車床主軸工藝規(guī)程設計及徑向孔鉆用夾具設計畢業(yè)設計說明書

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1、1 中文摘要及關鍵詞 摘要：工藝設計和夾具設計是產品制造過程中技術準備工作的一項重要內容，是產品 設計與實際生產的紐帶，是一個經驗性很強而且隨制造環(huán)境變化而多變的決策過程。 通過有效的工藝方法和工藝裝備保證產品質量；合理的工藝參數(shù)和標準的工藝過程提 高生產效率或縮短生產周期； 最大限度地利用有限資源，減少生產準備時間和減低生 產成本。本設計分析了車床主軸的工藝性，詳細地設計了車床主軸毛坯到成品的工藝 規(guī)程,并按其加工要求設計了鉆用夾具。該夾具包括壓板、側板、鉆摸板、立柱、V 型 塊等部件。其最大的特點是它一次裝夾即可完成板件的鉆加工，有利于提高加工效率 和產品的加工質量，對類似的零件加工有很好

2、的借鑒作用。設計出來的鉆用夾具在零 件的加工過程中能夠精確地實現(xiàn)定位與加緊，同時裝夾操作較方便，能夠在零件的生 產過程中發(fā)揮巨大的作用。 關鍵詞：車床主軸；鉆模板；工藝規(guī)程；鉆用夾具. 2 英文摘要及關鍵詞 Abstract: Process design and fixture design is an important element of the technical preparations for manufacturing process, product design and production ties, is a highly empirical and changing

3、with the changes in the manufacturing environment and the decision- making process. Through effective process and technology and equipment to ensure product quality; reasonable parameters and standards process to improve production efficiency or shorten the production cycle; maximize use of limited

4、resources, reduce production time and reduce production costs.This design instruction booklet analyze the planning of lathes tailstock, and fix a detailed process planning from semi-finished product to finished product, make a mechanical manufacturing operational planning. Design a drill with the ji

5、g. This jig including the clamp, the side bar, drills traces parts， board, column, V block and so on. Its biggest characteristic is that it is an attire clamps then they can the forming to drill the processing, favors the enhancement processing efficiency and the product processing quality, which ca

6、n be learned by others. Designs drilling with the jig can precisely realize the localization in the components processing process with to step up, clamps the operation with the fashionable clothing to be more convenient, can play the huge role in the components production process. Keywords：Lathe mai

7、n axle，Drills the template , Technological process, Drill with the jig. 3 1 緒論 1.1 課題的目的及意義 本課題是關于工藝規(guī)程設計和夾具設計，通過本設計，要求提高學生在機械方面 的各方向的能力，能夠成為名副其實的 21 世紀新型人才，成為一名合格的本科畢業(yè)生。 通過全面復習、大量的閱讀相關的資料，大大的鞏固機械制造工藝學、機械制造 裝備設計、機械設計、夾具設計、工藝規(guī)程設計等課程，加深對一些相關課程的基本 知識了解和掌握，使學生能夠運用所學知識解決一些實際設計的基本問題，可以完成 畢業(yè)設計。同時提高其分析問題、解決問

8、題的能力，進一步加強其機械制圖的能力， 進一步掌握機械制圖的各種軟件。熟悉應用并掌握各種手冊、文獻資料在工藝工裝設 計中的運用。查閱各種國標，提高對標準件的認識。通過文獻檢索、英文翻譯、機械 制圖，提高運用計算機和英語的能力，提高動手能力，提高綜合素質。 隨著經濟全球化和我國經濟的快速發(fā)展,我國成為世界的重要制造基地。進入 21 世紀以來制造業(yè)已成為我國最大的出口機器，已經為我國創(chuàng)造了大量的財富，制造業(yè) 的產值占國民生產總值 40%。機械制造業(yè)是國民經濟各部門賴以發(fā)展的基礎，是國民經 濟的主要支柱，是生產力的主要組成部分，是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設的發(fā)動機和動力源。 機械制造業(yè)的生產能力和制造水平，

9、主要取決于機械制造裝備的先進程度，機械制造 業(yè)的水平也就體現(xiàn)了國家的綜合實力和國際的競爭能力。 機械制造工藝過程是采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、 表面粗糙度及力學性能，使之成為合格產品的全過程。對一般機械加工說來，大批、 大量生產類型要求有細致和嚴密的組織工作，因此要求有比較詳細的機械加工工藝規(guī) 程。不論生產類型如何，都必須有章可循，即必須有機械加工工藝規(guī)程。它是生產的 計劃、調度、工人操作、質量檢查、機床布置和動力配置的依據(jù)。但機械加工工藝規(guī) 程是在實踐中不斷的修改與補充才得以完善，只有這樣才能不斷的吸收先進經驗保持 其合理性。這對我們機械制造人員要求有了解工藝規(guī)程的編

10、制和修改。 機械制造中廣泛采用能迅速把工件固定在準確位置或同時能確定加工刀具位置的 4 一種輔助裝置，這種裝置統(tǒng)稱夾具?？墒构に囘^程中保證工序質量，提高生產效率、 減輕工人勞動強度及工作安全。隨著產品要求越來越高和產品更新越來越快，這樣夾 具廣泛用于機械加工，夾具在制造過程中占有越來越重要的地位。對夾具的要求也會 提高，專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具都朝著柔性化、自動化、標準化、 通用化和高效化方向發(fā)展以滿足加工要求。 1.2 設計要求： 1.了解零件的主要功用并根據(jù)簡圖畫出詳細零件圖； 2按照年生產量為 5000 件的要求對其進行結構分析后擬定其加工路線及詳細工藝 規(guī)程，確定各工序尺

