輸出軸加工工藝及鉆10-Φ20mm夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

輸出軸加工工藝及鉆10-Φ20mm夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū),輸出,加工,工藝,10,20,mm,妹妹,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書(shū),仿單 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： 前言 本說(shuō)明書(shū)是編者根據(jù)輸出軸設(shè)計(jì)過(guò)程所需夾具的設(shè)計(jì)原理編寫(xiě)的。主要包括任務(wù)介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。 《專(zhuān)業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》安排在大四上學(xué)期，是我們學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造工藝學(xué)、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD/CAM等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和主要專(zhuān)業(yè)課，參加了金工實(shí)習(xí)、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，經(jīng)過(guò)了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的又一次實(shí)踐性環(huán)節(jié)，這是我們對(duì)以前所學(xué)各門(mén)課程的一次較為深入的綜合總復(fù)習(xí)，同時(shí)還要對(duì)相關(guān)課外知識(shí)進(jìn)行查閱和學(xué)習(xí)，也是一次對(duì)我們實(shí)際運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題能力的練習(xí)。并且，這次課程設(shè)計(jì)同樣也會(huì)用到以前的金工實(shí)習(xí)、認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的相關(guān)知識(shí)，也可以說(shuō)這是對(duì)這幾次實(shí)習(xí)效果的一次檢驗(yàn)。馬上就要步入社會(huì)，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設(shè)計(jì)是個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。 這次的課程設(shè)計(jì)，我的題目是輸出軸鉆孔夾具設(shè)計(jì)。希望通過(guò)對(duì)輸出軸加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)的熟悉，可以進(jìn)一步了解專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。雖然這是大學(xué)以來(lái)的第三次課程設(shè)計(jì)，但畢竟還是第一次接觸夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)知識(shí)掌握、熟悉程度以及綜合運(yùn)用還會(huì)存在問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)中難免會(huì)有考慮不周全或錯(cuò)誤的地方，這些也是第一次設(shè)計(jì)時(shí)常見(jiàn)的問(wèn)題，希望老師多多批評(píng)和指正。  目錄 第一章 零件分析 4 一. 零件圖分析 4 二. 零件加工工序分析 4 第二章 夾具設(shè)計(jì) 6 一. 定位方案確定 6 1.定位方案分析 6 2.定位誤差分析 7 二. 夾具結(jié)構(gòu)方案確定 7 1.確定導(dǎo)向裝置 7 2.確定夾緊機(jī)構(gòu) 7 3.切削力及夾緊力的計(jì)算 8 小結(jié) 10 參考文獻(xiàn) 11 第一章 零件分析 一. 零件圖分析 如圖1所示，所加工的工件為一輸出軸，主要應(yīng)用在動(dòng)力輸出裝置中，是輸出動(dòng)力的主要零件之一。其作用是支撐傳動(dòng)零件并傳遞轉(zhuǎn)矩。由于輸出軸在工作中要承受較大的沖擊載荷和扭矩，故選用45鋼作為毛坯的材料，并對(duì)工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理使其硬度達(dá)到217～255HBS，以增強(qiáng)耐磨性和抗扭強(qiáng)度。 該輸出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于階梯軸類(lèi)零件，軸向最大尺寸為244mm，徑向最大尺寸為Φ176mm。零件的主要表面由Φ55、Φ60、Φ65、Φ75、Φ176五段外圓柱面構(gòu)成，其徑向尺寸精度要求較高為IT7級(jí)，同時(shí)表面粗糙度要求為0.8。 二. 零件加工工序分析 該工件鉆10×Φ20孔的加工工序是工件精加工階段的最后一道工序。由圖2所示，前工序已加工得外圓面Φ75.2H7 mm和總長(zhǎng)尺寸244mm。需要加工的10個(gè)孔的直徑Φ20要求精度為IT7級(jí)，均布于以軸的中心線為基準(zhǔn)的Φ140mm圓周上，孔的中心線對(duì)基準(zhǔn)A-B的位置度為Φ0.05mm，且采用最大實(shí)體原則。由此可知工件加工時(shí)需限制的自由度有。本工序所用設(shè)備為Z550立鉆，零件為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選用專(zhuān)用夾具。 第二章 夾具設(shè)計(jì) 一. 定位方案確定 1.定位方案分析 由圖2可知，10-Φ20mm孔對(duì)Φ75mm外圓柱面有位置度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為輸出軸的軸心線。為了使定位誤差為零，按照基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)該選擇以Φ75mm外圓柱面定位的定心夾具。據(jù)此，該工序可有兩種定位方案。 夾具結(jié)構(gòu)方案（一） 定位方案：一外圓柱面一端面定位。如圖3所示，選擇輸出軸左端面與Φ75.2H7mm外圓柱面的軸線作為定位基準(zhǔn)，端面限制，長(zhǎng)V形塊限制，共限制5個(gè)自由度。存在過(guò)定位，但由于該工序前各表面已基本加工完成，工件精度較高，所以過(guò)定位不會(huì)產(chǎn)生干涉，而且有助于提高定位的剛度和穩(wěn)定性。 夾緊方案：采用一鉸鏈壓板，夾緊部位為Φ75.2H7mm外圓柱面，夾緊力的方向?yàn)樗椒较颉? 圖3 方案1 夾具結(jié)構(gòu)方案（二） 定位方案：一外圓柱面一端面定位。如圖4所示，選擇輸出軸圓錐面端面與Φ75.2H7mm外圓柱面的軸線作為定位基準(zhǔn)，端面限制，長(zhǎng)V形塊限制，共限制5個(gè)自由度。同樣存在過(guò)定位。 夾緊方案：采用鉆模板，夾緊力施加在Φ50mm內(nèi)圓柱端面，夾緊力的方向?yàn)榇怪狈较颉? 圖4 方案2 方案對(duì)比與選擇 由于本工序?yàn)殂@削加工，切削力方向與軸線平行。采用定位方案二時(shí)，工件的剛度較好，但夾具整體結(jié)構(gòu)較笨重，鑄造用材較多，對(duì)夾具各內(nèi)圓柱面的加工精度要求較高，且工件的裝卸不方便，不符合大批大量生產(chǎn)的要求。采用方案一時(shí)，這時(shí)切削力會(huì)以V形塊為中心產(chǎn)生力矩，容易使夾具體產(chǎn)生變形，導(dǎo)致孔的中心線偏斜。但由于切削力主要為軸的左端面所承受，可減小力矩，使夾具體的變形減小。同時(shí)方案二采用活動(dòng)V形塊對(duì)工件進(jìn)行夾緊，可實(shí)現(xiàn)快速的裝卸，符合大批大量生產(chǎn)的要求。綜上分析，決定選用方案1。 2.定位誤差分析 本工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故定位誤差主要是工件定位圓尺寸公差所引起的定位誤差。已知工序的定位圓尺寸為Φ75.2H7mm，查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得V形塊定位誤差公式： 式中：D---定位圓直徑的最大值； d---定位圓直徑的最小值； 代入數(shù)值后可得定位誤差。