輸出軸加工工藝及夾具設計【鉆10-φ20通孔】【說明書+CAD】

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軸頸各外圓精度等級均為IT6，有形位公差，且外圓尺寸遵循包容要求。原尺寸公差等級為非標準公差，查文獻【2】附錄3-4修正為。原標注粗糙度為12.5修正為0.16。 的內孔，精度等級為IT7，有位置度要求。原尺寸公差等級為非標準公差，查文獻【2】附錄3-4修正為。 零件圖中斜面與油孔軸線不垂直，便于鉆孔將斜面角度改為 1.2生產類型的確定 查文獻【1】表6-3零件生產綱領為8000件/年，輸出軸為中型零件，故確定生產類型為大批量生產。 第2章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯圖 2.1毛坯的選擇 經過對零件的工藝分析，零件材料為45鋼，由于輸出軸外圓由到尺寸變化較大，采用棒料作為毛坯切削量太大，浪費時間和材料。另外，該零件的生產類型為大批量生產，采用模鍛可提高生產率又可大大減少加工余量，以實現(xiàn)節(jié)省材料和減少后續(xù)加工，降低成本。 因此，確定毛坯為鍛件。 2.2毛坯尺寸及公差的確定 確定鍛件公差等級為普通級。 各軸頸外圓粗糙度為0.16，法蘭孔內表面粗糙度為3.2，內孔為3.2其余均大于12.5。 由鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數查文獻【3】表5-25。確定厚度（直徑方向）單邊余量為2.53.2，選取3。水平方向2.53.5，選取3，查文獻【3】表5-24鍛件內孔直徑的機械加工單邊余量內孔單邊余量為3.0，、內孔單邊余量為2.5。 查文獻【3】表5-16得毛坯各尺寸公差為： 、、 2.3毛坯圖 選擇加工方法、制定加工工藝路線 2.4定位基準的選擇 精基準的選擇 根據輸出軸的裝配要求，選擇兩頂尖中心孔作為定位精基準，中心孔作為設計基準，用其作為定位基準既符合基準重合，又符合基準統(tǒng)一。當零件的外圓精加工后可以以外圓為精基準加工法蘭孔，由于半精加工利用中心孔加工的外圓同心度非常高，以外圓作為基準加工出來的孔的同軸度也很高。 粗基準的選擇 工件為回轉體，屬于軸類零件，一般情況下以外圓作為粗基準，保證定位準確夾緊可靠，利用外圓加工出中心孔。 第3章 零件表面加工方法的選擇 3.1加工階段的劃分 粗加工階段：其任務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，如加工φ55、φ60、φ65、φ75、φ176外圓柱表面。 半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，如φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80內孔、法蘭孔等。 精加工階段：其任務就是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保證加工質量，如各軸頸外圓精磨。 熱處理工序的安排:熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改善金屬的加工性能。熱處理主要分:預備熱處理，最終熱處理和內應力處理等。本零件輸出軸材料為45鋼，加工前進行正火預備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零件的內應力。粗加工之后，為消除因加工變形殘余內應力，同時降低材料的硬度，獲得零件材料較高的綜合力學性能，采用調質處理。 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 φ55端面 Ra3.2 IT7 粗銑-精銑 φ176端面 Ra3.2 IT7 粗銑-精銑 φ55外圓柱表面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ60外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ65外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ75外圓柱面 Ra0.16 IT6 粗車-半精車-粗磨-精磨 φ176外圓柱面 Ra3.2 IT8 粗車-半精車 φ50孔 Ra12.5 IT11 粗鏜 φ80孔 Ra3.2 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜 φ104孔 Ra12.5 IT11 粗鏜 φ20通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-擴孔-粗鉸-精鉸 鍵槽 Ra3.2 IT8 粗銑-精銑 3.2工藝路線的確定 基面先行原則 該零件進行加工時，同時銑兩端面打中心孔，再以中心軸線為基準來加工，因為兩端面和外圓柱面為后續(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。 先粗后精原則 我們先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工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，若粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精加工。 先面后孔原則 對該零件應該先加工圓柱表面，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φ75外圓柱面，做為定位基準再來加工其余各孔。 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幾道工序內完成每道工序加工內容較多，工序集中使總工序數減少，這樣就減少了安裝次數，可以使裝夾時間減少，減少夾具數目，并且利于采用高生產率的機床。