導向絲桿右支架工藝規(guī)程及粗銑ф52㎜孔下端面夾具設計
導向絲桿右支架工藝規(guī)程及粗銑ф52㎜孔下端面夾具設計,導向,絲桿右,支架,工藝,規(guī)程,52,下端,夾具,設計
XX大學
機 械 制 造 技 術 基 礎
課 程 設 計
題 目：導向絲桿右支架機械加工工藝規(guī)程及粗銑ф52㎜孔下端面夾具設計
班 級：
姓 名：
學 號：
指導教師：
完成日期：
任 務 書
一、設計題目:導向絲桿右支架機械加工工藝規(guī)程及粗銑ф52㎜孔下端面夾具設計
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，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，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 。
綜合評定成績：
指導教師
日 期
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
導向絲桿右支架的加工工藝及銑端面夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
Abstract
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error.
目 錄
1序言 1
1.1零件的分析 1
1.1.1零件的作用 1
1.1.2零件的工藝分析..........................................................1
1.2確定毛坯........................................................................2
1.2.1確定毛坯種類..............................................................2
1.2.2確定鑄件加工余量及形狀............................................2
2工藝規(guī)程設計...................................................................3
2.1定位基準的選擇.............................................................3
2.2制定工藝路線.................................................................4
2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定.........................4
2.3.1圓柱表面工序尺寸.......................................................4
2.3.2平面工序尺寸..............................................................6
2.3.3確定切削用量及時間定額............................................6
3夾具設計.........................................................................21
3.1問題的提出..................................................................21
3.2夾具設計......................................................................21
3.3夾具結構設計及操作簡要說明......................................22
4參考文獻.........................................................................23
1序言
機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。
由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。
1.1零件的分析
1.1.1零件的作用
題目給的零件是導向絲桿右支架，它位于車床絲桿的右端，主要作用是支撐導向絲桿。法蘭盤上有四個安裝孔，其中部的通孔則由絲桿穿過，本身沒有受到多少力的作用。該零件年產量為4000件，設其備品率為4%，機械加工廢品率為0.5%，則該零件的年生產綱領為：N=Q m(1+a%)(1+b%)=4000×1(1+4%)(1+0.5%)=4181(件/年)，零件的年產量為4181件，查表可知該產品為中批生產。
1.1.2零件的工藝分析
零件的材料為KTH350-10，黑心可鍛鑄鐵，切削性和耐蝕性良好，耐磨性及焊接性差，有較高的韌性、強度和塑性。用于承受較高的沖擊振動及扭轉負荷下的工作零件。
為此以下是導向絲桿右支架需要加工的表面以及表面之間的位置要求：
1. 孔Ф52以及與此相通的ZG1/8″左旋的錐孔，兩個孔Ф18，四個安裝孔Ф10.5。
2. Ф58的外圓柱面。
3. 零件上端面和孔Ф10.5的下端面。
4.（1）零件上端Ф18 mm孔中心軸線與Ф10.5孔的下端面與的垂直度誤差為0.15mm；與 Ф52mm孔中心軸線的平行度誤差為0.15mm 。
（2）Ф52mm孔中心軸線與Ф10.5孔的下端面的垂直度誤差為0.15mm；與Ф58mm外圓中心軸線的全跳動誤差為0.10mm。
經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，即可以粗加工零件下端面，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。
1.2確定毛坯
1.2.1確定毛坯種類
零件材料是KTH350-10。考慮零件在機床運行中所受沖擊力較大，零件形狀結構又比較復雜，零件年產量是中批量。而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型，選擇木模手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。
