《機械制造技術(shù)》課程設(shè)計說明書CA6140車床輸出軸

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1、 《機械制造技術(shù)》課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師： 河南機電高等?？茖W(xué)校 目錄 一前言…………………………………………………………………………………………3 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定…………………………………………………………4 1技術(shù)要求分析………………………………………………………………………………

2、……4 2零件的工藝分析…………………………………………………………………………………4 3軸類零件的裝夾…………………………………………………………………………………4 二選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖…………………………………………………5 1選擇毛坯…………………………………………………………………………………………5 2毛坯尺寸的確定…………………………………………………………………………………5 三選擇加工方法，制定加工藝路線………………………………………………………….6 1定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………………………………….6 2零件表

3、面加工方法的選擇……………………………………………………………………6 3制定工藝路線……………………………………………………………………………………8.四工序設(shè)計…………………………………………………………………………………….9 1選擇機床根據(jù)工序選擇機床………………………………………………………………….10 2選用夾具………………………………………………………………………………………10 3選用刀具………………………………………………………………………………………10 4確定工序尺寸………………………………………………………………………………..10 五夾具設(shè)計………………

4、…………………………………………………………………….19 六 設(shè)計心得.....................................................22 七、參考文獻(xiàn)......................................................23 工 前言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(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)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)

5、習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計能將零碎的知識點都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計。 本次課程設(shè)計是機械制造工藝學(xué)這門課程的一個階段總結(jié)，是對課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識的一個實際應(yīng)用過程。由于知識和經(jīng)驗所限，設(shè)計會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導(dǎo)。 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 （一）零件的作用三維網(wǎng)技術(shù)論壇& P( U2 ]9 C f$ t

6、J0 w5 k \ 題目所給定的零件為CA6140車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。) K1 c! V2 H7 s. {% k, E （二）零件的材料及其力學(xué)性能三維網(wǎng)技術(shù)論壇% p/ Fs, D: `0 n$ K4 y 零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC. 1技術(shù)要求

7、分析 題目所給定的零件輸出軸，其主要作用：一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中承受載荷；三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，淬火時易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。由于是大批量生產(chǎn)，故采用模鍛。 2零件的工藝分析 結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級； 粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；

8、 位置要求較嚴(yán)格表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為0.04mm, φ20孔的軸線對φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為.0.08mm； 熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBS，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 3軸類零件的裝夾 軸類零件的加工通常采用三爪卡盤，三爪卡盤能自動定心，裝卸工件快。但是由于夾具的制造和裝夾誤差，其定心精度約為0.05—0.10mm左右。由于零件較長，常采用一夾一頂?shù)难b

9、夾法，即工件定的一端用車床主軸上的卡盤夾緊，另一端用尾座頂尖支撐，這樣就克服了剛性差不能承受重切削的缺點，為進(jìn)一步提高加工精度，可采用中心架作中間輔助支撐，適用于半精加工和精加工。 二選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 1選擇毛坯 軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件，只有某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸），在質(zhì)量允許下采用鍛件。由于毛坯經(jīng)過加熱，鍛造后能使金屬內(nèi)部的纖維組織表面均與分布，可獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭強度，所以除光軸外直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷軋棒料，一般比較重要的軸大部分都采用鍛件，這樣既可以改善力學(xué)性能，又能節(jié)約材料，減少機械加工量。 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的大小，

10、毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛。自由鍛多用于中小批量生產(chǎn)；模鍛適用于大批量生產(chǎn)，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，可以鍛造形狀復(fù)雜的毛坯。本零件生產(chǎn)批量為大批量，所以綜上所敘選擇模鍛。 2毛坯尺寸的確定 毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計的，經(jīng)查《機械加工工藝手冊》《金屬機械加工工藝人員手冊》知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。外模鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖 毛坯圖 三．選加工方法，制定加工藝路線 1定位基準(zhǔn)的選擇 本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而

11、產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用φ55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工φ176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，φ176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 2零件表面加工方法的選擇 當(dāng)零件的

12、加工質(zhì)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(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。 ①粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)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(zhǔn)，如加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。 ②半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等。 ③精加工階段：其任務(wù)就是

13、保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 熱處理工序的安排:熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能。熱處理主要分:預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等。本零件輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零件的內(nèi)應(yīng)力。 基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因為左端面和φ55外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工

14、出來。 先粗后精 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(nèi)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(zhǔn)備。 先面后孔 對該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，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，所以對于輸出軸來講先加工φ176外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成

