機電一體化畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 零件分析……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 零件作用…………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 零件的工藝分析…………………………………………………………………1<

2、;/p><p>　　1.3 工藝材料分析……………………………………………………………………2</p><p>　　2 工藝規(guī)程的設(shè)計……………………………………………………………………2</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………………………2</p><p>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇……………………

3、…………………………………………………2 </p><p>　　2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………2</p><p>　　2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………3</p><p>　　2.3 制定工藝路線……………………………………………………………………3</p>&l

4、t;p>　　2.3.1 工藝路線方案一………………………………………………………………3</p><p>　　2.3.2 工藝路線方案二………………………………………………………………8</p><p>　　2.3.3 工藝方案的比較與分析………………………………………………………9</p><p>　　2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…

5、………………………………10</p><p>　　2.4.1 外圓表面………………………………………………………………………11</p><p>　　2.4.2 長度方向………………………………………………………………………11</p><p>　　2.4.3 內(nèi)孔加工………………………………………………………………………12</p><p

6、>　　2.4.4 其余孔系加工…………………………………………………………………12</p><p>　　2.5 確定切削用量及基本工時………………………………………………………13</p><p>　　2.5.1 粗車外徑………………………………………………………………………13</p><p>　　2.5.2 粗銑外形………………………………………

7、………………………………17</p><p>　　2.5.3 鉆孔……………………………………………………………………………19</p><p>　　2.5.4 攻螺紋…………………………………………………………………………20</p><p>　　2.6 工藝裝置…………………………………………………………………………21</p><p&

8、gt;　　2.6.1 刀具設(shè)計………………………………………………………………………21</p><p>　　2.6.2 量具設(shè)計………………………………………………………………………22</p><p>　　2.6.3 夾具設(shè)計………………………………………………………………………25</p><p>　　參考文獻 ………………………………………………………

9、………………………29</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………30</p><p><b>　　1 零件分析</b></p><p><b>　　1.1 零件作用</b></p><p>　　殼體零件是某產(chǎn)品的關(guān)鍵件，該產(chǎn)品四個螺紋4-M2-6

10、G及φ16.5H8與儀器艙連接，而內(nèi)孔φ55H8是萬向支架的支撐，在工作時，殼體零件隨某產(chǎn)品一起旋轉(zhuǎn)，但萬向支架由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子軸在空間的方向保持穩(wěn)定不動，為某產(chǎn)品提供一個姿態(tài)測量基準(zhǔn)，測量彈體滾動姿態(tài)角，把大地坐標(biāo)建立在該產(chǎn)品上。</p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　殼體零件有兩組主要加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：</p&g

11、t;<p>　　以φ16.5H8孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括φ16.5H8及其倒角、φ16.5H8對φ57.8±0.25的同軸度φ0.2；尺寸φ31H14及其對φ16.5H8的同軸度φ0.2、垂直度0.01；四個螺紋孔4-M2-6G及其對φ16.5H8位置度φ0.2。其中，主要加工表面為φ16.5H8孔及倒角和其對φ57.8±0.25同軸度φ0.2

12、，表面粗糙度1.6。</p><p>　　以φ55H8孔為中心的加工表面。</p><p>　　這一組加工表面包括φ55H8孔及其倒角、φ55H8對φ16.5H8的同軸度φ0.02、尺寸2.2H12；長度尺寸52.6h11及其對φ16.5H8垂直度0.02；φ53.6H11孔及其對φ16.5H8同軸度φ0.1。</p><p>　　這兩組加工表面之間有著一定的位置要

13、求，主要是：</p><p>　?。?）尺寸φ16.5H8與φ57.8±0.25之間的同軸度公差為φ0.2。</p><p>　?。?）尺寸φ31H14與φ16.5H8之間的同軸度公差為φ0.2，以及其端面與φ16.5H8之間的垂直度公差為0.01。</p><p>　?。?）尺寸φ55H8與φ16.5H8之間的同軸度公差為φ0.02，以及其端面與φ16.

14、5H8之間的垂直度公差0.02。</p><p>　　由以上分析可知，對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，并且保證它們之間的位置精度要求。</p><p>　　1.3 工件材料分析</p><p>　　由于殼體零件在產(chǎn)品飛行過程中受到3500 g的加速度沖擊，因此，需要該零件的機械性能（即抗拉強度、硬度較高），同時鑄造

15、性能好，因此，在鑄造鋁合金中選擇ZL111能夠滿足產(chǎn)品性能要求。</p><p><b>　　熱處理：人工時效。</b></p><p>　　2 工藝規(guī)程的設(shè)計</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為ZL111鋁合金，零件在使用過程中受到較大的直線慣性力及沖擊載荷且形狀復(fù)雜，為

16、了減少工作量，保證基本外形和內(nèi)腔的成型，使大批量的要求得以實現(xiàn)，為此采用壓力鑄造，通過壓鑄使得鑄件的尺寸精度和表面粗糙度很高，鑄件的尺寸精度達到IT12～IT11，表面粗糙度為Ra3.2ｕm～Ra0.8ｕm，為保證毛坯成型質(zhì)量，采用大的澆冒口，以補充成形的收縮，對于輪廓峰谷、凸凹等都能清晰地鑄出，另外，其加工方法生產(chǎn)效率極高。</p><p>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　

