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編 號(hào) 無錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： 葉輪座零件加工工藝與 專用夾具設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923818 學(xué)生姓名： 馬 磊 指導(dǎo)教師： 薛慶紅（職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 葉輪座零件 工藝設(shè)計(jì)及專用夾具設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研 究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以 標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任 何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 97 學(xué) 號(hào)： 0923818 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： １、題目 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) ２、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 葉輪座零件加工涉及車、銑、鉆、磨等多種加工方法，設(shè)計(jì)內(nèi) 容包含工藝文件制訂、刀具選擇、切削用量計(jì)算等，以及夾具設(shè)計(jì)。 是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用。該課題難度適中，設(shè) 計(jì)量合適，能提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1. 根據(jù)零件使用要求，分析零件的機(jī)械加工的工藝性，編制零件 機(jī)械加工工藝規(guī)程，并形成全套工藝文件，即工藝過程卡、機(jī)加工 工藝卡、工序卡； 2. 分析計(jì)算該零件機(jī)械加工工藝參數(shù)，選用加工設(shè)備和工藝裝備； 3. 設(shè)計(jì)葉輪座零件加工的專用夾具，繪制夾具裝配圖及全套非標(biāo) 零件圖，分析夾具的定位精度等。 II 4.編寫設(shè)計(jì)說明書（大于 30 頁） ； 5.專業(yè)外語翻譯（大于 8000~10000 字符，約合漢字 5000 字符） ； 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 97 班 姓名 馬 磊 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所 長(zhǎng)〕 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 本論文主要研究葉輪座的加工工藝與其專用夾具的設(shè)計(jì)。根據(jù)零件使用要求，分析 零件的機(jī)械加工工藝性，編制零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，形成全套工藝文件，即工藝過程 卡、機(jī)加工工藝卡、工序卡；繪制零件圖；在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工 位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切 削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基 本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。設(shè)計(jì)葉輪座零件加工的專用夾具，繪制夾具裝配 圖及全套非標(biāo)零件圖，分析夾具的定位精度，切削力、夾緊力。 關(guān)鍵詞：加工工藝；專用夾具；全套工藝文件；定位精度 IV Abstract This thesis mainly studies the impeller machining process and its special fixture design. According to parts use requirement, manufacturability analysis of machining parts, prepare the parts machining process planning, formed a full range of technology document, namely the process sheet, machining process CARDS, process CARDS; Draw the part drawing; In the process of making process, to determine the installation location of each process step and the work of the process need, locomotives and machine tools in processing the process feed, cutting depth, spindle speed and cutting speed, the process of fixture, cutting tools and measuring tool, and feeding frequency and feeding length, finally calculated the process of basic time, auxiliary time and service time is carried out. Special fixture design of impeller parts processing, fixture assembly drawings and a full range of non-standard parts charting, analysis of fixture locating precision, cutting force, clamping force. Key words: process; Special fixture; Full set of process documents; Positioning accuracy V 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III ABSTRACT ..................................................................................................................................IV 目 錄 ............................................................................................................................................V 1 緒論 .............................................................................................................................................1 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 ...................................