15、每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)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(shè)備，刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況和我們學(xué)校的具體加工條件，一般我們按加工順序來闡述加工方案： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 φ176外圓柱面 Ra12.5 自由公差

16、 粗車 φ176端面 Ra3.2 IT7 粗車-半精車 φ55外圓柱表面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車 φ60外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車 φ65外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車 φ75外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車 中心孔 Ra1.6 IT6 鉆孔-鉸孔 φ50內(nèi)圓柱面

17、 Ra6.3 自由公差 粗銑 φ80孔 Ra3.2 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜φ104孔 Ra6.3 自由公差 粗鏜 φ20通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-擴孔-鉸孔 左端面 Ra6.3 粗車 右端面 Ra1.6 粗車-精車 鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑-半精銑-精銑

18、倒角 Ra6.3 粗車 3制定工藝路線 按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行: 備料---模鍛---車端面打中心孔---粗車外圓---調(diào)質(zhì)---車端面修中心孔---精車外圓---精鏜孔—鉆均布的孔—銑鍵槽—鉆斜孔—去毛刺—檢驗 考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等?？梢猿醪酱_定加工工藝路線，具體方案如下： `8 v方案 % F, ] s+ C9 o0 Q4 d" F3 B三維網(wǎng)技術(shù)論壇1

19、備料三維網(wǎng)技術(shù)論壇0 {: Z6 E# x; y! c. a 鍛造毛坯三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 u1 R( z0 k* V# l$ e0 Q# } w" I g5 H8 G: }#* a: v1 M" C# h三 2 粗車網(wǎng)技術(shù)論壇. p# G3 v% l$ ^" q3 t 粗車外圓大端面至244.5，φ179外圓柱面至φ176，端面至31，倒角鉆中心孔works,caxa, 3 粗鏜 7 S2 x O Q7 G- cB( ^& s% r粗車φ47孔至φ50，φ77

20、孔至φ78.5，φ100孔至φ104 4 粗車 粗車φ61，φ66，φ71，φ81，外圓柱面至φ58，φ63，φ68，φ78，斜面，倒角，鉆中心孔 5 熱處理 調(diào)制處理 6. v$ Z5 g# a7 b" T7 W) G67鉸中心孔d 精鉸中心孔至R1.6 7 精車右端面 半精車右大端面至30，粗糙度R3.2 8 精鏜、半精鏜 半精鏜φ78.5內(nèi)孔至φ79.5 精鏜φ80的孔到達(dá)要求 9 精車、半精車2 q: i0 半精車φ58，φ63，φ73，φ78外圓柱面 半精車φ55，φ60，φ65，φ75外圓柱面 10 鉆擴鉸

21、孔 4 S# E, T" }- e7 f三維網(wǎng)技術(shù)論壇鉆φ20的底孔，擴φ20的孔，鉸φ20的孔到達(dá)要求 $ O$ I- O1 T9 r2 D( {三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江11 銑鍵槽: R- i9 H& C, 三維網(wǎng)技術(shù)論壇5 K- S; s( J E2 w 0 f5 }1 ~ G& Pc, ?0 A銑鍵槽到規(guī)定的要求三維網(wǎng)技術(shù)論壇8 b& h+ y& w2 h# g 12 鉆斜孔 鉆φ8的孔 13 去毛刺論壇- U. Q" b. s% o3

22、b+ h5 a1 g5 x 14 檢驗 工藝方案的特點在于工序集中和工序分散和加工順序，從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時零件的位置精度無法保證，為了同時保證零件圖示的圓跳動要求。 機械加工工藝過程。 四工序設(shè)計 1.選擇機床 根據(jù)工序選擇機床 （1）工序2、3、6,7,9是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床。 （2）工序2、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在

23、車床上鏜孔，選用C616A型臥式車床。 （3）工序11銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。 （4）工序10和12是擴、鉆、鉸孔。可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，故選用Z525。 2.選用夾具 本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。 3.選用刀具 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的

24、強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面： 90半精車，精車外圓柱面：前角為90的車刀。鉆頭：高速鋼刀具，直徑為φ30；直徑為φ18；擴孔鉆：直徑為φ19.8；鉸刀：直徑為φ20。鏜刀，刀桿長度為200.BH＝1625。 4確定工序尺寸 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量

25、有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表： 工序 號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工藝裝備 1 備料 鍛造毛坯 2 粗車 粗車，￠179外圓柱面至￠176及端面至31，倒角，鉆中心孔 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺，三爪自定心卡盤 3 粗鏜 粗鏜￠47的孔至￠50，￠77的孔至￠78.5，￠100的孔至￠104 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金鏜刀