11、寸、工序加工余量、加工工時等； 3確定 2 道典型工序的切削用量、時間定額，校核功率； 4. 對零件的加工進行工藝分析，進行車床主軸工藝規(guī)程設計，進行徑向孔鉆用夾具 的設計，繪制夾具裝配總圖和夾具零件圖； 5撰寫設計說明書壹份，字符數(shù)不少于 1.5 萬個，并有中英文摘要及關鍵詞。 6圖紙工作量不少于 3 張 A0 幅面。 7翻譯本專業(yè)外文資料: Bernd Kopacek,Peter Kopacek, Intelligent disassembly of electronic equipment.Annual Reviews in Control 23(1999)165- 170. 5 2 工

12、藝規(guī)程設計 21 工藝規(guī)程的概況 工藝規(guī)程是具體指導工人進行加工制造的操作文件。它是最重要的一種工藝文件 （包括：工藝規(guī)程、工藝裝備圖、工時定額、與原材料消耗定額等）。工藝規(guī)程是安 排生產作業(yè)計劃、生產調度、質量控制、原材料與工具供應、生產組織和勞動組織的 基礎資料，因此是十分重要的生產指導文件。工藝規(guī)程的主要內容是：產品及其各部 分的制造方法和順序、設備的選擇、切削規(guī)范的選擇、工藝裝備的確定、勞動量及工 作物等級的確定、設備調整方法、產品裝配與零件加工的技術條件等。工藝規(guī)程有四 種形式：工藝過程卡片（工藝路線卡）、工藝卡片、工序卡片和工藝守則。此外，還 有調整卡片和檢查卡片等的輔助文件。 2

13、.1.1 工藝規(guī)程的依據(jù) 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。它是 機械制造工廠最主要的技術文件。其具體作用如下： 1)工藝規(guī)程是指導生產的主要技術文件，是指揮現(xiàn)場生產的依據(jù)。 對于大批大量生產的工廠，由于生產組織嚴密，分工細致，要求工藝規(guī)程比較詳 細，才能便于組織和指揮生產。對于單件小批生產的工廠，工藝規(guī)程可以簡單些。但 無論生產規(guī)模大小，都必須有工藝規(guī)程，否則生產調度、技術準備、關鍵技術研究、 器材配置等都無法安排，生產將陷入混亂。同時，工藝規(guī)程也是處理生產問題的依據(jù)， 如產品質量問題，可按工藝規(guī)程來明確各生產單位的責任。按照工藝規(guī)程進行生產， 便于保證產品質

14、量、獲得較高的生產效率和經濟效益。 2)工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據(jù)。 首先，有了工藝規(guī)程，在新產品投入生產之前，就可以進行有關生產前的技術準 備工作。例如為零件的加工準備機床，設計專用的工、夾、量具等。其次，工廠的設 計和調度部門根據(jù)工藝規(guī)程，安排各零件的投料時間和數(shù)量，調整設備負荷，各工作 地按工時定額有節(jié)奏地進行生產等，使整個企業(yè)的各科室、車間、工段和工作地緊密 6 配合，保證均衡地完成生產計劃。 3)工藝規(guī)程是新建或改（擴）建工廠或車間的基本資料。 在新建或改（擴）建工廠或車間時，只有依據(jù)工藝規(guī)程才能確定生產所需要的機 床和其它設備的種類、數(shù)量和規(guī)格；車間的面積；機床的布局；

15、生產工人的工種、技 術等級及數(shù)量；輔助部門的安排。 但是，工藝規(guī)程并不是固定不變的，它是生產工人和技術人員在生產過程中的實 踐的總結，它可以根據(jù)生產實際情況進行修改，使其不斷改進和完善，但必須有嚴格 的審批手續(xù)。 2.1.2 工藝規(guī)程制訂的原則 工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質、高產、低成本，即在保證產品質量的前提下，爭取 最好的經濟效益。在制訂工藝規(guī)程時應注意下列問題： 1)技術上的先進性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內外本行業(yè)的工藝技術的發(fā)展水平，通過必要的工 藝試驗，積極采用先進的工藝和工藝裝備。 2)經濟上的合理性 在一定的生產條件下，可能會出現(xiàn)幾種能保證零件技術要求的工藝方案，此時應 通過核算

16、或相互對比，選擇經濟上最合理的方案，使產品的能源、材料消耗和生產成 本最低。 3)有良好的勞動條件 在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在 工藝方案上要注意采用機械化或自動化措施，以減輕工共繁雜的體力勞動。 2.1.3 制訂工藝規(guī)程時的原始資料 制訂工藝規(guī)程時的原始資料主要有： 1)產品圖樣及技術條件。 如產品的裝配圖及零件圖； 7 2)產品的工藝方案。 如產品驗收質量標準、毛坯資料等； 3)產品零部件工藝路線表或車間分工明細表。以了解產品及企業(yè)的管理情況； 4)產品的生產綱領（年產量）。以便確定生產類型； 5)本企業(yè)的生產條件。 為了制訂的工藝規(guī)程切實可行，一

17、定要了解和熟悉本企業(yè)的生產條件。如毛坯的 生產能力、工人的技術水平以及專用設備與工藝裝備的制造能力、企業(yè)現(xiàn)有設備狀況 等； 6)有關工藝標準。 如各種工藝手冊和圖表，還應熟悉本企業(yè)的各種企業(yè)標準和行業(yè)標準； 7)有關設備及工藝裝備和資料。 對于本工藝規(guī)程選用的設備和工藝裝備應有深入地了解，如規(guī)格、性能、新舊程 度和現(xiàn)有精度等； 8)國內外同類產品的有關工藝資料。 工藝規(guī)程的制訂，要經常研究國內外有關工藝資料，積極引進適用的先進的工藝 技術，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經濟效益。 2.1.4 制訂工藝規(guī)程的步驟 1)計算零件的生產綱領、確定生產類型； 2)分析產品裝配圖樣和零件圖樣 主要包括零

