芯軸-心軸零件的的鉆5-M8底孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備【含非標(biāo)5張CAD圖帶過(guò)程、工序卡-獨(dú)家】
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請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609制定心軸零件(圖 5-1)的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆 5-M8底孔的鉆床夾具目 錄序 言 ..........................................................1第 1章 零件的分析 .................................................21.1 零件的作用 ................................................11.2 零件的工藝分析 ............................................1第 2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ...............................................32.1 確定毛坯的制造形式 ........................................32.1.1 選用材料 ............................................32.1.2 生產(chǎn)類(lèi)型 ............................................32.2 基面的選擇 ................................................32.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ........................................32.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 ........................................32.3 工藝路線的制定 ............................................32.3.1 工藝路線方案(一): ...................................32.3.2 工藝路線方案(二)： ..................................42.3.3 工藝方案的比較與分析 ................................42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ....................52.5 確定切削用量及基本工時(shí) ....................................6第 3章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) ..............................................133.1 問(wèn)題的提出 ...............................................133.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ...........................................133.3 定位誤差分析 .............................................133.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 .................................153.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 ....................................15總結(jié) .............................................................16參考文獻(xiàn) .........................................................17請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091序 言機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是在我們學(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(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的，因此它是我們大學(xué)生全面綜合運(yùn)用本課程及其有類(lèi)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。該課程設(shè)計(jì)對(duì)于培養(yǎng)我們編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和到工廠從事工藝與夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己未來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練后，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力等，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，該課程設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196092第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用題目所給的零件是芯軸。芯軸是回轉(zhuǎn)類(lèi)零件，主要用于和別的零件進(jìn)行裝配。所以芯軸要有一定的配合精度以及表面接觸強(qiáng)度，還有要有足夠的剛度和耐磨性，以滿(mǎn)足使用要求。1.2 零件的工藝分析 該零件是軸類(lèi)零件，形狀不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術(shù)要求分析如下：(1)Φ35 的外圓和 Φ53 的凹槽,都有很高的尺寸精度要求，主要是為了和其裝配件很好的裝配。(2)在 Φ77 的外圓切了一個(gè)槽,槽的兩面和 Φ77 的端面有一定的角度要求。 (3)在 Φ77 的端面上打了 5 個(gè) M8 的螺紋孔,要注意他們的相互位置。(4)在槽的一個(gè)面上鉆一個(gè) Φ8 的凹坑，注意凹坑的位置。請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196093第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式2.1.1 選用材料零件的材料為 45鋼.考慮到芯軸在工作過(guò)程中會(huì)受到一定的載荷,因此選擇鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠。2.1.2 生產(chǎn)類(lèi)型由于零件是中批生產(chǎn)的水平.而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成型,這對(duì)于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類(lèi)零件而言，以外圓作為基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件又不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)在應(yīng)為都要加工就要結(jié)合加工工藝來(lái)確定粗基準(zhǔn)，現(xiàn)取 Φ77 的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)裝夾。