皮帶盤(盤轂)加工工藝規(guī)程及工裝夾具設計【切槽V型槽】【說明書+CAD】

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AutoCAD（較新版本）5. 機電專業(yè)期刊同組設計者 丁磊注：1. 此任務書由指導教師填寫。如不夠填寫，可另加頁。2. 此任務書最遲必須在畢業(yè)設計（論文）開始前一周下達給學生。3. 此任務書可從教務處網(wǎng)頁表格下載區(qū)下載二、畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃表序號畢 業(yè) 設 計（論 文）工 作 任 務工 作 進 度 日 程 安 排周次12345678910111213141516171819201調研、收集資料，寫出開題報告2確定工藝方案，編制工藝規(guī)程3初步確定指定工序的夾具設計方案4熟練掌握AutoCAD軟件5繪制夾具裝配圖、有關零件圖6撰寫設計說明書7審閱、準備答辯8答辯9 10 注：1. 此表由指導教師填寫；2. 此表每個學生人手一份，作為畢業(yè)設計（論文）檢查工作進度之依據(jù)；3. 進度安排請用“一”在相應位置畫出。三、學生完成畢業(yè)設計（論文）階段任務情況檢查表時間第 一 階 段第 二 階 段第 三 階 段內容組織紀律完成任務情況組織紀律完成任務情況組織紀律完成任務情況檢查記錄教師簽字簽字 日期簽字 日期簽字 日期 注：1. 此表應由指導教師認真填寫。階段分布由各學院自行決定。2. “組織紀律”一檔應按長沙理工大學學生學籍管理實施辦法精神，根據(jù)學生具體執(zhí)行情況，如實填寫。3. “完成任務情況”一檔應按學生是否按進度保質保量完成任務的情況填寫。包括優(yōu)點，存在的問題與建議4. 對違紀和不能按時完成任務者，指導教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出忠告并督促其完成。四、學生畢業(yè)設計（論文）裝袋要求：1. 畢業(yè)設計（論文）按以下排列順序印刷與裝訂成一本（撰寫規(guī)范見教務處網(wǎng)頁）。(1) 封面 (2) 扉 頁(3) 畢業(yè)設計（論文）任務書 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目錄 (7) 正文 (8) 參考文獻(9) 致謝 (10) 附錄（公式的推演、圖表、程序等）(11) 附件1：開題報告（文獻綜述） (12) 附件2：譯文及原文影印件2. 需單獨裝訂的圖紙（設計類）按順序裝訂成一本。3. 修改稿（經(jīng)、管、文法類專業(yè)）按順序裝訂成一本。4.畢業(yè)設計(論文)成績評定冊一份。5論文電子文檔由各學院收集保存。學生送交全部文件日期 學生（簽名） 指導教師驗收（簽名） 畢 業(yè) 設 計設計題目：皮帶盤加工工藝規(guī)程及工裝夾具設計系 別: 專 業(yè): 班 級: 姓 名: 學 號: 設計小組: 指導教師: 完成時間: 車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第1 頁工序號10工序名稱鑄造零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號編號夾具名稱代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1吹氣清洗2正火處理,車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第2頁工序號20工序名稱車196 mm外圓及其大平面零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號C620-1編號臥式車床夾具名稱專用夾具代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位,夾緊2車平面硬質合金車刀游標卡尺22611.3943700.520.833車1966的外圓表面硬質合金車刀0.05mm游標卡尺2111.133800.40.664吹氣,檢測編 制校 對審 核會 簽描 圖 李輝更改處數(shù)文件號簽字日期更改處數(shù)文件號簽字日期車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第3 頁工序號30工序名稱車66 mm外圓成型零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)退 火設備名稱型號C620-1編號臥式車床夾具名稱專用夾具代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2車另一端平面硬質合金車刀游標卡尺11961.3943700.520.213車直徑167端外圓硬質合金車刀游標卡尺1770.450.842300.250.454吹氣,檢測編 制校 對審 核會 簽描 圖李輝更改處數(shù)文件號簽字日期更改處數(shù)文件號簽字日期車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第4 頁工序號40工序名稱擴孔至43 mm零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號Z535編號車床夾具名稱專用夾具代號冷卻液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2擴孔麻花鉆0.02mm游標卡尺91.31.52.133700.60.723吹氣,檢測尺編 