2090 FA311A系列高速并條機(jī)一三排羅拉支架加工工藝設(shè)計(jì),fa311a,系列,高速,并條,機(jī)一三排,羅拉,支架,加工,工藝,設(shè)計(jì) 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：FA311A 系列高速并條機(jī)一三排羅拉支架加工工藝系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)：班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師：完成時(shí)間：目 錄序 言 ..................................................................................................1第一章 課題簡(jiǎn)介 ................................................................................2第二章 零件的作用及工藝性分析 ......................................................32.1 零件工藝性分析 ...................................................................................32.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .......................................................................................32.2.1 確定毛坯類型 .................................................................................32.2.2 基準(zhǔn)面選擇 .....................................................................................32.2.3 工藝路線的擬定 .............................................................................32.2.4 余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .............................................32.2.5 確定切削用量 .................................................................................3第三章 夾具設(shè)計(jì) ................................................................................3第四章 小 結(jié) .....................................................................................3參考文獻(xiàn) ............................................................................................3揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 1 - 1序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課程后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的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，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。就我而言，我希望能通過(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，從而更好的以積極向上的態(tài)度來(lái)對(duì)待工作能溶入到實(shí)踐中去。我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)目的是：1、學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工藝技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識(shí)。2、學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序.規(guī)范和方法。 3、學(xué)生正確使用技術(shù)資料.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊(cè).圖冊(cè)等工具書(shū)。進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.數(shù)據(jù)處理.編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的工作能力。4、學(xué)生今昔功能調(diào)查研究。面向?qū)嶋H。面向生產(chǎn)。向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度.工作作風(fēng)和工作方法。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 2 - 2第一章 課題簡(jiǎn)介本課題的來(lái)源：揚(yáng)州鴻天機(jī)械有限公司，為“FA311A 系列高速并條機(jī)一三排羅拉支架”加工工藝及工裝的設(shè)計(jì)。FA311A 型系列高速并條機(jī)適應(yīng)于 75mm 以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過(guò)程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條通過(guò)本機(jī) 4 根羅拉不同轉(zhuǎn)速之差產(chǎn)生的牽伸力并合與牽伸，能夠提高纖維的條長(zhǎng)片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質(zhì)纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細(xì)紗創(chuàng)造必要的條件。