26、游標(biāo)卡尺，三爪自定心卡盤 4 粗車 粗車￠61，￠66，￠71，￠81，的外圓柱面至￠58，￠63，￠68，￠78，斜面，倒角，鉆中心孔 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺，三爪自定心卡盤 5 熱處理 調(diào)質(zhì)處理 YT5硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，三爪自定心卡盤 6 鉸孔 精鉸中心孔至R1.6 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金鏜刀 游標(biāo)卡尺，三爪自定心卡盤 7 半精車 半精車右大端面至30，粗糙度R3.2 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 8 半精鏜、精鏜 半精鏜￠78.5的內(nèi)孔至￠79.5，精鏜￠80孔

27、 精鏜 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金鏜刀 內(nèi)徑千分尺，專用夾具 9 半精車、精車 ￠58，￠63，￠68，￠78的外圓柱面至￠56，￠61，￠66，￠76 ￠55，￠60，￠65，￠75的外圓柱面 CA6140車床 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 YT30硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 10 鉆擴鉸孔 均布的10個孔到￠18 擴均布的10個孔到￠19.5 精鉸均布的10個孔到￠20，R3.2 Z35 Z35 Z35 麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺，專用夾具 硬質(zhì)合金擴孔鉆，內(nèi)徑千分尺，專用夾具 硬質(zhì)合金鉸刀內(nèi)徑千

28、分尺，專用夾具 11 銑鍵槽 粗銑鍵槽至50X10 半精銑鍵槽50X14 鍵槽至R3.2，達(dá)到公差要求 XK5025 XK5025 XK5025 圓盤銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 圓盤銑刀，專用夾具，內(nèi)徑千分尺 圓盤銑刀，專用夾具，內(nèi)徑千分尺 12 鉆孔 斜孔 Z535 硬質(zhì)合金鉆頭，游標(biāo)卡尺，專用夾具 13 去毛刺 去毛刺 鉗工 14 檢驗 1）加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表

29、面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 表3外圓柱面φ176　軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗車 3 IT12 12.5 176 毛坯 2 179 表4外圓柱面φ55軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 　精車 1 IT6 1.6 55 半精車 2 IT10 3.2

30、 56 粗車 3 IT12 6.3 58 毛坯 2 61 表5φ60軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1 IT6 1.6 60 半精車 2 IT10 3.2 61 粗車 3 IT12 6.3 63 毛坯 2 66 表5φ65軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精

31、度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1 IT6 1.6 65 半精車 2 IT10 3.2 66 粗車 3 IT12 6.3 68 毛坯 2 71 表5φ75軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精車 1 IT6 1.6 75 半精車 2 IT10 3.2 76 粗車 3 IT12 6.3 78 毛坯 2 81 表5φ104內(nèi)孔加工余量計

32、算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 3 IT10 6.3 104 毛坯 2 101 表5φ80內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精鏜 半精鏜 1 2 IT7 IT8 3.2 6.3 80 79 粗鏜 3 IT10 12.5 78 毛坯 2 77

33、 表5φ50內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 3 IT10 6.3 50 毛坯 2 47 表6φ20內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 鉸 1 IT7 3.2 20 擴孔 3 IT10 6.3 19 鉆孔 6 IT12 12.5 16 毛坯 2

34、 10 表7鍵槽的加工余量計算 工序名稱 工序間 余量/mm 工 序 工序基本尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 2 IT7 3.2 16 半精銑 4 IT10 6.3 14 粗銑 10 IT12 12.5 10 毛坯 2 2）確定切削用量及功率的校核 Ⅰ加工外圓柱面φ176　　　 粗車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》P433 得知：f=0.8～1.2mm/r取f=0.81mm/rap=1.3mm 查《金屬切削手冊》知Vc=70～90 m/

35、min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140說明書取n=125r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r Ⅱ加工外圓柱面φ55 粗車：確定進(jìn)給量f：查《金屬機械加工工藝人員手冊》增訂組編上海科學(xué)

36、出版社表10-8 知f=0.6～0.9mm/r 結(jié)合CA6140說明書取f=0.71 mm/r ap=1.5mm查《金屬切削手冊》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 70.34m/mi

37、n，n=320r/min f=0.71mm/r 半精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》P433 得知：f=0.25～0.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=1mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min 功率Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r 精車：查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計》表2-20

38、知： Vc=150～160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.5mm 則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r Ⅲ加工外圓柱面φ60 粗車：d=70 確定進(jìn)給量f：查《金屬機械加工工藝人員手冊》增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9m

