操縱手柄（135調速器）的鉆M6螺紋孔夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖,操縱,手柄,調速器,m6,螺紋,羅紋,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,cad 序 言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了機械制造技術基礎和機械制造工藝學等課程之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學課程學習中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。 此次課程設計，需要我們熟練掌握基礎課程知識以及充分了解專業(yè)學科知識，如運用軟件繪制零件圖、毛坯圖，零件加工工藝路線的定制等。同時通過設計讓我們學會查詢各種專業(yè)相關資料，有助于擴展我們的知識面?？偟膩碚f，就是要讓所學理論知識在實際設計過程中得到最充分地利用，并不斷提高自己解決問題的能力。 本設計的內容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。通過分析操縱手柄從毛坯到成品的機械加工工藝過程，總結其結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程。針對操縱手柄零件的主要技術要求，選擇適當?shù)膴A具進行裝夾以及設計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產實際相結合的指導思想，本次課程設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產問題的目的。由于個人能力所限、實踐經驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 目錄 序 言 I 1 零件分析 1 1.1 零件的生產類型及生產綱領 1 1.2 零件的作用 1 1.3 零件的工藝分析 1 2 鑄造工藝方案設計 2 2.1 確定毛坯的成形方法 2 2.2 確定鑄造工藝方案 2 2.2.1鑄造方法的選擇 2 2.2.2造型的選擇 2 2.2.3 分型面的選擇 2 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 2 2.3.1加工余量的確定 2 2.3.2拔模斜度的確定 3 2.3.3收縮率的確定 3 2.3.4不鑄孔的確定 3 2.3.5鑄造圓角的確定 3 3 機械加工工藝規(guī)程設計 3 3.1 基面的選擇 3 3.1.1 粗基準的選擇 3 3.1.2 精基準的選擇 3 3.1.3 制訂工藝路線 3 3.1.4 工藝方案的分析： 5 3.2 確定機械加工余量及工序尺寸 5 3.2.1 車Φ24mm外圓端面 5 3.2.2 車Φ24mm外圓 6 3.2.3 車Φ18外圓 6 3.2.4 銑D端面至尺寸18mm 6 3.2.5 銑鍵槽所在平面 7 3.2.6 銑16X8mm槽 7 3.2.7 銑M6端面 7 3.2.8 Φ12 mm的孔 8 3.2.9 Φ10的孔 8 3.2.10 Φ9 mm的孔 9 3.2.11 Φ16mm的孔 9 3.2.12 攻M6螺紋及倒角0.5X45 9 3.3 確定切削用量及基本工時 9 3.3.1 車Φ24mm外圓端面 9 3.3.2 車Φ24mm外圓 10 3.3.3 車Φ18mm外圓： 12 3.3.4 銑D端面至尺寸18 mm 13 3.3.5 銑鍵槽所在平面 14 3.3.6 銑16X8mm槽 16 3.3.7 銑M6端面 17 3.3.8 Φ12 mm的孔 19 3.3.9 鉸孔Φ12： 20 3.3.10 Φ10的孔 21 3.3.11 鉸孔Φ10： 22 3.3.12 Φ9 mm的孔 23 3.3.13 絞孔Φ9mm： 25 3.3.14 Φ16mm的孔 26 3.3.15 絞Φ16mm的孔 27 3.3.16 攻螺紋M6 28 4 鉆M6螺紋孔夾具設計 29 4.1問題的提出 29 4.2定位基準的選擇 29 4.3切削力和夾緊力的計算 30 4.4定位誤差分析 33 4.5夾具設計及操作的簡要說明 34 總結 35 參考文獻 36 III 1 零件分析 1.1 零件的生產類型及生產綱領 生產綱領是企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。在本次課程設計題目中，已知該零件的生產類型為大批生產。由于操縱手柄輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，該零件的年生產綱領大于5000(件/年)。 1.2 零件的作用 本次課程設計題目給定的零件是操縱手柄（135調速器），是機床操縱桿上的一個零件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉動位置，從而使機床主軸正轉、反轉或停止轉動。 1.3 零件的工藝分析 該零件主要加工面有平面、外圓面、孔和鍵槽，是一個形狀比較簡單的零件，可通過車、銑以及鉆來獲得。加工個參數(shù)如下： 車Φ24及Φ18外圓面、車端面 銑D端面至尺寸18mm、銑M6端面 銑16mm×8mm的槽及其所在端面 鉆Φ12、Φ10、Φ9、Φ16四個孔并倒角 攻螺紋M6及去毛刺 有以上的分析可知，可以先加工外圓表面，然后借助外圓面加工其他表面。這樣子對于后續(xù)的加工，其精度要求更加容易得到保證。 2 鑄造工藝方案設計 2.1 確定毛坯的成形方法 操縱手柄是一種常用的傳動件，材料為45鋼，要求具有一定的強度。由于零件輪廓尺寸不大，形狀也不復雜，在使用過程中主要承受的是扭矩。并且該零件為大批生產，采用鑄造生產比較合適，故可采用鑄造成形。此外應盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。 2.2 確定鑄造工藝方案 2.2.1鑄造方法的選擇 根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用45鋼為材料，鑄件的表面精度要求不很高，并且為大批量生產，（參考《機械工程師手冊》第三篇第2節(jié)）選用砂型鑄造。 2.2.2造型的選擇 因鑄件制造批量為大批生產（參考《機械工程師手冊》第三篇第2節(jié)），故選用砂型機器造型。 2.2.3 分型面的選擇 選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 2.3.1加工余量的確定 按機械砂型鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級為8～10，加工余量等級為H，按9公差等級制造，則單側加工余量為3.5mm，雙側加工余量為3mm，則可推出毛坯總尺寸。 2.3.2拔模斜度的確定 零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 2.3.3收縮率的確定 通常，45鋼的收縮率為1.3%～2% ，在本設計中鑄件取2% 的收縮率 2.3.4不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。 2.3.5鑄造圓角的確定 為防止產生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過渡。 3 機械加工工藝規(guī)程設計 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產無法正常進行。 3.1.1 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外表面作為粗基準是合理的。但本對于零件來說Φ24 mm作為粗基準，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。