_機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)-左支座機(jī)械加工工藝規(guī)程及粗銑精銑大端面專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最

2、后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定1</p&

3、gt;<p>　　1.1 車床左支座的作用和工藝分析1</p><p>　　1.1.1 零件的作用1</p><p>　　1.1.2 零件的工藝分析1</p><p>　　1.2 零件毛坯的確定2</p><p>　　1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理2</p><p>　　1.2.2 毛坯

4、結(jié)構(gòu)的確定2</p><p>　　第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題4</p><p>　　2.1.1 加工方法選擇的原則4</p><p>　　2.1.2 加工階段的劃分4</p><p>　　2.1.3 加工順序的安排錯(cuò)誤!未定義書簽。<

5、/p><p>　　2.1.4 工序的合理組合5</p><p>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇6</p><p>　　2.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則6</p><p>　　2.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn)7</p><p>　　2.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定7</p><p>　　

6、2.3.1 工序順序的安排的原則7</p><p>　　2.3.2 工藝路線7</p><p>　　2.4 機(jī)械加工余量錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　2.4.1 影響加工余量的因素錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　2.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p

7、>　　2.5 確定切削用量及基本工時(shí)11</p><p>　　2.5.1 工序一 粗銑Ø80H9()mm孔大端端面11</p><p>　　2.5.2 工序二 粗鏜Ø80H9內(nèi)孔14</p><p>　　2.5.3 工序三 精銑Ø80H9大端端面15</p><p>　　2.5.4 工序四 精鏜&#

8、216;80H9內(nèi)孔錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　第3章 專用夾具設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.1 定位基準(zhǔn)的選擇17</p><p>　　3.2 夾具定位誤差的分析17</p><p>　　3.3 切削力及夾緊力計(jì)算17</p><p>　　3.3.1切削用量17</p>&l

9、t;p>　　3.3.2、確定進(jìn)給量18</p><p>　　3.3.3、選擇刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.4、確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.5、校驗(yàn)機(jī)床效率錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.6、夾緊力計(jì)算18</p&g

10、t;<p>　　3.4 夾具設(shè)計(jì)思路19</p><p>　　3.4.1、設(shè)計(jì)意義19</p><p>　　3.4.2、夾緊方案19</p><p>　　3.4.3、夾具體設(shè)計(jì)19</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得21</b></p><p><b>　　參考

11、文獻(xiàn)22</b></p><p>　　第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定</p><p>　　機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。</p><p>　　在實(shí)際

12、生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有

13、種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。</p><p>　　1.1 車床左支座的作用和工藝分析</p><p>　　1.1.1 零件的作用</p><p>　　題目所給的是機(jī)床上用的的一個(gè)支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個(gè)方向上的5mm的槽.使尺寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的Ø

14、21mm的孔穿過M20mm的螺栓一端與Ø25H7()配合的桿件通過旋緊其上的螺母夾緊,使裝在Ø80H9()mm的心軸定位并夾緊。</p><p>　　1.1.2 零件的工藝分析</p><p>　　左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:</p><p>　　一、以Ø80H9()內(nèi)孔為中心的加工表面：這一組

15、加工表面包括:Ø80H9()mm孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角，四個(gè)Ø13mm的底座通孔和四個(gè)Ø20的沉頭螺栓孔,以及兩個(gè)Ø10的錐銷孔,螺紋M8-H7的底孔以及尺寸為5()mm的縱槽，主要加工表面為Ø80H9()mm，其中Ø80H9()mm的大端端面對Ø80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm.</p><p>　　二、以

16、6;25H7()mm的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括Ø21mm的通孔和Ø38的沉頭螺栓孔以及Ø43的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5()mm的橫槽，主要加工表面為Ø25H7()mm。</p><p>　　由上述分析可知，對于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。</p><p&g

17、t;　　1.2 零件毛坯的確定</p><p>　　1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理</p><p>　　一、左支座零件材料為:HT200在機(jī)床工作過程中起支撐作用,所受的動(dòng)載荷和交變載荷較小.由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量.</p><p>　　灰鑄體一般的工作條件

18、：</p><p>　　1.承受中等載荷的零件。</p><p>　　2.磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。</p><p><b>　　二、毛坯的熱處理</b></p><p>　　灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得

19、到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。</p><p>　　1.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年。由參考文獻(xiàn)可知，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件

20、16;80孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)可知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故選取尺寸公差等級CT為10級，加工余量等級MA為G級。</p><p>　　鑄件的分型面選擇通過從基準(zhǔn)孔軸線，且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于Ø80孔的上頂面。</p><p

