連接座加工工藝和左端面銑削夾具設計

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文件編號 機械加工工序卡片 產品型號 零(部)件圖號 共13頁 產品名稱 連接座 零(部)件名稱 第8頁 車間 工序號 工件名稱 材料牌號 機加工 7 連接座 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 142*69 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加 工件數(shù) 立式鉆床 X62 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 銑模 工序時間 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速/ (r/min) 切削速度 (m/min) 進給量 (mm/r) 進給深度(mm) 走刀次數(shù) 工時定額 描圖 基本 輔助 1 精銑左端面 高速鋼直齒精密級三面刃銑刀 375 74.2 0.018 1 1 15.2 描校 底圖號 裝訂號 編制 審核 會簽 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 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產品型號 　 零件圖號 　 　 　 產品名稱 　連接座 零件名稱 共1頁 第1頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 158*73 每壞件數(shù)1 每臺件數(shù)1 備注 　 工序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 工序時間 準終 單件 1 鑄造 通用夾具 2 時效處理 　 　 通用夾具 　 3 粗車 外圓Φ121，右臺階面，外圓Φ130，內端面 　 C62臥式車床　 通用夾具 　 4 粗鏜 粗鏜內圓Φ40 　 C62臥式車床 通用夾具 　 5 粗車 大端面，外圓Φ125，臺階面 C62臥式車床 通用夾具 6 粗鏜 粗鏜Φ100H7 　 C62臥式車床 通用夾具 　 7 半精車 右端面，外圓Φ121，右臺階面，外圓Φ130，內端面　　 　 C62臥式車床 通用夾具 　 8 半精鏜 半精鏜Φ40 C62臥式車床 通用夾具 9 半精車 大端面，外圓Φ125，右臺階面， C62臥式車床 通用夾具 10　 半精鏜 半精鏜Φ100H7 C62臥式車床 通用夾具 11 精車 右端面，外圓Φ121，右臺階面，外圓Φ130，內端面 C62臥式車床 通用夾具 12 精鏜 精鏜Φ40 C62臥式車床 通用夾具 13 精車 大端面，外圓Φ125，右臺階面，Φ100H， C62臥式車床 通用夾具 14 精銑 精銑B面 X62臥式銑床 通用夾具 15 粗銑 粗銑Φ100面 X62臥式銑床 通用夾具 16 精銑 精銑Φ100面 X62臥式銑床 通用夾具 17 打孔 鉆孔到Φ10，擴鉆到Φ16，擴孔到Φ17.4 Z535 通用夾具 18 精鏜 精鏜孔至17.5 T740 通用夾具 19 鉆孔 在6個工位上鉆孔Φ7 Z518 專用夾具 20 攻螺紋 在4個工位上鉆孔Φ4.5，攻螺紋4－M5 Z518 專用夾具 21 在三個工位上鉆孔Φ7 Z518 專用夾具 22 去毛刺 23 終檢 按零件圖要求全面檢查 裝訂號 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計 （日期） 審核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 　 　 　 　 　 韓明　 　 　 　 　 　 　 　 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 　 　 　 遼寧工程技術大學 遼寧工程技術大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：連接座加工工藝及左端面銑削夾具設計 班　　級：　加工09-1 班 姓　　名：　 于智超 學 號： 　0907070123 指導教師：　 張興元 完成日期：　 2012-9-11 任 務 書 一、設計題目:連接座加工工藝及左端面銑削夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:（中批或大批大量生產） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘要 本次課程設計的目的是通過課程設計，對所學習的知識進行一次綜合性的應用，通過在課程設計中，不斷發(fā)現(xiàn)問題，并且解決問題來提高自己的水平。 本次設計主要內容：設計連接座的機械加工工藝規(guī)程和銑削座端面的工藝裝備并繪制出支架零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，夾具中的一個零件圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書。 我主要銑削連接座的左端面，通過氣壓缸與圓盤對工件進行夾緊，用定位板以及定位銷對工件進行定位，這樣工件就會在穩(wěn)定的狀態(tài)下被加工。 