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機械制造工藝學 課 程 設(shè) 計 說 明 書 班 級 ： 機制084班 學 生： 指導老師 ： 學 號： 南昌大學機電學院 二零一一年十二月 目 錄 1、 設(shè)計任務(wù)……………………………………………………3二、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型………………………………5 三、零件的分析………………………………………………5 3.1、零件的作用…………………………………………………5 3.2、零件的工藝分析……………………………………………5四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀………………7五、工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………8 5.1、定位基準的選擇……………………………………………8 5.2、工件表面加工方法的選擇……………………………………8 5.3、制定工藝路線………………………………………………9 5.4、確定加工余量、工序尺寸及公差……………………………9 5.5、選擇機床及對應夾具、量具、刃具…………………………12 5.5、確定切削用量、基本工時（機動時間）…………………14 六、夾具設(shè)計…………………………………………………31 6.1、設(shè)計要求…………………………………………………31 6.2、夾具設(shè)計的有關(guān)計算………………………………………31 6.3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明……………………………32 參考文獻……………………………………………………34 致謝…………………………………………………………34 1、 課程設(shè)計任務(wù)書 課程設(shè)計任務(wù)書 課程名稱： 機械制造技術(shù) 題 目： 支撐塊零件機加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計 學 院： 機電學院 教研室： 機制 專 業(yè)： 機械制造及自動化 班 級： 機制084 學 號： 學生姓名： 起訖日期： （三周） 指導教師： 職稱： 副教授 分管主任： 審核日期： 一、課程設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計課題： 支撐塊零件機加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計 設(shè)計零件： ；生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn) 10 萬件成批生產(chǎn)； 設(shè)計的內(nèi)容包括如下幾個部分： 1□ 零件圖 1張 □ CAD繪圖 2□ 毛坯圖 1張 □ CAD繪圖 3□ 零件三維模型 1份 □ CAD繪圖 4□ 機械加工工藝過程綜合卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 5□ 機械加工工藝過程卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 6□ 機械加工工序卡片 1套 □ Word＋CAD繪圖 7□ 工藝裝備設(shè)計（ 專用機床夾具） 1套 □ 三維建?！魿AD繪圖 8 課程設(shè)計說明書 1份 □ Word文檔 二、課程設(shè)計要求 1、總體要求 1）能熟練地運用機械制造工藝學課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。 2）能完成基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計。學生通過親手設(shè)計夾具（或量具）的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力，既經(jīng)濟合理，又能保證加工質(zhì)量的夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。 3）學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練運用。 4）按時完成規(guī)定的設(shè)計工作量 2、零件圖和毛坯圖要求 1）在分析產(chǎn)品零件圖紙的基礎(chǔ)上，完成零件圖的繪制。注意審查圖紙上結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。 2）根據(jù)產(chǎn)品零件圖和給定的材料，設(shè)計產(chǎn)品毛坯制造結(jié)構(gòu)及尺寸。 3、工藝規(guī)程設(shè)計 1）確定所有加工表面的加工方法（鏈）。根據(jù)表面加工要求、零件結(jié)構(gòu)，參照教材和工藝設(shè)計手冊，形成合理的工藝路線。注意生產(chǎn)綱領(lǐng)影響加工節(jié)拍、設(shè)備、加工工藝等諸方面的先進性。工藝方案必須與指導教師審查，接收審查的方案中應該用工序簡圖表示加工方案。 2）完成給定格式的“機械加工工藝過程綜合卡片”的填寫。 4、專用機床夾具設(shè)計 1）在審定工藝方案后經(jīng)指導教師同意并指定某一工序的專用機床夾具（或裝備）的設(shè)計。 2）夾具方案的設(shè)計。夾具方案包括原理方案和結(jié)構(gòu)方案。夾具原理方案指根據(jù)六點多為原理審定工藝規(guī)程中確定的定位方案，并確定相應的定位元件，對于精加工工序要求計算定位誤差判斷方案的合理性；夾具結(jié)構(gòu)方案根據(jù)加工要求參照相關(guān)的夾具圖冊（圖例）設(shè)計。夾具草圖（非精確圖）要求與指導教師討論并作方案審定。 3）夾具總裝圖繪制。按照總裝圖繪制要求完成。 5、課程設(shè)計說明書要求：參見給定的模板。 6、成績評定 成績評定采用申報+核定工作量+核定錯誤數(shù)。工作量：優(yōu)，完成1235678，良125678（CAD繪圖），中，12478，CAD繪圖，及格，12478，無CAD繪圖要求。存在原則性錯誤成績降檔。 2、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn) 10 萬件成批生產(chǎn) 3、 零件的分析 3.1零件作用 對工作零件起支承、定位的作用 3.2零件的工藝分析 零件圖如下： 支承塊階梯孔、60mm表面、50mm表面是重要加工表面。根據(jù)零件的尺寸、形位要求，60mm表面有平行度要求，50mm表面對階梯孔37的中心線有垂直度要求。零件材料：支承塊的工作性能要求選擇45號鋼，45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，硬度不高，易切削加工，但要進行熱處理。調(diào)制處理后45號鋼零件具有良好的機械性能，廣泛應用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是一些在交變荷載下工作的連桿、螺栓、齒輪、及軸類等。但表面硬度低，不耐磨?？捎谜{(diào)制+表面淬火提高零件表面硬度。 