2.5確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬定工程鉆機立軸的工藝路線如表3.3所示。
表3.3 工程鉆機立軸機械加工工藝路線（修改后）
工序號
工序內(nèi)容
定位基準
10
粗車零件右端?85外圓輪廓
右端面、?85外圓柱面
20
精車零件右端?85外圓輪廓
右端面、?85外圓柱面
30
粗車零件右端?72外圓輪廓
右端面、?85外圓柱面
40
精車零件右端?72外圓輪廓
右端面、?85外圓柱面
50
粗切?69×5的外圓槽
右端面、?72外圓柱面
60
精切?69×5的外圓槽
右端面、?69外圓柱面
70
粗車零件左端?75外圓輪廓
左端面、?85外圓柱面
80
精車零件左端?75外圓輪廓
左端面、?75外圓柱面
90
粗車零件左端M72×2外螺紋
左端面、?85外圓柱面
100
精車零件左端M72×2外螺紋
左端面、?72外圓柱面
110
粗車零件左端M62×2外螺紋
左端面、?85外圓柱面
120
精車零件左端M62×2外螺紋
左端面、?62外圓柱面
130
粗銑零件72mm六邊面
?78外圓表面
140
精銑零件72mm六邊面
?78外圓表面
150
熱處理-工程鉆機立軸腳兩端面局部淬火
160
校正工程鉆機立軸
170
清洗
180
終檢
第四章 工序內(nèi)容的確定
4.1加工設(shè)備及工藝裝備的選用
機床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標準化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準備費用。
工程鉆機立軸的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，可以選用通用設(shè)備的普通車床CW61100M如圖4-1-1，但是由于銑削的精度要求高，這里選用的銑削加工在龍門加工中心DGMA1320龍門加工中心如圖4-2-2上做。所選用的夾具均為通用夾具。各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如表4.1所示。
表4.1加工設(shè)備及工藝裝備
工序號
工序內(nèi)容
加工設(shè)備
工藝裝備
10
下料
鑄造機
鑄鐵平臺、游標卡尺
20
粗、精車零件右端?85外圓輪廓
CW61100M普通車床
切槽刀、游標卡尺
30
粗、精車零件右端?72外圓輪廓
CW61100M普通車床
外圓車刀、游標卡尺、千分尺
40
切?69×5的外圓槽
CW61100M普通車床
外圓切槽刀、游標卡尺、千分尺
50
粗、精鏜零件右端內(nèi)孔輪廓 調(diào)頭裝夾，并采用頂尖，保證同軸度0.02mm以內(nèi)
CW61100M普通車床
游標卡尺、百分表
60
粗、精車零件左端?75外圓輪廓
CW61100M普通車床
外圓車刀、游標卡尺、千分尺
70
粗、精車零件左端M72×2外螺紋
CW61100M普通車床
外螺紋刀、游標卡尺、螺紋規(guī)
80
粗、精車零件左端M62×2外螺紋
DGMA1320龍門加工中心
外螺紋刀、游標卡尺、螺紋規(guī)
90
粗、精銑零件72六面
DGMA1320龍門加工中心
銑刀、游標卡尺、千分尺
100
去毛刺
DGMA1320龍門加工中心
銼刀、油石
110
熱處理
熱處理爐
熱處理爐
120
清洗
清洗機
碳氫清洗劑
130
終檢
清洗機
塞規(guī)、百分表、卡尺等
如圖4-1-1CW61100M普通車床
如圖4-1-2DGMA1320龍門加工中心
4.2加工余量、工序尺寸和公差的確定
1、工序20精車零件右端?85外圓輪廓、工序60精切?69×5的外圓槽、工序120精車零件左端M62×2外螺紋、工序140精銑零件73mm六邊面加工過程如圖3.1所示。
工序20：以右端面定位，精車外圓保證工序尺寸?85；
工序60：以右端面定位，精切外圓槽，保證工序尺寸?69×5。
工序120：以左端面定位，精車零件左端M62×2外螺紋，保證外螺紋M62×2尺寸，達到零件圖設(shè)計尺寸的要求。
工序140：以?78外圓表面定位，精銑削表面，保證工序尺寸73，達到零件圖設(shè)計尺寸的要求。
表4.2余量的校核表
工序的名稱
基本尺寸
上偏差
下偏差
余量
工序20
?85
-0.03
-0.06
0.5mm
工序60
?69
0
-0.074
0.2mm
工序120
M62×2
+0.05
-0.05
0.5mm
工序140
73
-0.1
-0.22
0.3mm
4.3切削用量的計算
4.3.1工序20 工程鉆機立軸右端外圓輪廓
該工序以右端面定位，粗車右端面后在精車。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀完成的，因此它們所選用的切削速度和進給量是一樣的。
（1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即；
（2）進給量 由CW61100M普通車床功率為30kw，查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車刀精車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.1mm/z。
（3）車削速度 由本工序采用硬質(zhì)合金數(shù)控車刀、D=85mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。
則：
由本工序采用CW61100M普通車床，查[1]表3.6取轉(zhuǎn)速，故實際車削速度：
當時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為可查[1]表3.7得機床進給量為（34mm/min）。
4.3.2工序20 精切右端的外圓槽
（1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即；
（2）進給量 由CW61100M普通車床功率為30kw，查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車刀精車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.1mm/z。
（3）車削速度 由本工序采用硬質(zhì)合金數(shù)控車刀、D=69mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。
則：
由本工序采用CW61100M普通車床，查[1]表3.6取轉(zhuǎn)速，故實際車削速度：
