設(shè)計(jì)“芯軸”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（生產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件）,設(shè)計(jì),芯軸,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備,生產(chǎn),出產(chǎn),綱領(lǐng),綱要 第 17 頁(yè) 共 17 頁(yè) 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“芯軸”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（生產(chǎn)綱領(lǐng)：4000件） 班 級(jí)： 機(jī) 制3062 設(shè) 計(jì) 者： 王 先 勝 指導(dǎo)教師： 徐 春 林 評(píng)定成績(jī)： 設(shè)計(jì)日期 2008年5月至6月 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文 序言 一、零件的分析 二、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(xiàn) （四） 機(jī)械加工余量和工序尺寸以及毛坯尺寸的確定 （五） 確定切削用量及基本工時(shí) 三、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) （一） 設(shè)計(jì)主旨 （二） 夾具設(shè)計(jì) 四、課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì) 參考文獻(xiàn) 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“芯軸”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)4000件） 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文 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(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能聽(tīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是芯軸。芯軸是回轉(zhuǎn)類(lèi)零件，主要用于和別的零件進(jìn)行裝配。所以芯軸要有一定的配合精度以及表面接觸強(qiáng)度，還有要有足夠的剛度和耐磨性，以滿(mǎn)足使用要求。 （二）零件的工藝分析 該零件是軸類(lèi)零件，形狀不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術(shù)要求分析如下： (1)Φ35的外圓和Φ53的凹槽,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝配件很好的裝配。 (2)在Φ77的外圓切了一個(gè)槽,槽的兩面和Φ77的端面有一定的角度要求。 (3)在Φ77的端面上打了5個(gè)M8的螺紋孔,要注意他們的相互位置。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)確定毛坯的制造形式 零件的材料為45鋼.考慮到芯軸在工作過(guò)程中會(huì)受到一定的載荷,因此選擇鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為4000件,已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平.而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成型,這對(duì)于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量也是有利的。 (二)基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 1.粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般的軸類(lèi)零件而言，以外圓作為基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件又不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)在應(yīng)為都要加工就要結(jié)合加工工藝來(lái)確定粗基準(zhǔn)，現(xiàn)取Φ77的外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)裝夾。利用不完全定位來(lái)加工工件。 2.精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 (三)工藝路線(xiàn)的制定 制定工藝路線(xiàn)的相互發(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要求等技術(shù)能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以采用萬(wàn)能機(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,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益,以便降低生產(chǎn)成本。 1.工藝路線(xiàn)方案一: 工序1: 車(chē)端面,打中心孔, 車(chē)Φ77的外圓表面，倒角。 工序2: 調(diào)頭車(chē)另一端面,打中心孔, 車(chē)Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。 工序3: 修研兩端中心孔。 工序4: 半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。 工序5: 銑Φ53+0.0740的凹槽。 工序6：鉆M8螺紋的底孔,倒角，攻螺紋 工序7: 銑90度的槽。 工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。 工序9：終檢。 工序10：入庫(kù)。 2.工藝路線(xiàn)方案二： 工序1：銑端面，打中心孔。 工序2：掉頭銑另一端面，打中心孔。 工序3：車(chē)Φ35+0.0160和Φ40的外圓，掉頭車(chē)Φ77的外圓。 工序4: 半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。 工序5：鉆M8螺紋的底孔，倒角，攻絲。 工序6: 銑Φ53+0.0740的凹槽。 工序7：銑90度的槽。 工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。 工序9：終檢。 工序10：入庫(kù). 3.工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是在車(chē)床上用三爪卡盤(pán)裝夾，車(chē)一端面在打中細(xì)孔，然后用頂尖頂住來(lái)車(chē)外圓再掉頭加工另一端，以此為基準(zhǔn)來(lái)完成后面的工序。方案二則與之不同，是先銑削好兩個(gè)端面，打中心孔，以此為基準(zhǔn)來(lái)加工余下的工序。