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機械加工 工藝過程 卡片 產(chǎn)品名稱 及型號 CA6140車床 零件名稱 杠桿 零件圖號 831009 材料 名稱 灰鑄鐵 毛坯 種類 零件重量 （kg） 毛重 第 頁 牌號 HT200 尺寸 凈重 1.0kg 共 頁 性能 每料件數(shù) 每臺件數(shù) 每批件數(shù) 工序號 工序內容 加工車間 設備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術等級 時間定額（min） 夾具 刀具 量具 單件 準備—終結 工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序Ⅲ 工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ 鉆孔使尺寸到達Ф25mm 粗精銑寬度為30mm的下平臺 鉆Ф12.7的錐孔 鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8 鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6 粗精銑Φ16、M6上端面 檢查 鉆床 銑削 鉆床 鉆床 鉆床 銑削 質檢 更改 內容 編制 抄寫 校對 審核 批準 杠桿課程設計（論文）說明書 第1章 緒論 通過機床工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機械零件設計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的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。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）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，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 （2）提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 （3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 在些次設計中我們主要是設計CA6140杠桿的鉆床夾具。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點，尤其是我系鄭陪文老師的大力幫助，在此表示感謝！ 第2章 設計的目的 機械制造工藝學課程設計,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的： 1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具（或量具）的訓練，提高結構設計的能力。 3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 第3章 零件的分析 3.1 零件的作用 題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。它位于車床制動機構中，主要起制動作用。杠桿一端與制動帶連接，另一端通過剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當離合器脫開時，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制動帶拉緊；當左右離合器中任一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動帶放松，從而達到制動的目的。要求零件的配合是符 從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個部分。 1． Ф25mm的圓柱內表面，加工時要保證Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求較高。 2． 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時保證連桿的高度30mm。 3． 連桿上端面及下端側面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同時保證與Ф25mm的圓柱軸線的距離90mm；下端側面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；離Ф25mm的圓柱軸線45mm的側面粗糙度要求Ra12.5。 4． 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm,沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪Ф14×3mm的圓柱孔，粗糙度Ra3.2；鉆下端Ф12.7 + 00.1的錐孔，保證公差要求，以及中心線與Ф25mm的圓柱軸線的距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下： 本夾具用于在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工表面。包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔 ，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7鋼球檢查。 第4章 工藝規(guī)程的設計 4.1 確定毛坯的制造形式。 零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 4.2 基面的選擇 粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一組V形塊支承Φ45軸的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25的孔。 精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準。 4.3 確定工藝路線 1、工藝路線方案一： 工序1 鉆孔使尺寸到達Ф25mm 工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序3鉆Ф12.7的錐孔 工序4鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8 工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6 工序6粗精銑Φ16、M6上端面 工序7 檢查 2、工藝路線方案二： 工序1 鉆孔使尺寸到達Ф25mm 工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序3鉆Ф12.7的錐孔 工序4粗精銑Φ16、M6上端面 工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6 工序6鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8 工序7 檢查 3、工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序4鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑Φ16、M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。 工序1 加工孔Φ25。擴孔Φ25的毛坯到Φ20。擴孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保證粗糙度是1.6采立式鉆床Z535。 工序2 粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X5032 用組合夾具。 