利用不完全定位來(lái)加工工件。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3 工藝路線的制定制定工藝路線的相互發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度要求等技術(shù)能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以采用萬(wàn)能機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率.而且還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益,以便降低生產(chǎn)成本。2.3.1 工藝路線方案(一):工序 1: 車(chē)端面,打中心孔, 車(chē) Φ77 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車(chē)另一端面,打中心孔, 車(chē) Φ35 +0.0160和 Φ40 的外圓，倒請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196094角。工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 半精車(chē) Φ35 +0.0160的外圓表面并切槽。工序 5: 銑 Φ53 +0.0740的凹槽。 工序 6：鉆 M8螺紋的底孔,倒角，攻螺紋工序 7: 銑 90度的槽。工序 8：鉆 Φ8 的 90°的凹坑。工序 9: 磨 35+0.0160的外圓表面。工序 10：終檢。工序 11：入庫(kù)。2.3.2 工藝路線方案(二)：工序 1：銑端面，打中心孔。工序 2：掉頭銑另一端面，打中心孔。工序 3：車(chē) Φ35 +0.0160和 Φ40 的外圓，掉頭車(chē) Φ77 的外圓。工序 4: 半精車(chē) Φ35 +0.0160的外圓表面并切槽。工序 5：鉆 M8螺紋的底孔，倒角，攻絲。工序 6: 銑 Φ53 +0.0740的凹槽。工序 7：銑 90度的槽。工序 8：鉆 Φ8 的 90°的凹坑。工序 9: 磨 35+0.0160的外圓表面。工序 10：終檢。工序 11：入庫(kù).2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是在車(chē)床上用三爪卡盤(pán)裝夾，車(chē)一端面在打中細(xì)孔，然后用頂尖頂住來(lái)車(chē)外圓再掉頭加工另一端，以此為基準(zhǔn)來(lái)完成后面的工序。方案二則與之不同，是先銑削好兩個(gè)端面，打中心孔，以此為基準(zhǔn)來(lái)加工余下的工序。經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基準(zhǔn)來(lái)加工后面的工序，這時(shí)的位置和尺寸精度較易保證，并且定位也較方便。在加工螺紋和銑凹槽的時(shí)候，方案一中的工序 6、7、8，雖然只是在加工的先后順序不同，這樣的話(huà)可能會(huì)造成鉆孔時(shí)的讓刀。故決定將方案二中的工序 5、6、7 移入方案一。具體工藝過(guò)程如下：工序 1: 車(chē)端面,打中心孔,車(chē) Φ77 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車(chē)另一端面,打中心孔,車(chē) Φ35 +0.0160和 Φ40 的外圓，倒角。請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196095工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 半精車(chē) Φ35 +0.0160的外圓表面并切槽。工序 5：鉆 M8螺紋的底孔，倒角，攻絲。工序 6：銑 Φ53 +0.0740的凹槽。工序 7：銑 90度的槽。工序 8：鉆 Φ8 的 90°的凹坑。工序 9: 磨 35+0.0160的外圓表面。工序 10：終檢。工序 11：入庫(kù)以上方案大致看來(lái)還是合理的。但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，主要表現(xiàn)在螺紋加工以后加工 90°的槽的時(shí)候零件定位困難，且?jiàn)A具設(shè)計(jì)麻煩價(jià)格高。如果先加工 90°的槽的話(huà)不但夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而且加工成本較低。還有在銑 Φ53 的凹槽是銑刀直徑太大，買(mǎi)的話(huà)價(jià)格較高。故先銑一個(gè)較小的槽后在用車(chē)刀車(chē)到相應(yīng)的尺寸。因此，最后的加工路線確定如下：工序 1: 車(chē)端面, 打中心孔,車(chē) Φ77 的外圓表面，倒角。工序 2: 調(diào)頭車(chē)另一端面, 打中心孔,車(chē) Φ35 +0.0160和 Φ40 的外圓，倒角。工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 半精車(chē) Φ35 +0.0160的外圓表面并切槽。工序 5：銑 90度的槽。工序 6：鉆 M8螺紋的底孔，倒角，攻 M8的螺紋。工序 7：銑 Φ30 的槽。工序 8: 車(chē) Φ53 +0.0740的凹槽。工序 9：鉆 Φ8 的 90°的凹坑。工序 10: 磨 Φ35 +0.0160的外圓表面。工序 11：終檢。工序 12：入庫(kù)。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和附表機(jī)械加工工序卡片。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“芯軸”零件材料為 45 鋼，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（Φ35、Φ40 和 Φ77）請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196096查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表 2.2-14，其中鍛件重量為 4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為 S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞180～315mm，其余量值規(guī)定為1.7～2.2mm，現(xiàn)取 2.0mm。2.外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差查《工藝手冊(cè)》表 2.2-25，其中鍛件重量為 4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞120～180mm，故長(zhǎng)度方向偏差為（+1.2； -0.6）mm.長(zhǎng)度方向的余量查《工藝手冊(cè)》表 2.2-25，其余量值規(guī)定為1.7～2.2mm,現(xiàn)取 2.0mm。3.M8 螺紋孔參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-20 確定 M8 螺紋的底孔直徑為 Φ7。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序 1：車(chē)端面, 打中心孔,車(chē) Φ77 的外圓表面，倒角。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。1.加工條件工件材料：45 鋼，正火，模鍛。加工要求：粗車(chē) Φ77 端面及 Φ77 的外圓，Φ77 的端面和外圓表面的粗糙度值為 R12.5。