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`廣東海洋大學(xué)2005屆本科生課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
題目：CA10B傳動(dòng)軸突緣叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及
鉆四孔工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)
姓 名： 劉磊
專業(yè)年級(jí)：2010級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2班
院 系： 職 業(yè) 教 育 學(xué) 院
指導(dǎo)老師： 馮 濤
完成日期： 2013.6.11
目 錄
序言……………………………………………………………3
一、零件的分析……………………………………………………………4
1.1.零件的作用………………………………………………………4
1.2.零件的工藝分析…………………………………………………4
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………5
2.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………5
2.2基面的選擇………………………………………………………5
2.3制定工藝路線……………………………………………………5
2.3.1工藝路線方案一………………………………………………5
2.3.2工藝路線方案二………………………………………………6
2.3.3工藝方案的比較與分析………………………………………6
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………7
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………………9
三.夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………19
3.1問(wèn)題的提出………………………………………………………19
3.2夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………19
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………20
3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算…………………………………………20
3.2.3定位誤差分析…………………………………………………21
3.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明…………………………………21
四.參考文獻(xiàn)………………………………………………………………21
五.心得體會(huì)………………………………………………………………22
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(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
1．1零件的作用
題目所給的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的突緣叉，它位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)φ39的孔，用以與軸與十字軸相連，起聯(lián)軸節(jié)的作用。
1．2零件的工藝分析
CA10B傳動(dòng)軸上的突緣叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求，分述如下：
1. 以φ39為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ39的孔及其倒角，尺寸為118的與兩個(gè)孔φ39相垂直的平面，還有在平面上的4個(gè)M8螺孔。其中，主要加中表面為φ39的兩個(gè)孔。
2. 以φ95為中心的止口表面
這一組加工表面包括：φ95止口外圓環(huán)表面，及其上下兩個(gè)端面。
這兩組表面有一定的位置度要求：
φ39兩孔的同圓度公差為0.01；
φ39兩孔端面與φ39兩孔中心聯(lián)線的垂直度公差為0.1；
φ39兩孔中心聯(lián)線與φ95止口端面的平行度公差為0.2；
φ39兩孔端面與φ95止口端面基準(zhǔn)中心的對(duì)稱度為0.15.
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)
2．1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼。考慮到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反行駛，零件在汽車行駛過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這有利提高生產(chǎn)率、保證加工精度。
2．2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。
2．2．1粗基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)保證加工表面加工余量合理分配的原則，如果要求保證工作某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取叉口作為粗基準(zhǔn)，利用一圓環(huán)支承這兩個(gè)叉耳作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一定位銷限制剩下的1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
2．2．2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，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
2．3制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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。
2.3.1工藝路線方案一
工序一 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序二 粗車φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序三 鉆四個(gè)孔φ16mm及其倒角
工序四 鉆?39mm兩耳孔
工序五 擴(kuò)?39mm兩耳孔及倒角
工序六 精車φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序七 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角
工序八 磨φ39孔上兩端面
工序九 鉆螺紋底孔4-M8mm
工序十 攻螺紋4-M8
工序十一 去毛刺
工序十二 清洗
工序十三 終檢
2.3.2工藝路線方案二
工序一 粗、精車φ95止口三個(gè)面及其倒角
工序二 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序三 鉆四個(gè)孔φ16mm及其倒角
工序四 鉆4個(gè)M8的螺紋孔
工序五 攻螺紋4-M8
工序六 鉆?39mm兩耳孔
工序七 擴(kuò)?39mm兩耳孔及倒角
工序八 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角
工序九 磨φ39耳孔上兩端面
工序十 去毛刺
工序十一 清洗
工序十二 終檢
2.3.3工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加φ39孔上兩端面；而方案二則是先加工φ95止口三個(gè)面及其倒角。兩比較可以看出，先加工φ39孔上兩端面，是以止口平面的內(nèi)孔及平面為定位的，能夠保證工作某重要表面加工余量均勻，保證對(duì)稱度、平行度要求，且定位及裝夾都比較方便。再之，方案二鉆螺紋孔在鉆φ39孔之前，很容易受到鉆大孔時(shí)的作用力而變形。綜合考慮以上步驟，最后的加工路線確定如下:
工序一 粗銑φ39兩孔上兩端面,以止口平面和Φ39兩孔外表面定位,選用X63臥式銑床加工。
工序二 粗車φ95止口三個(gè)面及其倒角, 以Φ39兩孔上兩端面及其V型表面和止口面定位,選用C620-1加工。
工序三 鉆法蘭盤四個(gè)孔φ16mm， 選用Z535立式鉆床及專用夾具加工，以止口定位。
工序四 鉆孔φ39，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專用夾具加工。
