第一篇：J 第8章 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)(1,2節(jié))

機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)

一、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)步驟

1.分析及審查零件圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣； 2.確定零件生產(chǎn)類型和毛坯種類； 3.確定工件的定位基準(zhǔn)； 4.擬定機(jī)械加工工藝路線；

5.確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備；

6.計(jì)算各工序的加工余量、工序尺寸及公差； 7.確定各工序的切削用量和工時(shí)定額； 8.編制工藝文件。

二、零件的結(jié)構(gòu)分析

1.熟悉零件圖樣，分析零件的用途和各項(xiàng)技術(shù)條件；

2.分析零件表面的組成和特征，將零件大致分為軸類零件、套類零件、齒輪類零件、叉架類零件和箱體類零件五大類；

3.分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性； 4.確定主要表面的加工方法。

三、零件的技術(shù)要求分析

零件的技術(shù)要求分析包括下面幾項(xiàng)內(nèi)容： 1.加工表面的尺寸精度和形狀精度； 2.主要加工表面之間的相互位置精度； 3.加工表面的粗糙度及表面質(zhì)量要求； 4.熱處理及其它要求。

四、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)和確定生產(chǎn)類型

生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算：

N?Qn(1?a%?b%)（8.1-1）

式中 N－零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 件/年；Q－產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 臺(tái)/年；n－每臺(tái)產(chǎn)品中零件的數(shù)量 單位為 件/臺(tái)；a－備品的百分率；b－廢品的百分率。

根據(jù)〔1〕表5－5確定生產(chǎn)類型和工藝特點(diǎn)。

五、設(shè)計(jì)說明書的編寫

說明書是課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性文件。通過編寫機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書，進(jìn)一步培

養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達(dá)的能力，鞏固、深化課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中所獲得的知識(shí)，掌握機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法和步驟。

說明書應(yīng)概括地介紹設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，對(duì)設(shè)計(jì)中的方案進(jìn)行論證及比較，針對(duì)主要數(shù)據(jù)的選取及計(jì)算應(yīng)作重點(diǎn)陳述。說明書內(nèi)容要求系統(tǒng)性好，條理清晰，圖文并茂，充分表達(dá)自己對(duì)設(shè)計(jì)過程的感悟和獨(dú)特見解。文內(nèi)公式、圖表、數(shù)據(jù)等出處，應(yīng)以“〔 〕”注明參考文獻(xiàn)的序號(hào)。

說明書主要包括下面幾項(xiàng)內(nèi)容： 1.封面； 2.目錄；

3.零件的工藝性分析；

4.機(jī)械加工工藝路線的擬定； 5.機(jī)械加工工序的設(shè)計(jì)； 6.設(shè)計(jì)小結(jié)； 7.參考文獻(xiàn)。

機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)流程

一、毛坯的選擇 1.毛坯的選擇原則

（1）零件的材料和力學(xué)性能 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學(xué)性能有所不同。鑄鐵件的強(qiáng)度從離心澆注、壓力澆注、金屬型澆注、砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。

（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸 直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時(shí)宜采用鍛件；形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鑄造方法，以避免過多的機(jī)械加工。

（3）型材的使用 一般零件宜采用熱軋型材；冷拔型材精度較高、尺寸較小，毛坯精度要求較高的中小型零件宜采用冷拔型材。

（4）生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)時(shí)宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，單件小批量生產(chǎn)時(shí)宜采用投資小的毛坯制造方法。

2.毛坯的制造方法與工藝特點(diǎn)

（1）鑄造毛坯的工藝特點(diǎn)及參數(shù)見表8.3-1；（2）鍛造毛坯的工藝特點(diǎn)及參數(shù)見表8.3-2；（3）軋制毛坯的工藝特點(diǎn)及參數(shù)見表8.3-3。3.毛坯的加工余量及公差

（1）鑄造毛坯的加工余量見表8.3-

4、公差見表8.3-5；

135（2）熱軋圓鋼的尺寸及偏差見表8.3-6～表8.3-9；（3）冷拔圓鋼的尺寸及偏差見表8.3-10和表8.3-11；（4）鋼質(zhì)模鍛件的加工余量及公差。

鋼質(zhì)模鍛件的加工余量的大小主要取決于鍛件質(zhì)量和復(fù)雜程度，機(jī)械加工加工余量一般從1～5mm根據(jù)具體情況選取，鋼質(zhì)模鍛件的公差查閱GB12362-90。

二、基準(zhǔn)的選擇

定位基準(zhǔn)的選擇對(duì)加工面的位置精度、零件的工序數(shù)量及加工順序起著決定作用。因此，必須根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，綜合各方面因素加以確定。粗、精基準(zhǔn)確定后，還應(yīng)考慮各工序加工時(shí)工件的定位方案和夾緊方法。

三、擬定機(jī)械加工工藝路線 1.加工階段的劃分

根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、表面質(zhì)量及力學(xué)性能的不同要求，把整個(gè)工藝過程分成不同的加工階段，以便逐步達(dá)到加工要求。主要的加工階段有：

① 粗加工階段； ② 半精加工階段； ③ 精加工階段； ④ 光整加工階段。

2.零件表面加工方法的選擇

根據(jù)零件的加工表面特征、加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度來選擇加工方法。（1）外圓加工查閱〔1〕表5－7和圖5－15；（2）孔加工查閱〔1〕表5－8和圖5－16；（3）平面加工查閱〔1〕表5－9和圖5－17；（4）米制螺紋加工見表8.3-12；

（5）齒形加工見表8.3-13和表8.3-14。3.加工順序的安排 應(yīng)遵循“先粗后精”、“先面后孔”、“先主后次”、“基面先行”的原則，合理安排各工序的位置。

4.熱處理工序的安排

（1）提高切削性能的預(yù)熱處理安排在粗加工之前；（2）整體熱處理安排在半精加工之前；（3）表面熱處理安排在精加工之前。5.檢驗(yàn)工序的安排

檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后、精加工前，送往外車間前，重要工序和工時(shí)長的工序前、后，零件加工結(jié)束后、入庫前。

6.輔助工序的安排

（1）表面強(qiáng)化工序 如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過程的最后。（2）表面處理工序 如發(fā)藍(lán)、電鍍等，一般安排在工藝過程的最后。

（3）探傷工序 如X射線檢查、超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查，一般安排

在工藝過程的開始。磁力探傷、熒光檢驗(yàn)等主要用于零件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在工藝過程的最后。

（4）平衡工序 包括動(dòng)、靜平衡，一般安排在精加工前后。

（5）去毛刺、去磁、清洗、涂油、防銹等輔助工序可根據(jù)整個(gè)工藝過程妥善安排。

四、選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 1.機(jī)床的選擇

（1）機(jī)床規(guī)格應(yīng)與零件外形尺寸相適應(yīng)；

（2）機(jī)床精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)；（3）機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件生產(chǎn)類型相適應(yīng)；（4）與本企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件相適應(yīng)。