故工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一個簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床調整工作簡化，對操作工人的技術水平也要求低些。考慮到該零件的生產類型為大批量生產，設計工藝路線是我們主要考慮工序集中，將粗精加工盡量安排在一個工序中。 工藝方案：（鍛出各階梯孔毛坯） 1、備料 2、精鍛 3、預備熱處理 4、銑兩端面打中心孔 5、粗車各外圓及錐面 6、熱處理 7、修研中心孔 8、半精車各外圓及錐面 9、倒角去毛刺切槽 10、粗鏜三階梯孔 11、半精鏜、精鏜孔 12、鉆、擴、鉸、精鉸孔 13、鉆油孔 14、粗銑、精銑鍵槽 15、精銑兩端面 16、修研中心孔 17、粗磨外圓 18、精磨外圓 3.3各工序加工余量的確定 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 55 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 55+0.1=55.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 55.1+0.4=55.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 55.5+1.1=56.6 16 鍛造 56.6+4.4=61 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 60 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 60+0.1=60.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 60.1+0.4=60.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 60.5+1.1=61.6 16 鍛造 61.6+4.4=66 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 65 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 65+0.1=65.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 65.1+0.4=65.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 65.5+1.1=66.6 16 鍛造 66.6+4.4=71 外圓 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.1 IT6 0.16 75 0.16 粗磨 0.4 IT7 1.25 75+0.1=75.1 1.25 半精車 1.1 IT8 3.2 75.1+0.4=75.5 3.2 粗車 4.4 IT11 16 75.5+1.1=76.6 16 鍛造 76.6+4.4=81 過渡錐面 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 半精車 1.0 IT8 3.2 82~116 3.2 粗車 5.0 IT11 1.6 （82~116）+1=（83~117） 1.6 鍛造 （83~117）+5=（88~122） （88~122） 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 半精車 1.0 IT8 3.2 1 7 6 3.2 粗車 5.0 IT11 16 176+1=177 16 鍛造 177+5=182 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 1.0 IT7 1.6 244 1.6 粗銑 2.0 IT11 16 244+1 =245 16 鍛造 245+2 =247 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 1.0 IT7 1.6 247 1.6 粗銑 2.0 IT11 16 247+1=248 16 鍛造 248+2=250 13 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精鏜 0.5 IT7 3.2 80 3.2 半精鏜 1.5 IT9 6.3 80-0.5=79.5 6.3 粗鏜 3 IT11 12.5 79.5-1.5=78 12.5 鍛造 78-3=75 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精鉸 0.06 IT7 3.2 20 粗鉸 0.14 IT8 6.3 20-0.06=19.94 擴孔 1.8 IT10 10 19.94-0.14=19.8 鉆孔 18 IT11 12.5 19.8-1.8=18 17 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 4 IT11 12.5 50 12.5 鍛造 50-4=46 10 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 粗鏜 5 IT11 12.5 104 12.5 鍛造 104-5=99 工序名稱 供需間余量/mm 工序間 工序間尺寸/mm 工序間 經濟精度/mm 表面粗糙度Ra/μm 尺寸、公差/mm 表面粗糙度Ra/μm 精銑 2 IT8 3.2 50 3.2 粗銑 3.5 IT11 16 50+2=52 1.6 52+3.5=55.5 第4章 確定切削用量及工序時間 4.1確定切削用量 φ55、φ60、φ65、φ75、φ176外圓加工 以下以φ55詳解其余加工要求一樣省略詳解 已知： 加工材料：45鋼，，鍛件，有外皮； 工件尺寸：坯件㎜，車削后㎜，加工長度㎜； 加工要求：車削后表面粗糙度 粗車 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） ⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 由書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， 選擇切削用量 （1）確定切削深度 由于粗加工余量僅為4.4㎜，可在一次走刀內切完，故=4.4/2=2.2㎜ （2）確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書， CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ， 2.4㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。 