659 X62W銑床主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程與鉆床夾具設(shè)計(jì),x62w,銑床,主軸,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,鉆床,夾具,設(shè)計(jì) 湖 南 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）計(jì)算說(shuō)明書(shū)機(jī)械 系 機(jī)械制造與設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè) 機(jī)制 0303 班設(shè)計(jì)（論文）題目 X62W 銑床主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程與鉆床夾具設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 姜 彪 起 訖 日 期：2006 年 5 月—6 月 指 導(dǎo) 教 師：鄧興桂 職稱(chēng) 教授 2006 年 5 月 22 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯負(fù)責(zé)人簽字年 月 日 序 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)畢業(yè)生在搞完畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及完成全部基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課后進(jìn)行的，是我們對(duì)所學(xué)全部課程的一次綜合性的檢測(cè)和復(fù)習(xí)，也是在走上工作崗位之前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，它將為我們今后工作的一次較為全面的準(zhǔn)備。我希望通過(guò)本次設(shè)計(jì)，能夠培訓(xùn)自己分析問(wèn)題的能力，鍛煉自己獨(dú)立處理各方面的問(wèn)題的能力，為今后走上社會(huì)新崗位打下較為結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。由于能力、水平有限；由于時(shí)間的倉(cāng)促，我的設(shè)計(jì)中難免存在許多問(wèn)題和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。編者：姜 彪2006 年 5 月 目 錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)…………………………………………………………（一） 零件的作用（二） 零件的工藝分析二、 零件的分析…………………………………………………………三、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………（一）確定毛坯的制造形式（二）基面的選擇（三）制定工藝路線（四）機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定（五）確定切削用量及基本工時(shí)四、 夾具…………………………………………………………………五、 總結(jié)…………………………………………………………………六、 參考文獻(xiàn)資料………………………………………………………一 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)【題目】 X 62 W 銑床主軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程及某一工序的夾具設(shè)計(jì)【內(nèi)容】1、 零件圖 1 張2、 毛坯圖 1 張3、 機(jī)械加工工藝規(guī)程卡 1 套4、 專(zhuān)用夾具裝配圖 1 張5、 夾具體圖（或定位夾緊元件圖） 1 張6、 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 1 份【原始資料】生產(chǎn)綱領(lǐng)： 400 件/年相關(guān)的產(chǎn)品裝配圖、零件圖單班制工作二 零件的分析（一）零件的作用課程設(shè)計(jì)題目所給的零件是 X62w 銑床主軸。它夾緊刀具直接參加表面成形運(yùn)動(dòng)。因此，它的工作性能對(duì)加工質(zhì)量和機(jī)床的生生率有著重要的影響。由于主軸在一定的轉(zhuǎn)速下，傳遞一定的扭矩，保證軸上的傳動(dòng)件和軸承的工作條件，況且主軸直接帶動(dòng)刀具進(jìn)行切削。因襲，對(duì)旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗震性、熱變性、耐磨性都有較高的要求。由于主軸前端的錐孔或面加工的刀具或接桿零件上 Φ65k5 和 Φ40 分別裝上軸承起支撐作用，所以為了提高耐磨性在前端的錐孔上及 Φ88.882h5 和Φ65k5 的外圓進(jìn)行熱處理淬硬及 HRC48-53，況且主軸組件要做軸向移動(dòng)，傳動(dòng)齒輪安裝在套筒上，套筒與主軸考雙鍵傳動(dòng)扭矩。（二）零件的工藝分析從零件圖上可以看出共有 6 組加工面。1． 軸所以的外圓表面包括車(chē) Φ88.882,Φ65K6,Φ55,Φ42,Φ40 和切槽倒角。2． 軸上兩對(duì)稱(chēng)鍵槽。3． 內(nèi)錐孔保證錐度 Δ7：244． 鉆中心孔 Φ17，Φ225． 鉆孔、攻絲 M12，M66． 銑槽 15.9由于零件的幾個(gè)加工表面都有位置度要求，精度要求，因此，需使用轉(zhuǎn)應(yīng)夾具。