當時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為可查[1]表3.7得機床進給量為（960mm/min）。
4.3.3工序120 精車零件左端外螺紋
（1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即；
（2）進給量 由CW61100M普通車床功率為30kw，查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車刀精車外圓進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為2mm/z（該值為螺距F2）。
（3）車削速度 由本工序采用硬質(zhì)合金數(shù)控車刀、D=69.4mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。
則：
由本工序采用CW61100M普通車床，查[1]表3.6取轉(zhuǎn)速，故實際車削速度：
當時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為可查[1]表3.7得機床進給量為（40mm/min）。
4.3.4工序140 精銑六邊面
（1）背吃刀量 工步1的背吃刀量取為，等于右端面的毛坯總余量，即；
（2）進給量 由DGMA1320龍門加工中心功率為40kw，查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控銑刀進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.2mm/z）。
（3）車削速度 由本工序采用硬質(zhì)合金數(shù)控銑刀直徑為D=30mm、齒數(shù)。查[1]表5.8硬質(zhì)合金數(shù)控車削速度，確定車削速度。
則：
由本工序采用DGMA1320龍門加工中心，查[1]表3.6取轉(zhuǎn)速，故實際車削速度：
當時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為可查[1]表3.7得機床進給量為（40mm/min）。
4.4.2輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為，取，則各工序的輔助時間分別為：
工序20的輔助時間：；
工序60的輔助時間：；
工序120的輔助時間：；
工序140鉆孔工步的輔助時間：；
4.4.3其他時間的計算
除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的批量時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于工程鉆機立軸的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的2%~7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%~4%，均取為3%，則可按關(guān)系式計算，它們分別為：
工序20的其他時間：0.99in；
工序60的其他時間：0.018min；
工序120的其他時間：0.004min；
工序140的其他時間：0.135min
4.4.4批量時間的計算
各工序的批量時間分別為：
工序20的批量時間：；
工序60的批量時間：；
工序120的批量時間：；
工序140的批量時間：；
第五章 工程鉆機立軸夾具設(shè)計
夾具的主要作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工生產(chǎn)率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝范圍。按夾具的應(yīng)用范圍可分為通用夾具、專用夾具和可調(diào)整夾具。根據(jù)之前的分析，該零件需設(shè)計采用通用夾具。為工序90設(shè)計簡易車床夾具，所用機床為CW61100M普通車床和DGMA1320龍門加工中心，批量生產(chǎn)規(guī)模。
5.1擬定車床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖
由于夾具確定了零件在機床坐標系中的位置，即加工原點的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機床坐標系中的正確坐標方向，同時協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點：?
1.小批量或成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單；?2.夾具要開敞，其定位、夾緊機構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）；?3.裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量較大的零件應(yīng)采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。?
5.2繪制夾具裝配總圖
5.2裝配夾具后簡圖
參考文獻
[1]尹成湖 李保章 杜金萍.機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，2009.
[2]謝旭華 張洪濤 劉慕雙.機械制造工藝及工裝.北京：科學出版社，2007.
[3]陳旭東 吳靜 馬敏莉 陳振玉.機床夾具設(shè)計.北京：清華大學出版社，2010.
[4]孫開元 許愛芬.機械制圖與公差測量速查手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2008.
[5]刑邦圣.機械制圖與計算機制圖.第二版.北京：化學工業(yè)出版社，2009.
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[8]宋軍平 賈東永 張凌云.UG NX6.0中文版模具設(shè)計.北京：電子工業(yè)出版社，2009.
[9]吳偉偉 徐勤雁. .UG NX6.0模具設(shè)計技術(shù)教程.北京：清華大學出版社，2010.
[10]楊叔子.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[11]袁廣.機械制造工藝與夾具.北京：人民郵電出版社，2008.
[12]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導.北京：冶金工業(yè)出版社，2003.