通常選取零件上不加工表面作為粗基準，現(xiàn)選取零件上Φ20mm的上下表面為粗基準，車Φ24 mm、Φ18mm。利用Φ24mm外圓面定位，加工D表面及鉆孔。 3.1.2 精基準的選擇 主要考慮的是基準的重合問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。 3.1.3 制訂工藝路線 生產為大批量生產，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。同時還可降低生產成本。 工藝路線方案一： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：車端面、車Φ24mm外圓，車Φ18mm，倒角3X45，3X45； 工序4：銑D端面至尺寸18 mm； 工序5：銑鍵及所在平面； 工序6：銑M6端面； 工序7：鉆孔Φ12，倒角0.5X45； 工序8：鉆孔Φ10，倒角1X45； 工序9：鉆孔Φ9 mm，鉆孔Φ16 mm； 工序10：攻螺紋M6； 工序11：倒角0.5X45； 工序12：去毛刺； 工序13：終檢； 工序14：入庫。 工藝路線方案二： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：車端面、車Φ24mm外圓，車Φ18mm，倒角3X45，3X45； 工序4：銑D端面至尺寸18 mm； 工序5：銑鍵及所在平面、銑M6端面； 工序6：鉆孔Φ12，倒角0.5X45、鉆孔Φ10，倒角1X45； 工序7：鉆孔Φ9 mm，鉆孔Φ16 mm； 工序8：攻螺紋M6、倒角0.5X45； 工序9：去毛刺； 工序10：終檢； 工序11：入庫。 3.1.4 工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一將每個工序細分，分別進行加工。方案二將部分工序集中起來，這樣有利提高效率，定位精度也比較高，使用于大批量生產。經比較，從生產條件出發(fā)及生產效率方面考慮，選擇工藝路線方案二。 3.2 確定機械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下： 3.2.1 車Φ24mm外圓端面 根據(jù)端面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗車達到要求精度，端面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為單側余量3.5mm，具體工序尺寸見表3-1。 表3-1工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 車 3.5 H11 Ra12.5 175 毛 坯 CT9 Ra25 178.5 3.2.2 車Φ24mm外圓 根據(jù)外圓面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-10，得可用粗車達到要求精度，外圓面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm；具體工序尺寸見表3-2。 表3-2 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 車 3 H10 Ra12.5 24 毛 坯 CT9 Ra25 30 3.2.3 車Φ18外圓 根根據(jù)外圓面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-10，得可用粗車達到要求精度，外圓面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm；具體工序尺寸見表3-3。 表3-3工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 車 3 H11 Ra12.5 18 毛 坯 CT9 Ra25 24 3.2.4 銑D端面至尺寸18mm 根據(jù)端面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗銑達到要求精度，端面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm，具體工序尺寸見表3-4。 表3-4工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 銑 3 H11 Ra6.3 18 毛 坯 CT9 Ra25 24 3.2.5 銑鍵槽所在平面 根據(jù)平面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗銑達到要求精度，平面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，由于（3）工部加工后，可計算得，余量為3.25mm，具體工序尺寸見表3-5。 表3-5工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 銑 3.25 H12 Ra6.3 11.5 毛 坯 CT9 Ra25 18 3.2.6 銑16X8mm槽 根據(jù)零件圖示，銑16X8鍵槽，根據(jù)零件表面要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-12，得粗銑即可達到要求精度。 3.2.7 銑M6端面 根據(jù)端面的精度要求，查《機械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗銑達到要求精度，端面參照《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為單側余量3.5mm，具體工序尺寸見表3-6。 表3-6工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 銑 3.5 H12 Ra6.3 15 毛 坯 CT9 Ra25 18.5 3.2.8 Φ12 mm的孔 毛坯為實心，Φ12 mm的孔的精度為H8（查機械設計手冊2008軟件版—標準公差數(shù)值），查《機械加工余量手冊》表5-31，確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-7。 表3-7 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 鉸 孔 0.2 H8 Ra6.3 12 鉆 孔 11.8 H12 Ra12.5 11.8 3.2.9 Φ10的孔 毛坯為實心，Φ10 mm的孔的精度也按H8，查《機械加工余量手冊》表5-31，確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-8。 表3-8 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸 公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 鉸 孔 0.2 H8 Ra6.3 10 鉆 孔 9.8 H12 Ra12.5 9.8 3.2.10 Φ9 mm的孔 毛坯為實心，,Φ9 mm的孔的精度為H13（查機械設計手冊2008軟件版—標準公差數(shù)值），查《機械加工余量手冊》表5-31，確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-9。 