工序五 擴(kuò)孔φ39及其倒角，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專用夾具加工。
工序六 精車φ95止口三個(gè)面，以φ39兩孔及其外端面定位,選用C620-1加工。
工序七 精、細(xì)鏜孔φ39及其倒角，以止口定位，選用T716A型臥式金剛鏜床及專用夾具加工。
工序八 磨Φ39mm兩耳孔外端面。
工序九 鉆叉部4個(gè)M8的螺紋底孔并倒角，選用Z535立式鉆床及專用夾具加工，以止口定位。
工序十 攻螺紋4-M8。
工序十一 去毛刺。
工序十二 清洗。
工序十三 終檢。
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA10B解放牌汽車傳動(dòng)軸突緣叉”，零件材料為45鋼，硬度163～196HB，毛坯重量約為2.5kg,生產(chǎn)類型大批量，模鍛毛坯。
據(jù)以上原始數(shù)據(jù)及加工路線，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.φ95mm止口平面的加工余量及公差
(1) 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2,且零件表面粗糙度Ra為6.3,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25，可得止口的加工余量為1.7～2.2,現(xiàn)取Z=2mm。則得Φ95端面的加工余量為Z1=2+（33-31.5）=3.5mm，Φ95止口臺(tái)肩的加工余量為Z2=2+（105-95）/2=7mm，Φ105端面的加工余量為Z3=2+（33-29）=5mm，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-14得其極限偏差為mm.
(2) 查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-25，可得端面精加工余量為1.6mm
(3) Φ95止口臺(tái)肩粗車加工余量為7-1.6=5.4mm，Φ95端面粗車加工余量為3.5mm，Φ105端面粗車加工余量為5-1.6=3.4mm。
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
Φ95端面
粗車
3.5
IT11
31.5
50
0.22
Φ95止口臺(tái)肩
粗車
5.4
IT11
Φ96.6
50
0.22
精車
1.6
IT8
Φ95
6.3
0.054
Φ105端面
粗車
3.4
IT11
30.6
50
0.22
精車
1.6
IT7
29
6.3
0.054
2. 兩內(nèi)孔φ39 mm (耳孔)
毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔公差為0.027-（-0.010）=0.037mm，IT=8，兩內(nèi)孔精度要求界于查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-17，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ37mm 2Z=12mm
擴(kuò)孔：φ38.7mm 2Z=1.7mm
精鏜：φ38.9mm 2Z=0.2mm
細(xì)鏜：φ39mm 2Z=0.1mm
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
φ39
鉆孔
25
IT11
φ25
0.16
鉆孔
12
IT11
φ37
50
0.16
擴(kuò)孔
1.7
IT10
φ38.7
6.3
0.10
精鏜
0.2
IT8
φ38.9
6.3
0.062
細(xì)鏜
0.1
IT7
φ39
6.3
0.039
3.φ39二孔外端面加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
(1)查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2，材質(zhì)系數(shù)取M1, 按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-25,則二孔外端面的單邊加工余量為1.7-2.2,現(xiàn)取Z=2mm.鍛件的公差,按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-14,鍛件偏差為mm.
(2)查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表5-27，可得磨削余量:單邊Z=0.2,磨削公差0.039mm.
(3)銑削余量:銑削的公稱余量(單邊)為:
Z=2.0-0.2=1.8mm
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為IT11級(jí)，因此可知本工序的加工公差為0.22mm。
所以φ39二孔外端面加工余量及公差如下：
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級(jí)
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
118mm
毛坯
2
122
2.0
粗銑
1.8
IT11
118.4
6.3
0.22
磨削
0.2
IT8
118
6.3
0.039
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
工序一：粗銑Φ39mm兩端面
1.加工條件
工件材料：45鋼
加工要求：粗銑Φ39mm兩端面，粗糙度為Ra6.3
機(jī)床：X62臥式銑床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－8）。
刀具：鑲齒套式銑刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齒數(shù)為10（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－37）
2.計(jì)算切削用量
粗銑Φ39mm的端面，最大的加工余量為2mm,
1）進(jìn)給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5－7，0.08mm/z～0.15mm/z
現(xiàn)取0.12mm/z
2）切削速度：確定39.2m/min.(《指導(dǎo)教材》表5－9)
采用高速鋼鑲齒銑刀，80mm，齒數(shù)為10。則
1000/=159（r/min）
現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－39），取 150r/min,故實(shí)際切削速度為
==37.68(m/min)
當(dāng)150r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=0.12×10×150＝180（mm/min）
查（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4－40），取=190mm/min,
3. 切削工時(shí)：
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-7知：
由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，可得出銑刀的行程mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
t==120/190*=0.63min
工序二：粗車φ95止口三個(gè)面及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：粗車φ95止口三個(gè)面及其倒角
機(jī)床：C620-1臥式車床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－7）
刀具：成形車刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計(jì)算切削用量
1）背吃刀量:
由前面已知毛坯的加工余量為7mm，所以最大加余量為8.2mm,粗加工余量為5.4mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車.取,一次加工。
2）進(jìn)給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-29,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車=0.5-0.7mm/r.取=0.7mm/r
3）切削速度：按《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-37,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車的速度為60-75m/min,取v=72m/min.
