機械制造工藝學課程設計

1、<p><b>　　序 言</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學學習生活中占有十分重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未

2、來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現代化建設打下一個良好的基礎。</p><p>　　由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。</p><p>　　第一章 設計任務概述</p><p>　　1.1 設計的主要內容</p><p>　　機械加工畢業(yè)設計是在學院機械制造工藝學

3、(含機床夾具設計)和所有專業(yè)課之后進行的,是對所學課程的一次深入的綜合性復習,也是理論聯(lián)系實際的訓練。設計的任務是根據所給定的零件圖，確定合適的加工機床、刀具、切削用量，合理的進給路線，制定經濟高效的工藝方案；繪制零件圖一張、毛坯圖一張、編制工藝過程卡，撰寫設計說明書。要求我們能綜合運用機械制造工藝學中基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜零件的工藝程度零件的工藝規(guī)程的能力和運用夾

4、具設計的基本原理和方法，擬定加工方案。同時也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會，為今后從事的工作打下良好基礎。</p><p>　　1.2設計的指導思想</p><p>　　1>保證零件加工質量</p><p>　　2>適當采用數控加工條件能顯著提高生產效率和精度。</p><p>　　3&

5、gt;降低生產成本，適應性強。</p><p>　　4>工藝合理，工藝資料齊全，說服力強。</p><p>　　5>結合零件的結構特點，選擇相應的工藝裝夾設備，便于提高精度和生產效率。</p><p><b>　　第二章 零件的分析</b></p><p><b>　　2.1零件的作用</b&

6、gt;</p><p>　　芯軸是回轉類零件，主要用于和別的零件進行裝配。所以芯軸要有一定的配合精度以及表面接觸強度，還有要有足夠的剛度和耐磨性，以滿足使用要求。</p><p>　　2.2零件材料及熱處理分析</p><p>　　零件材料為45號鋼，強度較高，塑性和韌性尚好，焊接性差。用于制作承受負荷較大的小截面調質件和應力較小的大型正火零件，以及對心部強度要求不

7、高的表面淬火零件，如曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時有形成裂紋的傾向，形狀復雜的零件應在熱水或油中淬火。</p><p>　　調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。</p><p>　　2.3 生產綱領和生產類型</p><p>　　企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃稱為生產綱領。零件的生產綱領還包括一定的次品和廢

8、品于率。生產類型的劃分主要由生產綱領決定，不同生產類型采用的制造工藝，工裝設備、技術措施及經濟效果不同。</p><p>　　此零件是大批大量生產，精度要求不是很高在普通機床上加工。工序可用相對集中的原則，既可以提高生產效率、穩(wěn)定產品質量。</p><p>　　零件的材料為45鋼.考慮到芯軸在工作過程中會受到一定的載荷,因此選擇鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠.由于零件產量為5

9、000件,已達到大批生產的水平.而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成型,這對于提高生產率,保證加工質量也是有利的。</p><p>　　2.4零件的工藝性分析</p><p>　　2.4.1該零件是軸類零件，形狀不太復雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術要求分析如下：</p><p>　　(1)Φ35的外圓和Φ53的凹槽,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝

10、配件很好的裝配。</p><p>　　(2)在Φ77的外圓切了一個槽,槽的兩面和Φ77的端面有一定的角度要求。 </p><p>　　(3)在Φ77的端面上打了5個M8的螺紋孔,要注意他們的相互位置</p><p>　　(4)兩個相互垂直斜面，斜面B上還有兩個對稱的φ8錐孔。</p><p>　　2.4.2結構工藝性分析

11、</p><p>　　由以上分析可知，其中加工難度主要集中在左端面，由于該零件材料是45號鋼，屬于實心軸類零件，在車床上加工精度要求一般能達到，因為還有平面的加工，因此考慮在銑床上加工平面，在加工斜平面時必須使用分度盤，保證它們之間的位置精度和尺寸精度要求。且在加工過程中容易受到切削力、切削熱和夾緊力的影響而產生變形，減少切削力與切削熱的影響，粗、精加工應該分開進行；使粗加工產生的變形在精加工之前得到矯正。<

12、;/p><p><b>　　第三章 毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機械加工的難易，工序數量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產占相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。</p><p>

13、　　3.1確定毛坯類型 </p><p>　　3.1.1毛坯類型 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。該零件體的材料為45號鋼，考慮到材料的強度和塑性都較好，所以選擇型材棒料。</p><p>　　3.1.2 毛坯的制造方法 由于棒料需切削的余量過大，不僅費時，