18、件的加工工藝性、裝配工藝性、主要加工表面及技術要求，了解零件 在產品中的功用； 3)確定毛坯的類型、結構形狀、制造方法等； 4)擬訂工藝路線 包括選擇定位基準、確定各表面的加工方法、劃分加工階段、確定工序的集中和 分散的程度、合理安排加工順序等； 5)確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差； 6)選擇設備及工藝裝備； 8 7)確定切削用量及計算時間定額； 8)填寫工藝文件。 2.1.5 工藝文件格式 將工藝文件的內容，填入一定格式的卡片，即成為生產準備和施工依據(jù)的工藝文件。 常用的工藝文件的格式有下列幾種： 1 )機械加工工藝過程卡 這種卡片以工序為單位，簡要地列出整個零件加工所經過的工藝路

19、線（包括毛坯 制造、機械加工和熱處理等）。它是制訂其它工藝文件的基礎，也是生產準備、編排 作業(yè)計劃和組織生產的依據(jù)。在這種卡片中，由于各工序的說明不夠具體，故一般不 直接指導工人操作，而多作為生產管理方面使用。但在單件小批生產中。由于通常不 編制其它較詳細的工藝文件，而就以這種卡片指導生產。機械加工工藝過程卡片見表 3-5 所示。 2 )機械加工工藝卡片 機械加工工藝卡片是以工序為單位，詳細地說明整個工藝過程的一種工藝文件。 它是用來指導工人生產和幫助車間管理人員和技術人員掌握整個零件加工過程的一種 主要技術文件，是廣泛用于成批生產的零件和重要零件的小批生產中。機械加工工藝 卡片內容包括零件的

20、材料、重量、毛坯種類、工序號、工序名稱、工序內容、工藝參 數(shù)、操作要求以及采用的設備和工藝裝備等。機械加工工藝卡片格式見表 3-6 所示。 3)機械加工工序卡片 機械加工工序卡片是根據(jù)機械加工工藝卡片為一道工序制訂的。它更詳細地說明 整個零件各個工序的要求，是用來具體指導工人操作的工藝文件。在這種卡片上要畫 工序簡圖，說明該工序每一工步的內容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設備及工藝 裝備。一般用于大批大量生產的零件。機械加工工序卡片格式見表 3-7 。 2.2 計算生產綱領，確定生產類型 9 零件圖所示為徑向孔鉆用夾具零件，根據(jù)年生產量 5000 件，現(xiàn)知道該零件為中 型機械，查文獻 表 1.

21、1-2 生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為大量生1 產。 2.3 零件圖樣工藝審查 車床主軸是非常重要的一個零件，車床主軸可以分為外圓表面的加工，徑向孔的 加工以及主軸錐孔的加工。各加工表面之間具有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下： 車床主軸各外圓，A、B 1：12 的圓錐面加工，法蘭端面加工及倒角，以及端面 上的六個均布的孔加工和法蘭外圓表面六個徑向孔加工；其中 A、B 表面為重要加工表 面，相互之間有圓度公差為 0.005mm，斜向跳動公差為 0.005mm，80h5、90g5 也是 主要的加工表面，他們與 A、B 之間存在圓度公差為 0.005mm，徑向跳動為 0.005mm。 另外

22、錐孔的徑向跳動公差為 0.005mm。 通過分析，零件圖對其形狀、尺寸公差、表面粗糙度要求是合理的。零件加工表 面形狀規(guī)則加工并不困難，但加工要求較高的需精細加工。由于零件大量生產，零件 需要專用夾具，加工精度容易保證，且加工效率高。 2.4 選擇毛坯 徑向孔鉆用夾具是車床上用來的夾緊裝置，要求抗震性好，剛度高，又輪廓尺寸 大，形狀復雜，又屬于大量生產，故該零件的材料可選 HT150，采用鑄造，用金屬模造 型。此外鑄造后應安排正火處理，消除殘余應力，改善毛坯機械加工性能。 2.5 工藝過程設計 在確定零件加工的工藝規(guī)程過程中，選擇正確的粗、精基準是非常重要的。因而 選擇粗基準的原則和精基準的原

23、則是不容忽視的。 2.5.1 定位基準的選擇 (1) 粗基準的選擇 10 粗基準的選擇原則： 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應以不 加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加 工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準。 如果必須保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作為粗基準。 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作為 粗基準。 選作粗基準的表面應該平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可 靠。 粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤 差。 根據(jù)以上原則，選 75 內孔和一側面為粗

24、基準。 (2) 精基準的選擇 精基準的選擇原則： 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合” ，以免產生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡量可能采 用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一” ，以免產生基準轉換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面 本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置 精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準” 、反復加工 的原則。 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構 簡單的表面作為精基準。 加工大平面以及小側面

25、選 75 內孔和一端面為精基準；加工端面選底面和 75 內孔為精基準；加工 22 沉孔選底面和端面為精基準。加工其余孔采用專用夾具。 具體各工序基準參見工序卡。 11 2.5.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有：平面，內孔，端面，深孔等。材料為 HT150。零件加工表 面、形位精度要求和加工方法如下： 1)299245 平面，其平面度為 0.1，表面粗糙度為 1.6，根據(jù)加工的經濟性， 用刨即可。 2)12245 平面，表面粗糙度為 1.6，為了減少拆裝，用刨方法加工。 3)102 圓柱的端面，表面粗糙度為 6.3，為了減少拆裝時間，以及該零件是 非對稱件，旋轉會不平衡，選用刨加工

26、。 4)75 內孔的表面，其中心線對 299245 平面的平行度為 0.15，圓柱度為 0.08，表面粗糙度為 12.5，由于事先鑄造出的孔為 75.5，用擴就可以達到要求。 5)22 沉孔，45 孔的底面的表面粗糙度為 12.5，先鉆再擴孔。 6)10 直孔，精度為 IT9 級，表面粗糙度為 3.2，采用鉆、鉸。 7)10 斜孔，精度為 IT9 級，表面粗糙度為 12.5，采用鉆、鉸。 8)鉆 12 直孔，精度為 IT7 級，表面粗糙度為 1.6，采用鉆、擴、粗鉸、精 鉸。 9)鉆 13 沉孔，表面粗糙度為 12.5，20 的內孔表面的粗糙度為 12.5，底 部的表面粗糙度為 6.3，采用鉆

