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1、呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 1 頁（共 57 頁） 目錄目錄 目錄目錄 .1 第一章第一章 機械加工工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程設計 .2 1、零件的作用.2 2、零件的工藝分析.2 3、工藝規(guī)程設計.4 （1）確定毛坯的制造形式.4 （2）基面的選擇.4 （3）確定工藝路線.4 （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定.6 （5）確定切削用量.8 第二章第二章 機床夾具設計機床夾具設計 .27 1、問題的提出.27 2、夾具設計.27 （1）定位基準的選擇.27 （2）定位誤差的分析.27 （3）切削力的計算.27 （4）定位元件的設計.28 （5）夾具體槽形與對刀裝置

2、設計.29 （6）夾緊裝置及夾具體設計.31 （7）夾具設計及操作的簡要說明.32 第三章第三章 數控編程數控編程設計設計 .33 1、數控機床的加工工藝及編程簡介.33 （1）常用編程指令及編程方法.33 （2）數控車削工藝.35 （3）數控銑削加工工藝.36 2、數控編程.38 （1）選材：122mm102mm32mm 的 45 鋼39 （2）工序及切削用量的選擇見下表.39 （3）建立工件坐標系:如圖所示（零件圖所示）.41 （4）編寫零件的加工程序.41 總總 結結 .49 參考文獻參考文獻 .50 致致 謝謝 .51 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 2 頁（共 57 頁

3、） 摘 要 加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學等專業(yè)相關知識后， 對整個專業(yè)知識的一次綜合運用。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的 工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有 著極其重要的影響。生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題 的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現。 對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證 工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以 性能。本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、 夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等

4、問題。 本設計是 CA6140 杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。 CA6140 杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度 要比保證孔的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平 面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度?；鶞实倪x擇以 杠桿外圓面作為粗基準，以孔及其下表面作為精基準。先將底面加工4525 出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。整個加工過程選用組 合機床。在夾具方面選用專用夾具?？紤]到零件的結構尺寸簡單，夾緊方式多 采用手動夾緊，夾緊簡單，機構設計簡單，且能滿足設計要求。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153

5、893706153893706 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 3 頁（共 57 頁） 前言前言 加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學等專業(yè)相關知識后， 對整個專業(yè)知識的一次綜合運用。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的 工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有 著極其重要的影響。生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題 的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現。 對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證 工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以 性能。

6、本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、 夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。 1、發(fā)展狀況 改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內外兩方面的技術資源，有計劃地進行 企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和 水平以及經濟效益有了很大的提高，為繁榮國內市場、擴大出口創(chuàng)匯、推動國 民經濟的發(fā)展起了重要作用。 夾具從產生到現在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現在夾具 與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和 趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化， 它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來

7、越認識到，夾具與操作人員改進工作 及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現為 夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝 裝備。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求， 使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨 勢，必然對機床夾具提出更高的要求。 目前，大批量生產正逐漸成為現代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種模式 中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產準備時間、降低生 產成本，所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求，而氣動、液壓 夾緊等夾具正是適應這一生產模式的工裝設

8、備。它對縮短工藝裝備的設計、制 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 4 頁（共 57 頁） 造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式,也把柔性制造系統(tǒng)作 為開發(fā)新產品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。 2、發(fā)展趨勢 長時間以來，加工工藝及夾具設計都朝著標準化、自動化、高效率、高精 度、低勞動強度方面發(fā)展。 （1）加工工藝的發(fā)展趨勢 加工工藝作為制造技術的主要基礎工藝，隨著制造技術的發(fā)展，在 20 世 紀末也取得了很大的進步，進入了以發(fā)展高速切削、開發(fā)新的加工工藝和加工 方法、提供成套技術為特征的發(fā)展新階段。它是制造業(yè)中重要工業(yè)部門，如汽 車工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源

9、工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電子工業(yè)等 部門主要的加工技術，也是這些工業(yè)部門迅速發(fā)展的重要因素。因此，在制造 業(yè)發(fā)達的美、德、日等國家保持著快速發(fā)展的勢頭。 金屬切削刀具作為數控機床必不可少的配套工藝裝備，在數控加工技術的 帶動下，進入了“數控刀具”的發(fā)展階段，顯示出“三高一專”(即高效率、高 精度、高可靠性和專用化)的特點。 顯而易見，在 21 世紀初，盡管近凈成形技 術、堆積成形技術是非常有前途的新工藝，但切削加工作為制造技術主要基礎 工藝的地位不會改變。從當前制造業(yè)發(fā)展的趨勢中可以看到，制造業(yè)發(fā)展和人 類社會進步對切削加工提出的雙重挑戰(zhàn)，這也是 21 世紀初切削加工技術發(fā)展的 主要趨