Abstract This course is designed through the curriculum design, to study the knowledge on a comprehensive application, through in the curriculum design, and constantly find out problems, and solves the problem to improve their level. This design main contents: the design of the seat connection machining process planning and milling seat face of process equipment and draw the support part drawing, blank drawing, clamp assembly drawing, fixture of one of the part drawing, fill in process card, compile curriculum design specification. I mainly milling connection seat left face, through the pneumatic cylinder and disc to workpiece clamping, with locating plate and positioning pin on the location, so that the workpiece will be in the stable state is processing. 目錄 1.零件的工藝分析及生產類型的確定 5 1.1零件的工藝分析 5 1.2確定零件的生產類型 7 2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 8 2.1選擇毛坯 8 2.2確定毛坯尺寸 8 2.3設計毛坯圖 9 3工藝規(guī)程的設計 10 3.1選擇定位基準 10 3.2零件表面加工方法的選擇 10 4機械加工余量、工序尺寸的確定 15 五、確立切削用量及基本工時 17 5.1工序六 17 5.2工序八 19 5.3工序十 21 5.4車φ40H7的端面及孔至φ39H8 21 5.5工序十四 23 5.6工序十五 24 六、夾具的設計 25 心得體會 26 參考文獻 27 1.零件的工藝分析及生產類型的確定 1.1零件的工藝分析 題目所給的零件是離心式微電機水泵上的連接座。該零件的作用由其名稱可知，是在兩個機器部件中間起連接過渡作用的。通過連接座傳遞扭矩，以達到帶動相連零件轉動目的。零件圖如下所示 根據(jù)零件圖，可以初步擬定零件的加工表面其間有一定位置要求。為此以下是此連接座需要機械加工的表面以及加工表面之間相對位置要求的分析，分述如下： 1、 在零件圖中，主視圖上φ40H7的孔表面粗糙度上限值均為3.2um，有尺寸公差要求，其軸線為該零件形位公差的基準A； 2、 在零件圖中，主視圖上的φ40H7的孔右端面的表面粗糙上限值為25um，無尺寸公差要求，且都無形位公差要求； 3、 在零件圖中，主視圖上的φ121h7的外圓面，其表面粗糙度上限值為3.2um，與基準A之間有跳動要求，其公差為0.04mm；其左端臺階面的表面粗超度上限值為6.3um，與基準A之間有跳動要求，其公差為0.05mm； 4、 在零件圖中，主視圖上φ17.5的孔，其表面粗糙度上限值為25um，無尺寸公差要求，也無形位公差要求；其孔的右端為深度1mmφ32的沉孔，其表面粗超度上限值為25um； 5、 在零件圖中，主視圖上，φ125h6的外圓面，表面粗糙度上限值為3.2um，有尺寸公差要求，也有相對于基準A的形位公差跳動要求，公差值為0.05mm；其左端面和右端臺階面的表面粗糙度上限值都為6.3um，都有相對于基準A跳動形位公差要求，公差值為0.05mm； 6、 在零件圖中，主視圖上，φ100H7的內孔面，表面粗糙度上限值為3.2um，有尺寸公差要求，也有相對于基準A的形位公差跳動要求，公差值為0.05mm；其孔的右端臺階面，表面粗糙度值上限值為25um； 7、 在零件圖中，左視圖上，有6個φ7mm的孔，其表面粗糙度上限值為25um，無尺寸公差要求，也無位置度要求； 8、 在零件圖中，左視圖上，有3個φ7mm的孔，其表面粗糙度上限值為25um，無尺寸公差要求，也無位置度要求； 9、 在零件圖中，左視圖上，有4個7級精度的M5螺紋孔，螺紋底孔深度為12mm，螺紋深度為10mm，其表面粗糙度上限值為25um，無尺寸公差要求，也無位置度要求； 10、 有零件的使用情況和加工要求可知，該零件的不加工表面為不去出材料，其表面粗糙度質量由鑄造工藝保證； 11、 零件的材料為 HT200灰鑄鐵； 12、 零件毛坯通過鑄造得到，不許有氣孔、疏松、夾渣、裂紋等缺陷，并要求鑄造后進行時效處理。 根據(jù)各加工方法的經濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求。 1.2確定零件的生產類型 零件材料為HT200?？紤]零件在使用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。