各種機(jī)床的形狀、位置加工經(jīng)濟(jì)精度見表8.3-15～表8.3-20，各種機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)見表8.3-21～表8.3-34。

2.刀具的選擇

（1）一般采用標(biāo)準(zhǔn)刀具；

（2）中批以上生產(chǎn)，可采用高效率的復(fù)合刀具及專用刀具；（3）刀具的類型、規(guī)格及精度應(yīng)符合加工要求。3.量具的選擇

（1）單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡可能選用通用量具；（2）大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用各種專用量具和檢具；（3）量具的精度等級(jí)應(yīng)與被測(cè)工件的精度相適應(yīng)。4.夾具的選擇

（1）單件小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡可能采用通用夾具，也可采用組合夾具；（2）中批以上生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用專用夾具；（3）夾具的精度應(yīng)與工序的加工精度相適應(yīng)。

五、確定工序余量、工序尺寸及公差 1.確定工序余量

（1）分析計(jì)算法 此法須有可靠的實(shí)際數(shù)據(jù)資料，目前應(yīng)用較少；

（2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 根據(jù)工藝人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量，通常所取的加工余量偏大，一般用于單件小批生產(chǎn)；

（3）查表修正法 查閱有關(guān)手冊(cè)，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正，此法應(yīng)用較為普遍。各加工方法的工序余量見表8.3-35～表8.3-53。

2.工序尺寸的確定

（1）當(dāng)加工過程中基面沒有轉(zhuǎn)換時(shí)，可以由最后一道工序開始往前推算。

（2）當(dāng)加工過程中基面需要轉(zhuǎn)換時(shí)，可借助工藝尺寸鏈的分析來計(jì)算工序尺寸及其上下偏差。

（3）對(duì)于孔系坐標(biāo)尺寸，通常在零件圖樣上已標(biāo)注清楚。如果未標(biāo)注清楚，就要利用平面工藝尺寸鏈來計(jì)算孔系坐標(biāo)尺寸。

3.工序公差的確定

工序公差按各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度來確定，并按“入體原則”換算出上下偏差。4．鉆螺紋底孔的直徑可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

脆性材料（鑄鐵、青銅等）：鉆孔直徑d0=d螺紋大徑-1.1P 韌性材料（鋼、紫銅）：鉆孔直徑d0=d螺紋大徑-P 鉆孔深度=螺紋長度+0.7d螺紋大徑

式中 P為螺紋的螺距，單位為mm。

六、切削用量的選擇

根據(jù)切削用量三要素對(duì)刀具壽命、生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的影響，選擇切削用量的順序應(yīng)為：首先選盡可能大的背吃刀量ap，其次選盡可能大的進(jìn)給量f，最后選盡可能大的切削速度vc。粗加工時(shí)，背吃刀量的選擇以提高生產(chǎn)率和保證刀具耐用度為主；精加工時(shí)，背吃刀量的選擇以保證零件的加工精度和表面質(zhì)量為主。

1.車削時(shí)切削用量的選擇可查閱表8.3-54～表8.3-64； 2.孔加工時(shí)的切削用量選擇可查閱表8.3-65～表8.3-70； 3.銑削時(shí)切削用量的選擇

銑削用量包括背吃刀量ap、側(cè)吃刀量ae、每齒進(jìn)給量fz（單位為mm/z）或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f（單位為mm/r）和切削速度vc。端銑時(shí)，ap為切削層深度，ae為被加工表面寬度；圓柱銑削時(shí)，ae為切削層深度，ap為被加工表面寬度。

一般切削層深度根據(jù)加工質(zhì)量要求、加工余量、工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率來選擇。銑削平面時(shí)，當(dāng)工件表面粗糙度Ra=25～12.5?m時(shí)，若用圓柱形銑刀，其預(yù)留的切削層深度小于5mm，或用端銑刀，其預(yù)留的切削層深度小于6mm，則一次進(jìn)給粗銑就可達(dá)到要求；當(dāng)預(yù)留的切削層深度較大或工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床功率不足時(shí)，一般分兩次進(jìn)行銑削。當(dāng)Ra=12.5～3.2?m時(shí)，可分粗銑和半精銑兩次銑削，半精銑時(shí)的切削深度為0.5～1mm。當(dāng)Ra=3.2～0.8?m時(shí)，可分三次銑削，半精銑時(shí)的切削深度為1.5～2mm，精銑時(shí)為0.5～1mm。銑刀的每齒進(jìn)給量fz可按表8.3-71選取，銑削速度vc可按表8.3-72選取，銑槽的切削用量可按表8.3-73或表8.3-74選取。

4.磨削時(shí)切削用量的選擇

磨削用量包括砂輪切入工件的徑向進(jìn)給量fr（相當(dāng)于車削時(shí)的背吃刀量）、工件相對(duì)于砂輪的軸向進(jìn)給量fa、工件旋轉(zhuǎn)的線速度或工作臺(tái)直線移動(dòng)的速度vw和砂輪旋轉(zhuǎn)的線速度vc。常用的磨削用量可按表8.3-75選取。

5.齒輪加工切削用量的選擇

齒輪的制造方法以滾齒、插齒最為普遍，其切削用量的選擇應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性、工件材料、齒輪模數(shù)、工件精度要求及表面粗糙度等因素綜合考慮。齒輪加工切削用量的選 擇步驟如下：

（1）確定切齒深度和走刀次數(shù) 滾齒時(shí)，一般模數(shù)不大的齒輪多采用一次走刀切至全齒深。但模數(shù)大于4mm的齒輪，或者機(jī)床功率不足，或者工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，可以分兩次

（2）確定進(jìn)給量 滾齒的進(jìn)給量可按表8.3-76選取，插齒的進(jìn)給量可按表8.3-77選取。

（3）確定切削速度 齒輪刀具的切削速度可按表8.3-78的公式計(jì)算。

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七、勞動(dòng)定額的制訂

勞動(dòng)定額有時(shí)間定額（即工時(shí)定額）和產(chǎn)量定額兩種表述方式。前者指完成一定工作量所用時(shí)間，后者指單位時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的合格產(chǎn)品數(shù)；兩者互為倒數(shù)。目前企業(yè)常用時(shí)間定額作為勞動(dòng)定額指標(biāo)。

1.工時(shí)定額按下面的公式計(jì)算

單件生產(chǎn)：tp=tj+ta+ts+tr =tB+ ts+tr（8.3-1）

成批生產(chǎn)： tpc=tp+te/n=tj+ta+ts+tr+te/n（8.3-2）大量生產(chǎn)： tpc=tp=tj+ta+ts+tr（8.3-3）式中 tj－基本時(shí)間；

ta－輔助時(shí)間，參照表8.3-79選取，tj + ta為作業(yè)時(shí)間； ta－輔助時(shí)間，參照表8.3-79選取，tj + ta為作業(yè)時(shí)間； ts－布置工作地時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的2%～7%計(jì)算； tr－休息與生理需要時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的2%～4%計(jì)算； te－準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間； n－每批件數(shù)。