機(jī)床：CA6140 臥式車(chē)床。刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mm×25mm,kr=90°,γo=15 °,αo=8 rε =0.5mm2.切削用量計(jì)算(1)車(chē) Φ77 端面。1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 2+1.2 考慮 7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量 Zmax=7mm,故實(shí)際端面余量可按 Zmax=7mm 考慮，分三次加工，ap=3mm 計(jì)。2）確定進(jìn)給量 f:根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》表 2-19，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mmX25mm,ap≦3mm，以及工件直徑為 Φ81mm 時(shí)F=0.5～0.7mm/r按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū)取 f=0.51mm/r（參見(jiàn)表 3-9）3)計(jì)算切削速度：按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《切削手冊(cè)》）表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min）。vc=(Cv×kv)/(Tm×apxv×fyv)式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。kv 見(jiàn)《切削手冊(cè) 》表１.２８，即請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196097kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97所以 vc=(242×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97)/(600.2×30.15×0.510.35)m/min =108.8m/min4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc/πdw=（1000×108.6）/（π×81）=427r/min按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，與 427r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min 及 450r/min?，F(xiàn)選取 450r/min。所以實(shí)際切削速度 v=114.45r/min。5）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1，取l=40.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=(l+l1+l2+l3)×i/n f=3×(40.5+2)/450×0.51=0.556min(2)車(chē) Φ77 外圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 1.4，選用 f=0.5mm/r。3）計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 1.27Vc =(Cv×kv)/(Tm×apxv×fyv)=(242×1.44×0.8×0.81×0.97)/(600.2×20.15×0.510.35)=110.17m/min4)確定主軸轉(zhuǎn)速：Ns =1000 vc/πdw=（ 1000×110.17）/（π×81）=433.16r/min按機(jī)床選取 n=450r/min。所以實(shí)際切削速度為V=πdn/1000=（π×81×450 ）/1000m/min=114.45m/min5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力 Fc 按《切削手冊(cè)》表 1.29 所示工時(shí)計(jì)算Fc=C ap f v k式中，C =2795，x =1.0, y =0.75, n=-0.15k =(σb/650) =(600/650)0.75=0.94, k =0.89所以 Fc=2795×2×0.50.75×114.45-0.15×0.94×0.89N= 1318.9N切削是消耗功率 Pc 為Pc= （Fc×vc）/（6×104）=（1318.9×114.45）/（6×104）kW=3.175kW由 CA6140 機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知，CA6140 主電動(dòng)機(jī)功率為 7.8 kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 450r/min 時(shí)，主軸傳遞的最大功率為 4.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力 Fc=1318.9N，徑向切削力Fp 按《切削手冊(cè) 》表 1.29 所示公式計(jì)算請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196098Fp=C ap f v k式中，C =1940，x =0.9, y =0.6， n=-0.3k=(σb/650) =(600/650)1.35=0.897, k =0.5所以， Fp=1940×20.9×0.50.6×114.45-0.3×0.897×0.5N=258.4N而軸向切削力 Ff =C ap f v k式中，C =2880，x =1.0, y =0.5, n =-0.4k =(σb/650)= (600/650)1=0.923,k =1.17于是軸向切削力 Ff=2880×2×0.50.5×114.45-0.4×0.923×1.17N=601.7N取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F= Ff+μ(Fc+ Fp)=601.7+0.1×(1318.9+258.4)N=759.43N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為 3530N（見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7）切削工時(shí)：t =(l+l1+l2)/nf式中， l=42, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（42+4+0)/ （450×0.5）min=0.205min不難看出,以后在 CA6140 車(chē)床上加工此芯軸.只要在主軸轉(zhuǎn)速不變、進(jìn)給量f≦0.5mm 和被吃刀量 ap≦ 3mm 的情況下,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)都可正常工作、電機(jī)功率都足夠.工序 2：車(chē)調(diào)頭車(chē)另一端面, 打中心孔,車(chē) Φ35+0.0160 和 Φ40 的外圓，倒角。1.加工條件加工要求：粗車(chē) Φ35+0.0160 及 Φ35+0.0160 和 Φ40 的外圓，Φ40 的外端面和外圓表面的粗糙度值為 R12.5 而 Φ35+0.0160 外圓面的粗糙度值為R3.2機(jī)床：CA6140 臥式車(chē)床。刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mm×25mm,kr=90°,γo=15°,αo=8° ,rε=0.5mm2.切削用量計(jì)算(1)車(chē) Φ35+0.0160 端面。