3.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
4.切削工時(shí)：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
mm
5.粗車止口的倒角
由于對(duì)倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀
工序三：鉆法蘭盤四個(gè)孔Φ16mm
由于對(duì)內(nèi)孔的表面的精度要求很低，并且根據(jù)經(jīng)濟(jì)精度要求，所以可采用一次鉆孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ16mm，粗糙度為Ra=50.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：高速鋼麻花鉆刀具（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－5）。
2.計(jì)算切削用量
1）進(jìn)給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-56，當(dāng)碳鋼的強(qiáng)度為為0.52-0.70Gpa,Φ16mm時(shí)，0.12～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ16mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.12～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度20mm/min。所以
==530r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15），取530r/min,故實(shí)際切削速度為
=20mm/min
3）計(jì)算工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
12mm 9mm 3mm
==0.41min
所以加工4個(gè)法蘭盤孔時(shí)間為：
T=0.41*4=1.64min
工序四：鉆φ39mm二耳孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ12.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：莫氏柄麻花鉆鉆頭（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－6）。
2.確定進(jìn)給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-31,當(dāng)鋼的硬度<800Mpa, =φ25mm時(shí)=0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.4-0.6)×0.75=0.3-0.45(mm/r)
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16,現(xiàn)取=0.28mm/r.
3.切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-22，切削速度為：18-25m/min,取v=20m/min.所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15）,取=250r/min,故實(shí)際切削速度為:
=19.6r/min
4.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
l=27mm =17mm =3mm
Tm1==0.56min
以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間.故本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
Tm=2Tm1=2*0.6=1.2min
工序五：擴(kuò)φ39mm二耳孔及倒角。
一. 擴(kuò)φ39mm二耳孔
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：擴(kuò)孔Φ12.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：套式擴(kuò)孔鉆（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－10）。
2 .確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊(cè)》表5-31,當(dāng)材料為碳鋼 =φ37mm時(shí)可得=0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.9-1.2)×0.75=0.675-0.9(mm/r)
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16,現(xiàn)取=0.9mm/r.
3 .切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-24，切削速度為：v=56m/min.所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15,取=500r/min,故實(shí)際切削速度為:
=58.09r/min
4.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
=19mm =9mm =3mm
==0.07min
以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間.故本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
Tm=2Tm1=2*0.07=0.14min
二.倒角2雙面
采用锪鉆。
為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：
n=482r/min
工序六 :精車φ95止口三個(gè)面
1. 加工條件
加工要求：精車φ95止口三個(gè)面
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
機(jī)床：C620-1臥式車床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）
刀具：硬質(zhì)合金車刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計(jì)算切削用量
1）背吃刀量:由前面已知：精加工余量為1.6mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)精車.取,
2）進(jìn)給量：據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車=0.1-0.3mm/r.取=0.2mm/r
3）切削速度：按《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車的速度為60-75m/min,取v=120 m/min
3.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
4.切削工時(shí)，按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
mm
工序七：精、細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角
一. 精鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：精鏜φ39mm二孔.
機(jī)床：T716A鏜床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－25）。
刀具：YT30鏜刀（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－20）。
2.背吃刀量：精鏜孔至φ38.9mm,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,
3.進(jìn)給量: 由 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.4－5查知：
取=0.1mm/r
4.切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.4－6,確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min,則
由于T716A金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無(wú)級(jí)調(diào)速,故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速.
5.切削工時(shí):
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－1知:
加個(gè)一個(gè)孔時(shí)
l=19mm =3mm =5mm =3mm
==0.37(min)
所以加工兩個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間為
=0.37*2=0.74(min)
6.輔助時(shí)間tf的計(jì)算
輔助時(shí)間tf與基本時(shí)間之間的關(guān)系tf=（0.15～0.2），取tf=0.17j，則該工序的輔助時(shí)間分別為：
tf=2×0.74×0.2min=0.256min
所以總時(shí)間為：t=+ tf=0.74+0.256min=1.536min
二.細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：細(xì)鏜φ39mm二孔及其倒角.