工序3 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。 工序4 鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8。用回轉分度儀組合夾具，保證與垂直方向成10゜。 工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成 36゜的臺肩。用臥式銑床X63，使用組合夾具。 工序7 檢查 4.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，。 由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定； 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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定有零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖與毛坯圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。 1.Φ25的端面考慮2mm，粗加工1.9m到金屬模鑄造的質量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。 2.對Φ25的內表面加工。由于內表面有粗糙度要求1.6 可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可達到要求。。 3.鉆錐孔Φ12.7時要求加工一半，留下的裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。 4.用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4.5 確定切削用量和基本工時 工序一： 1 鉆孔。加工零件的中心孔，使其達到指定的尺寸要求 加工中心孔到Φ250＋0.023 （先鉆孔到Φ25在加工擴孔到Φ250＋0.023） 工件材料：HT200 ，金屬模鑄造 加工要求：擴孔的加工精度是1.6。 機床：立式鉆床，Z535 刀具：選用Φ22mm的標準高速鋼麻花鉆 計算鉆削用量、 確定進給量f 根據(jù)表3.41可查出=（0.47-0.57），由于孔深和孔徑之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系數(shù)。故查立式鉆床Z535，取f=0.53mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=1.75mm/r。機床進給機構允許的軸向力=15690N（由機床說明書查處），根據(jù)表3.4-4，允許的進給量 1.8mm/r。 由于所選擇的進給量=0.53mm/r 遠小于和，所以所選用的進給量是可以使用的。 確定切削速度v 根據(jù)所給出的條件按照表3.4-8和表3.4-10進行計算，直接按照表3.4-15可以查出相應的值 v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW 由于實際加工條件與上表所給的條件不是完全一樣的，故應該對結果進行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)=0.88 =0.75，故=17m/min0.880.75=11.22mm/min 查Z535型機床說明書，n=195r/min 那么實際切削速度為 由表3.4-11，切削力及轉矩的休整系數(shù)是=1.06，故F=47321.06=5016N 檢驗機床的功率 切削功率為 機床有效功率為 由于，故所選的切削用量是可以的，既 相應的F=5016N ，T=54.8NM ， 2．擴孔 擴孔選擇=24.5mm標準高速剛擴孔鉆頭。 確定擴孔進給量 根據(jù)表3.4-5，取=（0.7-0.8）0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。 根據(jù)Z535型機床說明書，取=0.57mm/r 。 確定切削速度及 根據(jù)表3.4-34，取=25mm/min 由于切削條件跟上表有不同，切削速度尚需要乘以下修正系數(shù) 故 根據(jù)Z535 機型說明書，取n=275r/min ，實際擴孔速度 3．鉸孔 1）鉸刀 選用25mm 標準高速鋼鉸刀 確定鉸孔切削用量 確定進給量根據(jù)表3.4-6查出，=1.3-2.6mm，按照該表注4，進給量取小值。 按照Z535型機床說明書，取=1.6mm/r 切削速度和n根據(jù)表3.4-40，取=8.2m/min 。 切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出 故 根據(jù)Z535型機床說明書，取n=100r/min ，實際鉸孔速度 各個工序實際切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： 擴孔： 鉸孔： 工序二： 粗精銑寬度為30mm的下平臺 1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。 機床：X50322立式銑床 刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20) 2、計算切削用量 粗銑寬度為30mm的下平臺 以知條件：工件的形狀如毛胚所市，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進行加工，機床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。 銑刀直徑 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標準GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20 銑削用量 背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內切完，取=2mm 確定每齒的進給量： 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。 確定銑削速度 及銑削功率 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。 根據(jù)給定的條件，查機械加工工藝手冊表2.1-87得到 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到： 給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實際的工件的硬度是180HBW，實際的銑削的寬度是 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù) 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 計算出刀具轉速及進給速度 = 根據(jù)X5032型立式銑床說明書取 校驗機床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機床的條件經(jīng)過計算和比較結果 數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機床X5032立式銑床是符合加工要求的。 4） 基本功時：1.58min 工序3 鉆Ф12.7的錐孔 1、工件材料：HT200，金屬模鑄造， 加工要求：銑孔內表面，無粗糙度要求。機床：X5032立式銑床 刀具：高速鋼鉆頭 2、計算切削用量 用Φ11擴孔Φ12.7的內表面。根據(jù)《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時：t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min. 