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制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目 撥叉[831008] 撥叉工藝和鏜50孔夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
摘 要
本文是對(duì)CA6140車(chē)床撥叉831008零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線(xiàn)的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫(xiě)。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程。此外還對(duì)一個(gè)工序的加工設(shè)計(jì)了專(zhuān)用夾具.
機(jī)床夾具的種類(lèi)很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專(zhuān)業(yè)的工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專(zhuān)為某工件加工工序服務(wù)的專(zhuān)用夾具，則需要各制造廠(chǎng)根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)加工孔夾具。
關(guān)鍵詞：CA6140車(chē)床，撥叉831008，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具
目 錄
摘 要 2
第1章 序言 4
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 分析零件圖 6
2.2 確定生產(chǎn)類(lèi)型 7
2.3 確定毛坯 7
2.4基準(zhǔn)的選擇 8
2.4.1粗基準(zhǔn)的選擇 8
2.4.2精基準(zhǔn)的選擇 8
2.5加工主要工序安排 8
2.6選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 10
2.7確定工序尺寸 11
2.8切削用量 12
4鏜?50孔夾具設(shè)計(jì) 15
4.1 研究原始質(zhì)料 15
4.2 定位、夾緊方案的選擇 15
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 15
4.4 誤差分析與計(jì)算 16
4.5定位銷(xiāo)選用 17
4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 17
總 結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 19
致 謝 20
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。
（二） 零件的工藝分析
CA6140車(chē)床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以φ20為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔，一個(gè)M8的螺紋孔。下端有一個(gè)47°的斜凸臺(tái)。這三個(gè)都沒(méi)有高的位置度要求。
2. 以φ50為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ50的孔，以及其上下兩個(gè)端面。
這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個(gè)端面與φ20的孔有垂直度要求。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ32作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）制定工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線(xiàn)方案一
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20、φ50孔。
工序三 粗、精銑φ50孔上端面
工序四 粗、精銑φ50、φ20孔下端面。
工序五 切斷。
工序六 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序七 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序八 銑47°凸臺(tái)。
工序九 檢查。
上面工序加工效率較高，但同時(shí)鉆三個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。
2.工藝路線(xiàn)方案二
工序一 粗、精銑φ20孔上端面。
工序二 粗、精銑φ20孔下端面。
工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔。
工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔。
工序五 粗、精銑φ50孔上端面
工序六 粗、精銑φ50孔下端面。
工序七 切斷。
工序八 鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 銑47°凸臺(tái)。
工序十一 檢查。
上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。
綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線(xiàn)。
3.工藝路線(xiàn)方案三
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔下端面。
工序二 精銑φ20孔上下端面。
工序三 以φ20孔上端面和φ32外圓為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT11。
工序五 切斷。
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07。
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔，攻M6螺紋。
工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺(tái)。
工序十一 去毛刺，檢查。
雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線(xiàn)方案二快了一倍（實(shí)際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)圖3。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車(chē)床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～241HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類(lèi)型中批量，鑄造毛坯。
按以上原始資料及加工路線(xiàn)，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圓表面延軸線(xiàn)方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2.4～2.2.5，取φ20，φ50端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 2.0mm
精銑 0.5mm
2.內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）
查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3mm，即鑄成孔φ44mm。
工序尺寸加工余量：
鉆孔 2.5mm
擴(kuò)孔 0.5mm
3.其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
（五）確立切削用量及基本工時(shí)
工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔上下端面。
1.加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：X62萬(wàn)能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《切削》）取刀具直徑do=80mm，根據(jù)《切屑》選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2.切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）每齒進(jìn)給量