鉆端面螺紋孔 M12，M6 采用的鉆模，加工兩對(duì)稱(chēng)鍵槽所需的銑床夾具。況且為了提高生產(chǎn)率保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度也需采用專(zhuān)用夾具。三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造方法零件材料為 40CR，且是一根中空的階梯軸，生產(chǎn)批量為中批，同時(shí)，由于該零件機(jī)械性能要求較高。鍛件和型材的組織結(jié)構(gòu)致密。機(jī)械性能好，但型材的纖維組織方向明顯。況且，該軸工作時(shí)所受循環(huán)載荷和沖擊較大，不宜采用型材，但鍛件可獲得符合零件受力要求的纖維組織，同時(shí)，鍛件比型材節(jié)約材料。故采用鍛件。為進(jìn)一步保證該軸精度要求采用模段。基面的選擇位基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)。基面選擇正確合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)軸類(lèi)零件來(lái)說(shuō)一般以外圓定為粗基準(zhǔn)。因此，選該軸外圓作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合問(wèn)題。若設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)必須進(jìn)行尺寸計(jì)算。工藝路線的制定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是應(yīng)使用零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到妥善保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用外能性機(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。除此以外，還必須考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)盡量下阼。3. 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是車(chē)后磨且螺紋安排在精車(chē)后，便于保證精度要求，況且以加工好的表面為定位基準(zhǔn)，這種方案符合典型軸類(lèi)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，能較好地保證各種技術(shù)要求，保證另工質(zhì)量；方案二是先加工軸表面然后發(fā)中心線為定位基準(zhǔn)加工軸端面螺紋孔 M6，M12，這樣難以保證加工質(zhì)量，易產(chǎn)生形位誤差。況且使加工復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。工藝路線方案一（工序 1） 工藝路線方案二（工序 2）1）正火 1）預(yù)先熱處理（正火）2）劃線 2）劃線、車(chē)端面打中孔3）鉆中心孔 3）粗車(chē)各外圓4）粗車(chē) 4）熱處理（調(diào)質(zhì)）5）鉆 Φ17 孔 5）半精車(chē)6）熱處理（調(diào)質(zhì)） 6）鉆中心孔7）半精車(chē) 7）車(chē) M45X1.5 螺紋8）銑凹槽 8）鉆 Φ17 孔9）鉆螺紋孔 9）鉆螺紋孔 M12，M610）鉗工 10）熱處理（淬火）11）熱處理（淬火） 11）鉗工（去毛刺）12）精車(chē) 12）銑凹槽13）鉗（去毛刺） 13）精車(chē)14）粗磨 14）立銑對(duì)稱(chēng)鍵槽15）立銑（對(duì)稱(chēng)鍵） 15）熱處理16）熱處理（油煮定性） 16）粗磨17）鉗工 17）半精磨18）研磨中心孔 18）研磨中心孔19）半精磨 19）精磨20）車(chē) M45Ｘ1.5 20）鉗工（去毛刺）21）精磨 21）檢驗(yàn)入庫(kù)22）鉗工（去毛刺）故采用方案一 。 其具體工藝過(guò)程如下：1． 熱處理（正火）2． 劃線3． 鉆中心孔，車(chē)端面4． 粗車(chē)各外圓留余量 2mm,車(chē)大外圓 Φ102，車(chē)小端面5． 鉆 Φ17 孔，車(chē)大端面，倒角 6006． 熱處理（調(diào)質(zhì)）7． 半精車(chē)，退刀槽倒角 2 X 45 車(chē)錐度 7：24 內(nèi)錐孔 Φ25 孔8． 銑凹槽9． 鉆螺絲紋孔 M6、M12 攻絲 Φ5，Φ1110． 鉗工11． 熱處理（淬頭）12． 精車(chē)名外圓車(chē) 25.30+0.31 孔13． 鉗（去毛刺）14． 粗磨各外圓15． 立銑對(duì)稱(chēng)鍵16． 熱處理（油煮定性）17． 鉗18． 研磨中心孔 Φ1719． 半精磨各處圓，磨內(nèi)錐孔 Φ44.4520． 車(chē)螺紋孔 M45 X 1.521． 精磨各外圓22． 鉗（去毛刺）23． 檢驗(yàn)入庫(kù)四 定機(jī)械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸該軸材料為 40G 硬度為 HB200——250，生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛胚由上述原始資料及加工工藝過(guò)程，分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸確定如下：1． 