表3-9 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸公公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 絞 孔 0.2 H10 Ra6.3 9 鉆 孔 8.8 H12 Ra12.5 8.8 3.2.11 Φ16mm的孔 毛坯為Φ9 mm孔，Φ16 mm的孔的精度為H11（查機械設計手冊2008軟件版—標準公差數(shù)值），查《機械加工余量手冊》表5-31，確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-10。 表3-10 工序尺寸表 工 序 名 稱 工序間 余量/mm 工序間 工序間 尺寸/mm 工序間尺寸公公差/mm 經濟精度 / 表面粗糙度 / 絞 孔 0.25 H10 Ra6.3 16 鉆 孔 6.75 H12 Ra12.5 15.75 3.2.12 攻M6螺紋及倒角0.5X45 3.3 確定切削用量及基本工時 3.3.1 車Φ24mm外圓端面 （1） 選擇刀具和機床 機床選擇C1640車床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。他 （2） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3.5mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，可知，則可取進給量。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④只有徑向進給，每分鐘進給量 按機床選取：= 100r/min，則 每分鐘進給量： （3-1） ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （3-2） 3.3.2 車Φ24mm外圓 （1） 選擇刀具和機床 機床選擇C1640車床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 （2）選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，可知，則可取進給量。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進給量 按機床選?。? 100r/min，則 實際切削速度： （3-3） 每分鐘進給量： ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （3-4） 3.3.3 車Φ18mm外圓： （1） 選擇刀具和機床 機床選擇C1640車床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 （2） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，可知，則可取進給量。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④切削速度和每分鐘進給量 按機床選?。? 100r/min，則 實際切削速度： 每分鐘進給量： ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （3）倒角倒角3X45，3X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.4 銑D端面至尺寸18 mm （1）選擇刀具和機床 機床選擇X51立式銑床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，選擇=80mm的高速鋼圓柱銑刀。 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3mm。 ②每齒進給量 查《切削用量簡明手冊》，當使用高速鋼圓柱銑刀，取= 0.15mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16， =80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z， （3-5） 各修正系數(shù)：，，則 （3-6） （3-7） 按機床選?。? 100r/min，則 實際切削速度： 每分鐘進給量： （3-8） ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （3-9） 3.3.5 銑鍵槽所在平面 （1） 選擇刀具和機床 機床選擇X51立式銑床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，選擇=20mm的高速鋼立銑刀。 （2） 選擇銑削用量 ①銑削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3.25mm。 ②每齒進給量 查《切削用量簡明手冊》，當使用高速鋼立銑刀，取= 0.12mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=20mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16， =20mm，z = 8，≤7.5mm，≤0.24mm/z， 各修正系數(shù)：，，則 按機床選取：= 100r/min，則 實際切削速度： 每分鐘進給量： ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 3.3.6 銑16X8mm槽 （1） 選擇刀具和機床 機床選擇X51立式銑床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，選擇=8mm的高速鋼圓柱銑刀。 （2） 選擇銑削用量 ①銑削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 4mm。 ②每齒進給量 查《切削用量簡明手冊》，當使用高速鋼圓柱銑刀，取= 0.12mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，由銑刀直徑=8mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 60min。 ④銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16， =20mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z， 各修正系數(shù)：，，則 按機床選?。? 100r/min，則 實際切削速度： 每分鐘進給量： ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 （3-10） 3.3.7 銑M6端面 （1） 選擇刀具和機床 機床選擇X51立式銑床即可，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，選擇=80mm的高速鋼圓柱銑刀。 （2）選擇銑削用量 ①銑削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 3.5mm。 ②每齒進給量 查《切削用量簡明手冊》，當使用高速鋼圓柱銑刀，取= 0.15mm/z。 ③確定銑刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，由銑刀直徑=80mm，查《切削用量簡明手冊》表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 180min。 ④銑削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16， =80mm，z = 6，≤7.5mm，≤0.24mm/z， 各修正系數(shù)：，，則 按機床選取：= 100r/min，則 實際切削速度： 每分鐘進給量： ⑤檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 3.3.8 Φ12 mm的孔 （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－8，選擇Φ11.8mm硬質合金錐柄麻花鉆，機床選擇Z525立式鉆床。 （2）選擇切削用量 ①進給量f 由《切削用量簡明手冊》表2.10得擴孔Φ11.8mm孔時的進給量，并由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－16取，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.80mm/r，≤25mm時，軸向力=6080N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故=6080N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤， 故 f = 0.72mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.72mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～ 217，擴孔鉆擴孔時的切削速度，由《切削》表2.15得故： （3-11） 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故 =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ③確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 11.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.4mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。 ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.072mm/r，=8960r/min，=2.52m/min。 ⑤計算基本工時 （3-12） 3.3.9 鉸孔Φ12： （1） 選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－17，選擇Φ12高速鋼錐柄機用鉸刀，機床選擇Z525立式鉆床。 （2） 選擇切削用量 ①進給量f 查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。由《工藝》表4.2－16，得。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =6 (m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?，所以， ③確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 12mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。因此，所選擇的切削用量： f =1.22mm/r，= r/min，= 2.56m/min。 ④計算基本工時 （3）倒角倒角0.5X45，絞孔完成后，接著倒角即可。 3.3.10 Φ10的孔 （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－6，選擇Φ9.8mm硬質合金錐柄麻花鉆，機床選擇Z525立式鉆床。 （2） 選擇切削用量 ①進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f = 0.47 mm/r ～0.57mm/r，查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.51mm/r，≤25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤，故 f = 0.43mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～ 217，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選?。?，降低轉速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， ③確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。 ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f = 0.43mm/r，=195r/min，= 6m/min。 ⑤計算基本工時 3.3.11 鉸孔Φ10： （1） 選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－17，選擇Φ10高速鋼錐柄機用鉸刀，機床選擇Z525立式鉆床。 （2） 選擇切削用量 ①進給量f 查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。根據(jù) 表4.2－16，得。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =6 (m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。海瑒t ③確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。因此，所選擇的切削用量： f =1.22mm/r，= r/min，=6.13m/min。 ④計算基本工時 （3）倒角倒1X45，絞孔完成后，接著倒角即可。 3.3.12 Φ9 mm的孔 （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－6，選擇Φ8.8mm硬質合金錐柄麻花鉆，機床選擇Z525立式鉆床。 （2）選擇切削用量 ①進給量f 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-16，查得。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.28mm/r，≤12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 1230N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f =0.28mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f = 0.28mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=16m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選取：，所以， ③確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 8.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.28mm/r，=578.7r/min，=15.10m/min。 ⑤計算基本工時 3.3.13 絞孔Φ9mm： （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.11，選擇Φ9mm的高速鋼絞刀，機床選擇Z525立式鉆床。 （2）選擇切削用量 ①進給量f 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－15查得。