根據(jù)X62萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3）查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量V
查《切屑》表3.16，當(dāng)d=80mm，z=10，ap=2mm，f z<=0.14時(shí)，V=97m/min，n=387r/min,V=433mm/min。
各修正系數(shù)為：
K=K=K=0.89
K=K=K=1.0
故 V=VK=97×0.89×1.0=86.3m/min
N=nk=387×0.89×1.0=344r/min
V=VK=433×0.89×1.0=385.4mm/min
根據(jù)X62型萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū)選擇：
N=375r/min , V=375mm/min
因此實(shí)際切屑速度和每齒進(jìn)給量為：
V=
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)；， 時(shí)，Pcc=1.1kw。
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，
Pcm>Pcc，所選用切屑用量可用。
最終確定 ap=2mm，n=375r/min,Vf=375mm/s，V c=94.2m/min，f z=0.1mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因銑上下端面，故該工序工時(shí)為
工序二 精銑φ20孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ20上下端面。
機(jī)床：X62萬(wàn)能銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《切削》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）根據(jù)X62萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量
查表3.16，當(dāng)，，，時(shí)，，，
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)X62萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū)選擇：
，
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》表3.24，當(dāng)，，，時(shí)，Pcc=1.1kw
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)
Pcm>Pcc，故已選切削用量可用。
最終確定 ap=0.5mm，n=475r/min,Vf=375mm/min，V c=119.3m/min，f z=0.08mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。
因精銑上下端面，故該工序工時(shí)
工序三 以φ20孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
一．鉆孔
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 °
2選擇機(jī)床，Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
?。?）切削速度
2.選擇機(jī)床，Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切削》表2.7，
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇（查《切削》表2.8），
按機(jī)床強(qiáng)度選擇（查《切削》表2.9），
根據(jù)已有的機(jī)床已有的進(jìn)給量，得 查《切削》表2.19，當(dāng)，時(shí)，軸向力。軸向力修正系數(shù)未1.0，故，根據(jù)Z525說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力，由于，故可用，校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查《切削》表2.12，后刀面最大磨損量為0.5～０.８mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切削》表2.15，
查表2.31，切削速度修正系數(shù)
1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.01.0故
根據(jù)z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇n=272r/min
故實(shí)際切削速度為
（4）校驗(yàn)扭矩功率
查《切削》表2.21，當(dāng)f時(shí)，
扭矩的修正系數(shù) ，故
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，當(dāng)n=272r/min時(shí)，
，扭矩校驗(yàn)成功
查《切削》表2.32，當(dāng)HBS=170-213，時(shí)，=1.1KW
根據(jù)z525鉆床說(shuō)明書(shū),
由于，，故選擇的切削用量可用。
最終確定 f=0.48mm/r,n=272/min,
4.計(jì)算工時(shí)
二、擴(kuò)孔：
刀具：高速鋼19.8專(zhuān)用擴(kuò)孔鉆
查《切削》表2.10，進(jìn)給量f=(0.8-1.1)0.7=0.56-0.77(mm/r)
取鉆床已有進(jìn)給量，f=0.62mm/r
切削速度查表2.30由公式得=25.6m/min
修正系數(shù) 1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.0
故 0.9=25.60.9=23.0m/min
主軸轉(zhuǎn)速24.37m/min
計(jì)算工時(shí) 0.165min
三、鉸孔
刀具:選用硬質(zhì)合金直柄機(jī)用絞刀
查《切削》表2.6 =，，=，=
查《切削》表2.11 進(jìn)給量f=1.0-2.0mm/r.查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=1.7mm/r
查《切削表2.15 取=16m/min,故0.9=14.4m/min
主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，當(dāng)n=272r/min
實(shí)際切削速度
計(jì)算工時(shí)
三、精鉸
查《切削》表2.11 取n=272m/min,f=1.0mm/r
查《切削》表2.15 取=12m/min 故0.9=10.8m/min
計(jì)算工時(shí)
工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔
毛坯已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3，查《制造》表2.2-4，鑄成孔直徑為mm。
一、鉆孔
1. 選擇鉆頭： 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，雙錐修磨橫刃，鉆頭直徑49mm，查《切削》表2-2，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=9mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 °
2.選擇機(jī)床 z550，根據(jù)，《制造》表4.2-14
3.選擇切削用量
（1）進(jìn)給量
查《切削》表2.7 又 =0.24<3,（l為孔深，d為孔直徑）f=(1.0-1.2)75mm/r,取機(jī)床已有進(jìn)給量，查《制造》表4.2-16，取f=0.9mm/r.查《切削》表2.8，2.9，f=0.9mm滿(mǎn)足鉆頭強(qiáng)度所允許進(jìn)給量和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量的要求。
查《切削》表2.19，當(dāng)f=0.9mm/r,<50mm時(shí)，軸向力=21090N，修正系數(shù)1.0，則=21090。根據(jù)《制造》表4.2-14，得z550最大進(jìn)給力24525〉21090滿(mǎn)足要求。綜上所述，進(jìn)給量f=0.9mm/r.