14、也浪費材料，所以在棒料的基礎上進行毛坯鍛造，鍛造工藝 – 模鍛</p><p>　　模型鍛造是將金屬坯料放在具有一定形狀和尺寸的模膛內，施加沖擊或壓力，使坯料在模膛內產生塑性變形，從而獲得與模膛形狀相同的鍛件。 1、基本工序可分為拔長、鐓粗、沖孔、彎曲等。 拔長：也稱為延伸，它是使坯料橫斷面積減小、長度增加的鍛造工序。 鐓粗：是使毛坯高度減小，橫斷面積增大的鍛造工序。 沖孔：是利用沖頭在鐓粗后的坯料上

15、沖出透也或不透孔的鍛造方法。 彎曲：采用一定的工模具將毛坯彎成所規(guī)定的外形的鍛造工序。 2、自由鍛的特點及應用 特點：工藝靈活性較大，生產準備的時間較短； 生產率低，鍛件精度不高，不能鍛造形狀復雜的鍛件。 應用：自由鍛是大型鍛件的主要生產方法。這是因為自由鍛可以擊碎鋼錠中粗大的鑄造組織，鍛合鋼錠內部氣孔、縮松等空洞，并使流線狀組織沿鍛件外形合理分布。</p><p>　　3.2確定毛坯各表面的加工余

16、量</p><p>　　加工時如果余量留得過大，不但浪費材料，而且增加機械加工勞動量和生產工時。使生產成本增高，余量留得過小，一方面使毛坯制造困難，另一方面在機械加工時也常因余留得過小而迫使用畫線找正等方法，不僅增加了生產工時，而且還有可能造成廢品，因此，必須合理的選擇加工余量。</p><p>　　零件的材料為45號鋼，對于圖紙的要求使用棒料，毛坯圖是根據產品零件設計的，經查《金屬機械加

17、工工藝人員手冊》，φ77的外圓柱面留單邊余量2mm?？傞L125mm，余量4mm。故毛坯為129xφ81的棒料。</p><p><b>　　3.3毛坯圖</b></p><p>　　第四章 工藝路線擬定</p><p>　　4.1 定位基準的選擇</p><p>　　基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇

18、的正確、合理，可以保證加工質量提高，提高生產效率。否則，就會使得加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件的大批報廢，使生產無法進行。</p><p>　　基面的選擇 軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、同軸 度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設計基準一般 都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。而且由于多數工序都 采用中心孔作為定位基面，能最大

19、限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準統(tǒng) 一原則定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準</p><p>　　對于精基準的考慮重點是如何減少誤差、提高定位精度和安裝方便，最限度保證零件的加工精度，一般應遵循下列幾個原則：</p><p>　　一、基準重合原則，應盡可能選擇設計基準作為定位基準，特別是在一個零件的最后加工階段，為保證精度避免因基準不重合而引起定位誤差

20、。</p><p>　　二、基準統(tǒng)一原則，各工序間應盡可能采用同一基準來加工零件各表面，提高各表面間的位置精度。</p><p>　　三、互為基準原則，適用于一個零件中兩個表面相互位置較高，</p><p>　　四、有些精加工工序加工余量小而且均勻時，常以加工面本身作為精基面。一、精基準的選擇 根據傳動軸零件圖的設計圖紙和精基準的選擇原則要求定位基準與設計

21、基準 相重合， 這里選擇芯軸的φ35作為定位基準， 可以很方便的加工各軸肩 端面和各外圓表面，而且能保證加工軸段φ40、φ77、相對于中心軸線的圓跳動誤差?？傊搨鲃虞S零件結構簡單，定位、裝夾方便，有利于保證各項技術要求。二、粗基準的選擇 一般先選擇外圓表面作為粗基準，先加工出一個端面，然后再 以加工出的端面定位加工另一個端面，而不是用外圓表面定位把兩個端 面同時加工出</p><p>　　1、設計基

22、準 在零件圖上用以確定其他點、線、面位置得基準稱為設計基準。由零件圖分析，該零件的設計基準為Φ35的軸線和右端面。</p><p>　　2、定位基準 工件加工定位基準的選擇與工藝過程的制定有關系。因此在選擇定位基準時要多考慮幾種方案加以比較，使之符合工藝要求，提高加工精度，保證產品質量.</p><p>　　4.2加工方法的確定</p><p>　　4.3

23、工序的安排（順序）</p><p><b>　　1、加工階段的劃分</b></p><p>　　當零件的加工質量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質量和合理地使用設備,人力,零件的加工過程通常按工序性質不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。</p><p>　　粗加工階段：其任務是切除毛坯上

24、大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產率，去除內孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準，如左端面、φ53孔等。</p><p>　　半精加工階段：介于粗加工和精加工的切削加工過程，完成一些次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準備。</p><p>　　精加工階段：其任務是保證各只要表面達到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求，使各主要表面達到