10、勢。 （2）夾具的發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、 智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通 用、經濟方向發(fā)展。 （1）高精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對 夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面 的垂直度達到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴 美樂）公司制造的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為 0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內；夾具重復安裝的定位精 度高達5m；瑞士

11、EROWA 柔性夾具的重復定位精度高達 25m。機床夾具 的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠 然，為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的 精度標準供選擇。 （2）高效為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越 來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾 緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型 的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用 12 秒，夾具結構簡化，為機床進行多 工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間， 瑞典 3R 夾具僅用 1 分鐘

12、，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 5 頁（共 57 頁） Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機 床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間， 提高生產效率的作用。 （3）模塊、組合夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的 系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。 省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計 為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典 型夾具庫、標準和用戶使用

13、檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝 夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配 套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組 合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，為夾具行 業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現夾具設計與服務 的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。 （4）通用、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式的夾 具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性 功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經 濟性好。德國 demmel

14、er（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī) 格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾 具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。 3、評述 綜上，根據機械加工工藝及夾具設計的發(fā)展方向，現在的一般加工條件已不能 滿足現在的技術要求。所以以后的多為數控技術、自動化技術、系統(tǒng)化。主要 體現其高效率、高精度、高可靠性、專業(yè)化程度深。這就要求從事這方面的高 科技人才，就我們現在所學的知識還遠遠不夠。所以我們在以后的學習工作中 要多學習這些方面的知識，不斷的充實自己，使自己的綜合能力不斷提高，從 而跟上科技發(fā)展的腳步 呼倫貝爾學院工程技術學院

15、機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 6 頁（共 57 頁） 第一章第一章 機械加工工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程設計 1 1、零件的作用、零件的作用 題目給出的零件是 CA6140 的杠桿。它位于車床制動機構中，主要起制動 作用。杠桿一段與制動帶連接，另一端通過鋼球與齒條軸的凸起（或凹槽）相 接觸，當離合器脫開始，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制 動帶拉緊，當左右離合器中任何一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動 帶放松，從而達到制動的目的。 2 2、零件的工藝分析、零件的工藝分析 立體圖、零件圖如下圖所示： 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 7 頁（共 57 頁） B B-B 杠

16、 桿 （CA6140車床） 制 圖 校 核 比例 1 ：1 件數 1 2010.12 呼倫貝爾學院工程分院 08級機制?？瓢?指 導 重量材料 HT200 831009 王曉霞 A向旋轉 劉 凱 0.85kg 技術要求 1.鑄造圓角R35 2.表面應無夾渣,氣孔等鑄造缺陷 A 3.2 6.3 6.3 12.5 3.2 1.6 6.3 3.2 用?12. 7鋼 球檢查 余余 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 8 頁（共 57 頁） 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、 脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求。現分析如下： （1）以

17、 45 外圓面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：25 的孔、杠桿下表面。主要采用一個大平面限制 面。三個自由度、一個窄 V 型塊限制兩個自由度及一個支承頂限制一個自由度， 使工件達到完全定位。這組加工表面的主要要求是： 1）25 孔內壁的表面粗糙度為 1.6m。 2）杠桿下表面的表面粗糙度為 3.2m。 （2）以 25 孔為中心的加工表面 這組加工表面包括：14 階梯孔、M8 螺紋孔、12.7 錐孔及 錐 0.1 0 12.7 孔平臺、2M6 螺紋孔及 2-M6 螺紋孔上端面。其中主要加工面是 M8 螺紋孔和 12.7 錐孔平臺。以杠桿下表面及 25 孔為定位基準，采用一個大平面限制 三個

18、自由度、一個短圓柱銷限制兩個自由度以及一個支承頂限制一個自由度， 使工件達到完全定位。這組加工表面的主要要求是： 1）25 孔的軸線和杠桿上、下表面有垂直度要求。 2）14 階梯孔、M8 螺紋孔的中心線與垂直方向成 10 夾角。 3）12.7 錐孔內壁的表面粗糙度為 6.3m 以及 12.7 錐孔平臺的表面 粗糙度為 6.3m，12.7 錐孔的中心線與其平臺有垂直度要求。 4）2-M6 螺紋孔的中心線與水平方向成 36 夾角及其倒角的表面粗糙度為 6.3m。 3 3、工藝規(guī)程設計、工藝規(guī)程設計 （1）確定毛坯的制造形式 零件的材料，考慮到灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能良好，但塑性HT200 較差

19、、脆性高。由于年產量為 5000 件，達到中批量生產的水平，而且零件的輪 廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定的，適合中批生 產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 （2）基面的選擇 1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加 強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行夾緊，利用一 個 V 形塊支承45 圓的外輪廓作主要定位，以限制 2 個自由度，底板限制 3 個 自由度，再以壓緊螺釘定位消除 1 個自由度，達到完全定位,就可加工 25 的 孔。 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 9 頁