毛胚尺寸的確定采用查表法（查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ）名義直徑 表面加工方法 加工余量（mm） 說(shuō)明粗車(chē) 4.3 半精車(chē) 0.4精車(chē) 0.23Φ88.882 粗磨 0.10 半精磨 0.18精磨 0.06粗車(chē) 3.4半粗車(chē) 0.35粗車(chē) 0.20Φ65 粗磨 0.10半精磨 0.08精磨 0.06粗車(chē) 3.4半精車(chē) 0.35精車(chē) 0.2粗磨 0.1 2． 毛胚直徑的確定工件直徑 公差 加工余量 毛胚公差 毛胚尺寸Φ88.882 0.15 2×5.14 1 Φ100Φ65 0.015 2×4.2 2 Φ75Φ55 0.019 2×3.95 2 Φ653． 毛胚長(zhǎng)度的確定由表〈〈機(jī)械制造工藝手冊(cè)〉 〉子—50 知L1=（102/2）tg20°=20.38 取 L1=20mmL2= 35+4+4=43 取 L2=43mmL3= 64+2-3=63 取 L3=63mmL4= 337-2+3=335 取 L4=335mmL5=（68/2）tg20o=12.3 取 L5=12mm故毛胚長(zhǎng)度 L=L2+L3+L4=443mm4.毛胚過(guò)度圓角的確定〈1〉 L2 毛胚的最小余量Z1min=2×(4.3+6.4+0.23+0.76+0.06)=12.96mm故其名義余量 Z1 名= Z1min+1=11.96mm〈2〉 L3 段毛胚的最小余量Z2min=2×4.11=8.22mm故其名義余量 Z2 名= Z2min+2=10.22mmL4 段毛胚的最小余量Z1min=2×4.11=8.22mm故其名義余量 Z3 名= Z3min+2=10.22mm4． 鍛件毛胚圓角的確定由 r′=r2+z 名r′毛 1≥11.2mm r′毛 2≥10.2mm r′毛 3≥10.2mm5. 加工余量的確定加工余量可以根據(jù)加工條件采用查表法確定，查〈〈機(jī)械制造工藝手冊(cè)〉〉表 1—27 得如下：計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容及過(guò)程 計(jì)算結(jié)果工序 3 毛胚 Φ102 Φ88.882 粗車(chē) Φ90.62 11.38外圓 半精車(chē) Φ89.82 0.8精車(chē) Φ89.38 0.46015.28???外圓 粗磨 Φ89.18 0.2半精磨 Φ89.02 0.16精磨 0.136015.28???毛胚 Φ76粗車(chē) Φ66.58 9.42026.95??外圓 半精車(chē) Φ65.86 0.74精車(chē) Φ65.46 0.4粗磨 Φ65.26 0.2半精磨 Φ65.10 0.16精磨 0.1026.95??Φ42 已粗車(chē)至 Φ46.36外圓 粗車(chē) Φ42.98 0.7半精車(chē) Φ42.38 0.6精車(chē) Φ42 0.38已粗車(chē)至 Φ425.98015._4?外圓 粗車(chē) Φ41.28 0.7半精車(chē) Φ40.78 0.5精車(chē) Φ40.48 0.3粗磨 Φ40.28 0.16 粗磨 Φ40 0.12 Φ40h11 已粗車(chē)至 Φ41.28外圓 半精車(chē) Φ40.4 0.88精車(chē) Φ40h11 0.4鉆孔 Φ17內(nèi)錐孔 粗車(chē) Φ42.65 25.65Φ44.45 半精車(chē) Φ43.25 0.6錐度 7：24 粗磨 Φ43.85 0.6半精磨 Φ44.65 0.2精磨 0.221.045??內(nèi)孔 鉆孔 Φ17 Φ25.3 粗車(chē) Φ24.8 7.8精車(chē) Φ25.3 0.5 五 確定切削用量及基本工時(shí)〈一〉 計(jì)算工序 3（車(chē)兩端面，鉆 Φ17 孔，車(chē)外圓表面）切削用及工時(shí)1． 加工條件工件材料：40Cr δb=0.735Gpa 鍛件加工要求： 車(chē)兩端面，鉆 Φ17 孔，車(chē)外圓表面，車(chē)Φ102 端面，Φ66 端面，車(chē) Φ88.882。要求精度為粗糙度為此6.3；Φ65K5 要求 Ra=6.3mm；Φ55 0.095mm Ra=1.6mm; Φ45 的Ra=6.3；Φ42 和 Φ40 的粗糙度為 Ra=1.6；擴(kuò)孔 Φ22F9×20要求 Ra=32設(shè)備條件： CA6140 普通車(chē)床刀具 ： 外圓車(chē)刀 YT15 16×25MM γ0=15oKr=75oλs=0端面車(chē)刀 YT15 16×25MM γ=90oKr=15oγ0=0.5mm f0=120o鉆頭 由表 3—43 查得 f=0.01～0.18mm/r根據(jù)加工要求取 f=0.01mm/r v=0.33～1mm/sa=17mm采用內(nèi)排屑深孔鉆 切槽刀選 W18Cr4V 2.計(jì)算切削用量（采用計(jì)算法）計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容及過(guò)程 計(jì)算結(jié)果 ◆ 工序 3車(chē)端面 a.確定加工余量切削用量的 加工總余量 X=15mm.留余量 2mm確定 單邊余量等于 7.5mm二次走刀 ap1=5mm ap2=2.5mmb.確定走刀量：由查〈〈機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)〉 〉表 3—13 知f=0.7mm/r由表 3—18 查知耐用度 t=45minV1=Cv/(tapf)kv=292/(450.18×50.15×0.70.3)×0.81×0.8×1.54=128mm V1=128m/minV2=292/(450.18×2.50×0.15×0.7×0.3) ×0.81×0.8×1.54=142m/min V2 =142m/min d.