羅拉支架是并條機(jī)上的支撐羅拉部件，其加工表面較多，尺寸精度和相互位置精度比較高，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工難度大，生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量 7200 件。本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括以下兩部分：1、羅拉支架上塊、前塊、后塊的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，圖號(hào)分別為：178M4.2000.01、178M4.2000.02、178M4.2000.03。2、專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 3 - 3第二章 零件的作用及工藝性分析FA311A 型系列高速并條機(jī)適應(yīng)于 75mm 以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過(guò)程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條通過(guò)本機(jī) 4 根羅拉不同轉(zhuǎn)速之差產(chǎn)生的牽伸力并合與牽伸，能夠提高纖維的條長(zhǎng)片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質(zhì)纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細(xì)紗創(chuàng)造必要的條件。一三排羅拉支架是 FA311A 型紡織機(jī)上的一個(gè)重要組成組合零件，它是由前塊、后塊、上塊組合的一個(gè)組合件。它位于傳動(dòng)軸的下方，主要作用是支撐羅拉，并且保證羅拉做旋轉(zhuǎn)且無(wú)跳動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)。一三排羅拉支架中 φ25 用于安裝羅拉與另一端羅拉支架相聯(lián)結(jié)的孔，我們把它們分別進(jìn)行分析：2.1 零件工藝性分析一、前塊的工藝性分析2.1 前塊零件圖一三排羅拉支架前塊（零件圖如圖 2.1 所示）位于組合件的最上方，要加工揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 4 - 4的有：刨其表面達(dá)到粗糙度要求。銑 寬 3mm、深 2.5mm 的槽，銑 寬 14mm 深10mm 的哈呋槽，锪 φ11 深 5mm 的孔、φ14 深 16mm 的孔，攻 M6-7H 的螺紋，鉆R5 的通孔及 2-φ5 的孔，定位和加緊下面會(huì)詳細(xì)介紹。二、后塊的工藝性分析 一三排羅拉支架一方面要與前塊相連，一方面與紡織機(jī)上板固定，因此，后塊作為組合零件中相當(dāng)關(guān)鍵的零件之一。2.2 后塊零件圖先以下面為基準(zhǔn) 164 與 45.5，加工的有：φ13、2-φ5 的孔以及 2-M3-6H 的螺紋孔，保證尺寸 164.6 與 45.5 相垂直。以寬度 68.6 為基準(zhǔn)，要加工的有：寬49.5mm 高 2mm 的燕尾槽，2-M8-6H 的螺紋，2-φ12 的通孔及 2-φ5 的通孔保證尺寸 164.6 與 68.6 相垂直。三、上塊的工藝性分析由于上塊要與連桿、壓力棒相連，一方面要與前、后塊相連，以下面 119.9與 35.3 成 30 度的夾角，此零件要加工的面：銑哈呋面，鉆 2-φ7 的沉孔 φ11 深8mm 的孔，φ5 的通孔，攻 M6-7H 的螺紋孔以及 φ12 的通孔，銑寬 3mm 深2mm 的凸槽。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 5 - 52.3 上塊零件圖四、 組合件的分析揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 6 - 62.4 組合部件圖此組合件由前、后、上塊組合的，φ25 為支撐羅拉的孔，由于此孔在兩個(gè)零件上，如果單獨(dú)加工，較困難，精度無(wú)法保證，因此，此組合件上的 2-φ25、φ12 都在組合以后加工的，能更好的保證精度要求而且加工方便。組合加工的有：2- φ 25、φ12 的通孔，φ37、φ26 軸承座沉孔，及 φ32.5 寬 4mm 的內(nèi)割槽。2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.1 確定毛坯類型由于一三排羅拉支架組合件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，它材料是球墨鑄鐵 QT700，主要是用來(lái)支撐羅拉，在工作過(guò)程中不會(huì)承受交變載荷及沖擊載荷，能保證零件工作可靠，零件的年產(chǎn)量已達(dá) 7200，為批量生產(chǎn)水平且零件輪廓尺寸不大 。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 7 - 72.2.2 基準(zhǔn)面選擇基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚者造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇原則：即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要相當(dāng)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)于本零件來(lái)說(shuō)，如拿后塊來(lái)說(shuō)，因?yàn)榱慵娑家庸づ?，論粗基?zhǔn)選擇選擇哪個(gè)面作基準(zhǔn)都可以，但是考慮到后塊底面要與紡織機(jī)上板連接，要求精度比較高，則應(yīng)選上面作為粗基準(zhǔn)，利用六點(diǎn)定位原理，上面為基準(zhǔn)可以約束 Y、X 旋轉(zhuǎn)、X 方向的平移。在用另一側(cè)面做為基準(zhǔn)，就可以約束零件，達(dá)到完全約束。（2）精基準(zhǔn)面的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，在這里就不重復(fù)了。2.2.3 工藝路線的擬定制定工藝路線的出發(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等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，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。? 