21、>　　由參考文獻(xiàn)用查表法確定參考面的總余量如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 各加工表面總余量（mm）</p><p>　　由參考文獻(xiàn)可知鑄件主要尺寸的公差，如表1-2所示。</p><p>　　表1-2 毛坯主要尺寸及公差（mm）</p><p>　　第2章 車床左支座的加工工藝設(shè)計(jì)</p><p&

22、gt;　　2.1 工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題</p><p>　　2.1.1 加工方法選擇的原則</p><p>　?。?） 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。</p><p>　?。?） 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。</p><p>　?。?） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適

23、應(yīng)。</p><p>　　（4） 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。</p><p>　?。?） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。</p><p>　　2.1.2 加工階段的劃分</p><p>　　為保證零件加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，機(jī)械加工工藝過程一般可分為一下幾個(gè)階段：</p><p><

24、b>　　1.粗加工階段</b></p><p><b>　　此處已刪除</b></p><p>　　主要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結(jié)束之后，精加工之前、零件全部加工結(jié)束之后，一般均安排檢驗(yàn)工序。</p><p>　　2.1.4 工序的合理組合</p><p>　　

25、確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：</p><p><b>　　1.工序分散原則</b></p><p>　　工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大

26、，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。</p><p><b>　　2.工序集中原則</b></p><p>　　工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維

27、修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。</p><p>　　一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產(chǎn)中，多采用工序工序分散的加工原則，生產(chǎn)中可以采用結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和通用夾具，組織流水線生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　2

28、.2.1 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的具體選擇原則</p><p><b>　　一、粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。一般按下列原則選擇：</p><p>　　1.為保證不加工面與加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)

29、不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.合理分配個(gè)加工面的余量。</p><p>　　3.粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。</p><p>　　4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。</p><p><b>　　二、精基準(zhǔn)的選擇</b></p

30、><p><b>　　1.基準(zhǔn)重合原則</b></p><p>　　應(yīng)當(dāng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，以避免因基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差。</p><p><b>　　2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則</b></p><p>　　在零件加工的整個(gè)工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個(gè)(或一組)定位基準(zhǔn)來定位，

31、稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。</p><p><b>　　3.自為基準(zhǔn)原則</b></p><p>　　當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面作為基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。</p><p><b>　　4.互為基準(zhǔn)原則</b></p><p>　　對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準(zhǔn)反復(fù)

32、加工的方法，這稱為互為基準(zhǔn)原則。</p><p><b>　　5.便于裝夾原則</b></p><p>　　所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。</p><p><b>　　三、輔助基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　選擇

33、輔助基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能使工件安裝定位方便，便于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，便于加工。</p><p>　　2.2.2 選擇本題零件的基準(zhǔn)</p><p>　　一、粗基準(zhǔn)的選擇原則</p><p>　　按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不加工表面的時(shí)候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)取R55的外圓柱表面

34、作為定位基準(zhǔn)，消除X,Y的轉(zhuǎn)動(dòng)和X,Y的移動(dòng)四個(gè)自由度,再用Ø80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移動(dòng)。</p><p>　　二、精基準(zhǔn)的選擇原則</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。Ø80孔和A面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各面和孔的加工

35、也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故應(yīng)該采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　2.3 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定</p><p>　　2.3.1 工序順序的

36、安排的原則</p><p>　　1.對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)</p><p>　　2.按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面</p><p>　　3.在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正</p><p>　　4.按“先主后次，先粗后精”的順序</p><p>　　5.對于

37、與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工</p><p>　　2.3.2 工藝路線</p><p>　　工序一：粗銑Ø80H9()mm孔的大端端面，以R55外圓為粗基準(zhǔn)，選用X52K立式升降銑床和專用夾具。</p><p>　　工序二：粗鏜Ø80H9()mm內(nèi)孔，以孔Ø80H9()mm孔的軸心線為基準(zhǔn)，選用X620

38、臥式升降銑床和專用夾具。</p><p>　　工序三：精銑Ø80H9()mm孔的大端面，以Ø80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)，選用X52K立式升降臺(tái)銑床和專用夾具。</p><p>　　工序四：精鏜Ø80H9()mm內(nèi)孔，以及Ø80H9()mm大端處的倒角2×45°，以Ø80H9()mm孔的小端端面為基準(zhǔn)。選用T611臥式鏜床