零件的尺寸及技術(shù)要求列于下表中 粗糙面度 尺寸精度 尺寸公差 形位公差 階梯孔 1.6 IT7 與上表面有垂直度要求0.02 階梯孔階梯端面 3.2 左右表面AB 1.6 IT8 AB表面有對稱度要求0.02 上下表面CD 3.2 外圓 3.2 螺紋底孔3-M5深12 6.3 螺紋底孔M16X1.5 6.3 4、 確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀 4.1選擇毛坯的制造方式 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的材料要求（45號鋼）及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鍛造。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民主編） 零件材料為45鋼，采用模鍛，精度可達到IT11-15，因此毛坯的加工余量一般。 4.2毛坯尺寸確定 （1） 鍛件質(zhì)量 （2） 鍛件的形狀復雜系數(shù) 所以為。 （3）分模線形狀：平直對稱 （4)鍛件的材質(zhì)系數(shù)：45號鋼含碳量0.42~0.5%，所以材質(zhì)系數(shù)為級。 根據(jù)上述數(shù)據(jù)參照《模鍛件機械加工余量與公差標準》（JB3834-1985）執(zhí)行。鍛件的公差范圍為普通級。查表的尺寸及公差如下： 階梯孔 ，左右表面AB ，外圓 43 ，上下表面CD 53，GH面98，EF面偏離零件設(shè)計面1.5mm。 4.3繪制毛坯圖 毛坯圖如下： 五、工藝規(guī)程設(shè)計 5.1定位基準的選擇 （1） 精基準的選擇：根據(jù)該零件的技術(shù)要求，選擇37的孔為精基準。零件上的很多表面都可以用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一原則”。為了保證50mm表面與其中心線垂直和保證60mm表面和零件的對稱面平行，須先將37的孔加工出來，再用它定位滿足其他尺寸要求。 （2）粗基準的選擇:作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。對于本零件而言，選擇50mm表面作為粗基準。該表面毛坯質(zhì)量好，余量均勻。 5.2工件表面加工方法的選擇 階梯孔加工方法：粗鏜、半精鏜、精鏜 50mm面CD：粗銑、精銑 60mm面AB：粗銑、半精銑、精銑 直徑40mm外圓表面：粗車、精車 95mm面GH：粗銑 EF面：粗銑 螺紋孔M16X1.5：鉆孔、攻螺紋 螺紋孔3-M5：鉆孔、攻螺紋 半圓孔4-R3：插齒 5.3制定加工工藝路線 加工工藝方案分析：遵循“先基準后其他”原則，應先加工37的孔。按照“先粗后精”的原則，先安排粗加工工藝，后安排精加工工藝。遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面直徑37的孔級臺階孔端面，50mm表面，60mm表面，40mm外圓；后加工次要表面M16X1.5螺紋孔和3個M5深12的螺紋孔。遵循“先面后孔”原則，先加工支承塊四個表面、外圓表面，在加工3個孔。由于生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，故采用通用機床配專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應降低成本。因此確定加工路線如下： 工序10： 粗銑上下面CD 工序20： 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ37階梯孔。粗鏜至尺寸Φ31和Φ、半精鏜至尺寸Φ、 精鏜至尺寸Φ 工序30： 精銑上下面CD 工序40：粗車、精車Φ40外圓并倒角 工序50： 精車Φ37階梯孔的階梯端面 工序60： 粗銑、半精銑、精銑左右面AB； 工序70：粗銑G、H面 工序80：粗銑E、F面 工序90： 鉆螺紋孔、攻螺紋； 工序100：鉆螺紋孔、攻螺紋； 工序110： 插齒 工序120：清洗、檢驗入庫 5.4確定加工余量、工序尺寸及公差 5.4.1支承塊階梯孔工序尺寸及公差計算 階梯孔孔徑Φ，表面粗糙度為1.6，加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜， 階梯孔端面表面粗糙度為3.2而且有尺寸要求，加工方案為精車，下面求解各道工序尺寸及公差。 （1）用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下（見課程設(shè)計手冊表） 精鏜加工余量=0.5mm 半精鏜加工余量=2mm 粗鏜加工余量=4.5mm 毛坯總余量=各工序余量之和=（0.5+2+4.5）mm=7mm 精車加工余量=0.2mm （2）計算各工序尺寸的基本尺寸 精鏜后孔徑應達到圖樣規(guī)定尺寸，因此磨削工序尺寸即圖樣上的尺寸=mm（設(shè)計尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次為 半精鏜=（37-0.5）mm=36.5mm 粗鏜=(36.5-2)mm=34.5mm 毛坯=（34.5-4.5）mm=30mm （3）確定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定，查閱相關(guān)“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計圖2-9進行選擇。 精鏜前半精鏜取IT10級，查表得=0.10mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表3-4) 粗鏜取IT12級，查表得=0.25mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表3-4) 毛坯公差取自毛坯圖，這里查閱《機械零件工藝性手冊》（GB/T 6414-1999），取=0.7mm。 （4）工序尺寸偏差按“入體原則”標注 精鏜：mm 半精鏜：mm 粗鏜：mm 毛坯孔：mm 為了清楚起見，把上述結(jié)果匯于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間雙邊余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精鏜 0.5 IT7 （H7） 半精鏜 2 IT10 粗鏜 3.5 IT12 毛坯孔 - mm 鏜孔深度40-0.2=39.8mm 5.4.2上下面C、D的工序尺寸及公差計算 上下面C、D經(jīng)過了粗銑和精銑，用查表法確定各道工序的加工余量 計算各工序尺寸的基本尺寸。 粗銑（單邊）余量 =1.0mm 表面粗糙度6.3 精銑（單邊）余量=0.5mm 表面粗糙度3.2 5.4.3外圓表面的工序尺寸及公差計算 外圓表面經(jīng)過了粗車、精車兩道工步 用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下 粗車加工余量=2.8mm(見課程設(shè)計手冊表) 精車加工余量=0.2mm(見課程設(shè)計手冊表) 毛坯總余量=各工序余量之和=（2.8+0.2）mm=3mm 5.4.4左右面AB的加工余量的確定 用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定，查閱相關(guān)“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計圖2-9進行選擇。 精銑前半精銑取IT11級，查表得=0.22mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表) 粗鏜取IT12級，查表得=0.35mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表) 為了清楚起見，把上述結(jié)果匯于表中。 