湖南工業(yè)大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)資 料 袋 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 2011 2012 學(xué)年第 一 學(xué)期 課程名稱(chēng) 機(jī)械制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班級(jí) 學(xué)號(hào)題 目 撥叉零件設(shè)計(jì) 成 績(jī) 起止日期 2011年 12 月 19 日 2011 年 12 月 25 日目 錄 清 單序號(hào)材 料 名 稱(chēng)資料數(shù)量備 注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13課程設(shè)計(jì)圖紙24機(jī)械加工工藝卡片15機(jī)械加工工序卡片10課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)20112012學(xué)年第一學(xué)期 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 0901 班級(jí)課程名稱(chēng)： 機(jī)械制造工藝學(xué) 設(shè)計(jì)題目： 撥叉零件設(shè)計(jì) 完成期限：自 2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 25 日共 1 周內(nèi)容及任務(wù)一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)：撥叉材料HT200；鑄造圓角R23；撥叉頭高50mm，外圓40mm，內(nèi)孔25mm；撥叉腳內(nèi)表面R25，外表面R35；凸臺(tái)高25mm；凸臺(tái)半徑10，凸臺(tái)孔徑8，孔深15mm中心距93.75mm。二、設(shè)計(jì)基本內(nèi)容：對(duì)零件（中等復(fù)雜程度）進(jìn)行工藝分析，畫(huà)零件圖；選擇毛坯的制造方式；制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程；填寫(xiě)工藝文件；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。三、每個(gè)學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成以下任務(wù)：（1）機(jī)械加工工藝卡片一張；（2）機(jī)械加工工序卡片一套；（3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容2011.12.19-2011.12.20熟悉課題、查閱資料；零件分析，畫(huà)零件圖2011.12.21-2011.12.22制訂零件加工工藝規(guī)程2011.12.23-2011.12.25填寫(xiě)工藝文件；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2011.12.25交課程設(shè)計(jì)并答辯主要參考資料機(jī)械制造工藝學(xué) 第二版 王先逵主編（機(jī)械工程出版社）互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 第二版 徐學(xué)林主編（湖南大學(xué)出版社）金屬工藝學(xué) 第五版 上 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社）金屬工藝學(xué) 第五版 下 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社）指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撥叉零件起止日期： 2011 年 12 月 19 日 至 2011 年 12 月 25 日學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字)機(jī)械工程學(xué)院（部）2011年12月25日目 錄第一章 序論-3第二章 零件的分析-4第一節(jié) 零件的作用- 4第二節(jié) 零件的工藝分析-4第三節(jié) 毛坯的確定-5 一、毛坯的制造形式-5二、毛坯加工面及形狀的確定- 6 三、毛坯圖的繪制-6 第三章 加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)-7 第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇-7 一 粗基準(zhǔn)的選擇-7 二 精基準(zhǔn)的選擇-7第二節(jié) 加工方法的確定-8第三節(jié) 工藝路線的制定- -8第四節(jié) 機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定-10 一、加工余量、工序尺寸和公差的確定-10二、切削用量的選擇計(jì)算-16第四章 小結(jié)-23第五章 附錄（重要參考文獻(xiàn)）-24第一章 序 論21世紀(jì)現(xiàn)在是我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式根本轉(zhuǎn)變，走新型工業(yè)化道路的關(guān)鍵時(shí)期。機(jī)械工程高等教育承擔(dān)著培養(yǎng)適應(yīng)和推進(jìn)新型工業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)代高級(jí)人才的歷史重任。對(duì)于我們當(dāng)代大學(xué)生來(lái)說(shuō)，最根本的任務(wù)是學(xué)習(xí)。準(zhǔn)確地把握未來(lái)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，客觀掌握識(shí)我們知識(shí)技能的基本出發(fā)點(diǎn)。大三上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了機(jī)械制造基礎(chǔ)，為了鞏固所學(xué)知識(shí)，并且在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。