25、規(guī)定的質量要求，如左端面精加工部分。</p><p><b>　　2、基面先行原則</b></p><p>　　該零件進行加工時，需將左端面先加工，再以它們?yōu)榛鶞蕘砑庸?，因為左端面是為后續(xù)精基準表面加工而設定的，才能使定位基準更準確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。</p><p><b>　　3、先粗后精<

26、/b></p><p>　　即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做準備。</p><p><b>　　4、先主后次</b></p><p>　　該零件上加工表

27、面可分為主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如左端面φ35、φ77外圓柱面、φ40的右臺階面、左端兩個相互垂直的斜面，次要加工表面如1.7xφ30槽、φ53內孔、φ8錐孔，對整個工藝過程影響較小的表面，先要加工主要表面，再以主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最終精加工安排在工藝過程最后。</p><p><b>　　5、先面后孔</b></p><p>　

28、　對該零件應該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于此零件來講先加工φ35右端面，做為定位基準再來加工φ53的孔。</p><p>　　4.4 工序劃分的確定（工序的數目）</p><p>　　工序集中減少，減少夾具數目，并且利用采用高生產率的機床。工序分散是將工件的加工分散

29、在序的安排：</p><p>　　輔助工較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床設備及工藝裝備簡單，調整和維修方便，工人掌握容易，生產準備簡單，易于產品更換。</p><p>　　綜上所述：考與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數幾道工序內完成，每道工序加工內容較多，使總工序數減少，這樣就減少了安裝次

30、數，減少了機床數量，可以使裝夾時間慮到該零件在加工過程中易變形，所以采用工序分散。</p><p>　　輔助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，檢驗等。</p><p>　　4.5 熱處理工序的安排</p><p>　　熱處理，可以提高材料的力學性能改善金屬的切削性能及消除內應力，而熱處理工序的安排，常根據零件的技術要求和材料的性質，合理的安排。熱處理工序安排得是否

31、恰當，對保證零件的精度、保證零件加工的順利進行、保證零件機械性能有著重要影響。</p><p>　　常用的熱處理工序有：退火、正火、調質、時效、淬火、回火、滲碳、碳氮共滲等。按熱處理的目的，可分為預備熱處理、消除殘余應力熱處理、最終熱處理。預備熱處理是為了改善材料的切削性能，消除毛坯制造時的殘余應力，改善組織；最終熱處理是提高零件的強度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前</p><p&

32、gt;　　通過分析零件圖，考慮到該零件材料在加工中容易變形，因此進行一次時效處理即能滿足加工要求，時效處理是為了釋放夾緊力和變形，改善加工性能。</p><p>　　4.6 擬定加工工藝路線</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應當使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以采用萬能機床配以專用工具，并盡量使工序集中來提高

33、生產效率,但前提是保證產品質量。除此之外，還應考慮經濟效果，一便降低生產成本。</p><p>　　根據以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：</p><p><b>　　工藝路線一</b></p><p>　　工序1: 車端面,打中心孔, 車Φ77的外圓表面，倒角。</p>&l

34、t;p>　　工序2: 調頭車另一端面,打中心孔, 車Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。</p><p>　　工序3: 修研兩端中心孔。</p><p>　　工序4: 半精車Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。</p><p>　　工序5: 銑Φ53+0.0740的凹槽。 </p><p>　　工序6：鉆M8螺紋的底孔,倒角，攻

35、螺紋</p><p>　　工序7: 銑90度的槽。</p><p>　　工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。</p><p><b>　　工序9：終檢。</b></p><p><b>　　工序10：入庫。</b></p><p><b>　　工藝路線二<

36、;/b></p><p>　　工序1：銑端面，打中心孔。</p><p>　　工序2：掉頭銑另一端面，打中心孔。</p><p>　　工序3：車Φ35+0.0160和Φ40的外圓，掉頭車Φ77的外圓。</p><p>　　工序4: 半精車Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。</p><p>　　工序5：鉆M8螺

37、紋的底孔，倒角，攻絲。</p><p>　　工序6: 銑Φ53+0.0740的凹槽。</p><p>　　工序7：銑90度的槽。</p><p>　　工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。</p><p><b>　　工序9：終檢。</b></p><p><b>　　工序10：入庫

38、.</b></p><p>　　上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是在車床上用三爪卡盤裝夾，車一端面在打中細孔，然后用頂尖頂住來車外圓再掉頭加工另一端，以此為基準來完成后面的工序。方案二則與之不同，是先銑削好兩個端面，打中心孔，以此為基準來加工余下的工序。經比較可見，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基準來加工后面的工序，這是的位置和尺寸精度較易保證，并且定位也較方便。在加工螺紋和銑凹槽的時候，方