2.基本時(shí)間tj的計(jì)算

Ll+l1+l2tj?i?i(8.3-4)fnf?n 式中 L－刀具行程長度（mm）；

l－切削加工長度（mm）；

l1、l2－刀具切入、切出長度（mm）,車削可參照表8.3-80、鉆削可參照表8.3-81選取l1、l2之和；

n－機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； f－進(jìn)給量（mm/r）。

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八、繪制工序圖及標(biāo)注工序尺寸偏差 1.繪制工序圖的要求

① 用粗實(shí)線表示本工序的各加工表面，其它部位用細(xì)實(shí)線表示； ② 加工表面上應(yīng)標(biāo)注表面粗糙度符號(hào)；

③ 工序圖應(yīng)標(biāo)出本工序結(jié)束時(shí)應(yīng)達(dá)到的尺寸、偏差及形位誤差，與本工序加工無關(guān)的技術(shù)要求一律不寫；

④ 工序圖上應(yīng)注明定位、夾緊符號(hào)；

⑤ 工序圖以適當(dāng)?shù)谋壤⒆钌俚囊晥D表示出工件在加工時(shí)所處的位置狀態(tài)，與本工序加工無關(guān)的部位不應(yīng)表示。

2.標(biāo)注工序尺寸偏差的要求

① 中間工序的工序尺寸，對(duì)于內(nèi)孔、外圓、平面或溝槽，應(yīng)按“入體原則”注成單向偏。

② 中間工序尺寸，若屬于孔軸中心距或孔到平面的距離，應(yīng)標(biāo)注成雙向?qū)ΨQ偏差； ③ 中間工序尺寸的公差可從相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度表中查得 ④ 最后工序的工序尺寸，應(yīng)按圖樣要求標(biāo)注。

九、編制工藝文件

1.填寫機(jī)械加工工藝過程卡片； 2．填寫機(jī)械加工工序卡片； 3．整理設(shè)計(jì)說明書。

十、注意事項(xiàng)

上述機(jī)械加工工藝數(shù)據(jù)表格為學(xué)生課程設(shè)計(jì)提供所需的參考資料，數(shù)據(jù)資料不是非常完

備，如需要可查閱下列手冊(cè)。

1.王先逵主編．機(jī)械加工工藝手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007． 2.孟少農(nóng)主編．機(jī)械加工工藝手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999．

3.美國可切削數(shù)據(jù)中心編．機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989． 4.李益民機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991． 5.艾興等編．切削用量簡明手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994．

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第二篇：機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)

目 錄

設(shè)計(jì)任務(wù)書???????????????????(1)

一、零件的分析???????????????(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工藝分析

二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)??????????????(4)2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 2.2 重點(diǎn)工序的說明 2.3 制訂工藝路線 2.4 機(jī)械加工余量的確定 2.5 確定切削用量及基本工時(shí)

三、夾具設(shè)計(jì)????????????????(14)3.1 問題的提出 3.2 夾具設(shè)計(jì)

四、參考文獻(xiàn)????????????????(17)

五 心得體會(huì)?????????????????（18）

機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目： “CA6140車床撥叉零件”機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具

生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)量為5000件

設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.零件圖一張

2.毛坯圖一張

3.機(jī)械加工工藝過程 工序卡片一張

4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 每人一套

5．夾具零件圖一張

6.課程設(shè)計(jì)說明書一份

23456

采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14?175π?dw按機(jī)床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實(shí)際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時(shí)

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗銑右端面

粗銑右端面的進(jìn)給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。

切削工時(shí)

l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精銑左端面

αfl?l1?l275?175?3= =121.2s=2.02min

nw?αf?Z0.522?0.25?16l?l1?l245?175?3= =106.8s=1.78min

nw?αf?Z0.522?0.25?16=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14?175π?dw按機(jī)床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實(shí)際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時(shí)

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm

tm=

l?l1?l275?175?3= =302.92s=5.05min

nw?αf?Z0.522?0.10?16工序Ⅱ：鉆、擴(kuò)花鍵底孔 1）鉆孔? 20㎜

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000?vπ?d=1000?0.35=5.57r/s(334r/min)w3.14?20按機(jī)床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實(shí)際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.35m/s 切削工時(shí) l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l280?10?2n= w?f5.63?0.71=23s（0.4min）2）擴(kuò)孔? 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000?v1000?0.s=π?d=175w3.14?22=2.53r/s(151.8r/min)按機(jī)床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實(shí)際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.16m/s 切削工時(shí) l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1?l2m=l?ln= 80?3?1.5=35s w?f2.27?1.07（0.6min）

n

n

工序Ⅲ：倒角1.07×15?

f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（參照表3—21）ns=1000?vπ?d=1000?0.516=6.3r/s(378r/min)w3.14?26 按機(jī)床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時(shí) l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=l?l1n= 2.0?2.5=14s（w?f6.33?0.050.23min）

工序Ⅳ：拉花鍵孔

單面齒升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）

切削工時(shí)（表7—21）th?l???Km=1000?v?S

z?Z式中：

h——單面余量1.5㎜（由? 22㎜—? 25㎜）； l——拉削表面長度80㎜；

?——考慮標(biāo)準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.20； K——考慮機(jī)床返回行程的系數(shù)，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同時(shí)工作齒數(shù) Z=L/t。t——拉刀齒距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜

? Z=L/t=80/12?6齒

? t1.5?80?1.20?1.40m=1000?3.6?0.06?6=0.15min(9s)工序Ⅴ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺(tái)階面

αf=0.15mm/Z(表3-28)

ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

n?v1000?0.30s=1000π?d=w3.14?175=0.546r/s(33r/min)按機(jī)床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實(shí)際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時(shí)

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l2m=

n= 80?175?3w?αf?Z0.5?0.15?16=215s=3.58min 2）精銑臺(tái)階面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。n1000?v1000?0.25s=

π?d=w3.14?175=0.455r/s(33r/min)按機(jī)床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實(shí)際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時(shí)

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l280?175?m=

n= 3w?αf?Z0.5?0.07?16=467s=7.7min）粗銑下表面保證尺寸75㎜

本工步的切削用量與工步1）的切削用量相同

112

三 夾具設(shè)計(jì)

3.1 問題的提出

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑30x80面的銑床夾具。

3.2 夾具設(shè)計(jì)