根據書目【4】表1.29-2，切削時的修正系數為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 （3）確定切削速度 根據書目【4】表1..10，YT5牌號硬質合金車刀加工鋼材，，3㎜，f0.97㎜/r，m/min 切削速度修正系數為，，，，，，故 = =109 0.650.920.8=52.1 m/min 則n==r/min,由CA6140車床說明書，選擇n=250r/min,則實際切削速度為 = 綜上： φ55：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=47.8m/min，n=250r/min φ60：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=51.8m/min，n=250r/min φ65：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=55.7m/min，n=250r/min φ75：=2.2㎜，f=0.86㎜/r，=50.8m/min，n=200r/min φ176：=2.5㎜，f=0.86㎜/r，=57.18m/min，n=100r/min 半精車 選擇刀具 車道形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT150，車刀幾何形狀為 ，，，， ， 選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.1/2=0.55㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書， 選擇 （3）確定切削速度 根據書目【4】表1..10，YT15牌號硬質合金車刀加工鋼材，，1.4㎜， f0.38㎜/r，m/min.切削速度的修正系數均為1.0，故=176m/min.則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=900r/ 實際切削速度為 綜上: φ55：=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=160m/min，n=900r/min φ60：=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=108.4m/min，n=560r/min φ65：=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=104.5m/min，n=500r/min φ75：=0.55㎜，f=0.3㎜/r，=108.2m/min，n=450r/min φ176：=0.5㎜，f=0.3㎜/r，=111.2m/min，n=200r/min 粗磨 選擇機床 外圓磨床，雙頂尖定位 選擇磨具 選擇平形砂輪，根據外圓磨床說明書，選取砂輪尺寸為 ， 砂輪磨削速度，取 選擇磨削方法 采用縱向磨法 砂輪運動為旋轉和橫進給，工件運動為旋轉和縱向往復 確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，選擇工件速度為， 選擇，。由表5.5-8，修正系數為， 故 縱向進給量 確定砂輪轉速 ，式中，則 確定工件轉速 ，式中，則 ， 確定軸向進給量 ， 綜上： φ55： φ60： φ65：φ75： 精磨 磨床、磨具、磨削方法均與粗磨相同 確定被吃刀量 工件直徑為，根據書目【7】表5.5-8，，選擇工件速度為， 選擇，，由表5.5-8，修正系數為 ，故 縱向進給量 確定砂輪轉速 ，式中，則 確定工件轉速 ，式中，則 確定軸向進給量 ， 綜上： φ55：φ60：φ65：φ75： 粗銑（選擇機床XZ21.4, =14kw, ） 1.選擇刀具 （1）根據《切削用量簡明手冊》表1.2選擇YT15硬質合金刀片。根據《切削用量簡明手手冊》表3.1時，端銑刀直徑，，但YT15最小直徑為100mm，所以取 ，查《切削用量簡明手冊》表3.15知z=5 （2）銑刀形狀 查《切削用量簡明手冊》表3.2，由于，故選擇 2.選擇切削用量 （1）銑削深度 （2）決定每齒進給量 采用對稱端銑以提高效率。查《切削用量簡明手冊》表3.5，=0.12~0.18mm/z,因采用不對稱端銑，=0.18mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命查《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0~1.2，取1.2，查《切削用量簡明手冊》表3.8，由于，故刀具壽命T=180min。 （4）決定切削速度及每分鐘進給量 查《切削用量簡明手冊》表3.15，當，z=5，，0.18mm/z時，，，。各修正系數，，故 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4-2-47，取n=378r/min, =300mm/min 綜上， φ55：，=300mm/min，n=378r/min， ， φ176：，=235mm/min，n=162r/min，， 精銑（選擇機床XZ21.4, =14kw, ） 1.選擇刀具 （1）根據《切削用量簡明手冊》表1.2選擇YT15硬質合金刀片。根據《切削用量簡明手手冊》表3.1 時，端銑刀直徑，，但YT15最小直徑為100mm，所以取 ，查《切削用量簡明手冊》表3.15知z=5 （2）銑刀形狀 查《切削用量簡明手冊》表3.2，由于，故選擇 2.