假定該零件的生產綱領是5000件每年。 假設：Q=5000臺/年，m=1件/臺；結合生產實際，備品率a%和廢品率b%分別取4%和7%。代入公式N=Qm（1+a%）（1+b%）得： N=5000臺/年1件/臺（1+10%）（1+1%）=5237件/年 該連接座的重量約為3kg，由附表（1）知，連接座屬輕型零件；由附表（2）知，該撥叉的生產類型為大批生產。 附表（1）不同機械產品的零件質量型別表 機械產品類型 加工零件的質量/kg 重型零件 中型零件 輕型零件 電子工業(yè)機械 >30 4～30 <4 機床 >50 15～50 <15 重型機械 >2000 100～2000 <100 附表（2）機械加工零件生產類型的劃分 零件特征 年生產綱 領/件 生產類型 產品類型 重型零件 中型零件 輕型零件 單件生產 5以下 20以下 100以下 成 批 生 產 小批 5～10 20～200 100～500 中批 100～300 200～500 500～5000 大批 300～1000 500～5000 5000～50000 大量生產 1000以上 5000以上 50000以上 2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 2.1選擇毛坯 該零件材料為HT200，參照零件圖上所給的該零件不加工表面的粗糙度要求，對于不進行機械加工的表面的粗糙度由鑄造工藝保證，又由于該零件年產量為5000件，屬大批生產，且該零件的外形尺寸不復雜，故采用金屬型鑄造。這從提高生產率，保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2確定毛坯尺寸 由參考文獻[1]表5-1可知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級由表5-5查得MA為D～F級，故取CT為10級，MA為E級。 參閱文獻資料可知，可用查表得方法確定各加工表面的總余量，但由于查表確定的總余量值各不相同，一般情況下，除非有另有規(guī)定，要求的機械加工余量適用于整個毛坯鑄件，即對所有需要機械加工的表面只規(guī)定一個值，且該值應根據(jù)最終機械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸，在相應的尺寸范圍內選取。 由尺寸圖可知，該零件的最大輪廓尺寸為156mm，由參考文獻[1]表5-3查得，CT為3.6mm，由表5-4查得RMA為1.1mm。故取所有加工表面額單邊余量為4mm。 本零件的毛坯，雖然根據(jù)標準設計要求來說，機械加工余量應該是4mm，但有幾個尺寸，根據(jù)零件的結構特征需要需要適當調整，比如φ125h6的毛坯外圓尺寸，由零件圖可知，應該設計為φ138mm，φ121h7的毛坯外圓尺寸，由零件圖可知，應該設計為φ130mm，φ17.5mm的孔，有鑄造技術要求可知，應該鑄造成實心的。9個φ7mm的孔及4個M5的螺紋孔，都鑄造成實心的。無需考慮機械切削余量的設計。 其毛坯圖外型尺寸的公差要求及公差值詳見毛坯圖。 2.3設計毛坯圖 根據(jù)上面毛坯尺寸的確定，將零件圖轉變?yōu)槊鲌D。詳見毛坯零件圖 3工藝規(guī)程的設計 3.1選擇定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。 1、粗基準的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有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(jù)這個基準選擇原則，選取零件的φ125h6mm外圓的左端端面為粗基準。 2、精基準的選擇：主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 3.2零件表面加工方法的選擇 由上訴的零件分析和查閱有關文獻，根據(jù)本零件的加工面要求，主要用到的機床有銑床和鉆床，銑床主要是用來銑削端面的，鉆床是用來鉆孔和攻絲的！ 根據(jù)零件的表面粗糙度質量要求和尺寸公差要求，對需要機械加工的各端面和孔，現(xiàn)制定加工方法如下： 1、 對于φ125h6的左端面和φ121h6的右端面，其表面粗糙度上限值分別為6.3um和12.5um，根據(jù)附表（3）、（4）可知，這些端面可通過粗銑和半精銑能獲得要求的表面粗糙度質量，這里采用銑削的原因是考慮到基準的確定及工藝方面的需求； 2、 對于φ40H7的孔，其內表面的表面粗糙度上下值為3.2um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此孔可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 3、 對于φ17.5的孔,其內表面的表面粗糙度上限值為25um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此孔可通過鉆的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 