AB表面的工序尺寸及公差的計算 mm 工序名稱 工序間雙邊余量 工序達到的公差 工序尺寸及公差 精銑 0.5 IT8 半銑鏜 1 IT11 粗銑 1.5 IT12 毛坯孔 - mm 5.4.5.由于G、H、E、F表面只要粗銑就可以達到加工要求所以它們工序的加工余量均為1.5。 5.5選擇機床及對應夾具、量具、刃具 5.5.1選擇機床 （1）工序10、30、60、70、80是銑削加工，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-5） （2）工序90、100是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z5125A型立式鉆床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-6） （3）工序20是粗鏜、半精鏜、精鏜孔，根據(jù)工件尺寸可以選用T618型臥式鏜床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-9） （4）工序40、50是車削加工。根據(jù)工件尺寸可以選用CA6140型臥式車床。 （5）工序110是插孔。根據(jù)工件尺寸選用Y54B型插齒機。 5.5.2選擇夾具 為了提高勞動生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動強度。可以設(shè)計專用夾具。 5.5.3選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精 度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。 （1）選擇加工孔用量具。mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至mm，半精鏜mm。 ① 粗鏜孔mm，公差等級為ITl2，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 ② 半精鏜孔mm，公差等級為IT10，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 ③ 精鏜孔mm，由于精度要求高，加工時每個工件都需進行測量，故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)（GB/T 6322-1986)。 （2）Φ15螺紋孔、Φ4螺紋孔，選擇測量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。 （3）其他尺寸如：AB面、CD面、GH面的尺寸可以選用0mm-100mm游標卡尺。 5.5.4選擇刃具 （1）銑削AB、CD、EF、GH面時，選用鑲齒套式硬質(zhì)合金端面銑刀，直徑D=Φ80mm （2）鏜孔時選用機夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀直徑D=Φ20mm （3）車階梯孔階梯端面時選用端面車刀。 （4）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （5）鉆孔mm時，選用直柄麻花鉆，直徑mm。 （6）攻螺紋時用M16、M5的螺紋刀。 （7）插齒時選用的插刀。 5.6確定切削用量、基本工時（機動時間） 5.6.1工序10 粗銑 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑CD面的加工余量為1mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.05mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 走刀基本時間1.038min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 15mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =96.34mm/min 5.6.2工序20 粗鏜、半精鏜、精鏜 1. 粗鏜 鏜37的孔： （A）確定切削用量 a． 確定背吃用量 粗鏜時，為提高效率，一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗鏜大孔時加工余量為4.5mm，選擇背吃刀量 b． 確定進給量和切削速度 （1）根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-69，選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 （B）確定時間定額 基本時間0.278min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f 為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm； =0 。 鏜31的孔： （A）確定切削用量 a. 確定背吃用量 粗鏜時，為提高效率，一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程鏜完，所以粗鏜大孔時加工余量為1mm，選擇背吃刀量 b.確定進給量和切削速度 （1）根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-69，選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 （B）確定時間定額 基本時間0.116min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm；,=0，。 2. 半精鏜 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 半精鏜時，半精鏜時一般為1.5~3mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。 b確定進給量和切削速度 c根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-69，選擇進給量為0.2mm/r 切削速度為1.32m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 （B）確定時間定額 基本時間0.019min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm； =0，。 3.精鏜 （A）確定切削用量 a 確定背吃用量 取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b確定進給量和切削速度 c根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-69，選擇進給量為0.15mm/r 切削速度為1m/s. （2）確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。 （3）確認機床主軸轉(zhuǎn)速 基本時間0.334min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 7mm 其中4.5mm；,=0，。 