10-Φ20mm孔的位置度公差為0.05，可知定位誤差小于工件工序公差的1/3，故本定位方案符合定位誤差要求。 二. 夾具結(jié)構(gòu)方案確定 1.確定導(dǎo)向裝置 由于工件的10個(gè)Φ20mm孔需經(jīng)過(guò)鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸多道加工，且工件為大批大量生產(chǎn)。為提高工作效率，故采用工序集中的方式，一次裝夾多道加工，查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可選導(dǎo)向零件為快換鉆套。同時(shí)可得鉆模板應(yīng)選用固定鉆模板，可獲得較好的加工精度。 查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得采用固定鉆模板式夾具因鉆套磨損而引起的磨損偏差為： 則可得工件由夾具所引起的加工誤差為： 故夾具整體方案滿足工件尺寸公差要求。 2.確定夾緊機(jī)構(gòu) 由于V形塊為自定心元件，為了提高加工效率，在滿足夾具定位精度要求并保證工件夾緊可靠度的情況下，應(yīng)使夾具整體結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)化。本夾具選用鉸鏈壓板夾緊機(jī)構(gòu)，力源裝置為螺旋夾緊式手動(dòng)機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)，可保證良好的夾緊準(zhǔn)確性。 3.切削力及夾緊力的計(jì)算 圖5 夾緊力示意圖 已知鉆削工序所用刀具為高速鋼直柄麻花鉆，尺寸為Φ18mm，查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得鉆削的切削力計(jì)算公式為： 式中：則可得切削力： 由于鉆削軸向力對(duì)零件會(huì)產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩，這個(gè)轉(zhuǎn)矩由夾緊力來(lái)平衡，所需要鉆削的空均勻分布在圓周下，對(duì)其進(jìn)行分析可知，如下圖兩個(gè)位置時(shí)分別得到最大最小夾緊力： 對(duì)于安全系數(shù)，查表如下： 得安全系數(shù)為K=1.5×1.2×1×1×1.3×1.2=2.08，從而=10796N， =8728N 查表《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，活節(jié)螺栓的應(yīng)用為=11305N>>,所以?shī)A緊力符合要求。 4.夾具其他零件選擇 （1）鉆套及襯套選擇 查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，由刀具尺寸可選得夾具所用鉆套和襯套為： 鉆套：18F7×26g6×20 JB/T 8045.3-1999 襯套：A26×20 JB/T 8045.4-1999 （2）夾緊機(jī)構(gòu)零件選擇 查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，根據(jù)工件定位基準(zhǔn)圓的尺寸可選得夾具夾緊機(jī)構(gòu)各零件為： 活結(jié)螺栓：螺栓 GB 798 M13×130 鉸鏈壓板：壓板 A14×180 JB/T 8010.14-1999 手柄螺母：AM13×50 JB/T 8004.8-1999 鉸鏈叉座：叉座 14 JB/T 8035-1999 六角薄螺母：GB/T 6172.1 M13 小結(jié) 為期將幾周的機(jī)械制造工藝學(xué)中夾具課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這幾周里有許多許多辛酸也有很多收獲，辛酸讓我們體會(huì)到我們即將面臨走向社會(huì)走上工作，工作就要認(rèn)真細(xì)致，不論工作再繁瑣再辛苦，如此才能把工作做好；也讓《機(jī)械制造工藝學(xué)》的知識(shí)得到復(fù)習(xí)并且有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)我們對(duì)夾具設(shè)計(jì)過(guò)程有了一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最大的收獲就是，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，前期的準(zhǔn)備工作非常重要，初定方案后，還要進(jìn)行仔細(xì)的論證，對(duì)于不同的工廠，生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)條件都不同，所以所設(shè)計(jì)的工藝方案要充分利用工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，來(lái)盡最大可能地在不增加成本的前提下大大提高生產(chǎn)效率。對(duì)于課程設(shè)計(jì)，和大三上做的減速箱的設(shè)計(jì)一樣都大學(xué)需要靜得下心來(lái)，如此才不會(huì)因?yàn)楦≡昝驽e(cuò)漏百出，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的內(nèi)容往往都是環(huán)環(huán)相扣的。這是也我們面對(duì)將來(lái)的工作所必須的一個(gè)素質(zhì)。當(dāng)然，這次課程設(shè)計(jì)自己的許多不足也充分的暴露出來(lái)，工藝學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏較多，設(shè)計(jì)思路不夠清晰，專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通的能力需要加強(qiáng)，這些都讓我清楚的意識(shí)的，學(xué)無(wú)止境，面對(duì)學(xué)習(xí)我們必須端正態(tài)度，掌握方向，這樣才會(huì)有更大的進(jìn)步。 參考文獻(xiàn) [1] 朱耀祥，浦林祥主編 ．現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 孫麗媛主編 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40 車(chē)外圓及臺(tái)階面 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 臥式車(chē)床 CA6140 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪自定心卡盤(pán) 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車(chē)φ75圓柱面 三爪自定心卡盤(pán) 125 29.45 0.7 2.5 1 136.5 27.3 2 粗車(chē)φ65圓柱面 游標(biāo)卡尺 125 25.5 0.7 5 2 175.6 35 3 粗車(chē)φ60圓柱面 125 23.5 0.7 2.5 1 83.0 16.6 4 粗車(chē)φ55圓柱面 125 21.6 0.7 2.5 1 54.2 10 5 半精車(chē)φ75圓柱面 硬質(zhì)合金刀具 500 117.75 0.2 0.9 1 44.8 8 6 半精車(chē)φ65圓柱面 630 128.6 0.2 0.9 1 5.1 1 7 半精車(chē)φ60圓柱面 630 118.7 0.2 0.9 1 20.8 5 8 半精車(chē)φ55圓柱面 630 108.8 0.2 0.9 1 39.4 8  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 50 車(chē)右端外圓及臺(tái)階面 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 臥式車(chē)床 CA6140 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪自定心卡盤(pán) 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車(chē)φ176外圓柱面 三爪自定心卡盤(pán)（高速鋼刀具） 63 34.8 1.1 2 1 31.2 6 2 粗車(chē)φ50內(nèi)圓柱面 游標(biāo)卡尺 160 25.1 0.5 3 1 15 3 3 粗車(chē)φ80內(nèi)圓柱面 125 31.4 0.75 1.35 1 10.2 