20、（共 57 頁） 2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 25 的孔作為精基準。 （3）確定工藝路線 表 2.1 工藝路線方案一 工序 1鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 0.023 0 25 工序 2粗、精銑 25 孔下表面 工序 3粗、精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 4鉆 12.7 的錐孔 工序 5鉆 M8 螺紋底孔、攻 M8 螺紋、锪鉆 14 階梯孔 工序 6粗、精銑 2-M6 上端面 工序 7鉆 2-M6 螺紋底孔、攻螺紋孔 2-M6 工序 8去毛刺 工序 9檢查 表 2.2 工藝路線方案二 工序 1粗、精銑 25 孔下表面 工序 2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm

21、 0.023 0 25 工序 3鉆 12.7 的錐孔 工序 4粗、精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 5鉆 M8 螺紋底孔、攻 M8 螺紋、锪鉆 14 階梯孔 工序 6鉆 2-M6 螺紋底孔、攻螺紋孔 2-M6 工序 7粗、精銑 2-M6 上端面 工序 8去毛刺 工序 9檢查 工藝方案的比較與分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工 25 的孔，然后以此為基 準加工杠桿底面，而方案二則與此相反，先是加工杠桿底面，然后以此為基準 加工 25 的孔。由于 25 孔的中心線與杠桿的上、下表面有垂直度要求，通 過分析方案二更容易保證 25 孔的尺寸精度與位置精度。考慮到零件的結構工 呼倫貝

22、爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 10 頁（共 57 頁） 藝性，鉆孔表面應與孔的軸線垂直，要符合先加工表面再鉆孔的原則。所以方 案二的工序三與工序四調換，工序六與工序七調換。將兩方案中的優(yōu)點相結合， 最終的加工路線確定為： 表 2.3 最終工藝過程 工序 1 粗、精銑 25 孔下表面 以杠桿上表面及 45 外圓 為粗基準，保證杠桿下表面的粗糙度是 3.2m，選用 立式升降臺銑床 X52K。 工序 2 鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 以杠桿下表面 0.023 0 25 為基準，45 外圓為輔助基準，保證 25 孔的軸線與 杠桿上、下表面垂直且 25 孔的內壁的表面粗糙度是 1.6m，選用立

23、式鉆床 Z535。采用專用夾具。 工序 3 粗、精銑寬度為 30mm 的下平臺 以杠桿下表面及 25 孔為基準，保證 12.7 錐孔平臺的表面粗糙度為 6.3m，仍然選用立式銑床 X52K，用組合夾具。 工序 4 鉆 12.7 的錐孔 保證 12.7 錐孔的中心線與其平 臺的垂直度要求且 12.7 錐孔內壁表面粗糙度 6.3m，采用立式鉆床 Z535，采用專用夾具。 工序 5 鉆 M8 螺紋底孔、攻 M8 螺紋、锪鉆 14 階梯孔 保證 其中心線與垂直方向成 10 夾角且 14 階梯孔的表面 粗糙度為 3.2m，采用組合夾具。 工序 6 粗、精銑 2-M6 上端面 用回轉分度儀加工，保證其與

24、水平成 36 角且表面粗糙度要求為 3.2m，用立式銑 床 X52K。 工序 7 鉆 2-M6 螺紋底孔、攻 2-M6 螺紋 保證 2-M6 螺紋孔的 中心線與其端面的垂直度要求。采用立式鉆床 Z535， 采用專用夾具。 工序 8去毛刺 工序 9檢查 （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 已知杠桿的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生產類型為中批生產。毛 坯采用金屬模鑄造。 加工余量的大小對零件加工質量和生產效率均有較大的影響。加工余量過 大，不僅影響了機械加工量、降低了生產效率，而且浪費原料和能源，增加刀 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁（共 57

25、頁） 具等工具的損耗，使加工成本升高。加工余量過小則不能保證各工序的各種誤 差和表面缺陷。 根據機械制造工藝設計簡明手冊表 2.2-5 知，杠桿選用的鑄件尺寸公 差（CT）等級為 9,鑄件加工余量（MA）等級為 F。查機械制造工藝設計簡明 手冊表 2.2-4 得，以一側為基準進行單側加工的加工余量為 3.0mm，進行雙 側加工時每側加工余量為 2.5mm。 1）加工杠桿下表面。 根據機械制造工藝設計簡明手冊2.3-4 和表 2.3-21 綜合考慮總的加工余量為 3mm，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面 的粗糙度要求，精加工 1mm，就可以滿足加工要求。 2）加工 25mm 孔。 由于內