1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 2+1.2 考慮 7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量 Zmax=5.9mm,故請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196099實(shí)際端面余量可按 Zmax=5.9mm 考慮，分三次加工，ap=3mm 計(jì)。2）確定進(jìn)給量 f: 選用和工序 1 車(chē)端面相同的進(jìn)給量即 f=0.51mm/r3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min,故實(shí)際速度為:V=πdn/1000=（π×39×450）/1000m/min=55.1m/min4）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1，取l=19.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0Tm =(l+l1+l2+l3)×i/n f=2×(19.5+2)/（450×0.51）=0.188min(2)車(chē) Φ40 外圓 .1) 確定加工余量:Δl=(81-40)/2=20.52）確定進(jìn)給量 f: 選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min,故實(shí)際速度為:V=πdn/1000=（π×81×450）/1000m/min=114.45m/min4) 計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1，取l=(81-40)/2=20.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=(l+l1+l2+l3)×i/n f=2×(20.5+2)/（450×0.51）=0.196min(3) 車(chē) Φ35+0.0160 的外圓面 ,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=1.8mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4） 計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=（π×39×450）/1000m/min=55.1m/min5）切削工時(shí)：t=(l+l1+l2)/nf式中， l=85, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（85+4+0)/（450×0.5）min=0.396min工序 3: 修研兩端中心孔。工序 4: 半精車(chē) Φ35+0.0160 的外圓表面并切槽,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。（1）半精車(chē) Φ35+0.0160 的外圓表面請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609101）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=0.19mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4）計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=（π×35.4×450）/1000m/min=50m/min5）切削工時(shí)：t =(l+l1+l2)/nf式中， l=85, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=（ 85+4+0)/（450×0.5）min=0.396min2）切 1.7×Φ 33 的槽1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=1.01mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4）計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=（π×35.02×450）/1000m/min=49.48m/min5）切削工時(shí)：t =(l+l1+l2)/nf式中， l=1, l1=11, l2=0,所以 t = (l+l1+l2)/nf=（1+11+0)/（450×0.5）min=0.054min工序 5: 銑 90 度的槽。f =0.08/齒( 參考《切削手冊(cè)》表 3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=0.45mm/s,即 27m/min.采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數(shù) z=20。則n = 1000v/πdw=（ 1000×27）/（π×225）=38r/min現(xiàn)選用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取 n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為V =πd n /1000=（π×225×37.5）/1000m/min=26.5m/min當(dāng) n =37.5r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 f 應(yīng)為f =f zn =（0.08×20×37.5）mm/min=60mm/min查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，剛好有 f =60mm/min，故直接選用該值。請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960911切削工時(shí)：由于所銑的槽表面光潔度不高，粗糙度值為 R12.5，故只要粗銑就能達(dá)到要求。銑刀的行程為 l+l1+l2=90。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm=(l+l1+l2)/f =90/60min=1.5min工序 6：鉆 M8 螺紋的底孔,倒角，攻 M8 的螺紋。切削用量計(jì)算如下：（1）鉆孔 Φ7mm.f=0.41mm/r(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 4.2-2)V=12.25m/min(見(jiàn)《切削手冊(cè) 》表 2.13 及表 2.14，按 5 類(lèi)加工性考慮)n =（1000×12.25）/πX25r/min=155r/min按機(jī)床選取 n =136r/min(按《切削手冊(cè)》表 4.2-2)所以實(shí)際切削速度： V=πd n /1000=（π×25×136）/1000m/min=10.68m/min切削工時(shí) t =(l+l1+l2)/n f=(22+3)/（136×0.41 ）=0.449min （2）鉸孔（3）倒角∠0.5×45 °（4）攻 M8 的螺紋工序 7：銑 Φ30 的凹槽。f =0.08/齒( 參考《切削手冊(cè)》表 3-3)切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=0.45mm/s,即 27m/min.采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數(shù) z=20。則n =1000v/πdw=（1000×27）/（ π×225）=38r/min現(xiàn)選用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取 n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 V=πd n /1000=（π×225×37.5）/1000m/min=26.5m/min當(dāng) n =37.5r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 f 應(yīng)為f =f zn =（0.08×20×37.5）mm/min=60mm/min查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，剛好有 f =60mm/min，故直接選用該值。