機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)底板座架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具

1、<p>　　題目：設(shè)計(jì)底板座架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具</p><p>　　目 錄</p><p>　　序言-----------------------------------------------</p><p>　　一、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型--------------------<

2、;/p><p>　　二、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖------------------------</p><p>　　三、選擇加工方法，制定工藝路線----------------------</p><p>　　四、工序設(shè)計(jì)----------------------------------------</p><p>　　五、確定切削用量及基

3、本時(shí)間--------------------------</p><p>　　六、工藝過(guò)程卡和加工工序卡--------------------------</p><p>　　七、夾具設(shè)計(jì)----------------------------------------</p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)---------------------------------

4、-----------</p><p>　　主要參考文獻(xiàn)----------------------------------------</p><p>　　底板座架工藝與工裝設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)對(duì)底板座架的各個(gè)加工難點(diǎn)、生產(chǎn)類型進(jìn)行了分析，針對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行毛坯設(shè)計(jì)、對(duì)其工藝過(guò)程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)了各個(gè)加工工序的工裝夾具，對(duì)十字

5、孔加工的夾具進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)其它座架零件的加工有一定的借鑒意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：底板座架 工藝 工裝夾具 設(shè)計(jì)</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和在部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制

6、造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后和畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。</p><p>　　一、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型</p><p>

7、<b>　　1、零件的作用</b></p><p>　　零件底板座架(見(jiàn) 實(shí)體圖1-1)在機(jī)械設(shè)備中是不可缺少的，其主要作用是：</p><p>　?、?、構(gòu)架設(shè)備的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上安裝軸類零件及軸上零件。</p><p>　　②、利用它們的工藝結(jié)構(gòu)起到其他重要零件的定位作用。</p><p>　?、邸⒂靡赃B接機(jī)器設(shè)

8、備與地面的基礎(chǔ)零件。</p><p>　　圖1-1 底板座架實(shí)體圖</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　圖1-2 底板座架零件圖</p><p>　　通過(guò)對(duì)該零件的重新繪制，知道了原圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。但是該零件外圓和幾個(gè)孔的尺寸精度要求比較的高，加工

9、會(huì)存在困難。</p><p>　　該零件是一個(gè)不規(guī)則零件，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對(duì)稱，以軸的中心線為基準(zhǔn)，需加工面的表面粗糙度都不難獲得。十字孔的位置度要求雖說(shuō)并不高，但需要經(jīng)過(guò)一番尺寸鏈的計(jì)算才能獲得。上端幾個(gè)臺(tái)階平面較為難加工，各平面是以斜面和圓面連接，加工費(fèi)時(shí)。</p><p><b>　　零件的生產(chǎn)類型</b></p><p>　　零件生產(chǎn)綱領(lǐng)

10、的計(jì)算公式：N=Qn(1+α)(1+β)</p><p>　　由設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，零件是機(jī)床上的底板座架，生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或是大批生產(chǎn)。</p><p>　　二、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　1、選擇毛坯的類型</b></p><p>　　該零件材料是HT200，形狀不規(guī)則，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在加工過(guò)程中

11、多半是在車床和銑床上，零件可以靜止不動(dòng)，但也有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，零件承受著交變載荷及沖擊載荷，零件屬于批量生產(chǎn)，再者零件的輪廓尺寸不大，因此選用鑄造件，既可較好的保證零件的形狀結(jié)構(gòu)也可提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　確定制造方式和加工余量</p><p>　　該零件采用砂型鑄造手工造型的制造方式，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。</p><p>

12、;<b>　?。?）基本概念</b></p><p>　?、?、鑄件基本尺寸R 機(jī)械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機(jī)械加工余量。</p><p>　?、?、尺寸公差CT 允許尺寸的變動(dòng)量。</p><p>　?、邸⒁蟮臋C(jī)械加工余量RMA 在毛坯鑄件上為了隨后可用機(jī)械加工方法去除鑄造對(duì)金屬表面的影響，并使之達(dá)到所要求的表面特征和必要的尺寸

13、精度而留出的金屬余量。單側(cè)作機(jī)械加工時(shí),RMA與鑄件其他尺寸之間的關(guān)系如(2-1)表示。對(duì)圓柱形的鑄件部分或在雙側(cè)機(jī)械加工的情況下，RMA要加倍，如（2-1）表示。對(duì)內(nèi)腔作機(jī)械加工相對(duì)應(yīng)的表達(dá)式如（2-3）表示。</p><p>　　R=F+RMA+CT/2 （2-1）</p><p>　　R=F+2RMA+CT/2 （2-2）

