機械畢業(yè)設計（論文）-CA6140車床杠桿工藝夾具及數控編程設計【全套圖紙】

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1、機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 1 頁（共 46 頁） 前言前言 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學等專業(yè)相關知識后， 對整個專業(yè)知識的一次綜合運用。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的 工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有 著極其重要的影響。生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題 的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現。 對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證 工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以 性能。本夾具設計

2、可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、 夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。 1、發(fā)展狀況 改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內外兩方面的技術資源，有計劃地進行 企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和 水平以及經濟效益有了很大的提高，為繁榮國內市場、擴大出口創(chuàng)匯、推動國 民經濟的發(fā)展起了重要作用。 夾具從產生到現在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現在夾具 與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和 趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化， 它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，

3、夾具與操作人員改進工作 及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現為 夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝 裝備。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求， 使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨 勢，必然對機床夾具提出更高的要求。 目前，大批量生產正逐漸成為現代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種模式 中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產準備時間、降低生 產成本，所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求，而氣動、液壓 夾緊等夾具正是適應這一生產模式的工裝設備。它對縮

4、短工藝裝備的設計、制 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 2 頁（共 46 頁） 造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式,也把柔性制造系統(tǒng)作 為開發(fā)新產品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。 2、發(fā)展趨勢 長時間以來，加工工藝及夾具設計都朝著標準化、自動化、高效率、高精 度、低勞動強度方面發(fā)展。 （1）加工工藝的發(fā)展趨勢 加工工藝作為制造技術的主要基礎工藝，隨著制造技術的發(fā)展，在 20 世 紀末也取得了很大的進步，進入了以發(fā)展高速切削、開發(fā)新的加工工藝和加工 方法、提供成套技術為特征的發(fā)展新階段。它是制造業(yè)中重要工業(yè)部門，如汽 車工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電

5、子工業(yè)等 部門主要的加工技術，也是這些工業(yè)部門迅速發(fā)展的重要因素。因此，在制造 業(yè)發(fā)達的美、德、日等國家保持著快速發(fā)展的勢頭。 金屬切削刀具作為數控機床必不可少的配套工藝裝備，在數控加工技術的 帶動下，進入了“數控刀具”的發(fā)展階段，顯示出“三高一?！?即高效率、高 精度、高可靠性和專用化)的特點。 顯而易見，在 21 世紀初，盡管近凈成形技 術、堆積成形技術是非常有前途的新工藝，但切削加工作為制造技術主要基礎 工藝的地位不會改變。從當前制造業(yè)發(fā)展的趨勢中可以看到，制造業(yè)發(fā)展和人 類社會進步對切削加工提出的雙重挑戰(zhàn)，這也是 21 世紀初切削加工技術發(fā)展的 主要趨勢。 （2）夾具的發(fā)展趨勢 夾具是

6、機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、 智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通 用、經濟方向發(fā)展。 （1）高精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對 夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面 的垂直度達到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴 美樂）公司制造的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為 0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內；夾具重復安裝的定位精 度高達5m；瑞士 EROWA 柔性夾具的重復定位精度

7、高達 25m。機床夾具 的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠 然，為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的 精度標準供選擇。 （2）高效為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越 來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾 緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型 的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用 12 秒，夾具結構簡化，為機床進行多 工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間， 瑞典 3R 夾具僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校

8、正。采用美國 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 3 頁（共 46 頁） Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機 床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間， 提高生產效率的作用。 （3）模塊、組合夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的 系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。 省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計 為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典 型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝 夾具。模擬仿

9、真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配 套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組 合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，為夾具行 業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現夾具設計與服務 的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。 （4）通用、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式的夾 具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性 功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經 濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī) 格很