26、表面有粗糙度要求，查機械制造工藝學 第 241 頁表 A-5，可確定加工工序為：鉆孔擴孔鉸孔。據機械制造 工藝設計簡明手冊表 2.3-8，可確定各工序加工余量及工序尺寸，查機械 制造工藝學表 A-2 可確定各工序加工精度和表面粗糙度（見表 1） 。 25mm 孔的內表面各工序加工余量及粗糙度的確定： 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆23mm23mIT 1212.5 擴1.8mm24.8mIT 106.3 鉸0.2mm25mIT 83.2 3）銑削 12.7 錐孔平臺。 用銑削的方法加工臺階。由于臺階的加工 表面有粗糙度要求 查機械制造工藝學表 A-6 可知粗銑 2mm,6.3 a R

27、m 精銑 1mm 的加工工序可以滿足表面粗糙度的要求，據機械制造工藝設計手冊 表 1-39，可確定各工序加工余量及工序尺寸。查機械制造工藝學表 A-3 可 確定加工精度及表面粗糙度（見表 2） 。 加工杠桿 30mm 下平臺的各工序加工余量及粗糙度的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 毛坯33mmCT 8 粗銑2mm31mmIT126.3 精銑1mm30mmIT83.2 4）鉆 12.7mm 錐孔。 要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提 高生產率起見，任然采用 12mm 的鉆頭，切削深度是 2.5mm，為達到表面粗糙 a R 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 12 頁

28、（共 57 頁） 度的要求，查機械制造工藝學表 A-5,選用鉆擴的加工路線。6.3 a Rm 經濟精度為 IT11，表面粗糙度 值為 12.5mm-6.3mm。加工余量及工序尺寸 （見表 3） 。 鉆 12.7mm 錐孔各工序加工余量及工序尺寸的確定： 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆孔12mmIT 1212.5 擴孔7mm12.7mmIT 106.3 5）查機械制造工藝設計簡明手冊2.3-20 知，采用 6.8 的麻花鉆， 一次鉆削加工余量為 6.8mm，一次攻螺紋 1.2mm，就可達到要求。 6）锪鉆 14 階梯孔。 由于表面粗糙度要求為 3.2m，因此考慮加工 余量 3mm。可

29、一次锪鉆 3mm，就可達到要求。 7）加工 2-M6 上端面。 根據機械制造工藝設計簡明手冊2.3-4 和 表 2.3-21 綜合考慮總的加工余量為 3mm，粗銑 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面 的粗糙度要求，精銑 1mm，就可以滿足加工要求。 8）加工 2-M6 螺紋孔。 查機械制造工藝設計簡明手冊2.3-20 可知， 其總的加工余量為 6mm，采用 5 的麻花鉆，一次鉆削加工余量為 5mm，一次攻 螺紋 1mm，就可以滿足加工要求。 因此毛坯尺寸的確定見下圖： 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 13 頁（共 57 頁） min36.75 1000 15016014 . 3 1

30、000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15 . 0 14150 315 （5）確定切削用量 工序一.粗精銑 25mm 孔下平面 工件材料：，鑄鐵200HT 機床：X52K 立式銑床 a.粗銑杠桿下表面 1、選擇刀具：硬質合金端銑刀（材料 YG6） ，據切削用量簡明手冊第 96 頁 表 3.16 取，齒數為 14，粗齒銑刀，據切削用量簡明手冊第 84mmD100 頁表 3.2 取 o r o s oo kar45,20,9,0 00 o r o r kk5,45 2、選擇切削用量 1）決定切削深度為mm2 2）決定每齒進給量 z f 據機械制造工藝設計手冊第 18

31、7 頁表 416 其功率為，據切kw5 . 7 削用量簡明手冊第 88 頁表 35，現取。zmmf24 . 0 14 . 0 2 zmmf18 . 0 2 3）選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨 鈍量為，取，刀具壽命。mm5 . 10 . 1mm2 . 1min180T 4）確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16，當 mmaxmmd p 5 . 3,14,160 0 ，時。各修正系數zmmf18 . 0 min378min,172min,86mmvmnmv fttt 為：，故： 89 .