14、</p><p>　　R=F-2RMA+CT/2 （2-3）</p><p>　　F為最終機(jī)械加工后的尺寸</p><p><b>　?。?）公差等級(jí)</b></p><p>　　鑄件公差有16級(jí)，常用的為CT4～CT13，該零件采用砂型鑄造手工造型，材料是灰口鑄鐵，根據(jù)表4-1查得，尺寸公

15、差等級(jí)CT為CT11～CT13，加工余量等級(jí)MA為H。</p><p>　　3、要求的機(jī)械加工余量</p><p>　　根據(jù)表4-3查得，鑄件的機(jī)械加工余量為2～4mm。</p><p><b>　　4、確定毛坯尺寸</b></p><p>　　由零件圖可知，所有的表面粗糙度都≥3.2um,所以所有表面的毛坯尺寸只需將零

16、件尺寸加上加工余量即可。</p><p>　　分析本零件，有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所查數(shù)據(jù)的小值，需要精加工和半精加工時(shí)可取其大值。</p><p>　　5、確定毛坯尺寸公差</p><p>　　由于零件是鑄件，所以尺寸公差一般非常大，根據(jù)表4-2查得，公差帶在5.6至11mm.</p><p><b>　　6、繪制毛坯圖<

17、;/b></p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出該零件的毛坯圖如下 圖2-1</p><p>　　圖2-1 底板座架毛坯圖</p><p>　　三、選擇加工方法，擬定工藝路線</p><p><b>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本零件總體是帶通孔的軸，后加一個(gè)半圓帶孔

18、的底座。以軸的中心線為其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)以軸為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。</p><p>　　2、零件表面加工方法的選擇

19、

20、 </p><p>　　本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、平面及小孔等，材料為HT200。以公差等級(jí)和表面粗糙度要

21、求，參考有關(guān)指南資料，其加工方法選擇如下。</p><p>　　（1）面的加工方法 </p><p>　?、佟蓚€(gè)端面的尺寸精度要求不高，表面粗糙度只有Ra6.3um,經(jīng)過(guò)粗車即可達(dá)到要求。</p><p>　　②、幾個(gè)臺(tái)階面和軸上銑的平面的尺寸精度要求和表面粗糙度要求也都較低，經(jīng)過(guò)粗銑即可達(dá)到，R52前端面也同樣如此。</p><p>　

22、　③、前后兩個(gè)端面尺寸精度要求和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過(guò)粗銑即可。</p><p>　?、?、Φ45h6mm外圓面 公差等級(jí)為IT6，面粗糙度為Ra3.2um,需進(jìn)行粗車、半精車及精車。</p><p><b>　?。?）孔的加工方法</b></p><p>　?、佟ⅵ?3mm內(nèi)孔 沒(méi)有注公差尺寸,根據(jù)規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為

23、Ra25um,只需要進(jìn)行鉆銷即可。</p><p>　　②、Φ18mm內(nèi)孔 沒(méi)有注公差尺寸, 表面粗糙度為Ra25um, 只需要鉆銷即可。</p><p>　?、?、Φ22H7mm內(nèi)孔 公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為Ra3.2um, 需進(jìn)行鉆孔、粗鉸及半精鉸。</p><p>　　④、Φ36H7mm內(nèi)孔 公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為Ra3.2um, 需進(jìn)行鉆孔、粗

24、鏜及半精鏜。</p><p>　　⑤、M10-6H螺紋孔 粗糙度為Ra6.3，加工到小徑尺寸后，考慮到加工效率選用機(jī)加攻絲。</p><p><b>　　3、制定工藝路線</b></p><p>　　按照先加工基準(zhǔn)面和先粗后精的加工原則，該零件加工可以按下述工藝路線進(jìn)行。</p><p>　　工序1： 以Φ36H7m

25、m內(nèi)孔以及上端面定位，平左端面，粗車Φ45h6mm外圓，切槽、倒角。</p><p>　　工序2： 以Φ36H7mm內(nèi)孔以及上端面定位，半精車、精車Φ45h6mm外圓。</p><p>　　工序3： 夾持軸Φ45h6mm的外圓，鉆孔Φ13mm，鉆孔Φ18mm，鏜孔、粗鉸、半精鉸孔Φ22H7mm。</p><p>　　工序4： 以右端面和孔Φ22H7mm定位，平