用Φ12擴孔Φ12.7的內表面。根據(jù)《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時：t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min. 第四工序基本工時：t=t1+t2=1.16min. 工序4 1．鉆孔 鉆頭：選擇14的高速鋼鉆頭，和6的標準高速鋼鉆頭 確定鉆削用量（大孔） 確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.61-0.75 根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=3/14=0.214 有表格給定的數(shù)值可的比值3，不有加修正系數(shù) =0.61-0.75mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=1.25mm/r.機床進給機構所允許的軸向力 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 查機械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應的 =14mm/min根據(jù)機床說明書，N=195r/min 那么實際的切削速度是 基本功時： t=L/fn=0.35min (3)確定鉆削用量（小孔） 1）確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.36-0.44mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=12.5/6=2.083 所以不有加修正系數(shù) 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進給量 =0.72mm/r，機床進給機構所允許的最到軸向力根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度 =12m/min 查Z535機床說明書，取n=195r/min，那么實際的切削速度 確定基本功時：t=L/fn=0.89min 加工此處的總的功時： 2．加工螺紋 因為螺紋孔為為細牙螺紋，所以螺紋孔加工到 （1）鉆頭選用mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀 （2）確定鉆削用量 1）確定進給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進給量為=0.20mm/r 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.78mm/r。 機床進給機構允許的軸向力=9000N 根據(jù)表3.4-4允許的進給量>1.9mm/r 由于所選擇的進給量遠小于及，故所選可用 確定切削速度v，軸向力F，轉矩T以及切削功率，用不同刀具材料進行鉆，擴，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù) 故 取N=375r/min.則實際切削速度v為 由表3.4-11，切削力及轉矩的修正系數(shù) 故 校驗機床功率 切削功率為 kw 機床有效功率為 因為>.故選擇的切削用量可用 即 選用的細長柄機用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角 選用切削速度 根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min （3）扭矩的確定 根據(jù)表7.2-12得 查機械加工工藝手冊表7.2-12 得， （4）攻螺紋時的轉速 r/min 取n=400r/min m/min 選擇絲錐退出時的轉速為450r/min 基本時間的確定 ==15.27s 式中 - 工件螺紋長度（mm） - 絲錐切削錐長度（mm） - 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）； - 攻絲紋時的轉速（r/min） - 絲錐退出時的轉速（r/mm ） - 工件螺紋距（mm ） 工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 1．鉆孔 鉆頭：選擇5的高速鋼鉆頭 1．確定鉆削用量（通孔） 確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.14-0.18 根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=15/5=3.0 有表格給定的數(shù)值可的比值=3，不有加修正系數(shù) =0.14-0.18 mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.27mm/r.機床進給機構所允許的軸向力 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 查機械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應的 =15mm/min根據(jù)機床說明書，N=195r/min 那么實際的切削速度是 3）基本功時： t=L/fn=0.29min 2．確定鉆削用量（盲孔） 1）確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.18-0.22mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=20/6=3.33 所以有加修正系數(shù) =（0.18-0.22）0.9=0.162-0.198mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進給量 =0.27mm/r，機床進給機構所允許的最到軸向力根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度 =23m/min 查Z535機床說明書，取n=195r/min，那么實際的切削速度 確定基本功時：t=L/fn=0.38min 加工此處的總的功時： 2．加工螺紋 因為螺紋孔為為細牙螺紋，所以螺紋孔加工到 （1）鉆頭選用mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀 （2）確定鉆削用量 1）確定進給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進給量為=0.16mm/r 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.78mm/r。 機床進給機構允許的軸向力=9000N 根據(jù)表3.4-4允許的進給量>1.9mm/r 由于所選擇的進給量遠小于及，故所選可用 確定切削速度v，軸向力F，轉矩T以及切削功率，用不同刀具材料進行鉆，擴，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù) 故 取N=375r/min.則實際切削速度v為 由表3.4-11，切削力及轉矩的修正系數(shù) 故 校驗機床功率 切削功率為 kw 機床有效功率為 因為>.故選擇的切削用量可用 即 選用的細長柄機用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角 選用切削速度 根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min （3）扭矩的確定 根據(jù)表7.2-12得 查機械加工工藝手冊表7.2-12 得， （4）攻螺紋時的轉速 r/min 取n=520r/min m/min 選擇絲錐退出時的轉速為450r/min 基本時間的確定 ==12.2s 式中 - 工件螺紋長度（mm） - 絲錐切削錐長度（mm） - 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）； - 攻絲紋時的轉速（r/min） - 絲錐退出時的轉速（r/mm ） - 工件螺紋距（mm ） 工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩 由工件可以得到尺寸LB=40 30 1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：銑寬度為30mm長度是40mm的平臺，精銑寬度為30mm的上平臺面達到粗糙度3.2。 