選擇切削用量 （1）銑削深度 （2）決定每齒進給量 采用對稱端銑以提高效率。查《切削用量簡明手冊》表3.5，=0.12~0.18mm/z,因采用不對稱端銑，=0.18mm/z。 （4）決定切削速度及每分鐘進給量 查《切削用量簡明手冊》表3.15，當，z=5，，0.18mm/z時，，，。各修正系數，，故 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4-2-47，取n=378r/min, =300mm/min 綜上， φ55：，=300mm/min，n=378r/min， ， φ176：，=235mm/min，n=162r/min，， 小頭面、大頭面 粗車 選擇機床 CA6140，雙頂尖定位 （2）選擇刀具 ⑴選擇直頭焊接式外圓車刀（可轉位） ⑵根據書目【4】表1.1，由于CA6140車床的中心高200㎜（表1.31），故選刀桿尺寸BH=16㎜25㎜，刀片厚度4.5㎜ ⑶根據書目【4】表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號硬質合金車刀 ⑷車刀幾何形狀 有書目【4】 表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，，，，，， （3）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 由于粗加工余量僅為5㎜，可在一次走刀內切完，故=5/2=2.5㎜ ⑵確定進給量f 根據書目【4】表1.4，f=0.5~0.9 ㎜/r,按CA6140車床說明書，選擇f=0.86㎜/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。根據CA6140車床說明書，CA6140 機床進給機構允許的進給力 F max = 3530N 。根據書目【4】表1.21，當鋼的強度 ，2.8㎜，f1.8 ㎜/r，，m/min（預計）時，進給力為。根據表1.29-2，切削時的修正系數為，，，故實際進給力為 ，由于 F f ≤ Fmax，故所選的f=0.86㎜/r可用。 （3）確定切削速度 根據書目【6】表5-2，，則， 根據 CA6140車床說明書，選擇，則實際切削速度為 ， 綜上： =2.5㎜，f=0.86㎜/r，=55.26m/min，n=200r/min =2.5㎜，f=0.86mm/r，=61.3m/min，n=160r/min 半精車 （1）選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號為YT15，車刀幾何形狀為 ，，，， ， （2）選擇切削用量 ⑴確定切削深度 =1.0/2=0.5㎜ ⑵確定進給量f 半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。根據書目【4】表1.6，當表面的粗糙度為 時，。根據CA6140車床說明書，選擇 （3）確定切削速度 根據書目【6】表5-2，YT15牌號硬質合金車刀加工碳素鋼，，，，m/min，選取,則 n==，根據CA6140車床說明書，選擇n=450r/min,則實際切削速度為 綜上:=0.5㎜，f=0.3㎜/r，=117.3m/min，n=400r/min =0.5㎜，f=0.3㎜/r，=118.2㎜/min，n=320r/min 階梯孔加工 機床：由于加工零件是回轉體，且加工零件輪廓尺寸不大，故選用車床C616 刀具：硬質合金YT15類鏜刀 鏜桿200 B×H =16×25 粗鏜Φ50孔 1)背吃刀量的確定 取ap=4/2=2㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，選取該工步的每轉進給量f=0.8㎜/r,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的實際進給量，取f=0.8㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，工件材料為45鋼，切削速度v=40m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×40/(π×50)=254.8r/min 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的主軸轉速，取轉速n=248 r/min，由公式（5-1）可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=248×π×50/1000=38.9m/min 粗鏜Φ104孔 1)背吃刀量的確定 取ap=5/2=2.5㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，選取該工步的每轉進給量f=0.8㎜/r,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的實際進給量，取f=0.8㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，工件材料為45鋼，切削速度v=45m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×40/(π×104)=122.5/min 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的主軸轉速，取轉速n=120r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=120×π×104/1000=39.2m/min 粗鏜Φ80孔 1)背吃刀量的確定 