機械制造技術課程設計撥叉的加工工藝及銑φ20φ40孔下表面夾具設計【全套圖紙】

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1、遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 遼寧工程技術大學 課 程 設 計 題 目： 全套圖紙，加153893706 班　　級：　機ＳＢ０７－１班 姓　　名：　 指導教師：　 完成日期：?。玻埃埃福罚? 33　　 一、設計題目(學生空出，由指導教師填寫) 　　 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產

2、類型:中批或大批大量生產 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張

3、 (6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份 說明書主要包括以下內容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對照的，各占一頁） ③零件工藝性分析 ④機械加工工藝規(guī)程設計 ⑤指定工序的專用機床夾具設計 ⑥方案綜合評價與結論 ⑦體會與展望 ⑧參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上) 課程設計說明書一律用A4紙、縱向打印. 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天

4、 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準備及答辯 2天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　

5、 摘　要 撥叉的加工質量將直接影響機器的性能和使用壽命。本次設計旨在提高CA6140車床撥叉的加工效率，由此我們首先對撥叉的結構特征和工藝進行了仔細的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質量。在制定加工工藝規(guī)程的順序如下： 1、分析零件； 2、選擇毛坯； 3、設計工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準面等； 4、工序設計：包括選擇機床，確定加工余量，工序尺寸毛坯尺寸，確定切削用量及計算基本工時等； 5、編制工藝文件。 此外，為了提高勞動生產率，降低勞動強度，保證加工質量，需設計專用夾具，以

6、滿足加工過程的需要。 關鍵詞：撥叉; 工藝規(guī)程; 夾具設計 Abstract Bocha the processing machines will directly affect the quality of the performance and service life. This design seeks to increase the Bocha CA6140 lathe processing efficiency, which we first Bocha of the structural features

7、and a careful analysis, and then determine a reasonable processing programme, processing programme requires simple, easy to operate, And to ensure that parts of the processing quality. In formulating a point of order processing the order is as follows: 1, analysis of components; 2, the choice of r

8、ough; 3, the design of a point of order: including the development of routes, such as base-level choice; 4, the design process: including the choice of machine tools to determine Jiagongyuliang, process size, Rough size, determine the amount and terms of cutting the basic working hours; 5, th

9、e preparation of documents In addition, in order to raise labor productivity and reduce labor intensity, the quality assurance process, the need for fixture design to meet the processing needs Key words: Bocha; process of order; fixture design 目 錄 摘　要 3 1.零件分析 6 1.1 零件的作用 6 1.

10、2 零件的工藝分析 6 2. 工藝規(guī)程設計 6 2.1 毛坯的制造形式 6 2.2 基準面的選擇 7 2.2.1 粗基準的選擇 7 2.2.2 精基準的選擇 7 2.3 制定工藝路線 8 3. 繪制零件圖和編制工藝文件 26 3.1 繪制零件圖 26 3.2 編制工藝文件 26 4. 夾具設計 28 4.2.1 定位基準的選擇 28 4.2.2 1．夾具設計任務 28 結 論 30 致 謝 31 參考文獻 32 1.零件分析 1.1 零件的作用 本題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機構中，主要起換擋作用，使主軸回轉運動按照工作者

11、的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的Φ20mm的孔與操作機構相連，下方的Ф40mm的孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方的力撥動下方的齒輪變速，兩零件鑄造為一體，加工時分開。 1.2 零件的工藝分析 CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位 置要求，分述如下： 1.2.1 以Ф20mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面 1.2.2 以Ф40mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ф40mm的孔，以及其上、下端面和 一個缺口。 這兩組表面

12、有一定的精度要求； （1）Ф40mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф40mm的孔的內表面的粗糙度誤差為6.4um。 （2）Ф20mm的孔的內表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7 1.2.3擴孔Ф18。 1.2.4銑斷槽。 2. 工藝規(guī)程設計 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。  圖一 毛坯圖 2.2 基準面的選擇 2.2.1 粗基準的選擇 對零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準，而對