27、、擴孔。 10)鉆 40 直孔，其深度為 102mm，精度為 IT7 級，表面粗糙度為 1.6，采用 鉆、車刀鏜、擴、粗鉸、精鉸。 299245 平面，12245 平面，75 內孔，是用來定位的表面，22 沉孔是用來裝 壓緊螺釘進行聯(lián)接和夾緊的。因此它們先加工出來。而剩下要加工的孔能在同一個夾 具裝夾的條件下分別加工。 2.5.3 制定工藝路線 工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制訂過程中的關鍵階段，是工藝制訂的總體設計。 本體的加工工藝路線一般遵循先面后孔，先主要后次要表面，先加工基準面及 12 粗精分開的原則。由于生產綱領為大量生產，所以盡量使用通用機床及專用夾具，量 具，并考慮工序集中。 制訂工藝

28、路 方案一： 工序序號 工序內容 10 鍛造 20 正火 30 鋸小端，保證總長 8711.5 40 鉆中心孔 50 以法蘭外圓和小端中心孔實現(xiàn)不完全定位，粗車各外圓。 60 1）用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，粗車 B、 A 面，法蘭外圓，106.373 圓錐面，法蘭前端面， 大頭端面 2）以法蘭外圓定位粗車法蘭后端面，半精車 90 外圓， 車小頭端面（保留中心部分，不大余 20） 70 用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，鉆 46 導 向孔 80 用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，鉆 46 通 孔 90 調質處理 230250 100 以法蘭外圓定位 80 表面搭中

29、心架，車小端端面（光 出即可） ，孔口倒角 110 以法蘭外圓，小端孔口定位，半精車各外圓， A、B1：12 錐面，留磨亮 0.500.6，螺紋外徑留磨量 0.20.3 120 1）用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，半精車 法蘭及其端面，大頭端面，半精車大頭錐孔，車內環(huán)槽 5640 13 2）以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，車各沉割孔及 斜槽，倒角 130 以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，擴 48 通孔，徑 向跳動大于 0.05mm 140 熱處理：按圖中 90 進行淬火硬度 HRC52，大端錐孔 淬火硬度 HRC48 150 1）小端外圓定位 90 表面搭中心架，精車 A、B

30、 1：12 錐面 2）以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，車小端 1：20 錐孔，精車端面，內外倒角 160 用錐套心軸夾持，找正 80、90 外圓，徑向跳動不 大余 0.005，半精磨各外圓（留磨量 0.120.15 ）A、B 1：12 錐面 170 1）以 80 定位，銑鍵槽 1230 2）以 90 定位，銑花鍵 180 以 80，法蘭外圓，鍵槽完全定位，鉆 6-18 法蘭端 面工藝孔 190 以法蘭外圓，小端孔口定位，找正 90、80 外圓， 徑向跳動不大于 0.005mm，精車 M701.5、M1001.5，M1151.5 螺紋 200 用錐套心軸夾持工件，找正 90、80 外圓，徑向

31、跳 動不大于 0.005mm，精磨各外圓，1：12 錐面 210 以找正 90、80 外圓，徑向跳動不大于 0.005mm，75、100 以及 75、軸肩不完全定位， 精磨大端錐孔 220 以 80、100 外圓、法蘭端面以及其端面的一個工藝 孔定位，鉆法蘭均布的六個 6-20 徑向孔 230 終檢 14 方案二： 工序序號 工序內容 10 鍛造 20 正火 30 鋸小端，保證總長 8711.5 40 鉆中心孔 50 以法蘭外圓和小端中心孔實現(xiàn)不完全定位，粗車各外圓。 60 1）用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，粗車 B、 A 面，法蘭外圓，106.373 圓錐面，法蘭前端面，大 頭端

32、面 2）以法蘭外圓定位粗車法蘭后端面，半精車 90 外圓， 車小頭端面（保留中心部分，不大余 20） 70 用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，鉆 46 導 向孔 80 用三爪夾小端外圓定位 90 表面搭中心架，鉆 46 通 孔 90 以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，擴 48 通孔，徑 向跳動大于 0.05mm 100 調質處理 230250 110 以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，車小端端面（光 出即可） ，孔口倒角 120 以法蘭外圓，小端孔口定位，半精車各外圓， A、B1：12 錐面，留磨亮 0.500.6，螺紋外徑留磨量 15 0.20.3 130 1）用三爪夾小端外圓定

33、位 90 表面搭中心架，半精車 法蘭及其端面，大頭端面，半精車大頭錐孔，車內環(huán)槽 5640 2）以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，車各沉割孔及 斜槽，倒角 140 熱處理：按圖中 90 進行淬火硬度 HRC52，大端錐孔淬 火硬度 HRC48 150 1）以 80 定位，銑鍵槽 1230 2）以 90 定位，銑花鍵 160 以法蘭外圓，小端孔口定位，找正 90、80 外圓， 徑向跳 動不大于 0.005mm，精車 M701.5、M1001.5， M1151.5 螺紋 170 1）小端外圓定位 90 表面搭中心架，精車 A、B 1：1 錐面 2）以法蘭外圓定位 80 表面搭中心架，車小端 1：

34、20 錐孔，精車端面，內外倒角 180 用錐套心軸夾持，找正 80、90 外圓，徑向跳動不 大余 0.005，半精磨各外圓（留磨量 0.120.15 ） A、B 1：12 錐面 190 以 80，法蘭外圓，鍵槽完全定位，鉆 6-18 法蘭端 面工藝孔 200 用錐套心軸夾持工件，找正 90、80 外圓，徑向跳 動不大于 0.005mm，精磨各外圓，1：12 錐面 210 以找正 90、80 外圓，徑向跳動不大于 0.005mm，75、100 以及 75、軸肩不完全定位， 精磨大端錐孔 220 以 80、100 外圓、法蘭端面以及其端面的一個工藝 16 孔定位，鉆法蘭均布的六個 6-20 徑向孔