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 ...............................................................................................................1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ............................................................................................................1 2 零件分析 .....................................................................................................................................2 2.1 零件作用與分析 ...................................................................................................................2 2.2 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 ................................................................................................2 2.3 零件的工藝分析 ....................................................................................................................2 2.3.1 主要加工面： ................................................................................................................3 2.3.2 主要基準(zhǔn)面 .....................................................................................................................3 3 葉輪座加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所采取的相應(yīng)措施 ..................................................4 3.1 確定毛坯的制造形式 ...........................................................................................................4 3.2 基面的選擇 ............................................................................................................................4 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................................4 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................................4 3.3 確定加工工藝路線 ................................................................................................................4 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...................................................................6 3.5 確定切削用量 .......................................................................................................................9 4 專用夾具設(shè)計(jì) ............................................................................................................................25 4.1 零件的加工工藝分析 ..........................................................................................................25 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ..................................................................................................................25 4.3 定位夾緊方案的確定 ..........................................................................................................25 4.4 切削力的計(jì)算 ......................................................................................................................26 4.5 定位元件的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................27 4.6 定位誤差計(jì)算 ......................................................................................................................27 4.6.1 工件孔與定位心軸的定位誤差分析 ..........................................................................27 4.6.2 一面兩銷定位誤差分析 ..............................................................................................28 4.7 夾緊元件的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................30 4.7.1 夾緊力的計(jì)算 ...............................................................................................................30 