1.2.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級。并查表2.2-4.確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表：
簡圖
加工面代號
基本尺寸
加工余量等級
加工余量
說明
D1
52
H
3.5×2
雙側加工
D2
18
H
9×2
雙側加工
D3
10.5
H
5.25×2
雙側加工
D4
58
H
2×2
雙側加工
D5
1/8″
H
4.5×2
雙側加工
T1
40
H
5
單側加工
T2
41
H
5
單側加工
2工藝規(guī)程設計
2.1定位基準的選擇
1粗基準的選擇:
以零件Ф10.5㎜孔的上端面為粗基準。
2精基準的選擇:
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“統(tǒng)一基準”原則。以Ф10.5mm孔的下端面為主要的定位精基準，以Ф52mm內孔面和Ф58mm外圓柱面為輔助的定位精基準。
2.2制定工藝路線
制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經(jīng)確定為中批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產成本。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
工序01 粗銑 Ф52mm孔下端面，以T3為粗基準
工序02 粗車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
工序03 粗車Ф10.5㎜孔的下端面，以T3為定位基準
工序04 精銑零件上端面，以T2（Ф10.5的下端面）為定位基準
工序05 粗鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準
工序06 鉆、擴零件上、下側的Φ18㎜孔，以D1為定位基準
工序07 鉆、擴零件上四個Ф10.5的安裝孔，以D1、D2為定位基準
工序08 半精車Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
工序09 半精車Ф10.5mm下端面，以T1為定位基準
工序10 半精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準
工序11 鉸2-Φ18㎜孔，以D1為定位基準
工序12 精車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
工序13 精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準
工序14 鉆1/8″錐孔，攻螺紋，以D1、D2和T3為基準
工序15 去毛刺
工序16 終檢
2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定
2.3.1圓柱表面工序尺寸
前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：
加工表面
加工內容
加工余量
精度等級
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
Ф52IT7
鑄件
7
CT12
ф45
粗鏜
3
IT11
6.3
0.04
5.8
半精鏜
2.5
IT9
3.2
2.34
2.66
精鏜
1.5
IT7
1.6
1.473
1.574
Ф18IT9
鉆
17
IT11
16.89
17
擴
0.85
IT10
6.3
0.78
0.96
鉸
0.15
IT9
3.2
0.105
0.22
Ф10.5
鉆
10.5
IT11
12.5
10.39
10.5
Ф58IT7
鑄件
4
CT12
ф622.8
粗車
1.6
IT11
1.41
4.4
半精車
2.2
IT9
6.3
2.126
2.39
精車
0.2
IT7
3.2
0.17
0.274
2.3.2平面工序尺寸
工序號
工序內容
加工余量
基本尺寸
經(jīng)濟精度
工序尺寸偏差
工序余量
最小
最大
鑄件
5.0
CT12
01
粗銑 Ф52mm
下端面
5
17
12
2.7
7.48
03
粗車Ф10.5的下端面
3
14
12
0.3
5.48
04
精銑零件上端面
5
41
12
2.7
7.55
09
半精車Ф10.5mm下端面
2
12
10
1.82
2.36
2.3.3確定切削用量及時間定額
工序01 粗銑 Ф52mm下端面，以T3為粗基準
1.加工條件
工件材料：KTH350-10,鑄造
工件尺寸：ae=77 mm，l=118 mm
加工要求：粗銑 Ф52mm下端面,加工余量５mm
機 床：X52K立式銑床
刀 具：查《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇ＹＧ６硬質合金端銑刀，銑削寬度ae<90mm，深度ap<6mm, 齒數(shù)z=12，故根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1取刀具直徑do=125mm。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2選擇刀具前角，后角，副后角，刀刃傾角，主偏角，過度刃，副偏角
2.切削用量
1)確定切削深度ap
因為余量較小，故選擇ap=5mm，一次走到即可完成。
2)確定進給量
由于本工序為粗加工 ，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，使用ＹＧ６硬質合金端銑刀，機床功率為7.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，Ｘ５２Ｋ立式銑床）時，fz=0.14~0.24mm/r,故選擇fz=0.24mm/r。
3)確定刀具壽命及磨鈍標準
根據(jù)《切削手冊》表3.7銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5 mm；由于銑刀直徑do=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《切削手冊》表3.8）。
4)計算切削速度Vc和每分鐘進給量Vfc
根據(jù)《切削手冊》表3.16，當do=125mm，z=12, ap <=7.5, fz<=0.26 mm/z時，Vt=68m/min ,n=175r/min , Vft =461 mm/min。修正系數(shù)Kmv =1.0, Ksv =0.8。切削計算公式為：Vc=，其中，，，，，，，，，m=0.32 ,T=180min , fz=0.24mm/z ,z=12 ,將以上數(shù)據(jù)代入公式得：=