2 4 粗車(chē)φ104內(nèi)圓柱面 125 31.4 0.75 15 12 99.84 20 5 半精車(chē)φ80內(nèi)圓柱面 125 31.2 0.7 1.8 1 11.5 2.5  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 70 修中心孔 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車(chē)床 CA6140 2 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪自定心卡盤(pán) 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 夾φ75圓柱面修中心孔 三爪自定心卡盤(pán) 125 1  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 80 車(chē) 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車(chē)床 CA6140 2 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪自定心卡盤(pán) 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車(chē)φ75外圓柱面 三爪自定心卡盤(pán) 500 117.75 0.2 0.25 1 44.25 9 2 精車(chē)φ65外圓柱面 游標(biāo)卡尺 630 128.6 0.2 0.25 1 5.1 1 3 精車(chē)φ60外圓柱面 630 118.8 0.2 0.25 1 20.8 5 4 精車(chē)φ55外圓柱面 630 108.8 0.2 0.25 1 39.9 8 5 φ55圓柱端面倒角 500 117.75 1 1 4 6 φ60圓柱端面倒角 630 102.05 1 1 0.5 7 φ65圓柱端面倒角 630 108.8 1 1 2.1 8 φ75圓柱端面倒角 630 98.91 1 1 4  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 90 車(chē) 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車(chē)床 CA6140 2 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪自定心卡盤(pán) 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車(chē)φ80內(nèi)圓柱面 三爪自定心卡盤(pán) 500 125.7 0.2 0.25 1 10.1 2 2 倒角 500 100.48 0.2 0.25 1 6 1  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 100 鉆孔 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z550 4 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 專(zhuān)用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆10*φ20的孔 專(zhuān)用夾具 351 19.8 0.26 18 1 300 60 2 擴(kuò)10*φ20的孔 500 31.1 0.7 1.8 1 60 12 3 粗鉸10*φ20的孔 125 7.5 0.25 0.14 1 12 3 4 精鉸10*φ20的孔 185 11.6 0.2 0.06 1 10 2  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 110 磨 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 外圓磨床 MQ1350 5 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤(pán)，雙頂尖 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精磨φ75外圓柱面 傳動(dòng)銷(xiāo)、雙頂尖、螺旋千分尺 923 36 30 0.1 1 1.7 0.3 2 精磨φ65外圓柱面 923 36 30 0.1 1 2.2 0.6 3 精磨φ60外圓柱面 923 32 30 0.1 1 1.5 0.3 4 精磨φ55外圓柱面 923 32 30 0.1 1 1.7 0.3 砂輪的寬度選85 砂輪速度與工件速度比q=v1/v2一般為60～150，取70，v2取29 切削速度暫填的是工件速度  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 120 銑 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X51 3 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 平口鉗 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑鍵槽 組合夾具 185 89 0.12 縱向Vf=105mm/min, 橫向Vf=100 mm/min 5 1 25.0 5 2 精銑鍵槽 組合夾具 1225 153.8 0.10 縱向Vf=125mm/min, 橫向Vf=130 mm/min 2 1 19.5 4 進(jìn)給量按每齒的寫(xiě)  數(shù) 控 加 工 工 序 卡 零件名稱 輸出軸 零件編號(hào) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 金工 130 鉆 45 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z550 4 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 專(zhuān)用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí)/分 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝設(shè)備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)/s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆2*φ8的孔 專(zhuān)用夾具 735 18.5 0.2 26 1 24 4.8 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 輸出軸工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 屆 別： 指導(dǎo)教師：  目錄 第一章 零件的分析 1 一. 零件的功能及材料分析 1 二. 零件的工藝分析 1 三. 確定毛坯 1 （一）毛坯材料選擇 1 （二）毛坯的制造方法 1 （三）毛坯的簡(jiǎn)圖（見(jiàn)附圖一） 1 第二章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 2 一. 基準(zhǔn)的選擇 2 二. 零件各表面加工方法的選擇 2 （一）加工方法的選擇 2 （二）加工階段的劃分 2 （三）工序劃分的確定 2 （四）輔助工序的安排 2 （五）熱處理工序的安排 2 （六）擬定加工工藝路線 2 （七）加工設(shè)備的選擇 2 （八）刀具的選擇 3 第三章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 第四章 確定切削用量及加工時(shí)間 6 一. 切削用量選定 6 二. 基本加工時(shí)間確定 9 附錄 12 一. 參考文獻(xiàn) 12 二. 附件 12 第一章 零件的分析 一. 零件的功能及材料分析 題目所給定的零件為輸出軸，主要應(yīng)用在動(dòng)力輸出裝置中，是輸出動(dòng)力的主要零件之一。其主要作用是支撐傳動(dòng)零件并傳遞轉(zhuǎn)矩，其工作條件為：（1）承受交變扭轉(zhuǎn)載荷、交變彎曲載荷或拉-壓載荷；（2）局部承受摩擦和磨損（3）特殊條件下受溫度或介質(zhì)作用。因此軸的失效方式主要是疲勞斷裂和軸頸處磨損，有時(shí)也發(fā)生過(guò)沖擊過(guò)載斷裂，個(gè)別情況下發(fā)生塑性變形或腐蝕失效。 