機床：X50322立式銑床 刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20) 2、計算切削用量 粗銑寬度為30mm的上平面 以知條件：工件的形狀如毛胚所示，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進行加工，機床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。 銑刀直徑 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標準GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20 銑削用量 背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內切完，取=2mm 確定每齒的進給量： 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。 確定銑削速度 及銑削功率 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。 根據(jù)給定的條件，查機械加工工藝手冊表2.1-87得到 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到： 給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實際的工件的硬度是180HBW，實際的銑削的寬度是 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù) 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 計算出刀具轉速及進給速度= 根據(jù)X5032型立式銑床說明書取 校驗機床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機床的條件經(jīng)過計算和比較結果 數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機床X5032立式銑床是符合加工要求的。 7）基本功時：1.466mm 4.5.1粗銑，精銑平臺 1加工條件: 工件材料:HT200鑄鐵,σb=165MPa, 機床:XA6132萬能機床 刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀 計算切削用量 <1>查得此銑刀的進給量fz=0.2mm/z由(《削用量簡明手冊》查得) <2>切削速度:查得可以確定為Vc =15.27m/min 由于dw=80mm,齒數(shù)Z=10則Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min 按機床說明書,得Ns=75r/min 實際切削速度V=Πdwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min 當n=75r/min時,工作臺進給量為f=fz?Z?n=0.2×10×75=150mm/min 查機床說明書,這個進給量合乎實際. 工時:t=行程/進給量=20+30.5+6/150=0.37min 由于半精加工時只是涉及到切削深度的改變，所以要求的數(shù)據(jù)一般不變！ 4.5.2鉆孔(中心孔) 查《削用量簡明手冊》得：進給量f’=0.53mm/r 切削速度：Vc=15m/min鉆頭直徑為22mm，得主軸轉速為Ns=1000×15/3.14×22=217r/min 所以實際速度取Nw=250r/min 得實際切削速度為V=3.14×22×250/1000=17.3m/min 查機床說明書確定進量f=0.62mm/r 工時：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62×250=0.54min 第5章 夾具設計 為了提高生產(chǎn)率，保證質量。經(jīng)我組分工現(xiàn)在對2-M6孔設計夾具。本夾具將用在立式Z535鉆床。刀具是麻花鉆頭。 5.1問題提出。 本夾具主要用來加工2-M6孔。這兩個孔與端面有著垂直度的要求，設計夾具時，要求保證垂直度要求。 5.11夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過和指導教師的協(xié)商，我決定設計第Ⅶ道工序——鉆直徑M6的孔的夾具設計，本夾具將用于z535鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達到零件工藝要求，對零件進行鉆。 1、 問題提出：利用本夾具主要是鉆直徑M6的孔。此孔沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 2、 夾具設計 1） 根據(jù)定位基準的選擇原則，采用以 孔以及底面來定位。 2） 切削力及夾緊國計算Fz= 查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、 ===0.965 因此Fz=9.81×30×2.5×0.48×0.965×2.5÷25.7=33.2N 水平分力=（1～1.2）Fz=1.1Fz=36.5N 垂直分力=0.3 Fz=10N 所以能夠引起松動的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N 由夾緊力機構產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式 P=K× 其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系數(shù) K2——加工性質系數(shù)1.5 K3——刀具鈍化系數(shù)1.1 K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2 所以引起沿夾緊結構軸線方向上松動的最大切削力為P=1.5×1.1×1.2×1.2×36.5=86.7N。 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用螺旋夾緊結構 則所承受的彎矩最大為Mmax=6936.5N=25N.m 夾緊結構所能受的矩遠遠大于Mmax。 3） 定位誤差分析 由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。 4） 夾緊設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾夾具時，應該注意勞動生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的缺點就是夾緊過程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個定位銷設計成活動的 第6章 小 結 為期兩周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組五名同學在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 第7章 結束語 通過這次課程設計，我有了很大的收獲學到了很多的東西本次課程設計是我們學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課后進行的這是我們即將離開學院走上工作崗位之前對所學各課進行的一次全面的、深入的、綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，是我們在走上工作崗位之前一次極好的學習機會，因此它在望沒的四年大學生活中占有積極重要的地位。 