13、若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準，根據這個基準原則，現取Ф20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短V形塊支承Ф20mm和Ф40mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個自由度，再用一個支承板支撐在的Ф20的下表面，以消除3個自由度。 2.2.2 精基準的選擇 主要應考慮基準重合問題。當設計基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批生產的條件下，可以考慮采用

14、萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 1、工藝路線方案一： 工序一：退火 工序二：粗、半精銑Ф20 mm、Ф40 mm的下表面，保證其 粗糙度為6.3um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、半精銑Ф20 mm 的孔的上表面，保證其粗糙度為6.3 um,其上、下 表面尺寸為35mm， 工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、粗鉸、 精鉸Ф20 mm的孔，保

15、證其內表面粗糙度為1.6 um 工序五：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、精鏜Ф40 mm 的孔，保證其內表面粗糙度為1.6 um 工序六；以Ф20 mm的下表面為精基準，粗、半精銑Ф40 mm 的上表面，其上、下表面尺寸為120mm 工序七：銑斷，以Ф20 mm的孔為精基準，銑缺口 工序八：去毛刺 工序九：清洗 工序十：檢查 上面的工序可以是大批生產，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會偏離中心。經綜合考慮，采用下面的方案二。 2、工藝路線方案二： 工序一；退火

16、 工序二：粗、半精銑Ф20 mm、Ф40 mm的下表面，保證其 粗糙度為6.3 um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準，粗銑、半精銑Ф20 mm、Ф40 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為6.3 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為35mm，Ф40 mm 的上、下表面尺寸為120mm。 工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準，鉆、擴、粗鉸、 精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其內表面粗糙度為1.6 um 工序五：以Ф20 mm 的下表面為精基準，粗

17、、精鏜Ф40 mm 的孔，保證其內表面粗糙度為1.6um，兩孔中心距 為180mm。 工序六：擴鉆孔Ф18 mm。 工序七：銑斷，以Ф40 mm的孔為精基準，銑缺口。 工序八：去毛刺 工序九：清洗 工序十：檢查 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件的材料為HT200，其硬度為190∽210HB，生產類型為大批量，鑄件毛坯。由《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》表1.3-1查得毛坯的制造方法采用砂型鑄造級，表2.2-4查得加工余量等級為G級，選取尺寸公

18、差等級為CT12。 根據以上資料及路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延軸線方向長度方向的加工余量及公差（Ф20mm、φ40端面） 查《工藝手冊》表2.2~4取Ф20mm、Ф40mm端面長度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。 銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b)精銑：1mm 2、內孔（Ф40mm已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2~2.5，取Ф40mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔Ф34mm。 鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)精鏜：1mm 3、其他尺寸直接鑄造得到。 2.5 確定切削用量及基本工時 2.5.1 工序二：

19、粗、半精銑孔Ф20mm、Ф40mm的下表面 （1）加工條件工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，鑄件 機床：XA5032立式銑床 刀具；W18Cr4V硬質合金端銑刀 W18Cr4V硬質合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》〉后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=60mm,深度ap<=4,齒數Z=10時，取刀具直徑do=80mm。又由《切削手冊》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm

20、 (2)切削用量 1）粗銑Ф20mm的下表面 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀 即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW， 查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑， 選較小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=98m

21、m/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據XA5032銑床參數，選 n=475r/min vf =600mm/s，則實際的切削速度為： 即vc===119.3m/min,實際進給量為： 即==0.13mm/z e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床 所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)計算基本工時

22、 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=12mm, 所以L=45mm 故 =45/600=0.075min 2)粗銑Ф40mm的下表面 a)銑削Ф40mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關參數及 其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z b)計算基本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0 所以L=l+y+Δ=80mm 故 =80/600=0.