根據(jù)軸的工作條件及失效方式，軸的材料應(yīng)具有如下性能：①高的疲勞強(qiáng)度，防止軸疲勞斷裂；②優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度、較高的韌性，防止塑性變形及過(guò)載或沖擊載荷作用下的折斷和扭斷；③局部承受摩擦的部位具有高硬度和耐磨性，防止磨損失效；④在特殊條件下工作的軸的材料應(yīng)具有特殊性能，如蠕變抗力、耐腐蝕性等。 二. 零件的工藝分析 從零件圖分析，該輸出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于階梯軸類(lèi)零件。主要由有Φ55、Φ60、Φ65、Φ75、Φ176的外圓柱面、Φ50、Φ80、Φ104的內(nèi)圓柱表面、2個(gè)Φ8的斜孔、10個(gè)Φ20的通孔和一個(gè)16的鍵槽組成。其中徑向尺寸中，左端的Φ55、Φ60、Φ65、Φ75精度要求較高為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra0.8um,右端的Φ80內(nèi)圓柱面精度要求為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra3.2um,右端面上的的10個(gè)Φ20的通孔精度為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra3.2um。形位精度也比較高：為了外圓和外面零件的配合后受力均勻，Φ55，Φ60 的外圓的徑向跳動(dòng)量小于0.04mm，Φ80的跳動(dòng)量小于0.04mm，Φ20孔的軸線的跳動(dòng)量小于0.05mm；為了保證鍵槽和鍵的配合，鍵槽對(duì)Φ55外圓的對(duì)稱度為0.08mm。由于輸出軸在工作中要承受較大的沖擊載荷和扭矩，為了增強(qiáng)耐磨性和抗扭強(qiáng)度，要對(duì)輸出軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使其硬度達(dá)到217～255HBS。 三. 確定毛坯 （一）毛坯材料選擇 根據(jù)對(duì)零件的分析，可選用45鋼作為毛坯的材料。當(dāng)載荷較大時(shí)可選用40Cr鋼制造。對(duì)于要求高精度、高尺寸穩(wěn)定性及耐磨性的主軸，可選用38CrMoAlA鋼來(lái)制造。本設(shè)計(jì)中選擇45鋼作為毛坯材料。 （二）毛坯的制造方法 毛胚的獲得方式有很多，如型材、鍛造、鑄造。如選用棒料，由于生產(chǎn)類(lèi)型為中等-較大批量生產(chǎn)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，棒料要切削的余量太大，浪費(fèi)材料。鍛件的力學(xué)性能好，強(qiáng)度高，可在輸出軸承受較大的沖擊載荷和扭矩保證其剛性和韌性滿足要求，所以要選擇鍛件做為毛胚。由于零件中有臺(tái)階孔以及圓錐面，故采用模鍛作為毛坯的制造方法，可提高生產(chǎn)率。 （三）毛坯的簡(jiǎn)圖（見(jiàn)附圖一） 第二章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 一. 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)可以分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 由于此零件為軸類(lèi)零件，為了保證精度，所以選擇外圓作為粗基準(zhǔn)面。首先選用三爪卡盤(pán)自動(dòng)找正原理，夾緊。以外圓為粗基準(zhǔn)面，加工外圓、端面、中心孔。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇對(duì)一個(gè)零件加工完成后的精度非常重要。此零件選用兩端的中心孔作為精基準(zhǔn)，所以用兩端中心孔來(lái)對(duì)外圓精加工。外圓加工完成后用外圓作為精基準(zhǔn)，加工內(nèi)圓。 二. 零件各表面加工方法的選擇 （一）加工方法的選擇 根據(jù)零件圖中各表面加工質(zhì)量的要求，并綜合考慮零件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性以及一般性具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》可得各表面的加工方法： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級(jí) 加工方法 左端面 Ra12.5 自由公差 粗車(chē) 右端面 Ra1.6 自由公差 粗車(chē)-精車(chē) Φ75外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-精磨 Φ65外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-精磨 Φ60外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-精磨 Φ55外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-精磨 Φ176外圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車(chē)-半精車(chē) Φ50內(nèi)圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車(chē)-半精車(chē) Φ104內(nèi)圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車(chē)-半精車(chē) Φ80內(nèi)圓柱面 Ra3.2 IT7 粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē) Φ20通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔 Φ8通孔 Ra12.5 自由公差 鉆孔 鍵槽 Ra2.5 IT7 粗銑-精銑 （二）加工階段的劃分 根據(jù)對(duì)零件圖的分析，軸的四個(gè)外圓柱面的表面粗糙度要求較高，同時(shí)軸的多個(gè)圓柱面都有較高的圓跳動(dòng)形狀公差要求。因此將零件的加工分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段： ①粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分的余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。 ②半精加工階段：其任務(wù)是使主要加工表面達(dá)到一定的精加工余量，為精加工階段做好準(zhǔn)備。 ③精加工階段：其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度以及對(duì)其位置公差的要求。 （三）工序劃分的確定 考慮到工件是大批量生產(chǎn)的情況，采用工序集中的劃分方式，采用高生產(chǎn)率的機(jī)床，可使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目。 （四）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(yàn)等。 （五）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(guò)程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，安排在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車(chē)之后精車(chē)之前，采用調(diào)質(zhì)處理，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。 （六）擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下兩個(gè)表格所示。綜上所述，兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散和加工順序，從零件本身來(lái)考慮，由于軸類(lèi)零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時(shí)零件的位置精度無(wú)法保證，為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求，所以采用方案二。 （七）加工設(shè)備的選擇 根據(jù)加工工藝及加工質(zhì)量要求，先初選加工所用機(jī)床如下： 13 方案一 10 備料 鍛造毛坯 20 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 車(chē) 粗、精車(chē)右端面 鉆中心孔 40 車(chē) 粗φ176外圓柱面 倒角 50 車(chē) 粗車(chē)、半精車(chē)各外圓柱面留精車(chē)余量，左端面 60 熱處理 調(diào)質(zhì) 70 車(chē) 精車(chē)各外圓柱面到要求 倒角 80 車(chē) 車(chē)φ104，車(chē)φ80孔留鏜孔余量 90 車(chē) 鏜φ80孔到要求，倒角 100 車(chē) 倒角 110 銑 銑φ50、鉆、擴(kuò)、鉸φ20到要求 120 銑 銑鍵槽 130 去毛刺 140 檢驗(yàn) 150 入庫(kù) 方案二 10 備料 鍛造毛坯 20 熱處理 退火 30 粗車(chē) 夾φ80圓柱面，車(chē)左右兩端端面，使其總長(zhǎng)為244，同時(shí)打中心孔 40 車(chē) 粗車(chē)，半精車(chē)左端φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面及臺(tái)階面，留精車(chē)余量 50 車(chē) 夾φ75圓柱面，車(chē)φ180外圓面，車(chē)右端臺(tái)階面留精車(chē)余量 60 鉆 2*φ8的孔 70 熱處理 調(diào)質(zhì) 80 車(chē) 夾φ75圓柱面修中心孔 90 車(chē) 夾φ176的圓柱面，精車(chē)φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面及臺(tái)階面并倒角 100 車(chē) 專(zhuān)用夾具，夾φ75圓柱面精車(chē)φ80內(nèi)圓柱面并倒角 110 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸10*φ20的孔 120 磨 夾兩端中心孔，磨左端φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面 130 銑 銑鍵槽 140 去毛刺 150 檢驗(yàn) 160 入庫(kù) ①車(chē)床：采用CA6140普通車(chē)床，車(chē)床的參數(shù)如下：刀架最大橫向行程320mm，刀架最大回轉(zhuǎn)角度±90o，刀架進(jìn)給量縱向0.028～6.33 mm/r，橫向0.014～3.10mm/r，主軸速度級(jí)數(shù)24級(jí)，主軸速度范圍10～1400r/min，公制螺紋0.2-6mm，英制螺紋21-4牙/in，，尾坐頂尖套孔莫氏錐度5號(hào)，主電機(jī)功率7.5KW。 ②銑床：采用X51，銑床的參數(shù)如下：主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速65～1800r/min。工作臺(tái)面積(長(zhǎng)×寬)1000×250。工作臺(tái)最大行程:縱向(手動(dòng)/機(jī)動(dòng))620mm,橫向手動(dòng)190mm、機(jī)動(dòng)170mm，升降手動(dòng)370mm、機(jī)動(dòng)350mm。工作臺(tái)進(jìn)給量:縱向35～980mm/min、橫向25～765mm/min、升降12～380mm/min。工作臺(tái)快速移動(dòng)速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺(tái)T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率7.5KW。 ③磨床：采用MQ1350外圓磨床，磨床的參數(shù)如下：用中心架時(shí)磨削工件的直徑25～200mm，磨削工件最大長(zhǎng)度有1400mm、2000mm、2800mm，磨削工件最大重量1000Kg，中心高270mm，砂輪尺寸550～750×75×305mm，砂輪轉(zhuǎn)速890～1000r/min，砂輪電動(dòng)機(jī)功率13Kw。 ④鉆床：采用Z550立式鉆床，鉆床的參數(shù)如下：最大鉆孔直徑50mm，主軸端面至工作臺(tái)面距離0～800mm，主軸孔莫氏錐度5號(hào)，主軸最大扭轉(zhuǎn)力矩784.8N·m，最大進(jìn)給力24529N，主軸速度級(jí)數(shù)12級(jí)，主軸轉(zhuǎn)速32～1400r/min，進(jìn)給量0.12～2.64mm/r，主電動(dòng)機(jī)功率7.5Kw。 （八）刀具的選擇 由于零件材料為45鋼，經(jīng)老師推薦使用硬質(zhì)合金中的YT15類(lèi)刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃?lèi)零件時(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類(lèi)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(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。 查《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》，將所選用的刀具做一表如下： 加工表面 刀具號(hào) 刀具名稱 刀具參數(shù) 刀片型號(hào) 刀具型號(hào) 粗車(chē)外圓柱面 T0101 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀 90° r=1 VCUM160408R-A4 PVJCR2525-16Q 半精，精車(chē)外圓柱面 T0202 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀 75° r=1 WNUM080304EL-A2 PCRC2020-16Q 鉆φ18 T0303 鉆頭 φ18 鉆φ8 T0404 鉆頭 φ8 擴(kuò)φ19.8 T0505 擴(kuò)孔鉆 φ19.8 鉸φ20 T0606 鉸刀 φ20 車(chē)內(nèi)孔 T0707 內(nèi)孔車(chē)刀 93° r=1 BUM080404R-04 PSUBR3215-16Q 粗銑、精銑鍵槽 T0808 銑刀 YG8 第三章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “輸出軸”零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯質(zhì)量約為14.2Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為中等-較大批量生產(chǎn)，采用模鍛制造毛坯。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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 (一)左右兩端面 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/um 粗銑 左端面：2 右端面：1 h13-0.390 Ra12.5 244 244-0.390 精銑 右端面：1 毛坯 ±2 244+4=248 248±2 （二）φ75外圓柱面 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/um 精磨 0.2 h6-0.0190 Ra0.8 75 75-0.0190 精車(chē) 0.5 h7-0.0300 Ra1.6 75.2 75.2-0.0300 半精車(chē) 1.8 h10-0.120 Ra3.2 75.7 75.7-0.120 粗車(chē) 2.5 h12-0.30 Ra12.5 77.5 77.5-0.30 毛坯 ±2 80 80±2 （三）φ65外圓柱面 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/um 精磨 0.2 h6-0.0190 Ra0.8 65 65-0.0190 精車(chē) 0.5 h7-0.0300 Ra1.6 65.2 65.2-0.0300 半精車(chē) 1.8 h10-0.120 Ra3.2 65.7 65.7-0.120 粗車(chē) 2.5 h12-0.30 Ra12.5 67.5 67.5-0.30 毛坯 ±2 80 80±2 （四）φ60外圓柱面 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/um 精磨 0.2 h6-0.0190 Ra0.8 60 60-0.0190 精車(chē) 0.5 h7-0.0300 Ra1.6 60.2 60.2-0.0300 半精車(chē) 1.8 h10-0.120 Ra3.2 60.7 60.7-0.120 粗車(chē) 2.5 