17、2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對殼體零件而言，如果以φ73.4外圓表面作為粗基準(zhǔn)（四點定位）則可能造成定位裝夾不牢靠，因為該外圓為不連續(xù)表面，另外表面積寬度不夠僅有11mm左右。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若有若干個不加工表面則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），

18、為此，選擇φ57.8±0.25為粗基準(zhǔn)，消除四個自由度。</p><p>　　2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　主要考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一、重合的問題。</p><p>　　對于殼體零件，主要加工表面是內(nèi)腔，以軸線為準(zhǔn)的孔系加工，而殼體的兩個主要表面，而在加工的一個表面不連續(xù)且寬度又短（φ73.4），利用粗加工將φ73.4外圓粗加工，反過來利用這個表

19、面再加工φ57.8±0.25，將精基準(zhǔn)加工完成，即φ57.8，且該精基準(zhǔn)為產(chǎn)品圖中各個特征的位置的第一基準(zhǔn)。</p><p>　　2.3 制定工藝路線</p><p>　　在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批量的條件下，盡可能采用萬能型機床配以專用夾具，并盡可能使工序集中為原則來提高生產(chǎn)率；同時，由于我國現(xiàn)行機加工藝技術(shù)的提高，特別是加工設(shè)備的數(shù)字程序化，設(shè)備精度有了很大提高，同時在數(shù)控設(shè)備

20、中一次定為夾緊可實現(xiàn)多工步加工，這樣更有利于零件尺寸、精度的保證，可使生產(chǎn)成本下降。</p><p>　　2.3.1 工藝路線方案一</p><p><b>　　工序1：銑澆冒口。</b></p><p>　　工序2：粗車外圓φ75。</p><p>　　工序3：車外圓φ57.8；端面9±0.3。</p

21、><p>　　工序4：車端面、外圓、擴孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)）；φ73.6及同軸度誤差0.1；擴孔φ15.5（φ15.5H14）。</p><p>　　工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔φ31保證48及同軸度公差φ0.2；粗、精鏜孔φ53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔φ55保證尺寸

22、2.2及倒角0.3×45º；鏜孔φ16.5H8及 同軸度公差φ0.1，倒角。其加工程序為；</p><p>　　T0101；（端面刀）</p><p>　　G97 S800 M3；</p><p>　　G00 Z0.5；</p><p><b>　　X64；</b></p><p

23、>　　G01 G99 X41 F0.1；</p><p><b>　　W0.1；</b></p><p><b>　　X57；</b></p><p>　　G3 57.6 Z-0.3 R0.3；</p><p>　　G01 X64 F1.0；</p><p>

24、　　G00 X150；</p><p><b>　　Z100；</b></p><p>　　T0202（粗鏜刀1）</p><p>　　G97 S500 M3；</p><p><b>　　G00 Z3；</b></p><p><b>　　X41.；<

25、;/b></p><p>　　G00 Z-2.1；</p><p>　　G01 X54.6 F0.08；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-35.0；</p><p>　　G01 Z-38.2 F0.1；</p>&l

26、t;p>　　X53.65 F0.08；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-32.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G

27、00 Z-26.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-20.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41；</b

28、></p><p>　　G00 Z-14.2；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 Z-13.1；</p><p>　　G01 X53.65 F0.05；</p>&l

29、t;p><b>　　X41.0；</b></p><p>　　G00 X14.0；</p><p><b>　　Z-40.0；</b></p><p>　　G01 Z-47.5 F0.08；</p><p><b>　　X31.1；</b></p>&

30、lt;p>　　X53.4 Z-38.0；</p><p>　　G00 X14.0；</p><p><b>　　Z-46.0；</b></p><p>　　G01 Z-47.82 F0.08；</p><p><b>　　X31.1；</b></p><p>

31、　　X53.75 Z-38.38；</p><p><b>　　Z-13.4；</b></p><p>　　G00 X41.0；</p><p><b>　　Z-13.0；</b></p><p>　　G01 53.75 F0.08；</p><p><b&

32、gt;　　Z-13.4；</b></p><p>　　G00 X41.0；</p><p><b>　　Z100.0；</b></p><p><b>　　X200.0；</b></p><p>　　T0303；（粗鏜刀2）</p><p>　　G97 S80

33、0 M3；</p><p>　　G00 Z5.0；</p><p><b>　　X54.85；</b></p><p>　　G01 G99 Z-2.25 F0.1；</p><p><b>　　X41.0；</b></p><p><b>　　Z-11.3

34、；</b></p><p><b>　　X53.7；</b></p><p><b>　　Z-38.38；</b></p><p>　　X31.1 W-9.4；</p><p><b>　　Z-48.05；</b></p><p><

35、;b>　　X17.5；</b></p><p>　　U-1.4 W-0.7；</p><p><b>　　W1.0；</b></p><p>　　Z-54.0 F0.08；</p><p><b>　　U-1.0；</b></p><p><b&g

36、t;　　Z-45.0；</b></p><p><b>　　X16.3；</b></p><p>　　Z-54.0 F0.08；</p><p><b>　　U-1.0；</b></p><p><b>　　Z-4.5；</b></p><p&

37、gt;　　G00 Z5.0；</p><p>　　X100.0 Z200.0；</p><p>　　T0404；（精鏜刀）</p><p>　　G97 S800 M3；</p><p>　　G00 Z3.0；</p><p><b>　　X57.02；</b></p>&l

38、t;p>　　G01 Z0.7 F0.1；</p><p>　　X55.02 Z-0.3；</p><p>　　Z-2.25 F0.04；</p><p><b>　　41.0；</b></p><p>　　G00 X16.4；</p><p><b>　　Z-45.