工藝路線方案一1）后塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 刨寬 50H7，高 2-0.5×45 度的燕尾槽。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 8 - 8Ⅳ 磨燕尾槽。Ⅴ 鉆 φ12 的通孔，M8 的螺紋底孔 φ6.5，锪 φ18 沉孔鉸 2-φ5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。Ⅵ 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。Ⅶ 鉆 2-φ5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ1.5H11 深 4mm 的孔，鉆 φ25、φ12 的半圓孔。2）前塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 鉆 φ9、φ5 的孔及沉孔 φ14 深 16mm、鉸 φ5 的孔。Ⅳ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。Ⅴ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。Ⅵ 鉆 φ7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。Ⅶ 鉆 φ25、φ12 的半圓孔。3）上塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。Ⅳ 磨哈呋面。Ⅴ 銑與頂面成 30 度的斜面。Ⅵ 磨與頂面成 30 度的斜面。Ⅶ 鉆 2-φ7、φ5 的孔，鉸 φ5 的孔，锪 φ11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ2、φ1.5 的通孔，鉆 φ5D8 的孔，鉆 φ25 的半圓孔。Ⅸ 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案：Ⅰ 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 9 - 9Ⅱ 鉆 φ5 的孔，鉸 φ5 的孔。Ⅲ 擴(kuò) φ29、φ36、φ37 的軸承座孔。Ⅳ 半精鏜、精鏜 φ14、φ30 的孔。Ⅴ 車 φ23.5 的內(nèi)割槽。? 工藝路線方案二1）后塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 刨寬 50H7，高 2-0.5×45 度的燕尾槽。Ⅳ 磨燕尾槽。Ⅴ 鉆 φ12 的通孔，M8 的螺紋底孔 φ6.5，锪 φ18 沉孔鉸 2-φ5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。Ⅵ 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。Ⅶ 鉆 2-φ5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ1.5H11 深 4mm 的孔。2）前塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 鉆 φ9、φ5 的孔及沉孔 φ14 深 16mm、鉸 φ5 的孔。Ⅳ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。Ⅴ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。Ⅵ 鉆 φ7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。3）上塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。Ⅳ 磨哈呋面。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 10 - 10Ⅴ 銑與頂面成 30 度的斜面。Ⅵ 磨與頂面成 30 度的斜面。Ⅶ 鉆 2-φ7、φ5 的孔，鉸 φ5 的孔，锪 φ11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ2、φ1.5 的通孔，鉆 φ5D8 的孔。Ⅸ 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案Ⅰ 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。Ⅱ 鉆 φ5 的孔，鉸 φ5 的孔。Ⅲ 鉆鉸 2-φ25、φ12 的孔。Ⅳ 擴(kuò) φ29、φ36、φ37 的軸承座孔。Ⅴ 半精鏜、精鏜 φ14、φ30 的孔。Ⅵ 車 φ23.5 的內(nèi)割槽。上述兩種工藝方案特點(diǎn)在于：方案一是在兩個(gè)零件未組合之前就加工 2-φ25、φ12 的通孔。而方案二是在組合以后加工 2-φ25、φ12 通孔，兩相比較的話可以看出：φ25 為支撐羅拉，精密度非常高的一個(gè)孔，如果要是在未組合之前就加工的話，必須需要較高精度的夾具及機(jī)床，還要有高水平工人進(jìn)行操作，經(jīng)濟(jì)性差，往往有一點(diǎn)錯(cuò)誤，精度就無(wú)法保證。而第二種加工就禰補(bǔ)了第一種加工的不足，組合起來(lái)用普通的機(jī)床就可以了，操作簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)性好。因此，決定將第二種方案作為加工工藝方案。因此，其加工工藝方案確定為：1）后塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 刨寬 50H7，高 2-0.5×45 度的燕尾槽。Ⅳ 磨燕尾槽。Ⅴ 鉆 φ12 的通孔，M8 的螺紋底孔 φ6.5，锪 φ18 沉孔鉸 2-φ5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 11 - 11Ⅵ 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。Ⅶ 鉆 2-φ5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ1.5H11 深 4mm 的孔。2）前塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 鉆 φ9、φ5 的孔及沉孔 φ14 深 16mm、鉸 φ5 的孔。Ⅳ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。