39、m/r 取f=0.71 查《金屬切削手冊》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半精車：查《機

40、械加工工藝設(shè)計手冊》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r取f=0.45 ap=1mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得n=550 r/min則Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r

41、 精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min 取ap=0.5mm故實際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率

42、足夠，實際取值為Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r Ⅳ 加工外圓柱面65 粗車：確定進(jìn)給量f：查《金屬機械加工工藝人員手冊》增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r取f=0.71mm/r查《金屬切削手冊》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm 功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8K

43、w由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得n=510 r/min取ap=1mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/

44、60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r 精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min圓整得n=580 r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/min ap=0.5mm 校核功率Pc=KcapVcf /60

45、000=23050.550.18120.38/600001000=0.46Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r Ⅴ 加工外圓柱面φ75 粗車： 確定進(jìn)給量f：查《金屬機械加工工藝人員手冊》增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r取f=0.71mm/r查《金屬切削手冊》知Vc=70～90 m/min取Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實

46、際切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=1.5mm校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 80.384m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.

47、5r/min 圓整得n=450 r/min取ap=1mm Vc=n d/1000=4503.1477.9/1000=110m/min 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r 精車：查《機械加工工藝設(shè)計手冊》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/

48、d =1000120/76.13.14=502.2 r/min圓整得n=500 r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0. 5mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39 Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=119.48m/min，n=500r/min f=0.15mm/r Ⅵ加工內(nèi)圓柱面φ80 鏜孔：查《簡明加工工藝手冊》P294知：ap=d/2=0.75mm取 f=0

49、.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實際切削速度：Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 半精鏜孔：查《簡明加工工藝手冊》P297知 f=0.35～0.40mm/r，Vc=

50、0.833 ～1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取ap=0.5mm 校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r

51、 f=0.3mm/rap=0.25mmn=549r/minVc=nd/1000=3.1480/1000=138m/min功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r鏜孔：查《金屬機械加工工藝人員手冊》增訂組編表10-13ap=3mm； S=0.30～0.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/mi

52、n由CA6140說明書取n=160/min 故實際切削速度Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r Ⅶ加工通孔φ20 鉆孔：查《簡明加工工藝手冊》P296 得：f=0.33～0.38mm/r，取f=0.36 mm/r； Vc=0.96 ～1.13m/s取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=10

53、0060/3.1419.8=965.1r/min根據(jù)X51機床說明書得：n=945r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ，又取ap=3 mm 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 23.1m/min，n=409r/min， f=0.2mm/r 鉸孔：查《簡明加工工藝手冊》表11-20知：f=0.3～0.65mm/r，取f=0.3 mm/r ；Vc=0.833

54、 ～0.383m/s ，取Vc =0.60 m/s ；故n=1000Vc/ d=10000.660/3.1420=573.25 r/min圓整得：n=580 r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/min ap=0.5mm 校核功率：Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率Pn＜Pc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 36.4m/min，n=580r/min ,f=0.3mm/r Ⅷ加工端面 粗車：查《機械制造工藝與機床夾

55、具課程設(shè)計指導(dǎo)》得： f=0.66mm/r Vc=108m/min n=1000Vc/πd=190r/min 由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=3mm校核功率：Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為η=0.8，機床功率Pcη＞Pm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=110.5m/min，n=200r/min，f=0.66mm/r. 半精車：查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》得：f=0.41mm/rap=0.5

56、mm Vc=120m/min n=1000Vc/πd=217.1r/min功率 Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為η=0.8，機床功率Pcη＞Pm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r. Ⅸ銑鍵槽 粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2

57、.07Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為η=0.8，機床功率Pcη＞Pm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 89m/min，n=945r/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/rap=0.5mmVc=150m/minn=1000Vc/πd=1194.2r/min Pm=KcapfV

58、c/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為η=0.8，機床功率Pcη＞Pm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=153.8m/min，n=1225r/min 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r. 五、夾具設(shè)計 本夾具是工序5在立式鉆床上加工10個φ20通孔，所設(shè)計的夾具裝 配圖如圖所示： 有關(guān)說明如下： （1）定位方案 工件以一個夾緊裝置可以限制工件的4個自由度，夾緊裝置上表面與零件臺階面限制一個自由度，共限制五個自由度。 （2）夾緊機構(gòu) 夾緊機構(gòu)如圖采用定位套。左端夾緊