39、和專用夾具。</p><p>　　工序五：鉆削4-Ø13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-Ø20mm。以Ø80H9()mm內(nèi)</p><p><b>　　此處已刪除</b></p><p>　　左支座零件的材料是HT200，抗拉強(qiáng)度為195Mpa-200Mpa，零件的毛坯質(zhì)量為6.5kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)；參考《

40、機(jī)械加工工藝簡明手冊》毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。</p><p>　　由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　1.Ø80H9()mm大端其加工尺寸為140mm×140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2

41、81;m，需要精加工。根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡明手冊》成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級，可得：金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取8～10級我們?nèi)?級，加工余量MA取G級，鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。</p><p>　　2.Ø80H9()mm孔內(nèi)表面，其加工長度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6µm.需要精鉸和珩磨。查《機(jī)械加工工藝簡明手冊》鑄件

42、尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。</p><p>　　三、Ø80H9()mm孔大端端面4個(gè)螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為：</p><p>　　鉆削Ø13mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝13mm</p><p>　　锪沉頭孔Ø20mm

43、 雙邊加工余量2Z＝7mm</p><p>　　四、內(nèi)表面Ø21mm、Ø25H7()mm、Ø38mm和Ø43mm的加工余量，這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：</p><p>　　1.鉆削Ø21mm的通孔 雙邊加工余

44、量2Z＝21mm</p><p>　　2.Ø25H7()mm內(nèi)表面</p><p>　?。?） Ø21mm擴(kuò)孔到Ø24.7mm 雙邊加工余量2Z＝3.7mm</p><p>　　（2） Ø24.7mm鉸孔到Ø24.9mm 雙邊加工余量2Z＝0.2mm<

45、;/p><p>　?。?） Ø24.9mm珩磨到Ø25H7()mm 雙邊加工余量2Z＝0.1mm</p><p>　　3.Ø38mm的沉頭孔，可以一次性锪成型。</p><p>　　則雙邊加工余量2Z＝17mm</p><p>　　4.Ø43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來。</p

46、><p>　　則雙邊加工余量2Z＝22mm</p><p>　　五、尺寸為5mm的橫、縱兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量2Z＝5mm。</p><p>　　六、M10-H7和M8-H72個(gè)螺紋孔，機(jī)加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則：</p><p>　　1.M10-H7的底孔加工的直徑為Ø

47、8.5mm 雙邊加工余量2Z＝8.5mm</p><p>　　2.M8-H7的底孔加工的直徑為Ø6.8mm 雙邊加工余量2Z＝6.8mm</p><p>　　七、內(nèi)孔Ø80H9()mm的加工余量計(jì)算：</p><p>　　1.內(nèi)孔Ø80H9()mm為9級加工精度，鑄件的毛坯重量約為6.5Kg?！稒C(jī)械

48、加工工藝簡明手冊》鑄件機(jī)械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z＝2.5mm。機(jī)械加工工藝簡明手冊》鑄件公差，可得：IT＝1.6mm。</p><p>　　2.珩磨加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊》珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量Z＝0.05mm。</p><p>　　3.精鏜加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊》擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z＝1.5mm～2.0mm。查《機(jī)械加工工藝手冊》

49、臥式鏜床的加工公差，可得：IT＝±0.02mm～±0.05mm。這里取±0.02mm。</p><p>　　4.粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床的加工公差，可得IT＝±0.1mm～±0.3mm，我們這里取±0.1mm。</p><p>　　由于毛坯及以后各道工序（或工

50、步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。</p><p><b>　　由此可知：</b></p><p>　　毛坯的名義尺寸：

51、80-2.5×2＝75mm</p><p>　　毛坯的最大尺寸：75-0.8＝74.2mm</p><p>　　毛坯的最小尺寸：75＋0.8＝75.8mm</p><p>　　粗鏜后最小尺寸：80-1.5×2＝77mm</p><p>　　粗鏜后最大尺寸：77+0.1＝77.1mm</p><p>

52、　　精鏜后最小尺寸：80-0.05×2＝79.9mm</p><p>　　精鏜后最大尺寸：79.9＋0.02＝79.92mm</p><p>　　珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：Ø80H9()mm</p><p>　　最后將上述的計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1：</p><p>　　表2-1 Ø80H

53、9()mm孔的加工余量計(jì)算（單位：mm）</p><p>　　2.5 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　2.5.1 工序一 粗銑Ø80H9()mm孔大端端面</p><p>　　本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)</p><p><b>　　1.數(shù)據(jù)的確定</b></p><p>　