Ⅴ 鉆 φ5 的孔，锪 φ14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。Ⅵ 鉆 φ7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。3）上塊工藝方案：Ⅰ 刨六面。Ⅱ 磨六面。Ⅲ 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。Ⅳ 磨哈呋面。Ⅴ 銑與頂面成 30 度的斜面。Ⅵ 磨與頂面成 30 度的斜面。Ⅶ 鉆 2-φ7、φ5 的孔，鉸 φ5 的孔，锪 φ11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。Ⅷ 鉆 φ2、φ1.5 的通孔，鉆 φ5D8 的孔。Ⅸ 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案Ⅰ 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。Ⅱ 鉆 φ5 的孔，鉸 φ5 的孔。Ⅲ 鉆鉸 2-φ25、φ12 的孔。Ⅳ 擴(kuò) φ29、φ36、φ37 的軸承座孔。Ⅴ 半精鏜、精鏜 φ14、φ30 的孔。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 12 - 12Ⅵ 車 φ23.5 的內(nèi)割槽。2.2.4 余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定一三排羅拉支架組合零件材料為 QT700，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。（1）刨六面其加工長(zhǎng)度為 137.1mm，要求下表面粗糙度為 0.8um，上表面粗糙度為 1.6 um，因?yàn)榇峙倌苓_(dá)到的精度要求為 5～2.5 um，很顯然達(dá)不到要求的精度。由于下一道工序是磨，查得精磨為 5～0.32 um，能達(dá)到精度要求，所以采用粗刨，此時(shí)加工余量 2Z=3.2mm，以達(dá)到加工要求。（2）磨六面 查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》確定工序尺寸及加工余量精磨達(dá)到的精度要求是5～0.32 um，所以采用精磨：2Z=0.8，公差為-0.05mm。（3）銑槽銑削公稱余量 Z=2.5mm。由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此，所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之間。本設(shè)計(jì)中組合零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)以調(diào)整法加工方式確定。2.2.5 確定切削用量工序Ⅰ：刨六面。本工序用計(jì)算法來(lái)確定切削用量。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 13 - 131、加工條件：加工要求：粗、精刨前塊六面。機(jī)床：牛頭刨床。刀具材料：YG8。2、計(jì)算切削用量（1）粗刨六面。1）已知毛坯長(zhǎng)度方向加工余量為 3mm，最大加工余為 5mm，考慮到要進(jìn)行精刨，精磨。必須六有一部分余量。則最大在此工序上加工余量為 3.2mm，分兩次加工。2）進(jìn)給量 f，根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （表 14-19） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為30mm×45mm 時(shí) ap≤8 則進(jìn)給量f=(3.0～2.4)按牛頭刨床說(shuō)明書(shū)取: f=2.67mm/r3)計(jì)算切削速度 按《金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 ，切削速度計(jì)算公式為：v=162/t0.2ap0.1f0.4式中：T—耐用度 Ap—切削深度F—進(jìn)給量其中：ap=1.5 f=2.67 t=60則： v=162/60 0.21.50.12.670.4=46.48(m/min)按機(jī)床說(shuō)明書(shū)與 46.4 相接近的轉(zhuǎn)速為 45r/min 及 49.5,現(xiàn)選用 45r/min。如果選用 49.5 則刀具容易受熱磨損太大。則選?。簐=45r/min工序Ⅱ 磨六面1、加工條件：加工要求：末流面達(dá)到精度要求 0.8um。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 14 - 14磨輪材料：黑色碳化硅，寬 50mm，見(jiàn)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表10-231） 。機(jī)床：平面磨床（M7130）用磨輪圓周精度精磨削深度進(jìn)給量公式：st=3.46k1k2k3/sBv查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》得：s B=12～25 毫米/行程 取：s B =25。工件運(yùn)動(dòng)速度 V=12m/min 則單行程進(jìn)給量：Z=0.019mm查修正系數(shù)：k 1=1.04 k2=1.0 k3=0.62 則：st=3.46k1k2k3/sBv=3.46×1.04×1.0×0.62/25×12=0.0114(mm)查《工藝手冊(cè)》進(jìn)給量應(yīng)該?。簊 t =0.012(mm)工序Ⅲ 鉆孔。由于此組合零件中鉆孔的比較多，為了便于查找我就在這里一一列出。此零件中需要鉆的孔有：φ1.5、φ2、φ4、φ4.5、φ5、φ7、φ9、φ11、φ12、φ14、φ25 。（1）查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》鉆 φ1.5 的孔和 φ2 的孔一樣，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：S=0.05～0.07 毫米/轉(zhuǎn) 取：S=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W 18CR4V切削速度的計(jì)算公式：V=14.2×D0.25/T0.125×S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則:V=14.2×1.50.25×600.125×0.060.55=48.9(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇:V=400r/min(2)查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》鉆 φ4.5 的孔和 φ5 的孔一樣，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 15 - 15S=0.05～0.