確定機床主軸轉速：
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇，=375mm/min ,因此實際切削速度和每齒進給量為：
= /=375/19012mm/z =0.16mm/z。
5)校驗機床功率
根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為=3.8kw ,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率=7.50.75kw=5.63kw>，故校驗合格。最終確定ap=5mm，，=375mm/min，，=0.16mm/z。
6)計算基本工時 ，,l=118mm
查《切削手冊》表3.26，入切量及超切量為：=40mm,則：
=（118+40）/375=0.42min
工序02 粗車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
1.已知條件與工序01相同
加工要求：粗車77mm108mm的矩形為Ф62的外圓
粗車Ф62的外圓，單邊加工余量為0.8mm
機 床：C620-1型臥式車床
刀 具：YT5硬質合金可轉位車刀，根據(jù)《切削手冊》表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高為200mm(表1.30)，故選擇刀桿尺寸16 x25，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)《切削手冊》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱前刀面，前角，后角，刀刃傾角，主偏角，副偏角，刀尖圓弧半徑
2.切削用量
1)確定切削深度ap
①粗車矩形為圓形時，需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。
②粗車Ф62的外圓時，單邊余量為0.8mm，ap=（62-60.4）/2=0.8mm ,1次走刀完成。
2)確定進給量
根據(jù)表1.4，在粗車可鍛鑄鐵KTH350-10、刀桿尺寸16 x25時：
①若切削深度ap >8~12mm，工件直徑為60~100mm時，則進給量為f=0.6~0.8mm/r。
②若切削深度ap 3mm，工件直徑為60~100mm時，則進給量為f=0.6~1.2mm/r。再根據(jù)C620-1車床說明書，取f =0.65mm/r。
確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的需求，故需進行校驗。根據(jù)表1.30，C620-1車床進給機構允許的進給力=3530N；根據(jù)表1.23，在=350MPa,f0.75mm/r, ,v=65m/min（預計）時：?ap 9.7mm時，進給力=2750N；?ap 2.8mm時，進給力=800N。的修正系數(shù)為，，，故實際進給力分別為=27501.17N=3217.5N, =18201.17N=2129.4
由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選f =0.65mm/r的進給量可用。
3)選擇車刀磨鈍標準及壽命
根據(jù)《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
4)確定切削速度
根據(jù)《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.75mm/r時：
① ap 9mm，切削速度v=80m/min;
② ap 0.8mm, 切削速度v=114m/min
切削速度的修正系數(shù)為，,，，，
故=800.80.92=58.9m/min; =1140.80.92=83.9m/min
;
根據(jù)C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =120r/min , =380r/min
這時實際切削速度（）得：=54.6m/min, =74m/min
5）校驗機床功率
由表1.25，當=350MPa,f0.75mm/r時:
①ap 9.7mm,v59m/min時，=5.8kw;
②ap 2.8mm,v84m/min時，=2.4kw
切削功率的修正系數(shù)為，,，， ，（表1.28）
故實際切削時的功率為：=4.26kw; =1.77kw
根據(jù)表1.30，當=120r/min、=380r/min 時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。
6）計算基本工時：
，,l=3.5mm，
查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=2mm,則：
=55.5/（1200.65）=0.35min；
=5.5/（3800.65）=0.02min
工序03 粗車Ф10.5㎜的下端面，以T3為定位基準
1.本工序仍為粗車，已知條件與工序Ⅱ相同，可采用與工序Ⅱ相同的可轉位車刀，采用工序Ⅱ確定切削用量的方法。
2.切削用量
1)確定切削深度
需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。
2)確定進給量 f =0.65mm/r
3)選擇車刀磨鈍標準及壽命
根據(jù)《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
4)確定切削速度
切削速度的修正系數(shù)為，,，，，
故=1010.80.92=74.3m/min;
根據(jù)C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =305r/min,這時實際切削速度（）得：v=74.3m/min
5）校驗機床功率
切削功率的修正系數(shù)為，,，， ，（表1.28）
故實際切削時的功率為：=4.9 0.8 0.92kw=3.6kw
6）計算基本工時
，,l=1mm，
查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=1mm,則：
=2/（3050.65）=0.01min
工序04 精銑零件上端面，以T2（Ф10.5的下端面）為定位基準
本工序為粗加工，已知條件與工序Ⅰ相同，切削用量及其計算過程同工序Ⅰ計算基本工時：
，,l=222mm