32、 0 mvfmnmv kkk1 tvftntv kkk min54.7689 . 0 86mkvv vtc min08.15389 . 0 172rkvn nt min42.33689 . 0 378mmkvv vff 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁附表 4161 及附表 4163 選 擇因此實際切削速度和每齒進給量min316min,150mmvrn fcc 5）檢查機床的功率 據切削用量簡明手冊105 頁，當硬度為HBS200 。kwpmmvzmmfmmamma cfpe 3 . 2min,325,25 . 0 ,2 . 2,100 2 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第

33、14 頁（共 57 頁） f m v l t 1 min58 . 0 318 21161 2 m t min46.95 1000 19016014 . 3 1000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15 . 0 14190 400 據機床允許的功率故，因此決定的切削速度可以用，即 cmc pp ，min36.95min,150,2mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min316mmvf 。min36.95mvc 3、計算基本工時 式中， 據切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26 精銑時mmylL161 入切量及超切量 則：ymm21 b.精銑杠桿下

34、表面 1、選擇刀具：硬質合金端銑刀（材料 YG6） ，據切削用量簡明手冊第 96 頁 表 3.16 取，齒數為 14，細齒銑刀，據切削用量簡明手冊第 84mmD100 頁表 3.2 取。 o r o s oo kar45,20,9,0 00 o r o r kk5,45 2、選擇切削用量 1）決定切削深度為mm1 2）決定每齒進給量 據機械制造工藝設計手冊第 187 頁表 416 z f 其功率為，據切削用量簡明手冊第 88 頁表 35，kw5 . 7 現取。zmmf24. 014 . 0 2 zmmf14 . 0 2 3）選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及

35、 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨 鈍量為，取，刀具壽命。mm5 . 03 . 0mm3 . 0min180T 4）確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16，當 mmaxmmd p 5 . 0,14,160 0 ，時。各修正系數zmmf18 . 0 min429min,145min,98mmvmnmv fttt 為：，故： 89 . 0 mvfmnmv kkk1 tvftntv kkk min22.8789 . 0 98mkvv vtc min55.17389 . 0 195rkvn nt min81.38189 . 0 429mmkvv vff 據機械制造

36、工藝設計手冊第 176 頁附表 4161 及附表 4163 選 擇因此實際切削速度和每齒進給量min400min,190mmvrn fcc 5）檢查機床的功率。據切削用量簡明手冊105 頁，當硬度為HBS200 。kwpmmvzmmfmmamma ctfpe 6 . 1min,400,25 . 0 ,1,100 2 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 15 頁（共 57 頁） f m v l t 2 min81. 0 400 1611161 2 m t 3 . 1 23 30 d l 據機床允許的功率故，因此決定的切削速度可以用，即 cmc pp ， min22.87min,190,

37、1mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min400mmvf ， 。min22.87mvc 3、計算基本工時 式中，據切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26 精銑時mmylL161 入切量及超切量則：161y 據機械制造工藝設計手冊表 7.29 和表 7.30，可知兩次銑削的輔助工 時： =。 fm tmin5 . 153 . 0 53 . 0 44 . 0 該工序的總工時為： = fm tmin89 . 2 5 . 181. 058 . 0 21 fmmm tttt 工序二.加工 25mm 孔到要求尺寸 工件材料為 HT200，鑄鐵，查工程材料及熱加工第 138 頁表 421

38、確定抗 拉強度為。Mpa b 160 工藝要求：工件的壁厚為孔的直徑為 25mm，孔深為據工藝設mm30mml30 計簡明手冊第 64 頁表 2.39，確定公差為 H8，表面粗糙度。6 . 1 a R 機床：Z535 立式鉆床 a.鉆 23mm 孔 1、選擇鉆頭 選擇高速鋼磨出雙錐修磨橫刃鉆頭，其直徑為，鉆頭幾何形狀mmd23 0 據切削用量簡明手冊第 44 頁表 2.1 及表 2.2 查得：, o 30 o 1002 。mmlmmbammb ooo 5,5 . 2,5512,5 . 4,702 01 2、選擇切削用量 1）確定進給量 f 1）按加工要求確定進給量 據切削用量簡明手冊表當加工要

39、f7 . 2 求為精度，鑄鐵的強度，時 12HMpa b 160mmd3 . 2 0 rmmf96 . 0 78 . 0 。 由于 ，孔深系數為故。1 if krmmf96 . 0 78 . 0 2）鉆頭強度決定進給量 據切削用量簡明手冊第 51 頁表 2.8 當鉆頭允mmdMpa b 23,160 0 許的進給量 。rmm2f 3）按機床的進給機構決定進給量 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 16 頁（共 57 頁） 據切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當，d0時，Mpa b 210 mm25 機床進給機構允許的軸向力為（據機械制造工藝設計手冊16860N14120N 第

40、176 頁表 45，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為 f= 。rmm8 . 1 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.780.96mmr,據機械制造工藝設計手冊 ，第 177 頁表 452，取 f=0.96 mmr。 4)決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=23mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍 量取為 1mm，壽命為 T=75min。 5)決定的切削速度 v 及轉速 n 據切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200HBS，f=0.57mmr,標準鉆頭， d0=23mm 時，vt=12mmin，查切削用量簡明手冊