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W 18CR4V切削速度的計(jì)算公式：V=14.2×D0.25/T0.125×S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則：V=14.2×4.50.25 ×600.125×0.060.55=39.8(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=400r/min(3)查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》鉆 φ12 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：S=0.05～0.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W 18CR4V切削速度的計(jì)算公式：V=14.2×D0.25/T0.125×S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則:V=14.2×140.25 ×600.125×0.060.55=24.4(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=280r/min(4)查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》鉆 φ14 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：S=0.05～0.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W 18CR4V切削速度的計(jì)算公式：V=14.2×D0.25/T0.125×S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則：V=14.2×140.25 600.125×0.060.55=16.8(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=280r/min(5)查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》鉆 φ25 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 16 - 16S=0.05～0.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W 18CR4V切削速度的計(jì)算公式：V=14.2×D0.25/T0.125×S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則：V=14.2×250.25×600.125×0.060.55=12.4(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇:V=280r/min為清楚表達(dá)，以下為鉆孔切削用量表:表 一 鉆孔切削用量表直徑(D) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量 mm 切削深度 mmφ2 400 48.9 0.12 0.2φ4 400 39.8 0.1 0.24φ4.5 560 39.8 0.12 0.2φ5 560 35.2 0.19 0.3φ7 375 32.8 0.25 0.35φ9 375 32.5 0.3 0.25φ12 280 24.4 0.2 0.2φ14 280 16.8 1.0 0.06φ25 280 12.4 2.0 0.02(6) 鉸孔。在此零件中加工多處 φ4、φ5 的孔，我就把這兩種列出來(lái)。鉸 φ5 的孔為，查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-8） ，鉸 φ5 的孔用于手鉸，進(jìn)給量為 0.6mm/n,即：S=0.6 mm/n。查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-84） ，T=0.05mm, 則：切削速度： V=17.2 （m/min）（7）锪孔。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 17 - 17锪 φ18、φ14、φ11，組合零件中锪孔全部為平頭锪鉆，查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-90） 。锪 φ18 的孔，工件材料：QT700，進(jìn)給量 S 查得：S=0.10～0.15(mm) ?。篠=0.12(mm)不加冷卻液的切削速度： V=12～25(m/min) ?。篤=16.8mm/min。锪 φ14，進(jìn)給量 S=0.1～0.15(mm) 取：S=0.10(mm)不加冷卻液的切削速度： V=20(m/min)（8）攻絲。攻絲在組合件中也比較多。在這里都列為一塊，攻絲 M6-7H：查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼： W18CR4V切削速度計(jì)算公式：V=CV×Dx/Tm×Sy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D≤10 時(shí)； C V=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D＞10 時(shí)； C V=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 8 時(shí)，切削速度 V=9.8(m/min)把 M6、M8、M12，代入公式得：9.8=CV×Dx/Tm×Sy=0.83×80.78/600.5×S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.6mm)攻絲 M12-7H：查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼：W18CR4V切削速度計(jì)算公式：V=CV×Dx/Tm×Sy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D≤10 