h12-0.30 Ra12.5 62.5 62.5-0.30 毛坯 ±2 80 80±2 （五）φ55外圓柱面 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/um 精磨 0.2 h6-0.0190 Ra0.8 55 55-0.0190 精車(chē) 0.5 h7-0.0300 Ra1.6 55.2 55.2-0.0300 半精車(chē) 1.8 h10-0.120 Ra3.2 55.7 55.7-0.120 粗車(chē) 2.5 h12-0.30 Ra12.5 57.5 57.5-0.30 毛坯 ±2 80 80±2 （六）φ176外圓柱面 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/um 粗車(chē) 4 h12-0.40 Ra12.5 176 176-0.40 毛坯 ±2 180 180±2 （七）2×φ8的孔 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/um 鉆 h12-0.150 Ra12.5 8 8-0.150 （八）φ50內(nèi)圓柱面 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/um 粗車(chē) 2.5 h12-0.250 Ra12.5 50 50-0.250 毛坯 ±2 44 44±2 （九）φ104內(nèi)圓柱面 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/um 粗車(chē) 2 h12-0.350 Ra12.5 104 104-0.350 毛坯 ±2 100 100-0.350 （十）φ80內(nèi)圓柱面 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/um 精車(chē) 0.5 h7-0.030 Ra3.2 80 80-0.030 半精車(chē) 1.8 h10-0.120 Ra6.4 79.5 79.5-0.120 粗車(chē) 2.7 h12-0.30 Ra12.5 77.7 77.7-0.30 毛坯 ±2 77 77±2 （十一）10×20的孔 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/um 精鉸 0.06 h7-0.0210 Ra3.2 19.94 19.94-0.0190 擴(kuò) 0.14 h11-0.130 Ra6.4 19.8 19.8-0.130 鉆 1.8 h12-0.210 Ra12.5 18 18-0.210 （十二）鍵槽 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/um 精銑 0.5 h8-0.0330 Ra2.5 15 16-0.050 粗銑 15.5 h13-0.270 Ra12.5 0 15.5±0.1  第四章 確定切削用量及加工時(shí)間 一. 切削用量選定 1. 加工左右兩端面 銑削：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得每齒進(jìn)給量為af=0.16mm/z，則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=af Z=1.6mm/r，ap=2 mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=1.0～1.9 m/s，取VC=1.5 m/s，則n=1000VcπD=119.9 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=160 r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=100.5 m/min 2. 加工外圓柱面φ176 粗車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=1.0～1.2 mm/r，取f=1.1 mm/r，ap=2 mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=45.2 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=63 r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=34.8 m/min 3. 加工外圓柱面φ75 粗車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=29.45 m/min 半精車(chē)：查《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=509.3 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=500r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=117.75 m/min 精車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s，取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=509.3 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=500r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=117.75 m/min 精磨： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=29.45 m/min 4. 加工外圓柱面φ65 粗車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=122.4 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=25.5 m/min 半精車(chē)：查《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=128.6 m/min 精車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s，取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=587.6 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000==128.6 m/min 精磨：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=29.45 m/min 5. 加工外圓柱面φ60 粗車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=132.6 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=23.5 m/min 半精車(chē)：查《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s，，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=118.7 m/min 精車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s，取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=636.6 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=118.8 m/min 精磨：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=29.45 m/min 6. 