41、表 2.31,切削用量修正系 數.,故88 . 0 my k1 xy k 75 . 0 xy k 1 vv k v=120.8810.751=7.92 vtk vminm rmin 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=140rmin,但因所選擇轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進 給量降低一級，即取 f=0.72mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=100rmin,仍用 0.96mmr,比較這倆種方案： a.第一方案： f=0.72mmr, nc=140rmin ncf=0.72140=100.8mmmin b.第二方案： f=0.96mmr, nc=1

42、00rmin ncf=0.96100=96mmmin 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好。 （4）檢驗機床扭矩及功率 據切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當 d025mm,f0.8mmr 時， Mt=104.96N.m 扭矩的修正系數為 1。故 Mc=17.85N.m 據機械制造工藝設計 第 176 頁表 45，Mm=392.4N.m 。據切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23 當 b=170213Mpa，d0=23mm,f0.75mmr,vc13.2 時，pc=2.3kw。據機械制 造工藝手冊第 176 頁表 45，pe=4.50.81=3.65kw。

43、由于 McMm，pc pc 故選擇的切削用量可用，即：f=0.72，n=140 rmin,v=10.1mmin。 3、計算基本工時 65.109 12 92 . 7 10001000 0 d v n nf L tm 1 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 17 頁（共 57 頁） 式中 l=L+y+,l=30mm, 由切削用量簡明手冊表 2.29 查出入切量及超切量 y+=12mm，故 查機械制造工藝設計手冊的表 7.29 和表 7.30,可知鉆孔的輔助工時： min99 . 1 08 . 0 92 . 0 28 . 0 71 . 0 1 m t b.擴 24.8 孔 1、選擇擴孔鉆

44、頭 選擇硬質合金擴孔鉆，其直徑,擴孔鉆幾何形狀據切削用量簡明24.8 0 d 手冊表 2.5，。 o r oo kk45,30,10 o a10 0 o r5 0 2、選擇切削用量 1）確定進給量 據切削用量簡明手冊第 53 頁表 2.10，當加工要求為精度，鑄鐵H10 的硬度為，時，據200HBS24.8mmd 0 0.84)mm-(0.700.7 1.2)-(1.0f 機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 452，取 f=0.72mmr。 2）確定擴孔鉆磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊第 54 頁表 2.21 當時，鉆頭后刀面最mmd 8 . 24 0 大磨損量取為，壽命。1.2mm40

45、min.T 3）決定切削速度 v 及轉速 n 據機械制造工藝手冊第 109 頁表 524 得： mmdrmmf25,8 . 0 0 ，查切削用量簡明手冊表 2.31，切削速度的修正系數為min 5 . 87mvt ，故1,15 . 1 vvmv kk8 . 0 sy k min 5 . 808 . 0115 . 1 5 . 87mkvv vt min 7 . 1033 8 . 2414 . 3 5 . 8010001000 0 r d v n 據機械制造工藝學第 176 頁表 451 選擇，但因選min1100rnc 擇轉速較計算轉速高，會使刀具使用壽命下降，故可將進給量降低一級，轉速 ，仍用

46、，比較這倆種選擇方案：min750rncrmmf72 . 0 a.第一方案;min627110057 . 0 min,1100,57 . 0 mmnrnrmmf cfc b.第二方案：min54075072 . 0 min,750,72 . 0 mmnrnf cf 因為第一方案的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好，實際切削速 度 3、計算基本工時 min66.85 1000 8 . 2414 . 3 1100 1000 m dn v min42 . 0 72 . 0 170 1230 1 m t 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 18 頁（共 57 頁） 9 . 29 . 1)

47、21 (45cot 2 23 8 . 24 1 o l min86.48 2514 . 3 6 . 310001000 0 r d v n min34 . 5 1000 0 m dn v nf l tm 2 nf l tm 2 式中， 21 lllLmmL30 取取,42,5 . 2 21 mmlmmlmml5 . 3 2 所以 查切削用量簡明手冊第 275 頁表 733 和表 734，可知擴孔的輔助 時間： min21 . 1 08 . 0 14 . 0 28 . 0 71 . 0 2 m t c.鉸 25 孔 1、選擇鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑，鉸刀幾何形狀據切削用量簡明手mmd25 0

48、 冊第 49 頁表 2.67 確定，。,156,0 100 ooo aar o r k3 o 7 2、選擇切削用量 1）確定進給量 f 據切削用量簡明手冊表 2.11 當硬度,時HBS170mmd25 0 按該表注 4，進給量取小值查機械制造工藝設計手冊附表,6 . 23 . 1mmf 4-5-2 取。mmf6 . 1 2）決定鉸刀磨鈍及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12 當時鉸刀后刀面最大磨鈍量為mmd25 0 壽命 T=。mm7 . 0120min 3）決定切削速度 及轉速vn 查機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 4-5-1 取實際切削min68rn 速度 3、計算基本工時 據機械制