23、13min 3)半精銑孔Ф20mm的下表面 a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.0mm, 一次走 刀即可完成所需尺寸 b)每齒進給量：由《切削手冊》表3.30可知機床的功為7.5KW， 查《切削手冊》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是對稱銑， 選較小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=124mm/s

24、 vf =395mm/min n=494r/min,根據XA5032銑床參數，選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實際的切削速度為 所以==119.3m/min,實際進給量 所以==0.08mm/z e)校驗機床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機床 所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap=1.0mm ，nc=475r/min ，vfc=375mm/min vc=119.3mm/min f)計算基本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據《

25、切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0mm, 所以L=l+y+Δ=45+0=45mm 故 =45/375=0.12min 2)半精銑Ф40mm的下表面 a)銑削Ф40mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關參數及 其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m b)計算基本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據〈〈切削手冊〉〉表3.26，可得 l+Δ=0mm 所以L=l+y+Δ=80+0=80mm 故 =80/375=0.213min 2.5.2

26、 工序三：粗、半精銑孔Ф20mm、Ф40mm的上表面 本工序的切削用量及基本工時與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф40mm的下表面相同。 2.5.3 工序四：鉆、擴、鉸、精鉸Ф20mm的孔 （一） 鉆Ф18mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=35mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選修磨橫刃，β=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5

27、mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.7，當鑄 鐵的強度 бb200HBS do=18mm時，f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=35/18=1.94<3,故取修正系數K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1.2=(0.84~1.032)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do=18mm, 鉆頭強度允許的進給量f=1.6mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.9，當бb210MPa,

28、do20.5mm,機床進給機構允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=0.70~0.86mm/r，根據Z535鉆床說明書，選f=0.80mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.80mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=7260N，軸向力的修正系數為1.0，故Ff=7260N 根據Z535鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由

29、于Ff

30、 所以=255r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=275r/min(見《工藝設計 手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=0.8mm/r，do<=19 mm時 Mc=51.99N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=275r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.9mm/r vc<=17.4m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

31、選擇 的切削用量可用。 即f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min (3)計算基本工時 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=5mm 故t=0.18min （二） 擴Ф18mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.8mm, 孔深l=35mm,通孔 ，乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴孔鉆頭 選擇高速鋼擴孔鉆頭，其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由《切 削手冊》表2.5 ro=18o ao=10o kr=6

32、0o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.10，當鑄鐵 的強度 бb200HBS ，do=19.8mm時，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=35/19.8=1.76 因擴孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數K=0.7 所以 f=(0.9~1.1)x0.7=(0.63~0.77)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強度允許的進給量f=1.75mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.

33、9，當бb210MPa,do20.5mm,機床進給機構允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設計手冊》表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=（0.63~0.77）mm/r，根據Z535鉆床說明書，選f=0.64mm/r（見《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當f=0.64mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=6080N 軸向力的修正系數為1.0，故Ff=6080N 根據Z535鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最

34、大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

35、3m/min ==370r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=375r/min(見《工藝設計 手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=0.8mm/r，do<=21 mm時 Mc=73.57N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=375r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.75mm/r vc<=20m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

36、E 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min (3)計算基本工時 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 故=0.13min (三) 粗鉸Ф19.94mm的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=35mm,通孔 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=18o ao=10o kr=6

37、0o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f 根據《切削手冊》表2.11，當鑄鐵的強度 бb170HBS do=19.94mm時，f=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應該選最大的進給量 即 f=2.0mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨 鈍量取為（0.4~0.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式 可知，vc=7.7m/min 切削速度的修正系數由《切

38、削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 所以==105r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設計 手冊》表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=2.0mm/r，do<=21 mm時 Mc=137.7N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=140r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)

39、MPa do<=20mm f<=2.0mm/r vc<=10m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

40、：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o （2）切削用量 1) 決定進給量f 根據《切削手冊》表2.11，當鑄鐵的強度 бb170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時，f=(1.0~2.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應該選中等的進給量 即 f=1.5mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.4~0.6）mm,壽命T=6

41、0min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式 可知，vc=9.64m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 所以==131r/min 根據Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設計手冊》 表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=1.6m do<=21 mm 時 Mt=125.6Nm

42、扭矩的修正系數均為1.0，故Mc=125.6 Nm 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=1.5mm/r vc<=10m/min時 Pc=1.5KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