10、少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾 具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。 3、評述 綜上，根據機械加工工藝及夾具設計的發(fā)展方向，現在的一般加工條件已不能 滿足現在的技術要求。所以以后的多為數控技術、自動化技術、系統(tǒng)化。主要 體現其高效率、高精度、高可靠性、專業(yè)化程度深。這就要求從事這方面的高 科技人才，就我們現在所學的知識還遠遠不夠。所以我們在以后的學習工作中 要多學習這些方面的知識，不斷的充實自己，使自己的綜合能力不斷提高，從 而跟上科技發(fā)展的腳步 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 4 頁（共 46 頁） 目錄目錄 前言1 第一章 機械加工工

11、藝規(guī)程設計5 1、零件的作用5 2、零件的工藝分析5 （1）主要加工面：.5 （2）主要基準面：.6 3、工藝規(guī)程設計6 （1）確定毛坯的制造形式.6 （2）基面的選擇.7 （3）確定工藝路線.7 （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定.9 （5）確定切削用量.11 第二章 機床夾具設計31 1、問題的提出31 2、夾具設計32 （1）定位基準點選擇.32 （2）切削力及夾緊力的計算.32 （3）夾具精度分析.33 （3）夾具設計及操作的簡要說明.33 （4）鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計.34 第三章 數控編程設計36 1. 常用編程指令及編程方法36 總結44 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第

12、5 頁（共 46 頁） 參考文獻44 致 謝45 第一章第一章 機械加工工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程設計 1、零件的作用、零件的作用 題目給出的零件是 CA6140 的杠桿。它位于車床制動機構中，主要起制動 作用。杠桿一段與制動帶連接，另一端通過鋼球與齒條軸的凸起（或凹槽）相 接觸，當離合器脫開始，齒條軸與杠桿下端接觸，是起逆時針方向擺動，將制 動帶拉緊，當左右離合器中任何一個接合時，杠桿都順時針方向擺動，使制動 帶放松，從而達到制動的目的。 2、零件的工藝分析、零件的工藝分析 零件圖如下圖所示： B B-B A向旋轉 A 3.2 6.3 6.3 12.5 3.2 1.6 6.3 3.2 用?

13、12.7鋼 球檢查 余余 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高， 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 6 頁（共 46 頁） 為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F分析如下： （1）主要加工面： 1）小頭鉆 以及與此孔相通的 14 階梯孔、M8 螺紋孔； 0.023 0 25 2）鉆 錐孔及銑 錐孔平臺； 0.1 0 12.7 0.1 0 12.7 3）鉆 2M6 螺紋孔； 4）銑杠桿底面及 2M6 螺紋孔端面。 （2）主要基準面： 1）以 45 外圓面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：的孔、杠桿下表面 0.023 0 25 2）以 的孔為中心的加

14、工表面 0.023 0 25 這一組加工表面包括：14 階梯孔、M8 螺紋孔、錐孔及 0.1 0 12.7 錐孔平臺、2M6 螺紋孔及其倒角。其中主要加工面是 M8 螺紋孔和 0.1 0 12.7 錐孔平臺。 0.1 0 12.7 杠桿的 25 孔的軸線和兩個端面有著垂直度的要求。現分述如下： 本套夾具中用于加工 25 孔的是立式鉆床。工件以 25 孔下表面及 45 孔外圓面為定位基準，在定位塊和 V 型塊上實現完全定位。加工 25 時，由 于孔表面粗糙度為。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。1.6 a Rm 本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工 12.7 是立式銑床。工件以 孔及端面和水平

15、面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完 0.023 0 25 全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為 30mm 的下平臺、鉆 12.7 的錐孔，由 于 30mm 的下平臺的表面、孔表面粗糙度都為。其中主要的加工表6.3 a Rm 面是孔 12.7，要用 12.7 鋼球檢查。 本套夾具中用于加工與 25 孔相通的 M8 螺紋底孔是用立式鉆床。工件以 孔及其下表面和寬度為 30mm 的下平臺作為定位基準，在大端面長圓 0.023 0 25 柱銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工 M8 螺紋底孔時，先用 7 麻花 鉆鉆孔，再用 M8 的絲錐攻螺紋。 （3）零件的生產類型 依設計題目知 Q=50