39、0；</b></p><p>　　G01 Z-54.0 F0.08；</p><p><b>　　U-0.5；</b></p><p><b>　　Z-45.0；</b></p><p><b>　　X16.51；</b></p><p&g

40、t;　　G01 Z-54.0 F0.05；</p><p><b>　　U-0.5；</b></p><p>　　G00 Z5.0；</p><p><b>　　Z100.0；</b></p><p><b>　　X200.0；</b></p><

41、p><b>　　M30；</b></p><p>　　工序6：銑外形28.9±0.3，R28.9±0.3，角度197º±30´，272º±30´。</p><p>　　工序7：鉆4-φ4.4H12。</p><p>　　鉆4-φ1.567孔。</p>

42、;<p>　　攻4-M2-6G螺紋。</p><p>　　工序8：鉆6-φ2.013孔。</p><p>　　攻6-M2.5-6G螺紋。</p><p>　　工序9：鉆φ1.5H14孔。</p><p><b>　　工序10：修正螺紋</b></p><p>　　2.3.2 工藝路

43、線方案二</p><p><b>　　工序1：銑澆冒口。</b></p><p>　　工序2：粗車外圓φ75。</p><p>　　工序3：車外圓φ57.8；端面9±0.3。</p><p>　　工序4：車端面、外圓、擴孔17.6±0.2；7.56±0.04，垂直度0.05（后道工序的精基準(zhǔn)

44、）；φ73.6及同軸度誤差0.1；擴孔φ15.5（φ15.5H14）。</p><p>　　工序5：內(nèi)孔加工（關(guān)鍵工序）車端面45；鏜孔φ31保證48及同軸度公差φ0.2；粗、精鏜孔φ53.6保證32.2H13、38.2H13及100º；鏜孔φ55保證尺寸2.2及倒角0.3X45º；鏜孔φ16.5H8及 同軸度公差φ0.1，倒角。</p><p>　　工序6：銑外形28

45、.9±0.3，R28.9±0.3，角度197º±30´，272º±30´。</p><p>　　工序7：鉆4-φ4.4H12。</p><p>　　工序8：鉆4-φ1.567孔。</p><p>　　工序9：攻4-M2-6G螺紋。</p><p>　　工序10：鉆

46、6-φ2.013孔。</p><p>　　工序11：攻6-M2.5-6G螺紋。</p><p>　　工序12：鉆φ1.5H14孔。</p><p><b>　　工序13：修正螺紋</b></p><p>　　2.3.3 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個工藝方案的基準(zhǔn)點都是以外圓

47、為基準(zhǔn)加工，遵循著基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，一次性加工，能保證位置度精度，尺寸精度和形狀用數(shù)控機床來控制。但不同點是方案一將小孔系和螺紋孔都集中在一個組合機床上加工，生產(chǎn)率高，減少裝夾零件等輔助時間，一次性完成，但在成批生產(chǎn)時還得進行組合機床設(shè)計，因此，在能保證加工精度的情況下盡量能不選用組合機床。</p><p>　　而方案二是工序相對分散，主要考慮用萬能機床加上專用夾具來加工，這樣雖然費點時間，但相對而言投資小、工序簡單

48、。此外該零件的螺紋孔太小，易折斷刀具，若采用方案二后增加了調(diào)刀、換刀時間，操作工的相對技術(shù)要求較高，為此我們采用方案二硫化碳。</p><p>　　方案一、方案二在關(guān)鍵工序中都采用數(shù)控機床進行內(nèi)控系加工。因為該內(nèi)孔各個尺寸關(guān)聯(lián)較多，且零件屬薄壁零件及100º錐度孔，不能多次進行裝夾，同時采用數(shù)控機床可進行多工步加工，縮短了輔助時間，提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　2.4

49、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p><b>　　零件原始資料：</b></p><p>　　“殼體”零件材料：ZL111</p><p><b>　　零件重量：90g</b></p><p><b>　　生產(chǎn)類型：大批量</b></p><

50、;p><b>　　加工方法：壓鑄</b></p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.1-6毛坯的制造方法及其工藝特點。</p><p>　　毛坯的制造方法，在壓鑄方法中：最大重量（Kg）10～16。</p><p>　　最小壁

51、厚（mm）：1。</p><p>　　形狀的復(fù)雜性（由模具制造難易決定）。</p><p>　　材料：有色金屬及其合金。</p><p>　　生產(chǎn)類型：大批大量生產(chǎn)。</p><p>　　精度等級（IT）：11～12。</p><p>　　毛坯尺寸公差（mm）：0.05～0.15。</p><p&g

52、t;　　表面粗糙度：6.3。</p><p>　　而我們所生產(chǎn)的殼體符合以上的范圍，所以采用壓鑄法生產(chǎn)是合理可行的。</p><p>　　查2.5表2.3-6；表2.3-11在“壓力鑄造”中得知：MA（加工余量等級）為E級，CT（尺寸公差等級）為5～7級。根據(jù)我們所擔(dān)負的零件情況（薄壁件），決定選E等級，CT選7級。再查《工藝手冊》表2.3-5 MA=mm查《工藝手冊》表2.3-9 CT=