經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基準(zhǔn)來(lái)加工后面的工序，這是的位置和尺寸精度較易保證，并且定位也較方便。在加工螺紋和銑凹槽的時(shí)候，方案一中的工序6、7、8，雖然只是在加工的先后順序不同，這樣的話(huà)可能會(huì)造成鉆孔時(shí)的讓刀。故決定將方案二中的工序5、6、7移入方案一。具體工藝過(guò)程如下： 工序1: 車(chē)端面,打中心孔,車(chē)Φ77的外圓表面，倒角。 工序2: 調(diào)頭車(chē)另一端面,打中心孔,車(chē)Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。 工序3: 修研兩端中心孔。 工序4: 半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。 工序5：鉆M8螺紋的底孔，倒角，攻絲。 工序6：銑Φ53+0.0740的凹槽。 工序7：銑90度的槽。 工序8: 磨35+0.0160的外圓表面。 工序9：終檢。 工序10：入庫(kù) 以上方案大致看來(lái)還是合理的。但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，主要表現(xiàn)在螺紋加工以后加工90°的槽的時(shí)候零件定位困難，且?jiàn)A具設(shè)計(jì)麻煩價(jià)格高。如果先加工90°的槽的話(huà)不但夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而且加工成本較低。還有在銑Φ53的凹槽是銑刀直徑太大，買(mǎi)的話(huà)價(jià)格較高。故先銑一個(gè)較小的槽后在用車(chē)刀車(chē)到相應(yīng)的尺寸。因此，最后的加工路線(xiàn)確定如下： 工序1: 車(chē)端面, 打中心孔,車(chē)Φ77的外圓表面，倒角。 工序2: 調(diào)頭車(chē)另一端面, 打中心孔,車(chē)Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。 工序3: 修研兩端中心孔。 工序4: 半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面并切槽。 工序5：銑90度的槽。 工序6：鉆M8螺紋的底孔，倒角，攻M8的螺紋。 工序7：銑Φ30的槽。 工序8: 車(chē)Φ53+0.0740的凹槽。 工序9: 磨Φ35+0.0160的外圓表面。 工序10：終檢。 工序11：入庫(kù)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和附表機(jī)械加工工序卡片。 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “芯軸”零件材料為45鋼，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（Φ35、Φ40和Φ77） 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2-14，其中鍛件重量為4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞180～315mm，其余量值規(guī)定為1.7～2.2mm，現(xiàn)取2.0mm。 2.外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向的加工余量及公差 查《工藝手冊(cè)》表2.2-25，其中鍛件重量為4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞120～180mm，故長(zhǎng)度方向偏差為（+1.2；-0.6）mm. 長(zhǎng)度方向的余量查《工藝手冊(cè)》表2.2-25，其余量值規(guī)定為1.7～2.2mm,現(xiàn)取2.0mm。 3.M8螺紋孔 參照《工藝手冊(cè)》表2.3-20確定M8螺紋的底孔直徑為Φ7。 （五）確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：車(chē)端面, 打中心孔,車(chē)Φ77的外圓表面，倒角。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1. 加工條件 工件材料：45鋼，正火，模鍛。 加工要求：粗車(chē)Φ77端面及Φ77的外圓，Φ77的端面和外圓表面的粗糙度值為R12.5。 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=90°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm 2.切削用量計(jì)算 (1)車(chē)Φ77端面。 1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2+1.2考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量Zmax=7mm,故實(shí)際端面余量可按Zmax=7mm考慮，分三次加工，ap=3mm計(jì)。 2）確定進(jìn)給量f:根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-19，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmX25mm,ap≦3mm，以及工件直徑為Φ81mm時(shí) F=0.5～0.7mm/r 按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)取f=0.51mm/r（參見(jiàn)表3-9） 3)計(jì)算切削速度：按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《切削手冊(cè)》）表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）。 vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv) 式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。kv見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 １.２８，即 　　 kMv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97 所以vc=(242X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97)/(600.2X30.15X0.510.35)m/min =108.8m/min 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ns=1000vc/πdw=1000X108.6/πX81=427r/min 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，與427r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min及450r/min?，F(xiàn)選取450r/min。所以實(shí)際切削速度v=114.45r/min。 5）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表6.2-1，取 l=40.