39、案一中的工序6、7、8，雖然只是在加工的先后順序不同，這樣的話可能會造成鉆孔時的讓刀。故決定將方案二中的工序5、6、7移入方案一。具體工藝過程如下：</p><p>　　工序1: 車端面,打中心孔,車Φ77的外圓表面，倒角。</p><p>　　工序2: 調頭車另一端面,打中心孔,車Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。</p><p>　　工序3: 修研兩端中

40、心孔。</p><p>　　工序4: 半精車Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。</p><p>　　工序5：鉆M8螺紋的底孔，倒角，攻絲。</p><p>　　工序6：銑Φ53+0.0740的凹槽。</p><p>　　工序7：銑90度的槽。</p><p>　　工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。</

41、p><p><b>　　工序9：終檢。</b></p><p><b>　　工序10：入庫</b></p><p>　　以上方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能的加工手段之后，發(fā)現仍有問題，主要表現在螺紋加工以后加工90°的槽的時候零件定位困難，且夾具設計麻煩價格高。如果先加工90°

42、的槽的話不但夾具設計簡單而且加工成本較低。還有在銑Φ53的凹槽是銑刀直徑太大，買的話價格較高。故先銑一個較小的槽后在用車刀車到相應的尺寸。因此，最后的加工路線確定如下：</p><p>　　工序1: 車端面, 打中心孔,車Φ77的外圓表面，倒角。</p><p>　　工序2: 調頭車另一端面, 打中心孔,車Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。</p><p>

43、　　工序3: 修研兩端中心孔。</p><p>　　工序4: 半精車Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。</p><p>　　工序5：銑90度的槽。</p><p>　　工序6：鉆M8螺紋的底孔，倒角，攻M8的螺紋。</p><p>　　工序7：銑Φ30的槽。</p><p>　　工序8: 車Φ53+0.0740的凹

44、槽。</p><p>　　工序9: 磨Φ35+0.0160的外圓表面。</p><p><b>　　工序10：終檢。</b></p><p><b>　　工序11：入庫。</b></p><p>　　以上工藝過程詳見附表機械加工工藝過程卡片和附表機械加工工序卡片。</p><p&

45、gt;　　第五章 零件加工工序設計</p><p>　　5.1 05號工序設計</p><p>　　設計內容：鍛造；熱處理</p><p><b>　　材料：45號鋼</b></p><p>　　5.2 10號工序設計</p><p>　　設計內容：夾右端車左端面；粗車φ77</p>

46、;<p>　　5.2.1加工設備的選擇 因為本工序只要粗車平面且加工精度不高，為節(jié)約生產成本，所以選擇普通車床CA6140，該車床的參數如下：</p><p>　　CA6140普通車床參數</p><p>　　5.2.2 工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具：由于該零件是軸類零件，所以采用三爪卡盤裝夾</p><p&

47、gt;<b>　　2）刀具</b></p><p>　　刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=90°/45°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm</p><p><b>　　3）量具</b></p><p>　　游標卡尺 規(guī)格0-200mm</p&g

48、t;<p>　　5.2.3 工步順序的確定</p><p><b>　　1）車左端面見光</b></p><p><b>　　2）車φ77</b></p><p>　　5.2.4 加工余量的確定</p><p>　　車φ77 2Z=4mm</p><p>　

49、　工序尺寸及其上下偏差</p><p><b>　　車左端面</b></p><p><b>　　車φ77</b></p><p>　　5.2.6 切削用量的選擇與確定</p><p><b>　　1、車Φ77端面。</b></p><p>　　1）確

50、定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為2+1.2考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量Zmax=4mm,故實際端面余量可按Zmax=2mm。</p><p>　　2）確定進給量f:根據《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》表2-19，當刀桿尺寸為16mmX25mm,ap≦3mm，以及工件直徑為Φ81mm時</p><p>　　F=0.5～0.7mm/r&l

51、t;/p><p>　　按CA6140車床說明書取f=0.51mm/r（參見表3-9）</p><p>　　3)計算切削速度：按《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）。</p><p>　　vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv)</p><p>　　式中，Cv=242

52、,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。kv見《切削手冊》表 １.２８，即</p><p>　　kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　vc=(242X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97)/(600.2X30.15X

53、0.510.35)m/min =108.8m/min</p><p>　　4）確定機床主軸轉速：</p><p>　　ns=1000vc/πdw=1000X108.6/πX81=427r/min</p><p>　　按機床說明書，與427r/min相近的機床轉速為400r/min及450r/min。現選取450r/min。所以實際切削速度v=114.45r/min。