制校 對審 核會 簽描 圖李輝更改處數(shù)文件號簽字日期更改處數(shù)文件號簽字日期車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第5 頁工序號50工序名稱車V型槽零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號C620-1編號C620-1夾具名稱專用夾具代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2分若干次車削成合金車刀0.02mm游標卡尺200.28.573000.720.723精車至尺寸合金車刀0.02mm游標卡尺201.063000.104清洗檢驗車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第6 頁工序號60工序名稱車直徑62外圓零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號C620-1編號臥式車床夾具名稱專用夾具代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2精車外圓合金車刀0.02mm游標卡尺3521.563000.720.723清洗檢測車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第7 頁工序號70工序名稱鏜孔零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號T618編號臥式鏜床夾具名稱專用夾具代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2鏜孔合金鏜刀0.02mm游標卡尺450.28.571950.720.723清洗檢測0.02mm游標卡尺車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第8 頁工序號8工序名稱銑鍵槽零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號銑床編號X62W夾具名稱代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1定位夾緊2銑槽銑刀0.05mm游標卡尺622.1960.573000.023入庫車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第9 頁工序號9工序名稱鉗工零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號鉆床編號夾具名稱代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1去除銳邊毛剌0.05mm游標卡尺2倒角車間機械加工工序卡片產品型號零件圖號共10 頁小組產品名稱零件名稱皮帶盤第10 頁工序號12工序名稱檢驗入庫零件毛重零件凈重一個工人看管機床臺數(shù)1零件數(shù)每臺件數(shù)1每次加工數(shù)1材料名稱牌號HT200狀態(tài)設備名稱型號編號夾具名稱代號冷切液每批件數(shù)準終時間基本時間單件時間工步號工 步 內 容刀具名稱規(guī)格或代號量具名稱規(guī)格或代號輔具名稱規(guī)格或代號加工尺寸背吃刀量(mm)切削長度(mm)加工余量(mm)切削速度(m/min)主軸轉速(r/min)進給量 (mm/r)切削時間(min)1按照圖紙認真檢驗各尺寸0.05mm游標卡尺2防銹處理3入庫長沙理工大學機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱皮帶盤共1頁第1頁材料牌號HT200毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸 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2時效處理3車車196 mm外圓及其大平面C620偏刀、游標卡尺、三爪卡盤4車車62 mm外圓成型C620偏刀、游標卡尺、三爪卡盤5擴孔擴孔至43 mm立式鉆床Z550麻花鉆、卡尺、塞規(guī)、專用夾具6檢驗中間檢驗C620偏刀、游標卡尺、三爪卡盤8中間檢驗塞規(guī)、百分表、卡尺等9熱處理調質處理硬度230250HB10鏜鏜46孔T618臥式鏜鏜鏜刀11去毛刺鉗工臺平銼描校12清洗清洗機13終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等裝訂號設計日期審核（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目錄1零件的工藝性分析12機械加工工藝規(guī)程設計12.1皮帶盤的工藝分析及生產類型的確定12.1.1皮帶盤的用途12.1.2皮帶盤的主要技術要求12.1.3審查皮帶盤的工藝性32.1.4確定皮帶盤的生產類型32.2確定毛坯 繪制毛胚圖32.2.1毛坯選擇32.2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量32.2.3繪制皮帶盤鑄造毛坯簡圖42.3 擬定皮帶盤工藝路線52.3.1定位基準的選擇52.3.2表面加工方法的確定62.3.3加工階段劃分62.3.4 工序集中與分散62.3.5工序順序的安排62.3.6確定工藝路線72.4工序加工余量、工序尺寸和公差的確定82.5 切削用量、時間定額的計算92.5.1切削用量的計算92.5.2時間定額的計算123 齒輪加工夾具設計153.1夾具設計任務153.2定位方案確定163.3刀具導向方案確定163.4夾緊方案確定163.4.1夾緊機構的選擇163.4.2夾緊力的計算分析163.5夾具體的設計173.6皮帶裝置設計173.7定位誤差分析與計算184 方案綜合評價與結論184.1方案評價184.2結論195 體會與展望195.1體會195.2展望19參考文獻20 29摘要本設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。