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削》表2.12）為0.8～1.2mm，壽命
（3）切削速度
查《切削》 表2.15， 17m/min,切削速度修正系數(shù) 查《切削》表2.31，1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.0，則0.67517m/min=11.5m/min
74.6r/min
根據(jù)，《制造》表4.2-15，取n=63r/min
實(shí)際切削速度9.7m/min
（4）校驗(yàn)扭矩及功率
查《切削》表2.21，扭矩519.9N.M，修正系數(shù)=1.0，則=519.9N.M，根據(jù)z550鉆床說(shuō)明書(shū)，n=63r/min 時(shí)，=814.2N.M
查《切削》表2.23，當(dāng)鑄鐵硬度HBS=170-213時(shí)，=49mm,f=0.9mm/r,=2.6KW
根據(jù)z550鉆床說(shuō)明書(shū)，=70.85=5.95KW，
由于，，故選擇的切削用量可用，即：f=0.9mm/r,n=63r/min,=9.7m/min.
4.計(jì)算基本工時(shí)
min=0.6min，式中L=l+y+
二、擴(kuò)孔
刀具選取錐柄擴(kuò)孔鉆 鉆頭直徑 d=50mm,
查《切削》表2.10，進(jìn)給量f=(0.16-2.2)0.7mm/r，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=1.17mm/r
切削速度 V=（），根據(jù)《切削》表2.15，=12m/min,
V=6-4m/min
則主軸轉(zhuǎn)速 n=(38.2-25.5)r/min,按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=32r/min,
實(shí)際切削速度為 =5m/min
基本工時(shí)=0.9min
三、鉆孔 達(dá)到最終尺寸要求
刀具選取硬質(zhì)合金機(jī)絞刀， 根據(jù)《切削》表2.25，取切削深度=0.3mm，進(jìn)給量f=1.0mm/r,切削速度 =15m/min,則主軸轉(zhuǎn)速95.5r/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=89r/min,實(shí)際切削速度14m/min
基本工時(shí) =0.38min
工序五 切斷。
刀具：查《切削》表3.1-4.1，選擇中齒鋸片刀具（GB6120-85）
=400mm，L=4mm,z=20
刀具壽命：查《切削》表3.8，高速鋼切斷銑刀d40T=45min
切削用量：=12mm,一次走刀切斷，=0.1mm/z
查《切削》表3.27 求得 =54.9m/min
選擇機(jī)床已有轉(zhuǎn)速n=400r/min
則實(shí)際切削速度為50.24m/min
計(jì)算基本工時(shí)
工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。
1. 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。
查《切削》表3.2，選擇刀具角度 =， ,’=,=, ,,,=1mm
齒數(shù)z=10,銑刀寬度深度4，取刀具直徑=125mm，（查《切削》表 3.1）
2. 切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削》f=0.14~0.24mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查《切削》表3.16， 當(dāng)，，，時(shí)，, ,查《切削》表3.16各修正系數(shù)為：，故
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇，
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》3.24,當(dāng)， ，時(shí)，
機(jī)床主軸允許的功率為
，故所選切削用量可用，
最終確定：,，，v，
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min.
因粗基銑上下兩端面，故該工序共工時(shí)為
工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過(guò)0.07。
1.刀具硬質(zhì)合金端金，牌號(hào)YG6，銑削寬度,深度，齒數(shù)，查《切削》取刀具直徑，刀具角度捅工序六。
2.機(jī)床
X62萬(wàn)能銑床
3切削用量
1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削》表3.15，，取。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度及每分鐘進(jìn)給量
查表3.16，當(dāng) ,，時(shí)，，，
各修正系數(shù)為
故，
選擇機(jī)床已有轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量
,
則實(shí)際切削速度和每分鐘進(jìn)給量為
。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
查《切削》3.24,當(dāng),,時(shí)，，校驗(yàn)成功
最終確定：，，，,
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(72+9)/475=0.17min.