機(jī)床：T716A鏜床。
刀具：YT30鏜刀。
2.細(xì)鏜孔至φ39mm.由于細(xì)鏜與精鏜孔共享一個(gè)鏜桿,利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及加工時(shí)均與精鏜相同
v=100m/min
t=0.74min
工序八：磨Φ39mm二孔端面，保證尺寸118mm
1.選擇砂輪：見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2－1到表3.2－11選擇各表，結(jié)果為
WA46KV6P35040127
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為35040127 (DBd)。
2.切削用量的選擇：
見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－32知： 選擇磨床為M7130型號(hào)。
砂輪轉(zhuǎn)速r/min(見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書)，m/s。
軸向進(jìn)給量mm（雙行程）
工件速度m/min
徑向進(jìn)給量mm/雙行程
3.切削工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－8知:
當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí)
式中 加工長(zhǎng)度73mm；
加工寬度，68mm；
單面加工余量，0.2mm；
系數(shù)，1.10；
工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）；
工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給時(shí)（mm）；
工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（mm）
當(dāng)加工兩端面時(shí)
工序九：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：直柄麻花鉆（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1－5）。
2.計(jì)算切削用量：
1）進(jìn)給量：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，當(dāng)碳鋼的強(qiáng)度為為0.52-0.70Gpa,Φ6.7mm時(shí)，0.10～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ6.7mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.10～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度=12m/min。所以
==570r/min
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15），取530r/min,故實(shí)際切削速度為
==13.3m/min
3.計(jì)算工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－5知:
24mm 9mm 3mm
==0.6min
所以加工2個(gè)螺紋孔時(shí)間為：
T=0.6*2=1.2min
工序十:攻M8螺紋孔（取螺距為1mm）
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強(qiáng)度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：攻螺紋底孔4-Φ8mm.
機(jī)床：Z535機(jī)床（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－14）。
刀具：絲錐。
2.切削用量：
1）進(jìn)給量：
因?yàn)槁菥酁?mm，所以1mm/r.
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－38查得：9.0m/min.
主軸轉(zhuǎn)速：×1000=×1000=287r/min
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2－15選取機(jī)床Z535轉(zhuǎn)速為275r/min,則8.6m/min。
3.機(jī)動(dòng)工時(shí)：
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2－14知:
10mm 9mm 0mm
==0.15min
所以加工2個(gè)螺紋孔時(shí)間為：
T=0.15*2=0.3min
三、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。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第三道工序——鉆四個(gè)孔φ16mm及其倒角。本夾具將用于Z535機(jī)床。刀具為高速鋼麻花鉆刀具。
3.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆四個(gè)孔φ16mm及其倒角，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。
3.2夾具設(shè)計(jì)
四、參考文獻(xiàn)
1 鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004
2 袁哲俊主編.金屬切削刀具.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1991
3 (美)Hiram E.Grant.夾具—非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985
4 馬賢智主編.實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè).沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002
5 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,1994
6 孫本緒主編.機(jī)械加工余量手冊(cè).國(guó)防工業(yè)出版社,1999
7 陳宏鈞主編.編金屬切削速查速算手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社，2003
五、心得體會(huì)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)了許多在學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的不足之出，尤其鍛煉了我們結(jié)合實(shí)際綜合考慮問(wèn)題的思路和解決問(wèn)題的能力。我深刻體會(huì)到基礎(chǔ)知識(shí)必須要扎實(shí)才能有更好的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性的思維。
對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力.在整個(gè)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來(lái)說(shuō),我覺(jué)得做這種類型的作業(yè)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái),從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時(shí)候,一個(gè)人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會(huì)更完美!。