43、8mm孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑d=34mm的孔加工成d=38mm,通孔 機床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質合金刀 刀具為YG6的硬質合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 （2）切削用量 a) 確定切削深度ap ap==2mm b) 確定進給量f 根據《切削手冊》表1.5 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm, f=0.40~0.60mm/r 按T616機床進給量（《工藝設計手冊》表4.2-21）選 f=0.58mm/r c) 確定切削速度 v 按 《

44、切削手冊》表1.27和表1.28 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 所以 =62.4m/min =414r/min 又按T616機床上的轉速 選n=370r/min d) 確定粗鏜Ф48mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min

45、 i=1 所以=0.09min (2)精鏜Ф40mm的孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑d=38mm的孔加工成d=40mm,通孔 機床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質合金刀 刀具為YG6的硬質合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2）切削用量 e) 確定切削深度ap ap= =1mm f) 確定進給量f 根據《切削手冊》表1.5 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時 f=0.40~0.60mm/r 按T616機床進給量（《

46、工藝設計手冊》表4.2-21）選 f=0.41mm/r g) 確定切削速度 v 按《切削手冊》表1.27和表1.28 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 所以 =78.9m/min =503r/min 又按T616機床上的轉速 選n=370r/min h) 確定精鏜Ф40mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm

47、 l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 =0.13min 2.5.5工序六：擴孔，鉆Ф18的孔 （1）加工條件 工藝要求：孔徑d=16mm, 孔深l=70mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴孔鉆頭 選擇高速鋼擴孔鉆頭，其直徑do=16mm,鉆頭幾何形狀為：由《切 削手冊》表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f

48、 a)按加工要求決定進給量 根據《切削手冊》表2.10，當鑄鐵的 強度 бb200HBS ，do=18mm時，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=70/18=3.873，故取修正系數K=1 所以 f=(0.9~1.1)x1=(0.9~1.1)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據表2.8，當бb=190MPa,do=18mm, 鉆頭強度允許的進給量f=1.75mm/r c)按機床進給機構強度決定進給量 根據表2.9，當 бb210MPa,do20.5mm,機床進給機構允許的軸向力為 11760N（Z535鉆床允許的軸向力為156

49、96N（見《工藝設計手冊》 表4.2-14）時，進給量為1.5mm/r。 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值 為f=（0.9~1.1）mm/r，根據Z535鉆床說明書，選f=0.95mm/r（見 《工藝設計手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時 的軸向力，當f=0.95mm/r do<=21mm時，軸向力Ff=6080N 軸向力的修正系數為1.0，故Ff=6080N 根據Z535鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力為 Fmax=15696N，由于Ff

50、=0.95mm/r可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標準及壽命 由《切削手冊》表2.12，當do<=18 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍 量取為（0.9~1.1）mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式： 可知f=0.95mm/r時， do=18 mm時，Vt=27m/min 切削速度的修正系數由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min = 根據Z535鉆

51、床說明書,可考慮選擇nc=380r/min(見《工藝設計手冊》 表4.2-15) 4）檢驗機床扭轉及功率 根據《切削手冊》表2.21，當f<=1.0mm/r，do<=21 mm時 Mc=73.57N.m, 根據Z535鉆床說明書,當nc=380r/min，Mm> Mc 又根據《切削手冊》表2.23，當бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=1mm/r vc<=20m/min時 Pc=1.7KW 根據Z535鉆床說明書, Pc

52、0.95mm/r n=nc=380r/min vc=23m/min (3)計算基本工時 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 故=0.12min 2.2.6 工序七：銑斷 1）加工條件 工件尺寸：槽寬5mm 深35mm 刀具： 選高速鋼細齒圓鋸片刀 由《工藝設計手冊》表3.1-27可得，又由（《金屬切削手冊》第三版）表6-7 B=5mm do=160mm Z=48 d=80mm ro=10o ao=16o 2）切削用量 a)決定每齒進給量fz 查《切削手冊》表3.4可得 fz=(0.03~0