54、　加工材料：HT200。</p><p>　　加工要求：粗銑孔Ø80H9()mm的大端端面。</p><p>　　機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺(tái)銑床專用夾具，用R55mm的外圓柱面為基準(zhǔn)。</p><p>　　刀具： 材料為YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β＝10°，γ＝15°，α＝12°。查《機(jī)

55、械加工工藝手冊》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T＝10800s。</p><p><b>　　2.計(jì)算切削用量</b></p><p>　　確定Ø80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯長度方向的加工余量Z＝2.5±0.9mm，考慮3°的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量Z＝7.1mm。但是實(shí)

56、際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm計(jì)算?？梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量Z＝2.8mm。銑削的寬度為140mm，則可以分兩次加工，Ø80H9孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了3°的拔模斜度，所以也留了加工余量Z＝3mm。長度方向的加工按照IT＝12級計(jì)算，則取0.4mm的加工偏差。</p><p>　　確定

57、進(jìn)給量f：查《機(jī)械加工工藝手冊》端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW，可?。篺=0.14～0.24mm/z，這里取0.2mm/z</p><p><b>　　3.計(jì)算切削速度</b></p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑削速度及功率的計(jì)算公式：</p><p><b>　　v＝</b&g

58、t;</p><p>　　其中：K＝KKKKKKKK，查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：K＝1.0，K＝1.0，K＝1.0，K＝1.05，K＝1.0，K＝0.86，K＝1.0，K＝0.8，則：K＝KKKKKKKK＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.722

59、4。則切削速度為：</p><p>　　v＝＝＝0.994m/s</p><p>　?。?9.64m/min</p><p><b>　　4.計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　n＝＝V＝＝118.65r/min</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）主軸轉(zhuǎn)速，與

60、118.65r/min相近的轉(zhuǎn)速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min則速度太大。</p><p><b>　　則實(shí)際切削速度：</b></p><p>　　v＝＝59.31m/min</p><p><b>　　5計(jì)算切削工時(shí)</b></p><p>　　查

61、《機(jī)械加工工藝手冊》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：</p><p><b>　　t＝＝</b></p><p>　　其中當(dāng)≤0.6時(shí)，＝+（1～3），這里＝0.4375，</p><p>　　則：＝+（1～3）＝82mm，＝2～5mm取4mm,＝140mm。</p><p>　　f＝0.2×16×118＝

62、377.6 mm／min查《機(jī)械加工工藝手 冊》銑床(立式、臥式、萬能)工作臺(tái)進(jìn)給量，可取375mm／min。</p><p>　　t＝＝＝2.411min</p><p><b>　　6.計(jì)算機(jī)床切削力</b></p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》圓周分力 的計(jì)算公式，可得：</p><p><b>　

63、?。?lt;/b></p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得＝1.0，則：</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?873.2N</b>

64、;</p><p>　　7.機(jī)床機(jī)加工的驗(yàn)證</p><p>　?。?） 驗(yàn)證機(jī)床切削功率</p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑削切削速度及功率計(jì)算公式，可得：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　其中：K＝KKKKK，查《機(jī)械加工工藝手冊》工件材料強(qiáng)度、硬度改

65、變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時(shí)切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：K＝1.0，K＝0.8，K＝1.14，K＝0.79，K＝1.0，則：</p><p>　　K＝KKKKKK＝1.0×0.8×1.14×0.79×1.0＝0.72048，則機(jī)床切削功率為：</p><p><b>　?。剑?.05KW</

66、b></p><p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》銑床（立式、臥式、萬能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機(jī)總功率為9.125KW，主電機(jī)總功率為7.5KW，所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。</p><p>　?。?） 驗(yàn)證機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度</p><p>　　已知主切削力＝2873.2N。查《機(jī)械加工工藝手冊》各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得

67、：a＝（0.4～0.8）mm，a＝（0.1～0.2）mm/z，不對稱銑刀銑削順銑，水平分力/＝（0.15～0.3），/＝（0.9～1.0），/＝（0.5～0.55）。則?。篎＝0.2＝0.2×2873.2＝574.64N，</p><p>　　F＝0.9＝0.9×2873.2＝2585.88N，</p><p>　　F＝0.5＝0.5×2873.2＝1436.