查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=44mm,則：
=266/375=0.71min
工序05 粗鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準
1.機 床：T68立式鏜床
2.切削用量：
1)確定切削深度 單邊余量為z=3mm，取ap=3mm，1次走刀完成。
2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.52mm/r
3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =200r/min
4）計算基本工時：
=(46+2 2)/（2000.52）=0.48min
工序06 鉆、擴零件上、下側的Φ18㎜孔，以D1為定位基準
1.刀具選擇：
查《切削手冊》表2.1、2.2，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。粗鉆時，do=17mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刃，后角，二主刃長度，橫刃長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度=1.5mm,2,
2.切削用量選擇：
1)確定進給量
①按加工要求確定進給量:查《切削手冊》得：f=0.70~0.86mm/r , l/d=40/17=2.35<3再由《切削手冊》表2.7，系數(shù)為0.5，則：
f =（0.70~0.86）0.5=0.35~0.43mm/r。
②按鉆頭強度選擇：查《切削手冊》表2.8，鉆頭允許進給量為：f=1.75mm/r。
③機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構允許軸向力為8330N時，進給量為：f=1.2mm/r。
以上三個進給量比較得出，受限制的進給量時工藝要求，其值為：0.35~0.43mm/r，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16，最終選擇的進給量：f=0.36mm/r。
由于是加工通孔，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給改為手動進給。
根據(jù)《切削手冊》表2.19查出，鉆孔時的軸向力=3580N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故=3580N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構允許的最大軸向力為8830N，故所選進給量可用。
2)選擇車刀磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6mm。壽命T=60mm。
3)確定切削速度
查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式：
Vc=，其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125
查得修正系數(shù)：，，，，故實際的
切削速度：=
4） 校驗機床扭矩及功率
查《切削手冊》表2.21，當f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系數(shù)均為1.0，故=30.41N.m
查機床使用說明書：=52 N.m
查《切削手冊》表2.23，鉆頭消耗功率：=1.3kw
查機床使用說明書：=2.80.81=2.26kw
由于<,,故切削用量可用，即
f=0.36mm/r,n=545r/min, =30.2m/min
3.計算基本工時：
=(41+10)/（5450.36）=0.26min；
4.擴孔至Ф17.85：
查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量f=0.90~1.1mm/r, 查機床使用說明書，最終選定進給量f=0.81mm/r。
根據(jù)資料，切削速度v=0.4v鉆。其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min
故查機床使用說明書選?。?272r/min
基本工時：=(41+10)/（2720.81）=0.23min
工序07 鉆、擴零件上四個Ф10.5的安裝孔，以D1、D2為定位基準
1.刀具選擇：
查《切削手冊》表2.1、2.2，選用高速鋼麻花鉆鉆頭。粗鉆時，do=9mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刃，后角，二主刃長度，橫刃長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度=1.5mm,2,。
2.切削用量選擇：
1)確定進給量
①按加工要求確定進給量:查《切削手冊》得：f=0.70~0.86mm/r , l/d=40/17=2.35<3再由《切削手冊》表2.7，系數(shù)為0.5，則：
f =（0.70~0.86）0.5=0.35~0.43mm/r
②按鉆頭強度選擇：查《切削手冊》表2.8，鉆頭允許進給量為：f=1.75mm/r
③機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構允許軸向力為8330N時，進給量為：f=1.2mm/r
以上三個進給量比較得出，受限制的進給量時工藝要求，其值為：0.35~0.43mm/r，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16，最終選擇的進給量：f=0.36mm/r
由于是加工通孔，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給改為手動進給。根據(jù)《切削手冊》表2.19查出，鉆孔時的軸向力=3580N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故=3580N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構允許的最大軸向力為8830N，故所選進給量可用。
2)選擇車刀磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.6mm。壽命T=60mm。
3)確定切削速度