4.7.2 自鎖條件 ......................................................................................................................30 4.7.3 斜楔增力特性與升角關(guān)系 ..........................................................................................31 4.7.4 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的類型與計(jì)算 ......................................................................................31 5 結(jié)論與展望 ...............................................................................................................................33 5.1 結(jié)論 .....................................................................................................................................33 VI 5.2 不足之處與未來展望 .........................................................................................................33 致 謝 ...........................................................................................................................................34 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................35 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 本論文研究的是葉輪座零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)零件使用要求，分析零 件的機(jī)械加工工藝性，編制零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，形成全套工藝文件，即工藝過程卡、 機(jī)加工工藝卡、工序卡；繪制零件圖；在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和 該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速 度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí) 間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。設(shè)計(jì)葉輪座零件加工的專用夾具，繪制夾具裝配圖及 全套非標(biāo)零件圖，分析夾具的定位精度，切削力、夾緊力。 葉輪座是泵體的主要零部件之一，其加工精度，不但影響到泵的性能，而且影響到 整機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。在普通臥式鏜床的工作臺(tái)上，安裝一通用的分度盤，通過中間的通 孔定位，用螺栓、壓板和螺栓螺母將工件壓緊，雖然這種加工方法可以滿足設(shè)計(jì)要求， 但由于鏜床的對(duì)刀不方便，精度不易控制，因此加工效率低，加工成本高。而且利用鏜 床加工這樣小的零件，機(jī)床的功能得不到充分發(fā)揮，不夠經(jīng)濟(jì)。所以我們?cè)O(shè)計(jì)了專用工 裝，便能輕易地在普通車床上完成葉輪座上的孔加工。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 葉輪座是安裝在軸流泵當(dāng)中的主要零部件。軸流泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)一些部門得到了廣泛 的應(yīng)用。我國(guó)軸流泵的發(fā)展也是走了一條由仿制到自主開發(fā)的道路。60 年代初期以前生 產(chǎn)的大型軸流泵，主要參照前蘇聯(lián)的水力模型。70 年代末、80 年代初，我國(guó)水泵行業(yè)科 技人員研制了一批優(yōu)秀軸流泵模型，性能已與先進(jìn)國(guó)家軸流泵模型不相上下。 在國(guó)外，荷蘭和日本等國(guó)大型軸流泵有很大發(fā)展。荷蘭大型軸流泵葉輪直徑 3.6m， 設(shè)計(jì)揚(yáng)程 H=1.2m，配套功率 925kW，齒輪變速傳動(dòng)。日本開發(fā)的最大口徑軸流泵，電業(yè) 社研制歷史可調(diào)葉片軸流泵。原蘇聯(lián)開發(fā)的葉片不可調(diào)和葉片可調(diào)式型立式軸流泵。美 國(guó) GOOULDS 公司生產(chǎn)的 AF 型臥室軸流污水泵。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 （1）根據(jù)零件使用要求，分析零件的機(jī)械加工的工藝性，編制零件機(jī)械加工工藝規(guī) 程，并形成全套工藝文件，即工藝過程卡、機(jī)加工工藝卡、工序卡； （2）分析計(jì)算該零件機(jī)械加工工藝參數(shù)，選用加工設(shè)備和工藝裝備； （3） 設(shè)計(jì)葉輪座零件加工的專用夾具，繪制夾具裝配圖及全套非標(biāo)零件圖，分析 夾具的定位精度等。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2 零件分析 2.1 零件作用與分析 本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目所給的零件是葉輪座（如圖 2.1 所示） ，它以鍵槽轂、孔等相組成。 葉輪座四端各有 與 的孔，這 2 個(gè)孔是用來組裝葉輪的。葉輪座中有一長(zhǎng)m42?10 118mm，寬 18mm 的鍵槽轂，它是用來與軸上的鍵配合，帶動(dòng)葉輪座旋轉(zhuǎn)，達(dá)到工作要 求的。 圖 2.1 葉輪座的建模圖片 2.2 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定， 該零件的生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為： （2.1） )1(banQN??? 其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量 臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量 件/ 臺(tái)，零件倍10 1?n 率 ，零件廢品率 。%4?a%?b 件/ 年05%)4(0)(???anQN 2.3 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高， 為此以下是葉輪座需要加工表面以及加工表面的位置要求，如圖 2.2 所示。 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 3 圖 2.2 葉輪座零件圖 2.3.1 主要加工面： 現(xiàn)分析如下：加工部位分為 3 個(gè)部分，即左端面、右端面與四端。 (1)車葉輪座左側(cè)端面； (2)鏜左側(cè) 孔；m172? (3)鏜右側(cè) 孔；90 (4)鏜 孔；68 (5)拉寬 18mm 的槽； (6)鏜四端 與 的孔；1?42 2.3.2 主要基準(zhǔn)面 (1）右側(cè) 的孔為基準(zhǔn)：m90 以 的孔為基準(zhǔn)，定位夾緊之后能夠加工葉輪座左側(cè)粗糙度為 3.2 的端面和粗 糙度為 3.2 的 圓孔。172? (2）左側(cè) 圓孔為基準(zhǔn)： 以 的圓孔為基準(zhǔn)時(shí)，定位夾緊之后能夠加工葉輪座右側(cè)粗糙度為 3.2 的 圓孔和 圓孔，最后拉出一條寬為 18mm 的鍵槽。m90?68 (3）以葉輪座四端 的孔為基準(zhǔn)：m10? 以 的孔為基準(zhǔn)，定位夾緊之后能夠加工葉輪座四端粗糙度為 3.2 的1 圓孔與 的圓孔。42 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 3 葉輪座加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所采取的相應(yīng)措施 3.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 HT200。由于年產(chǎn)量為 10500 件，達(dá)到了大批生產(chǎn)的水平，而且零件 的尺寸有點(diǎn)大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金 屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 3.2 基面的選擇 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 如果要首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面 作為粗基準(zhǔn)。在這個(gè)葉輪座中，應(yīng)當(dāng)以葉輪座右端不加工外表面做為粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)一般遵循以下幾項(xiàng)原則：1.基準(zhǔn)重合原則；2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3.互為基 準(zhǔn)原則；4.自為基準(zhǔn)原則。 根據(jù)這幾個(gè)原則，可以確定葉輪座以左端 的孔為精基準(zhǔn)。m172? 3.3 確定加工工藝路線 方案一工藝路線： 工序 10：鑄造； 工序 20：粗車左側(cè)端面； 工序 30：粗鏜 孔；m172? 工序 40：粗拉寬 18mm 的槽； 工序 50：粗鏜右側(cè) 和 孔；6890? 工序 60：粗鏜四端 和 的孔；42 工序 70：精車左側(cè)端面； 工序 80：半精鏜 孔；m172 工序 90：精拉寬 18mm 的槽； 工序 100：半精鏜 和 孔；90?68 工序 110：半精鏜 和 的孔；4 工序 120：精鏜 孔；172 工序 130：精鏜 孔；m90 工序 140：鉸 孔；68? 工序 150：精鏜 的孔；1 工序 160：鉸 的孔；42 工序 170：去毛刺； 工序 180：檢查； 工序 190：入庫。 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 5 方案二工藝路線： 工序 10：鑄造； 工序 20：粗車左側(cè)端面； 工序 30：粗鏜 孔；m172? 工序 40：粗鏜右側(cè) 和 孔；6890? 工序 50：粗拉寬 18mm 的槽； 工序 60：粗鏜四端 和 的孔；42 工序 70：精車左側(cè)端面； 工序 80：半精鏜 孔；m172? 工序 90：半精鏜 和 孔；9068 工序 100：精拉寬 18mm 的槽； 工序 110：半精鏜 和 的孔；4 工序 120：精鏜 孔；172? 工序 130：精鏜 與 的孔；m9068 工序 140：精鏜 的孔； 工序 150：鉸 的孔；42 工序 160：去毛刺； 工序 170：檢查； 工序 180：入庫。 經(jīng)過比較，我們發(fā)現(xiàn)這兩種工藝路線在兩個(gè)地方出現(xiàn)了區(qū)別，方案一的工藝路線采 用了先拉削鍵槽，然后鏜右側(cè) 和 孔的工藝路線，而方案二的工藝路線采用m68?90 了先加工右側(cè) 和 孔，然后拉削鍵槽的工藝路線。第二個(gè)不同的地方是工序68?90 140 加工 的孔，方案一的工藝路線采用了鉸的加工方式，而方案二的工藝路線采m 用了精鏜。 經(jīng)過分析：(1)方案一的工藝路線先拉削后鏜削會(huì)對(duì)加工出來的鍵槽產(chǎn)生較大的誤差， 也不符合加工工藝路線，方案一的工藝路線沒有方案二的工藝路線合理； (2) 的孔比較大，雖然也在鉸削的加工范圍之內(nèi)，不過如果加工 的使68? m68? 用鉸刀來加工，這個(gè)鉸刀會(huì)比較的大，如此大尺寸的鉸刀成本較大，且刀具安裝過程中 會(huì)給操作工人帶來不便，給機(jī)床調(diào)整的時(shí)間增加，降低了生產(chǎn)效率。加工 的孔前 一個(gè)工序是鏜削加工 ， 的孔也使用鏜削，便不必更換機(jī)床與刀具，同一臺(tái)m90?68 機(jī)床加工提高了加工的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，省去了多余的裝夾調(diào)整時(shí)間，節(jié)約了時(shí) 間與成本。 綜合考慮后，我們覺得方案二的工藝路線更加的適合，所以我們采用方案二的加工 路線。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 方案二工藝路線： 工序 10：鑄造； 工序 20：粗車左側(cè)端面； 工序 30：粗鏜 孔；m172? 工序 40：粗鏜右側(cè) 和 孔；6890? 工序 50：粗拉寬 18mm 的槽； 工序 60：粗鏜四端 和 的孔；42 工序 70：精車左側(cè)端面； 工序 80：半精鏜 孔；m172? 工序 90：半精鏜 和 孔；9068 工序 100：精拉寬 18mm 的槽； 工序 110：半精鏜 和 的孔；4 工序 120：精鏜 孔；172? 工序 130：精鏜 與 的孔；m9068 工序 140：精鏜 的孔； 工序 150：鉸 的孔；42 工序 160：去毛刺； 工序 170：檢查； 工序 180：入庫。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 葉輪座的材料是 HT200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。由于毛坯采用金屬模鑄造，毛坯 尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí) 是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余 量是應(yīng)該調(diào)整法加工方式予以確定。 (1)加工葉輪座左端平面，因?yàn)槿~輪座為回轉(zhuǎn)體工件，故采用車端面的方法加工端面。 先粗車，再精車，便可達(dá)到粗糙度為 3.2，數(shù)據(jù)如表 3-1 所示。 表 3-1 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度 /μm 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 7 精車 0.5 H9 Ra3.2 307 0.137?Ra3.2 粗車 1 H10 Ra6.3 307.5 .25Ra6.3 粗車 2.5 H11 Ra12.5 308.5 0.38?Ra12.5 粗車 2.5 H12 Ra12.5 311 52.1Ra12.5 毛坯 H13 Ra25 313.5 8.0?Ra25 (2)加工 的孔，因?yàn)榭椎闹睆胶艽螅什捎苗M的方法來加工孔，然后半精鏜、m172? 