53、.02)x(1+40%)=(0.042~0.028)mm/z 由于是對稱銑 取f=0.028mm/z b)后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7后刀面最大磨損為：（0.15~0.20）mm 查《切削手冊》表3.8 壽命T=150min c)計算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式 可得vc=76.7m/min =153r/min 根據XA6132銑床 選主軸轉速為 n=150r/min 所以實際的切削速度為 v=75.36 m/min 工作臺每分鐘進給量為： fmz=0.026x48x150=187.2mm/min 又根據XA6132銑床的參

54、數，取工作臺進給量為190mm/z 則：實際的進給量為fz==0.025mm/z d）校驗機床功率 由《切削手冊》表3.28中的計算公式可知： pc= Fc= 式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF=0.83 所以計算得 Fc=163.5N Pc==4.8kw XA6132銑床主動電機的功率為7.5KW，故所選的切削用量可以 采用 最終確定 vf=190mm/min n=150r/min v=75.36m/min e)計算基本工時

55、公式中： L=l+y+Δ；根據《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0 所以L=l+y+Δ=35mm 故 =35/190=0.18min 3. 繪制零件圖和編制工藝文件 3.1 繪制零件圖 圖二:零件圖 3.2 編制工藝文件 1、機械加工工藝過程的組成 工藝過程 改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等,使 其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程。 機械加工工藝過程 用機械加工方法,改變

56、毛坯的形狀、尺寸和表面質量,使其成為零件的過程。 零件的機械加工工藝過程由許多工序組合而成,每個工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀。 工序 一個或一組工人,在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 安裝 工件經一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一部分工序。 工位 為了完成一定的工序部分,一次裝夾工件后,工件與夾具或設備的可動部分一起,相對刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置。 工步 當加工表面、加工工具和切削用量中的轉速和進給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。 2、工序的合理組合 確定加工方法以后,就要按生產類型、零

57、件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數.確定工序數有兩種基本原則可供選擇. 工序分散原則 工序多,工藝過程長,每個工序所包含的加工內容很少,極端情況下每個工序只有一個工步,所使用的工藝設備與裝備比較簡單,易于調整和掌握,有利于選用合理的切削用量,減少基本時間,設備數量多,生產面積大. 工序集中原則 零件的各個表面的加工集中在少數幾個工序內完成,每個工序的內容和工步都較多,有利于采用高效的機床,生產計劃和生產組織工作得到簡化,生產面積和操作工人數量減少,工件裝夾次數減少,輔助時間縮短,加工表面間的位置精度易于保證,設備、工裝投資大,調整、維護復雜,生產準備工

58、作量大. 將工藝規(guī)程的內容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產準備和施工依據的工藝規(guī)程文件。 “機械加工工藝過程卡”和“機械加工工序卡”附后所示 4. 夾具設計 4.1問題的提出 本夾具主要用于銑削Ф20mm，Ф40mm孔的端面，且有一定的公差粗糙度要求，還要考慮如何提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。 4.2 夾具體設計 4.2.1 定位基準的選擇 由零件圖可知：Ф４0mm的中心線與孔的中心線之間的公差等級要求較高，且銑開時的設計基準為Ф４0mm孔的中心線。為了盡量的減小定位誤差，應選孔為主要的定位基準，消除三個自由度，再在底面用夾具體定位消除三

59、個自由度。以便達到所需要求。 為了提高加工效率，現同時加工兩個雙體，為了夾具簡單，操方便，利用多點聯動夾緊機構夾緊。 4.2.2 1．夾具設計任務 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與老師同學協(xié)商，決定設計第一道工序——銑Ф20mm，Ф40mm的下表面銑床夾具。本夾具所用機床為型XA5032立式銑床 刀具W18Cr4V硬質合金端銑刀 。 ２．確定夾具的結構方案 （１）確定定位元件 考慮工件的加工結構，可以采用Ｖ型塊定位?！? （２）確定導向裝置 　　本工序要求對被加工孔依次進行銑加工，最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求． （３）確定夾緊機構