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速〉：ns1=1000v1/∏dw=1000×128/(3.14×100)=364r/minns1=364r/minns2=1000×v/∏dw=1000×128/(3.14×100)=443r/minns2=443r/min由表 4-3-1 查知選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 nw=450r/minnw=450r/min機(jī)床實(shí)際切削速度由 v= nwdw/100v=450×100×3.14×/(1000×128)=144r/min v=144r/mine.切削工時(shí)的確定大端面 tm=l1 +l2+l3+l(nwf)其中 l=102/2=51mm l1=2mm(切入長(zhǎng)度)l2=0(切入長(zhǎng)度) l3=5mmtm 大=51+2+0+5）/（450×0.7）×2=0.37min tm 大=0.37min1） 小端面 tm 小= l1 +l2+l3+l(nwf)其中 l=66/2=33tm 小=（33+2+0+5）/（450×0.7）×2=0.25min tm 小=0.25min故所以總的切削工時(shí)：T 總= tm 小+ tm 大=0.37+0.25=0.62minT 總=0.62min f 機(jī)床轉(zhuǎn)速的校核：不計(jì)算由機(jī)床 CA6140 說(shuō)明書(shū)中可知其縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)所能受的最大滿足要求，因此，機(jī)床能進(jìn)行正常工作。計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算過(guò)程及內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果車(chē) Φ88.882 a 確定切削深度 a外圓 單邊余量 z=5.3mm 一次走刀 ap=5.3mmb 進(jìn)給量 f由表 3-1-3 知 取 f=1.0mm/r由表 3-1-3 知 取 f=1.02mm/rc 計(jì)算切削速度由表 3-18 查知v=w/(tmapxyfw)kv=292/(450.18×5.30×0.15×1.02×0.3) ×0.81×0.8×0.54=114m/minv=114m/mind 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由 ns=103v/∏dw=1000×114/∏88.882=408r/minns=408r/min由表 4-3-1 按機(jī)床選取 nw=450y/min實(shí)際切削速度：V=nwdw∏/1000=450×88.882×3.14/1000=125.6r/mine 切削工時(shí)的確定：由于 L=53mm L1=2mm(切入長(zhǎng)度) L2=0mmL3=10mm （試切長(zhǎng)度）Tm=(L1+L2+L3+L)/nwf=(53+2+0+10)/(450×1.02)=0.14min由于考慮到該軸臺(tái)階面較多，如果各臺(tái)階面都被采用。不同的轉(zhuǎn)速和不同的進(jìn)給量都將導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高的現(xiàn)象，所以在不影響加工質(zhì)量的情況下，粗車(chē)該軸時(shí)都采用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 nw= 450r/min,粗車(chē)進(jìn)給量：f=0.3mm/r(由表4-3-2 查知)鉆中心孔 a.確定進(jìn)給量：由查表知 f=0.08mm/rb.切削速度的確定：由 v= nwdw∏/1000=7.5×8∏/1000=0.29m/s f=0.08mm/r鉆中心孔 c.確定切削工時(shí)：Φ17 因?yàn)?L=15mm L1=4mm(切入長(zhǎng)度) L2=0Tm=(L1+L2+L3)/mwf=0.59min1>車(chē) Φ88.882 a. 確定切削深度；ap=0.4mm （由表查）由于單 外圓與Φ65 外 邊余量 Z=0.4 mm 一次走刀圓間的臺(tái)階面 b. 確定切削速度：由 v=nwdw∏/103f2>半精度 a.確定切削速度Φ88.882 由查表知 ap=0.4mmf=0.3mm/r（查表 3-14）外圓 由 v=C/(tmapxyfw)kv（其中 T=45mm）b.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由 ns=1000v/∏dw=1000×241/(∏×90.62)=847r/min 查表 4-3-1 按機(jī)床選取 nw=900r/minc.確定實(shí)際切削速度由 V 實(shí)=nwdw∏/1000=900×90.62∏/1000=256.1m/mind. 確定切削工時(shí)：Tm已知 L=35mm L3=10mm （切入長(zhǎng)度） L1=2mmL2=0（切入長(zhǎng)度）由 Tm=(L+L1+L2+L3)/(nwf)=0.17min由于考慮到該零件臺(tái)肩面較多，故采用相同的切削速度和進(jìn)給量以提高生產(chǎn)效率。在保證加工質(zhì)量的前提下選取精車(chē)和半精車(chē)加工時(shí) V=900r/min f=0.3r/min3>精車(chē) a. 確定切削速度：Φ88.882 由于單邊余量 Z=0.23mm 一次走刀 ap=0.23mm外圓 b. 切削速度的確定：由 V=nwdw∏/1000=900×89.38×∏/1000=252.6m/minV=4.21m/sc.確定切削加工時(shí)由于已知 L=35mm L1=2mm(切入長(zhǎng)度)L2=0（切出長(zhǎng)度） L3=5（試切長(zhǎng)度）由 Tm=(L1+L2+L3+L)/nwf=0.16min車(chē) Φ65 外圓 a.