4、對于φ32深1mm的沉孔，其內表面的表面粗糙度上限值為25um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此孔可通過擴孔的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 5、對于φ121h7的外圓，其表面的表面粗糙度上限值為3.2um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此外圓表面可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 6、對于φ121h7外圓的左端臺階面，其表面的表面粗糙度上限值為6.3um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此面可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 7、對于φ125h6的外圓，其表面的表面粗糙度上限值為3.2um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此外圓表面可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 8、對于φ125h6外圓的右端臺階面，其表面的表面粗糙度上限值為6.3um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此面可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 9、對于φ100H7的內圓，其表面的表面粗糙度上限值為3.2um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此外圓表面可通過粗車、半精車的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 10、對于6-φ7的孔，其表面的表面粗糙度上限值為25um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此孔可通過一次鉆削的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 11、對于3-φ7的孔，其表面的表面粗糙度上限值為25um，根據(jù)由附表（3）、（4）可知，此孔可通過一次鉆削的加工方法，獲得要求的表面粗糙度質量和尺寸公差要求； 12、對于4-M5-7H的螺紋孔，可先用鉆床鉆削底孔，然后鉗工攻絲獲得。 附表（3）平面加工的經濟精度與表面粗糙度 序號 加工方法 經濟精度（IT） 表面粗糙度 選用范圍 1 粗車 11～13 12～6.3 未淬硬鋼、鑄鐵、有色金屬端面加工 2 粗車-半精車 8～9 6.3～3.2 3 粗車-半精車-精車 6～7 1.6～0.8 4 粗車-半精車-磨削 7～9 0.8～0.2 鋼、鑄鐵端面加工 5 粗刨（粗銑）-半精刨（半精銑） 11～12 6.3～1.6 不淬硬的表面 6 粗刨（粗銑）-半精刨（半精銑） 7～9 6.3～1.6 7 粗刨（粗銑）-半精刨（半精銑）-精刨（精銑） 7～8 3.2～1.6 8 粗銑-拉 6～9 0.8～0.2 大量生產未淬硬的小平面 9 粗刨（粗銑）-精刨（精銑）-寬刃精刨 6～7 0.8～0.2 未淬硬的鋼件、鑄鐵件及有色金屬件 10 粗刨（粗銑）-半精刨（半精銑）-精刨（精銑）-寬刃精刨 5 0.8～0.2 附表（4）內圓表面加工的經濟精度與表面粗糙度 序號 加工方法 經濟精度（IT） 表面粗糙度 Ra（μm） 適用范圍 1 鉆 12～13 12.5 加工未淬硬鋼及鑄鐵的實心毛坯，孔徑<15-20mm 2 鉆-鉸 8～10 3.2～1.6 3 鉆-粗鉸-精鉸 7～8 1.6～0.8 4 鉆-擴 10～11 12.5～6.3 同上，孔徑>（15-20）mm 5 鉆-擴-粗鉸-精鉸 7～8 1.6～0.8 6 鉆-擴-鉸 8～9 3.2～1.6 7 鉆-擴-機鉸-手鉸 6～7 0.4～0.1 8 鉆-（擴）-拉 7～9 1.6～0.1 大批量生產，精度視拉刀精度決定 9 粗鏜（或擴孔） 11～13 12.5～6.3 毛坯有鑄孔或鍛孔的未淬火鋼及鑄件 10 粗鏜（粗擴）-半精鏜（精擴） 9～10 3.2～1.6 11 擴（鏜）-銑 9～10 3.2～1.6 12 粗鏜（擴）-半精鏜（精擴）-精鏜（鉸） 7～8 1.6～0.8 3.3制定工藝路線 制定工藝路線，在生產綱領確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求來制定工藝路線?？梢钥紤]采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 根據(jù)老師給的參考工藝，現(xiàn)制定兩種工藝路線： 工藝路線一： 工序一 鑄造 工序二 噴砂 工序三 人工時效 工序四 銑 以左端面為粗基準 粗銑右端面； 工序五 銑 以右端面為精基準 銑左端面，保證總長70mm； 工序六 半精銑 以左端面為精基準半精銑右端面； 工序七 半精銑 以右端面為精基準半精銑左端面； 工序八 車 以左端面及φ125h6的毛坯外圓定位夾緊，鉆φ17.5的孔至圖示尺寸，車φ40H7的端面及孔至圖示尺寸。