35、 230 終檢 方案三： 工序序號 工序內容 10 鑄造毛坯 20 實效處理 30 粗刨底面、小側面 40 粗刨兩端面 50 擴 75 孔 60 鉆、擴 22 沉孔 70 半精刨底面、小側面 80 半精刨兩端面 90 精刨底面、小側面 100 精刨兩端面 110 鉆、鉸 10 斜孔 120 鉆、擴、鉸 13 沉孔 130 鉆、鉸 10 孔 140 鉆、擴、粗鉸、精鉸 12 孔 150 鉆 40 孔 160 車刀鏜 40 孔 170 擴、粗鉸、精鉸 40 孔 180 去毛刺 17 190 終檢 上述前三個工藝方案的特點在于：方案一是用刨的方法加工平面，方案二是用銑 的方法加工平面。在經濟加工的情

36、況下，刨平面粗刨表面粗糙度能達到 Ra5Ra20，半 精刨表面粗糙度能達到 Ra2.5Ra10，精刨表面粗糙度能達到 Ra0.63Ra5，因而可用 刨來加工表面粗糙度為 Ra1.6 的平面。而經過粗銑、半精銑、精銑的平面的表面粗糙 度能達到 Ra3.2Ra1.6。但銑平面在加工經濟方面不如刨，且大平面加工常常用刨來 完成。因此加工 299mm245mm 平面時選用刨加工，為了加工的方便，加工 11.7mm245mm 平面也用刨方法。所以選方案二。方案三和方案一相比，前者平面一起 加工，既使工作簡化，又節(jié)約了工時，降低了成本，更重要的是解決了方案一中的粗 基準選擇困難的問題,但是和方案二比就比較

37、遜色。因此，方案二是最佳方案。 2)確定裝夾基準和機床 底面、小側面和兩端面 表 2.1 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 粗刨 80H5 內孔、一側面 80H5 內孔： YXZ, 側面： B635 半精刨 80H5 內孔、一端面 80H5 內孔： YZ, 22 沉孔： B635 精刨 80H5 內孔、一端面 80H5 內孔： YXZ, 22 沉孔： B635 孔 80H5 內孔 表 2.2 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 18 擴 底面、小側面、一斷 面 底面： ZYX, 小側面： 端面： Z550 沉孔 25 表 2.3 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 鉆 底面、小側面、一斷 面

38、 底面： ZYX, 小側面： 端面： Z550 擴 底面、小側面、一斷 面 底面： ZY, 小側面： X 端面： Z550 孔 15H8 表 2.4 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 鉆 專用夾具 底面： ZYX, 80 內孔： 小側面： Z550 擴 專用夾具 底面： ZY, 80 內孔： X 小側面： Z550 粗鉸 專用夾具 底面： ZY, 80 內孔： 小側面： Z550 精鉸 專用夾具 底面： ZYX, Z550 19 80 內孔： YX, 小側面： Z 孔 10H8（直孔和斜孔） 表 2.5 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 鉆 專用夾具 底面： ZYX, 80 內孔： 小側面

39、： Z550 鉸 專用夾具 底面： ZYX, 80 內孔： 小側面： Z550 孔 40H7 表 2.6 工序名稱 裝夾基準 定位原理 機床 第一次鉆 專用夾具 底面： ZYX , 80 內孔： 小側面： Z550 第二次鉆 專用夾具 底面： , 80 內孔： YX 小側面： Z Z550 擴 專用夾具 底面： , 80 內孔： Z550 20 小側面： Z 粗鉸 專用夾具 底面： YX, 80 內孔： 小側面： Z550 精鉸 專用夾具 底面： Z, 80 內孔： YX 小側面： Z550 孔 13 裝夾基準為專用夾具，機床為 Z550 孔 20 裝夾基準為專用夾具，機床為 Z550 2.6

40、 確定機械加工余量和毛坯尺寸 2.6.1 機械加工余量的確定 查參考文獻11表 2.2-3，鑄造方法為金屬型的灰鑄鐵的尺寸公差等級為 79 級， 現(xiàn)取 8 級精度 查參考文獻11表 2.2-5，金屬型的灰鑄鐵的加工余量等級為 F 查參考文獻11表 2.2-4 得如下結果： 1）加工底平面 加工表面到加工基準的尺寸為 175，其加工余量為 3.0mm 2）加工小側面 3）加工孔 加工表面到加工基準的尺寸為 175，其加工余量為 2.5mm 4）加工端面 其加工余量為 4.0mm 2.6.2 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 車床尾架體的材料為 HT150，硬度為 145HBS，毛坯重量約為 25Kg，生

41、產類型為大 批生產，用金屬模鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸 21 及毛坯尺寸如下： 1）80H5 內孔 擴孔直徑方向的加工余量 2z=0.5mm，毛坯尺寸為 74.5 長度方向的加工余量，粗刨時 z=2.5mm，半精刨時為 1mm，精刨時為 0.5mm。 2）平面加工余量 大平面 工序名稱 加工余量（mm） 粗刨 2.5 半精刨 1.0 精刨 0.5 小平面 工序名稱 加工余量（mm） 粗刨 1.0 半精刨 0.7 精刨 0.3 孔 12H7 直孔和斜孔 工序名稱 加工后尺寸（mm） 精鉸 12H7 粗鉸 11.95 擴 11.85 鉆 11