最后，我們衷心的感謝老師的大力指導(dǎo)和幫助！還有在設(shè)計(jì)過(guò)程中支持和幫助過(guò)我的各位同學(xué)
20
機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“傳動(dòng)軸突緣叉（CA10B解放牌汽車）”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為4000件）
設(shè) 計(jì) 者 吳棟蔭
AP0808326
指導(dǎo)老師 耿愛(ài)農(nóng)
五邑大學(xué)
機(jī)電工程學(xué)院教研室
2011年3月8日
五邑大學(xué)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目：設(shè)計(jì)“傳動(dòng)軸突緣叉（CA10B解放牌汽車）”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為4000）
內(nèi)容：1、零件圖 1張
2、毛坯圖 1張
3、機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張
4、工藝裝備主要零件圖 1張
5、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份
班 級(jí) AP08083
學(xué) 生 吳 棟 蔭
指導(dǎo)教師 耿 愛(ài) 農(nóng)
2011年3 月8
序言
機(jī)械加工工藝過(guò)程，是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法的重要工藝文件。它不僅是企業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)文件，也是機(jī)械制造過(guò)程中用于知道生產(chǎn)、組織、加工和管理工作的基本依據(jù)。
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復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系時(shí)機(jī)的訓(xùn)練，因此，它對(duì)我們工科學(xué)生具有重大意義。
由于能力以及實(shí)踐能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
一、零件的分析
（一）零件的作用
傳動(dòng)軸突緣叉（CA10B解放牌汽車）是10B解放牌汽車傳動(dòng)軸上一個(gè)比較復(fù)雜的作用，他位于傳動(dòng)軸的中部。主要作用是穩(wěn)定軸，還有傳遞扭矩，使扭矩傳遞獲得成功。零件的兩個(gè)叉頭處有兩個(gè)零件孔φ39（+0.027 -0.010）mm，用此安裝滾針軸承并與十字軸相連，起鏈接作用。
（二）零件的工藝分析
傳動(dòng)軸突緣叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求現(xiàn)分述如下：
1、以φ39孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ39（+0.027 -0.010）mm的孔及其倒角，尺寸為118mm的與兩個(gè)孔φ39（+0.027 -0.010）mm相垂直的平面，還有在平面上的四個(gè)M8螺孔。起重，主要加工表面為φ39（+0.027 -0.010）mm的兩個(gè)孔。
2、以R43孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ95（0 -0.107mm）的軸和左平面上的四個(gè)φ16的孔。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
（1）φ39二孔外端面對(duì)φ39孔垂直度公差為0.1mm；
（2）四孔對(duì)φ95外圓中心線的位置度偏差為φ0.1mm；
（3）φ39孔對(duì)φ95有垂直度公差為0.1mm，及對(duì)稱度偏差為0.15mm；
（4）φ95外圓面對(duì)對(duì)斷面有平行度偏差為0.2mm，
由上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯的制作形式
零件材料為45鋼?？紤]到汽車在運(yùn)行中經(jīng)常加速及正反向行駛，零件在工作過(guò)程中對(duì)經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應(yīng)該選鍛件，使金屬纖維盡量不被切斷保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為4000件，質(zhì)量小于100kg，屬于輕型零件已經(jīng)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件的底部輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的主要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以便加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有深者，更選成零件報(bào)廢。
1）粗基準(zhǔn)的選擇。
有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，先選取部分兩個(gè)孔φ39mm的不加工外輪廓表面的粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)v形塊支承這兩個(gè)孔φ39mm的外輪廓作主要定位面，以消除上下左右四個(gè)軸度，再利用一對(duì)自動(dòng)定心的扎緊，夾住在孔φ95外圓柱面上，用以消除z方向兩個(gè)自由度，達(dá)到全定位。
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。
（三）、制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置等技術(shù)要求能合理地保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬(wàn)能性能機(jī)床配專用工線，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，而且還有考慮到經(jīng)濟(jì)成本，盡量合理地制造鍛件，降低成本。
1.工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗車外圓φ95（不到尺寸）
工序Ⅱ 半精工外圓φ95，保證φ950-0.07
工序Ⅲ 銑倒角4X2，并銑其端面
工序Ⅳ 鉆孔4Xφ16，并倒角4X45o
工序Ⅴ 粗車左端面，保證尺寸64.5mm
工序Ⅵ 粗銑端面孔φ39mm
工序Ⅶ 鉆、擴(kuò)φ39孔及倒角
工序Ⅷ 精細(xì)鏜φ39二孔
工序Ⅸ 精銑φ39二孔端面，保證尺寸118
工序Ⅹ 鉆叉部四個(gè)M8的螺紋底孔并倒角
工序Ⅺ 攻螺紋4XM8
工序Ⅻ 去毛刺并終檢
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ 車外圓φ95和4X2倒角
工序Ⅱ 鉆孔4Xφ16，并倒角0.5X45o
工序Ⅲ 擴(kuò)孔φ43
工序Ⅳ 粗銑端面孔φ39mm