由于能力所限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望指導(dǎo)老師給予批評(píng)指正。第二章 零件的分析第一節(jié) 零件的作用車(chē)床的撥叉位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者 的要求工作， 獲得所需的速度和扭矩的作用。 零件右方的 25 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連， 而左方的 50 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。 通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方 的齒輪變速。該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠強(qiáng)度、剛度和韌性，以撥叉的的工作條件。第二節(jié) 零件的工藝分析撥叉結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主加工的位置是25的孔及該孔的上端面和下端面，50的孔及該孔的上端面和下端面，以及在40外圓側(cè)邊的一個(gè)40的凸臺(tái)。零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的技術(shù)及位置要求：加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ra/m形位公差/mm撥叉兩端面IT1212.525的孔 IT93.2撥叉腳內(nèi)表面 IT126.3撥叉腳兩端面 IT126.3撥叉腳側(cè)面 2.525凸臺(tái)孔8 IT126.3凸臺(tái)高 2525該撥叉形狀特殊，屬典型的叉桿類(lèi)零件。為實(shí)現(xiàn)換擋、變速功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。以25為中心的加工表面：這一組加工表面包括孔及該孔的上下端面，上下端面與孔都沒(méi)有過(guò)高的位置要求，孔壁上有一個(gè)40的斜凸臺(tái)，這兩個(gè)都沒(méi)有過(guò)高的位置要求。以50為中心的加工表面：這一組加工表面包括的孔及孔的上下端面，以20為中心的加工表面和以50為中心的加工表面有一定的位置度要求，既50孔的上下端面與20的孔的垂直度要求。換擋時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面的垂直度要求為0.05mm。綜上所訴，該撥叉件的各項(xiàng)技術(shù)要求制定合理，符合該零件在變速箱中的應(yīng)用。第三節(jié) 毛坯的確定一 、毛坯的制造形式零件材料為 HT200，零件在工作過(guò)程中，經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。二、毛坯加工面及形狀的確定查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第41頁(yè)表2.2-5，選用加工余量為MA-H級(jí)，并查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：三、毛坯圖的繪制簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸說(shuō)明加工說(shuō)明D125圓25mm孔降一級(jí)雙側(cè)加工D250圓50mm孔降一級(jí)雙側(cè)加工D38圓8mm孔降一級(jí)雙側(cè)加工T140圓上端面50mm單側(cè)加工T240圓下端面50mm單側(cè)加工T375圓上端面12mm單側(cè)加工T475下端面12mm單側(cè)加工T5斜凸臺(tái)端面25mm單側(cè)加工第三章 加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高；否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，用毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，實(shí)用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)的成為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙要求加工出來(lái)，再考慮用什么樣的基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)；所以，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。一、粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面欠缺；對(duì)于有若干個(gè)不同加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，選擇40mm的外圓面和撥叉頭下端面作粗基準(zhǔn)加工孔和下端面，可為后續(xù)工序準(zhǔn)備做好精基準(zhǔn)。二、精基準(zhǔn)的選擇由上面分析可知，根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉頭上端面和作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，又軸孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工撥叉兩端面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭上端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則，因?yàn)樵摀懿媸窃谳S線方向上的尺寸多以該軸面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；另外由于撥叉件剛性差受力易產(chǎn)生彎曲變形，為避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上，選用撥叉頭上端面作精基準(zhǔn)，夾緊可作用在撥叉頭的下端面上，夾緊穩(wěn)定可靠證，不容易引起零件變形。第二節(jié) 加工方法的確定根據(jù)撥叉零件圖可知，加工有25內(nèi)孔、50內(nèi)孔、8孔、75上下兩端面、40外圓上下兩端面、斜凸臺(tái)上表面。