16、00 件/年，質量 0.85kg，查機械制造工藝學第 7 頁 表 1-1，知其屬輕型零件，生產類型為大批生產。 3、工藝規(guī)程設計、工藝規(guī)程設計 （1）確定毛坯的制造形式 零件的材料。由于年產量為 5000 件，達到批量生產的水平，而且HT200 零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高。查機械制造工藝設計簡明手 冊第 38 頁表 2.2-3，選用鑄造公差等級為 CT8 級。采用鑄造質量穩(wěn)定的，適 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 7 頁（共 46 頁） 合批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 （2）基面的選擇 1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件

17、的不加工表面是加 強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行夾緊，利用一 個 V 形塊支承45 圓的外輪廓作主要定位，以限制 2 個自由度，底板限制 3 個 自由度，再以壓緊螺釘定位消除 1 個自由度，達到完全定位,就可加工 25 的 孔。 2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 25 的孔作為精基準。 （3）確定工藝路線 表 2.1 工藝路線方案一 工序 1粗精銑 25 孔下表面 工序 2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 0.023 0 25 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 4鉆 12.7 的錐孔 工序 5加工 M8 螺紋孔，锪鉆 14 階梯孔

18、 工序 6粗精銑 2-M6 上端面 工序 7鉆 2-M6 螺紋底孔孔，攻螺紋孔 2-M6 工序 8去毛刺 工序 9檢查 表 2.2 工藝路線方案二 工序 1粗精銑 25 孔下表面 工序 2鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 mm 0.023 0 25 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺 工序 4鉆 12.7 的錐孔 工序 5粗精銑 2-M6 上端面 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 8 頁（共 46 頁） 工序 6鉆 2-5 孔，加工螺紋孔 2-M6 續(xù)表 2.2 工序 7加工 M8 螺紋孔，锪鉆 14 階梯孔 工序 8去毛刺 工序 9檢查 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序 5 鉆

19、14 孔，再加工螺紋孔 M8”變?yōu)椤肮ば?7 粗精銑 M6 上端面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā) 現這樣的變動影響生產效率。而對于零件的尺寸精度和位置精度都沒有太大程 度的幫助。 以 25mm 孔外輪廓為精基準，先銑下端面。再鉆錐孔，從而保證了兩孔中 心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第二條工藝 路線而先上端面， 再“鉆 14 孔，加工螺紋孔 M8”不便于裝夾，并且毛坯的 端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是否重合這個問 題。所以發(fā)現第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現第一個方案也比較合理想。所 以我決定以第一個方案

20、進行生產。具體的工藝過程如表 2.3 所示。 表 2.3 最終工藝過程 工序 1粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度是 3.2 選用立式升降臺 銑床 X52K。 工序 2加工孔 25。鉆孔 25 的毛坯到 23mm；擴孔 23mm 到 24.8mm；鉸孔 24.8mm 到 mm。保 0.023 0 25 證粗糙度是 1.6 采用立式鉆床 Z535。采用專用夾具。 工序 3粗精銑寬度為 30mm 的下平臺，仍然采用立式銑床 X52K，用組合夾具。 工序 4鉆 12.7 的錐孔，采用立式鉆床 Z535，為保證加工的 孔的位置度，采用專用夾具。 工序 5加工螺紋孔 M8，锪鉆 14 階梯孔。用組合夾具，保證

21、 與垂直方向成 10 。 工序 6粗精銑 M6 上端面。用回轉分度儀加工，粗精銑與水 平成 36 的臺肩。用臥式銑床 X52K，使用組合夾具。 工序 7鉆 2-M6 螺紋底孔、攻 2-M6 螺紋用立式鉆床 Z535，為 保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序 8去毛刺 工序 9檢查 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 9 頁（共 46 頁） （4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 已知杠桿的材料是 HT200，毛坯的重量 0.85kg，生產類型為大批生產。 加工余量的大小對零件加工質量和生產效率均有較大的影響。加工余量過 大，不僅影響了機械加工量、降低了生產效率，而且浪費原料和能源，增加刀 具等工具