53、mm（鑄件尺寸＞40～63為1mm，鑄件尺寸＞63～100為1.1mm）。</p><p>　　2.4.1 外圓表面（φ73.4，φ57.8±0.25）</p><p>　　2.4.1.1考慮其加工長度不大，約11，其工序為粗車、精車，總余量2Z=3mm即73.4+3=76.4mm，圓整為76.5mm，取76.5mm為自由尺寸即可。</p><p>　　

54、查表2.3-39（粗車外圓后半精車余量）2Z=1.1mm 即精車余量2Z=1.1mm，精車加工精度（）；粗車余量2Z=1.9mm，粗車加工精度（）。</p><p>　　2.4.1.2 φ57.8±0.25為外圓不加工表面，考慮其工藝編制要以此為精加工基準(zhǔn)，在加工中零件數(shù)薄壁件，可能造成變形，所以采用定位套。同時為了其它尺寸加工精度，將φ57.8±0.25的表面變?yōu)榧庸け砻妫嗔?Z=0.

55、5mm，即57.8+0.5=58.3mm，公差±0.25mm。</p><p>　　2.4.2 長度方向 尺寸（52.6h11；45h11；38.2H13；48H10；17.6±0.2）</p><p>　　2.4.2.1 52.6h11：兩端面都需加工，同時結(jié)合工廠實際加工工藝的方法取余量Z=2.4mm，即52.6+2.4=55mm，公差±0.4mm。

56、</p><p>　　2.4.2.2 45h11：兩端面都需加工，余量Z=2.5mm，即45+2.5=47.5mm</p><p><b>　　公差±0.4mm。</b></p><p>　　2.4.2.3 38.2H13：在鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即38.2+0.5=38.7mm，公差±0.3mm。

57、</p><p>　　2.4.2.4 48H10：鏜孔是保證，即一面加工，余量Z=0.5mm，即48+0.5=48.5mm，公差±0.4mm。</p><p>　　2.4.2.5 17.6±0.2：兩端面都需要加工，余量Z=2.5mm，即17.6+2.5=19.1mm，公差±0.2mm。</p><p>　　2.4.3 內(nèi)孔加工

58、（φ16.5H8；φ54±0.4；φ53.6H11）。</p><p>　　內(nèi)孔的毛坯考慮減少加工，先鑄出毛坯孔，零件的精度要求IT8，因此要粗?jǐn)U孔，又考慮零件的其余孔系和重要端面都與φ16.5H8存在位置要求，因此都集中在一道工序中加工，才能保證要求。</p><p>　　A:φ16.5H8：余量2Z=2mm，即16.5－2=14.5mm，公差±0.25mm。<

59、/p><p>　　B:φ54±0.4：為不加工內(nèi)圓表面，為減少毛坯內(nèi)孔的鑄造復(fù)雜性，將六條筋從右到左全部鑄出，這樣由于鑄鋁是輕金屬，易加工，同時在今后鏜孔時也不太難。</p><p>　　C:φ53.6H11：考慮存在位置要求和尺寸精度，因此同φ16.5H8加工集中在同一道工序減少誤差。φ53.6H11為薄壁處，同時為減小由于壓鑄造成的形狀誤差，因此取余量2Z=3mm，即53.6－3

60、=50.6mm ,公差±0.6mm。</p><p>　　下面將φ16.5H8孔的工序間尺寸公差分布計算如下：</p><p>　　預(yù)先鑄出孔，在車床上加工時，加工工序一般為粗鏜、半精鏜及精鏜。</p><p>　　毛坯尺寸φ14.5±0.25mm</p><p>　　工序1：φ15.5H14（φ15.5）</p&g

61、t;<p>　　工序2：φ16.5H8（φ16.5）</p><p>　　2.4.4 其余孔系加工</p><p>　　其余孔系均在實體上加工，而在毛坯尺寸上就不考慮了。</p><p>　　4-φ4.4H12孔，毛坯為實心孔，不鑄出孔，而4孔的精度為IT12，參照《工藝手冊》表2.2-2需進行配有鉆模的鉆孔加工（IT11～IT13）這樣既保證尺寸精度

62、，同時也保證其位置要求。</p><p>　　總體來說，本體為鋁合金優(yōu)點多。采用壓鑄法又適用大量生產(chǎn)，能獲得毛坯的精度高，加工余量小，有些形狀可以直接鑄出，但為了保證毛坯質(zhì)量，需要采用過大的澆冒口，所以在機械加工前需要切去澆冒口，并進行時效處理，消除鑄造內(nèi)應(yīng)力方可加工，時效處理將本體加熱至180～200℃，保證6～8h自然冷卻，本體經(jīng)時效處理后，不僅消除內(nèi)應(yīng)力，而且強度與硬度還能提高。</p>&l

63、t;p>　　2.5 確定切削用量及基本工時</p><p>　　《切削用量簡明手冊》以下簡稱《切削手冊》。</p><p><b>　　2.5.1粗車外徑</b></p><p>　　粗車外徑φ75。本工序采用計算法確定切削用量。</p><p>　　2.5.1.1 加工條件</p><p&

64、gt;　　工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時效。</p><p>　　加工要求：粗車外徑φ75。</p><p>　　機床：C620-1 臥式車床。</p><p>　　刀具：根據(jù)《切削手冊》表1.1，由于C620-1車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H =16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.2，粗