材料為HT220，以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考機(jī)械制造工藝學(xué)等相關(guān)資料，確定其加工方法如下：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra（um）加工方案25mm孔IT73.2鉆-擴(kuò)-鉸50mm半圓IT11 6.3粗鏜-半精鏜斜凸臺(tái)上表面IT11 2.5粗銑40上下端面IT1212.5粗銑75上下端面IT126.3粗銑-半精銑8孔IT76.3鉆-擴(kuò)-鉸第三節(jié) 工藝路線的制定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：1 工藝路線方案工序010 鉆 ，擴(kuò)，鉸，半精鉸，精鉸25孔和50孔工序020 粗銑，半精銑25和75上下端面工序030 切斷工序040 粗銑斜凸臺(tái)工序050 鉆，擴(kuò)，鉸，半精鉸，精鉸8孔工序060 去毛刺工序070 檢查此工序的加工，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)孔的加工應(yīng)該先銑平面再加工，那樣會(huì)更容易滿足零件的加工要求，先加工平面也有利于基準(zhǔn)的選擇，所以上加工工序的安排不怎么合理，現(xiàn)確定工序如下表所示：工序號(hào)工序內(nèi)容10鑄造20熱處理30粗銑40mm上，下端面40粗銑，半精銑75上、下端面50鉆，擴(kuò)，鉸25孔60粗鏜、半精鏜50孔70粗銑斜凸臺(tái)面80鉆、擴(kuò)、鉸8孔90銑斷100去毛刺110時(shí)效處理120檢查第四節(jié) 機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，選用加工余量為MA-H級(jí)，確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，及其加工后的尺寸精度和表面粗糙度，下面是以工序內(nèi)容為順序確定各個(gè)加工的加工余量及其加工后的尺寸精度和表面粗糙度。一 加工余量、工序尺寸和公差的確定撥叉頭和撥叉腳的偏差計(jì)算（一） 撥叉平面的偏差及加工余量計(jì)算（1）撥叉頭兩端面加工余量的計(jì)算根據(jù)工序30要求，其加工為粗銑加工。各工步余量如下：粗銑：其余量值規(guī)定為1.5 2.0mm ，現(xiàn)取 2.0mm 。其粗銑為IT12。工序30的加工過(guò)程如圖 3.1 所示。工序30：以下端面定位，粗銑上端面，保證工序尺寸L1；以上端面定位，粗銑下端面，保證工序 尺寸L2，達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸L的要求，L=50mm 。 由圖 3.1 所示加工過(guò)程示意圖，建立分別以 Z1 和 Z2 為封閉環(huán)工藝尺寸鏈如圖 3.2 所示。 圖 3.1 加工過(guò)程示意圖 圖 3.2 工藝尺寸鏈圖 1)求解工序尺寸 L1：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2.64平面粗加工余量，得粗銑余量Z1 =2mm。由圖 3.1 知L2=L=50mm， 從圖3.2b知，Z2 = L1-L2，L1=L2+Z2 =(50+2)mm =52mm。由于工序尺寸 L1、L2 是在粗銑加工中保證的，查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.3mm，故L1=520.15mm，L2=500.15mm。2)求解工序尺寸 L0：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2.64 平面粗加工余量，得粗銑余量 Z2=2mm，由圖 3.2（b）知，L0 = L1 + Z1 = (52+2)mm=54mm。由于工序尺寸L0是在鑄造，鑄件尺寸公差為。鑄造毛坯的基本尺寸為L(zhǎng)0=54mm 毛坯最小尺寸為：54-0.6 = 53.4mm 毛坯最大尺寸為：54+1.4 = 55.4mm （2）75兩端面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序30要求，其加工分粗、半精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：其余量值規(guī)定為 1.52.0mm ，現(xiàn)取 2.0mm 。其粗銑為 IT12。半精銑：其余量值規(guī)定為 1.0mm 。1)求解工序尺寸 L3：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2.64平面半精加工余量，得半精銑余量Z4=1mm。由圖 3.1 知L4=L=120.090mm， 從圖3.2d知， L3=L4+Z4 =(12+1)mm =13mm。由于工序尺寸L3是在半精銑加工中保證的，查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，半精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT10，其公差值為0.1mm，故L3=130.05mm。2)求解工序尺寸 L2：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2.64平面半精加工余量，得半精銑余量Z3=1mm。從圖3.2c知，L2=L3+Z3 =(13+1)mm =14mm。由于工序尺寸L2是在粗銑加工中保證的，查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.18mm，故L2=140.09mm。3)求解工序尺寸 L1：查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2.64平面粗加工余量，得粗銑余量Z2=2mm。從圖3.2b知， L1=L2+Z2=(14+2)mm =16mm。由于工序尺寸L1是在粗銑加工中保證的，查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.3mm，故L1=160.15mm。4)求解工序尺寸 L0，查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2.64平面粗加工余量，得粗銑余量Z1=2mm。從圖3.2a知。L0=L1+Z1=（16+2）=18mm。由于L0尺寸為鑄件尺寸，鑄件尺寸公差為。故L0=18 。