通過對“皮帶盤”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備的設計，完成了從毛坯到零件的機械加工工藝過程。本設計的主要內容包括：繪制“皮帶盤”的零件圖、毛坯圖，編制機械加工工藝過程綜合卡片和機械加工工序卡片，以及皮帶輪V型槽的加工夾具設計。本次設計實現(xiàn)了所學理論與生產實踐的結合，通過設計使學生具有了制定工藝規(guī)程的初步能力，設計專用夾具的初步能力，進一步提高了查閱資料，熟練地使用設計手冊、參考資料等方面的能力。通過設計全過程，熟悉了工藝計算方法，學會了進行工藝設計的程序和方法，對于培養(yǎng)獨立思考和獨立工作的能力大有裨益。關鍵詞：皮帶盤；夾具Abstract This course design is an important aspect of the practice of teaching. Through the sub-set of parts of the machining process planning and process equipment design, completed the rough machining parts to the process. The design of the main courses include: Drawing sub-set of parts of the map, rough map, machining process of the preparation of integrated card and the card processing machinery, and 6 32mm-processing fixture design. The curriculum design achieved by the theory and practice of combining production, through the design so that students with the development of the initial capacity of a point of order, a preliminary design for the fixture capacity, further improve the access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, etc. The capacity. Through the whole process of design, calculation methods are familiar with the process, learn how to process design procedures and methods for cultivating independent thinking and the ability to work independently of great benefit. Key words: Belt pulley ；Fixture序 言一、設計目的：現(xiàn)代機械制造工藝設計是機械類專業(yè)學生在學完了機械制造技術基礎等技術基礎和專業(yè)課理論之后進行的一個實踐教學環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學內容，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論，解決現(xiàn)代實際工藝設計問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設計，學生應達到：1、掌握零件機械加工工藝規(guī)程設計的能力；2、掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力；3、掌握機床專用夾具等工藝裝備的設計能力；4、學會使用、查閱各種設計資料、手冊和國家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術條件等。二、設計感想與體會：畢業(yè)設計就是一個團隊合作的過程。所謂1+12，一個團隊的合作，使我們的設計成果不到三周時間就漸漸呈現(xiàn)在我們的眼前?？粗矍暗氖止D紙、CAD圖和設計計算的手稿，三周的設計過程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。三周的設計讓我們學到了很多東西。這次設計可以說是三年的課程學習所掌握的所有機械工程學科的基礎知識的融會貫通，因為我們以前曾經(jīng)學得很好，但是都是理論的東西，學習了馬克思主義哲學之后，終于知道理論聯(lián)系實際才使我們有了更進一步的體會。在這次設計中，我學會的如何設計、如何計算，更重要的是我學會了合作，我懂得了團隊合作的重要性。