26、R52左面，鉆孔M10，做工藝孔。</p><p>　　工序5： 以孔Φ22H7mm和工藝孔定位，銑銷臺(tái)階面和軸上平面。</p><p>　　工序6： 以孔Φ22H7mm和工藝孔定位，銑銷平前后兩端面。</p><p>　　工序7： 以右、上、前三端面定位，粗鏜、半精鏜孔Φ36H7mm。</p><p>　　工序8： 機(jī)動(dòng)攻絲M10-

27、6M螺紋孔。</p><p>　　工序9： 鉗工去毛刺。</p><p>　　工序10： 終檢入庫(kù)。</p><p><b>　　四、工序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　選擇機(jī)床 </b></p><p>　　根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床</p>&

28、lt;p>　　工序1是粗車。大批生產(chǎn)要求有很高的生產(chǎn)率，所以選用數(shù)控臥式車床能滿足要求。本零件的外廓尺寸不大，但精度要求比較高，故選用CK6140型數(shù)控臥式車床。</p><p>　　工序2是半精車、精車。選用CK6140型數(shù)控臥式車床。</p><p>　　工序3中有粗車、鉆孔、鏜孔、粗鉸、半精鉸。由于加工的零件尺寸不大，使用平衡塊之后可以進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故宜在車床上加工。本工序的工

29、步比較多，有尺寸的加工精度比較高，選用較精密的數(shù)控車床比較適合，所以選用Z3025搖臂鉆床。</p><p>　　工序4要加工平面和打孔。由于加工的面不能回轉(zhuǎn)加工，加工的孔是工藝孔，尺寸和精度要求都不高，但考慮到加工效率，所以選用CA6140車。</p><p>　　工序5加工平面。由于有角度的變化，工步也比較的多，考慮到加工的效率，選用加工中心，選用XQ6225龍門銑床。</p&g

30、t;<p>　　工序6加工左右兩端面?？紤]加工效率，因此可在加工中心上進(jìn)行，所以選用XQ6225龍門銑床。</p><p>　　工序7有粗鏜、半精鏜孔。加工中要換刀，加工精度比較高，所以選用臥式鏜床。</p><p>　　工序8加工螺紋。由于螺紋的孔徑比較小，所以采用機(jī)動(dòng)攻絲，選用Z525型普通立式鉆床。</p><p><b>　　選擇夾具

31、</b></p><p>　　本零件加工時(shí)除工序3使用三爪自定心卡盤外，其他所有工序都要使用專用夾具。</p><p><b>　　選擇刀具 </b></p><p>　　根據(jù)不同的工序選擇刀具</p><p>　?、?、在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工采用YG類硬質(zhì)合金車刀。鉸孔用相

32、應(yīng)大小鉸刀，切槽選用相應(yīng)寬硬質(zhì)合金刀。為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀。</p><p>　?、?、銑刀選直柄立銑刀（摘自GB/T 6117.1-1996）。</p><p>　?、?、鉆孔選用相應(yīng)大小直徑的鉆頭。由于螺紋要求的精度高，所以所用的絲錐要六級(jí)精度。</p><p>　　④、加工中心上粗鏜選用單刃鏜刀，半精鏜選用雙刃鏜刀</p><

33、;p>　　4、選擇量具 </p><p>　　本零件屬于大批生產(chǎn)，一般情況下盡量用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，</p><p>　　表4-1 加工所用的量具</p><p>　　確定切削用量及基本時(shí)間：</p><p>　　工序1：粗車外圓Φ53mm、車端面、切槽、倒角</p><p

34、>　　1、車外圓Φ53mm</p><p><b>　?、?、確定背吃刀量</b></p><p>　　粗車時(shí)，=2.0mm</p><p><b>　?、?、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.3 mm/r</p><p>　?、?/p>

35、、確定切削速度Vc</p><p>　　粗車時(shí)，查附表4.12，取Vc=120m/min</p><p>　?、?、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><p><b>　　粗車時(shí)，</b></p><p>　?、?、計(jì)算基本時(shí)間 。</p><p>　　被加工軸的長(zhǎng)度l=154mm</p>&

36、lt;p><b>　　=</b></p><p><b>　　⑥、確定輔助時(shí)間</b></p><p>　　查閱相關(guān)資料得到變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><p><b>　　2、車端面</b></p>