工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，促鉆時(shí) ，后角，二重刃長(zhǎng)度，
2. 選擇鉆床 Z525機(jī)床
3.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量。
查《切削》表2.19，當(dāng)，時(shí)，軸向力，軸向修正系數(shù)1.0，故
根據(jù)Z525說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力,由于，故，可用，校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》表2.15， 修正系數(shù)
， ，故，
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長(zhǎng)度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長(zhǎng)度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
（3）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ4孔，攻M6螺紋。
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長(zhǎng)度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 ， 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
根據(jù)《切屑》表2.21，
當(dāng)，時(shí)，，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故
根據(jù)《切屑》表2.23，當(dāng)時(shí)，，時(shí)，
查Z525說(shuō)明書(shū)，，
故,，校驗(yàn)成功
故滿(mǎn)足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
工序十 銑47°凸臺(tái)。
1. 刀具：選擇高速鋼雙面刃銑刀，查《切屑》表3.2，，周齒，端齒，，，，查《工藝》表3.1-28，選擇銑刀直徑60mm
2. 機(jī)床：選擇X62萬(wàn)能銑床。
3. 銑削用量
1）.因?yàn)橄髑辛枯^大，可選擇，兩次走刀完成所需長(zhǎng)度。
2）.每齒進(jìn)給量，機(jī)床功率為7.5kw，查《切屑》表3.4得
由于非對(duì)稱(chēng)銑削，取較大量
3）.查后刀面最大磨損及壽命
查《切屑》表3.7 ，后刀面最大磨損為
查《切屑》3.8壽命
4）.計(jì)算銑削速度，查表3.27修正系數(shù)查表3.28，
主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)X62說(shuō)明書(shū)，選擇
則實(shí)際且學(xué)速度為
查《切屑》表3.16，取每齒進(jìn)給量。
5）.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切屑》表3.24，當(dāng),，，而,，校驗(yàn)成功。
最終確定,,,
工序十一 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。
4鏜?50孔夾具設(shè)計(jì)
4.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)加工鏜孔?50孔，加工時(shí)除了要滿(mǎn)足粗糙度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足兩孔軸線(xiàn)間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對(duì)鏜孔?50孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷(xiāo)定位方式，工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
鏜孔?50孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷(xiāo)定位，為了滿(mǎn)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)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
4.5定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
20
16
15
～0.011
22
5
1
4
12
4
4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
經(jīng)過(guò)差不多一個(gè)學(xué)期的緊張的設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師及其他老師的幫助下，通過(guò)查閱大量的資料，參觀(guān)工廠(chǎng)的設(shè)備，認(rèn)真地進(jìn)行了這次設(shè)計(jì)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)工藝路線(xiàn)的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計(jì)有了更深刻的了解和掌握。也使我對(duì)于一個(gè)工藝員所從事的工作有了深層次體會(huì)，培養(yǎng)了實(shí)際工作能力，特別是分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師XX老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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致 謝
經(jīng)過(guò)了的很長(zhǎng)時(shí)間，終于比較圓滿(mǎn)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。回顧這日日夜夜，感覺(jué)經(jīng)過(guò)了一場(chǎng)磨練，通過(guò)圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。
此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們?cè)O(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)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(ài)崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
大學(xué)的艱苦跋涉，幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號(hào)的時(shí)候，心頭照例該如釋重負(fù)，但寫(xiě)作過(guò)程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫(xiě)作的過(guò)程并不輕松，工作的壓力時(shí)時(shí)襲擾，知識(shí)的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書(shū)館中，一次次在深夜奮筆疾書(shū)。第一次花費(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說(shuō)，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。
敲完最后一個(gè)字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒(méi)有什么值得特別炫耀的成果，但對(duì)我而言，是寶貴的。它是無(wú)數(shù)教誨、關(guān)愛(ài)和幫助的結(jié)果。
我要感謝我的指導(dǎo)教師XX老師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時(shí)間，不時(shí)召集我和同門(mén)以督責(zé)課業(yè)，從初稿到定稿，不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語(yǔ)句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識(shí)，拓寬了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了我的功底，對(duì)論文的完成不無(wú)裨益。我還要感謝學(xué)院所有教過(guò)我的老師，是你們讓我成熟成長(zhǎng)；感謝學(xué)院的各位工作人員，他細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。
謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠(chéng)摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無(wú)微不至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動(dòng)力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒(méi)有他們就沒(méi)有我，我的點(diǎn)滴成就都來(lái)自他們。
讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門(mén)和室友。在我需要幫助的時(shí)候他們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。
本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)個(gè)新的起點(diǎn)。
我將繼續(xù)前行！
同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場(chǎng)所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。