鑄造毛坯的基本尺寸為L(zhǎng)0=18mm 毛坯最小尺寸為：18-0.032 = 17.68mm 毛坯最大尺寸為：18+0.093 = 18.093mm （二） 大小頭孔及8孔的偏差及加工余量計(jì)算 孔 ：鉆孔的精度等級(jí)： IT = 12 ，表面粗糙度 Ra = 25um ，尺寸偏差是 0.21mm 粗?jǐn)U孔的精度等級(jí)： IT = 10 ，表面粗糙度 Ra = 12.5um ，尺寸偏差是 0.084mm 精鉸孔的精度等級(jí)： IT = 8 ，表面粗糙度 Ra = 3.2um ，尺寸偏差是 0.043mm 根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，各工序余量如下：鉆孔，確定工序尺寸及加工余量為：加工該組孔的工藝是：鉆-擴(kuò)-鉸 鉆孔：22 擴(kuò)孔：24.7 2Z=2.7mm（Z為單邊余量1.52）鉸孔：25 2Z=0.3mm（Z為單邊余量0.150.2）鏜50 孔加工該組孔的工藝是：粗鏜半精鏜 粗鏜：50孔，其余量值為 2.2mm ；半精鏜：50孔，其余量值為 0.8mm ； 鑄件毛坯的基本尺寸分別為：50-2.2-0.8=47mm鑄件公差為鑄造毛坯的基本尺寸為47mm 毛坯最小尺寸為：47+1.4 = 48.4mm 毛坯最大尺寸為：47-0.6 = 46.4mm工序70 鉆、擴(kuò)、鉸凸臺(tái)8孔工序70的加工過(guò)程為鉆6孔，擴(kuò)7.6孔，鉸8孔，由圖5- 的加工方案可得出全部工藝尺寸鏈，如圖5- 所示，求解各尺寸鏈及公差的順序如下：圖5-5 第60道工序加工方案示意圖圖5-6 第60道工序工藝尺寸鏈圖孔加工余量計(jì)算方法和25孔一樣最終可得由圖可知R=4，R=R2+Z1，Z1為鉸孔加工余量查機(jī)械加工余量手冊(cè)得：Z1=0.2mm，則R2=R-Z1=4-0.2=3.8mm，由于工序尺寸R2是在擴(kuò)孔中確定的，查機(jī)械制造工藝學(xué)表4-8和互換性與測(cè)量技術(shù)可知：擴(kuò)孔工序的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)可達(dá)到該面的最終加工要求-IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.15mm，故R2=3.80+0.15mm； R2=R1+Z2，Z2為鉆孔余量查機(jī)械加工余量手冊(cè)得：Z2=0.8mm，則R1=3.8-0.8=3mm，由于工序尺寸R1實(shí)在鉆孔中確定的，查機(jī)械制造工藝學(xué)表4-8可知：擴(kuò)孔工序的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)可達(dá)到該面的最終加工要求-IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.15mm，故R1=3.00+0.15mm。故此工序鉆孔大小為6.00+0.15mm，擴(kuò)孔大小為7.60+0.15mm。將上述各個(gè)工序的各個(gè)加工制成表格，方標(biāo)查閱，如下：（1）圓柱表面工序尺寸確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)機(jī)床設(shè)備刀具25IT7鉆22IT12Z525型立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆，鉸刀擴(kuò)2.7IT11鉸0.3IT950IT7粗鏜2.00IT13鏜床鏜刀半精鏜1.00IT118IT7鉆6IT12Z525型立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆，鉸刀擴(kuò)1.6IT11鉸0.4IT9（2）平面工序尺寸加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)機(jī)床設(shè)備刀具粗銑40上、下端面1.5IT12立式銑床X51直柄立式銑刀粗銑75上、下端面1.5IT12立式銑床X51直柄立式銑刀半精銑75上下端面0.5IT11立式銑床X51直柄立式銑刀粗銑斜面凸臺(tái)1.5IT12立式銑床X51直柄立式銑刀二、切削用量的選擇計(jì)算確定切削用量工序 20：粗銑25mm孔兩端平面（1）粗銑25mm孔兩端面 工件材料： HT200，鑄造。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀） ，材料： YT 15 ， D = 100mm ， 齒數(shù) Z = 8 ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度：= 2mm 每齒進(jìn)給量：取= 0.12mm / Z 銑削速度 V ：取 V = 1.33m / s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：式（4.1）式中 V銑削速度；d刀具直徑。 代入式（4.1）得 ， n = 300r / min 實(shí)際銑削速度 v ： 進(jìn)給量： = Zn = 0.12 8 300 / 60 4.8mm / s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： = = 4.8mm / s = 288mm / min = 40mm 2.5.2 工序 2：加工孔25 到要求尺寸工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為 H7，表面粗糙度Ra =3.2um 。加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為；鉆孔22 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆；擴(kuò)孔24.7 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔25 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 f ：f表= 0.47 0.57 mm / r ，由于孔深度比 l / d 0 = 30 / 22 = 1.36 ， klf = 0.9 ，故 f表= (0.47 0.57) 0.9 = 0.42 0.51mm / r 。取f = 0.43mm / r 。 鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 f > 1.75mm / r 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 Fmax = 15690 N ，允許的進(jìn)給量 f " > 1.8mm / r 。 