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f=3X(40.5+2)/450X0.51=0.556min (2)車(chē)Φ77外圓，同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，可一次切除。 2）進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.4，選用f=0.5mm/r。 3）計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27 vc=(Cv*kv)/(Tm*apxv*fyv) =(242X1.44X0.8X0.81X0.97)/(600.2X20.15X 0.510.35) =110.17m/min 4)確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1000 vc/πdw =1000X110.17/πX81 =433.16r/min 按機(jī)床選取n=450r/min。所以實(shí)際切削速度為 V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min=114.45m/min 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力Fc按《切削手冊(cè)》表1.29所示工時(shí)計(jì)算 Fc=C ap f v k 式中，C =2795，x =1.0, y =0.75, n=-0.15 k =(σb/650) =(600/650)0.75=0.94, k =0.89 所以 Fc=2795X2X0.50.75X114.45-0.15X0.94X0.89N= 1318.9N 切削是消耗功率Pc為 Pc= Fc*vc/6X104 =1318.9X114.45/6X104kW =3.175kW 由CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知，CA6140主電動(dòng)機(jī)功率為7.8 kW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為450r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為4.5kW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 6）校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力Fc=1318.9N，徑向切削力Fp按,《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算 Fp=C ap f v k 式中，C =1940，x =0.9, y =0.6 n=-0.3 k =(σb/650) =(600/650)1.35=0.897, k =0.5 所以， Fp=1940X20.9X0.50.6X114.45-0.3X0.897X0.5N=258.4N 而軸向切削力 Ff =C ap f v k 式中，C =2880，x =1.0, y =0.5, n =-0.4 k =(σb/650)= (600/650)1=0.923,k =1.17 于是軸向切削力 Ff=2880X2X0.50.5X114.45-0.4X0.923X1.17N=601.7N 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為 F= Ff+μ(Fc+ Fp) =601.7+0.1X(1318.9+258.4)N =759.43N 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.30），故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 7）切削工時(shí)： t =(l+l1+l2)/nf 式中， l=42, l1=4, l2=0, 所以 t =(l+l1+l2)/nf=（42+4+0)/450X0.5min=0.205min 不難看出,以后在CA6140車(chē)床上加工此芯軸.只要在主軸轉(zhuǎn)速不變、進(jìn)給量f≦0.5mm和被吃刀量ap≦3mm的情況下,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)都可正常工作、電機(jī)功率都足夠. 工序2：車(chē)調(diào)頭車(chē)另一端面, 打中心孔,車(chē)Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。 1.加工條件 加工要求：粗車(chē)Φ35+0.0160及Φ35+0.0160和Φ40的外圓，Φ40的外端面和外圓表面的粗糙度值為R12.5而Φ35+0.0160外圓面的粗糙度值為R3.2 機(jī)床：CA6140臥式車(chē)床。 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mmX25mm,kr=90°,γo=15°,αo=8°,rε=0.5mm 2.切削用量計(jì)算 (1)車(chē)Φ35+0.0160端面。 1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2+1.2考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量Zmax=5.9mm,故實(shí)際端面余量可按Zmax=5.9mm考慮，分三次加工，ap=3mm計(jì)。 2）確定進(jìn)給量f: 選用和工序1車(chē)端面相同的進(jìn)給量即f=0.51mm/r 3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min,故實(shí)際速度為: V=πdn/1000=πX39X450/1000m/min =55.1m/min 4）計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表6.2-1，取 l=19.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f =2X(19.5+2)/450X0.51=0.188min (2)車(chē)Φ40外圓. 1) 確定加工余量:Δl=(81-40)/2=20.5 2）確定進(jìn)給量f: 選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r 3) 計(jì)算切削速度: 選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min,故實(shí)際速度為: V=πdn/1000=πX81X450/1000m/min =114.45m/min 4) 計(jì)算切削工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表6.2-1，取 l=(81-40)/2=20.5mm,l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(l+l1+l2+l3)*i/n f =2X(20.5+2)/450X0.51=0.196min (3) 車(chē)Φ35+0.0160的外圓面,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.8mm，可一次切除。 