我們以前做的設計都是一個人的，而且規(guī)模小，不需要什么規(guī)劃，這次可以說是綜合了我們的所有智慧。同時，得到了我們的指導老師的大力支持。由于我們水平所限，設計中難免有錯誤和不妥之處，在此還誠請指導老師批評指正。機械加工工藝規(guī)程設計1零件的工藝性分析1) 該工件鑄造后，很容易造成應力的分布不均。因此，鑄造后進行時效處理，以改善材料的切削性能。2) 工序安排以臺階面和46的內孔表面定位，裝夾工件，達到了設計基準，工藝基準的統(tǒng)一。3) 該零件大端面對46mm內孔中心線及臺價面有位置度要求；外圓46mm外圓對180mm分度圓有同軸度要求. 2.1盤轂零件的工藝分析及生產類型的確定一、盤轂類零件特點皮帶輪-屬于盤轂類零件，一般相對尺寸比較大，制造工藝上一般以鑄造、鍛造為主！一般尺寸較大的設計為用鑄造的方法，材料一般都是鑄鐵（鑄造性能較好），很少用鑄鋼（鋼的鑄造性能不佳）；一般尺寸較小的，可以設計為鍛造，材料為鋼。 1、功用盤轂零件在機器中主要起支承、連接作用。2、結構特點盤轂類零件主要由端面、外圓、內孔等組成，一般零件直徑大于零件的軸向尺寸。3、技術要求盤轂類零件往往對支承用端面有較高平面度及軸向尺寸精度及兩端面平行度要求；對轉接作用中的內孔等有與平面的垂直度要求，外圓、內孔間的同軸度要求等。2.2、盤類零件制造工藝特點（一）盤類零件1、毛坯選擇盤類零件常采用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅制成?？讖叫〉谋P一般選擇熱軋或冷拔棒料，根據(jù)不同材料，亦可選擇實心鑄件，孔徑較大時，可作預孔。若生產批量較大，可選擇冷擠壓等先進毛坯制造工藝，既提高生產率，又節(jié)約材料。2、基準選擇根據(jù)零件不同的作用，零件的主要基準會有所不同。一是以端面為主（如支承塊）其零件加工中的主要定位基準為平面；二是以內孔為主，由于盤的軸向尺寸小，往往在以孔為定位基準（徑向）的同時，輔以端面的配合；三是以外圓為主（較少），與內孔定位同樣的原因，往往也需要有端面的輔助配合。3、安裝方案（1）用三爪卡盤安裝用三爪卡盤裝夾外圓時，為定位穩(wěn)定可靠，常采用反爪裝夾（共限制工件除繞軸轉動外的五個自由度）；裝夾內孔時，以卡盤的離心力作用完成工件的定位、夾緊（亦限制了工件除繞軸轉動外的五個自由度）。（2）用專用夾具安裝以外圓作徑向定位基準時，可以定位環(huán)作定位件；以內孔作徑向定位基準時，可用定位銷（軸）作定位件。根據(jù)零件構形特征及加工部位、要求，選擇徑向夾緊或端面夾緊。（3）用虎鉗安裝生產批量小或單件生產時，根據(jù)加工部位、要求的不同，亦可采用虎鉗裝夾（如支承塊上側面、十字槽加工）。4、表面加工零件上回轉面的粗、半精加工仍以車為主，精加工則根據(jù)零件材料、加工要求、生產批量大小等因素選擇磨削、精車、拉削或其它。零件上非回轉面加工，則根據(jù)表面形狀選擇恰當?shù)募庸し椒?，一般安排于零件的半精加工階段。5、工藝路線與軸相比，盤的工藝的不同主要在于安裝方式的體現(xiàn)，當然，隨零件組成表面的變化，牽涉的加工方法亦會有所不同。因此，該“典型”主要在于理解基礎上的靈活運用，而不能死搬硬套。下料（或備坯） 去應力處理 粗車 半精車 平磨端面（亦可按零件情況不作安排） 非回轉面加工 去毛刺 中檢 最終熱處理 精加工主要表面（磨或精車） 終檢2.1.2該零件的主要技術要求 零件的主要技術要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度 Ra/m 形位公差/mm大外圓196 g8IT1212.5小外圓62g8IT83.20.01C49孔49H12IT73.20.8A B鍵槽48H7IT63.22.2.3審查零件的工藝性1）零件材料200鋼，切削加工性良好。2）皮帶盤62h6mm外圓與46H7mm孔有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應粗、精加工分開。3）主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產條件下，采用較經(jīng)濟的方法保證質量地加工出來。2.2.4確定零件的生產類型 依設計題目可知生產類型為：大批大量生產2.3確定毛坯 繪制毛胚圖2.3.1毛坯選擇 根據(jù)材料HT200鋼，生產類型為大批大量生產及零件形狀要求。2.3.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量1）公差等級 由零件的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。2）鑄件重量 根據(jù)機械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=7kg。3）鑄件復雜系數(shù) 對零件圖進行分析計算，可大致確定鑄件外廓包容體的直徑d=196mm，高H=99.6mm。由公式S=7.50kg/12.0kg0.63。由此可確定該分度盤零件的復雜系數(shù)為級。4）鑄件材質系數(shù) 由于該皮帶盤零件材料為HT200，是碳的質量分數(shù)大于0.65%的碳鑄鐵，故該鑄件的材質系數(shù)為級。5）鑄件分模線形狀與零件表面粗糙度 根據(jù)該分度盤零件的形位特點，采用平直分模面。由零件圖可知，該皮帶盤零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m 。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列于表2-2中。