就我個人而言，我通過本次課程設計對自己在大學中所學的知識進行一次良好的回顧，并在次基礎上有所提高，對自己將來從事的工作進行一次適應性的訓練，無論是機械結構設計、零件加工工藝還是CAD畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴謹?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國家的工業(yè)化建設打下一個良好的基礎，為早日實現(xiàn)國家的現(xiàn)代化貢獻一份力量。 由于個人的能力有限，設計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。 26 杠桿課程設計（論文）說明書 第1章 緒論 通過機床工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機械零件設計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的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。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）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，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 （2）提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 （3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 在些次設計中我們主要是設計CA6140杠桿的鉆床夾具。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點，尤其是我系鄭陪文老師的大力幫助，在此表示感謝！ 第2章 設計的目的 機械制造工藝學課程設計,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的： 1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具（或量具）的訓練，提高結構設計的能力。 3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 第3章 零件的分析 3.1 零件的作用 題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。它位于車床制動機構中，主要起制動作用。杠桿一端與制動帶連接，另一端通過剛球與齒條軸的凸起（或凹槽）相接觸，當離合器脫開時，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制動帶拉緊；當左右離合器中任一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動帶放松，從而達到制動的目的。要求零件的配合是符 從零件圖上可以看出，主要加工表面可以分為四個部分。 1． Ф25mm的圓柱內表面，加工時要保證Ф25 + 00.023的0.023公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6，表面要求較高。 2． 連桿的支撐底板底面，粗糙度要求Ra3.2,同時保證連桿的高度30mm。 3． 連桿上端面及下端側面；上端面40×30mm,粗糙度要求Ra3.2,同時保證與Ф25mm的圓柱軸線的距離90mm；下端側面保證尺寸17mm，粗糙度要求Ra6.3；離Ф25mm的圓柱軸線45mm的側面粗糙度要求Ra12.5。 4． 鉆孔及攻螺紋孔；上端面2×M6，保證尺寸10mm、20mm,沉頭錐角120°，粗糙度要求Ra6.3；M8的螺紋孔，锪Ф14×3mm的圓柱孔，粗糙度Ra3.2；鉆下端Ф12.7 + 00.1的錐孔，保證公差要求，以及中心線與Ф25mm的圓柱軸線的距離60 mm粗糙度要求Ra6.3。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F(xiàn)分述如下： 本夾具用于在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。加工表面。包括粗精銑寬度為30mm的下平臺、鉆Ф12.7的錐孔 ，由于30mm的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7鋼球檢查。 第4章 工藝規(guī)程的設計 4.1 確定毛坯的制造形式。 零件的材料HT200?？紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 4.2 基面的選擇 粗基準的選擇。對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一組V形塊支承Φ45軸的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25的孔。 精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用Φ25的孔作為精基準。 4.3 確定工藝路線 1、工藝路線方案一： 工序1 鉆孔使尺寸到達Ф25mm 工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序3鉆Ф12.7的錐孔 工序4鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8 工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6 工序6粗精銑Φ16、M6上端面 工序7 檢查 2、工藝路線方案二： 工序1 鉆孔使尺寸到達Ф25mm 工序2粗精銑寬度為30mm的下平臺 工序3鉆Ф12.7的錐孔 工序4粗精銑Φ16、M6上端面 工序5鉆Ф16孔，加工螺紋孔M6 工序6鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8 工序7 檢查 3、工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序4鉆Ф14孔，再加工螺紋孔M8”變?yōu)椤肮ば?粗精銑Φ16、M6上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動影響生產(chǎn)效率。而對于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再“鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產(chǎn)。 工序1 加工孔Φ25。擴孔Φ25的毛坯到Φ20。擴孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保證粗糙度是1.6采立式鉆床Z535。 工序2 粗精銑寬度為30mm的下平臺，仍然采用立式銑床X5032 用組合夾具。 工序3 鉆Ф12.7的錐孔，采用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。 工序4 鉆Ф14孔，加工螺紋孔M8。用回轉分度儀組合夾具，保證與垂直方向成10゜。 工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成 36゜的臺肩。用臥式銑床X63，使用組合夾具。 工序7 檢查 4.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，。 