1．定位基準(zhǔn)的選擇

由零件圖可知，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。1．切削力和夾緊力計(jì)算

(1)刀具： 高速鋼端銑刀 φ30mm z=6 機(jī)床： x51W型立式銑床

由[3] 所列公式 得 F?CFapXFqVyufzzaeFzwFd0n

查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)kv?1.0

CF?30 qF?0.83 XF?1.0

yF?0.65 uF?0.83 aP?8 z=24 wF?0

代入上式，可得 F=889.4N

因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。

安全系數(shù) K=K1K2K3K4 其中：K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K3為刀具鈍化系數(shù)1.1 K4 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 F??KF?1775.7N

2.定位誤差分析

由于30x80面尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3．夾具設(shè)計(jì)及操作說明

如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。

夾具上裝有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。

四、參考文獻(xiàn)

1.切削用量簡明手冊(cè),艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)軟件版V1.0，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 4.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)，劉品 劉麗華主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2001年1月

5.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年

6.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年

7.機(jī)械工程手冊(cè) 第8、9卷，機(jī)械工程手冊(cè)、電機(jī)工程手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1982年

8.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 9.機(jī)械工藝裝備設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)，李慶壽主編，寧夏人民出版社出版，1991年 10.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年

11.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1998年 12.機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集，陳榕王樹兜主編，福建科學(xué)技術(shù)出版社出版，1985年

13.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，趙家齊主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2002年

14.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版，浦林祥主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1995年12月

15.機(jī)械零件手冊(cè)，天津大學(xué)機(jī)械零件教研室編，人民教育出版社出版，1975年9月

五 心得體會(huì)

為期三周的工藝、夾具課程設(shè)計(jì)結(jié)束，回顧整個(gè)過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)際更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。

本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)過了兩個(gè)階段。第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段中本人認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識(shí)學(xué)會(huì)了如何分析零件的工藝性，學(xué)會(huì)如何查有關(guān)手冊(cè)，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。為了可以更深刻清楚的完成本次課程設(shè)計(jì)向老師請(qǐng)教了很多關(guān)于夾具方面的知識(shí)，而且自己也參閱了很多夾具設(shè)計(jì)的資料。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較為合理的工藝方案來編制工藝。其中運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、時(shí)間定額等方面的知識(shí)。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面知識(shí)。

通過這次設(shè)計(jì)，我基本掌握了一個(gè)中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具的設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)，選擇使用工藝設(shè)備等。

總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨(dú)力思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。

由于自己能力有限，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，懇請(qǐng)老師、同學(xué)批評(píng)指正。

第三篇：機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)法蘭說明書

前言

機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝學(xué)等課程，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后，所進(jìn)行的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的是讓學(xué)生不所學(xué)的工藝?yán)碚摵蛯?shí)踐知識(shí)在實(shí)踐的工藝，夾具設(shè)計(jì)中綜合地加以應(yīng)用，進(jìn)而得以加深和發(fā)展，提高學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事工作奠定了一定基礎(chǔ)。通過本次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)谙率龇矫婵梢缘靡藻憻挘?/p>

1)能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)課程的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決一個(gè)零件在加工中的定位，加緊和工藝路線地合理擬定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。

2)通過夾具的工藝，進(jìn)一步提高了我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，你能夠根據(jù)被加工零件的加工要求設(shè)計(jì)出高效省力，既經(jīng)濟(jì)合理有能保證質(zhì)量的夾具。

3)進(jìn)一步提高我們的計(jì)算設(shè)計(jì)制圖能力，能比較專業(yè)熟練地查閱和使用各種技術(shù)資料。

4)在設(shè)計(jì)制造中培養(yǎng)我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立的工作能力。在設(shè)計(jì)中，由于理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中的不妥之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。

一、零件的分析

（一）零件的功用：

機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)我們組的零件是法蘭，法蘭的種類很多，用途也很廣。法蘭的一端可以是封閉的，用于變速箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，本例中的法蘭，其內(nèi)部有M90?1.5的螺紋可以起到定位軸的零件作用，外圓?110?0.036?0.071和一端面均有Ra=1.6的配合要求，?9和4-?5.5起到固定法蘭的作用。

（二）零件的工藝分析：

由零件圖可以看出，該法蘭的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工表面也不多，加工精度要求也不大，但主要注意其位置精度要求。下面將主要表面分為四部分，見圖1-1。

1、以內(nèi)孔為中心的一組加工面：

這組加工面包括：?94孔、M90?1.5螺紋孔及其倒角。

2、以外圓為中心的一組加工面：

這組加工面包括：?110?0.071外圓、?134及其倒角。

3、以?120?0.1定位的兩個(gè)孔 這組加工面包括：?9孔和4-?5.5孔。

4、左右端面：

這組加工面包括：?9的端面和4-?5.5表面的端面和面。

以上各表面的主要技術(shù)要求如下：

0.036?110??0.071?0.036的端

1、?94孔的表面粗糙度為Ra=3.2，M90?1.5螺紋的表面粗糙度為Ra=3.2。

2、外圓0.036?110??0.071mm的Ra=1.6，同軸度要求為0.02，倒角為1?45°，?134mm表面粗糙度為Ra=3.2。3、4-?5.5mm的端面與軸心線有位置0.02mm的要求。其Ra為1.6。

4、孔4-?5.5mm和?9mm。

零件要求調(diào)質(zhì)HRC30~45，其坯重為2.2kg。

由分析可知，四組加工表面可以選擇其中一組表面為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然后再以加工過的表面為精基準(zhǔn)加工其他各組表面，并保證他們之間的相互位置精度。

二、零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

（一）確定零件的生產(chǎn)類型：

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Q2n（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量Q為臺(tái)/年, 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為n件/臺(tái)，零件備品率為a%，零件廢品率為b%。從初始資料和計(jì)算結(jié)果可知，該零件為中批生產(chǎn)。

（二）確定零件毛坯的制造形式：

零件為45鋼，在工作時(shí)法蘭在某些場面要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度，因此應(yīng)該選擇鍛件毛坯。由于零件的輪廓尺寸不3 大，生產(chǎn)綱領(lǐng)達(dá)到中批生產(chǎn)水平，可以采用模鍛成型，這對(duì)于提高生產(chǎn)率，減少切削加工的勞動(dòng)量，保證加工精度，都是有利的。

(三)擬定零件的機(jī)械加工工藝路線：

1、定位基準(zhǔn)的選擇：

定位基準(zhǔn)的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作。基面選擇正確、合理與否，將直接影響工件的技工質(zhì)量和生產(chǎn)率。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，需要同時(shí)考慮一下三個(gè)問題：（1）以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工時(shí)精度，使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行。（2）為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為精基面。

（3）是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ螅枰捎媒y(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面。

另外，我們還應(yīng)從粗精基準(zhǔn)選擇的基本原則為出發(fā)點(diǎn)：

a．“基準(zhǔn)重合”原則。應(yīng)盡量選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。

b.“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。應(yīng)選擇多個(gè)表面加工都能使用的表面作為基準(zhǔn)。

c.“互為基準(zhǔn)”原則。當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度和其自身尺寸及形狀精度都要求很高時(shí)，可互為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。

d.“自為基準(zhǔn)”原則。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均勻，應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為基準(zhǔn)。