表2-2 零件鑄造毛坯尺寸公差及機械加工余量鑄件重量/kg包容體重量/kg形狀復雜系數(shù)材質系數(shù)公差等級7.311.9普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注196外圓表2-142.0表2-1062外圓表2-142.6表2-10高度99.6表2-112.0表2-13高度38（臺階面)表2-112.0表2-13注：根據(jù)表2-10的表注，將此表中所有公差按1/2分配。2.3.3繪制零件鑄造毛坯簡圖 由表2-2所得結果，繪制毛坯簡。 2.4 擬定零件工藝路線2.4.1定位基準的選擇2.5.1精基準的選擇 根據(jù)該皮帶盤零件的技術要求和裝配要求，選擇零件大端面為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。零件46h6mm的軸線是設計基準，選用其作為精基準定位加工零件196g8mm外圓柱面和臺階面，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度和同軸度要求。在銑削鍵槽時采用46g6mm的軸心線作為精基準，做到了設計基準與工藝基準的統(tǒng)一。2.5.2粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。此處選擇皮帶盤226g8mm軸線作為粗基準，可以為后續(xù)工序準備好精基準。2.5.2表面加工方法的確定 根據(jù)皮帶盤零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如表2-3所示。表2-3 皮帶盤零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m 加工方案備注大端面IT1112.5粗車表1-8外圓臺階IT63.2粗車半精車表1-8小端面IT1112.5粗車表1-8大外圓IT1012.5粗車半精車表1-6小外圓IT63.2粗車半精車表1-846孔IT1312.5鏜表1-72.5.3加工階段劃分 該零件加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工兩個階段。2.5.4 工序集中與分散 采用工序集中原則，盡可能在一次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺設備上連續(xù)完成較多的加工要求。2.5.5工序順序的安排1）機械加工工序 遵循”先基準后其他“、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原則。2)熱處理工序 因鑄件的表面層有硬皮，會加速刀具磨損和鈍化，為改善切削加工性，模鍛后對毛坯進行時效處理，軟化硬皮；零件196g8mm外圓面和臺階面需進行低溫時效，由于零件壁厚小，易變形，加之加工精度要求高，為盡量控制正火變形，在零件粗加工后安排去應力退火處理。3)輔助工序 在粗加工和半精加工后各安排一次中間檢驗，精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。2.6.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序安排原則基礎上，表2-4列出了零件的工藝路線。表2-4 零件工藝路線及設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀具量具1鑄造2時效3車196 mm外圓及其大平面C620偏刀游標卡尺4車66 mm外圓成型C620偏刀游標卡尺5擴孔至43mm立式鉆床Z550麻花鉆卡尺、塞規(guī)6中間檢驗工作臺塞規(guī)、百分表、卡尺等7退火處理硬度230250HB8鏜46孔臥式鏜床鏜刀內徑千分尺、塞規(guī)9銑鍵槽立式銑床Z550銑刀銑刀、卡尺、塞規(guī)、專用夾具紋10去毛刺鉗工臺平銼11清洗清洗機12終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等確定切削用量及基本工時車端面，粗車各外圓工序（如未特別注明，本工序相關數(shù)據(jù)的出示切削用量手冊的車削用量選擇）1. 車端面（1）.加工條件工作材料：HT200，b0.735GPa，鑄造。加工要求：車端面，粗車外圓表面機床：C620-1臥式車床刀具：刀片材料YT15 ， 刀桿尺寸1625mm Kr90, r010,。12, s0,r1.0mm.（2）.計算切削用量a.粗車196端面，用計算法切削深度：加工總余量2.0mm，單邊余量1mm，一次走刀，ap2mm進給量：根據(jù)表4選f0.6-0.9mm/r。按C620-1機床說明書選f=0.52mm/r表26計算切削速度：見表21根據(jù)表10，車刀耐用度t60minV（1-mTmapxvfyv）Kv式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.24（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）v=（242/601-0.236000.20.750.150.520.35）0.871.00.810.81.01.241.623m/s確定機床主軸轉速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s（323r/min）按C620-1機床說明書（表26），與323r/min相近的機床轉速為305r/min及370r/min，現(xiàn)選nw370r/min，所以實際切削速度VnWdw/1000 3702263.14/1000111.53r/min（1.86r/s）切削工時工藝手冊表7-1：T左Ll1l2/nf 式中L96/248，l14，l20T左48+4+0/0.523700.27min（16.2s）T右Ll1l2/nf， 式中L96-72/212，l14，l20T右12+4+0/0.523700.083min（5s）b.