由于毛坯用采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定； 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)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定有零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖與毛坯圖)故臺階已被鑄出,根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。 1.Φ25的端面考慮2mm，粗加工1.9m到金屬模鑄造的質量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。 2.對Φ25的內表面加工。由于內表面有粗糙度要求1.6 可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可達到要求。。 3.鉆錐孔Φ12.7時要求加工一半，留下的裝配時鉆鉸，為提高生產(chǎn)率起見，仍然采用Φ12的鉆頭，切削深度是2.5mm。 4.用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。 4.5 確定切削用量和基本工時 工序一： 1 鉆孔。加工零件的中心孔，使其達到指定的尺寸要求 加工中心孔到Φ250＋0.023 （先鉆孔到Φ25在加工擴孔到Φ250＋0.023） 工件材料：HT200 ，金屬模鑄造 加工要求：擴孔的加工精度是1.6。 機床：立式鉆床，Z535 刀具：選用Φ22mm的標準高速鋼麻花鉆 計算鉆削用量、 確定進給量f 根據(jù)表3.41可查出=（0.47-0.57），由于孔深和孔徑之比L/d0 =30/22. k1f =1.0不用加上安全修正系數(shù)。故查立式鉆床Z535，取f=0.53mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=1.75mm/r。機床進給機構允許的軸向力=15690N（由機床說明書查處），根據(jù)表3.4-4，允許的進給量 1.8mm/r。 由于所選擇的進給量=0.53mm/r 遠小于和，所以所選用的進給量是可以使用的。 確定切削速度v 根據(jù)所給出的條件按照表3.4-8和表3.4-10進行計算，直接按照表3.4-15可以查出相應的值 v=17m/min F=4732N T=51.69Nm P m=1.25KW 由于實際加工條件與上表所給的條件不是完全一樣的，故應該對結果進行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)=0.88 =0.75，故=17m/min0.880.75=11.22mm/min 查Z535型機床說明書，n=195r/min 那么實際切削速度為 由表3.4-11，切削力及轉矩的休整系數(shù)是=1.06，故F=47321.06=5016N 檢驗機床的功率 切削功率為 機床有效功率為 由于，故所選的切削用量是可以的，既 相應的F=5016N ，T=54.8NM ， 2．擴孔 擴孔選擇=24.5mm標準高速剛擴孔鉆頭。 確定擴孔進給量 根據(jù)表3.4-5，取=（0.7-0.8）0.7mm/r=0.9-0.56mm/r。 根據(jù)Z535型機床說明書，取=0.57mm/r 。 確定切削速度及 根據(jù)表3.4-34，取=25mm/min 由于切削條件跟上表有不同，切削速度尚需要乘以下修正系數(shù) 故 根據(jù)Z535 機型說明書，取n=275r/min ，實際擴孔速度 3．鉸孔 1）鉸刀 選用25mm 標準高速鋼鉸刀 確定鉸孔切削用量 確定進給量根據(jù)表3.4-6查出，=1.3-2.6mm，按照該表注4，進給量取小值。 按照Z535型機床說明書，取=1.6mm/r 切削速度和n根據(jù)表3.4-40，取=8.2m/min 。 切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出 故 根據(jù)Z535型機床說明書，取n=100r/min ，實際鉸孔速度 各個工序實際切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： 擴孔： 鉸孔： 工序二： 粗精銑寬度為30mm的下平臺 1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：粗銑寬度為30mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達到粗糙度3.2。 機床：X50322立式銑床 刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20) 2、計算切削用量 粗銑寬度為30mm的下平臺 以知條件：工件的形狀如毛胚所市，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進行加工，機床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。 銑刀直徑 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標準GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20 銑削用量 背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內切完，取=2mm 確定每齒的進給量： 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。 確定銑削速度 及銑削功率 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。 根據(jù)給定的條件，查機械加工工藝手冊表2.1-87得到 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到： 給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實際的工件的硬度是180HBW，實際的銑削的寬度是 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù) 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 計算出刀具轉速及進給速度 = 根據(jù)X5032型立式銑床說明書取 校驗機床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機床的條件經(jīng)過計算和比較結果 數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機床X5032立式銑床是符合加工要求的。 4） 基本功時：1.58min 工序3 鉆Ф12.7的錐孔 1、工件材料：HT200，金屬模鑄造， 加工要求：銑孔內表面，無粗糙度要求。機床：X5032立式銑床 刀具：高速鋼鉆頭 2、計算切削用量 用Φ11擴孔Φ12.7的內表面。根據(jù)《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時：t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min. 用Φ12擴孔Φ12.7的內表面。根據(jù)《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時：t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min. 第四工序基本工時：t=t1+t2=1.16min. 工序4 1．鉆孔 鉆頭：選擇14的高速鋼鉆頭，和6的標準高速鋼鉆頭 確定鉆削用量（大孔） 確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.61-0.75 根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=3/14=0.214 有表格給定的數(shù)值可的比值3，不有加修正系數(shù) =0.61-0.75mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=1.25mm/r.