37、<p>　　查閱相關(guān)資料，約為10s左右。</p><p><b>　　3、倒角C2</b></p><p>　　取n=760r/min,基本時(shí)間=1.8s，輔助時(shí)間=4.8s。</p><p><b>　　4．確定加工時(shí)間 </b></p><p><b>　　Tj=總+

38、總</b></p><p>　　啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測(cè)量的時(shí)間為30s,所以工序1單件時(shí)間定額t 為144.2s。</p><p>　　工序2：半精車、精車外圓Φ53mm</p><p><b>　　1、半精車</b></p><p><b>　　①、確定背吃刀量</b>&

39、lt;/p><p>　　半精車時(shí)，=1.0mm</p><p><b>　　②、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　半粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.2 mm/r</p><p>　?、?、確定切削速度Vc</p><p>　　半精車時(shí)，查附表4.12，取Vc=135m/min</p&g

40、t;<p>　?、堋⒋_定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><p><b>　　半精車時(shí)，</b></p><p>　　⑤、計(jì)算基本時(shí)間 。</p><p>　　被加工軸的長(zhǎng)度l=154mm</p><p><b>　　`=</b></p><p><b>　　

41、⑥、確定輔助時(shí)間</b></p><p>　　查閱相關(guān)資料得到變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><p><b>　　2、精車外圓 </b></p><p><b>　　①、確定背吃刀量</b></p><p&g

42、t;　　精車時(shí)，=0.5mm</p><p><b>　?、?、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　精車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.15 mm/r</p><p>　?、邸⒋_定切削速度Vc</p><p>　　精車時(shí)，查附表4.12，取Vc=150m/min</p><p>　?、堋⒋_定機(jī)

43、床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><p><b>　　精車時(shí)，</b></p><p>　?、荨⒂?jì)算基本時(shí)間 。</p><p>　　被加工軸的長(zhǎng)度l=154mm</p><p><b>　　``=</b></p><p><b>　　⑥、確定輔助時(shí)間</b>&

44、lt;/p><p>　　查閱相關(guān)資料得到變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><p><b>　　3、確定加工時(shí)間 </b></p><p><b>　　Tj=總+總</b></p><p>　　啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具

45、并測(cè)量的時(shí)間為30s,所以單件加工的時(shí)間定額T為159.6s.</p><p>　　工序3：鉆φ13孔，锪φ18孔，鉸φ22H7孔。</p><p>　　1.鉆孔φ13mm 鉆頭選用直柄長(zhǎng)麻花深孔鉆</p><p>　　1）進(jìn)給量 f=0.15 mm/r </p><p>　　2）切削速度 v=18m/min

46、</p><p>　　= = =573 (r/min)</p><p>　　所以實(shí)際切削速度 v= = 18.83 (m/min)</p><p>　　切削工時(shí) t= =2.47(min)</p><p>　　其中：切入 =6mm ,切出 =4, l=225mm </p>

47、<p><b>　　2.锪φ18mm孔</b></p><p>　　采用120°直柄錐面锪鉆</p><p>　　根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2～1/3,故</p><p>　　f= =1/30.63=0.2 mm/r</p><p>　　v=1/3 =18 m/min

48、</p><p>　　= =382 (r/min)</p><p>　　v= =18.06(m/min)</p><p>　　切削工時(shí) 切入 =2mm ,l=150mm</p><p>　　t= =5.8 min</p><p>　　3.鉸φ22mmH7 孔</p><p>　　用高速

49、鋼直柄機(jī)用鉸刀，刀頭直徑ψ22，鉸ψ22mm的孔</p><p>　　進(jìn)給量f=0.5 mm/r,切削速度v=6 m/min（參考《機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)指南》表5-135）</p><p>　　所以 = = =86.86 r/min 參照機(jī)床說(shuō)明書，取 =125 r/min</p><p>　　實(shí)際切削速度：v= = =8.6 m/min</p>

50、<p>　　切削工時(shí) l=95mm, =60 mm, =3m</p><p>　　t= = = 2.5 min</p><p>　　工序4：車φ50mm的外圓的端面、鉆中心孔。</p><p><b>　　1、加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT200， HBS=160MPa,鑄件