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選取：n=195r/min，所以， ③確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f =0.81mm/r，=212r/min，= 5.51m/min。 ④計算基本工時 3.3.14 Φ16mm的孔 （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1－6，選擇Φ15.75mm硬質合金錐柄麻花鉆，機床選擇Z525立式鉆床。 （2） 選擇切削用量 ①進給量f 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－16查得。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.28mm/r，≤12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 1230N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f =0.28mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f = 0.28mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，取=16m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?，所以， ③確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 15.75mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。 ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f = 0.28mm/r，=323.4r/min，=26.97m/min。 ⑤計算基本工時 3.3.15 絞Φ16mm的孔 （1）選擇刀具和機床 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，選擇=16mm高速鋼錐柄機用鉸刀，機床選擇Z525立式鉆床。 （2）選擇切削用量 ①進給量f 查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。 ②切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取 。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故： =(m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?，所以， ③確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當=16mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為06mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f = 0.8mm/r，= 119.4r/min，= 9.8m/min。 ④計算基本工時 （3）倒角倒0.5X45，絞孔完成后，接著倒角即可。 3.3.16 攻螺紋M6 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，選普通螺紋絲錐M6，P=1mm，Z525立式鉆床機床，切削用量選為：，按機床使用說明書選取：，則 計算切削基本工時： 4 鉆M6螺紋孔夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配鉆M6螺紋孔工序的鉆床夾具。 4.1問題的提出 本夾具主要用于鉆M6螺紋孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 4.2定位基準的選擇 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序加工M6螺紋孔，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ10孔和Φ12孔定位，采用一面兩銷定位，端面限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制1個自由度，這樣空間的六個自由度就限制完全了，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，移動壓板的壓緊力即可以滿足要求。 4.3切削力和夾緊力的計算 切削力矩M的計算： 公式：M=0.34*D^(2)*f^(0.8)*(Kp) 參數(shù):D = 5 參數(shù):f = 0.25 參數(shù):Kp = 1 計算結果 = 2.803 切削力Ff的計算： 公式：Ff=667*D*f^(0.7)*(Kp) 參數(shù):D = 5 參數(shù):f = 0.25 參數(shù):Kp = 1 計算結果 = 1263.728 夾緊力的計算： 螺旋夾緊機構： 受力簡圖： 公式：MQ=(Wk)*((r')*tan(φ1)+(rz)*tan(α+(φ'2)))*L/((η0)*l) 參數(shù):Wk = 1263.728 參數(shù):r' = 6.9 參數(shù):φ1 = 8.53 參數(shù):rz = 5.513 參數(shù):α = 2.5 參數(shù):φ'2 = 9.83 參數(shù):L = 100 參數(shù):η0 = 0.88 參數(shù):l = 60 計算結果 = 5361.17 以上計算可知：夾緊力5361.17遠遠大于1263.728，故滿足要求。 4.4定位誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 經檢驗合格 4.5夾具設計及操作的簡要說明 使用圓柱銷和削邊銷定位，移動壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。 總結 為期兩周的課程設計已經接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，我取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造工藝學》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。 本次課程設計主要是機械加工工藝規(guī)程設計。我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算、以及夾具設計等方面的知識。通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析以及零件圖、毛坯圖的繪制、工藝文件的編制等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。 此次課程設計對我來說獲益匪淺，讓我體會到了實際解決問題的重要性。在設計過程中，要運用所學的理論知識，要查閱各種資料，盡管有些繁瑣，同時也讓我意識到自己還有許多還未掌握的知識，這些知識只有在實際設計中才能學會的。 總的來說，這次設計，使我們的基本理論知識在實際解決問題中得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 參考文獻 ［1］于英華主編. 機械制造技術基礎［M］. 北京：機械工業(yè)出版社，2013. 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