54、</p><p>　　5）計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2-1，取</p><p>　　l=40.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0</p><p>　　tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=3X(40.5+2)/450X0.51=0.556min</p><p>　　2、車Φ77外圓，同時應校驗機床功率及進給機構強度。<

55、;/p><p>　　1）被吃刀量：單邊余量Z=2mm，可一次切除。</p><p>　　2）進給量：根據《切削手冊》表1.4，選用f=0.5mm/r。</p><p>　　3）計算切削速度：見《切削手冊》表1.27</p><p>　　vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv)</p><p>　　=(242X1.4

56、4X0.8X0.81X0.97)/(600.2X20.15X 0.510.35)</p><p>　　=110.17m/min</p><p><b>　　4)確定主軸轉速：</b></p><p>　　ns=1000 vc/πdw</p><p>　　=1000X110.17/πX81</p><p

57、>　　=433.16r/min</p><p>　　按機床選取n=450r/min。所以實際切削速度為</p><p>　　V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min=114.45m/min</p><p>　　5)檢驗機床功率：主切削力Fc按《切削手冊》表1.29所示工時計算</p><p>　　Fc=C ap f v

58、 k</p><p>　　式中，C =2795，x =1.0, y =0.75, n=-0.15</p><p>　　k =(σb/650) =(600/650)0.75=0.94, k =0.89</p><p>　　所以 </p><p>　　Fc=2795X2X0.50.75X114.45-0.15X0.94X0.89N=

59、 1318.9N</p><p>　　切削是消耗功率Pc為</p><p>　　Pc= Fc*vc/6X104</p><p>　　=1318.9X114.45/6X104kW</p><p><b>　　=3.175kW</b></p><p>　　由CA6140機床說明書可知，CA6140主電

60、動機功率為7.8 kW,當主軸轉速為450r/min時，主軸傳遞的最大功率為4.5kW，所以機床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　6）校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fc=1318.9N，徑向切削力Fp按,《切削手冊》表1.29所示公式計算</p><p>　　Fp=C ap f v k</p><p>　　式中， C =1940，x =0.9

61、, y =0.6 n=-0.3</p><p>　　k =(σb/650) =(600/650)1.35=0.897, k =0.5</p><p><b>　　所以， </b></p><p>　　Fp=1940X20.9X0.50.6X114.45-0.3X0.897X0.5N=258.4N</p><p>

62、　　而軸向切削力 Ff =C ap f v k</p><p>　　式中， C =2880，x =1.0, y =0.5, n =-0.4</p><p>　　k =(σb/650)= (600/650)1=0.923,k =1.17</p><p><b>　　于是軸向切削力 </b></p><p>

63、;　　Ff=2880X2X0.50.5X114.45-0.4X0.923X1.17N=601.7N</p><p>　　取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數μ=0.1，則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為</p><p>　　F= Ff+μ(Fc+ Fp)</p><p>　　=601.7+0.1X(1318.9+258.4)N</p><p&g

64、t;<b>　　=759.43N</b></p><p>　　而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為3530N（見《切削手冊》表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。</p><p><b>　　7）切削工時：</b></p><p>　　t =(l+l1+l2)/nf</p><p>　　式中，

65、 l=42, l1=4, l2=0,</p><p>　　所以 t =(l+l1+l2)/nf=（42+4+0)/450X0.5min=0.205min</p><p>　　不難看出,以后在CA6140車床上加工此芯軸.只要在主軸轉速不變、進給量f≦0.5mm和被吃刀量ap≦3mm的情況下,機床進給系統(tǒng)都可正常工作、電機功率都足夠.</p><

66、;p>　　5.3 15號工序設計</p><p>　　設計內容：車φ53達圖紙要求；打中心孔</p><p>　　5.3.1 加工設備的選擇 </p><p>　　普通車床CA6140</p><p>　　5.3.2 工藝裝備選擇</p><p>　　1）工裝夾具：三爪卡盤</p><p&

67、gt;　　2）刀具 刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=90°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm</p><p>　　刀具材料：YT15 </p><p>　　3）量具 游標卡尺 規(guī)格0-200mm 千分尺</p><p>　　5.3.3 工步順序的確定</p><p>　

68、　1）車φ53達圖紙要求</p><p><b>　　2）打中心孔</b></p><p>　　5.3.4 加工余量的確定</p><p>　　車φ53 2Z=53mm </p><p>　　5.3.5 工序尺寸及其上下偏差</p><p><b>　　車φ53</b>

69、;</p><p>　　5.3.6 切削用量的選擇與確定</p><p>　　1）背吃刀量：ap=2.5mm 分兩次切除</p><p>　　2）進給量：選用和工序1車外圓相同的進給量即f=0.5mm/r。</p><p>　　3）確定主軸轉速：選用和工序1相同的主軸轉速即n=450r/min</p><p>　　