2、粗基準(zhǔn)選擇：

a.如果必須保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。

b.應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。

c.應(yīng)盡量選擇與加工表面的位置精度要求較高的非加工面為粗基準(zhǔn)。

d.選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整光潔，不能有飛邊。澆冒口及其他缺陷，以保證定位準(zhǔn)確可靠。.e.粗基準(zhǔn)一般只使用一次，不再重復(fù)使用。

精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇螺紋孔和端面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)該工件的特點(diǎn)和加工要求，選擇螺紋孔和端面作為精基面。加工?110?0.036?0.071mm，?94mm，?134mm，20mm，5mm，120?0.1mm等主要尺寸以螺紋孔和右端面作為精面。這樣才能實(shí)現(xiàn)同軸度和位置的要求。對(duì)于4??5.5mm有相互位置要求，加工笫一個(gè)孔時(shí)應(yīng)以螺紋孔和右端面為精基準(zhǔn)。其余三個(gè)孔應(yīng)以螺紋孔和已加工出的孔作為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)周向定位。

粗基面選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應(yīng)以外圓和一個(gè)端面作為粗基面，鏜，半精鏜內(nèi)孔。

零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還需考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙5 度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定。

該工件毛壞經(jīng)模鍛成型，根據(jù)表2-9得知孔已鍛出。《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》黃如林主編。其各表面加工方法選擇如下：

?94mm孔，M90?1.5螺紋孔

粗鏜——精鏜；

各外圓表面

粗車——精車；

?9mm，4??5.5mm

鉆——鉸；

螺紋孔

車螺紋。

M90?1.5mm3、零件各表面加工順序的確定：

1）加工階段的劃分：為達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，該法蘭盤的加工可分為如下三個(gè)加工階段：

a.粗加工階段：車外圓，端面，內(nèi)孔；

b.半精加工階段：以精車后為主要精基準(zhǔn)，精車，外圓，端面；

c.精加工階段：以端面和?9孔定位，加工另外三個(gè)孔。

對(duì)于精度要求很高，表面粗糙度參數(shù)值要求很小（IT6及IT6以上，Ra?0.02?m）的零件，還需要專門精度和減小表面粗糙度為主，一般不用糾正形狀精度和位置精度。

2）加工工序的安排：

a.機(jī)械加工順序的安排：根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的具體特點(diǎn)，先安排外圓，端面，內(nèi)孔的加工。由于螺紋內(nèi)孔是主要精基準(zhǔn)，又由于車螺紋后作為定位基準(zhǔn)，會(huì)破壞螺紋，須以精加工后的未車螺紋之前的內(nèi)孔作為主要精基準(zhǔn)，精車外圓，端面，然后加工出一個(gè)孔，最后加工出四個(gè)孔。b.熱處理工序的安排：由于毛坯為模鍛件，在機(jī)械加工之前，首先安排正火處理，以消除鍛造應(yīng)力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次熱處理——調(diào)質(zhì)處理，以獲得均勻細(xì)致的回火索氏體，提高零件的綜合力學(xué)性能。

c.輔助工序安排：檢驗(yàn)工序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排終結(jié)檢驗(yàn)工序。在終檢前應(yīng)安排清洗工序，最后將零件油封，入庫。

3）工序的組合：

在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)條件，為了盡可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個(gè)表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機(jī)床配以專用夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。

工序集中和分散各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，技術(shù)要求，現(xiàn)場的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來綜合考慮。一般情況下，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則。而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。由于數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)等的發(fā)展，今后發(fā)展趨向于采用工序集中且柔性較高的原則來組織生產(chǎn)。

零件法蘭由于是中批生產(chǎn)，又考慮到該零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用通用機(jī)床配以夾具，這樣得到零件的工藝路線如下：

（1）下料；（2）鍛造毛坯；（3）正火；（4）粗車小端外圓，端面，鏜孔及倒角；（5）粗車大端外圓，端面，鏜孔及倒角；（6）調(diào)質(zhì)處理；（7）檢驗(yàn)；

（8）精車各檔外圓，端面，倒角，攻螺紋；（9）鉆?5.5mm孔，锪?5.5mm孔直到?9mm；（10）清洗；（11）檢驗(yàn)；（12）油封，入庫。

以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡片。

（四）確定加工余量：

合理選擇加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過大，則浪費(fèi)材料及工時(shí)，增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。所以合理確定加工余量是一項(xiàng)很重要的工作。故應(yīng)在保證在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。確定工序加工余量的方法有以下三種：

1）分析計(jì)算法； 2）查表修正法； 3）經(jīng)驗(yàn)估算法。

工藝路線確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)能達(dá)到的工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)選8 擇中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)繁瑣的工作，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為以下兩大類：

a.在工藝基準(zhǔn)不變的情況下，某表面本身各次加工工序尺寸的計(jì)算。對(duì)于這類簡單的工序尺寸，當(dāng)決定了各工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，就可計(jì)算各工序的尺寸和公差。計(jì)算順序是從最后一道工序開紿，由后向前推。

b.基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗(yàn)方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì)

毛坯圖1-2 9 基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。形狀較復(fù)雜的零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時(shí)工藝尺寸的計(jì)算就比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)工序間余量進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以確定工序尺寸及其公差。

機(jī)械加工余量對(duì)工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量，余量過大，增加機(jī)械加工勞動(dòng)量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理安排加工余量。

根據(jù)零件毛坯條件：材料為45鋼，硬度為HRC30-45，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用在鍛模毛坯。

1、本設(shè)計(jì)采用查表修正法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法相結(jié)合確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。

（1）外圓表面加工余量

小端外圓長度7.5mm，加工表面公差等級(jí)為IT6-IT8，表面粗糙度Ra1.6，故鍛造時(shí)外徑加工余量按f110外圓查表得：精車?110?0.036?0.071，2Z=1.2；精車可以達(dá)到該公差等級(jí)，按照“入體原則”，粗車?111.22Z=5.8；毛坯?117?2，2Z=7±2。

0?0.63（2）軸向長度方向加工余量，左、右端面及中間臺(tái)階面的加工。余量查表得Z=3±1，故毛坯總長為26±2mm，小端臺(tái)階長為13.5±2mm。

（3）內(nèi)孔表面加工余量。工件內(nèi)孔為螺紋孔和光孔。由于?94和?90相差較小，故鍛造時(shí)取統(tǒng)一內(nèi)徑，加工余量按?94內(nèi)孔查表得：車螺紋M9031.5，2Z=0.2；精鏜內(nèi)孔?88.376，2Z=0.8；精鏜內(nèi)孔?86，10 2Z=8；毛坯?81.2±2，2Z=9±2，毛坯圖見1-2，其余各表面加工余量及工序尺寸詳見工序卡片。