精鏜。 余量皆為單邊余量。孔的余量可查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》 [1]P87。數(shù)據(jù)如表 3-2 所示。 表 3-2 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/μm 精鏜 0.5 H9 Ra3.2 172?0.1?Ra3.2 半精鏜 1.5 H10 Ra3.2 .6Ra3.2 粗鏜 3 H11 Ra6.3 680.25?Ra6.3 毛坯 H12 Ra12.5 12.4Ra12.5 (3)加工 的孔，采用鏜、半精鏜、精鏜來加工孔，數(shù)據(jù)如表 3-3 所示。m90? 表 3-3 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/μm 精鏜 0.5 H9 Ra3.2 90?0.87?Ra3.2 半精鏜 1.5 H10 Ra3.2 8.149Ra3.2 粗鏜 2 H11 Ra6.3 60.2?Ra6.3 毛坯 H12 Ra12.5 2.35Ra12.5 (4)加工 的孔，采用鏜、半精鏜、鉸來加工孔，數(shù)據(jù)如表 3-4 所示。m68? 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 表 3-4 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/μm 鉸 0.5 H9 Ra3.2 68?0.74?Ra3.2 半精鏜 1.5 H10 Ra3.2 7.12Ra3.2 續(xù)表 3-4 粗鏜 2 H11 Ra6.3 640.19?Ra6.3 毛坯 H12 Ra12.5 0m?3.Ra12.5 (5)加工長(zhǎng) 118mm，寬 18，深 5mm 的鍵槽，由于此鍵槽在 的孔上，結(jié)合各種68? 因素，故采用拉床拉出這個(gè)鍵槽，數(shù)據(jù)如表 3-5 所示。 表 3-5 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/μm 精拉 1 H9 Ra3.2 5 0.1267??Ra3.2 粗拉 4 H10 Ra6.3 4 .9Ra6.3 毛坯 H11 Ra12.5 0 3.0?Ra12.5 (6)加工葉輪座四端的 的四個(gè)孔，由于直徑過大，故采用鏜、半精鏜、精鏜10? 的加工方法加工，數(shù)據(jù)如表 3-6 所示。 表 3-6 工序余量表 工序間 工序間 工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /μm 表面粗糙 度/μm 工序間尺 寸 /mm 尺寸公差 /mm 表面粗糙 度/μm 精鏜 0.5 H9 Ra3.2 10?0.871?Ra3.2 半精鏜 1.5 H10 Ra3.2 9.4Ra3.2 粗鏜 2 H11 Ra6.3 60.2?Ra6.3 毛坯 H12 Ra12.5 10235.Ra12.5 (7)加工葉輪座四端的 的四個(gè)孔，由于直徑過大，故采用鏜、半精鏜、鉸的加4m? 工方法來加工孔，數(shù)據(jù)如表 3-7 所示。 表 3-7 工序余量表 工序間 工序間工序名稱 工序間余 量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 表面粗糙 工序間尺寸 /mm 尺寸公差 表面粗糙 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 9 /μm 度/μm /mm 度/μm 鉸 0.2 H9 Ra3.2 42?0.62?Ra3.2 半精鏜 1.5 H10 Ra3.2 1.6.1Ra3.2 粗鏜 2 H11 Ra6.3 380.6?Ra6.3 毛坯 H12 Ra12.5 4.25.Ra12.5 3.5 確定切削用量 工序 20 加工葉輪座左側(cè)端面 （1）粗車葉輪座左側(cè)端面 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：YG8 硬質(zhì)合金車刀，刀桿尺寸 16×25 機(jī)床：CA6140 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》 [1]表 4-25（P86） 軸的車削加pa 工余量，可查出背吃刀量 。m5.2? 進(jìn)給量 ：繼續(xù)查 《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-53（P95）硬質(zhì)合金及高速鋼車f 刀粗車外圓和端面的進(jìn)給量，根據(jù)工件材料、刀桿尺寸、工件直徑及背吃刀量可查出 ，根據(jù)機(jī)床說明書提供選擇的進(jìn)給量《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表rmf/0.1~7? 4-43 臥式車床的主要技術(shù)參數(shù)，取 。rf/71.0? 切削速度 ：切削速度可以由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表 7-13 中的公式cv （3.1）vyxpmvcKfaTC 來計(jì)算，也可查表 7-15 車削加工的切削速度參考數(shù)值，得到 ，這min/90~6vc? 里取 ，由公式min/90vc? （3.2）10dnvc??? 求出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 min/7.132i/264.3910rrdnc ??? 按機(jī)床說明書選取實(shí)際機(jī)床轉(zhuǎn)速為 125r/min，故實(shí)際切削速度為 i/8.410.510vc?? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）snwflt 150min.27.561 ??? 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 輔助時(shí)間為： （3.4）sttm5.210.5.0??? 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）tzb 3.).(%6?? 則工序 30 的總時(shí)間為： （3.6）stttzbm 85.12.0521???總 工序 30 粗鏜 的孔172? 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×172=1720mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 粗鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m3ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/8.0~5? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/74.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)臥式鏜床的鏜削用量參考表查得 ，這cv in6~35vc 里取 ，根據(jù)公式min/60c? （3.2）10dnvc??? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 min/1.in/724.3610rrdnc ??? 