70、4) 計算切削速度：</p><p>　　V=πdn/1000=Πx53X450/1000m/min</p><p>　　=74.89m/min</p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p>　　tm=(l+l1+l2)*i/n f</p><p>　　式中， l=5, l1

71、=25, l2=0,</p><p>　　所以 tm=(l+l1+l2)*i/n f</p><p>　　=4X(5+25)/450X0.5=0.534min</p><p><b>　　20號工序設計</b></p><p>　　設計內容：車右端面保證總長125，打中心孔</p><p>　　5

72、.4.1 設備的選擇 CA6140</p><p>　　5.4.2 工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具：三爪卡盤</p><p><b>　　2）刀具 </b></p><p>　　刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=45°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm&l

73、t;/p><p>　　刀具材料：YT15 </p><p>　　3）量具 游標卡尺 規(guī)格0-200mm 千分尺</p><p>　　5.4.3 工步順序的安排</p><p>　　車右端面保證總長125，打中心孔</p><p>　　5.4.5 加工余量確定</p><p&

74、gt;<b>　　車右端面 Z=4</b></p><p>　　5.4.6 工序尺寸及其上下偏差的確定</p><p><b>　　車右端面</b></p><p>　　5.4.7切削用量的選擇與功率的較核</p><p>　　1）選用和工序1相同的主軸轉速即n=450r/min</p&g

75、t;<p>　　選用和工序1車端面相同的進給量即f=0.51mm/r,故實際速度為:</p><p>　　V=πdn/1000=πX39X450/1000m/min</p><p>　　=55.1m/min</p><p>　　2）計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2-1，取</p><p>　　l=19.5mm,l1=2mm,

76、l2=0,l3=0</p><p>　　tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f</p><p>　　=2X(19.5+2)/450X0.51=0.188min</p><p><b>　　25號工序設計</b></p><p>　　設計內容：車2xφ40；粗車、半精車85xφ35留量</p><p

77、>　　5.5.1 設備的選擇 CA6140</p><p>　　5.5.2 工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具：三爪卡盤</p><p><b>　　2）刀具：</b></p><p>　　刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=90°,γo=15°,αo=8°,rε

78、=0.5mm</p><p>　　刀具材料：YT15 </p><p><b>　　3）量具</b></p><p>　　游標卡尺 規(guī)格0-200mm 千分尺</p><p>　　5.5.3 工步順序</p><p><b>　　車2xφ40；</b></

79、p><p>　　粗車、半精車85xφ35留量</p><p>　　5.5.4 加工余量</p><p>　　車2xφ40 2Z=41mm</p><p>　　粗車、半精車85xφ35留量 2Z=4mm</p><p>　　5.5.5 工序尺寸及其上下偏差的確定</p><p><

80、;b>　　車2xφ40</b></p><p>　　粗車、半精車85xφ35留量 </p><p>　　5.5.6 切削用量的選擇與功率的較核</p><p>　　1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為2+1.2考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量Zmax=5.9mm,故實際端面余量可按Zmax=5.

81、9mm考慮，分三次加工，ap=3mm計。</p><p>　　2）確定進給量f: 選用和工序1車端面相同的進給量即f=0.51mm/r</p><p>　　3) 計算切削速度: 選用和工序1相同的主軸轉速即n=450r/min,故實際速度為:</p><p>　　V=πdn/1000=πX39X450/1000m/min</p><p>　　

82、=55.1m/min</p><p>　　4）計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2-1，取</p><p>　　l=19.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0</p><p>　　tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f</p><p>　　=2X(19.5+2)/450X0.51=0.188min</p><p&g

83、t;<b>　　1、車Φ40外圓.</b></p><p>　　1) 確定加工余量:Δl=(81-40)/2=20.5</p><p>　　2）確定進給量f: 選用和工序1車外圓相同的進給量即f=0.5mm/r</p><p>　　3) 計算切削速度: 選用和工序1相同的主軸轉速即n=450r/min,故實際速度為:</p>&l

84、t;p>　　V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min</p><p>　　=114.45m/min</p><p>　　4) 計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2-1，取</p><p>　　l=(81-40)/2=20.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0</p><p>　　tm=(l+l1+l2+l3)*i/

85、n f</p><p>　　=2X(20.5+2)/450X0.51=0.196min</p><p>　　2、 車Φ35+0.0160的外圓面,同時應校驗機床功率及進給機構強度。</p><p>　　1）被吃刀量：單邊余量Z=1.8mm，可一次切除。</p><p>　　2）進給量： f=0.5mm/r。</p><p&