2、確定各工序所用機(jī)床及工藝裝備：

零件的加工精度和生產(chǎn)率在很大程度上是由使用的機(jī)床所決定的。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，主要是選擇機(jī)床的種類和型號(hào)。選擇時(shí)參考有關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣本。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設(shè)備、工藝規(guī)程的特點(diǎn)等情況。

由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選用通用機(jī)床余專用夾具較為合適。具體的選擇如下：

（1）粗車各檔外圓、端面，鏜孔及倒角。選用CA6140普通車床。夾具：三爪卡盤。

（2）精車?134mm右端面。選用CA6140普通車床。夾具：專用心軸。

（3）精車左端面及?110心軸。

（4）鉆鉸?5.5mm孔。選用Z525。夾具：專用夾具。（5）锪?9mm孔。選用Z525。夾具：專用夾具。

另外刀具的選擇主要取決于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用機(jī)床性能，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求檢驗(yàn)的精度來選擇。其選擇的型號(hào)詳見工序卡片。

3、確定切削用量及工時(shí)定額：

?0.036?0.071mm。選用CA6140普通車床。夾具：切削用量應(yīng)在機(jī)床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素正確選擇。

選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量（即切削深度）?p，其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后利用切削用量手冊(cè)選取或用公式計(jì)算確定最佳切削速度v。

a.估算工時(shí)定額：TP=TB+TS+Tr=Tb+Ta+TS+Tr

TP——單件時(shí)間；

TB——作業(yè)時(shí)間； TS——布置工作地時(shí)間； Tr——休息與生理需要時(shí)間； Ta——輔助時(shí)間； Tb——基本時(shí)間。

Te。b.準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 c.單件計(jì)算時(shí)間

Tc=Tb+Ta+TS+Tr+

Ten。

其具體計(jì)算過程如下：

（1）加工條件：

工件材料：45鋼正火，sb=0.35GPa,模鍛。

加工要求：車端面?134mm,Ra3.2；粗車外圓?134mm，?110?0.071mm。Ra?0.036分別為3.2，1.6。車螺紋M90 31.5，Ra3.2。

機(jī)床：CA6140普通車床

刀具：端面車刀，刀具材料YT15，刀桿尺寸16 325 mm2，Kr=90°，r0=15°，?0=12°，rx=0.5mm，60°螺紋車刀；刀具材料：

W18Cr4v。

（2）計(jì)算切削用量：

1)粗車端面時(shí)，根據(jù)加工余量Z= 3±1，取Z=3，即?=3mm，p走刀量f=0.4 mmr（表3-13）；

計(jì)算切削速度（表3-18），耐用度t=45min，v?cvkvt?pxvfmyv?292450.18?30.15?0.40.3?0.81?0.8?1.54?163 m/s?2.72m/s

確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns?1000v?dw?1000?2.723.14?134?6.46r/s(387.87r/min)

按機(jī)床選取nw=6.67

rs(400rminms)(表4-3)

mmin）所以實(shí)際切削速度v=2.57 切削I時(shí)：

l=134-902（154.4

=22mm, l1=2mm, l2=0, l3=5mm(試切長度)lm?l?l1?l2?l3nwf?29?26.67?0.4?21.7s(0.36min)

2)粗車外圓: a.切削深度：單邊余量Z=2.8mm可一次切除。

b.進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸、工件直徑及規(guī)定的切除深度。從表3-13中選用f=0.6

mmr。

c.計(jì)算切削速度（表3-18）

v?cvt?pmxvfyvkv?292450.18?2.90.15?0.60.3?0.99?146mmin(2.4ms)d.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

ns?1000v?dw?1000?2.43.14?134?5.7rs(342r/min)

按機(jī)床選取nw=6.67 所以實(shí)際切削速度

vw?rs(400rmin)?dwnw1000?3.14?134?5.71000?2.4ms(144r/min)

e.切削I時(shí)：

切入長度l1=4mm，切出長度l2=0，試切長度l3=5mm tm1?l?l1?l2?l3nwfl?l1?l2?l3nwf?13.5?4?56.67?0.67.5?4?56.67?0.6?3.6s(0.06min)

tm2???4.13s(0.07min)

3）車螺紋：

a.切削速度的計(jì)算（表3-55），刀具耐用度t=60min，螺距s=1.5mm，取?p=0.15mm。

v?14.8600.11?10.3?0.50.7?35.6mmin(0.6m/s)

b.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns?1000v?dw?1000?0.63.14?134?1.43rs(85r/min)

按機(jī)床選取nw=1.67rs（100r所以實(shí)際切削速度

vw?min）

?dwnw1000?3.14?134?1.671000?0.703r/s

c.切削I時(shí)：

取粗行程次數(shù)3次，精行程2次，切入長度l1=3mm 14 tm?l?l1nwf?13.5?31.67?5?49.5s(0.82min)

4）鉆孔?5.5mm：

f?0.42ktf?0.42?0.9mm/r?0.38mm/r（表3-38）

v=0.25ms(15mmin)（表ns?1000v?1000?0.253.14?5.53-42）

?dwr/s?14.48r/s(868.6r/min)

按機(jī)床選取nw=15

rs(900 rmin)

所以實(shí)際切削速度

vw??dwnw1000?3.14?5.5?151000r/s?0.26r/s

切削I時(shí)：

切入l1=10mm，切出l2=2mm, l=13.5mm, tm?l?l1?l2nwf?13.5?10?215?0.38?4.47s(0.07min)

5）鏜孔?94mm 取刀桿直徑D= 加工余量z=2?25mm，刀桿伸出量125mm，=2mm，一次可切除完畢。94-90選用90°硬質(zhì)合金YT5鏜刀,f=0.21mmr（表3-15）

v?1.6ms?(1?20%)?1.28ms（表3-19及手冊(cè)P102“鏜孔切削用量”）

ns?1000v?1000?1.283.14?94?4.34rs(260.2rmin)

?dw按機(jī)床選取nw=5.25 所以實(shí)際切削速度: 15

rs(315 rmin)vw??dwnw1000?3.14?94?5.251000?1.55rs(92.98rmin)

切削I時(shí)：（表7-1）

l=13.5 , l1=2mm

tm?l?l1nwfi?13.5?25.25?0.21?2?28.2s

三、專用夾具設(shè)計(jì)

圖1-1所示為法蘭零件圖，生產(chǎn)規(guī)模為中等批量生產(chǎn)，零件的某些尺寸已經(jīng)在前工序按要求加工完畢，本道工序要求在Z525立式鉆床上加工?5.5mm個(gè)孔，需要設(shè)計(jì)一專用鉆床夾具以便滿足零件圖上的各項(xiàng)精度要求。