工序Ⅴ 鉆、擴(kuò)φ39孔及倒角
工序Ⅵ 精細(xì)鏜φ39二孔
工序Ⅶ 磨φ39二孔端面，保持尺寸118
工序Ⅷ 鉆叉部四個(gè)M8的螺紋底孔并倒角
工序Ⅸ 攻螺紋4XM8
工序Ⅹ 終檢
3、工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是以右端為基準(zhǔn)加工孔4xφ6，然后加工φ39孔端面，而方案二則是先加工外圓φ95，后與方案一相似。兩者比較而言，方案一工序少，夾具少，但很難保持加工質(zhì)量和精度，而方案二中的精車φ95超過(guò)了精度，不夠經(jīng)濟(jì)。至此，討論確立最優(yōu)方案如下：
工序Ⅰ 車外圓φ95和4X2倒角
工序Ⅱ 鉆孔4Xφ16，并倒角0.5X45o
工序Ⅲ 擴(kuò)孔φ43
工序Ⅳ 粗銑端面孔φ39mm
工序Ⅴ 鉆、擴(kuò)φ39孔及倒角
工序Ⅵ 精細(xì)鏜φ39二孔
工序Ⅶ 磨φ39二孔端面，保持尺寸118
工序Ⅷ 鉆叉部四個(gè)M8的螺紋底孔并倒角
工序Ⅸ 攻螺紋4XM8
工序Ⅹ 終檢
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1.兩內(nèi)孔φ39+.027-0.01（叉部）
毛坯為實(shí)心，不沖出孔。兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ25mm
鉆孔；φ37mm 2Z=12mm
擴(kuò)孔：φ38.7mm 2Z=1.7mm
精鏜：φ38.9mm 2Z=0.2mm
細(xì)鏜：φ39+0.027-0.1mm 2Z=0.1mm
2. φ390.027-0.01mm二孔外端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為1180-0.07mm）
（1）按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25，取加工精度F2，鍛件復(fù)雜系數(shù)S3，鍛件重6kg，則二孔外端面的單邊加工余量為2.0~3.0mm，去Z=2mm。鍛件的公差按《工藝手冊(cè)》表2.2-14，材質(zhì)系數(shù)去M1，復(fù)雜系數(shù)S3，則鍛件的偏差為+1.3 -0.7mm。
（2）磨削用量：?jiǎn)芜?.2mm（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表2.3-21），磨削公差即零件公差-0.07mm。
（3）銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為
Z=20.-0.2=1.8mm
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為IT11級(jí)，因此可知本工序的加工公差為-0.22mm。
由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工工差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整發(fā)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定。
φ39二孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見(jiàn)圖
由圖可知：
毛坯名義尺寸：
118+2X2=122mm
毛坯最大尺寸：
122+1.3X2=124.6mm
毛坯最小尺寸：
118-0.7X2=118.4mm
粗銑后最大尺寸：
118+0.2X2=118.4mm
粗銑后最小尺寸：
118.4-0.22=118.18mm
磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)符合，即1180-0.07mm
最后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 半精車外圓φ950-0.107。
粗車基本尺寸為φ97，選用c620-1車床。
半精車φ95mm外圓。
切削深度 單邊余量1mm，課二次切除。
進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.6.選用0.5mm/r.
計(jì)算切削速度 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27.（取T=60MIN, ap=0.5,f=0.5mm/r）
切削速度=242/600.2*0.50.15*0.50.35*1.44=217m/min
確定主軸的轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取n=760r/min
所以實(shí)際切削速度
切削工時(shí) l=2， l1=4，l2=0 走刀兩次（由表6.2-1查得）
所以T=it=2*(（l+ l1+ l2）/n*f)=(2*6)/760*0.5=0.032min
工序Ⅱ：鉆，擴(kuò)底孔φ43mm，選用機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床c365L。
1）鉆孔φ25mm f=0.41mm/r v=12.25m/min （見(jiàn)切削手冊(cè)表2.7和表2.14，按5類加工性考慮）
按機(jī)床選取nw=136r/min（按工藝手冊(cè)表4.2-2）
所以實(shí)際切削速度
切削工時(shí) t= l+ l1+ l2）/n*f=（150+10+4）/136*0.41=3min
其中 切入l=150mm l1=10mm l2=4mm
2）鉆孔φ41mm
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
f=(1.2-1.8)f鉆 v=（0.5-0.3333）v鉆
式中f鉆 v鉆——加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量
現(xiàn)已知 f鉆=0.56mm/min v鉆=19.25m/min（見(jiàn)切削手冊(cè)表2.7 和 2.13）
并令 f=1.35f鉆=0.76m/min v=0.4v鉆=707m/min
ns=1000v/3.14D=59r/min
按機(jī)床選取 nw=58r/min
所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí) l=150mm l1=7mm l2=2mm
t= l+ l1+ l2）/n*f=3.55min
3）擴(kuò)底孔φ43mm
根據(jù)切削手冊(cè)表2.10規(guī)定，差得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)φ43mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選
f=1.24mm/r
根據(jù)有關(guān)資料擴(kuò)鉆孔時(shí)的切削速度為 v=0.4v鉆
其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故v=0.4v鉆=0.4*19.25=7.7m/min
ns=1000v/3.14D=57r/min
按機(jī)床選取nw=58r/min 取l1=3mm l2=1.5mm
t= l+ l1+ l2）/n*f=2.14min
工序Ⅳ：粗銑φ39mm二孔端面，保證尺寸118.4（0，-0.22）mm
fz=0.08mm/齒
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.45m/s即27m/min。
采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm，齒數(shù)z=20。則
ns=1000v/πdw=38（r/min）