車62端面：切削深度： 加工總余量2mm，一次走刀，ap2mm主軸轉速和進給量：為了提高生產率，在不影響加工質量的情況下，取與車196端面時的主軸轉速和進給量。即n370r/min，f0.52mm/r。所以實際切削速度:Vdwns/10003.14167370/100083.65m/min（1.394m/s）切削工時工藝手冊表7-1：TLl1l2/nf，式中L72/236，l14，l20T3640/0.523700.21min（12.6s）2.車外圓粗車196外圓。要求校驗機床功率及進給強度削深度：單邊余量Z2mm，一次走刀。ap2mm，進給量：查表4，f0.6-0.9mm/r。按機床說明書取f=0.6mm/r。計算切削速度：按表21V（1-mTmapxvfyv）Kv，式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.0（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）V（242/601-0.236000.22.760.150.60.35）0.871.00.810.81.01.01.03m/s（61.8m/min）確定主軸轉速：ns1000v/dw 100061.8/3.14226205.02r/min按機床選取n230r/min，所以實際切削速度VnWdw/1000 3.14196230/100032.5m/min （1.94m/s）校驗機床功率：由表22中查得：PmFzV10-3KW,式中Fz可由表13查出，當b0.569-0.951GPa，ap2.0mm，f0.6mm/r，V1.66m/s時，F(xiàn)z2350N，切削力Fz的修正系數(shù)為KKrFz0.89，Kr0Fz1.0（表22-3）故Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按機床說明書，當n230r/min時，機床主軸允許功率PE5.9kw，因PmcPE故所選切削用量可在C620-1車床上進行。校驗機床進給系統(tǒng)強度：根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構允許走刀力Fmax3530N,由表16，當b0.669-0.794GPa，ap2.8mm，f0.75mm/r，V1.66m/s，Kr90時，走刀力Fxc760N。切削時Fx的修正系數(shù)為Kr0Fx1.0，KsFx1.0，KKrFx1.17（表22-3）故實際走刀力為Fxc7601.01.01.17889.2N，則所選f0.6mm/r的進給量可用。切削工時工藝手冊表7-1：TLl1l2/nf，式中L35.5，l14，l23T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）考慮到該零件臺階面較多，如若各臺階面都采用不同的轉速和不同的進給量，則效率不高，故在不影響加工質量的情況下， 粗車該軸時，采用主軸轉速230r/min，粗車進給量f0.6mm/r。粗車62外圓切削深度：單邊余量1mm，一次走刀，ap1mm進給量f=0.6mm/r主軸轉速n=230r/min，所以實際切削速度VnWdw/1000=3.1462230/1000=52m/min（0.87m/s）切削工時：TLl1l2/nf，式中L400.5，l14，l20T400.5+4/2300.6=2.93min鉆孔10mm。要求校驗機床的功率和扭矩。選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑d0=10mm，鉆頭幾何形狀（表1及表2）：雙錐修磨橫刃、棱帶，=30，2=118，21=70，0=10，=50。切削用量：進給量：根據(jù)表5，當鋼的b0.784GPa，d=20m 時，f=0.350.43mm/r，按機床取f=0.43mm/r.切削速度：根據(jù)表11，b=0.735GPa的40Cr鋼加工性屬7類。由表10，當加工性為第7類，f0.49mm/r，雙橫刃磨的鉆頭，d0=10mm時，Vt=0.30m/s（18m/min），切削速度的修正系數(shù)：KTV=1.0（表10），KCV=1.0（表23），Klv=1.0（表23），Ktv=1.0（表21-6）。故V=0.30主軸轉速：n=1000V/dw 100018/3.1410286.6r/min按機床說明書去取nW=400r/min，所以實際切削速度為：VnWdw/1000 3.146400/10007.536m/min （0.45m/s）校驗機床功率及扭矩：根據(jù)表17，當f0.51mm/r，d021mm時，Mt=76.81Nm。扭矩的修正系數(shù)KMM=1.11，KWM=1.0，故Mc=76.811.1=85.26Nm。根據(jù)鉆床說明書，當n=400r/min時，Mm=115.8Nm。據(jù)表19，當b=0.6670.804GPa，d0=20mm，f0.38mm/r，V0.29m/s時，Pm=1.7Kw。根據(jù)鉆床說明書，PE=4.50.81=3.645Kw。由于McMm，PmPE，故選擇的切削用量可用。