22、的損耗，使加工成本升高。加工余量過小則不能保證各工序的各種誤 差和表面缺陷。 查切削用量簡明手冊 （第三版） 第 41 頁表 2.2-5，選用加工余量為 MA-F 級，并查表 2.2-4 確定各個加工面得鑄件加工余量為 3mm。 1.加工 25mm 孔的端面，據切削用量簡明手冊 （第三版）第 74 頁表 2.3-21，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm， 同理上下端面的加工余量都是 2mm。 2. 對 25mm 孔的內表面加工。由于內表面有粗糙度要求，查機械制 造工藝學第 241 頁表 A-5，可確定加工工序為：鉆孔擴孔鉸孔。據 機械制造工藝設計簡明手冊第 6

23、5 頁表 2.3-8，可確定各工序加工余量及工 序尺寸，查機械制造工藝學第 239 頁表 A-2 可確定各工序加工精度和表面 粗糙度。 （見表 1） 表（1）25mm 孔的內表面各工序加工余量及粗糙度的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆23mm23mIT 1212.5 擴1.8mm24.8mIT 106.3 鉸0.2mm25mIT 83.2 1. 加工寬度為 30mm 的下平臺時，用銑削的方法加工臺階。由于臺階的 加工表面有粗糙度要求 查機械制造工藝學第 2426.3 a Rm 頁表 A-6 可知粗銑 2mm,精銑 1mm 的加工工序可以滿足表面粗糙度 的要求，據機械制造工藝設計

24、手冊第 31 頁表 1-39，可確定各工 序加工余量及工序尺寸。查機械制造工藝學第 240 頁表 A-3 可確 定加工精度及表面粗糙度。 （見表 2） 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 10 頁（共 46 頁） 表（2）加工杠桿 30mm 下平臺的各工序加工余量及粗糙度的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 毛坯33mmCT 8 粗銑2mm31mmIT126.3 精銑1mm30mmIT83.2 4. 鉆削孔 12.7mm 時要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生 產率起見，任然采用 12mm 的鉆頭，切削深度是 2.5mm，為達到表面粗糙度 的要求，查機械制造工藝學第 241 頁表 A-5,

25、選用鉆擴的加6.3 a Rm 工路線。經濟精度為 IT11，表面粗糙度 值為 12.5mm6.3mm。加工余量及工序尺寸（見表 3） 表 3 鉆錐孔 12.7mm 各工序加工余量及工序尺寸的確定 工序名稱工序余量工序尺寸加工精度粗糙度 鉆孔12mmIT 1212.5 擴孔07mm12.7mmIT 106.3 5.加工 M8 底孔，據機械制造工藝設計簡明手冊第 70 頁表 2.3-20，可一 次鉆削加工余量為 6.8mm，用 6.8 麻花鉆加工，再用 M8 絲錐攻螺紋。 6. 锪鉆 14mm 階梯孔，加工余量 3mm，一次走到完成。 7. 加工 2M6 端面，粗加工 2mm 到金屬模鑄造的質量和

26、表面粗糙度要求， 精加工 1mm，可達到要求。 8. 加工 2M6 螺紋，據機械制造工藝設計簡明手冊第 70 頁表 2.3-20， 可一次鉆削加工余量 5mm，用 5mm 麻花鉆加工；再用 M6 絲錐攻螺紋，可 達到要求。 因此毛坯尺寸的確定見下圖： a R 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁（共 46 頁） （5）確定切削用量 工序一.粗精銑 25mm 孔下平面 工件材料：，鑄鐵200HT 機床：X52K 立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（材料 YG6） ，據切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16 取，齒數為 14，細齒銑刀，據切削用量簡明手冊第 84 頁表 3.2mmD100 取 o r o