時(shí)； C V=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D＞10 時(shí)； C V=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 18 - 18在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 6 時(shí)，切削速度 V=12.1(m/min)把 M6、M8、M12，代入公式得：12.1=CV×Dx/Tm×Sy=0.83×80.78/600.5×S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.4(mm)攻絲 M47H：查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼： W18CR4V切削速度計(jì)算公式：V=CV×Dx/Tm×Sy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D≤10 時(shí)； C V=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D＞10 時(shí)； C V=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 6 時(shí)，切削速度 V=10.2in)把 M6、M8、M12，代入公式得：10.2Dx/Tm×Sy=0.83×80.78/600.5×S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.5mm)通過(guò)查表計(jì)算，可求出其他的切削用量，如表二所示：表二 攻螺紋切削用量表螺紋直徑 切削(m/min) 進(jìn)給量(mm) 切削深(mm)M4 10.2 0.5 0.2M6 10.4 0.6 0.3M8 9.8 0.5 0.2M12 12.1 0.4 0.1還有一部分螺紋為手工攻絲，如：N3、M2，在此就不多說(shuō)明了。工序Ⅳ 銑。（1）銑平面，工件材料為 QT700，刀具選用的是圓盤(pán)銑刀，圓盤(pán)銑刀在平面比較寬的時(shí)候用鑲齒刀。對(duì)于一般相對(duì)窄的平面用整體直齒。因?yàn)楸玖慵叽巛^小，揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 19 - 19所以選用整體直齒。查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-106） 。切削速度公式：V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min)其中：T：刀具耐磨度t：切削深度D：銑刀直徑B：銑削寬度Z：每齒進(jìn)給量刀具材料：YG8，查（表 10-1080，得銑刀每齒進(jìn)給量 S=0.5～0.64mm?。篠=0.6mm切削深度:t=3mm銑刀耐磨度: T=90min， 直徑 D=50mm， B=20mm ， S =0.6mm，Z=6。則公式：V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1=75.5×500.2/900.15×30.5×0.60.4×200.1×60.1≈324.78(m/min)根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-109） ，選取 V=335(m/min)（2）銑槽。用高速三面刃圓盤(pán)銑刀：W 18CR4V刀具磨損量為 T=60，齒數(shù) Z=30，銑刀切削深度 t=5。切削速度公式：V=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min)可以查出： V=32(m/min)則：32=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1= 31.4×600.2/50.15×50.5×S0.4×30.1×300.1求得： 揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 20 - 20S≈0.236(m/min)根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》取：S=0.25(m/min)工序Ⅴ 車內(nèi)割槽。計(jì)算切削速度公式，按《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》 （表 10-1）切削速度公式：V=CV/TmApXvfyK其中：C V=242， （表 10-4）查 T=1.5～2.0， 取 T=1.8mm， （表 10-8）中可以查出進(jìn)給量 f=0.4～0.5， 取：f=0.45mm/N， 切削深度 Ap=3mm修正系數(shù)：K=1.04求得：V=CV/TmApXvfyK= 242/1.80.2×30.15×0.450.35×1.04=53.8(m/min)已知內(nèi)割槽直徑 D=32.5mm確定主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000V/∏D=1000×53.8/3.14×32.5≈527(r/min)按機(jī)床說(shuō)明書(shū)與 527527r/min 相接近的轉(zhuǎn)速有 615r/min 和 405r/min，轉(zhuǎn)速太大，工件容易發(fā)熱，則我們選用 405r/min 作為轉(zhuǎn)速。即： V=405（r/min）再反上去可以算出切削速度 V=48.2(m/min)揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 21 - 21第三章 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)專用夾具。一、問(wèn)題的提出經(jīng)過(guò)考慮，決定設(shè)計(jì)鉆 2-φ25 孔的一套專用夾具，φ25 孔用來(lái)支撐羅拉，它是羅拉支架的重要組成部分，一定要保證它的精度，且它又在兩個(gè)零件上。如果不使用專用夾具加工，給生產(chǎn)帶來(lái)困難，而且精度也無(wú)法保證。第二套夾具是鉆φ7、沉孔 2-φ11 的孔。因?yàn)樗麄兯诘奈恢迷谂c底面成 600 的面上，不容易加工。為了提高生產(chǎn)率，我決定設(shè)計(jì)這兩種專用夾具。? 2－φ25 鉆削夾具設(shè)計(jì)1、定位元件的選擇揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 22 - 22圖 3.1 2-φ25 鉆削工序圖因?yàn)?