由于所選進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)小于 f 及 f " ，故所選 f 可用。 2）確定切削速度v 、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm ，由插入法得v表 = 17 m / min ， F表 = 4732 N T表 = 51.69 N ? M ， Pm表 = 1.25kW 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。kMv = 0.88 ， klv = 0.75 ，故v 表 = 17m / min 0.88 0.75 = 11.22(m / min)取 n = 195r / min 。實(shí)際切削速度為 k MF = k MT = 1.06 ，故 F = 4732 N 1.06 = 5016( N ) T = 51.69 1.06 = 54.8 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 Pm 為Pm = Pm表(n/n)k/MM = 1.25kW(195/246)1.06=1.05kW 機(jī)床有效功率 PE = PE=4.5kW0.81=3.65kW>Pm 故選擇的鉆削用量可用。即 d0=22mm ，f =0.43mm/r ，n=195r/min ，v =14m/min 相應(yīng)地 F = 5016 N ，T = 54.8 ，Pm = 1.05kW （2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量f： f表（0.70.8）mm/r0.70.490.56 mm/r。 取 f =0.57mm/r。2）確定切削速度v及n，取v表 = 25m / min 故 v 表 = 25m / min 0.88 1.02 = 11.22m / min n = 1000v 表/（ d 0 ) = 1000 11.22mm / min/( 24.7 mm) = 286r / min 實(shí)際切削速度為 v = d 0 n 10-3 =21.3m/min（3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量f ：f 表 = 1.3 2.6mm ，取 f = 1.6mm / r 。 2）確定切削速度v及n，取 v表 = 8.2m / min 。 故v 表 = 8.2m / min 0.88 0.99 = 7.14m / min n = 1000v 表 /( d 0 ) 13 = 1000 7.14(m / min) /( 25mm) = 91.5r / min 取 n = 100r / min ，實(shí)際鉸孔速度 v = d 0 n 10-3= 25mm 100r / min10-3 = 7.8m / min 4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔： d 0 = 22mm ， f = 0.43mm / r ， n = 195r / min ， v = 14m / min 擴(kuò)孔： d 0 = 24.7 mm ， f = 0.57 mm / r ， n = 275r / min ， v = 21.3m / min 鉸孔： d 0 = 25mm ， f = 1.6mm / r ， n = 100r / min ， v = 7.8m / min 銑撥叉腳槽內(nèi)側(cè)面（1）背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量取為，=2mm；工步2的背吃刀量取為，=1.0mm。（2）進(jìn)給量的確定 按機(jī)床功率為510kW、工件夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.2mm/z。（3）銑削速度的計(jì)算 按鑲齒銑刀、d/z=18/3的條件選取，銑銷(xiāo)速度可取為19m/min。，參照表4-15（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教程）所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=380r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際銑銷(xiāo)速度=21.477 m/min。粗銑，半精銑75上下兩端面 工步1 粗銑75上下兩端面 首先粗銑上端面，以下端面為基準(zhǔn)，查有關(guān)手冊(cè)可得背吃刀量=4mm，進(jìn)給量=0.18mm/z，銑削速度=44.9 m/min, 已知=80mm,齒數(shù)=10,可得： 查表機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)可知銑床X51與之最接近的轉(zhuǎn)速，因此銑削實(shí)際速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 工步2 半精銑75上下兩端面 由表面粗糙度Ra3.2查機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)可知三面刃銑刀精銑平面進(jìn)給量=0.07mm，=1mm，銑削速度 =48.4m/min,已知=80mm,齒數(shù)=10，可得： 查表機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)可知銑床X51與之最接近的轉(zhuǎn)速，因此銑削實(shí)際速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：粗鏜、半精鏜50孔機(jī)床：臥式鏜床T 618 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： YT 5(1)粗鏜50切削深度ap：ap = 2.2mm ，毛坯孔徑d0 = 52mm 。50進(jìn)給量f：確定進(jìn)給量f = 0.2mm / r 。 