65、車有色金屬毛坯，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。車刀幾何形狀（表1.3） r =20º α=12º</p><p>　　Kr=45º r=0.5mm。</p><p>　　2.5.1.2 計算切削用量。</p><p><b>　　A:進給量f：</b></p><p>　　根據(jù)《切削手冊》

66、表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，α≤3mm（切削用量），工件直徑76mm時，取f=0.5～0.7mm/r，由于加工表面為斷續(xù)且有沖擊地加工因此進給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.75～0.85，此時K取0.8，所以f=0.40～0.56mm/r，按C620-1車床說明書（見《切削手冊》表1.30取f=0.40～0.56mm/r。</p><p><b>　　B:計算切削速度。</b>&

67、lt;/p><p>　　按《切削手冊》表1.27，車削切削速度的計算公式為：</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　根據(jù)表1.9車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 Tmin=60min。</p><p>　　其中：Cv=262 Xv=0.12 Yv=0.50 m=0.28。</p><p

68、>　　修正系數(shù)Kv見《切削手冊》表1.28。</p><p>　　即Ksv=0.9 Ksv：與毛坯表面狀態(tài)有關(guān)。</p><p>　　Ktv=2.7 Ktv：與刀具材料有關(guān)。</p><p>　　Kkv=1.0 Kkv：與車削方式有關(guān)。</p><p>　　

69、Kkrv=1.0 Kkrv：與車刀主偏角有關(guān)。</p><p><b>　　所以:</b></p><p><b>　　Vc = =</b></p><p>　　=125.3（m/min）。</p><p>　　2.5.1.3 確定機床主軸轉(zhuǎn)速。</p>&

70、lt;p>　　n = = =521.9(r/min) </p><p><b>　　其中:</b></p><p><b>　　dw為零件直徑。</b></p><p>　　按機床說明書（見《切削手冊》表1.30），與521.9 r/min相似的機床轉(zhuǎn)速為480 r/min及600 r/min?，F(xiàn)選取n=600r/m

71、in,如果選n=480r/min，則速度損失太大。</p><p>　　所以實際切削速度V===144m/min</p><p>　　2.5.4 切削工時 </p><p>　　按《切削手冊》 tm=</p><p>　　式中L=l+y+Δ,　l=11.2mm。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表1.26

72、</p><p>　　車削時入切量及超切量y+Δ=5.0mm。</p><p>　　本工最大加工余量Zmax(單邊)=0.3/2+1.9/2=1.1mm，可一次切除，因此i=1。</p><p>　　所以tm=×1=0.054(min)。</p><p>　　主要時間：0.054min/每件</p><p>

73、　　輔助時間：0.88min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時間：480×12%=57.6min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時間/每件：</p><p>　　合計時間：主要時間＋輔助時間＋布置工作地及休息時間＝0.934＋0.16 =1.06m

74、in</p><p>　　2.5.1.5 校驗機床功率</p><p>　　主切削力Fc按《切削手冊》表1.29所示公式計算。</p><p><b>　　Fc＝C</b></p><p>　　其中：C＝390 X＝1.0 y＝0.75 nFc=0 K＝1</p><p>　　

75、所以:Fc=390=695.68(N)</p><p>　　切削時消耗功率Fc:</p><p>　　Pc= 見表1.29。</p><p>　　所以：Pc==1.67Kw</p><p>　　由《切削手冊》表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8Kw，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為

76、5.5Kw，所以機床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　2.5.1.6 校驗機床進給系統(tǒng)強度</p><p>　　已知主切削力：Fc=695.68N。</p><p>　　徑向切削力Fp按《切削手冊》表1.29所示公式計算。</p><p><b>　　Fp=CαfVcK</b></p><

77、;p>　　由于加工該零件徑向切削力不大，所以表1.29沒有給出，而機床進給系統(tǒng)強度足夠，故無需校驗。</p><p>　　2.5.2 粗銑外形</p><p>　　2.5.2.1 加工條件</p><p>　　工件材料 鑄鋁ZL111，經(jīng)壓鑄、人工時效。</p><p>　　加工要求：粗銑外徑R29.8。</p>&l

78、t;p>　　機床：X61W型萬能銑床。</p><p>　　刀具的選擇：根據(jù)銑削零件的外形，選取圓柱銑刀。銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭距、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。根據(jù)表3.4及及銑削零件實際切削寬度11.6mm(吃刀量a)。刀具材料W18Cr4V 粗齒銑刀6 GB1110-85。銑刀的幾何形狀（GB1110-85）：β=30～45,γ=15,γ=6,γ=10,α=16,Z=3。&l

79、t;/p><p>　　2.5.2.2 切削用量計算</p><p>　　根據(jù)GB1110-85、銑刀GB6118-85表2查:</p><p>　　刀具每分鐘進給量：V=95mm/min=1.58mm/s</p><p>　　刀具銑削速度：Vc=22mm/min。</p><p>　　計算每齒進量fz: V=fzZn/6

80、0, Vc=</p><p>　　fz====0.027mm/Z</p><p>　　由于銑削鑄鋁，根據(jù)《切削手冊》表3.4得在進給中可增加30％～40％。</p><p>　　所以fz=0.027。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.7 銑刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm。</p><p>　　根據(jù)《切削