取ap=3/2=1.5㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，選取該工步的每轉進給量f=0.8㎜/r,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的實際進給量，取f=0.8㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，工件材料為45鋼，切削速度v=40m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×40/(π×78)=163.3r/min 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的主軸轉速，取轉速n=173r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=173×π×78/1000=42.4m/min 半精鏜Φ80孔 1)背吃刀量的確定 取ap=1.5/2=0.75㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，選取該工步的每轉進給量f=0.5㎜/r,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的實際進給量，取f=0.50㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，工件材料為45鋼，切削速度v=90m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×90/(π×79.5)=360.5r/min 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的主軸轉速，取轉速n=360r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=360×π×79.5/1000=90.0m/min 精鏜Φ80孔 1)背吃刀量的確定 取ap=0.5/2=0.25㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，選取該工步的每轉進給量f=0.2㎜/r,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的實際進給量，取f=0.2㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-30，工件材料為45鋼，切削速度v=80m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×80/(π×80)=318.5r/min 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-9所列車床C616的主軸轉速，取轉速n=360r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=360×π×80/1000=90.4m/min 加工通孔φ20 機床：選用立式鉆床Z535 (1)鉆孔 刀具：高速鋼莫氏錐柄麻花鉆 直徑φ18 1)背吃刀量的確定 取ap=18/2=9㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.2㎜/r 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-22，工件材料為45鋼，切削速度v=18m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×18/(π×18)=318.5r/min 參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=400 r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=400×π×18/1000=22.6m/min (2)擴孔 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆 材料YT15 直徑φ19.8 1)背吃刀量的確定 取ap=1.8/2=0.9㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-24，選取該工步的每轉進給量f=0.5㎜/r,參照表4-9所列Z535型立式鉆床的實際進給量，取f=0.43㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-24，工件材料為45鋼，切削速度v=56.5m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×56.5/(π×19.8)=908.7r/min 參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=1100 r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=1100×π×19.8/1000=68.4m/min (3)粗鉸孔 刀具：硬質合金錐柄機用鉸刀 材料YT15 直徑φ20 1)背吃刀量的確定 取ap=0.14/2=0.07㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.6㎜/r,參照表4-9所列Z535型立式鉆床的實際進給量，取f=0.57㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-31，工件材料為45鋼，切削速度v=3m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×3/(π×19.94)=47.9r/min 參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=68 r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=68×π×19.94/1000=4.2m/min (4)精鉸孔 刀具：硬質合金錐柄機用鉸刀 材料YT15 直徑φ20 1)背吃刀量的確定 