5.6.3工序30 精銑CD面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時，精銑時一般為0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.6mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.103min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 15mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =967.36mm/min 5.6.4工序40 粗車、精車 粗車： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2.8mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-57，選擇進給量為0.4mm/r. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.08min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =0，。 精車： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.2mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-58，選擇進給量為1.5mm/r. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.019min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =0，。 5.6.5工序50 精車 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精車時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.2mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-58，選擇進給量為1.6mm/r. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-60，選擇切削速度。 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.011min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 5mm 其中2.8mm； =5，。 5.6.6工序60 粗銑、半精銑、精銑 1.粗銑： （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑AB面的加工余量為0.75mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 走刀基本時間0.895min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =77.07mm/min 2. 半精銑: （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 半精銑時，背吃刀量一般為0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.06mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n： （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.621min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =111mm/min 3. 精銑: （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 精銑時，背吃刀量一般為0.1~1mmmm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.25mm。 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.4mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度。 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，取磨鈍標準為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n： （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.107min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 10mm 其中d=60mm；； =3~5，取=5mm =644.9mm/min 5.6.7工序70 粗銑EF面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑G、H面的加工余量為1.5mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 粗銑G面時： （B）確定時間定額 走刀基本時間0.911min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 16mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 粗銑H面時： （B）確定時間定額 走刀基本時間0.677min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 8mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 5.6.8工序80 粗銑EF面 （A）確定切削用量 a．確定背吃刀量 粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑E、F面的加工余量為1.5mm，選擇背吃刀量。 b．確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇每齒進給量為0.04mm/z. c．選取切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-72，選擇切削速度 （2）確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表9.4-6，磨鈍標準為0.5mm，由表9.4-7查得刀具的耐用度。 （3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 走刀基本時間0.703min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。 