81、手冊》表3.8 銑刀平均壽命T=60min。</p><p>　　根據(jù)GB6118-85表2，查得Vc=22m/min。</p><p><b>　　n==</b></p><p>　　現(xiàn)采用X61W型萬能銑床從表3.29查得n=1225(r/min)</p><p>　　故實際切削速度 V</p>

82、<p>　　工作臺的每分鐘進給量fz應(yīng)為：</p><p><b>　　fm=fz</b></p><p>　　查機床說明書fm=165mm/min。</p><p>　　切削時，由于是粗銑，利用作圖法，可得出銑刀的實際切削行程l=46mm。</p><p>　　2.5.2.3 機動工時tm:</p&

83、gt;<p><b>　　tm= </b></p><p>　　其中l(wèi)1+l2=l=46mm</p><p><b>　　l:銑刀直徑。</b></p><p><b>　　所以tm=</b></p><p>　　主要時間：0.315min/每件</p&

84、gt;<p>　　輔助時間：1.32min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時間：480×12%=57.6min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時間/每件：</p><p>　　合計時間：主要時間＋輔助時間＋布置工作地及休息時間＝0.3

85、15+1.32+0.23 =1.87min</p><p><b>　　2.5.3 鉆孔</b></p><p>　　2.5.3.1 機床：Z512鉆床。</p><p>　　加工要求：4-φ4.4H12孔。</p><p>　　刀具選擇：W18Cr4V鉆頭。</p><p>　　2.5.3.

86、2 確定進給量：根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鋁合金硬度≤200HBS，d=φ4mm時，f=0.18～0.22mm/r。</p><p>　　取f=0.22mm/r 。</p><p>　　2.5.3.3 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表2.13，查得加工材料為鋼時，V=14m/min。</p><p>　　再根據(jù)《切削手冊》表2.31加工材料不同時的修正系數(shù)KTV=1

87、.0。</p><p>　　所以 Vs=14m/min, 再計算 ns。</p><p><b>　　ns=</b></p><p>　　根據(jù)機床說明書取n=960(r/min)。故實際切削速度為</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　2.5.3.4

88、 計算加工一個孔的機動時間</p><p><b>　　l=10mm</b></p><p>　　根據(jù)表2.29 l1+l2=5mm</p><p><b>　　tm=</b></p><p>　　本工序為4個孔：tm總＝tm×4=0.07×4=0.28(min)</p

89、><p>　　主要時間：0.38min/每件</p><p>　　輔助時間：2.015min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時間：480×10%=48min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></p><p>　　布置工作地及休息時間/每件：</p>&l

90、t;p>　　合計時間：主要時間＋輔助時間＋布置工作地及休息時間＝0.38+2.015+0.27 =2.665min</p><p><b>　　攻螺紋</b></p><p>　　加工要求：4-M2-6G</p><p>　　根據(jù)有關(guān)參考資料，采用V=0.1m/s 即6m/min，所以ns=238r/min。</p><

91、;p>　　按機床資料選取n=195r/min 則V=4.9m/min。</p><p><b>　　計算機動時間：</b></p><p>　　已知 l=4.6mm l1+l2=3mm </p><p>　　根據(jù)GB193-81《普通螺紋》f=0.4mm</p><p><b>　　tm=</b

92、></p><p>　　因此四孔的機動時間：t總=tm</p><p>　　主要時間：1.1min/每件</p><p>　　輔助時間：2.52min/每件</p><p>　　布置工作地及休息時間：480×10%=48min</p><p><b>　　班產(chǎn)量：</b></

93、p><p>　　布置工作地及休息時間/每件：</p><p>　　合計時間：主要時間＋輔助時間＋布置工作地及休息時間＝1.1+2.52+0.4 =4.02min</p><p><b>　　2.6 工藝裝置</b></p><p>　　2.6.1 刀具設(shè)計</p><p><b>　　直

94、柄立銑刀</b></p><p>　　根據(jù)銑削零件的外形及其倒圓φ3，選取直柄立銑刀。銑刀的直徑大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取。</p><p>　　根據(jù)《切削手冊》表3.4及銑削零件實際銑削寬度為11.6mm(背吃刀量a),而a=0。零件形狀的成型由靠模夾具保證。</p><p>　　刀具材料：W18Cr4V。<

95、/p><p>　　粗齒銑刀6 GB1110-85。</p><p>　　銑刀幾何形狀：由GB1110-85 得β=30º～40º，r=15º,r=6º,r=10º,α=16º,Z=3，f=0.4mm。</p><p>　　2.6.2 量具設(shè)計</p><p>　　2.6.2.1 零

96、件φ55H8對尺寸φ16.5H8的同軸度φ0.02M。</p><p>　　由于φ55同φ16.5為同軸線尺寸，同時兩孔尺寸相差較大，因此，在設(shè)計該量規(guī)時，考慮使用組合結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　執(zhí)行尺寸計算：</b></p><p>　　根據(jù)GB8069-87的執(zhí)行尺寸。</p><p><b>　　

97、d=D。</b></p><p>　　其中d：定位部位的基本尺寸</p><p>　　D：零件內(nèi)表面的最大實體尺寸</p><p><b>　　d=d。</b></p><p>　　其中d：定位部位的極限尺寸</p><p>　　T：定位部位的尺寸公差</p><p