49、造技術基礎課程設計指導教程第 118 頁表表 542 式中 ，由，以及表注 1 切入長度 增加 21 lllLmmL30mmap1 . 0 o r k3l ，所以，mm1mml9 . 219 . 1 1 mml15 2 故 查機械制造工藝設計手冊275 頁表 733 和 734，可知鉸孔的輔助時 min06 . 0 57 . 0 1100 5 . 35 . 230 2 m t min44. 0 6 . 168 5 . 19 . 230 3 m t 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 19 頁（共 57 頁） 間：。 min24 . 1 08. 017 . 0 28 . 0 71 .

50、0 3 fm t 該工序的總工時為： min33. 524. 144 . 0 21. 106 . 0 99 . 1 42. 0 321321 fmfmfmmmm ffftttt 工序三.粗銑寬度為 30mm 的下平臺 工件材料：，鑄造200HT 加工要求：銑削兩次，一次粗銑 2mm，一次精銑 1mm,就可達到表面粗糙度要求。 機床：X52K 立式銑床 a. 粗銑 12.7 錐孔平臺 1、選擇刀具 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5-11 及表 5-13 采用高速鋼 立銑刀，D=50，Z=4，此為粗齒銑刀。 2、選擇切削用量 1）決定銑削深度 p a 因其單邊粗銑的單邊余量為 2mm，所以

51、切削寬度為=2mm。 p a 2）決定每齒進給量 z f 據 X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊表 3.30）其功率為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度，把機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5.11， 據機械制造技術基礎課程設計指導教程表 4-16 選zmmfz3 . 016 . 0 。zmmfz25 . 0 3）選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據切削用量簡明收藏冊表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大磨鈍量 為 0.5mm，刀具壽命為 T=120min。 4）決定切削速度和每分鐘進給量 c v f v 據機械制造技術基礎課程設計教程表 5-13，故min47mv min 3 . 299 5

52、014 . 3 4710001000 0 r d v n min7525.36.299mmonfvf 3、計算基本工時 據機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5-13， f m v lll t 21 1 式中,.,故30l mml261505 . 0 1 mml2 2 min77 . 0 75 22630 1 m t 查機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 730 得，銑削輔助時間： 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 20 頁（共 57 頁） min23 . 0 1 fm t b.精銑 12.7 錐孔平臺 1、選擇刀具 查機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5-11 及表 5-13

53、 采用高速鋼 立銑刀，D=50，Z=4。 2、選擇切削用量 1）決定銑削深度 p a 因其單邊粗銑的單邊余量為 1mm，所以切削寬度為=1mm p a 2）決定每齒進給量 z f 據 X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊表 3.30）其功率為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。據機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5.11， ，查機械制造技術基礎課程設計指導教程教程表 4-16zmmfz3 . 016 . 0 選。zmmfz15. 0 3）選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據切削用量簡明收藏冊表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大磨鈍量 為 0.25mm，刀具壽命為 T=120min。 4）決定切

54、削速度和每分鐘進給量 c v f v 據機械制造技術基礎課程設計教程表 5-13，故min49mv min312 5014 . 3 4910001000 0 r d v n min7515 . 0 312mmnfvf 據機械制造技術基礎課程設計指導教程教程表 5-13， f m v lll t 21 2 式中,.,故30l mml261505 . 0 1 mml2 2 min18 . 1 49 22630 2 m t 查機械制造工藝設計手冊表 7-30 得，銑削輔助時間：min23 . 0 2 fm t 該工序的總工時為：min41 . 2 2121 fmfmmm ttttt 工序四.鉆 12

55、.7 的錐孔 工件材料:HT200，鑄造，硬度為 200HBS 工藝要求：孔的直徑為 12.7mm，盲孔，表面粗糙度為。6.3 a Rm 機床： Z535 立式鉆床 a.鉆 12mm 孔 1、選擇鉆頭 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 21 頁（共 57 頁） min/67.192 12 26 . 7 10001000 0 r d v n min35 . 7 1000 1214 . 3 195 1000 0 m dn v 選用 12mm 標準高速鋼麻花鉆。 2、選擇切削用量 1）確定進給量 f 據機械制造工藝設計手冊表 3-38，=0.52-0.64mmr，由于孔深度f 比 ld3