現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，去nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為
V=πdwnw/1000=π×225×37.5/1000=26.5（m/min）
當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm=fznw=0.08×20×37.5=60（mm/min）
查機(jī)床說(shuō)明書，剛好有fm=60m/min，故直接選用該值。
切削工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+l1+l2=105mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
tm=l+ l1+ l2/fm=105/60=1.75（min）
工序Ⅵ：鉆、擴(kuò)φ39mm二孔及倒角。
1. 鉆孔φ25mm
確定進(jìn)給量f：根據(jù)手冊(cè)，當(dāng)鋼的σb<800MPa，d0=φ25時(shí)，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ25mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
f=（0.39~0.47）×0.75=0.29~0.35（mm/r）
根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。
切削速度：根據(jù)手冊(cè)差得切削速度v=18m/min。所以
ns=1000v/πdw=229(r/min)
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取nw=195r/min,故實(shí)際切削速度為
v=πdwnw/1000=15.3(m/min)
切削工時(shí)
l=19mm l1=9mm l2=3mm
tm1= (l+ l1+ l2)/nwf=0.635(min)
以上為鉆一個(gè)孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。故本工序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為
tm=tm1×2=0.635×2=1.27（min）
2、擴(kuò)鉆φ37mm孔
利用φ37mm的鉆頭對(duì)φ25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
f=(1.2~1.8)f鉆=（1.2~1.8）×0.65×0.75
=0.585~0.87（mm/r）
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取f=0.57mm/r
v=(1/2~1/3)v鉆=(1/2~1/3)×12
=6~4（m/min）
則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6~34r/min并按機(jī)床說(shuō)明書取nw=68r/min。
實(shí)際切削速度為v=πdwnw/1000=7.9(m/min)
切削工時(shí)（一個(gè)孔）：l=19mm，l1=6mm，l2=3mm
T1=(19+6+3)/nwf=0.72(min)
3、擴(kuò)孔φ38.7mm
采用刀具：φ38.7專用擴(kuò)孔鉆。
進(jìn)給量：f=(0.9~1.2)×0.7=0.63~0.84（mm/r）
查機(jī)床說(shuō)明書，取f=0.72mm/r。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min。
機(jī)動(dòng)工時(shí) l=19mm, l1=3mm, l2=3mm
t=19+3+3/nf=0.51(min)
當(dāng)加工兩個(gè)孔時(shí)
tm=0.51×2=1.02（min）
4、倒角2×45°雙面
采用90°锪鉆。
為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：
N=68r/min
手動(dòng)進(jìn)給。
工序Ⅶ：精，細(xì)鏜φ39-0.010+0.027二孔，選用機(jī)床：T740金剛鏜床。
1)精鏜孔至φ38.9mm，單邊余量z=0. 1mm，一次鏜去余量全部，ap=0.1mm
進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min,則
由于T740金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無(wú)級(jí)調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。
切削工時(shí)：當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)
l=19mm， l1=3mm，l2=4mm
t= （l+ l1+ l2）/n*f=0.32min
所以加工兩個(gè)孔的時(shí)間為t=0.64min
2）細(xì)鏜孔至φ39-0.010+0.027。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精，細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精鏜相同
ap=0.05mm f=0.1mm/r n=816m/r v=100m/min t=0.64min
工序Ⅷ：磨φ39二孔端面，保證尺寸118-0.070mm
1）選擇砂輪。見(jiàn)(工藝手冊(cè))第三章磨料選擇各表，結(jié)果為
WA46KV6P350*40*127
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，沙度為46#，硬度為中軟一級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350*40*127（D*B*d）。
2）切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n=1500r/min（見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書），v=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm 工件速度vw=10m/min 徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/雙行程
3）切削工時(shí)。當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)
t=2LbzbK/1000vfafr (見(jiàn)工藝手冊(cè)表6.2-8)
式中L——為加工長(zhǎng)度73mm
b——加工寬度68mm
zb——單面加工余量0.2mm
K——系數(shù)1.10
v——工作臺(tái)移動(dòng)速度
fa——工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
fr——工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
t=2*73*68*1.1/1000*10*20*0.015=3.64min
加工兩端面時(shí) t=3.64*2=7.28min
工序Ⅸ：鉆螺紋底孔4-φ6.7mm并倒角120°。
f=0.2×0.50=0.1(mm/r)
v=20m/min
∴ ns=1000v/πD=950（r/min）
按機(jī)床取nw=960r/min，故v=20.2m/min。