98、>　　d=d-(T+W)。</p><p>　　其中d：定位部位的磨損極限尺寸</p><p>　　W：定位部位的允許最小磨損量 </p><p><b>　　d=D-t。</b></p><p>　　其中d：測量部位的基本尺寸</p><p>　　D：零件內(nèi)表面的最大基本尺寸</p&

99、gt;<p>　　t :零件被測要素的形位公差</p><p><b>　　d =(d+F)</b></p><p>　　其中d：測量部位的極限尺寸</p><p>　　F：測量部位的基本偏差</p><p>　　T：測量部位的尺寸公差</p><p>　　d =(d+F)-（T+W

100、）</p><p>　　其中d：測量部位的磨損極限尺寸</p><p>　　W：測量部位的允許最小磨損量</p><p><b>　　量規(guī)公差：</b></p><p>　　A:定位部位根據(jù)T=0.027 由表2查得 T=0.0025</p><p><b>　　W=0.0025<

101、;/b></p><p>　　B:測量部位根據(jù)T=0.02+0.046=0.066 由表2查得</p><p><b>　　T=0.004</b></p><p><b>　　W=0.004</b></p><p>　　t=0.006(其中t為工作部位的位置公差)。</p>&l

102、t;p>　　C:測量部位根據(jù)T=0.066和序號3由表3查得 F=0.012</p><p>　　按公式計算量規(guī)工作部位的尺寸：</p><p><b>　　d=D=16.5</b></p><p><b>　　d=d=16.5</b></p><p>　　d=d-(T+W)=16.5-0.0

103、05=16.495</p><p>　　d=D-t=55-0.02=54.98</p><p>　　d =(d+F)=(54.98+0.012)=54.992</p><p>　　d =(d+F)-（T+W）=54.992-0.008=54.984</p><p>　　2.6.2.2 4-φ4.4H12對φ16.5H8的位置度φ0.2 M

104、 。</p><p>　　4-φ4.4H12孔在殼體中相對于基準(zhǔn)A 10º±10´為第一孔，與第一孔相對的第二孔、第三孔、第四孔的徑向位置為理論正確值94º、180º、274º，因此，四孔系在10º±10´確定位置后，它們四孔的位置公差為φ0.2。 </p><p><b>　　量規(guī)公差：&

105、lt;/b></p><p>　　A:定位部位根據(jù) T=0.027 由表2查得</p><p>　　T=0.0025 W==0.0025</p><p>　　B:測量部位根據(jù) T＝0.2+0.12＝0.32由表2查得</p><p>　　T =0.008 W=0.008 t=0.012</p><p

106、>　　C:測量部位根據(jù) T=0.32和序號3由表3查得F=0.025</p><p>　　按公式計算量規(guī)工作部位的尺寸</p><p><b>　　d=D=16.5</b></p><p><b>　　d= d=16.5</b></p><p>　　d= d-（T+W）=16.5-（0.002

107、5+0.0025）=16.495</p><p>　　d=D-t=4.4-0.2=4.2</p><p>　　d=（d）=（4.2+0.025）=4.225</p><p>　　d=（d）-（T+W）=4.225-0.016=4.209</p><p>　　2.6.3 夾具設(shè)計</p><p>　　2.6.3.1 工

108、序圖分析</p><p>　　加工部位：設(shè)計4-φ4.4H12孔夾具。</p><p>　　采用機床：Z512臺鉆。</p><p>　　加工要求：其表面粗糙度為12.5um,位置精度為位置度φ0.2 M。</p><p>　　應(yīng)限制的自由度：四孔位置度相對于基準(zhǔn)D，同時四孔為一組孔系且有相對位置關(guān)系，因此采用六點完全定位，即采用一平面，一

109、短圓柱銷以及一止推銷定位板,這樣使加工工藝的定位基準(zhǔn)同時設(shè)計基準(zhǔn)完全重合,實現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則,有利于保證加工精度。</p><p>　　2.6.3.2 定位方案的選擇</p><p>　　A:定位基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　方案一、采用直徑為φ55H18同寬度為2.2H12形成的平面定位，φ16.5H12孔及鑄造0?的小平面。</p><

110、p>　　方案二. 采用100?外錐面，φ16.5H12孔及鑄造0?的小平面。</p><p>　　采用方案一雖然是零件完全定位，但是夾緊結(jié)構(gòu)需設(shè)計在100?外錐位置，這樣在加工4-φ4.4H12孔是使夾緊裝置復(fù)雜，且影響刀具加工行程。而方案二則使夾緊裝置同刀具分別在兩個方向解決方案一的缺陷，具體各元件的分布見夾具圖。因此我們采用方案二的定位方案。</p><p>　　B:定位元件的設(shè)

111、計計算。</p><p>　　定位銷直徑采用與零件間隙配合，即φ16.5g8，而定為與模具體的聯(lián)接采用過盈配合。</p><p>　　定位銷限制兩個方向移動 X 、 Y。</p><p>　　定位板限制一個方向轉(zhuǎn)動 </p><p>　　模具體平面限制X、Y、Z。</p><p>　　2.6.3.3

112、夾緊裝置的設(shè)計</p><p>　　該鉆模采用鉸鏈?zhǔn)姐@模，這樣的夾具裝卸工件較方便，有利于大批量的生產(chǎn)。</p><p>　　夾具元件的設(shè)計：螺旋夾緊以及為消除零件偏差所帶來的平面定位不可靠而采用一個活動塊，該活動塊為浮動結(jié)構(gòu)，消除零件尺寸偏差帶來的影響。</p><p>　　2.6.3.4 鉆套的設(shè)計</p><p>　　鉆套的內(nèi)孔尺寸及