42、 孔 10H9 工序名稱 加工后尺寸（mm） 鉸 10H9 鉆 9.8 孔 40H7 工序名稱 加工后尺寸（mm） 22 精鉸 40H7 粗鉸 39.93 擴 39.75 車刀鏜 39.7 第二次鉆 38 第一次鉆 25 孔 13 一次鉆到 13 孔 20 一次擴到 20 2.6.3 刀具的選擇 1）平面加工刀具的選擇 平面加工刨刀選用平面刨刀，刨刀桿尺寸（寬和高）為 20mm25mm。2）孔加工刀具 的選擇 （1）鉆 查參考文獻11表 3.1-5，國標為 GB10946-89 加工孔 刀具名稱 直徑 d（mm） 70 硬質合金錐柄麻花鉆 9.8 74 硬質合金錐柄麻花鉆 11 75 硬質合金

43、錐柄麻花鉆 13 100 中心鉆 2 硬質合金錐柄麻花鉆 25，38 （2）擴 查參考文獻11表 3.1-5 加工孔 刀具名稱 直徑 d（mm） 74 硬質合金錐柄擴孔鉆 11.8 80 硬質合金錐柄擴孔鉆 20 100 硬質合金錐柄擴孔鉆 39.75 （3）鉸 加工孔 刀具名稱 直徑 d（mm） 23 70 硬質合金錐柄機用鉸刀 10 74 硬質合金錐柄機用鉸刀 11.95，12 100 硬質合金錐柄機用鉸刀 39.9，40 （4）鏜 查參考文獻15選 90內孔硬質合金車刀 09R0808 bhl=88125 2.6.4 量具的選擇 查查參考文獻11表 5.2-1，孔 d50 選椎柄圓柱塞規(guī)

44、，d50 選三牙鎖緊式塞規(guī)， 平面測量選游標卡尺。 表 2.7 量具的選擇 基本尺寸 D L 70(鉆 70 孔) 87 74(鉆 74 孔) 99 75(鉆 75 孔) 99 80(鉆 80 孔) 155 106(鉆 106 孔) 169 2.6.5 毛坯尺寸及公差的確定 表 2.8 毛坯尺寸 單位 （mm） 零件尺寸 單面加工余量 鑄造尺寸 175(75 孔中心線與底 面的距離) 3.0 178 465(兩端面之間的距離) 4.0 475 106 0.25 75.5 24 表 2.9 本體毛坯（鍛件） 尺寸單位 （mm） 零件尺寸 單面加工余量 鍛造尺寸 871 4 875 32 4 36

45、 M701.5 3 76 M741.5 3 80 75 3 81 75.4 2.8 81 80 3 86 89 3 95 90 3 96 M1001.5 3 106 100 3 106 105.8 2.6 111 194.6 2.7 200 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質量、形狀復雜系數(shù)、分模線形狀種類及鍛件精度等級 從有關表中查得。本零件鍛件質量 13Kg，鍛件形狀復雜系數(shù)為 S2，20Cr 其含碳量小于 0.6%，按表 2.2-111鍛件材質系數(shù)為 M1，采取平直分模線，鍛件為普通精度等級，則 毛坯尺寸公差從表 2.2-13、表 2.2-161查得見表 2-2。 表 2.10 本體毛坯（模鍛件）允

46、許公差單位 （mm） 鍛件尺寸 偏差值 根據(jù) 875 875 2.41 36 36 .2 85 85 3.71 表 2.2131 25 2.7 確定切削用量及基本工時 工序 50 為粗車各外圓，其切削用量和基本公式計算如下： 工件材料；45 鋼正火， b=0.60GPa,模鍛 加工要求：粗車 M70、M74、75、80、B 外圓面、89、90、100、A 外圓面、 M115、106.376 外圓。 機床 C620-1 刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 1625,kr=45 o=15， o=12， =0.5mm 1）背吃刀量 p 根據(jù)加工余量確定，粗加工時除留下精加工余量應盡可能一次走 刀，切

47、除全部粗加工余量，這樣不僅能保證刀具一定耐用度的前提下，使 p、f 和 v 乘積大，而且可減少走刀次數(shù)。本工步加工余量為 3mm 只需粗加工即可，故一次走刀 p=3mm。 2）進給量 f 根據(jù)文獻 8表 6-1 f=0.50.8mm/r，按機床提供進給量取 f=0.5mm/r。 3）確定刀具壽命 刀具為刀桿截面 2540，YT14 的端面車刀。查文獻 4表 27-12 可知其壽命 T=60min。 4）計算切削速度 查文獻 4表 27-12 Cv=242 、m=0.2、y v=0.35、x v=0.35 查文獻 4表 27-13、表 27-17 修正系數(shù) kmv=1.44，k tv=0.80,

48、 ksv=0.80，k v= 1.4kmvksvkfv 根 據(jù)公式： V= = 1.440.800.810.97=111m/minvyxpmvfTC35.015.02.64 所以 n= = =467r/mind6.7. 根據(jù)機床選取 n w=600r/min 實際切削速度 V = = =142.3m/mi10n10.54.3 5）校驗機床功率 查文獻 4表 37-14，查 CFz=2795 XFz=1.0 YFz=0.75 CFy=1950 XFy=0.9 ZFy=-0.3 YFy=0.6 CFx=2880 XFx=1.0 ZFx=-0.4 YFx=0.5 kF =1.14 得: 主切削力 F

49、Z= =279520.50.75142-0.151.14=1322N FZYXpzkvfazF 26 徑向切削力 FY= =195020.50.6142-0.31.14=1203NFZYXpykvfaCyF 軸向切削力 FX= =288021.00.50.5142-0.41.14=1293.6NFZYpxfxF 切削功率 PM= = =3.13kW4106VZ43 所以機床功率是足夠的。 6)切削工時： T = L= 其中 l1=4 l2=0 l=38.1jnfL32l T = =0.14j5.0648 1）粗刨 機床選 B635，滑枕往復次數(shù)選 63 次/min，滑枕往復一次工作臺進給量水平