粗精銑45mm端削邊（如未特別注明，本工序相關數(shù)據(jù)的出示切削手冊的銑削用量選擇）1.銑鍵槽：選擇銑刀：采用錯齒三面刃盤銑刀，齒數(shù)為18。耐用度T=7200s（表8）機床：X62W銑床切削用量：進給量af：根據(jù)X62W銑床說明書（表24），其功率為7Kw。屬中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表3，af=0.080.15mm/z，現(xiàn)取af=0.15mm/z。切削速度和每秒進給量vf：根據(jù)表9，當d=100mm，z=18，ap=1240mm，ae1=4mm，af0.18mm/z時，vt=0.35m/s，nt=1.13r/s，vft=1.40mm/r各修正系數(shù)為KMv=KMn=KMvf=0.69，KSv=KSn=KSvf=0.8，KZv=KZn=0.9，KZvf=2.7所以v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/sn=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/svf=vftKvf=1.400.690.82.7=2.087mm/r根據(jù)機床取nc=0.625r/s，vfc=2.5mm/s，因此實際切削速度和每齒進給量為：vc=dnc=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/svfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z切削工時：TL/vf，式中Ll+y+，l45，根據(jù)表19，y+=23mmT45+23/0.50.746min（91s）切槽V型槽1.選用刀具：W18Cr4V，幾何形狀：h1=20，h=25，H1=18，B=3r0=7，0=5。車刀耐用度T=3600s（表10）2.切削用量：切削深度：ap=2.5mm進給量：查工藝手冊表3-16，f=0.10.14mm/r主軸轉速：為了縮短輔助時間，取主軸轉速n=460r/min，所以實際切削速度v=nd/1000 3.1445460/100065m/min （1.1m/s）切削工時：工藝手冊表7-1TL/nf，式中Ld-d1/2+l1，l14，L=45-42/2+4=5.5T5.5/4600.120.10min（6s）倒角：采用45車刀，為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速n=460r/min，手動進給。切削深度：單邊余量Z2.76mm，一次走刀。ap2.76mm，進給量：查表4，f0.6-0.9mm/r。按機床說明書取f=0.6mm/r。計算切削速度：按表21V（1-mTmapxvfyv）Kv，式中Cv=242，xv0.15，yv0.35，m0.20，KvKMv KtvKkrvKsvKTvKKv其中Ktv1.0（表21-6），Kkrv0.81（表21-7），KSV0.8（表21-5），KTv1.0（表11），KKv1.0（表21-9），KMv0.637/b0.637/0.7350.87（表21-1）V（242/601-0.236000.22.760.150.60.35）0.871.00.810.81.01.01.03m/s（61.8m/min）確定主軸轉速：ns1000v/dw 100061.8/3.1496205.02r/min按機床選取n230r/min，所以實際切削速度VnWdw/1000 3.1496230/100069.33m/min （1.16m/s）校驗機床功率：由表22中查得：PmFzV10-3KW,式中Fz可由表13查出，當b0.569-0.951GPa，ap2.0mm，f0.6mm/r，V1.66m/s時，F(xiàn)z2350N，切削力Fz的修正系數(shù)為KKrFz0.89，Kr0Fz1.0（表22-3）故Fzc23500.89=2091.5NPmc FzV10-32091.51.1610-32.43kw,按機床說明書，當n230r/min時，機床主軸允許功率PE5.9kw，因PmcPE故所選切削用量可在C620-1車床上進行。校驗機床進給系統(tǒng)強度：根據(jù)C620-1機床說明書，其進給機構允許走刀力Fmax3530N,由表16，當b0.669-0.794GPa，ap2.8mm，f0.75mm/r，V1.66m/s，Kr90時，走刀力Fxc760N。切削時Fx的修正系數(shù)為Kr0Fx1.0，KsFx1.0，KKrFx1.17（表22-3）故實際走刀力為Fxc7601.01.01.17889.2N，則所選f0.6mm/r的進給量可用。切削工時工藝手冊表7-1：TLl1l2/nf，式中L35.5，l14，l23T35.5+4+3/2300.60.31min（18.6s）3 V型槽加工夾具設計3.1夾具設計任務.一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求： （1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關鍵，首先在于正確地選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結構對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 （2）提高生產效率 專用夾具的復雜程度應與生產綱領相適應，應盡量采用各種快速高效的裝夾機構，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產效率。