113、公差根據(jù)《機床夾具設(shè)計》，為保證刀具與鉆套內(nèi)孔有一定的間隙，鉆套孔徑的基本尺寸應(yīng)等于刀具的最大極限尺寸，而我們加工的孔為4-φ4.4H12（φ4.4），因此一般刀具名義尺寸取其零件公差1/3。即鉆頭公稱直徑為φ4.4+0.12／3＝φ4.44，而鉆頭上偏差為0，因此鉆頭尺寸為 φ4.44，鉆套的內(nèi)孔基本尺寸為 φ4.44。 由于加工的孔徑精度為IT12，因此，鉆套孔徑可按基軸制F8或G7制造，我們選用F8 即φ4.44F8為鉆套孔徑尺寸

114、，鉆套的高度H：一般取H/d＝1～2.5（d：鉆套孔徑），因此H＝10mm。</p><p>　　鉆套的原材料及熱處理，根據(jù)《機床夾具設(shè)計》，在加工過程中鉆套的內(nèi)孔由于同刀具產(chǎn)生摩數(shù)，故要求鉆套必須有很好的耐磨性。當(dāng)鉆套孔徑d25mm采用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A制造，熱處理硬度為60～64HRC。</p><p>　　2.6.3.5 夾具精度分析計算</p><p>　

115、　根據(jù)△D+△T+△A+△J+△G≤δk</p><p><b>　　其中△D：定位誤差</b></p><p><b>　　△T：導(dǎo)向誤差</b></p><p><b>　　△A：安裝誤差</b></p><p><b>　　△J：夾具制造誤差</b>

116、</p><p>　　△G：加工過程誤差，而其中一般△G=</p><p>　　a）分析10º±10´</p><p>　　定位誤差△D：△D=△B+△y</p><p><b>　　△B=0</b></p><p><b>　　△y=0</b>

117、</p><p><b>　　∴△D=0</b></p><p><b>　　導(dǎo)向誤差△T：</b></p><p>　　△T=鉆套最大間隙X X=0.028－（－0.018）=0.046</p><p>　　折合角度：sin△α= ∴△α=0.07º</p>&l

118、t;p>　　安裝誤差△A：△A=0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：鉆套相對安裝基面垂直度0.02</p><p>　　加工過程誤差△G：△G==6.67´</p><p>　　b）分析位置度φ0.2（圓周方向）</p><p>　　定位誤差△D：△D=0 </p><p>　　導(dǎo)

119、向誤差△T：△T=2X=2×0.046=0.092</p><p>　　安裝誤差△A：△A=0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：定位元件和導(dǎo)向元件之間 △J=0.04</p><p>　　定位元件和安裝基面之間 △J=0</p><p>　　導(dǎo)向元件和安裝基面之間 △J=0.01</p><p>　

120、　加工過程誤差△G：△G==0.06</p><p>　　∴△D+△T+△A+△J+△G=0.092+0.04+0.01+0.06=0.2=δk</p><p>　　c）分析位置度φ0.2（徑向）</p><p>　　定位誤差△D：△D =0 </p><p>　　導(dǎo)向誤差△T：△T = X=0.046 </p><p&

121、gt;　　安裝誤差△A：△A =0 </p><p>　　夾具制造誤差△J：定位元件和導(dǎo)向元件之間 △J=0.04</p><p>　　定位元件和安裝基面之間 △J=0</p><p>　　導(dǎo)向元件和安裝基面之間 △J=0.01</p><p>　　加工過程誤差△G：△G =</p><p>　　△D+△T+△A+△J

122、+△G =0.046+0.04+0.01+0.06 =0.156＜δk</p><p>　　綜上所述，該夾具滿足加工精度要求。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　《切削用量簡明手冊》艾興 肖詩綱 主編 機械工業(yè)出版社

123、</p><p>　　《金屬機械加工工藝人員手冊》方若愚 周昌泰 趙如福 劉堂煒 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　《引信制造工藝學(xué)》于慶魁 襲鼎三 主編 國防工業(yè)出版社</p><p>　　《機械制造工藝學(xué)》趙志修 主編 機械工業(yè)出版社</p><p>　　《刀具設(shè)計參考資料》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　

124、　《金屬材料與熱處理》王運炎 主編 機械工業(yè)出版社</p><p>　　《金屬切削原理與刀具》機械制造委員會 編 北京科技出版社</p><p>　　《形狀和位置公差》國家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　通過這次設(shè)計，使我對大學(xué)三年中所學(xué)過的各門功課達到了融會貫通

125、。同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，進一步提高了自己的實際工作能力。</p><p>　　在設(shè)計時，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在各方面對我們都給予很大幫助，設(shè)計中，輔導(dǎo)老師對我們在設(shè)計過程中遇到的問題進行了耐心地啟發(fā)，不厭其煩地講解，幫助我們渡過了設(shè)計中的難關(guān)，完成了畢業(yè)設(shè)計。在此，我衷心地感謝各位老師。</p><p>　　通過這次設(shè)計，也使我對自己所學(xué)專業(yè)有了深刻的理解，看到了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展方向。為今后的工作