車φ32×1mm的沉臺，倒角； 工序九 車 以φ40H7的孔及其端面為定位基準，車φ125h6的端面及外圓至圖示尺寸，車階梯左端面9mm，車φ100H7的孔至圖示尺寸，倒角； 工序十 以φ100H7的孔及端面定位夾緊，車φ121h7的端面，保證總長69mm，車φ121h7的外圓及5mm的沉臺，倒角； 工序十一 以φ100H7的孔及端面定位，鉆6-φ7的孔； 工序十二 以φ121h7的孔及端面定位，鉆3-φ7的孔； 工序十三 以φ100H7的孔，鉆4-M5的螺紋底孔，攻4-M5-7H深10的螺紋； 工序十四 按圖紙檢驗各部尺寸； 工序十五 入庫。 工藝路線二： 工序一 鑄造 工序二 噴砂 工序三 人工時效 工序四 對非加工表面涂刷防銹漆； 工序五 劃線 照顧各部尺寸，劃線； 工序六 銑 以左端面為粗基準，根據(jù)劃線粗銑右端面； 工序七 銑 以右端面為精基準，根據(jù)劃線銑左端面，保證總長73mm； 工序八 半精銑 以左端面為精基準半精銑右端面； 工序九 半精銑 以右端面為精基準半精銑左端面，保證總長70mm； 工序十 車 以左端面及φ125h6的毛坯外圓定位夾緊，鉆φ17.5的孔至圖示尺寸，車φ40H7的端面及孔至φ39H8； 工序十一 車 以φ39H8的孔及右端面定位，車左端面，車φ125h6的外圓至φ128h8，并車其深度為8.5mm（同時車右端臺階面），車φ100H7的孔至φ99H8保證深度7mm； 工序十二 車 調頭，以φ99H8的孔定位，車φ121h7的右端面，保證總長69mm，車φ40H7的右端面，保證尺寸16mm及mm，車φ40H7的孔至尺寸，車φ32深度為1mm的沉孔，車φ121h7的外圓至尺寸，車其左臺階面至尺寸，倒角； 工序十三 車 調頭，以φ40H7的孔及其端面為定位基準，車φ125h6的端面及外圓至圖示尺寸，車階梯左端面9mm，車φ100H7的孔至圖示尺寸，倒角； 工序十四 以φ100H7的孔及端面定位，鉆6-φ7的孔； 工序十五 以φ121h7的孔及端面定位，鉆3-φ7的孔； 工序十六 以φ100H7的孔，鉆4-M5的螺紋底孔，攻4-M5-7H深10的螺紋； 工序十七 按圖紙檢驗各部尺寸； 工序十八 入庫。 對比工藝路線一和工藝路線二，顯然是工藝路線二較為合理和細致，在工藝路線一中，很明顯，對于基準A，是φ40H7的軸線，這個基準沒有很好的進行確定。因為，在以φ125h6的毛坯外圓定位時，是以粗基準來確定基準A的，這樣的基準由于裝夾和加工誤差較大，之后再以此基準加工其他表面時，必然會造成誤差。而工藝路線二，采用了互為基準的原則，安排了粗精加工過程，這樣先是粗基準的表面在一次互換后就變成了精基準，這樣保證了各自的精度，從而保證了零件的質量。 4機械加工余量、工序尺寸的確定 連接座，零件材料為HT200，硬度157～236HB，生產類型大批量，砂型鑄造屬型鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下： 4.1查《機械制造工藝設計簡明手冊》得： 銑削加工余量為： 粗銑 2-4mm 半精銑 1-2mm 精銑 0-1mm 車削加工余量為： 粗 車 1-2mm 半精車 0.8mm 精車 0.3mm 圓孔拉削余量為： D>18-25 0.6mm D>25-30 0.7mm D>30-40 0.8mm 鏜孔加工余量為： 粗鏜 0.3mm 半精鏜 0.2mm 精鏜 0.1mm 4.2根據(jù)查《機械制造工藝設計簡明手冊》所得的加工余量可以確定毛配總加工余量如下表： 工序號 工步號 加工內容 加工余量/mm 精度等級 工序尺寸/mm 表面粗糙度 1 鑄造 2 噴砂 3 人工時效 4 對非加工表面涂刷防銹漆 5 照顧各部尺寸，劃線 6 以左端面為粗基準，按劃線粗銑右端面 2.5 IT9 74.5 12.5 7 以右端面為精基準，按劃線粗銑左端面 2.5 IT9 72 12.5 8 以左端面為粗基準，半精銑銑右端面 1 IT9 71 12.5 9 以右端面為精基準，半精銑銑左端面 1 IT9 70 12.5 10 01 以左端面及φ125h6的毛坯外圓定位夾緊，鉆φ17.5的孔至圖示尺寸 8.75 IT9 φ17.5 25 02 車φ40H7的端面及孔至φ39H8 3.5 IT8 φ39H8 6.3 11 01 以φ39H8的孔及右端面定位，車左端面 0.5 IT7 69.5 6.3 02 車φ125h6的外圓至φ128h8，并車其深度為8.5mm（同時車右端臺階面） 5 IT8 φ128h8 6.3 03 車φ100H7的孔至φ99H8保證深度7mm 2 IT8 φ99H8 6.3 12 01 調頭，以φ99H8的孔定位，車φ121h7的右端面，保證總長69mm 0.5 IT7 69 6.3 02 車φ40H7的右端面，保證尺寸16mm及mm， 4 TI9 16 12.5 03 車φ40H7的孔至尺寸， 0.5 IT7 φ40H7 3.2 04 車φ32深度為1mm的沉孔， 1 IT9 φ32 12.5 05 車φ121h7的外圓至φ122，車其左臺階面至尺寸，倒角 4.5 IT8 φ121h7 6.3 13 01 調頭，以φ40H7的孔及其端面為定位基準，車φ125h6的端面及外圓至圖示尺寸 1.5 IT7 φ125h6 3.2 02 車階梯左端面9mm，車φ100H7的孔至圖示尺寸，倒角 0.5 IT7 φ100H7 3.2 14 以φ100H7的孔及端面定位，鉆6-φ7的孔； 3.5 IT9 φ7 25 15 以φ121h7的孔及端面定位，鉆3-φ7的孔 3.5 IT9 φ7 25 16 以φ100H7的孔，鉆4-M5的螺紋底孔，攻4-M5-7H深10的螺紋 17 鉗工去毛刺 18 按圖紙檢驗各部尺寸 19 入庫 五、確立切削用量及基本工時 5.1工序六 1 加工條件 工件材料：HT200,σb=157~236MPa，鑄造; 加工要求：以零件的上左端面（在尺寸圖中，主視圖的左面）為定位基準，粗銑右端面； 機 床：銑床，X62W臥式銑床。 