56、,所以修正系數，故=0.52-0.64mmr。1 lf kf 2）鉆頭強度決定進給量 據切削用量簡明手冊表 2.8，查工程材料及熱加工表 421 得， 當壁厚為 1020mm 時，b=195Mpa，再由 d0=12mm 時,鉆頭強度允許的進給量 。1.22mm/rf 3）按機床的進給機構強度決定進給量 據切削用量簡明手冊表 2.9，當 b=195Mpa，d0=12mm 時，機床進給機 構允許的軸向力為（據機械制造工藝設計手冊表 416860N14120N 5，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為。2.25mm/rf 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，

57、其值為 0.520.64mmr,據機械制造工藝設計手冊 ，表 452，取 f=0.57mmr。 4）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=12mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍量 取為 0.7mm，壽命為 T=60min。 5）決定的切削速度 V 及轉速 n 據切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200HBS，=0.57mmr,標準鉆頭，f d0=12mm 時，vt=11mmin。 查切削用量簡明手冊表 2.31,切削用量修正系數，,88 . 0 my k1 xy k ,故 75. 0 xy k 1 lv k v=110.8810.751=7.26m/min vtk v

58、 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=195 rmin,但因所選擇轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降 低一級，即取 f=0.43mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=rmin,仍用 0.57mmr, 比較這兩種方案： a.第一方案：，rmmf43 . 0 min195rnc 。min855.8319543 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf57 . 0 min140rnc min 8 . 7914057 . 0 mmfnc 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好，實際切 削速度 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢

59、業(yè)論文 第 22 頁（共 57 頁） 6）檢驗機床扭矩及功率 據切削用量簡明手冊表 2.21，當 d012.2mm,f0.51mmr 時， Mt=17.85Nm。扭矩的修正系數為 1。故 Mc=17.85Nm。據機械制造工藝設 計表 45，Mm=392.4Nm 。 據切削用量簡明手冊表 2.23，當 b=170-213Mpa，d013.2mm, 0.45mmr,vc13.2 時，pc=1.0kw，據機械制造工藝手冊表 4-f 5，pE=4.50.87=3.65kw。 由于 McMm，pc pE ，故選擇的切削用量可用，即：d0 =12.7mm，=0.43mm/z，n=195rmin,v=7.3

60、5mmin。f 3、計算基本工時 式中，L=l+y+，l=6mm,入切量及超切量由切削用量簡明手冊表 2.29 查出 y+=6mm，故 查機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 7-33 和表 7-34，可知鉆削的輔 助時間：min19 . 1 06. 014 . 0 28. 071 . 0 1 fm t b.擴 12.7 孔 1、選擇擴孔鉆頭 選擇 12.7mm 標準高速鋼擴孔鉆。 2、選擇切削用量 1）確定進給量 f 據切削用量簡明手冊表 2.10，當加工要求為 H10 精度，鑄鐵的硬度為 200HBS，d0 =12.7mm 時，f=(0.9-1.1) 0.7=(0.63-0.77)mmr，

61、據機械制 造工藝設計手冊表 4-5-2，取 f=0.72mmr。 2）確定擴孔鉆磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.21 當時，鉆頭后刀面最大磨損mmd 7 . 12 0 量取為 0.7mm，壽命 T=30min。 3）決定切削速度 v 及轉速 n 據機械制造工藝手冊表 3-54 知，利用擴孔鉆進行擴孔時，其進給量與 切削速度與同樣尺寸的實心孔時進給量與切削速度之關系為： 現已知=0.6mmr（切削用量簡明手冊表 2.7） ， 鉆 f =11mmin（切削用量簡明手冊表 2.15） 。 鉆 v 令=2.3=2.30.6=1.38 mmr， （機械制造工藝設計手冊附表 4-f 鉆 f 5-

62、2） 鉆 ff)4 . 22 . 2( 鉆 vv) 3 1 2 1 ( nf L tm 1 min15 . 0 43 . 0 195 66 1 m t 呼倫貝爾學院工程技術學院機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 23 頁（共 57 頁） min17 . 0 6 . 0100 5 . 15 . 37 . 6 2 m t min7 . 219 . 1 19. 117 . 0 15. 0 2121 fmfmmm ttttt minm.444 . 0 鉆 vv 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，取 n=100，所以minr 實際切削速度為 3、計算基本工時 據機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5-4， 式中,l=6.7mm,據切削用量簡明手冊表 2.5，取 21 lllL 取mm,取mm,所以42,5 . 1 21 lmml5 . 3 2 l 據機械制造工藝設計手冊表 7-33 和表 7-34，可知擴孔的輔助時間： tfm2=0.71+0.28+0.14+0.06=1.19。min 該工序的總時間為： 工序五.加工 M8 螺紋孔和锪鉆 14 階梯孔 工件材料：HT200,鑄造 加工要求：鉆 M8 螺紋底孔、