50、選 0.6mm。刨刀桿最大尺寸（寬和高）為 20mm25mm，刀架最大垂直移動距離為 100mm， 工作臺水平移動量為 380mm。則刨 299mm245mm 和 11.7mm245mm 的工時計算如下： 粗刨 299mm245mm 平面： min79.63.0542321 djnfllBt 粗刨 11.7mm245mm 平面： in602.36.05471321 djnfllt 粗刨兩端面： min016.36.05412321 djnfllBt i總jt 2）半精刨 27 機床選 B635，滑枕往復次數(shù)選 46 次/min，滑枕往復一次工作臺進給量水平選 0.4mm。刨刀桿最大尺寸（寬和高

51、）為 20mm25mm，刀架最大垂直移動距離為 100mm， 工作臺水平移動量為 380mm。則刨 299mm245mm 和 11.7mm245mm 的工時計算如下： 半精刨 299mm245mm 平面 min967.134.052321 djnfllBt 半精刨 11.7mm245mm 平面 in23.146.0571321 djnfllt 半精刨兩端面： min19.46.05312321 djnfllBt in9總jt 3）精刨 機床選 B635，滑枕往復次數(shù)選 30 次/min，滑枕往復一次工作臺進給量水平選 0.2mm。刨刀桿最大尺寸（寬和高）為 20mm25mm，刀架最大垂直移動距

52、離為 100mm， 工作臺水平移動量為 380mm。則刨 299mm245mm 和 11.7mm245mm 的工時計算如下： 精刨 299mm245mm 平面 min83.420.5324321 djnfllBt 精刨 11.7mm245mm 平面： in783.02.5371321 djnfllt 精刨兩端面： min19302.541321 djnfllBt in8總jt 4）鉆、擴、粗鉸、精鉸 12H7 孔 28 （1）鉆孔，機床為 Z550 查參考文獻11表 2.18，.f=0.080.16mm/r， =5070m/min，根據(jù)機床選取cv f=0.12mm/r， =50m/min。c

53、v r/min13265010wsdn 按機床選取 1400r/min 切削工時： min137.02.14532 fnLtlwm (2)擴孔 根據(jù)參考文獻11表 2.10，f=0.70.9，并根據(jù)機床規(guī)格選 f=0.9mm/r。擴孔鉆 擴孔時的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 0.4鉆 故 s =0.452(m/in)1n3r 按機床選取 50/isr 切削工時：切入 ，切出 ，12lm24l35lm12340.75.9wllt snf (3) 粗鉸 12H7 孔 查參考文獻118-85，硬質合金鉸刀直徑為 12，加工硬度小于 170HBS 的灰鑄鐵 的進給量 =1.01.5mm/r。又在

54、鉆或擴孔之后，精鉸之前的粗鉸選最大進給量，因此pa 取 =1.5mm/r。切削速度 仍舊選用 500r/min。則切削工時min028.5.1042,321 fnLtllwm 29 (4) 精鉸 12H7 孔 查參考文獻11表 8-85，硬質合金鉸刀直徑為 12，加工硬度小于 170HBS 的灰鑄鐵的進給量 =1.01.5mm/r。又用于精鉸 7 級精度的孔用最小進給量，因pa 此取 =1.0mm/r。切削速度 仍舊選用 500r/min。則切削工時pamin042.1502,4321 fnLtllwm 5）加工 70 孔（直孔） （1）鉆 查參考文獻11表 2.18，f=0.080.16mm

55、/r，取 f=0.1mm/r。 =5070m/min，可選與鉆 12 孔相同的參數(shù)。cv 切削工時： min0157.14032t （2）鉸 查參考文獻11表 8-85，硬質合金鉸刀直徑為 12，加工硬度小于 170HBS 的灰 鑄鐵的進給量 =0.91.4mm/r，又鉸 H8H9 級孔選中等切削用量，取 =1.1。pa pa 則切削工時： min04.1.5032t 6）加工 74 沉孔 （1）鉆 74 孔 查參考文獻11表 2.18，f=0.080.16，取 f=0.1。 =5070m/min，可選與鉆cv 12 孔相同的參數(shù)。 則切削工時： min304.12.405.3t 30 （2）

56、擴 20 孔 根據(jù)參考文獻11表 2.10，f=0.91.1，并根據(jù)機床規(guī)格選 f=1.0mm/r。擴孔鉆 擴孔時 的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 。0.4鉆 min/531821rns 根據(jù)機床選取 =351r/min。sn 則切削工時： i06.1352t （3）鉸 20 孔 查參考文獻11表 8-85，硬質合金鉸刀直徑為 20，加工硬度小于 170HBS 的灰 鑄鐵的進給量 =1.01.5mm/r，又鉸 H8H9 級孔選中等切削用量，取 =1.4mm/r。pa pa 則切削工時： min045.1352t 7）加工 40 孔 （1）鉆 40 孔 第一次鉆 25 孔 查參考文獻11表

57、 2.18，f=0.080.16，取 f=0.12。 =5070m/min。取cv =50m/min。cv 根據(jù)機床選取 =735r/minmin/9.632501rnssn 則切削工時： mi281.0735412t 第二次鉆 38 孔 查參考文獻11表 2.18，f=0.080.16，取 f=0.12。 =5070m/min。取cv =60m/min。cv 根據(jù)機床選取 =500r/minmin/8.502361rnssn 則切削工時： mi83.12.0541t （2）車刀鏜 100 孔 31 查參考文獻11表 8-89， =0.40.6mm/r，取 =0.5mm/r。papa 則切削工

58、時： st 904.5.201 （3）擴 100 孔 查參考文獻11表 2.10，f=1.40.7，取 f=1.7。取 =60m/min。擴孔鉆擴孔時cv 的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 。0.4鉆min/1.94021rns 根據(jù)機床選取 =250r/min。s 則切削工時： min26.07.12540t (4) 粗鉸 100 孔 查參考文獻118-85，硬質合金鉸刀直徑為 40，加工硬度小于 170HBS 的灰鑄鐵的進 給量 =1.32.0mm/r。又在鉆或擴孔之后，精鉸之前的粗鉸選最大進給量，因此取pa =2.0mm/r。切削速度 仍舊選用 250r/min。則切削工時min26