刀 具：高速鋼圓柱銑刀。銑刀直徑d=100mm，齒數(shù)為10，刀寬160mm，銑削寬度ae=8mm,銑削深度ap=160mm。故據(jù)參考文獻[1]表5-143查得刀具的基本形狀，由于加工鑄鐵σb>150HBS，故選前角γo＝＋10°后角αo＝12°，副后角αo’=6°。已知銑削寬度ae=2.5mm,銑削深度ap=142mm。機床選用X62W型臥式萬能銑床。 2 切削用量 （1）確定每齒的進給量fz 根據(jù)參考文獻[1]表5-144，X62W型臥式銑床的功率為7.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，查得每齒的進給量fz=0.15～0.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.2mm/z。 （2） 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1表]5-148，用高速圓柱銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=180min。 （3）確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ 其中 Cv=35，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.2，kv=1.0。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 V=13.1404m/min 根據(jù)參考文獻[1]表5-75，X62W型臥式銑床主軸的轉速表，選擇n=37.5r/min=0.625r/s，則實際切削速度v=0.19625m/s，工作臺每分鐘的進給量 fMZ=0.2×10×37.5=75mm/min 根據(jù)參考文獻表[1]5-76，X62型臥式銑床工作臺進給量表，選擇fMZ=75mm/min，則實際每齒的進給量。 （4） 校驗機床功率 根據(jù)參考文獻[1]表2-18中的計算公式，銑削是的功率（kW）為 式中CF=650，xF=0.10，yF=0.72，uF=0.86，qF=0.86，ap=142mm，ae=2.5mm，fz=0.2，z=10，d=100mm，n=37.5r/min，kFC=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 Fc=88.4N V=0.19625m/s，則 Pc=0.0173kW X62W型臥式銑床主電動機功率為7.5kW，故所選用切削用量可以采用，所確定的切削用量為fz=0.2mm/z，fMZ=75mm/min，n=37.5r/min，v=0.19625m/s。 3基本時間 根據(jù)參考文獻[1]表2-28，圓柱銑刀銑面的基本時間為 則l1=19mm，l2=4mm，fMZ=75mm/min，i=1； Ti=2.2min，輔助時間5min。 5.2工序八 1、 加工條件 工件材料：HT200,σb=157~236MPa，鑄造; 加工要求：以零件的上左端面（在尺寸圖中，主視圖的左面）為定位基準，精銑右端面； 機 床：銑床，X62W臥式銑床。 刀 具：高速鋼圓柱銑刀。銑刀直徑d=100mm，齒數(shù)為10，刀寬160mm，銑削寬度ae=8mm,銑削深度ap=160mm。故據(jù)參考文獻[1]表5-143查得刀具的基本形狀，由于加工鑄鐵σb>150HBS，故選前角γo＝＋10°后角αo＝12°，副后角αo’=6°。已知銑削寬度ae=1mm,銑削深度ap=142mm。機床選用X62W型臥式萬能銑床。 2、 切削用量 （1）確定每齒的進給量fz 根據(jù)參考文獻[1]表5-144，X62W型臥式銑床的功率為7.5kW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鑄鐵，查得每齒的進給量fz=0.15～0.3mm/z，現(xiàn)取fz=0.2mm/z。 （3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1表]5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=180min。 （3）確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMZ 其中 Cv=35，qv=0.2，xv=0.1，yv=0.4，uv=0.5，pv=0.1，m=0.2，kv=1.0。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 V=28.667m/min 根據(jù)參考文獻[1]表5-75，X62W型臥式銑床主軸的轉速表，選擇n=95r/min=1.583r/s，則實際切削速度v=0.4972m/s，工作臺每分鐘的進給量 fMZ=0.2×10×95=190mm/min 根據(jù)參考文獻表[1]5-76，X62型臥式銑床工作臺進給量表，選擇fMZ=190mm/min，則實際每齒的進給量。 （5） 校驗機床功率 根據(jù)參考文獻[1]表2-18中的計算公式，銑削是的功率（kW）為 式中CF=650，xF=0.10，yF=0.72，uF=0.86，qF=0.86，ap=142mm，ae=1mm，fz=0.2，z=10，d=100mm，n=95r/min，kFC=0.63。 將上述數(shù)據(jù)帶入公式可得 Fc=40.2N V=0.4972m/s，則 Pc=0.02kW X62W型臥式銑床主電動機功率為7.5kW，故所選用切削用量可以采用，所確定的切削用量為fz=0.2mm/z，fMZ=190mm/min，n=95r/min，v=0.4972m/s。 3、 基本時間 根據(jù)參考文獻[1]表2-28，圓柱銑刀銑面的基本時間為 則l1=19mm，l2=4mm，fMZ=190mm/min，i=1； Ti=0.8684min，輔助時間5min。 5.3工序十 1、 加工條件 工件材料：HT200,σb=157~236MPa，鑄造； 加工要求：以左端面及φ125h6的毛坯外圓定位夾緊，鉆φ17.5的孔至圖示尺寸，車φ40H7的端面及孔至φ39H8； 機 床： C620-1車床 刀 具： YG6硬質合金車刀，根據(jù)參考文獻[1]表5-112，由于C620-1車床中心高為200mm,故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm（鏜孔時，使用相同的刀片不同的刀桿），刀片厚度4.5mm。根據(jù)表5-113，選擇刀具前角γo＝12°后角αo＝6°，主偏角Kr=90°，副偏角Kr‘=10°，刃傾角λs=0°,刀尖過渡圓弧半徑R=0.8mm。及φ17.5mm的錐柄高速鋼麻花鉆頭。 5.4車φ40H7的端面及孔至φ39H8 1）、切削用量 （1）確定被吃刀量 粗車單邊余量為ap=3.5mm （2）確定進給量 根據(jù)表5-114，鏜刀刀桿尺寸為φ16mm, 工件孔的直徑為30~40mm時，根據(jù)參考文獻[1]表5-115查得的進給量選擇f=0.15～0.25mm/r。取進給量為f=0.25mm/r。 （3）確定的進給量善需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表參考文獻[1]5-55，車床進給機構允許的進給力F=3530N。 根據(jù)參考文獻[1]表5-124， 、、、、時，進給力。 的修正系數(shù)1 ， 1，1.17，故實際進給力為 =1140×1.17=1333.8N ，所選的進給量=0.25mm/r可用。 （4）選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1]表5-119，車刀后刀面最大磨損量取 1mm，車到耐用度T=30min。 （5）確定切削速度 根據(jù)參考文獻[1]表5-121 ，當用YG6硬質合金車刀加工 ， ，切削速度。 根據(jù)參考文獻[1]表2-8，切削速度的修正系數(shù)為0.8，0.65，0.81，，，故 =90×0.8×0.65×0.81×1.15×1=43.594m/min =355.99r/min 按參考文獻[1]表5-56車床轉速，選擇C620-1車床的標準轉速，則實際切削速度。 （6）校驗機床功率 由表5-126，當、、、時， 切削功率的修正系數(shù)為，， ，，，故實際切削時的功率為。 根據(jù)參考文獻[1]表5-59，當時，機床主軸允許功率，，故所選切削用量可在C620-1車床上進行。 最后確定的切削用量為 ，，， 2）、基本時間 根據(jù)參考文獻[1]表2-21，車削基本時間為 則=14.3s，輔助時間3min。 5.5工序十四 1、 加工條件 工件材料：HT200,σb=157~236MPa，鑄造; 加工要求：鉆6-φ7mm的孔； 機 床：搖臂鉆床Z3025。 刀 具：φ7mm的高速鋼麻花鉆鉆頭。 2、選擇切削用量 （1）決定進給量 根據(jù)參考文獻[1]表5-127，可查得進給量f=0.36～0.44mm/r，現(xiàn)取f=0.4mm/r （2）選擇鉆頭磨頓標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1]表5-130，鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=60min。 （3） 確定切削速度 根據(jù)參考文獻[1]表5-133，查得v=13m/min,n=591.45r/min。根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書選擇主軸實際轉速n=600r/min。則實際切削速度為v=13.188m/min 3、基本時間 根據(jù)參考文獻表[1]2-26中的計算公式 i L=8+5=13mm，f=0.4mm/r，n=600r/min，帶入上式得 ,輔助時間5min。 5.6工序十五 1、 加工條件 工件材料：HT200,σb=157~236MPa，鑄造; 加工要求：鉆3-φ7mm的孔； 機 床：搖臂鉆床Z3025。 刀 具：φ7mm的高速鋼麻花鉆鉆頭。 