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 0i/541.01vc?? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3） s28min47.0153f nwlt ??? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm...0? 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 2).48(%6??? 則工序 30 的總時(shí)間為： 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 11 （3.6）stttzbm2.34.28????總 工序 40：粗加工 和 的孔90?68 （1）粗鏜葉輪座右端 的孔 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×90=900mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 粗鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m2ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/8.0~5? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/74.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)表 4-72-臥式鏜床的鏜削用量參考表查得cv ，這里取 ，min/603/0.1~6svc? min/60vc? 根據(jù)公式 （3.2）1dc?? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 in/3.21in/904.3610rrdvnc ???? 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 mi/5.1.210vc? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）s23in7.04.25f nwl t1 ???? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm5...0 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 6.1)32(%6????? 則工序 40 的總時(shí)間為： （3.6）tttzbm.28.5總 （2）粗鏜葉輪座右端 的孔68? 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×68=680mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 粗鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m2ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/8.0~5? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/74.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)表 4-72-臥式鏜床的鏜削用量參考表查得cv ，這里取 ，min/603/0.16sc min/60vc? 根據(jù)公式 （3.2）1dvc??? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 in/281in/64.300rrdnc ??? 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 m5i/3.10.2510vc?? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）snwflt 42in69.74.2581 ???? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm3.1.0.? 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 9.2)64(%??? 則工序 40 的總時(shí)間為： （3.6）tttzbm.51.3???總 工序 50 加工在 孔上，寬 18mm 的鍵槽68? 機(jī)床：臥式拉床 L6120。 刀具：查《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 4 章內(nèi)容，選擇拉刀類型為鍵槽拉刀，該刀具特 點(diǎn)：拉削長(zhǎng)度大于 30mm，同時(shí)加工齒數(shù)不小于 5。材料：W18Cr4V 做拉刀材料，柄部采 用 40Cr 材料（具體刀具設(shè)計(jì)見拉刀設(shè)計(jì)） 。 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 13 查出背吃刀量 m4ap? 拉削過程中，刀具進(jìn)給方向和拉削方向一致，拉刀各齒齒升量詳見拉刀設(shè)計(jì)，拉削 的進(jìn)給量即為單面的齒升量。 根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-104（拉削的進(jìn)給量）查出鍵與槽拉刀的進(jìn)給 量為 15.0~.?f 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 [6]表 2.4-118 和 2.4-119，確定拉削速度 v=0.116~0.08mm/s， 取 v=0.10mm/s； 拉削工件長(zhǎng)度 L：L=118mm ； 拉刀長(zhǎng)度 ： 1 mLfZq 184296740'1 ????? （3.7） 拉刀切出長(zhǎng)度 ，取 。m0~52 12 走刀次數(shù)一次。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)代入公式（計(jì)算公式由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 [6]表 2.5-20 獲得） ，得機(jī) 動(dòng)時(shí)間 jt （3.8）SVLtj 46.12.018102????? 工序 60 粗加工葉輪座四端 和 的孔m?4 （1）粗加工 的孔10? 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×110=1100mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 粗鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m2ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/8.0~5? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/74.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)表 4-72-臥式鏜床的鏜削用量參考表查得cv ，這里取 ，min/603/0.16sc min/60vc? 根據(jù)公式 （3.2）1dvc?? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 in/7.3in/104.3610rrdvnc ???? 