59、.0.25410,321 fnLtllwm (4) 精鉸 100 孔 查參考文獻11表 8-85，硬質合金鉸刀直徑為 40，加工硬度小于 170HBS 的 灰鑄鐵的進給量 =1.01.5mm/r。又用于精鉸 7 級精度的孔用最小進給量，因此取pa =1.0mm/r。切削速度 仍舊選用 250r/min。則切削工時pamin452.0.1250,4321 fnLtllwm （5）對機床的系統(tǒng)校核 0ZFyfCdfk 其中 ， 則41,.2,.75,0.94,.F MFhFk1.3xFk 32 1.20.7540941.3049fF N 查參考文獻11表 2.36，知 ，可行。max2fF 8)擴

60、 105 內孔 查參考文獻11表 2.10，f=2.02.4，取 f=2.0。查參考文獻11表 2.18, =6080m/min 取 =60m/min。擴孔鉆擴孔時的切削速度，根據(jù)其他有關資料，確定cvcv 為 =24m/min。0.4鉆 min/9.1752rns 根據(jù)機床選取 =125r/min。s 則切削工時： in524.10.12537t 9)加工 95 沉孔 (1)鉆 95 孔 查參考文獻11表 2.18，f=0.160.30mm/r，取 f=0.28。 =6080m/min。取cv =70m/min。cv min/3.1027rns 根據(jù)機床選取 =1400r/mins 則切削工

61、時： in153.028.149t （2）擴 90 孔 查參考文獻11表 2.10，f=1.62.0mm/r，取 f=1.8mm/r。擴孔鉆擴孔時的切削 速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 =28m/min。0.4鉆 min/2198450rns 根據(jù)機床選取 =250r/min。s 33 則切削工時： min13.08.2549t 10）加工 6 沉孔（斜孔） （1）鉆 查參考文獻11表 2.18，f=0.040.08mm/r，取 f=0.08mm/r。 =4060m/min，cv 由于鉆細長孔，取 =20m/min。cvmin/6.102rns 根據(jù)機床選取 =1400r/min。s 切削工時

62、： i491.08.1453t （2）擴 70 斜孔 查參考文獻11表 2.10，f=0.70.9mm/r，取 f=0.9mm/r。擴孔鉆擴孔時的切削 速度，根據(jù)其他有關資料，確定為 =8m/min。0.4鉆min/7.25108rns 根據(jù)機床選取 =351r/min。s 則切削工時： in082.9.354t 11）半精車 M1151.5 外圓 （1）背吃刀量 p=0.55mm。 （2）進給量 f ， 根據(jù)文獻 7表 1-1-3 車可無級調速進給取 f=0.12mm/r。 （3）確定刀具壽命 查文獻 4可知其壽命 T=60min。 （4）V= = 1.440.810.8=245.36m/m

63、invyxpmvkfTC35.015.02.0264 所以 n= = =670.2r/mind6. 根據(jù)機床選取 nw=800r/min 實際切削速度 V = = =293m/min10108.4.3 （5）切削工時： 34 T = L= 其中 l1=2 l2=0 l=32jnfL32l T = =0.375minj.08 工序 120：半精車法蘭外圓，半精車大端錐孔 選擇機床 C620-3 12）半精車法蘭外圓 （1）背吃刀量 p=0.55mm。 （2）進給量 f ， 根據(jù)文獻 7表 1-1-3 車可無級調速進給取 f=0.12mm/r。 （3）確定刀具壽命 查文獻 4可知其壽命 T=60m

64、in。 （4）V= = 1.440.810.8=245.36m/minvyxpmvkfTC35.015.02.0264 所以 n= = =398.67r/mind.96. 根據(jù)機床選取 nw=400r/min 實際切削速度 V = = =246.18m/min10104.3 （5）切削工時： T = L= 其中 l1=2 l2=0 l=32jnfL32l T = =0.75minj.04 （6）進給量 f ， 根據(jù)文獻 7表 1-1-3 車可無級調速進給取 f=0.10mm/r。 （7）確定刀具壽命 查文獻 4可知其壽命 T=60min。 14）V= = 1.440.810.8=354.84（

65、2）半精車大端vyxpmvkfTC35.015.02.64 錐孔 （1）背吃刀量 p=0.55mm。 （2）進給量 f ， 根據(jù)文獻 7表 1-1-3 車可無級調速進給取 f=0.12mm/r。 （3）確定刀具壽命 查文獻 4可知其壽命 T=60min。 35 （4）V= = 1.440.810.8=245.36m/minvyxpmvkfTC35.015.02.0264 所以 n= = =1236.4r/mind1.6.3 根據(jù)機床選取 nw=1250r/min 實際切削速度 V = = =248.06m/min101025.4. （5）切削工時： T = L= 其中 l1=2 l2=0 l=

66、112jnfL32l T = =0.76j.015 工序 130：擴中心通孔 48 選擇機床為深孔鉆床 根據(jù)資料，查得擴孔 48 是的進給量，并根據(jù)機床規(guī)格選擇 f=1.24mm/r V =6.25m/min n= = =10.25r/min 根據(jù)機床選取 nw=68r/mindv1048.326 T = L= 其中 l1=10 l2=4 l=651jnfL32l T = =7.89minj4.16805 工序 150：精車 A、B 錐面，車小頭 1：20 錐孔 選擇機床 C620-3 15）精車 A 面 1：12 錐面 （1）背吃刀量 p=0.2mm。 （2）進給量 f ， 根據(jù)文獻 7表 1-1-3 車可無級調速進給取 f=0.10mm/r。 （3）確定刀具壽命 查文獻 4可知其壽命 T=60min。 （4）V= = 1.440.810.8=354.84m/minvyxpmvkfTC35.015.02.64 所以 n= = =1068.1r/mind8. 根據(jù)機床選取 nw=1250r/min 實際切削速度 V = = =415.26m/min101025.4.3 （5）切削工時：