確定切削深度：1> 粗車(chē) 單邊余量 Z=4.71mm 一次走刀。則 ap=4.71mmb.確定切削速度：由 V=nwdw∏/1000=7.5×76×3.14/1000=1.8m/sV=1.8m/s◆計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果c.確定切削工時(shí) 已知 L=64mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.26min◆工序 4 a.確定切削深度車(chē) Φ45 外圓 由于單邊余量 Z=4.95mm 一次走 ap=4.95mm1>粗車(chē) b.確定切削速度Φ55 外圓 V=( nwdw∏)/1000=1.55m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=335mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.75min2>半精車(chē) a.確定切削深度Φ55 外圓 由于單邊余量 Z=0.35mm 一次走刀則 ap=0.35mmb.確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=2.6m/s c.確定切削工時(shí)已知 L=86mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.34min 3>精車(chē) a.確定切削深度Φ55 外圓 由于單邊余量 Z=0.2mm 一次走刀則 ap=0.2mmb.確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=2.59m/sc.確定切削工時(shí)已知 L=86mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 tm= (nwdw∏)/1000=0.34min4>切槽 a.確定切削速度3×1.5 V=( nwdw∏)/1000=1.97m/s◆工序 5 a.確定切削速度車(chē) Φ42 外圓 由于單邊余量 Z=1.68mm 一次走刀則ap =1.68mm1>粗車(chē) b.確定切削速度Φ42 外圓 V=( nwdw∏)/1000=1.01m/sc.確定切削工時(shí)已知 L=100mm L1=2mm L2=0 L3=5mmTm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.23min 2>半精車(chē) a.確定切削深度Φ42 外圓 由于單邊余量 Z=0.3mm 一次走刀則 ap=0.3mmb. 確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=2.02m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=100mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nwf)=0.4min3>精車(chē) a. 確定切削深度Φ42 外圓 由于單邊余量 Z=0.19mm 一次走刀則ap=0.19mmb. 確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=1.97m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=100mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nwf)=0.4min ◆工序 7 a.確定切削深度Φ40 外圓 由于單邊余量 Z=0.85mm 一次走刀則 ap=0.85mm1>粗車(chē) b.確定切削速度Φ40 外圓 V=( nwdw∏)/1000=1.02m/sc.確定切削工時(shí)已知 L=114mm L1=2mm L2=0 L3=5mmTm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.26min2>半精車(chē) a.確定切削深度Φ40 外圓 由于單邊余量 Z=0.25mm 一次走刀則 ap=0.0.25mmb. 確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=1.88m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=114mm L1=2mm L2=0 L3=5mm由 Tm=(L+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.45min 3>M45 螺紋 a.確定切削速度孔的倒角 V=( nwdw∏)/1000=2.21m/s車(chē)螺紋 查《機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-55 知M45×33×1.5 刀具耐用度 t=60min 螺距 p=1.5選取 ap=0.15minb. 確定切削速度V=(Cvkv)/(tmapxvfyv)=0.53m/s車(chē)螺紋 a.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000v/∏dw=1000×0.53/3.14 ×45=225r/minns=225r/minb. 確定實(shí)際切削速度V=( nwdw∏)/1000= (4.16×45×3.14)/1000=0.59m/sc. 確定切削工時(shí)已知選取行程次數(shù) 4 次，精行程 2 次 L=33mm L1=3mmTm=(L+L1)n/(nw×f)=0.48min ◆工序 8 a.