59、裝置作定位，右端半圓用于壓緊。手動調(diào)節(jié)螺母可實現(xiàn)工件的夾緊與松動。當(dāng)更換零件時，可將螺母擰出螺栓，螺栓左端由于由一個銷釘控制，可繞銷釘轉(zhuǎn)動，從而可實現(xiàn)零件的更換與裝夾。 （3）對刀裝置 （4）夾具與機床連接元件 采用四個標(biāo)準(zhǔn)定位鍵A18h8 JB/T8016—1999，固定在夾具體底面的四個角的鍵槽中，用于確定鉆床夾具相對于機床進(jìn)給方向的正確位置。 （5）夾具體 工件的定位元件和夾緊元件由連接座連接起來。 （6）使用說明 安裝工件時，擰松定位套下端的螺母直至取出，向下轉(zhuǎn)動螺栓，將工件放入，再將螺栓復(fù)位，并擰緊螺

60、母。工件因此而夾緊。 （7）結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，即可用于下一道工序，可達(dá)到很高的生產(chǎn)效率，成為在立式鉆床上鉆孔的專用夾具。 六、設(shè)計心得 這次的課程設(shè)計讓我明白我理論知識的欠缺。學(xué)習(xí)《機械制造》這門課時，我覺得書上的內(nèi)容很枯燥，學(xué)的知識沒有用。但通過本次課程設(shè)計，讓我體會到了這些理論知識的有用性，是作為一個機械設(shè)計人員必備的基礎(chǔ)知識。這些也會成為以后學(xué)習(xí)有關(guān)方面知識的動力。這次的課程設(shè)計使我明白了一個良好的設(shè)計思路往往可以省掉一大半的時間，所以我感覺今后不論設(shè)計什么，一定要在設(shè)計思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那

61、么后期的制作就會勢如破竹，會節(jié)省很大一部分的時間的。 七、參考文獻(xiàn)北京出版社 1、《機械制造工藝》 徐宏海主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2、《數(shù)控加工工藝與編程》 周虹編主編 人民郵電出版社 3、《機械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計》弈繼昌主編 中國人民出版社 4、《機械加工工藝設(shè)計手冊》 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社 5、《機械制造基礎(chǔ)》 劉建亭主編 機械工業(yè)出版社 6、《數(shù)控機床加工工藝》 華茂發(fā)主編 機械工業(yè)出版社 7、《機床夾具設(shè)計》 肖繼德、陳寧平

62、主編 機械工業(yè)出版社 8、《數(shù)控原理與編程實訓(xùn)》 周虹主編 人民郵電出版社 ut2ApOdfXXc02GyBKsKCWw97MrqqWhoj5TL15Zt6jIPYytYCummtARp3v1N5luizi3xh3BhWYreKO8d9g7nmZQoWPJeTLDrw08gVS8DsDQQYGC3cE7moO2tLF0Jf1gK74IUXyBmtIVR97CkrfVqULT5fn2t6MpJR6rbzVPSortZvIj5NB5ndVvSr4iWr1TwLFKgLSPzuhRjQ3CmZU98eUOuijdLSZqPmvrw9zKupxf8WFUG9l2G9277g2rTip

63、a1YpCZEuqxpKBhtVDCooQOzxUz3vJrZmOcijyM62zchmeooTYes8EBMm932tbz2Yo09RtsZEYS8Zrd2Yktj8l6jEAzVAjnfbtryLvsm6oFbfToXVRFFn7OwIYgJlamkUNXJYbz5Rrb7r4VsuR9zpfZFMfsjhcfCA37lNW2VVLRKN7R8psz1BN6oRic5hU5Z6HCxAYqyNPOG8duYbAwqSl20CSg06Dh2sM8HLtgPkIcSkrgOPDpuHBj1LmPk7lYdvC6NNMwL3fwhZFTFVYAARY7lHSSxJ10V3pH3Y19BxYR77

64、Ib7CpZSu2tijqe3hKqkKAu9KSkCpHKXUIKvvyJZpg2YijRkqfbGgOvyqKuxNWI9oMnJtt6QilZxtyrF7d20FbmabcfiixrQKUsVNXBPPFUXyQ1fJSKFSUbkgs2DUVQC9sz4JkbgN4Qqv66pyoARjurNFJ3TxyfclZiEePtwFJthphEipDFNqnR2HjQKV2DzWtMPDJQkBcXmovdsjqCTJagjMdLsKPgaD2s0H0vmZGAHt36gyUEZ7UmANk1ndREuBeqdgrx0venqGnsyIB2ilq3SIQrNL4m56t7Z8Y8da5K0KUpn5Nzg4JvjdtfFHyt82AoGQkXo4VBLmLEiy2P7HtHBho07rCfttxodYDPPdtQsO7wxD0J6fKKl