2、選擇切削用量 （1）決定進給量 根據(jù)參考文獻[1]表5-127，可查得進給量f=0.36～0.44mm/r，現(xiàn)取f=0.4mm/r （2）選擇鉆頭磨頓標準及耐用度 根據(jù)參考文獻[1]表5-130，鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=60min。 （4） 確定切削速度 根據(jù)參考文獻[1]表5-133，查得v=13m/min,n=591.45r/min。根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書選擇主軸實際轉速n=600r/min。則實際切削速度為v=13.188m/min 3、基本時間 根據(jù)參考文獻表[1]2-26中的計算公式 i L=10+5=15mm，f=0.4mm/r，n=600r/min，帶入上式得 ,輔助時間5min。 將前面進行的工作所得的結果，填入工藝文件。 六、夾具的設計 6.1夾具設計原理 工件定位定位如圖所示，Z軸方向，在夾具內部有氣壓缸，與氣壓缸連桿上有一圓盤，通過氣壓缸帶動圓盤上下移動，可以限制Z軸方向的移動，在工件下方有一定位板，與工件間隙配合，限制工件X,Y的移動以及旋轉，定位板與下方定位板通過銷連接在夾具底板上，下方定位板上有兩個定位銷，以限制工件Z方向的旋轉。這樣就限制了工件的6個自由度。 6.2受力分析 (見《切削手冊》表3.28) 其中，=650，=3.1mm，=1.0，=0.08mm，=0.72，=40mm(在加工面上近似測量值)，=0.86，=125mm，=0.86，=0，z=20 所以 N 由于是垂直銑削，所以水平分力=0N 垂直分力=1456N 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)K=K1K2K3K4。 其中K1為基本安全系數(shù)1.2 K2為加工性質系數(shù)1.0 K3為刀具鈍化系數(shù)1.0 K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.0。 所以 F′=KFH=1.2×1.1×476=628.32N 心得體會 通過這次機械課程設計，我經歷了一次完整的將二維圖紙上的圖形曲線化為在國家工業(yè)生產中可以使用的真正零件的設計過程。該課程設計所涉及的問題是一個機械專業(yè)的大學生所必須掌握的。這將使我們脫離紙上談兵，得以真正將自己設計的東西化為看得見，摸得著的實體。 十年的紙上談兵也比不上一次真刀真槍的實戰(zhàn)訓練，這次課程設計對我的專業(yè)知識及實際動手能力，考慮問題能力，把握全局能力都是一次很好的鍛煉。 在相當長的一個可以預見的歷史時期內，機械工業(yè)仍然是衡量一個國家現(xiàn)代化程度與工業(yè)化進程的最主要標準，微電子工業(yè)與生物技術等產業(yè)要做到徹底脫離機械工業(yè)而獨立目前看來還沒有可能。而機械工業(yè)的最基本組成部分——零件的加工制造，當然的成為衡量機械發(fā)展水平的重要指標。 即使經過幾十年的積累，我國在零部件制造方面也只是在低端徘徊，產品也以低端為主。精密性和工藝性水平仍遠遠沒有達到國際先進水平。即使在一些名為國產的設施上，進口件扮演的往往是核心角色。此次汶川地震中救災的直升機主力——20世紀80年代中美蜜月期時購買的“黑鷹”直升機——至今仍然需要每年從美國進口零備件以維持運轉。這可以看做我國機械工業(yè)的一個縮影。 當前，隨著中國“龍芯”的問世，本為美國與日本控制的計算機處理器核心技術首次被第三世界國家掌握，計算機技術的發(fā)展必然帶動高精密機械加工技術。在可以預見的范圍內，機械零件加工制造將向著一臺機床加工多種零件的集成化，以納米技術為前沿的精密化等方向發(fā)展。但對于我國來講，機械制造行業(yè)尚不具備一次就整體性的跳躍到高端的世界領先水平的條件。 如果把機械制造行業(yè)比作一個人，美國與日本掌握著最高技術而坐在“頭”的位置上，西歐與俄羅斯等國正坐在“腰”上。我國就是低端的腳部。而世界的大部分產品實際上正是由技術成熟且成本可以接受的“腰”部技術水準建立的。我國攤子大，底子薄，正在進行一次極為重要的產業(yè)升級。汽車行業(yè)的成果和大飛機計劃重新上馬就是標志。我國要從坐“腳”望“腰”變成坐“腰”望“頭”，是需要鞏固整體性的技術水平。 作為機械技術的基礎，零件加工需要更多的人才與創(chuàng)新。這是每一個機械專業(yè)的大學生的必然追求。 參考文獻 [1]哈爾濱工業(yè)大學 .《機床夾具設計》［M］.上?？茖W技術出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機械制造工藝學》［M］.陜西科學出版社.1995。 [3]鄒青 .《機械制造技術基礎課程設計指導教程》［M］ . 機械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機械制造技術基礎課程設計指南》［M］.化學工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開勤 .《機械零件手冊》［M］.高等教育出版社 .1994。 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