確定切削深度車(chē)內(nèi)孔 由于單邊余量 Z=3.9mm 一次走刀Φ25.3 ap=3.9mm1> 粗車(chē)孔 Φ25.3 b.確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=0.6m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=40mm L1=2mm L2=0 L3=5mmTm=(L+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.1minTm=0.1min2>精車(chē) a.確定切削深度車(chē)內(nèi)孔 由于單邊余量 Z=0.25mm 一次走刀Φ25.3 ap=0.25mm b.確定切削速度V=( nwdw∏)/1000=1.19m/sc. 確定切削工時(shí)已知 L=40mm L1=2mm L2=0 L3=5mm（試切長(zhǎng)度）由 Tm=(L+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.17minTm=0.17min◆工序 9 a.確定切削深度車(chē)內(nèi)孔 由于單邊余量 Z=2.5mm 一次走刀Φ22F9 ap=2.5mm1>粗車(chē) b.確定切削速度內(nèi)孔 Φ22 V=( nwdw∏)/1000=0.52m/sc.確定切削工時(shí)已知 L=20mm L1=2mm L2=0 L3=5mmTm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.6min◆工序 10 a. 確定切削速度銑凹槽 15.9 由《機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4-17-1。表 4-17-1知機(jī)床 X62W 主軸轉(zhuǎn)速 nw=150r/min f=1mm/rV=( nwdw∏)/1000=0.12m/sb.確定切削工時(shí)L=88.882-44.45=44.432mm L1=14mm由 Tm=(L+L1)n/(nw×f)=0.39min◆工序 11 a. 確定切削速度鉆螺紋孔 查表 3-44 知 f=0.35mm/rM6.M12 攻絲 V=( nwdw∏)/1000=0.13m/s1>鉆孔 Φ22 b.確定切削工時(shí)已知 L=20mm L1=2mm L2=0 L3=5mmTm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.6min2>鉆孔 Φ5 a. 確定切削速度查表 3-44 知 v=0.33m/s f=0.33mm/rb.確定切削工時(shí)已知 L=15mm L1=2mm L2=0 L3=5mm Tm=(L1+L1+L2+L3)/(nw×f)=0.23min3>攻絲 a. 確定切削速度鉆螺絲孔 由《機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-63 知 M12 M6 V=0.21m/s 所以 ns=(1000v)/(3.14 ns)wn =1000×0.21/(3.14nw)=6.37m/s(其中 nw 按機(jī)床選取，由表 4-4-1 查知 nw=630r/min)則實(shí)際切削速度V=( nwdw∏)/1000=23.7m/sb.確定切削工時(shí)已知 L=40mm L1=10mm L2=0 Tm=(L1+L1+L2)/(nw×f)=0.95min◆工序 12 a. 確定切削速度銑對(duì)稱(chēng)鍵槽 由于銑床為 X52K 查表 4-16-1 知nw=150r/min 縱向進(jìn)給量（表 4-16-2）f=150mm/minV=( nwdw∏)/1000=0.06m/s 由表 7-7 知 T1=（h+L1）/Fmc+(L-D)/Fmc L1=5～2 取 2Tm=((4+2)/2.5+(23-10)/1.25) ×2=25.6sTm=25.6s◆ 工序 13粗磨 由于機(jī)床為磨床 MQ1350Φ88.882 外圓 a.砂輪的選擇Φ65 外圓 由表 3-97，表 3-91，表４－１０查得Φ４０外圓　　　　　　　　　選取砂輪ＧＢ１６ＺＦＡ１Ｐ５５Φ４４.４５外圓　　　　　　　０×７５×３０５內(nèi)錐孔　　　　　　　　　　b.切削用量的選擇由表４－１０得砂輪頭架主軸轉(zhuǎn)速１００r/min 砂輪轉(zhuǎn)速　n=890～1000r/min 軸向進(jìn)給量 fa=0.25～0.7 取 fa=0.5(表３－１０７)徑向進(jìn)給量 fv=0.01～0.025 取fv=0.025mm(兩程表３－１０６)由表７－１４知外圓磨的數(shù)Ｋ＝１.３ Φ65 外圓 c.確定切削工時(shí)：已經(jīng) L=63mm L1=2mm(切入長(zhǎng)度)L2=0mm（切出長(zhǎng)度）L3=5mm(試切長(zhǎng)度)由Tm=(l+L1+L2+L3)/nwf=0.153min2> 半精車(chē)Φ65 外圓 a.確定切削深度由于單邊余量 Z=0.35mm 一次走刀ap=0.35mmb. 確定切削度：V=(nwdw∏)/1000=186.1m/sV=3.14m/sc.確定切削工時(shí)：已經(jīng) L=64mm L1=2mm L2=0mm L3=5mm 由 Tm=(l+L1+L2+L3)/nwf=0.26min 2> 精車(chē) a.確定切削深度Φ65 外圓 由于單邊余量 Z=0.2mm 一次走刀ap=0.2mmb.確定實(shí)際切削速度：V=( nwdw∏)/1000=3.1m/s1>粗磨 a.