機床進給機構所允許的軸向力 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 查機械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應的 =14mm/min根據(jù)機床說明書，N=195r/min 那么實際的切削速度是 基本功時： t=L/fn=0.35min (3)確定鉆削用量（小孔） 1）確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.36-0.44mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=12.5/6=2.083 所以不有加修正系數(shù) 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進給量 =0.72mm/r，機床進給機構所允許的最到軸向力根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度 =12m/min 查Z535機床說明書，取n=195r/min，那么實際的切削速度 確定基本功時：t=L/fn=0.89min 加工此處的總的功時： 2．加工螺紋 因為螺紋孔為為細牙螺紋，所以螺紋孔加工到 （1）鉆頭選用mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀 （2）確定鉆削用量 1）確定進給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進給量為=0.20mm/r 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.78mm/r。 機床進給機構允許的軸向力=9000N 根據(jù)表3.4-4允許的進給量>1.9mm/r 由于所選擇的進給量遠小于及，故所選可用 確定切削速度v，軸向力F，轉矩T以及切削功率，用不同刀具材料進行鉆，擴，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù) 故 取N=375r/min.則實際切削速度v為 由表3.4-11，切削力及轉矩的修正系數(shù) 故 校驗機床功率 切削功率為 kw 機床有效功率為 因為>.故選擇的切削用量可用 即 選用的細長柄機用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角 選用切削速度 根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min （3）扭矩的確定 根據(jù)表7.2-12得 查機械加工工藝手冊表7.2-12 得， （4）攻螺紋時的轉速 r/min 取n=400r/min m/min 選擇絲錐退出時的轉速為450r/min 基本時間的確定 ==15.27s 式中 - 工件螺紋長度（mm） - 絲錐切削錐長度（mm） - 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）； - 攻絲紋時的轉速（r/min） - 絲錐退出時的轉速（r/mm ） - 工件螺紋距（mm ） 工序5 鉆Φ5、加工M6上端面用立式鉆床Z535，為保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 1．鉆孔 鉆頭：選擇5的高速鋼鉆頭 1．確定鉆削用量（通孔） 確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1查處=0.14-0.18 根據(jù)孔深和孔的直徑的比值=15/5=3.0 有表格給定的數(shù)值可的比值=3，不有加修正系數(shù) =0.14-0.18 mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.27mm/r.機床進給機構所允許的軸向力 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 查機械加工工藝手冊表3.4-8和表3.4-10可以直接找出相應的 =15mm/min根據(jù)機床說明書，N=195r/min 那么實際的切削速度是 3）基本功時： t=L/fn=0.29min 2．確定鉆削用量（盲孔） 1）確定進給量根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-1可查出=0.18-0.22mm/r，由于孔深和孔直徑的比值=20/6=3.33 所以有加修正系數(shù) =（0.18-0.22）0.9=0.162-0.198mm/r 根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-3，鉆頭所允許的最大進給量 =0.27mm/r，機床進給機構所允許的最到軸向力根據(jù)機械加工工藝手冊表3.4-4，允許的最大進給量1.8mm/r 由于所選擇的進給量遠小于和，故所選擇的進給量是可用的。 確定切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊，表3.4-15可以直接查速度 =23m/min 查Z535機床說明書，取n=195r/min，那么實際的切削速度 確定基本功時：t=L/fn=0.38min 加工此處的總的功時： 2．加工螺紋 因為螺紋孔為為細牙螺紋，所以螺紋孔加工到 （1）鉆頭選用mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀 （2）確定鉆削用量 1）確定進給量，根據(jù)表3.4-1可查出，選用立式鉆床Z5125A，取進給量為=0.16mm/r 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強度所允許的進給量=0.78mm/r。 機床進給機構允許的軸向力=9000N 根據(jù)表3.4-4允許的進給量>1.9mm/r 由于所選擇的進給量遠小于及，故所選可用 確定切削速度v，軸向力F，轉矩T以及切削功率，用不同刀具材料進行鉆，擴，鉸空的v,F,T,均可以按表3.4-8及表3.4-10進行計算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計算得：v=15m/min,F=3010N,T=10.03,=0.51kw,由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對結果進行修正，由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù) 故 取N=375r/min.則實際切削速度v為 由表3.4-11，切削力及轉矩的修正系數(shù) 故 校驗機床功率 切削功率為 kw 機床有效功率為 因為>.故選擇的切削用量可用 即 選用的細長柄機用絲錐，工件材料中碳鋼，前角，后角，主偏角 選用切削速度 根據(jù)表7.2-13查得mm/min,選擇v=10m/min （3）扭矩的確定 根據(jù)表7.2-12得 查機械加工工藝手冊表7.2-12 得， （4）攻螺紋時的轉速 r/min 取n=520r/min m/min 選擇絲錐退出時的轉速為450r/min 基本時間的確定 ==12.2s 式中 - 工件螺紋長度（mm） - 絲錐切削錐長度（mm） - 攻螺紋時的超切量，取=（2-3）； - 攻絲紋時的轉速（r/min） - 絲錐退出時的轉速（r/mm ） - 工件螺紋距（mm ） 工序6 粗精銑Φ5、M6上端面 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的臺肩 由工件可以得到尺寸LB=40 30 1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造 加工要求：銑寬度為30mm長度是40mm的平臺，精銑寬度為30mm的上平臺面達到粗糙度3.2。 