致謝
六周的時間過去了，終于完成了自己的畢業(yè)設(shè)計，說實話，這六周過的真的很匆忙，當然更多的是感觸，因為這六周我學到了很多課堂上學不到的知識和經(jīng)驗。
由于理論知識不太全面，設(shè)計經(jīng)驗頗少，因此一開始的時候無從下手。后來在老師的指導下知道了設(shè)計要求并理清了設(shè)計思路，然后才慢慢的開始著手。其實設(shè)計起來真的沒那么簡單，因為這里的每個數(shù)據(jù)都要有依據(jù)。在設(shè)計的過程中我遇到了很多問題，很多數(shù)據(jù)不知從何而來，為此，經(jīng)常去圖書館查閱資料或是找老師幫忙。之后在畫圖時又加強了自己的CAD和UG知識，最終完成了我的任務(wù)。
在這樣的實訓過程中我感覺態(tài)度決定一切，無論知識全面與否，都要自己嘗試去做并堅持下去，在設(shè)計的過程中學到的知識是無窮的，畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己的知識是欠缺的，以后要學的東西還很多。以前老是自我感覺良好，認為什么東西都懂，有些眼高手低，現(xiàn)在終于知道學習是一個長期積累的過程。在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷地學習努力提高自己的知識面和綜合素質(zhì)。
在此要感謝老師對我們悉心的指導，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計過程中，經(jīng)歷了不少的艱辛，但收獲比艱辛要大得多。比如：培養(yǎng)了我獨立的工作能力，提高了我的動手能力和思維能力。這些都將對我以后走上工作崗位起到相應(yīng)的益處。
有夢想誰都了不起，有勇氣就會有奇跡！
長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海！
大學
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT250
毛 坯 種 類
灰鑄鐵
毛坯外形尺寸
?90×930
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
鑄
下料
配料
鑄
鑄造件
鑄鐵平臺、游標卡尺
30min
30min
2
車
粗、精車零件右端?85外圓輪廓
金工
車
CW61100M
外圓車刀、游標卡尺、千分尺
20min
20min
3
車
粗、精車零件右端?72外圓輪廓
金工
車
CW61100M
外圓車刀、游標卡尺、千分尺
15min
15min
4
車
切?69×5的外圓槽
金工
車
CW61100M
外圓切槽刀、游標卡尺、千分尺
9min
9min
5
車
粗、精鏜零件右端內(nèi)孔輪廓 調(diào)頭裝夾，并采用頂尖，保證同軸度0.02mm以內(nèi)
金工
車
CW61100M
游標卡尺、百分表
30min
30min
6
車
粗、精車零件左端?75外圓輪廓
金工
車
CW61100M
外圓車刀、游標卡尺、千分尺
15min
15min
7
車
粗、精車零件左端M72×2外螺紋
金工
車
CW61100M
外螺紋刀、游標卡尺、螺紋規(guī)
15min
15min
8
車
粗、精車零件左端M62×2外螺紋
金工
車
CW61100M
外螺紋刀、游標卡尺、螺紋規(guī)
15min
15min
9
銑
粗、精銑零件72六面
數(shù)控
銑
DGMA1320
銑刀、游標卡尺、千分尺
30min
30min
10
鉗
去毛刺
數(shù)控
鉗
DGMA1320
銼刀、油石
10min
10min
11
電
熱處理
電控
電
熱處理爐
熱處理爐
30min
30min
12
洗
清洗
質(zhì)檢
洗
清洗機
碳氫清洗劑
20min
20min
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
附錄A
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
配料
1
鑄
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鑄鐵平臺
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
下料
鑄鐵平臺、游標卡尺
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
普通車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、千分尺
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗加工右端?85外形輪廓，留有0.5mm的加工余量
外圓車刀
350
70
0.2
2
2
2
精加工右端?85外形輪廓，保證加工精度及表面粗糙度
外圓車刀
400
40
0.1
0.5
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
普通車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、千分尺
2
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗加工右端?72外形輪廓，留有0.5mm的加工余量
外圓車刀
380
67
0.2
2
1
2
精加工右端?72外形輪廓，保證加工精度及表面粗糙度
外圓車刀
410
41
0.1
0.5
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
數(shù)控車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、千分尺
2
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
切右端?75×5的外圓槽
外圓槽刀
250
25
0.1
0.5
4
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
數(shù)控車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、千分尺
2
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗加工左端?75外形輪廓，留有0.5mm的加工余量
外圓車刀
368
72
0.2
2
1
2
精加工左端外形輪廓，保證加工精度及表面粗糙度
外圓車刀
390
39
0.1
0.5
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
數(shù)控車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、螺紋規(guī)
2
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
加工外螺紋M72X2到到?72*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
2
加工外螺紋M72X2到到?71.5*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
3
加工外螺紋M72X2到到?71*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
4
加工外螺紋M72X2到到?69.5*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
5
加工外螺紋M72X2到到?69.4*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.1
1
1
6
加工外螺紋M72X2到到?69.4*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0
1
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰鑄鐵
?90×930
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
數(shù)控車床
CW61100M
1
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
三爪卡盤
油性切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
1
游標卡尺、螺紋規(guī)
2
1
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
加工外螺紋M68X2到到?68*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
2
加工外螺紋M68X2到到?67.5*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
3
加工外螺紋M68X2到到?67*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
4
加工外螺紋M68X2到到?66.5*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.5
1
1
5
加工外螺紋M68X2到到?66*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0.1
1
1
6
加工外螺紋M68X2到到?65.4*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0
1
1
7
加工外螺紋M68X2到到?65.4*40mm
外螺紋刀
200
400
2
0
1
1
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
大學
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
工程鉆機立軸加工
零件名稱
工程鉆機立軸加工
共
3
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
學院數(shù)控車間
1
車
HT250
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