確定切削工時(shí)：Φ88.882h5 已知 L=35mm Z=0.1mm 由 Tm=(21×Zb×K)/(n×fn×fr)=0.74minTm= 0.74min2>粗磨 已知 L=64mm Zb=0.1mm Fa=0.5mmΦ65 外圓 Fr=0.025mmk=1.3由 Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×64×0.1×1.3/0.5/0.025/100=1.33minTm=1.33min3>粗磨 已知 L=35mm Zb=0.1mm Fa=0.5mmΦ40 外圓 Fr=0.025mm k=1.3由 Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×35×0.1×1.3/0.5/0.025/100=0.74minTm=0.74min4>粗磨 a.確定切削工時(shí)Φ44.44 由查表 3-106 知徑向進(jìn)給量?jī)?nèi)錐孔 Fr=0.015 由表 4-10 知軸向進(jìn)給量 Fa=0.5mm工件速度由表 3-109 知 V=0.15mm 由表 7-14K=1.3 已知 L=50mm Zh=0.3 由Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×50×0.3/1000/0.5/0.5=0.26minTm=0.26min◆ 工序 14 半精磨 a.選擇砂輪1>磨 Φ88.882 由表 3-91 表 3-97 表 4-10 知外圓 砂輪型號(hào)為 GB46ZYA3P550×75×305b.確定切削用量由表 4-10 知砂輪轉(zhuǎn)速 N 砂=1000r/min 軸向進(jìn)給量Fa=0.5m/s 由表 3-106 查知徑向進(jìn)給量 Fr=0.015mm/雙程由表 7-14 查知外圓磨修正系數(shù) K=1.3c.確定切削工時(shí)已知 L=35mm Zb=0.08由 Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×35×0.08×1.3÷1000/0.5/0.015=0.97min2> 磨削 Φ65 由上述查知 Fa=0.5m/r Fr=0.015至 Φ40.10mm K=1.3 n=1000r/min 確定切削工時(shí)已知 L=64mmZb=0.08 由 Tm=21×Zb×K/n/Fa/Fr=1.77min3>磨 Φ40 確定切削工時(shí)（+0.02～+0.009） 已知 L=35mm Zb=0.08mm K=1.3 Fa=0.5mm至 Φ40.12mm Fr=0.015mm n=1000r/min由 Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×35×0.08×1.3÷1000/0.5/0.015=0.97min4>磨內(nèi)錐孔 由查表 4-10 知 Fa=0.5mmΦ44.45 至 查表 3-106 知 Fr=0.01mm/rΦ44.25 查表 7-104 知工件速度 V2=0.5mm 由表 7-14 查 (+0.15～+0.02) 知 K=1.3 確定切削工時(shí)已知 L=50mm Zb=0.2mm由 Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×50×0.2×1.3÷1000/0.5/0.015=5.2min◆工序 15 a.砂輪的選擇精磨 由表 3-97 表 3-91 知 GB4625砂車(chē)型號(hào)：GB46ZYA3P550×97×3051>Φ88.882 b.確定切削用量至圖紙要求 由表 4-10 查知砂輪轉(zhuǎn)速 n 砂=1Kr/min 軸向進(jìn)給量Fa=0.5mm 由表 3-106 查知徑向進(jìn)給量 Fr=0.01 雙程由表 3-104 查知工件轉(zhuǎn)速 Vz=0.8m/sc.確定切削工時(shí)（由表 7-14）查知 K=1.3 已知 L=35mm Zb=0.068mm由 Tm=2L×Zb×K/n/Fa/FrTm =2×35×0.068×1.3÷1000/0.5/0.015=1.24 Tm=1.24min 2>磨 Φ65 至 確定切削工時(shí) 由上述查表知Φ65 fa=0.5mm fr=0.01/雙程單面另加工余量Zb=0.05mm 已知 L1=64mmTm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=1.66min3>磨 Φ40mm 至 確定切削工時(shí) 由上述查表知Φ40 fa=0.5mm fr=0.01mm/雙程 n=1Kr/minL=35mm Z=0.06mm k=1.3Tm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=1.09min4>磨內(nèi)錐孔至 確定切削工時(shí) 由上述查表知Φ44.45mm fa=0.5mm fr=0.01mm/雙程單面另加工余量Zb=0.06mm 已知 L=50mm k=1.3Tm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=2.6min四．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)用的夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)第九道工序：加工大端面的4 個(gè) M12 及 2 個(gè) M6 孔的鉆模。本夾具將用于 Z535 搖臂鉆床。刀具為鉆頭兩把，對(duì)工件兩螺紋孔同時(shí)加工。1． 問(wèn)題的提出：由于該軸較長(zhǎng)有 435mm,又是階梯軸尺寸相差較大，最大直徑 Φ88.882，最小直徑只有 Φ40mm。為了便于在鉆孔時(shí)，使軸有足夠的剛度。需在 Φ88.882 臺(tái)肩外安裝一個(gè)套筒，同時(shí)有利于工件安裝，加工方便。2． 夾具設(shè)計(jì)1> 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，六個(gè)螺紋孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是該軸的中心線。