12mm 其中d=80mm；； =3~5，取=4mm =77.2mm/min 5.6.9工序90 鉆孔、攻螺紋 鉆孔：鉆Φ15螺紋孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為15mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=14mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-64，選擇進給量f為0.31mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.648min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 =4mm 其中D=14mm； =1~4，取=0mm 攻M16內(nèi)螺紋（P=1.5mm）： （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P，故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-83,選擇切削速度Vc=29.4m/min （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間+=0.592min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 =1.5mm；=3；n=585.2r/min 5.6.10工序100 鉆孔、攻螺紋 鉆孔：鉆Φ4螺紋孔； （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為4mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=4mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-64，選擇進給量f為0.08mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間0.236min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 =3mm 其中D=14mm； 取=0mm 攻M5內(nèi)螺紋（P=1.5mm）： （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P，故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-83,選擇切削速度Vc=12.5m/min （2）確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。 （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （B）確定時間定額 一次走刀基本時間+=0.518min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。 =1.5mm；=3；n=796.2r/min 5.6.11工序110 插齒 （A） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為插齒的加工余量為3mm。一次工作行程攻完，所以選擇背吃刀量a=3mm。 b. 確定進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表7-99，選擇圓周進給量0.25mm/dst， 徑向進給量=0.08mm/dst c. 確定切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表7-100,選擇切削速度Vc=16m/min 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表7-100，刀具耐用度為7h。 （B）確定時間定額 一次走刀基本時間=0.225min 其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度 =2mm；=2mm 六、夾具設(shè)計 6.1設(shè)計要求 根據(jù)課程設(shè)計的要求，設(shè)計一個車40外圓的專用夾具。加工要求為：加工外圓，保證同軸度。因此，必須限制的自由度為X、Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。夾具的主要結(jié)構(gòu)為：莫氏5號錐度軸、過渡盤、2個定位元件、夾緊裝置、平衡塊、螺母等。具體見附圖。 6.2夾具設(shè)計的有關(guān)計算 必要的加工精度分析、計算：定位形式為兩垂直平面定位，定位誤差計算公式為 機床Z方向上誤差 =2（50-45）=10 機床Y方向上誤差=2x（63-51.5）=13 為兩定位元件垂直度誤差。 必要的夾緊力的分析、計算：工件以兩個垂直平面定位，側(cè)向夾緊。所需的夾緊力為 6.3夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明 車床專用夾具設(shè)計要點 1、 定位裝置的設(shè)計 在車床上加工回轉(zhuǎn)面時，要求工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置，必須保證這一點。選擇50mm表面中的一個表面和60mm表面中的一個，共兩個相互垂直的表面作定位面，如圖所示。 2、夾緊裝置的設(shè)計 在車削過程中，由于工件和夾具隨主軸旋轉(zhuǎn)，除工件受切削扭矩的作用外，整個夾具還受到離心力的作用。此外，工件定位基準的位置相對于切削力和重力的方向是變化的。因此，夾緊機構(gòu)必須產(chǎn)生足夠的夾緊力，自鎖性能要可靠。對于角鐵式夾具，還應注意施力方式，防止引起夾具變形。選擇螺栓與37的孔配合來做夾緊裝置，如圖所示。 3．夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的回轉(zhuǎn)精度有決定性的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與主軸軸線應具有盡可能高的同軸度。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。所以選擇莫氏5號錐度軸。 4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 車床夾具一般是在懸臂的狀態(tài)下工作，為保證加工的穩(wěn)定性，夾具的結(jié)構(gòu)應力求緊湊、輕便，懸伸長度要短，使重心盡可能靠近主軸。 由于加工時夾具隨同主軸旋轉(zhuǎn)，如果夾具的總體結(jié)構(gòu)不平衡，則在離心力的作用下將造成振動，影響工件的加工精度和表面粗糙度，加劇機床主軸和軸承的磨損。因此，車床夾具除了控制懸伸長度外，結(jié)構(gòu)上還應基本平衡。因此，設(shè)計一個平衡塊，通過調(diào)整質(zhì)量塊的位置，使質(zhì)量中心與回轉(zhuǎn)中心重合，保證加工過程的平穩(wěn)。 1-螺釘 2-定位塊 3-螺母 4-墊圈 5-螺栓 6-平衡塊 7-過渡盤 8-莫氏 5號錐度軸 設(shè)計小節(jié) 感謝我的指導老師饒錫新老師，三個星期的時間里，饒老師自始至終給予我悉心地指導，通過本次課程設(shè)計，我對學過的理論知識有了個新的認識，也使所學專業(yè)知識的到了鞏固，對新的知識也有了一定的了解。期間，饒老師在許多方面對我們進行了指導，使我們能夠很好的把握這次課程設(shè)計的進度。在課程設(shè)計中遇到了一些問題，饒老師都進行了一些講解?？傊埨蠋熓刮沂芤娼K生。 主要參考資料 [1] 柯建宏，饒錫新.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.武漢：華中科技大學出版社，2008 [2] 王先逵.機械制造工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [3] 陳宏鈞.實用.北京：機械工業(yè)出版社，2003 [4] 四川大學CAD/CAM研究所.機床夾具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5] 機械加工工藝手冊（軟件版）編委會. 機械加工工藝手冊（軟件版）.北京：機械工業(yè)出版社，2001