切削工時(shí)：由于所銑的 Φ30 的凹槽為初加工，后面還要進(jìn)行車(chē)削加工故只要粗銑就行了。銑刀的行程為 l+l1+l2=30。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm =(l+l1+l2)/f =30/60min=0.5min工序 8：車(chē) Φ53+0.0740 的槽1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=11.5mm，可四次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序 1 相同的主軸轉(zhuǎn)速即 n=450r/min4) 計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=（π×30×450）/1000m/min=49.48m/min請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609125）切削工時(shí)：tm=(l+l1+l2)×i/nf式中， l=5, l1=25, l2=0,所以 tm=(l+l1+l2)×i/nf=4×(5+25)/（450×0.5）=0.534min工序 10：磨 Φ35+0.0160 的外圓表面1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔?Z=0.012mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：選用和工序 1 車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即 f=0.5mm/r。3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用主軸轉(zhuǎn)速 n=10000r/min4) 計(jì)算切削速度：V=πdn/1000=（π×35.02×10000）/1000m/min=1100m/min5）切削工時(shí)：tm=(l+l1+l2)×i/nf式中， l=85, l1=5, l2=0,所以 tm=(l+l1+l2)/nf= (85+5)/（1000×0.5 ）=0.018min請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960913第 3 章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆孔的夾具。 3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆 M8螺母孔，表面粗糙度 Ra12.5，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主發(fā)考慮如何提高生產(chǎn)效率。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇選擇已加工好的 Φ35 端面和 Φ35 外圓及工作一側(cè)來(lái)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是襯套和 V形塊及支承板。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)襯套和 V形塊及支承板，夾緊則是由推塊、導(dǎo)板、導(dǎo)板支座、滾花螺母、螺桿支座和螺桿等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)完成。1、Φ35 端面與襯套相配合，限制三個(gè)自由度，即 X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)和 Z軸移動(dòng)。2、Φ35 外圓與 V形塊相配合，限制兩個(gè)自由度，即 X軸移動(dòng)和 Y軸移動(dòng)。3、工作一側(cè)與支承板相配合，限制一個(gè)自由度，即 Z轉(zhuǎn)動(dòng)。工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。3.3 定位誤差分析定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609141 所示圖 1 用 V 型塊定位加工時(shí)的定位誤差當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。jbwd???根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖 2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1 ,d2=d2 使工序基準(zhǔn)盡可能地" 高"得加工尺寸；情況 2：d1=d1maxin,d2=d2 使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差in12)(PHd??請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960915圖 2 定位誤差 /)/21()minaxdOHdw????=O1O2+(d2-（ d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.043/2sin45 +0.03/200.392?3.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析查表 4 得切削力計(jì)算公式： ppf Kfa7.031F?式中 ，f=1mm/r,查表得 75.0)36/(??p=736MPa, 即 = =1547N?p pf Kfa7.013F117.03.?所需夾緊力，查表 5得， ，安全系數(shù) K=Wk 65432K式中 為各種因素的安全系數(shù)，查表得：60~K= =1.872，當(dāng)計(jì)算 K<2.5時(shí)，取 K=2.50.1.12..1??孔軸部分由 M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為 12360N= =30900NWK?k53由上計(jì)算得 》 ，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。kfF3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇由推塊、導(dǎo)板、導(dǎo)板支座、滾花螺母、螺桿支座和螺桿組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960916總 結(jié)三周的課程設(shè)計(jì)，制定芯軸零件的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆底孔的鉆床夾具順利完成，先是初步了解一下設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)等等，接著就是查閱各種參考手冊(cè)，接著就是繪圖。待畫(huà)完零件圖之后各種問(wèn)題便一一出現(xiàn)，而時(shí)間的緊迫又不允許我們把太多的時(shí)間放在一個(gè)點(diǎn)上，為了保證在規(guī)定的時(shí)間完成老師布置的相應(yīng)的任務(wù)，我們決定放棄一些有歧義的問(wèn)題，把一個(gè)大概的輪廓樣本給弄出來(lái)，之后的空余時(shí)間就用來(lái)解決那些沒(méi)有搞懂的問(wèn)題上，例如，對(duì)毛坯某些尺寸的加工余量的不懂確定，而解決這些問(wèn)題的行之有效的方法便是去找老師指導(dǎo)了。課程設(shè)計(jì)的前一周的主要任務(wù)是手繪零件、毛坯圖，填寫(xiě)工藝、工序卡；后一周的任務(wù)是在機(jī)房完成對(duì)零件夾具的設(shè)計(jì)還有編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。