查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式：
Vc=，
其中，=16.4，=0.25，=0，=0.4，m=0.125
查得修正系數(shù)：，，，，故實際的切削速度：=
4）校驗機床扭矩及功率
查《切削手冊》表2.21，當f0.41mm, 17.5mm, =30.41N.m,修正系數(shù)均為1.0，故=30.41N.m；查機床使用說明書：=52 N.m；
查《切削手冊》表2.23，鉆頭消耗功率：=1.3kw；查機床使用說明書：=2.80.81=2.26kw。由于<,,故切削用量可用，即f=0.36mm/r,n=545r/min； =30.2m/min。
3.計算基本工時：=(12+10)/（5450.36）=0.16min
4.擴孔至Ф9.85
查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量f=0.90~1.1mm/r, 查機床使用說明書，最終選定進給量f=0.81mm/r
根據(jù)資料，切削速度v=0.4v鉆。其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時切削速度，故v=0.4 30.2=12.08m/min
故查機床使用說明書選?。?272r/min
基本工時：=(12+10)/（2720.81）=0.12min；
工序08 半精車Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
1.選擇刀具：
車刀形狀、、刀桿尺寸、刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT15,車刀幾何形狀為:前角，后角，刀刃傾角，主偏角，副偏角，刀尖圓弧半徑
2.切削用量：
1)確定切削深度ap
單邊余量為1.1mm，ap=1.1mm ,1次走刀完成
2)確定進給量
半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)表1.6，當表面粗糙度為6.3，，f=0.40~0.50mm/r ， 再根據(jù)C620-1車床說明書，取f =0.4mm/r。
3)選擇車刀磨鈍標準及壽命
根據(jù)《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
4)確定切削速度
根據(jù)《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系數(shù)均為1，故=128m/min
根據(jù)C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇：=610r/min，這時實際切削速度（）得：=115.7m/min
5）校驗機床功率
由表1.25，當=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min時，=2.4kw;
根據(jù)表1.30，當=610r/min時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。
3.計算基本工時：
=5.5/（6100.4）=0.02min
工序09 半精車Ф10.5mm下端面，以T1為定位基準
1.本工序仍為半精車，已知條件與工序Ⅷ相同，可采用與工序Ⅷ相同的車刀和確定切削用量的方法。
2.切削用量
1)確定切削深度
需要切削的余量為41.5mm，取ap=9mm，5次走刀完成。
2)確定進給量 f =0.4mm/r
3)選擇車刀磨鈍標準及壽命
根據(jù)《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
4)確定切削速度
切削速度的修正系數(shù)為，,，，，
故=144m/min;
根據(jù)C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =305r/min,這時實際切削速度（）得：v=138.9m/min
5）校驗機床功率
切削功率的修正系數(shù)為，,，， ，（表1.28），故實際切削時的功率為：=2.9kw。
3.計算基本工時：
，,l=0.5mm，查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為：=1mm,則：=1.5/（316.30.4）=0.012min。
工序10 半精鏜Φ52㎜孔，以Ф58外圓為定位基準
1.機 床：T68立式鏜床
2.切削用量：
1)確定切削深度 單邊余量為z=1.25mm，取ap=1.25mm，1次走刀完成。
2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.20mm/r
3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =630r/min
3.計算基本工時： =46/（6300.20）=0.37min
工序11 鉸2-Φ18㎜孔，以D1為定位基準
1.刀 具：專用鉸刀
機 床：Z525立式鉆床
2.切削用量：
1)確定進給量 根據(jù)有關手冊規(guī)定，鉸刀的進給量取f =0.48mm/r
2)確定機床主軸轉速 取n =140r/min
3)確定切削速度 =7.9m/min
3.計算基本工時 =(41+8)/（1400.48）=0.73min
工序12 精車 Ф58mm外圓面，以D1為定位基準
1.選擇刀具：與工序08相同。
2.切削用量：
1)確定切削深度ap
單邊余量為0.1mm，ap=0.1mm ,1次走刀完成。
2)確定進給量
半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據(jù)表1.6，當表面粗糙度為3.2，，f=0.25~0.40mm/r ， 再根據(jù)C620-1車床說明書，取f =0.3mm/r。
3)選擇車刀磨鈍標準及壽命
根據(jù)《切削手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。
4)確定切削速度
根據(jù)《切削手冊》表1.11，加工=350MPa,f0.42mm/r，ap 1.8mm， v=128m/min切削速度的修正系數(shù)均為1，故=128m/min
根據(jù)C620-1車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇: =610r/min
這時實際切削速度（）得：=111.5m/min
5）校驗機床功率