68、6N。</p><p>　　查取機(jī)床工作臺(tái)的摩擦系數(shù)μ＝0.1可得切削刀具在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作力F</p><p>　　F＝F+μ（F++）＝574.64+0.1×（2873.2+2585.88+1436.6）</p><p>　?。?74.64＋689.568＝1264.208N</p><p>　　而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以

69、承受的最大縱向力為1436.6N，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。</p><p>　　2.5.2 工序二 粗鏜Ø80H9內(nèi)孔</p><p>　　選用T611臥式鏜床核專用夾具。</p><p>　　刀具：材料為W18Cr4V，B＝16mm，H＝16mm，L＝200mm，l＝80mm，d＝16mm，K＝60°。參考《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀可以得刀以

70、上數(shù)據(jù)。</p><p>　　確定Ø80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量為Z＝2.5mm±0.8mm，考慮3°的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Z＝8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量Z＝1.5mm，珩磨的加工余量留Z＝0.05mm。則加工余量可以按照Z＝6.94mm，加工時(shí)分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z＝3.5m

71、m。查《機(jī)械加工工藝手冊》鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度，可得進(jìn)給量f＝0.35～0.7mm/r，切削速度v＝0.2～0.4m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f＝0.4mm/r，切削速度v＝0.3m/s＝18m/min。</p><p><b>　　則主軸的轉(zhuǎn)速n</b></p><p>　　n＝ ＝＝71.4r/min</p>&l

72、t;p>　　查《機(jī)械加工工藝手冊》臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與76.4r/min相近的轉(zhuǎn)速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min則速度損失太大。</p><p><b>　　則實(shí)際切削速度:</b></p><p>　　v＝＝18.85m/min</p><p><b>　　計(jì)算鏜削加工工時(shí)：<

73、;/b></p><p><b>　　t＝＝</b></p><p>　　其中：；mm；。則鏜削時(shí)間為：</p><p>　　t＝＝＝7.432min</p><p>　　2.5.3 工序三 精銑Ø80H9大端端面</p><p>　　機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺(tái)銑床專用夾具（類

74、式于長三抓卡盤），以Ø80H9的內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。</p><p>　　刀具：材料為YG6，D=160mm，L=45mm，d=50mm，Z=16，β＝10°，γ＝15°，α＝12°。查《機(jī)械加工工藝手冊》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀?？傻靡陨系膮?shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T＝10800s。</p><p>　　銑削深度mm，銑削寬度為：140m

75、m可以分兩次切削。</p><p>　　去定進(jìn)給量f：查《機(jī)械加工工藝手冊》端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，有刀具的材料為YG6和銑床的功率為7.5KW，可得：進(jìn)給量分f＝0.2～0.3mm/z，此處取</p><p><b>　　此處已刪除</b></p><p>　　第3章 專用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 定位基

76、準(zhǔn)的選擇</p><p>　　照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,當(dāng)零件有不加工表面的時(shí)候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)該選擇加工表面要求相對相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn).現(xiàn)取上表面作為定位基準(zhǔn)，銑大端面應(yīng)以小端面底面和80mm外圓為基準(zhǔn)。</p><p>　　3.2 夾具定位誤差的分析</p><p>　　忽略V形塊斜面夾角的角

77、度誤差，可以得到V形塊對外圓表面定位，當(dāng)定位基準(zhǔn)為外圓中心時(shí)，在垂直方向上定位誤差，其值為：</p><p><b>　　=0.56 mm</b></p><p><b>　　－－端面的定位誤差</b></p><p>　　――工件外圓直徑公差</p><p>　　――V形塊兩斜面夾角</p&

78、gt;<p>　　3.3 切削力及夾緊力計(jì)算</p><p>　　3.3.1切削用量 </p><p>　　本工序?yàn)榇帚姲刖娤露嗣?，所選刀具為鑲齒套式面銑刀。銑刀直徑D=160mm，寬L=45mm，齒數(shù)為16。選擇銑刀的基本形狀。由于加工材料的硬度在190-240Mpa范圍內(nèi)，故選前角＝10°，后角＝16°（周齒），＝8°（端齒）。已知銑削寬

79、度=140mm ，粗銑削深度=2.1mm，半精銑=1.0mm。機(jī)床選用X61型銑床。</p><p>　　3.3.2、確定進(jìn)給量 </p><p><b>　　此處已刪除</b></p><p>　　以采用。所確定的切削用量為=0.2mm/z，=205 mm/min，n=65 r/min，v=0.20m/s。</p><p

80、><b>　　（2）基本時(shí)間</b></p><p>　　基本時(shí)間為t＝，l=140mm，=140mm，D=160mm，＝=43，l2=2，=205 mm/min，代入求得=0.902min=54s</p><p>　　同理，半精銑時(shí)間=54s</p><p>　　常用的X61型銑床能滿足加工要求。</p><p>