切削工時(shí)（四個(gè)孔）
l=19mm l1=3mm l2=1mm
tm=4×(l+ l1+ l2)/nwf =0.96（min）
倒角仍取n=960r/min。手動(dòng)進(jìn)給。
工序Ⅹ：攻螺紋4—M8mm
由于公制螺紋M8mm與錐螺紋Rcl/8外徑相差無(wú)幾，故切削用量一律按加工M8選取
V=0.1m/s=6m/min ns=238r/min
按機(jī)床選取nw=195r/min 則v=4.9m/min
機(jī)動(dòng)時(shí) l=19mm， l1=3mm，l2=3mm
攻M8孔 t=2*(（l+ l1+ l2）/n*f)=25*2*4/195=1.02min
鉆16孔夾具設(shè)計(jì)
（一） 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，用軸定位并用壓板夾緊。保證它六個(gè)自由度的定位。
（二） 切削力及夾緊力的計(jì)算
切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則
式中：＝23.5mm， f＝0.41mm/r，（）
計(jì)算結(jié)果 = 8397.352N
選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為
式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。
壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力
根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為
此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作。
（三） 定位誤差分析
定位元件尺寸及公差確定。
(1) 夾具的主要定位元件為一孔軸和一壓板，軸與面配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影響最大.則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用一平面，一 圓柱和矩形塊定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
（四）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)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。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了壓板和壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂@孔，切削力大，所以選用夾緊力大一些裝置就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊,承受較大的夾緊力。
（五） 參考文獻(xiàn)
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[2]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
[3] 艾興，肖詩(shī)綱主編。切削用量手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4] 金屬切削手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社
本次課程設(shè)計(jì)小結(jié)、體會(huì)
1) 此時(shí)為期三個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，在這段時(shí)間里受益非淺。在剛拿到這個(gè)課題時(shí)，的確心里很沒(méi)底，看這零件圖不知從和落手，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾天的認(rèn)真分析和查有關(guān)資料才有了點(diǎn)頭緒。隨著對(duì)零件圖的全面理解，設(shè)計(jì)工作也全面展開(kāi)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中我也大量查閱了 與此次設(shè)計(jì)的有關(guān)課程書：如機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)、數(shù)控機(jī)床等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中只憑教科書是不夠的，我還大量查看一些有關(guān)設(shè)計(jì)的參考書和資料。本次設(shè)計(jì)的在部分零件的加工工序中，采用了自動(dòng)加工，從而也提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量
2) 在設(shè)計(jì)當(dāng)中也考慮到了專用夾具，而本次的專用夾具有其優(yōu)點(diǎn)：定位準(zhǔn)確，夾緊較穩(wěn)定可靠，夾具操作方便，成本低等特點(diǎn)。但也有相應(yīng)的缺點(diǎn)：夾緊力需要靠經(jīng)驗(yàn)和控制來(lái)協(xié)調(diào)，否則不是夾緊力過(guò)大，引起箱體的局部變形，就是夾緊力過(guò)小，導(dǎo)致工件不夠穩(wěn)定和準(zhǔn)確，這兩種情況均影響加工精度和質(zhì)量，而且在擰緊壓板時(shí)必須同時(shí)施力，以此來(lái)保證工件受力均勻，夾緊可靠。除此之外，意義也重大。
3) 此次課程設(shè)計(jì)是我們所許的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)的一次實(shí)地驗(yàn)證，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用已學(xué)理論知識(shí)和技能、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)編制工藝規(guī)程和擬定工藝路線，使我們科學(xué)的理解，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率 、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性得以統(tǒng)一。通過(guò)了本次的設(shè)計(jì)，感覺(jué)自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的重要性，也發(fā)現(xiàn)自己學(xué)的知識(shí)在綜合運(yùn)用能力還差得遠(yuǎn)，但總體在完成這次上也有了一點(diǎn)進(jìn)步，使所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)融合在一起，也在處理問(wèn)題上有了提高，同時(shí)也鞏固了所學(xué)的知識(shí)和技能，為今后參加工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)?？偠灾?，由于我的專業(yè)基礎(chǔ)比較差，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)太小，實(shí)踐和理論知識(shí)結(jié)合不夠緊密，錯(cuò)誤和不足之處肯定很多，請(qǐng)各位老師批評(píng)和指正。最后，由衷的向擔(dān)任我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，感謝你們的耐心教導(dǎo)，謝謝!