φ25 及與底面成 600的面上的孔要在組合以后才能加工，所以要選把零件組合。經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察可以看到后塊底面有一個(gè)燕尾槽，我們能夠用它定位的話，就可以約束五個(gè)自由度，再用另一端面定位，就很容易達(dá)到完全定位。2、夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊裝置在夾具上是很重要的組成部分，由于在加工 φ25 的孔時(shí)，有扭力，使工件移動(dòng)，使加工不準(zhǔn)確，所以必須有夾緊裝置。金屬切削機(jī)床夾具的夾緊裝置類型多樣，要想提高加工效率，就應(yīng)該合理選用對(duì)應(yīng)的加緊機(jī)構(gòu)，如手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或機(jī)械傳動(dòng)夾緊。由于此零件上方要放置一鉆套，如果采用氣動(dòng)或機(jī)動(dòng)的話，就會(huì)使加工距離過(guò)大，且費(fèi)時(shí)。故還是選擇人工夾緊。經(jīng)濟(jì)性好，效率高。由于此零件需要定向夾緊。仔細(xì)考慮后，定向壓塊壓緊螺釘壓緊最適合加工此零件，決定選用定向壓塊壓緊螺釘壓緊結(jié)構(gòu)。由于此工序是在加工加工表面之后進(jìn)行的，表面有一定的精度要求，要保證其精度要求，就要在定向壓塊壓緊裝置前端加上一頂塊。頂塊材料選用銅。其結(jié)構(gòu)如下圖：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 23 - 233、切削力及夾緊力計(jì)算如圖：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （表 10-64） ，查得鉆孔的扭矩和動(dòng)力公式為：P=43.4DS0.8[公斤力]M=21.4D2S0.8[公斤力毫米]其中：D：切削直徑 S：進(jìn)給量已知選用刀具材料：W 18CR4V ， D= 25mm， 進(jìn)給量 S=2.0mm代入公式可以計(jì)算出：P=43.4DS0.8=43.4×25×20.8=1890（N）M=21.4D2S0.8=21.4×252×20.8=931.5(N/mm)既然算出來(lái)扭矩和動(dòng)力，下一步要算出夾緊力。我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置。所給的夾緊扭矩公式：M=Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1](kgf.mm)公式中：M ：夾在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊扭矩Q：夾緊力揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 24 - 24r：螺紋的平均半徑ψ：螺紋升角 tanψ=np/2πrφ：螺紋摩擦角 tanφ=f,一般 f=0.178, 則 φ=10 0f1：支承表面的摩擦系數(shù)，一般 f=0.15～0.3ξ：支承表面摩擦力矩的計(jì)算力臂，隨支承表面的形式而改變，其表按《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-22 查。先預(yù)選用 M20 的螺紋，查得：螺紋的平均半徑 r 為 9.19，螺紋螺距 P 為2.5，螺紋升角 ψ 為 2029， ，ξ 為 1/3D0 ，f=0.2。則可以計(jì)算扭矩：M=Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1]= Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1]=1890[9.19tg(2029， +100) +3×0.2]=5144（N）可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結(jié)構(gòu)。4、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是后塊燕尾槽，該定位槽尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時(shí)的尺寸與公差相同。（2）計(jì)算 φ25 孔的中心線與端面平行度誤差。燕尾槽的尺寸為 50，公差為正負(fù) 0.012。由于在制造夾具時(shí)燕尾槽不可能達(dá)到完全要求，需要有一定的偏差，但保證在公差范圍就可以了，燕尾槽的支撐塊公差尺寸為正負(fù) 0.015，則：Bbax=0.012-（-0.015）=0.017即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。5、夾具設(shè)計(jì)及操作說(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。本工序?yàn)榇旨庸?，切削力較大，為了夾緊工件，就需要足夠的夾緊力。選把工件的燕尾槽扣緊夾具中的頂塊，本夾具設(shè)計(jì)有兩個(gè)螺紋頂塊，加工時(shí)要旋檸兩個(gè)螺紋夾緊工件。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 25 - 256、夾具的三視圖：（附零件圖）圖 3.2 2－φ25 鉆削夾具總裝圖附夾具裝配圖及夾具零件圖。? 鉆 φ7、沉孔 2-φ11 鉆削夾具設(shè)計(jì)本工序?yàn)殂@ φ7、沉孔 2-φ11 孔，由于此加工在斜面上，斜面又在與上面成60 度的斜角上，如果沒(méi)有專用夾具的話，加工過(guò)程中容易出現(xiàn)移動(dòng)，把鉆頭弄斷，甚者工件報(bào)廢。因此，要有專用夾具，由于這幾個(gè)孔也是在組合以后加工的，仔細(xì)觀察后，很容易發(fā)現(xiàn)在后塊中有一燕尾槽，如果用這燕尾槽定位的話就可以約束五個(gè)自由度，再用一側(cè)面定位就達(dá)到完全定位。和上一夾具一樣制造一個(gè)和地面有斜 60 度的斜面。其三視圖如下圖：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 26 - 26計(jì)算和上面一樣：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-64，查得鉆孔的扭矩和動(dòng)力公式為：P=43.4DS0.8[公斤力]M=21.4D2S0.8[公斤力毫米]其中：D：切削直徑 S：進(jìn)給量已知選用刀具材料：W 18CR4V ， D=11mm， 進(jìn)給量 S=0.2mm代入公式可以計(jì)算出：P=43.4DS0.8=43.4×11×20.8=346（N）M=21.4D2S0.8=21.4×112×0.20.8=1876(N/mm)既然算出來(lái)扭矩和動(dòng)力，下一步要算出夾緊力。