不知不覺(jué)中，課程設(shè)計(jì)已漸步入尾聲，總而言之，這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多知識(shí)，鍛煉了自己學(xué)以致用的能力。最后在此感謝我們的指導(dǎo)老師，沒(méi)有老師的細(xì)心指導(dǎo)，我根本完成不了任務(wù)更談不上學(xué)到了什么知識(shí)；還要感謝同學(xué)們的幫助與支持，讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)中增進(jìn)了友誼！請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960917參考文獻(xiàn)請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960918[1] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 第八版.北京：高等教育出版社.2006.5：186-204.[2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］. 第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[3] 廖念釗、莫雨松.互換性與技術(shù)測(cè)量［M］.北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2002[4] 黃茂林.機(jī)械原理［M］.重慶大學(xué)出版社，2002.[5] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，2001產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 10 頁(yè)哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品名稱(chēng) 芯軸 零（部）件名稱(chēng) 心軸 第 1 頁(yè)車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào)金工 1車(chē)端面，打中心孔，車(chē) 77 外圓表面，倒角45毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鍛件 129×81×81 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)1夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱(chēng) 切 削 液工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件時(shí)間定額序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 車(chē) Φ77 的端面并保證尺寸 CA6140，CZ01-1，VT15 外圓車(chē)刀，千分尺，游標(biāo)卡尺，VT15 的 45°外圓車(chē)刀 450 114.45 0.51 3 0.5562 打中心孔 4503 車(chē) Φ77 的外圓并保證尺寸 450 114.5 0.5 2 0.205編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 徐夢(mèng)迪產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 10 頁(yè)哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品名稱(chēng) 芯軸 零（部）件名稱(chēng) 心軸 第 10 頁(yè)車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào)金工 10 磨 Φ35+0.0160 的外圓表面 45毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鍛件 129×81×81 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)1夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱(chēng) 切 削 液工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件時(shí)間定額序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 磨 Φ35 +0.0160 的外圓表面 M7130 10000 1100 0.5 0.012 0.018編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件 號(hào) 簽字 日期產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 10 頁(yè)哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品名稱(chēng) 芯軸 零（部）件名稱(chēng) 心軸 第 2 頁(yè)車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào)金工 2調(diào)頭車(chē)另一端面，打中心孔，車(chē) Φ35 和 Φ40 的外圓，倒角45毛坯種類(lèi) 毛坯外形 尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鍛件 129×81×81 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)1夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱(chēng) 切 削 液工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件時(shí)間定額序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 車(chē) Φ35 0+0.016 的端面并保證尺寸 CA6140，CZ01-1，VT15 外圓車(chē)刀，千分尺，游標(biāo)卡尺，VT15 的 45°外圓車(chē)刀 450 55.1 0.51 3 0.1882 車(chē) Φ40 的外圓并保證尺寸，打中心孔 450 114.45 0.5 2 0.1963 車(chē) Φ35 0+0.016 到相應(yīng)的尺寸，倒角 450 55.1 0.5 1.8 0.396編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 10 頁(yè)哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品名稱(chēng) 芯軸 零（部）件名稱(chēng) 心軸 第 3 頁(yè)車(chē) 間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào)金工 3 修研兩端中心孔 45毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鍛件 129×81×81 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)1夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱(chēng) 切 削 液工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件時(shí)間定額序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 修研兩端中心孔編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期