切削速度 V = 2.5m / s = 150m / min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：由式（4.1）得， n=1000r/min實(shí)際切削速度v ：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 f m ： f m = fn = 0.2 1000 = 200mm / min （2）半精鏜50孔切削深度a p ：a p = 0.8mm ，粗鏜后孔徑d =49.2mm 進(jìn)給量f ：確定進(jìn)給量 f = 0.15mm / r 切削速度 V = 3.18m / s = 190.8m / min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： ，取 n = 1000r / min實(shí)際切削速度 v：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 f m ：f m = fn = 0.15 1000 = 150mm / min 粗銑斜平面工件材料：HT200，鑄造 機(jī)床：X52K。刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀） ，材料： YT 15 ， D = 100mm，齒數(shù) Z = 8 ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm，所以銑削深度 a p ：a p = 2mm每齒進(jìn)給量 a f = 0.12mm/Z 銑削速度 V = 1.33m/s， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：由式（4.1）得 ，取 n = 300r / min 實(shí)際銑削速度 v ：進(jìn)給量 V f ： V f = a f Zn = 0.12 8 300 / 60 4.8mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm ：fm =Vf =4.8mm/s = 288mm/min a ：根據(jù)零件圖可知 a = 35mm 工序70鉆、擴(kuò)、鉸凸臺(tái)8孔（1）、選擇高速鋼麻花鉆頭的切削用量按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量；當(dāng)，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量。（2）、選擇高速鋼麻花鉆頭的切削速度由表2.15切削用量手冊(cè)，HBS=161181MPa的灰鑄鐵，。切削速度的修正系數(shù)為：，故擴(kuò)孔鉆： 修正系數(shù)， 故。鉸孔鉆： 修正系數(shù)， 故。銑斷機(jī)床：立式銑床X51 D=100 L=4 d=22 刀具：細(xì)齒鋸片銑刀 Z=80 切削深度ap：ap=4mm 進(jìn)給量 af =0.03mm/z ,切削速度 V = 55m/min 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：，取 n =150r/min實(shí)際切削速度 v =0.9m/s進(jìn)給量：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：第四章 小結(jié)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過(guò)一段間的學(xué)習(xí)之后，我們需要了解自己的所學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)用在實(shí)踐中，因?yàn)槿魏沃R(shí)都源于實(shí)踐，歸于實(shí)踐，所以將所學(xué)的知識(shí)要在實(shí)踐中來(lái)檢驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)期間，在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)自身的不斷努力，無(wú)論在思想，還是學(xué)習(xí)工作上，都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和巨大的收獲。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，理論加上實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械加工設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也糾正了自己以前很多不對(duì)的看法。當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們也遇到了很多困難，在查閱了大量的書(shū)籍資料之后，對(duì)這次設(shè)計(jì)有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，作出了初步的原理圖，然后經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試后，逐步修改，盡量使其性能達(dá)到完美。這個(gè)過(guò)程是最困難的過(guò)程，也是我收獲最大的過(guò)程，使我受益匪淺，使我在以后的工作中的動(dòng)手能力有了進(jìn)一步的提高?？傊?，這次設(shè)計(jì)使我的學(xué)習(xí)有了更大的信心開(kāi)始我以為一周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間太短，學(xué)不到實(shí)質(zhì)性的東西。但當(dāng)我真正著手處理時(shí)，才發(fā)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程都需要我們用心去領(lǐng)悟并結(jié)合所學(xué)的知識(shí)去做。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我感覺(jué)我所學(xué)的知識(shí)還不夠 ，在以后的生活中我會(huì)不斷地努力學(xué)習(xí)充實(shí)自己。第五章 附錄（主要參考文獻(xiàn)）機(jī)械制造工藝學(xué) 第二版 王先逵主編（機(jī)械工程出版社）互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 第二版 徐學(xué)林主編（湖南大學(xué)出版社）金屬工藝學(xué) 第五版 上 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社）金屬工藝學(xué) 第五版 下 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社）