（一）零件的加工工藝分析： 零件對(duì)?5.5mm孔的要求如下：

a.四個(gè)孔需要均布排列； b.兩孔的中心距為?120?0.1； c.孔的表面粗糙度Ra為3.2；

加工面的凸臺(tái)面積較小，故需要專用夾具，又由于上下端面均已經(jīng)加工完畢，所以精基準(zhǔn)選上下端面，側(cè)面或者中心孔。

（二）定位加緊方案的確定及論證：

根據(jù)工序加工要求分析，工件定位時(shí)只需限制六個(gè)自由度，沿法蘭方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度也必須予以限制。現(xiàn)在有三種定位夾緊方案可供選擇。三種夾緊定位方案簡圖如下： 方案1圖示：

圖3-1

方案2圖示：

圖3-2 方案3圖示：

圖3-3

A 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，可知法蘭右端臺(tái)階較小，相當(dāng)于短圓柱銷。其中右端面作為基準(zhǔn)，限制的自由度為Z，X和Y短圓柱銷限制Y和Z，共有 X，Y，Y和Z四個(gè)自由度受到限制，V

???形塊限制X???????????????和Z，這樣便可以保證孔的正確位置。

根據(jù)主要夾緊力由V形塊和削邊銷提供，當(dāng)削邊銷發(fā)生磨損后，主要加緊力由V形塊提供，由于是側(cè)面提供夾緊力，故需要對(duì)V形塊施加較大的力。為使工件穩(wěn)定，防止產(chǎn)生共振現(xiàn)象等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以進(jìn)行自定位支承，在鉆削過程中，容易產(chǎn)生較大的軸向力，下面設(shè)一輔助支承，以減少工件產(chǎn)生變形，圖3-1為該定位夾緊方案的圖示。

B 工件以右端面為第一定位基準(zhǔn)，分別限制了4個(gè)自由度，其18

???小平面和長圓柱銷供限制里個(gè)自由度即X，X，??Y，Y

??和Z。又由于短V形塊限制了Z，故6個(gè)自由度全部被限制。

根據(jù)主要夾緊力由短V形塊提供，且V形塊的面積和法蘭的接觸面積較小，故需提供較大的預(yù)緊力。為確定加工過程中工件的加工穩(wěn)定性，需設(shè)置輔助支承；為防止過定位情況的出現(xiàn)，可以采用自位支承。3-2為該定位夾緊方案示意圖，但此方案需將加工路線中車螺紋放到了后面。

C 由于該工件的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該定位基準(zhǔn)仍采用右端面，??該端面屬于大平面與法蘭的右端面接觸，分別限制了Z?????，X和Y三個(gè)方向上自由度。又V形塊限制了X，Z和Y三個(gè)方向上自由度，這樣保證零件的定位可靠。

根據(jù)主要夾緊力作用于定為基準(zhǔn)面的原則，主要夾緊力由V形塊和開口墊圈來提供，其中V形塊上的受力較大，又由于鉆孔處的的零件較薄弱，為防止工件過大變形，需設(shè)置輔助支承，圖3-3所示為定位夾緊方案。

比較上述的三種方案，可以看出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。三種方案都可以滿足定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合的原則，這是它們的主要優(yōu)點(diǎn)。方案一和方案二分別在中心軸線處采用了削邊銷和長圓柱銷，均出現(xiàn)了局部過定位現(xiàn)象，但還是可以滿足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了專用夾具的復(fù)雜性。前兩種方案中的V形塊都需要提供較大的夾緊力，而方案三的夾緊力由開口墊圈和V形塊分擔(dān)，且有輔助支承存在，沒出現(xiàn)過定位現(xiàn)象，也不需要提供自定位支承來解除過定19 位的自由度，且方案三結(jié)構(gòu)緊湊操作方便，定位誤差較小，并且可以滿足加工精度的要求。根據(jù)孔的位置要求，該夾具上安裝有分度裝置，從而提高了生產(chǎn)效率，使一次安裝能同時(shí)加工出四個(gè)孔.。(三)定位誤差分析：

首先，在對(duì)夾具進(jìn)行定位誤差分析之前，對(duì)已經(jīng)選定的方案工作原理做一下說明：

該夾具用于立式鉆床，鉆削法蘭上四個(gè)孔。工件以端面，止口和凸臺(tái)圓弧在夾具體7和V形塊9上定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10，在彈簧作用下使V形塊9向右運(yùn)動(dòng)，起角向定位作用，擰緊螺母2，通過開口墊圈3將工件壓緊。當(dāng)一個(gè)孔鉆好后，拉動(dòng)手柄10并旋轉(zhuǎn)900，使V形塊9脫離工件再向上推動(dòng)手柄5，對(duì)髽脫離分度盤8，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體7至相應(yīng)位置時(shí)，對(duì)定爪6在彈簧銷4的作用下，插入分度盤8的槽中分度對(duì)定，鉆削另一個(gè)孔。其余各孔按同樣的方法依次加工。了解了該專用夾具的工作原理之后，將對(duì)此夾具在使用過程中的定位誤差做如下分析: 1.四個(gè)孔均不排列：

該誤差主要存在于分度裝置的精度問題，在加工完畢一個(gè)孔后，090需轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體的角度來加工下一個(gè)孔，定位夾緊后，通過鉆頭產(chǎn)生的軸向力會(huì)使工件發(fā)生傾斜現(xiàn)象，即便有輔助支承的存在，而輔助支承產(chǎn)生的外力很小，本身就會(huì)使工件產(chǎn)生傾斜，故需要在設(shè)置輔助支承時(shí)應(yīng)注意到這一方面，對(duì)均布的?5.5mm的四個(gè)孔有很重要的意義。2.兩孔心距?120?0.1：

為保證兩孔中心距，需要可靠的夾緊力，開口墊圈上的夾緊力應(yīng)足夠大，以防止工件產(chǎn)生傾斜或加工過程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于加工的公差較大，在夾具制造過程中應(yīng)稍加注意，將會(huì)消除這方面的問題，將產(chǎn)生的誤差為?，其夾角為?，鉆孔平面的尺寸為22mm，具體參照?qǐng)D3-3。定位誤差為：

?=22?tan?