（3）工藝性能好 專用夾具的結構應力求簡單、合理，便于制造、裝配、調整、檢驗、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產，當最終精度由調整或修配保證時，夾具上應設置調整和修配結構。 （4）使用性能好 專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟適用的前提下，應盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。專用夾具還應排屑方便。必要時可設置排屑結構，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。 （5）經(jīng)濟性好 專用夾具應盡可能采用標準元件和標準結構，力求結構簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設計時應根據(jù)生產綱領對夾具方案進行必要的技術經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產中的經(jīng)濟效益。下圖所示為皮帶盤加工V型槽的工序簡圖。已知：零件材料為HT200，毛坯為鑄件，所用機床為立式鉆床Z550，大批大量生產規(guī)模。3.2定位方案確定 按基準重合原則選擇45mm孔軸心線和端平面作為定位基準，定位方案如圖所示?？椎膬缺砻嫦拗乒ぜ鍌€自由度，屬于過定位。因兩個定位面經(jīng)過精加工，垂直度較高，允許過定位。此外，由于加工零件直徑比較大、壁薄，采用如上定位方案，有利于提高定位的穩(wěn)定性與支撐剛度。3.3刀具導向方案確定 為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應設置引導刀具的元件鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，此處，采用鉆模板與夾具體一體的結構，有利于提高夾具剛度。因為我們這個是車夾個就不需要的了,兩頂尖在一個軸線上.3.4夾緊方案確定3.4.1夾緊機構的選擇 采用簡單手動螺旋夾緊機構，使工件的裝卸迅速、方便，如圖3-2所示。3.4.2夾緊力的計算分析 夾緊力的大小，對工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復雜程度等都有很大的影響，可根據(jù)公式計算夾緊力?？紤]到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時取K=2.53；精加工時取K=1.52。此處，通過受力分析可知，夾緊力方向與與鉆頭進給方向相同，因此，所選夾緊機構能夠滿足要求。 3.5夾具體的設計 夾具體必須將定位、導向、夾緊裝置鏈接成一體，并能正確地安裝機床上。本夾具采用鑄鐵夾具體，此方案安裝穩(wěn)定、剛性好，但周期較長，成本略高。3.7定位誤差分析與計算 定位誤差由基準不重合誤差和基準移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即= 定位方案可知定位基準與工序基準重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時，由于（最小間隙）無法通過調整刀具預先予以補償，所以在加工尺寸方向上的最大基準移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號H7/p6)求得（配合代號H7/p6)，則 =0.087mm 綜上所述，夾具的定位誤差為=0.087mm，滿足要求。4 方案綜合評價與結論4.1方案評價1) 機械加工工藝規(guī)程的制定較為合理。2) V型槽加工夾具設計的定位方案合理，可以實現(xiàn)在一次裝夾中不斷加工兩個槽。但當皮帶盤裝置在工作負荷較大時，容易產生振動，迫使定位銷受力變形，而影響加工精度。所以，應當設計鎖緊機構，以防止分度盤松動。3) 皮帶盤與夾具體的連接不穩(wěn)固，可以通過改善二者結構形式解決這一問題。4) 底板鑄成一體的夾具體結構雖然有助于提高剛度，但是增加了鑄造和加工難度。4.2結論 本設計方案基本達到設計的要求，但仍然有許多需要改進之處。5 體會與展望5.1體會專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。5.2展望 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。.參考文獻1陳國香，機械制造與模具制造工藝學，情話大學出版社，2006.52李彩霞，機械精度設計與檢測技術，上海交通大學出版社，2006.13黃健求，機械制造技術基礎，機械工業(yè)出版社，2005.114陳宏鈞，實用金屬切削手冊，機械工業(yè)出版社，2005.95楊峻峰，機床及夾具，清華大學出版社，2005.36方子良，機械制造技術基礎，上海交通大學出版社，2005.1 7王伯平，互換性與測量技術基礎，機械工業(yè)出版社，2004.48武良臣，敏捷夾具設計理論及應用，煤炭工業(yè)出版社，2003.9 9孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設計指導，冶金工業(yè)出版社，2002.1210楊叔子，機械加工工藝師手冊，機械工業(yè)出版社，2001.811秦寶榮，機床夾具設計，中國建材工業(yè)出版社，1998.2