51、。</p><p>　　加工要求：粗車φ50mm的外圓的端面。</p><p>　　機(jī)床：普通機(jī)床CA6140 </p><p>　　刀具：高速鋼車刀，刀桿尺寸25×25（查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-7），</p><p>　　Kr=90°，γ0=12°，α=8°，rε=1.5mm。（查《機(jī)械加工工

52、藝手冊(cè)》表4.2-1）</p><p><b>　　2、計(jì)算切削用量</b></p><p>　　粗車φ50mm的外圓的端面</p><p>　　1）切削深度 加工余量Z=4mm，分兩次加工，ap=2mm</p><p>　　2）進(jìn)給量 根據(jù)CA6140車床刀架進(jìn)給量,取f=0.5mm/r。</p&

53、gt;<p><b>　　3）計(jì)算切削速度</b></p><p>　　按表得，切削速度計(jì)算公式為（取壽命T=60min）</p><p>　　其中，，，，m=0.1。修正系數(shù)KV</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　所以，V=60m/min</p>

54、;<p>　　4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n</p><p>　　n=382r/min</p><p>　　按機(jī)床說(shuō)明書，所以，實(shí)際的切削速度</p><p>　　5）切削工時(shí) ， ， </p><p><b>　　所以：T=1.04</b></p><p>&

55、lt;b>　　1.鉆孔φ8mm </b></p><p>　　1）進(jìn)給量 f=0.2 mm/r (見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-13)</p><p>　　2）切削速度 v=32m/min (見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.13 及表2.14，按5類加工性考慮)</p><p>　　= = 1273(r/min)&l

56、t;/p><p>　　所以實(shí)際切削速度 v= =32.52 (m/min)</p><p>　　切削工時(shí) t= =2.47(min)</p><p>　　其中：切入 =6mm ,切出 =4, l=225mm </p><p>　　（五） 工序5：粗銑</p><p>　　1、平頂面，銑第一個(gè)臺(tái)階面

57、，銑第二個(gè)臺(tái)階面，銑外圓上平面。</p><p>　　①、確定切削深度（背吃刀量）</p><p>　　平頂面時(shí)，=4.0mm</p><p>　　銑第一個(gè)臺(tái)階面時(shí)，=4.0mm</p><p>　　銑第二個(gè)臺(tái)階面時(shí)，=3.0mm</p><p>　　銑外圓上平面時(shí)，=5.0mm</p><p>

58、;<b>　　②、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　平頂面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取f=0.35 mm/r</p><p>　　銑第一個(gè)臺(tái)階面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取f=0.3 mm/r</p><p>　　銑第二個(gè)臺(tái)階面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取f=0.3 mm

59、/r</p><p>　　銑外圓上平面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取f=0.2 mm/r</p><p>　　③、確定切削速度Vc</p><p>　　平頂面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取Vc=70m/min</p><p>　　銑第一個(gè)臺(tái)階面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取Vc=70

60、m/min</p><p>　　銑第二個(gè)臺(tái)階面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取Vc=70m/min</p><p>　　銑外圓上平面時(shí)，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取Vc=70m/min</p><p>　?、?、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><p>　　n1 =1000Vc/πd=1000*70/(3.14*

61、80)=278.7≈279</p><p>　　n2 =1000Vc/πd=1000*70/(3.14*80)=278.7≈279</p><p>　　n3=1000Vc/πd=1000*70/(3.14*80)=278.7≈279</p><p>　　n4 =1000Vc/πd=1000*70/(3.14*80)=278.7≈279</p><

62、p>　?、?、計(jì)算基本時(shí)間 。</p><p>　　1=LZ/nf=130*4/(0.35*279*4)=1.33min=80s</p><p>　　`2= LZ/nf=2*120*4/(0.3*279*4)=2.86min=172s</p><p>　　`3`= LZ/nf=2*120*3/(0.3*279*3)=2.86min=172s</p>

63、<p>　　`4`= LZ/nf=90*5/(0.2*279*5)=1.62min=97s</p><p><b>　?、?、確定輔助時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》一書相關(guān)資料有，變換零件方位的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><p&

64、gt;<b>　　3．確定加工時(shí)間 </b></p><p>　　Tj=總+總=80+172+172+97+7.2*4=549.8</p><p>　　啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測(cè)量的時(shí)間為30s,共計(jì)T=581s。</p><p><b>　?。┕ば?：粗銑</b></p><p>

65、　　銑削時(shí)，左右兩端面同時(shí)進(jìn)行</p><p>　?、?、確定切削深度（背吃刀量）</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取=4.0mm</p><p><b>　?、?、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取f=0.35 mm/r</p>