為了使定位穩(wěn)定，鉆該 6 個(gè)孔時(shí)以短圓錐銷(xiāo)為第一定位面，凸臺(tái)為第二定位面。定位基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)示意圖如下： 限 制 兩 個(gè) 自 由 度限 制 四 個(gè) 自 由 度該夾具采用短圓錐，大平面，凸臺(tái)定位，圓柱銷(xiāo)消除四個(gè)自由度x,y, , 。大平面消除 Z，凸臺(tái)消除 一個(gè)自由度。x?yz?2> 切削力及夾緊里的計(jì)算刀具：用直徑為 Φ5 的麻花鉆及直徑為 Φ10.2 的錐柄麻花鉆，由于在鉆削中，以鉆 Φ10.2 孔的鉆削量最大，所以只需計(jì)算這個(gè)切削力。a. 軸向力的計(jì)算由表 3-36 知軸向力 F=CFDOXMFYMKM由表 3-36 查知 CF=833.85 XF=1 YF=0.7 DW=12 F=0.4mm/r 所以 F=833.85×121×0.4×0.7×1=5266.6（N）b. 機(jī)床轉(zhuǎn)速的確定由表 4-4-1 知按機(jī)床選取 AO=400r/min=6.67r/s由表 3-36 知切削扭矩 M=CM×DOXM×FYM×KM×1000 c. 確定切削扭矩表 3-36 查知 CM=333.54 XM=1.9 YM=0.8已知 DO=12mm KM=1 F=0.4mm/r所以 M=CM×DOXM×FYM×KM×1000 =(333.54×121.9×104×0.8×1)/1000=18（N.M）d. 切削功率的確定由表 3-36 知切削功率 Pm=(2∏×M×N)/1000 已知 N=6.67r/s M=18(N.m)所以 Pm=(2∏×M×N)/1000=（2∏×18×6.67）/1000=0.75（KW）e. 夾緊力的計(jì)算由于鉆削時(shí)只受到軸向力的作用，因此，可以不設(shè)置夾緊?？紤]到工件在鉆削過(guò)程中容易產(chǎn)生震動(dòng)，將會(huì)造成孔的行位精度受到影響。因此，還應(yīng)采用夾緊機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述原因，夾緊力只需滿足非工作狀態(tài)下使整個(gè)機(jī)構(gòu)夾緊就行。所以，不必進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。3> 定位誤差分析a. 定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位為套筒，要求其定位元件公差與相配軸 Φ88.882 尺寸公差相同。為Φ88.882h5.b. 零件圖紙要求 M12 螺紋孔的尺寸公差為 0.15mm.4> 夾緊元件的強(qiáng)度較核夾緊元件的強(qiáng)度只需滿足非工作狀態(tài)下整個(gè)機(jī)構(gòu)夾緊就行。5> 夾具設(shè)計(jì)操作的摘要說(shuō)明：（略）二．夾具元件的設(shè)計(jì)a. 鉆模的選擇《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得孔徑為 Φ6 的鉆套的主要參數(shù)為：d=6mm H=21mm h=3mm 孔徑 Φ12 鉆套的主要參數(shù)為：d=12mm H=18mm h=6mmb. 鉆模板設(shè)計(jì)查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》知鉆模板的主要參數(shù)為：H=12mm h=6mm參 考 資 料《機(jī)械制造工藝學(xué)》 華中理工大學(xué)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 上?？萍技夹g(shù)出版社《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 華中理工大學(xué)出版社《機(jī)床平具設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 趙家齊主編，哈大出版《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 王紹俊，哈大出版 設(shè) 計(jì) 體 會(huì)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我從各個(gè)方面都得到了鍛煉和提高。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)是一次大練兵，是對(duì)我們所學(xué)全部課程的一次綜合性的檢測(cè)和復(fù)習(xí)習(xí)，也是在工作之前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我也有針對(duì)性的培養(yǎng)各種能力。我在設(shè)計(jì)中結(jié)合課題，獨(dú)立思考，努力鉆研，在查閱了大量的資料后，結(jié)合問(wèn)題分析，攻克了一個(gè)又一個(gè)難題。設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)細(xì)致，復(fù)雜，涉及面很廣的工作，需要廣博的知識(shí)，更需要嚴(yán)肅，認(rèn)真，一絲不茍的設(shè)計(jì)作風(fēng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，虛心向人請(qǐng)教，得到了許多幫助，特別是鄧興桂老師的的教導(dǎo)，然而自己水平有限，設(shè)計(jì)中難免有這樣那樣的錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。