取ap=0.06/2=0.03㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.4㎜/r,參照表4-9所列Z535型立式鉆床的實際進給量，取f=0.43㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-31，工件材料為45鋼，切削速度v=6m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×6/(π×19.94)=95.8r/min 參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=100 r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=100×π×20/1000=6.3m/min 鉆Φ8孔 1)背吃刀量的確定 取ap=8/2=4㎜ 2)進給量的確定 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.1㎜/r,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的實際進給量，取f=0.1㎜/r. 3)切削速度的計算 由《機械制造技術基礎課程設計指導課程》表5-22，工件材料為45鋼，切削速度v=22m/min。 由公式（5-1）n=1000v/πd=1000×22/(π×8)=875.8r/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=960r/min，由公式（5-1） 可求得該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=960×π×8/1000=23.5m/min 銑鍵槽 粗銑 選擇機床 立式銑床，X51，雙頂尖定位 選擇刀具 選用高速鋼直柄立銑刀，根據書目【8】表2.1-20刀具尺寸為 （1）選擇切削用量 ⑴確定銑削寬度 鍵槽寬，取銑削寬度 ⑵確定被吃刀量 由于加工余量不大，故可在一次走刀內切完，則 ⑶確定每齒進給量 粗銑鍵槽采用粗齒，選齒數，根據書目【8】表2.1-72，當時，，選取 （2）確定銑削速度 根據書目【8】表2.1-93，當時，，銑削速度，則，根據X51銑床說明書，選擇，則 實際切削速度為 （3）確定進給速度 ，根據X51銑床說明書，選擇 綜上： 精銑 機床、刀具均與粗銑相同 （1）選擇切削用量 ⑴確定銑削寬度 鍵槽寬，取銑削寬度 ⑵確定被吃刀量 由于加工余量不大，故可在一次走刀內切完，則 ⑶確定每齒進給量 精銑采用細齒選，根據書目【8】表2.1-72，當時，，選取 （2）確定銑削速度 根據書目【8】表2.1-93，當時，，銑削速度，則，根據X51銑床說明書，選擇，則實際切削速度為 （3）確定進給速度 ，根據X51銑床說明書，選擇 綜上： 4.2基本工時 本次設計選φ55外圓粗車計算基本工時 ，式中，根據書目【4】表1.26，車削時的入切量及超切量，則， 第5章 夾具設計 本夾具是工序80在立式鉆床上加工10個φ20通孔，所設計的夾具裝配圖及工序簡圖如圖所示，夾具體零件圖如圖所示 有關說明如下： （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 夾緊機構如圖采用定位套。左端夾緊裝置作定位，右端半圓用于壓緊。手動調節(jié)螺母可實現(xiàn)工件的夾緊與松動。當更換零件時，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 采用四個標準定位鍵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，向下轉動螺栓，將工件放入，再將螺栓復位，并擰緊螺母。工件因此而夾緊。 （7）結構特點 該夾具結構簡單，操作方便，即可用于下一道工序，可達到很高的生產效率，成為在立式鉆床上鉆孔的專用夾具。 參考文獻 1、《機械制造工藝裝備》? ?? ?? ? 曹秋霞主編? ??? 機械工業(yè)出版社 2、《機械制造工藝基礎》?? 李長勝主編? ??? 機械工業(yè)出版社 3、《機械加工工藝設計手冊》? ?? 張耀宸主編? ??? 航空工業(yè)出版社 4、《機床夾具設計》? ?? ?? ?? ? 肖繼德、陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 5、《機械制造基礎》? ?? ?? ?? ? 劉建亭主編? ?? 機械工業(yè)出版社 機械制造技術課程設計 任務書 題目：設計輸出軸零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆10×Ф20孔工序的專用夾具 內容：（1）零件——毛坯合圖 1張 （2）機械加工工藝規(guī)程卡片 1套 （3）夾具裝配圖 1張 （4）夾具體零件圖 1張 （5）課程設計說明書 1份 原始資料：該零件圖樣一張；生產綱領為8000件/年；每日 一班 目錄 第1章 零件分析……………………………………………1 1.1 工藝分析 …………………………………………1 1.2 生產類型的確定 …………………………………1 第2章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯零件合圖…2 2.1 毛坯選擇 …………………………………………2 2.2 毛坯尺寸及公差確定 ……………………………2 2.3 毛坯零件合圖 ……………………………………2 2.4 定位基準的選擇 …………………………………3 第3章 零件表面加工方法的選擇…………………………4 3.1 加工階段的劃分 …………………………………4 3.2 工藝路線的確定 …………………………………4 3.3 各工序加工余量的確定 …………………………6 第4章 確定切削用量及工序時間 ………………………10 4.1 確定切削用量 ……………………………………10 4.2 基本工時 …………………………………………26 第5章 夾具設計 ……………………………………………27 參考文獻 ………………………………………………………29 33