機床：X50322立式銑床 刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20) 2、計算切削用量 粗銑寬度為30mm的上平面 以知條件：工件的形狀如毛胚所示，工件為HT200鑄造件，硬度180HBW，有外皮，用X50322立式銑床進行加工，機床的功率是7。5KW：所用的刀具是高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)，試確定切削用量。 銑刀直徑 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-32以及面銑刀標準GB/T 5342-1985， 選擇銑刀直徑 =225mm 齒數(shù)Z= 20 銑削用量 背吃刀量：由于加工余量為2m m故在一次走刀內切完，取=2mm 確定每齒的進給量： 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-73.得到每齒的進給量=0.20 – 0.29mm/齒 ，采用對稱銑削。取=0.2mm。 確定銑削速度 及銑削功率 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-75和表2.1-76，銑刀后面最大磨損限度為2mm ，刀具壽命T=120min 。 根據(jù)給定的條件，查機械加工工藝手冊表2.1-87得到 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到： 給定的材料硬度是190HBW，銑削的寬度是 ；實際的工件的硬度是180HBW，實際的銑削的寬度是 根據(jù)機械加工工藝手冊表2.1-79查出修正系數(shù) 考慮修正系數(shù)后的銑削速度 計算出刀具轉速及進給速度= 根據(jù)X5032型立式銑床說明書取 校驗機床的功率 根據(jù)工作條件和選擇的機床的條件經(jīng)過計算和比較結果 數(shù)值大于加工工藝過程要求的功率，故所選用的機床X5032立式銑床是符合加工要求的。 7）基本功時：1.466mm 4.5.1粗銑，精銑平臺 1加工條件: 工件材料:HT200鑄鐵,σb=165MPa, 機床:XA6132萬能機床 刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀 計算切削用量 <1>查得此銑刀的進給量fz=0.2mm/z由(《削用量簡明手冊》查得) <2>切削速度:查得可以確定為Vc =15.27m/min 由于dw=80mm,齒數(shù)Z=10則Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min 按機床說明書,得Ns=75r/min 實際切削速度V=Πdwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min 當n=75r/min時,工作臺進給量為f=fz?Z?n=0.2×10×75=150mm/min 查機床說明書,這個進給量合乎實際. 工時:t=行程/進給量=20+30.5+6/150=0.37min 由于半精加工時只是涉及到切削深度的改變，所以要求的數(shù)據(jù)一般不變！ 4.5.2鉆孔(中心孔) 查《削用量簡明手冊》得：進給量f’=0.53mm/r 切削速度：Vc=15m/min鉆頭直徑為22mm，得主軸轉速為Ns=1000×15/3.14×22=217r/min 所以實際速度取Nw=250r/min 得實際切削速度為V=3.14×22×250/1000=17.3m/min 查機床說明書確定進量f=0.62mm/r 工時：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62×250=0.54min 第5章 夾具設計 為了提高生產(chǎn)率，保證質量。經(jīng)我組分工現(xiàn)在對第2、4道工序設計夾具。本夾具將用在立式X5032立式銑床。刀具是高速鋼立銑刀。 5.1問題提出。 本夾具主要用來加工2-M6孔。這兩個孔與上下端面有著垂直度的要求，設計夾具時，要求保證垂直度要求。 5.11夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過和指導教師的協(xié)商，我決定設計第Ⅶ道工序——鉆直徑12.7的孔的夾具設計，本夾具將用于z535鉆床。刀具為（高速鋼鉆刀），為達到零件工藝要求，對零件進行鉆。 1、 問題提出：利用本夾具主要是鉆直徑12.7的孔。此孔沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 2、 夾具設計 1） 根據(jù)定位基準的選擇原則，采用以 孔以及底面來定位。 2） 切削力及夾緊國計算Fz= 查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、 ===0.965 因此Fz=9.81×30×2.5×0.48×0.965×2.5÷25.7=33.2N 水平分力=（1～1.2）Fz=1.1Fz=36.5N 垂直分力=0.3 Fz=10N 所以能夠引起松動的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N 由夾緊力機構產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式 P=K× 其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系數(shù) K2——加工性質系數(shù)1.5 K3——刀具鈍化系數(shù)1.1 K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2 所以引起沿夾緊結構軸線方向上松動的最大切削力為P=1.5×1.1×1.2×1.2×36.5=86.7N。 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用螺旋夾緊結構 則所承受的彎矩最大為Mmax=6936.5N=25N.m 夾緊結構所能受的矩遠遠大于Mmax。 3） 定位誤差分析 由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。 4） 夾緊設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾夾具時，應該注意勞動生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的缺點就是夾緊過程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個定位銷設計成活動的 第6章 小 結 為期兩周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組五名同學在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 第7章 結束語 通過這次課程設計，我有了很大的收獲學到了很多的東西本次課程設計是我們學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課后進行的這是我們即將離開學院走上工作崗位之前對所學各課進行的一次全面的、深入的、綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，是我們在走上工作崗位之前一次極好的學習機會，因此它在望沒的四年大學生活中占有積極重要的地位。 就我個人而言，我通過本次課程設計對自己在大學中所學的知識進行一次良好的回顧，并在次基礎上有所提高，對自己將來從事的工作進行一次適應性的訓練，無論是機械結構設計、零件加工工藝還是CAD畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴謹?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國家的工業(yè)化建設打下一個良好的基礎，為早日實現(xiàn)國家的現(xiàn)代化貢獻一份力量。 由于個人的能力有限，設計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。 26