86、gt;　　3）確定主軸轉速： n=450r/min</p><p>　　4) 計算切削速度：</p><p>　　V=πdn/1000</p><p>　　=πX39X450/1000m/min=55.1m/min</p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p>　　t =(l

87、+l1+l2)/nf</p><p>　　式中， l=85, l1=4, l2=0,</p><p>　　所以 </p><p>　　t =(l+l1+l2)/nf</p><p>　　=（85+4+0)/450X0.5min=0.396min</p><p><b>　　30號工

88、序設計</b></p><p>　　設計內容：1.7xφ33的槽</p><p>　　5.6.1加工設備的選擇 CA6140 </p><p>　　5.6.2工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具：三爪卡盤</p><p><b>　　2）刀具：</b></p>

89、<p>　　A刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=45°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm</p><p>　　B刀桿尺寸為16mmX25mm的切槽刀</p><p>　　刀具材料：YT15 </p><p><b>　　3）量具</b></p><p>　　游

90、標卡尺 規(guī)格0-200mm 千分尺</p><p>　　5.6.3 工步順序</p><p><b>　　1.7xφ33的槽</b></p><p>　　5.6.4 加工余量的確定</p><p>　　1.7xφ33的槽 2Z=1.01mm</p><p>　　5.6.5 工序尺寸及

91、其上下偏差的確定</p><p><b>　　1.7xφ33的槽</b></p><p>　　5.6.6 切削用量的選擇與功率的較核</p><p>　　1）被吃刀量：單邊余量Z=1.01mm，可一次切除。</p><p>　　2）進給量：選用和工序1車外圓相同的進給量即f=0.5mm/r。</p>&l

92、t;p>　　3）確定主軸轉速：選用和工序1相同的主軸轉速即n=450r/min</p><p><b>　　4）計算切削速度：</b></p><p>　　V=πdn/1000</p><p>　　=πX35.02X450/1000m/min=49.48m/min</p><p><b>　　5）切削工時

93、：</b></p><p>　　t =(l+l1+l2)/nf</p><p>　　式中， l=1, l1=11, l2=0,</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　t = (l+l1+l2)/nf</p><p>　　=（1+11+0)/450X0.5m

94、in=0.054min</p><p><b>　　35號工序設計</b></p><p>　　設計內容：銑左端相互垂直的斜面</p><p>　　5.7.1 加工設備的選擇 </p><p>　　因為本工序只要粗銑平面且加工精度不高，為節(jié)約生產成本，所以選擇普通銑床X63，該銑床的參數如下：</p>&

95、lt;p><b>　　X63普通銑床參數</b></p><p>　　5.7.2工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具： 分度盤</p><p>　　2）刀具 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm</p><p>　　刀具材料： 高速鋼 Z=20</p><p>　

96、　3）量具 游標卡尺 規(guī)格0.02mm 千分尺</p><p>　　5.7.3 工步順序的安排</p><p>　　銑左端相互垂直的斜面</p><p>　　5.7.6 切削用量的選擇</p><p>　　f =0.08/齒(參考《切削手冊》表3-3)</p><p>　　切削速度：參考有關手冊，

97、確定V=0.45mm/s,即27m/min.</p><p>　　采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數z=20。則</p><p>　　n = 1000v/πdw</p><p>　　=1000X27/πX225=38r/min</p><p>　　現選用X63臥式銑床，根據機床使用說明書，取n =37.5r/min,故實際切削速

98、度為</p><p>　　V=πd n /1000</p><p>　　=πX225X37.5/1000m/min=26.5m/min</p><p>　　當n =37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量f 應為</p><p>　　f =f zn =0.08X20X37.5mm/min=60mm/min</p><p&

99、gt;　　查機床說明書，剛好有f =60mm/min，故直接選用該值。</p><p>　　切削工時：由于所銑的槽表面光潔度不高，粗糙度值為R12.5，故只要粗銑就能達到要求。銑刀的行程為l+l1+l2=90。因此，機動工時為</p><p>　　tm=(l+l1+l2)/f =90/60min=1.5min</p><p><b>　　40號工序設計&l

100、t;/b></p><p>　　設計內容：配鉆2xφ8的定位孔，鉆、攻5XM8</p><p>　　5.8.1加工設備的選擇 Z535 </p><p><b>　　參數如下</b></p><p>　　5.8.2 工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具： 專用夾具</p

101、><p>　　2）刀具：φ7 的高速鋼麻花鉆</p><p>　　刀具參數：d=4mm L=70mm l=20mm Z=2</p><p>　　5.8.3 工步順序的安排</p><p>　　1) 配鉆2xφ8的定位孔</p><p>　　2) 鉆、攻5XM8</p><p>　