加工外圓柱面φ55 粗車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=144.7 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=21.6 m/min 半精車(chē)：查《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》得f=0.03～0.3mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.9mm，查得取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=694.5r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=108.8 m/min 精車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s，取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=694.5 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=630r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=108.8 m/min 精磨：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=106.1 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=29.45 m/min 7. 加工內(nèi)圓柱面φ50 粗車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.5～0.6mm/r，取f=0.6mm/r，ap=2mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=30 m/min，則n=1000VcπD=190.9 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=160r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=25.1 m/min 8. 加工內(nèi)圓柱面φ80 粗車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=1.35mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=29 m/min，則n=1000VcπD=115.4 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=31.4 m/min 半精車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.7～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=1.8mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=27 m/min，則n=1000VcπD=107.4 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=31.2 m/min 精車(chē)： 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.25mm/r，取f=0.2mm/r，ap=0.25mm，查得VC=1.667～2.17 m/s，取VC=2 m/s，則n=1000VcπD=477.5 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=500r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=125.7 m/min 9. 加工內(nèi)圓柱面φ104 粗車(chē)：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.6～0.8mm/r，取f=0.7mm/r，ap=2.5mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得VC=25 m/min，則n=1000VcπD=99.5 r/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=31.4 m/min 10. 加工2-φ8的孔 鉆：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.2 mm/r, VC=20 m/min，則n=1000VcπD=795.8 r/min, 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=735r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=18.5 m/min 10. 加工通孔10-φ20 鉆：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.26～0.32 mm/r，取f=0.26 mm/r, VC=20 m/min，則n=1000VcπD=353.7 r/min, 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=351r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=19.8 m/min 粗鉸：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.35 mm/r，取f=0.25 mm/r, VC=6～12 m/min，取VC=9m/min，則n=1000VcπD=150.8 r/min, 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=125r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=7.5 m/min 精鉸：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.20～0.35 mm/r，取f=0.2 mm/r, VC=6～12 m/min，取VC=11m/min，則n=1000VcπD=175.1 r/min, 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=185r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=11.5 m/min 11. 銑鍵槽 粗銑：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得fz=0.12mm/r，ap=5mm，取Vc=90m/min，則n=1000VcπD==955.4r/min，Vf=n×fz=114.6mm/r，Vc=89m/min，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=185r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=89m/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑：查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得fz=0.10mm/r，ap=2mm，取Vc=150m/min，則n=1000VcπD==955.4r/min， Vf=n×fz=119.4mm/r，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=1225r/min，故實(shí)際切削速度Vc=153.8m/min，縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r. 12. 打中心孔 查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè)》得f=0.08 mm/r, VC=12～25 m/min，取VC=20 m/min，則n=1000VcπD=1010.5 r/min, 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得取n=995r/min，故實(shí)際切削速度Vc=nπD1000=19.7 m/min 二. 基本加工時(shí)間確定 1. 工序3：銑左右兩端面 以右端面的基本時(shí)間為本工序的基本時(shí)間。切屑深度為: ap=2.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進(jìn)給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6，齒數(shù)為Z=10，直徑D=200mm.刀具壽命180min, 則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為: f=afZ=1.6mm/r 切屑速度為: Vc=74.1m/min 轉(zhuǎn)速： n=1000VcπD（r/min） 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =117.9r/min 根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速n=160 r/min 銑削基本時(shí)間tj=Lfni 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=93.75s 2. 