60、 針對大批生產的工藝特征，此夾具選用可調夾緊機構。 ３．畫夾具裝配圖。 銑床夾具裝配圖及夾具體零件圖見圖示： 圖三：銑端面可調夾具圖 結 論 本次課程設計是在校學習階段的一個重要的教學環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)我們綜合運用所學的專業(yè)和基礎理論知識，獨立解決專業(yè)一般工程技術問題的能力。樹立正確的設計思想和工作作風。 經過三星期的課程設計，獲得如下心得： 1.運用機械制造工藝及有關課程的知識，結合生產實習中學到的實踐知識。獨立地分析和解決工藝問題。初步具有設計一些中等復雜零件的能力。

61、 2.能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法。學會擬定夾具設計方案。 3.熟悉并運用有關手冊，能快速查表得到所需的數據。 4.有一定的識圖制圖能力。 通過設計，培養(yǎng)了我綜合運用理論知識和專業(yè)知識的技能。熟悉一般機械零件的加工工藝過程，設計夾具的能力。 中國加入WTO以后，大量的機械產品技術進入我國市場。中國企業(yè)能夠與國外產品競爭，擁有自己的國內外市場就必須產品的質量好，技術含量高，價格低廉，這就要求我們扎實學習先進的技術，認真研究。 致 謝 在此對指導老師劉宏梅老師的辛勤教誨表示衷心的感謝，感謝她對我們設計的關

62、心和幫助。本次設計是對我們大學所學知識做的一次總測驗，是鍛煉也是檢驗我們所學知識和掌握、運用知識的能力，也是學到最多實際知識的時候。通過這次設計，我學到了許多原來未能學到的東西，對過去沒有掌握的知識得到了更進一步鞏固。獨立思考，綜合運用所掌握理論知識的能力得到很大的提高，學會了從生產實際出發(fā)，針對實際課題解決實際問題，掌握了綜合使用各種設計手冊、圖冊、資料的方法， 也是為我們即將參加工作所做的必要準備，打下基礎，更是我們機械工程及其自動化專業(yè)知識的一次綜合。 本次設計也暴露了我們不少的缺點和問題：對于所學知識還沒有做到仔細、認真消化，許多方面還是只有一個大概的認識，沒有深入探討，對實際事物沒

63、有深刻得了解，沒有做到理論聯系實際，沒有達到對所學的知識熟練運用的水平。這也從一個側面反映出我們設計經驗不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而我得出一個結論：無論是現在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應該虛心向老師和前輩們學習，從而不斷完善自我，提高自我水平。 在此次設計中認真細心地輔導我們，開拓我們的思路，給我們指明方向，給予我們極大的幫助和支持。確實我們的設計是一個新穎的課題，具有一定的難度，而且時間很緊，為了能按時完成任務，指導老師和我們共同進退，鼓勵我們，最后我們還是得到最后的成果，也就是我們應該得到的收獲。 本次設計畢竟是我們做的第一次比較完整，系統(tǒng)的設計，因而難免存在許多

64、缺點和不足之處，還有待于改進。希望各位老師多提寶貴意見。 參考文獻 [1] 李益明主編 《機械制造工藝設計簡明手冊》機械工業(yè)出版社 [2] 劉守勇主編 《機械制造工藝與機床夾具》 機械工業(yè)出版社 [4] 金大鷹主編 《機械制圖》 機械工業(yè)出版社 [5] 張耀宸主編 《機械加工工藝設計簡明手冊》航空工業(yè)出版社 [6] 楊黎明主編 《機床夾具設計手冊》 國防工業(yè)出版社 [7] 黃健求主編 《機械制造技術基礎》 機械工業(yè)出版社 [8] 李云. 《機械制造及設備指導手冊》 機械工業(yè)出出版 [9] 張進生.《機械制造工藝學與夾具設計指導》[M] .北京:機械工業(yè)出版社，1995 [10]李鳳平.《機械圖學》[M] . 沈陽:東北大學出版社， 2003 [11]黃健求. 《機械制造技術基礎》[M].北京:.機械工業(yè)出版社，2005 [12]王啟平 《機床夾具設計》[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社1996