66、;<p>　　③、確定切削速度Vc</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表4.23，取Vc=70m/min</p><p>　?、?、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><p>　　n1 =1000Vc/πd=1000*70/(3.14*80)=278.7≈279</p><p>　　⑤、計(jì)算基本時(shí)間 。</p&g

67、t;<p>　　1=LZ/nf=130*4/(0.35*279*4)=1.33min=80s</p><p><b>　?、?、確定輔助時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》一書相關(guān)資料有，變換零件方位的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><

68、p><b>　　3．確定加工時(shí)間 </b></p><p>　　Tj=總+總=80+7.2=87.2s</p><p>　　啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測(cè)量的時(shí)間為30s,共計(jì)T=118.4s。</p><p>　?。ㄆ撸┕ば?:粗鏜、半精鏜孔Φ36H7mm</p><p><b>　　粗鏜<

69、;/b></p><p>　　背吃刀量a=0.8mm,</p><p>　　查表4.13，得進(jìn)給量f=0.6mm/r</p><p>　　切削速度v=40m/min</p><p>　　,故n=455r/min</p><p>　　輔助工時(shí)t2=6.4s</p><p>　　所以單件工時(shí)定

70、額T為34.6s.</p><p><b>　　2.半精鏜</b></p><p>　　背吃刀量a=0.6mm,</p><p>　　查表4.13，得進(jìn)給量f=0.18mm/r</p><p>　　切削速度v=60m/min</p><p>　　,故n=510r/min</p>&l

71、t;p>　　輔助工時(shí)t2=6.4s</p><p>　　所以單件工時(shí)定額T為89.8s.</p><p>　?。ò耍┕ば?：攻M10-6H螺紋</p><p>　　鉆孔時(shí)，背吃刀量a=0.8mm,</p><p>　　查表4.16，得進(jìn)給量f=0.75mm/r</p><p>　　進(jìn)給速度v=7m/min<

72、/p><p>　　所以取n=160r/min</p><p>　　,其中計(jì)算的ｔ1＝3.68ｓ.</p><p>　　輔助時(shí)間t2=0.55s.</p><p>　　所以單件時(shí)間定額t為4.23s. </p><p>　　工藝過(guò)程卡和加工工序卡</p><p>　　工藝過(guò)程卡和加工工序卡如下<

73、/p><p><b>　　七、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　4.1定位方案的確定</p><p><b>　　4.1.1工序要求</b></p><p>　　

74、本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)工序Ⅶ鉆，攻M10mm螺紋孔的夾具，該工序要求M10mm螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔中心線成，同時(shí)螺紋孔軸線距φ45mm圓柱小端面11mm，因而工序基準(zhǔn)為φ45mm小端面，同時(shí)為了便于立式鉆床加工，零件應(yīng)斜角定位，因而也應(yīng)以φ25H8mm和φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)，保證角度。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)

75、定可靠，夾具體應(yīng)具有較好的剛性。</p><p>　　4.1.2定位方案的確定</p><p>　　為了加工M10螺紋孔，應(yīng)限制自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖圖紙——夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。</p><p>　　在該定位方案中，φ45mm圓柱小端面被夾具體上的三個(gè)支撐釘頂住，限制，，三個(gè)移動(dòng)自由度。φ

76、25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了，，φ10H7mm孔中插入削邊銷，限制了，這樣6個(gè)自由度全部被限制。定位面板如附圖圖紙——夾具體零件圖所示。</p><p>　　4.1.3定位誤差分析</p><p>　　定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，或滿足++≤T,即可認(rèn)

77、為定位方案符合加工要求。</p><p>　　對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要求：保證螺紋孔軸線距φ45mm圓柱小端面11mm，保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成。</p><p>　　對(duì)于11mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過(guò)半精銑，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm，故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面

78、的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要三個(gè)支撐釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。</p><p>　　對(duì)于工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm，都經(jīng)過(guò)精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。</p>&

79、lt;p>　　綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。</p><p>　　4.1.4定位元件的型號(hào)，尺寸和安裝方式</p><p>　　4.1.4.1支撐釘</p><p>　　查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》，確定支撐釘為A8×4mmJB/T8029.2-1999標(biāo)準(zhǔn)，</p><p>　　它和定位面板上的φ6mm支撐