102、　5.8.4 加工余量的確定</p><p>　　配鉆2xφ8的定位孔 2Z=8mm</p><p>　　鉆、攻5XM8 2Z=7mm</p><p>　　5.8.5 工序尺寸及其上下偏差的確定</p><p>　　配鉆2xφ8的定位孔</p><p><b>　　鉆、攻5X

103、M8</b></p><p>　　5.8.6 切削用量的選擇</p><p><b>　　1）鉆孔Φ7mm.</b></p><p>　　f=0.41mm/r(見《切削手冊》表4.2-2)</p><p>　　V=12.25m/min(見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮)</p&g

104、t;<p>　　n =1000X12.25/πX25r/min=155r/min</p><p>　　按機床選取n =136r/min(按《切削手冊》表4.2-2)</p><p>　　所以實際切削速度： </p><p>　　V=πd n /1000=πX25X136/1000m/min=10.68m/min切削工時： t=(

105、l+l1+l2)/n f=(22+3)/136X0.41=0.449min</p><p><b>　　2）鉸孔</b></p><p>　　2）倒角∠0.5X45°</p><p><b>　　3）攻M8的螺紋</b></p><p>　　5.9 45號工序設計</p>&

106、lt;p>　　設計內容：磨φ35外圓達圖紙要求</p><p>　　5.9.1加工設備的選擇 M7130</p><p><b>　　參數如下</b></p><p>　　5.9.2 工藝裝備的選擇</p><p>　　1）工裝夾具：兩頂尖裝夾</p><p>　　2）刀具： 黑碳化硅磨

107、粒砂輪 型號1—270×100×75—CF40K9V—30m/s</p><p>　　3）量具 千分尺</p><p>　　5.9.4 加工余量</p><p>　　1）被吃刀量：單邊余量Z=0.012mm，可一次切除。</p><p>　　5.9.5 切削用量的選擇</p><p>　　

108、1）進給量：選用和工序1車外圓相同的進給量即f=0.5mm/r。</p><p>　　2）確定主軸轉速：選用主軸轉速n=10000r/min</p><p>　　3) 計算切削速度：</p><p>　　V=πdn/1000=πX35.02X10000/1000m/min</p><p>　　=1100m/min</p>&l

109、t;p><b>　　4）切削工時：</b></p><p>　　tm=(l+l1+l2)*i/n f</p><p>　　式中， l=85, l1=5, l2=0,</p><p>　　所以 </p><p>　　tm=(l+l1+l2)/n f= (85+5)/10000X0.5=0.018mi

110、n</p><p><b>　　50號工序設計</b></p><p>　　設計內容：銳邊倒角、去毛刺</p><p><b>　　加工裝備：鉗工臺</b></p><p><b>　　55號工序設計</b></p><p><b>　　設計內

111、容：檢驗入庫</b></p><p>　　產品經檢驗合格后入庫</p><p><b>　　課程設計心得體會</b></p><p>　　緊張而辛苦的五周課程設計結束了。當我快要完成老師下給我的任務的時候，我仿佛經過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。</p><p>　　畢業(yè)設計是我們

112、專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真地進行課程設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。</p><p>　　說實話，畢業(yè)設計真是很累人。然而，當我一著手清理我們的設計成果時，仔細回味這一周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然

113、這是我剛學會走完的第一步，是我人生中的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，令我有了一種“春眠方覺曉”的感悟。</p><p>　　通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須有耐心、細致。課程設計過程中，許多計算優(yōu)勢不免令我感到心煩意亂；有兩次因為不小心我計算出錯，只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時對我們耐心教導，想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上應為某些細小失誤而出現的令人無比震驚的事故，我

114、不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責、一絲不茍的良好習慣。這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。</p><p>　　做完畢業(yè)設計，使我發(fā)現了自己所掌握的知識是真正如此的貧乏，自己綜合應用所學專業(yè)知識的能力是如此不足，幾年來學習了這么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。老師卻對我說，這說明課程設計確實使你有收獲了。老師的親切勉勵像春雨注入我的心田，使我更加自信了。<

115、/p><p>　　最后，我要衷心地感謝老師。是您的嚴厲批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的諄諄教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　吳拓、方瓊珊編.機械制造工藝與機床夾具課程設計指導.北京:機械工業(yè)出版社,2005.11(2007

116、.9重印)</p><p>　　李益明主編. 機械制造工藝設計簡明手冊.北京:機械工藝出版社,1994</p><p>　　艾興、肖詩剛主編. 切削用量簡明手冊.北京: 機械工藝出版社,1994</p><p>　　哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編.機床夾具設計.上海:上?？茖W技術出版社，1983</p><p>　　李洪主編.機械加工工藝手