由表1.25，當=350MPa,f0.47mm/r,ap 2.8mm, =115.7m/min時，=2.4kw;
根據(jù)表1.30，當=610r/min時, 機床主軸允許功率= 5.9kw，故滿足條件，校驗成立。
3.計算基本工時：
=5.5/（6100.3）=0.03min
工序13 精鏜Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圓為定位基準
1.機 床：T68立式鏜床
2.切削用量：
1)確定切削深度 單邊余量為z=0.75mm，取ap=0.75mm，1次走刀完成。
2)確定進給量 由《簡明手冊》4.2-21查得，取f =0.10mm/r
3)確定鏜床轉速 由《簡明手冊》4.2-20查得，取n =630r/min
3.計算基本工時 =46/（6300.10）=0.74min
工序14 鉆1/8″錐孔，攻螺紋，以D1、D2和T1為基準
1.刀 具：專用刀具,55度管螺紋絲錐。
機 床：Z525立式鉆床。
加工要求：可以先用小于錐孔小端直徑的鉆頭鉆出底孔，再使用錐孔鉸刀進行鉸孔，最后用55度管螺紋絲錐攻螺紋。
2.切削用量：
1)確定進給量 根據(jù)有關手冊規(guī)定，進給量取f =0.36mm/r
2)確定機床主軸轉速 取n =627r/min
3)確定切削速度 =15.65m/min
3.計算基本工時 =(12+4)/（5450.36）=0.082min
3.夾具設計
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。設計工序粗銑ф52㎜孔下端面。本夾具將用于立式銑床X52K
3.1問題的提出
本夾具用來粗銑ф52㎜孔下端面，在本工序加工時還應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。
3.2夾具設計
1. 定位基準的選擇
以零件的中心線和底面作為定位基準，一面三個擋銷和活動V型塊作為定位元件。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置。
2.切削力及夾緊力計算
刀 具：硬質合金端銑刀YG6。
由資料[10]《機床夾具設計手冊》查表可得：
切削力由式2.11得：
查資料[10]《機床夾具設計手冊》表得：
即：
切削扭矩由式2.12得：
即：
實際所需夾緊力：由式2.13得：
取，，
即：
螺旋夾緊時產生的夾緊力由式得：
該夾具采用夾緊機構，用螺栓壓塊壓緊工件。
即：
由上述計算易得：
因此采用該夾緊機構工作是可靠的。
3．定位誤差分析
該夾具以底面、擋銷和活動V型塊為定位基準，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差。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)定的工序公差。
孔與左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由資料[6]《互換性與技術測量》表可知：
?。ㄖ械燃墸?
由資料[10]《機床夾具設計手冊》可得：
① 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故
② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即：
③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
④ 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應尺寸公差的五分之一取。即
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.3夾具設計及操作的簡要說明
在設計夾具時，應該考慮提高勞動生產率。用扳手擰緊螺絲，螺旋機構使用方便。
小結
加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。
完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。
參考文獻
參考文獻
1.《機床夾具設計》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社
2.《機械制造工藝及專用夾具設計指導》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社
3.《機械制造工藝學》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社
4. 《機械制造工藝設計簡明手冊》李益民 主編 機械工業(yè)出版社
5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社
6. 《機床夾具設計手冊》 王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?
7. 《機床專用夾具設計圖冊》南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社
8. 《機械原理課程設計手冊》 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社
9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術協(xié)會 上?？茖W技術出版社
10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術出版社
11．《機械設計基礎》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社
12．《工程材料》 丁仁亮主編 機械工業(yè)出版社
13．《機械制造工藝學課程設計指導書》， 機械工業(yè)出版社
14．《機床夾具設計》 王啟平主編 哈工大出版社
15.《現(xiàn)代機械制圖》 呂素霞 何文平主編 機械工業(yè)出版社
致 謝
經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。
此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們課程設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成課程設計提供了重要保障。
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