夾緊力方向如圖：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 27 - 27我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置。所給的夾緊扭矩公式：M=Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1](kgf.mm)公式中： M ：夾在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊扭矩Q：夾緊力r：螺紋的平均半徑ψ：螺紋升角 tanψ=np/2πrφ：螺紋摩擦角 tanφ=f,一般 f=0.178, 則φ=10 0f1：支承表面的摩擦系數(shù)，一般 f=0.15～0.3ξ：支承表面摩擦力矩的計(jì)算力臂，隨支承表面的形式而改變，其表按《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-22 查。先預(yù)選用 M20 的螺紋，查得：螺紋的平均半徑 r為 9.19，螺紋螺距 P 為 2.5，螺紋升角 ψ 為 2029， ，ξ 為 1/3D0 ，f=0.2。則可以計(jì)算扭矩：M=Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1]= Q[rtg(ψ+φ)+ξf 1]=1890[9.19tg(2029， +100) +3×0.2]=5144（N）可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結(jié)構(gòu)。三視圖如下：揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 28 - 28圖 3.3 鉆 7、沉孔 2-φ11 鉆削夾具總裝圖揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 29 - 29第四章 小 結(jié)兩個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)遇期而終心情輕松之中略帶幾份收獲的喜悅，覺(jué)得總結(jié)一下很有必要，經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，深刻體會(huì)到設(shè)計(jì)的艱難，時(shí)間雖短，但非常高興，學(xué)到平時(shí)課堂上所不能學(xué)到的東西——實(shí)踐與理論的互助的認(rèn)識(shí)。工藝設(shè)計(jì)早在大二雖已做過(guò)，但那畢竟是課程設(shè)計(jì)，和這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)相比，說(shuō)句老實(shí)話剛開(kāi)始拿到這個(gè)課題我還真不知該如何下手。不僅工作量比以前大了好幾倍，其難度不在話下，在實(shí)習(xí)過(guò)程中望著一大堆的資料和圖紙用“焦頭爛額”形容一點(diǎn)都不為過(guò)，最后得到成老師的指點(diǎn)，才正確地進(jìn)入設(shè)計(jì)工藝中，我們深知工藝設(shè)計(jì)不易，仍需專心細(xì)致的去做?；叵肫鹪谧霎厴I(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的一個(gè)個(gè)門(mén)檻，最后一個(gè)一個(gè)的跨過(guò)。這一結(jié)果離不開(kāi)很多人的幫助，碰到問(wèn)題在車間問(wèn)工人，飯后到技術(shù)部去問(wèn)工程師，回校請(qǐng)老師指導(dǎo)，我很慶辛有這么多人在幫我。工藝卡、過(guò)程卡、工藝計(jì)算修改，最后變成現(xiàn)在的模樣，在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的工藝錯(cuò)誤都被指導(dǎo)老師及時(shí)指正過(guò)來(lái)，在這段設(shè)計(jì)過(guò)程中，收獲不少，對(duì)工藝設(shè)計(jì)又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。不過(guò)相信，不斷積累這些體會(huì)性的經(jīng)驗(yàn)，我們的設(shè)計(jì)思路，原理原則，認(rèn)識(shí)見(jiàn)識(shí)會(huì)日趨完善的。最后，感謝成老師的指導(dǎo)幫助！揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 30 - 30參考文獻(xiàn)[1]趙如福主編， 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 ，上?？萍技夹g(shù)出版社，1990。[2]王紹俊主編， 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社，1985。[3]東北重型機(jī)械學(xué)院等編， 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998。[4]上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編， 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社，1984。[5]上海市金屬切削技術(shù)學(xué)會(huì)所編， 《金屬切削手冊(cè)》 ，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988。[6]張耀宸主編， 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 ，航空工業(yè)出版社，1993。[7]蒙少農(nóng)主編， 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[8]袁長(zhǎng)良主編， 《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，中國(guó)計(jì)量出版社，1992。[9]董杰主編， 《工藝文件編制與管理》 ，上海交通大學(xué)出版社，1989。[10]李恒權(quán)、朱明臣、王德云主編， 《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ，青島海洋大學(xué)出版社，1993。