=22?(0.015?0.05)70?17.5

=0.016 由于?=0.016<0.05，故可以滿足其加工精度。

3.孔表面粗糙度Ra3.2：

由于鉆孔的公差等級(jí)能達(dá)到IT12-IT11，其中Ra值為Ra25~Ra12.5，故鉆孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到Ra3.2，故需進(jìn)一步采用鉸孔，而該孔又是一個(gè)沉孔，需要在鉸孔后锪鉆進(jìn)行锪孔。定位方案仍為帶凸緣的夾具定位，進(jìn)行鉸孔后便能滿足要求。

四、結(jié)束語

要掌握零件制造過程中的共同性規(guī)律和解決具體工藝問題的知識(shí)和能力，其復(fù)雜性就不是一門課程所能解決的，通過多門相關(guān)知識(shí)學(xué)科的學(xué)習(xí)，掌握其內(nèi)在的基本規(guī)律。多門學(xué)科的綜合組成全面地分析和運(yùn)用機(jī)械制造工藝過程的基本內(nèi)容，圓滿完成了這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

通過本次課程設(shè)計(jì)，讓我了解到生產(chǎn)零件過程中需要解決很多問題，從中發(fā)現(xiàn)了很多自己的不足，老師和同學(xué)的熱心幫助，讓我屢次樹立信心，決心完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)的最后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中仍存在有問題，反復(fù)糾正，最終完成本次課程設(shè)計(jì)。

對(duì)本次設(shè)計(jì)中，幫助過指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)最真誠的謝意！

五、參考文獻(xiàn):

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機(jī)械工業(yè)出版設(shè) 2004.1 《機(jī)械制造工藝學(xué)》

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機(jī)械工業(yè)出版社

2002 23

第四篇：機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)說明

機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)

題目：XXX 零件的機(jī)械加工工藝及XXX夾具設(shè)計(jì)

說明：

生產(chǎn)類型為：中批生產(chǎn)；對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，制訂出工藝規(guī)程；對(duì)其某一道工序設(shè)計(jì)出專用夾具一套。

要求：

編寫設(shè)計(jì)說明書一份，不少于30頁：制定工藝卡片，畫出被加工零件的工作圖，畫出專用夾具的裝配圖和其中的兩個(gè)主要零件圖。設(shè)計(jì)說明書格式：

1、內(nèi)容摘要

2、目錄

3、前言

4、XXX零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)

(1)零件結(jié)構(gòu)工藝性分析

(2)工藝路線擬訂及論證

(3)制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程

5、XXX（專用）夾具設(shè)計(jì)

(1)針對(duì)某道工序進(jìn)行加工質(zhì)量分析，擬訂并論證定位方案；

(2)專用夾具總體方案設(shè)計(jì)與論證；

(3)定位誤差分析；

6、結(jié)束語

7、參考文獻(xiàn)

主要參考資料：

1、《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社

2、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》國防工業(yè)出版社、上海科技出版社

3、《工藝員手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社

4、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海科技出版社

5、《機(jī)床夾具圖冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社、貴州科技出版社

6、《機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》張進(jìn)生主編，機(jī)械工業(yè)出版社

7、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》

8、《機(jī)械制造工藝學(xué)》

9、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》

第五篇：機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)_夾具設(shè)計(jì)_工藝設(shè)計(jì)

機(jī)械制造基礎(chǔ)夾具課程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設(shè)計(jì)

班

級(jí)：

學(xué)

生：

指導(dǎo)教師：

目 錄

設(shè)計(jì)任務(wù)書

一、零件的分析???????????????

二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)??????????????

（一）、確定毛坯的制造形式????????

（二）、基面的選擇????????????

（三）、制訂工藝路線???????????

（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定?????????????????

（五）、確定切削用量及基本工時(shí)??????

三、夾具設(shè)計(jì)????????????????

四、參考文獻(xiàn)????????????????

野狼

①精基準(zhǔn)的選擇

1)基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4)互為基準(zhǔn)原則 5)便于裝夾原則基準(zhǔn)選擇

粗基準(zhǔn)的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準(zhǔn)。

對(duì)于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選?16mm用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發(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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時(shí)效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴(kuò)孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時(shí)效處理。

野狼

3．鉆孔?16㎜，擴(kuò)孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據(jù)“手冊(cè)”表1—49，擴(kuò)孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時(shí)

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機(jī)床：C6140車床 刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀 確定切削用量及加工工時(shí)：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵

野狼

n?1000v?D?5.03r/s

由機(jī)床 nc?5.03r/s?320r/min vc??Dnc1000?3.14?56?5.031000?0.884m/s

tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時(shí)

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?vπ?dw=

1000?0.353.14?32=3.48r/s(334r/min)

按機(jī)床選取

nw=338r/min=5.63r/s

故實(shí)際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.35m/s

切削工時(shí)

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l2nw?f=

12?10?25.63?0.71=6s=0.1min

鉆?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時(shí)

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f

野狼

半精車端面 tm2?L/nf?0.34min 精車tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機(jī)床：臥式鏜床T618

刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進(jìn)給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

143.5910??1060???093./ms

實(shí)際切削速度v，：v??dn10工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1

機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

6）工序Ⅶ

擴(kuò),鉸?16mm孔

擴(kuò)孔? 16㎜ 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀個(gè)：高速鋼擴(kuò)孔鉆 切削用量及工時(shí)：

野狼

進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進(jìn)給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

?dn10143.5910??1060???093./ms

實(shí)際切削速度v，：v?工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實(shí)際切削速度v，：v??dn10143.5910??1060???093./ms

l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1

機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

8）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機(jī)床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

野狼

1工序X 鉆M5底孔φ4,攻絲M5 機(jī)床：Z535鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆

由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表15-41

f=0.30mm/r

由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v?dw=9.86r/s=12.8r/min 按機(jī)床選取：

n??710r/min?11.83r/s

? v實(shí)際??d?n?1000?3.14?5.2?11.831000?0.193m/s

對(duì)于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時(shí) ：

tm1?l11?l12?ln?f?2511.83?0.30?7.04s?0.117min

攻絲M5

a/加工條件：機(jī)床：Z535立時(shí)鉆床..刀具：機(jī)用絲錐

其中d=5mm，.b/計(jì)算切削用量：ap=1.3mm 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉(zhuǎn)速：

n=

1000v?d0=286r/min

.按機(jī)床選取：

nw?272r/min

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按機(jī)床選取

nw=720r/min=12r/s

故實(shí)際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.38m/s

切削工時(shí)

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l2nw?f=

32?2?1012?0.71=52s=0.868min 攻絲M12 由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表16.2-4

v?cvd0Tm?vy0p?kv?64.8?103000..91..20..5?1?1?6m/s

ns?1000v?dw=

1000?4.53.14?10=143r/min

tm22?l?l111(?)pnn

1計(jì)算得t=0.38min

四、專用夾具設(shè)計(jì)

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何保證中心對(duì)齊，如何降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題。

野狼

5K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.2。

所以 F'?KF?1.5?1.1?1.1?1.1?1895?3783（N）所需的實(shí)際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機(jī)構(gòu)。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達(dá)到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，避免干涉，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比，由于切削力較小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求，并且避免復(fù)雜夾緊機(jī)構(gòu)帶來的結(jié)構(gòu)龐大，旋轉(zhuǎn)加工過程中不會(huì)干涉。

四、參考文獻(xiàn)

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985

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