81、;　　3.3.6、夾緊力計(jì)算</p><p>　　端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度為Ra3.2。要求Ra3.2的端面粗銑及半精銑即可</p><p>　　查機(jī)械制造基礎(chǔ) 表6-8可知需要需粗銑-精銑</p><p>　　查<機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)>表3.2—25 粗銑得到長、寬140mm、表面粗糙度Ra3.2µｍ、經(jīng)濟(jì)精度IT11 加工余量為2m

82、m；</p><p>　　切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得：</p><p>　　P==1783.234N</p><p>　　夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》（表1-2-25）得：</p><p>　　用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：=5380N<

83、;/p><p>　　由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。</p><p>　　3.4 夾具設(shè)計(jì)思路</p><p>　　3.4.1、設(shè)計(jì)意義</p><p>　　本夾具主要作來銑端面按線加工，粗銑左支座大端面，以80mm外圓和上端面為基準(zhǔn)。由于本工序是粗加工，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。但是雖然本工序是粗加工，但是仍然有一些

84、地方值得探討，這也是本次設(shè)計(jì)的意義所在。</p><p>　　3.4.2、夾緊方案</p><p>　　由于零件大，所以采用固定V型塊配合壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。再配合壓緊板預(yù)壓Z方向的壓緊力，可以使定位牢固可靠，加工符合要求。由于大端平面面積大、定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，所以大部分工序選用其80mm外圓面即基準(zhǔn)I（限制2個(gè)自由度）、小端面（限制3兩個(gè)自由度），這不僅是基準(zhǔn)統(tǒng)一而且

85、減小了定位誤差。</p><p>　　還有一種方案，即以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)。使用膨脹結(jié)構(gòu)，例如波紋套筒定心夾緊。同時(shí)兩邊用構(gòu)形螺栓提供預(yù)緊力。這種方案看似可以，但是內(nèi)部夾緊需要較高精度。因此放在第一工序不太行?？梢宰鳛榈谌拦ば蚓姶蠖嗣娴膴A具，在內(nèi)孔被鏜過后。</p><p>　　因此，可以看出，固定V型塊配合壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)更適于本工序。</p><p>　　3.

86、4.3、夾具體設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖：</p><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計(jì)完工了。的確磨礪了我們

87、這一屆機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。這兩周翻著厚達(dá)千頁的各類設(shè)計(jì)手冊，埋頭苦思。為了保證標(biāo)準(zhǔn)件使用正確，我一遍一遍不厭其煩的翻手冊查資料。為了保證設(shè)計(jì)原理合理，我一遍一遍不厭其煩的翻手冊查公式。在設(shè)計(jì)過程中，我犯了我經(jīng)常犯的錯(cuò)誤，即把問題復(fù)雜化，總是傾向于設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的夾具來達(dá)成一個(gè)簡單的目的。為了糾正這個(gè)傾向，也是我選擇第一道工序的原因。每次交圖給指導(dǎo)老師看，總會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)理念或者其他細(xì)節(jié)問題被打回來修改。每天晚上當(dāng)周圍鼾聲四起的時(shí)候

88、，我還就著手機(jī)燈光翻查資料。這幾天，我經(jīng)常晚上3、4點(diǎn)才睡，早上8、9點(diǎn)就起床。雖然很疲憊，但是卻很充實(shí)。</p><p>　　經(jīng)過這兩周的磨練，我摸清了成為一個(gè)工藝設(shè)計(jì)師的門檻。了解到了如何設(shè)計(jì)一個(gè)工序、怎么思考，怎么查證、怎么取舍。我學(xué)會(huì)了更高效、更快速的使用CAD和WORD文檔。當(dāng)然，更重要的是，我糾正了我的設(shè)計(jì)理念。</p><p>　　兩周的課程設(shè)計(jì)接近尾聲，在此我得感謝放假了還

89、堅(jiān)守崗位辛勤給我們不成熟的設(shè)計(jì)提供意見的指導(dǎo)老師，和紀(jì)念放假了還挑燈夜戰(zhàn)辛苦奮斗在設(shè)計(jì)一線的同學(xué)們。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李昌年. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[2] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1999.</p

90、><p>　　[3] 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊第三版[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[4] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具[M].冶金工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[5] 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊[M].高等教育出版社,2006.</p><p>　　[6] 李洪.機(jī)械加工工藝手冊[M].北