2）進(jìn)給量：選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min 4) 計(jì)算切削速度： V=πdn/1000 =πX39X450/1000m/min=55.1m/min 5）切削工時(shí)： t =(l+l1+l2)/nf 式中， l=85, l1=4, l2=0, 所以 t =(l+l1+l2)/nf =（85+4+0)/450X0.5min=0.396min 工序3: 修研兩端中心孔。 工序4: 半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面并切槽,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 （1）半精車(chē)Φ35+0.0160的外圓表面 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.19mm，可一次切除。 2）進(jìn)給量：選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min 4）計(jì)算切削速度： V=πdn/1000 =πX35.4X450/1000m/min=50m/min 5）切削工時(shí)： t =(l+l1+l2)/nf 式中， l=85, l1=4, l2=0, 所以 t =(l+l1+l2)/nf =（85+4+0)/450X0.5min=0.396min （2）切1.7XΦ33的槽 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.01mm，可一次切除。 2）進(jìn)給量：選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min 4）計(jì)算切削速度： V=πdn/1000 =πX35.02X450/1000m/min=49.48m/min 5）切削工時(shí)： t =(l+l1+l2)/nf 式中， l=1, l1=11, l2=0, 所以 t = (l+l1+l2)/nf =（1+11+0)/450X0.5min=0.054min 工序5: 銑90度的槽。 f =0.08/齒(參考《切削手冊(cè)》表3-3) 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45mm/s,即27m/min. 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數(shù)z=20。則 n = 1000v/πdw =1000X27/πX225=38r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 V=πd n /1000 =πX225X37.5/1000m/min=26.5m/min 當(dāng)n =37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量f 應(yīng)為 f =f zn =0.08X20X37.5mm/min=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，剛好有f =60mm/min，故直接選用該值。 切削工時(shí)：由于所銑的槽表面光潔度不高，粗糙度值為R12.5，故只要粗銑就能達(dá)到要求。銑刀的行程為l+l1+l2=90。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm=(l+l1+l2)/f =90/60min=1.5min 工序6：鉆M8螺紋的底孔,倒角，攻M8的螺紋。 切削用量計(jì)算如下： （1）鉆孔Φ7mm. f=0.41mm/r(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-2) V=12.25m/min(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類(lèi)加工性考慮) n =1000X12.25/πX25r/min=155r/min 按機(jī)床選取n =136r/min(按《切削手冊(cè)》表4.2-2) 所以實(shí)際切削速度： V=πd n /1000=πX25X136/1000m/min=10.68m/min 切削工時(shí)： t=(l+l1+l2)/n f=(22+3)/136X0.41=0.449min （2）鉸孔 （2）倒角∠0.5X45° （3）攻M8的螺紋 工序7： 銑Φ30的凹槽。 f =0.08/齒(參考《切削手冊(cè)》表3-3) 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45mm/s,即27m/min. 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d =225mm,齒數(shù)z=20。則 n =1000v/πdw=1000X27/πX225=38r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取n =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為 V=πd n /1000=πX225X37.5/1000m/min=26.5m/min 當(dāng)n =37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量f 應(yīng)為 f =f zn =0.08X20X37.5mm/min=60mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，剛好有f =60mm/min，故直接選用該值。 切削工時(shí)：由于所銑的Φ30的凹槽為初加工，后面還要進(jìn)行車(chē)削加工故只要粗銑就行了。銑刀的行程為l+l1+l2=30。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm=(l+l1+l2)/f =30/60min=0.5min 工序8：車(chē)Φ53+0.0740的槽 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=11.5mm，可四次切除。 2）進(jìn)給量：選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min 4) 計(jì)算切削速度： V=πdn/1000=πX30X450/1000m/min =49.48m/min 5）切削工時(shí)： tm=(l+l1+l2)*i/n f 式中， l=5, l1=25, l2=0, 所以 tm=(l+l1+l2)*i/n f =4X(5+25)/450X0.5=0.534min 工序8：磨Φ35+0.0160的外圓表面 1）被吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.012mm，可一次切除。 2）進(jìn)給量：選用和工序1車(chē)外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3）確定主軸轉(zhuǎn)速：選用主軸轉(zhuǎn)速n=10000r/min 4) 計(jì)算切削速度： V=πdn/1000=πX35.02X10000/1000m/min =1100m/min 5）切削工時(shí)： tm=(l+l1+l2)*i/n f 式中， l=85, l1=5, l2=0, 所以 tm=(l+l1+l2)/n f= (85+5)/10000X0.5=0.018min 三、專(zhuān)用夾具設(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，通常需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第五道工序——銑90度的槽的銑床夾具。