80、釘孔呈H7/r6過(guò)盈配合。</p><p>　　4.1.4.2削邊銷</p><p>　　本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》，確定削邊銷為B10×22JB/8014.2-1999標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　它和定位面板上的φ10mm銷孔呈H7/r6mm過(guò)盈配合。</p><p><b>　　4.1.4.3短

81、銷</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，由于加工的M10mm螺紋孔恰好在定位基準(zhǔn)φ25H8mm孔內(nèi)表面上，若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢(shì)必影響M10mm螺紋孔的加工，因此可專門設(shè)計(jì)一個(gè)短銷：</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了直徑為21mm的軸頸，在軸頸上正對(duì)M10mm軸線處開(kāi)φ12mm 的貫孔，這樣當(dāng)鉆頭鉆M10mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷，銷也不會(huì)影響鉆孔。銷與φ2

82、5H8mm孔內(nèi)表面僅有長(zhǎng)度為6mm的面接觸，且為間隙配合，既保證了短銷定位，又方便了裝夾工件。</p><p>　　該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6過(guò)盈配合。 </p><p>　　4.2夾緊方案的確定</p><p>　　4.2.1夾緊裝置的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　夾緊力方向原則：</b></p&g

83、t;<p>　?。?）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置；</p><p>　?。?）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小；</p><p>　?。?）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。</p><p><b>　　夾緊作用點(diǎn)原則：</b></p><p>　　（1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位

84、支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；</p><p>　　（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)；</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。</p>

85、<p>　　根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在螺桿頭部的壓塊軸向向右移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件φ45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見(jiàn)圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)單可靠。</p><p>

86、　　另外，考慮到工件沿φ25H8mm孔中心線軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，螺桿的軸向行程至少要大于1.5倍的工件寬度（43mm），且螺桿機(jī)構(gòu)應(yīng)與工件φ25H8mm孔同軸，保證夾緊力作用均勻可靠。</p><p>　　4.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　4.2.2.1切削力的計(jì)算（僅計(jì)算鉆M10mm螺紋孔切削力）</p><p>　　刀具為高速鋼錐柄麻

87、花鉆，直徑D=8.5mm，每齒進(jìn)給量f=0.28mm/r，查《加工工藝手冊(cè)》表1.6-8，鉆孔的軸向力計(jì)算公式：</p><p>　　查表確定，=420，=1.0，=0.8，=0.94，代入公式得：</p><p>　?。?20×××0.94＝1426N</p><p>　　4.2.2.2夾緊力的確定</p><p&

88、gt;　　鉆孔和攻螺紋孔的夾緊力相同。本方案采用的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，螺桿端面為圓周接觸，由《加工工藝手冊(cè)》表6.3-6，夾緊力計(jì)算公式：</p><p><b>　　W= </b></p><p>　　查表確定，Q=65, L=125, =14.701, </p><p>　　f=0.1， β= ，R=60，代入公式得：</p>

89、<p><b>　　W＝290N</b></p><p>　　4.2.3夾具的操作及維護(hù)</p><p>　　安裝工件時(shí)，應(yīng)先將螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)退出足夠的行程空間以便于工件安裝，然后使工件的φ25H8mm孔穿過(guò)短銷，使工件底部的φ10H7mm孔穿過(guò)削邊銷，將φ45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的3個(gè)定位支撐釘上，這樣工件以φ45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)，且成角度傾

90、斜安裝，便于立式鉆床加工。定位調(diào)節(jié)好后，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，使壓塊靠緊φ45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開(kāi)工件，只需反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，退出一定空間，即可取下工件。</p><p>　　夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件，夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力。</

91、p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間略顯得倉(cāng)促一些。但是通過(guò)本次設(shè)計(jì)，從中得到的收獲還是非常多的。四年時(shí)間里，我們?cè)谡n堂上掌握的多是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大

92、量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。一次次翻閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等書，是為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)。我們有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，當(dāng)然還要懂得如何將一個(gè)零件從看圖紙到生產(chǎn)加工出來(lái)，選擇最佳的制造方法及加工工藝路線，本次設(shè)計(jì)正是綜合的體現(xiàn)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的倉(cāng)促，還有許多地方有不足之處。又由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評(píng)指正。</p><p>　　主要參考文獻(xiàn)： &l

93、t;/p><p>　　《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>　　《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 高等教育出版社</p><p>　　《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 高等教育出版社</p><p>　　《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《工程制圖》 機(jī)械工