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 min/160rn?2.54.3160dnvc ???? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）snwflt 6.7in.74.0165?? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm1...?? 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 53.0)4.67(%?? 則工序 60 的總時(shí)間為： （3.6）tttzbm 27.9.1.???總 （2）粗加工 的孔42? 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×42=420mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 粗鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m2ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/8.0~5? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/74.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)表 4-72-臥式鏜床的鏜削用量參考表查得cv ，這里取 ，min/603/0.16sc min/60vc? 根據(jù)公式 （3.2）1dvc?? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 in/45in/24.3600rrdnc ???? 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 mi/7.10.510vc? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 15 （3.3）snwflt 6min1.074.5231 ???? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm9...0 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 41.0)6(%???? 則工序 60 的總時(shí)間為： （3.6）tttzbm.7.9總 工序 70 精車葉輪座左側(cè)端面 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：YG8 硬質(zhì)合金車刀，刀桿尺寸 16×25 機(jī)床：CA6140 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-25（P86） 軸的車削加工pa 余量，可查出背吃刀量 。m5.0? 進(jìn)給量 ：繼續(xù)查 《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-54（P96）硬質(zhì)合金及高速鋼車f 刀精車外圓和端面的進(jìn)給量，根據(jù)工件材料、表面粗糙度、刀尖半徑可查出 ，根據(jù)機(jī)床說明書提供選擇的進(jìn)給量《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表rf/4.0~25.? 4-43 臥式車床的主要技術(shù)參數(shù)，取 rf/4.0? 切削速度 ：切削速度可以由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表 7-13 中的公式cv （3.1）vyxpmvcKfaTC 來計(jì)算，也可查表 7-15 車削加工的切削速度參考數(shù)值，得到 ，這里min/135~84vc? 取 ，min/135vc? 由公式 10dnvc??? （3.2） 求出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 min/19in/2614.350rrdvnc ???? 按機(jī)床說明書選取實(shí)際機(jī)床轉(zhuǎn)速為 160r/min，故實(shí)際切削速度為mi/.810264.3610dnvc ???? 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）snwflt 207min45.30162???? 輔助時(shí)間為： （3.4）ttm1.5. 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）stzb 3.4)207(%6????? 則工序 70 的總時(shí)間為： （3.6）tttzbm .25.1總 工序 80 半精鏜 的孔172? 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×172=1720mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 精鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m5.1ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/6.0~2? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出進(jìn)給量 rmf/52.0? 切削速度 ：切削速度根據(jù)臥式鏜床的鏜削用量參考表查得 ，這cv in8~vc 里取 ，min/80c? 根據(jù)公式 （3.2）10dnvc??? 求出鏜床主軸轉(zhuǎn)速 min/13.48i/724.3810rrdnc ???? 查表 4-45 T68 鏜床的主軸轉(zhuǎn)速表可知實(shí)際轉(zhuǎn)速 0ni/51.01vc? 機(jī)動(dòng)工時(shí)為： （3.3）snwflt 4.0min67.52.031 ???? 輔助時(shí)間為： 葉輪座零件加工工藝與專用夾具設(shè)計(jì) 17 （3.4）sttm64.015..0??? 其他時(shí)間計(jì)算： （3.5）tzb 8.2).(%6?? 則工序 80 的總時(shí)間為： （3.6）stttzbm.49.6.40???總 工序 90 半精加工加工 和 的孔90?68 （1）半精鏜 的孔 加工條件： 工件材料：HT200，鑄造 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸 L=（10~20 ）d=10×90=900mm 機(jī)床：T68，根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-45 臥式銑鏜床主要技術(shù)參數(shù)可查 得，鏜床選用 T68 較為合適 確定背吃刀量 ：根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表 4-71 硬質(zhì)合金及高速鋼鏜刀pa 精鏜孔的進(jìn)給量，可查出背吃刀量 ，m5.1ap? 進(jìn)給量 ：查表 4-71，根據(jù)機(jī)床類型、加工材料、孔徑、鏜桿長(zhǎng)度 L、背吃刀量，f 選擇出了進(jìn)給量 ，根據(jù)注 1：背吃刀量較小，加工材料強(qiáng)度較低時(shí)，r/6.0~2? 進(jìn)給量取較大值，根據(jù)表 4-45 鏜床 T68 的進(jìn)給量可以選擇出