本夾具將用于X63臥式銑床。刀具為一把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對(duì)工件兩個(gè)成90度的槽進(jìn)行加工。 （一）設(shè)計(jì)主題 本夾具主要用來(lái)銑90度的槽，加工到工序時(shí)，后面的工序與本工序并沒(méi)有多大的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要的問(wèn)題。 （二）夾具設(shè)計(jì) 1.定位基準(zhǔn)的選擇 有零件圖可知，所銑的成90度的兩個(gè)面對(duì)零件的軸線(xiàn)是有角度要求的，為了使定位誤差為零、所設(shè)計(jì)的夾具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，這里就選用芯軸軸線(xiàn)為定位基準(zhǔn)。 為了提高加工效率，縮短裝卸工件的時(shí)間，采用帶孔的蓋板來(lái)夾緊工件。 2.切削力及夾緊力的計(jì)算 切削刀具：高速鋼鑲齒三面銑刀，Φ225mm,z=20,則 F=C a f a z/d n 式中，C =650,a =3.1,x =1.0,f =0.08mm,y =0.72,a =40mm (在加工面上測(cè)量的近似值) n =0.86,d =225mm,q =0.86,w =0,z=20, 所以 F=650X3.1X0.08 X40 X20/225N=1456N 由于只用一把銑刀，F(xiàn) =F=1456N 水平分力：F =F =1601.6N 垂直分力：F =F =436.8N 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=K1K2K3K4。 式中， K1 —— 基本安全系數(shù)，K1=1.5； K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1； K3 —— 刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1； K4 —— 斷續(xù)且需系數(shù)，K4=1.1。 3.定位誤差分析 由于銑90°槽是在軸的外圓加工之后就加工的，所以它在外圓的任何地方銑都行只要保證兩個(gè)面成90°以及規(guī)定的尺寸就行，利用V型塊定位。因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)和工序基準(zhǔn)都位芯軸的軸線(xiàn)，所以基準(zhǔn)重合。V型塊具有對(duì)中性，所以基本位移誤差位零。 4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)著眼于縮短輔助時(shí)間，故選用帶孔的蓋板來(lái)夾緊工件，用螺釘固緊。由于本工序所加工的表面質(zhì)量不太搞，只要粗銑就行了。 夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞規(guī)配合使用很好地對(duì)刀；同事，夾具體有一個(gè)表面成一定的角度。為的就是很方便的加工出所需的槽；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位槽可是整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖見(jiàn)WJ—1 四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 緊張而辛苦的兩周課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。當(dāng)我快要完成老師下給我的任務(wù)的時(shí)候，我仿佛經(jīng)過(guò)一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開(kāi)朗。 課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程?！扒Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 說(shuō)實(shí)話(huà)，課程設(shè)計(jì)真是很累人。然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，仔細(xì)回味這兩周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，令我有了一種“春眠方覺(jué)曉”的感悟。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須有耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算優(yōu)勢(shì)不免令我感到心煩意亂；有兩次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情愿地重來(lái)。但一想起老師平時(shí)對(duì)我們耐心教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上應(yīng)為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。 短短的兩周課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力是如此不足，幾年來(lái)學(xué)習(xí)了這么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。老師卻對(duì)我說(shuō)，這說(shuō)明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使你有收獲了。老師的親切勉勵(lì)像春雨注入我的心田，使我更加自信了。 最后，我要衷心地感謝老師。是您的嚴(yán)厲批評(píng)喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動(dòng)了我，是您的諄諄教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅(jiān)硬的翅膀。 五、參考文獻(xiàn) 1、 吳拓、方瓊珊編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.11(2007.9重印) 2、 李益明主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工藝出版社,1994 3、 艾興、肖詩(shī)剛主編. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京: 機(jī)械工藝出版社,1994 4、 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983 5、 李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:北京出版社,1990 6、 王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 17