工序4：粗車(chē)，半精車(chē)左端φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得粗車(chē)外圓的基本時(shí)間 Ti=Lfni=l+l1+l2+l3f·ni 其中l(wèi)1=aptanκr+(2~3)；l2=3~5；l3——單件小批量時(shí)的試切附加長(zhǎng)度 則可得：（1）粗車(chē)φ75圓柱面 T11=136.5s （2）粗車(chē)φ65圓柱面 T21=87.8×2=175.6s （3）粗車(chē)φ60圓柱面 T21=83.0s （4）粗車(chē)φ55圓柱面 T41=54.2s （5）半精車(chē)φ75圓柱面 T12=44.8s （6）半精車(chē)φ65圓柱面 T22=5.1s （7）半精車(chē)φ60圓柱面 T32=20.8s （8）半精車(chē)φ55圓柱面 T42=39.4s 3. 工序5：粗車(chē)φ176外圓柱面、φ50內(nèi)圓柱面、φ104內(nèi)圓柱面，粗車(chē)、半精車(chē)φ80內(nèi)圓柱面 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得車(chē)內(nèi)圓柱面的基本時(shí)間 Ti=Lfni=l+l1+l2+l3f·ni 其中l(wèi)1=aptanκr+(2~3)；l2=3~5；l3——單件小批量時(shí)的試切附加長(zhǎng)度 則可得：（1）粗車(chē)φ176圓柱面 T11=31.2s （2）粗車(chē)φ50圓柱面 T21=15s （3）粗車(chē)φ104圓柱面 T31=8.32×12=99.84S （4）粗車(chē)φ80圓柱面 T41=10.2s （5）半精車(chē)φ80圓柱面 T12=11.5s 4. 工序6：鉆2-φ8的孔 鉆：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得鉆孔的基本時(shí)間 Ti=Lfn=l+l1+l2f·n 其中：l1=D2cotκr+(1~2)；l2=1~4；D為孔徑（mm） 則可得：T1=12×2=24s 5. 工序9：精車(chē)左端φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面及倒角 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得精車(chē)外圓柱面的基本時(shí)間 Ti=Lfni=l+l1+l2+l3f·ni 其中l(wèi)1=aptanκr+(2~3)；l2=3~5；l3——單件小批量時(shí)的試切附加長(zhǎng)度 則可得：（1）精車(chē)φ75圓柱面 =44.25s （2）精車(chē)φ65圓柱面 =5.1s （3）精車(chē)φ60圓柱面 =20.8s （4）精車(chē)φ55圓柱面 =39.9s 6. 工序10：精車(chē)φ80內(nèi)圓柱面及倒角 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得精車(chē)內(nèi)圓柱面的基本時(shí)間 Ti=Lfni=l+l1+l2+l3f·ni 其中l(wèi)1=aptanκr+(2~3)；l2=3~5；l3——單件小批量時(shí)的試切附加長(zhǎng)度 則可得：T11=10.1S 7. 工序11：加工通孔10-φ20 鉆：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得鉆孔的基本時(shí)間 Ti=Lfn=l+l1+l2f·n 其中：l1=D2cotκr+(1~2)；l2=1~4；D為孔徑（mm） 則可得：T1=30×10=300s 擴(kuò)：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得擴(kuò)孔的基本時(shí)間 Ti=Lfn=l+l1+l2f·n 其中：l1=D2cotκr+(1~2)；l2=1~4（mm）；d1為擴(kuò)孔前的孔徑（mm）；D為擴(kuò)孔后的孔徑（mm）； 則可得：T2=6×10=60s 鉸：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得鉸孔的基本時(shí)間 Ti=Lfn=l+l1+l2f·n 其中：l1=D2cotκr+(1~2)；l2=2～4（mm）；d1為鉸孔前的孔徑（mm）；D為鉸孔后的孔徑（mm）； 則可得：粗鉸T31=84×10=840s 精鉸T32=180×10=1800s 8. 工序12：精磨左端φ55，φ60，φ65，φ75四個(gè)圓柱面 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得磨削外圓的基本時(shí)間 Ti=(ZbAfr+tk1)k 其中：——單面加工余量（mm）；——切入法磨削進(jìn)給量（mm/min）；k——局部修磨系數(shù)；t——光磨時(shí)間（s）； ——光磨時(shí)間的修正系數(shù)；A——切入次數(shù)； 則可得：（1）精磨φ75圓柱面：1.7s （2）精磨φ65圓柱面：2.2s （3）精磨φ60圓柱面：1.5s （4）精磨φ55圓柱面：1.7s 9. 工序13：銑鍵槽 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得銑鍵槽的基本時(shí)間 Ti=h+l1fMC+l-dfMZ 其中：——工作臺(tái)的垂直進(jìn)給量（mm/min）；——工作臺(tái)的水平進(jìn)給量（mm/min）；1～2（mm） 則可得：（1）粗銑：T1=25s （2）精銑：T2=19.5s 附錄 一. 參考文獻(xiàn) [1] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1 [2] 崇 凱. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [3] 沈 蓮. 機(jī)械工程材料（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.8 [4] 陳宏鈞. 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.12 [5] 黃如林. 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.1 [6] 楊振寬. 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè). 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.5 [7] 吳國(guó)梁. 銑工實(shí)用技術(shù)手冊(cè). 北京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1 [8] 樊東黎. 熱加工工藝規(guī)范. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.1 [9] 聞邦椿. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一卷）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [10] 《實(shí)用車(chē)工手冊(cè)》編寫(xiě)組. 實(shí)用車(chē)工手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.3 [11] 薄 宵.磨工實(shí)用技術(shù)手冊(cè). 北京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1 [12] 技術(shù)制圖與機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定匯編. 北京：中國(guó)電力出版社，2002.11 [13] 謝 懿.實(shí)用鍛壓技術(shù)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.5 [14] 李益民.機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 [15] 彭林中.機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.8 二. 附件 附件一：零件圖 附件二：毛坯圖 附件三：加工工藝過(guò)程卡 附件四：工序卡