27、s oo kar45,20,9,0 00 o r o r kk5,45 1.粗銑寬度為 25mm 孔的下表面 1）選擇切削用量 決定切削深度為mm2 決定每齒進給量 Z f 據機械制造工藝設計手冊第 187 頁表 416 其功率為，據切削用kw5 . 7 量簡明手冊第 88 頁表 35，zmmf24 . 0 14 . 0 2 現取zmmf18 . 0 2 選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨鈍量 為，取，刀具壽命mm5 . 10 . 1mm2 . 1min180T 確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據切削用量簡明手冊第 96

28、 頁表 3.16，當 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 12 頁（共 46 頁） min36.75 1000 15016014.3 1000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15.0 14150 315 f mz v l t mmy21min58 . 0 316 21161 1 m t ,時，mmaZmmd p 5 . 3,14,160 0 zmmf18 . 0 min378min,172min,86mmvmnmv fttt 各修正系數為： ，89 . 0 mvfmnmv kkk 0 . 1 tvftntv kkk 故 ，min54.7689 . 0 86mkvv vtc m

29、in08.15389 . 0 172rkvn nt min42.33689 . 0 378mmkvv vff 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁附表 4161 及附表 416 3 選擇min316min,150mmvrn fcc 因此實際切削速度和每齒進給量為 （1） 檢驗機床的功率 據切削用量簡明手冊105 頁表 3.24， ，當硬度為，HBS200 kwpmmvzmmfmmamma cfpe 3 . 2min325,25. 0,2 . 2,100 t2 時， 據機床主軸允許的功率為KWKWPM63 . 5 75 . 0 5 . 7 故，因此決定的切削用量可以用采用，即 cmc pp mi

30、n36.75min,150,2mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min316mmvf （1） 計算基本工時 式中，。據切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26mmlylL161， 粗銑時入切量及超切量 ，則 2.精銑寬度為 25mm 孔的下表面 1）選擇切削用量 （1）決定切削深度為mm1 （2）決定每齒進給量 2 f 據機械制造工藝設計手冊第 187 頁表 416 其功率為，據切kw5 . 7 削用量簡明手冊第 88 頁表 35，現取zmmf24 . 0 14 . 0 2 zmmf14 . 0 2 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 13 頁（共 46 頁） min46.95 1000 1

31、9016014 . 3 1000 0 m nd v c c zmm n v f c fc zc 15 . 0 14190 400 f mz v l t min81 . 0 400 161161 1 m t （3）選擇銑刀磨鈍標準及其壽命 據切削用量簡明手冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒后刀面最大磨 鈍量為，取，刀具壽命mm5 . 03 . 0mm3 . 0min180T （4）確定切削速度及每分鐘進給量 c vf 據切削用量簡明手冊第 96 頁表 3.16，當 zmmaZmmd p /5 . 1,14,160 0 時，zmmf18 . 0 min429min,195min,98

32、mmvmnmv fttt 各修正系數為： ，89 . 0 mvfmnmv kkk 1 tvftntv kkk 故： min22.87189 . 0 98mkvv vtc ， min55.173189 . 0 195mmkvn nt min81.381189 . 0 429mmkvv vff 據機械制造工藝設計手冊第 187 頁附表 4161 及附表 4 162 選擇min400min,190mmvrn fcc 因此實際切削速度和每齒進給量 （5）檢查機床的功率 據切削用量簡明手冊105 頁，當硬度為HBS200 kwpmmvzmmfmmamma ctfpe 6 . 1min,400,25 .

33、0 ,1,100 2 據機床主軸允許的功率為KWKWPM63 . 5 75 . 0 5 . 7 故，因此決定的切削用量可以用，即 cmc pp min22.87min,190,1mvrnmma ce zmmf15 . 0 2 min400mmvf min22.87mvc （2） 計算基本工時 式中， 。據切削用量簡明手冊第 106 頁表 3.26mmlylL161， 精銑時入切量及超切量 ，在精銑時與銑刀直徑相等為 161mm，則 據機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 7-29 和 7-30 知兩次銑削的輔助工時： = fm tmin5 . 153 . 0 53. 044 . 0 機制專業(yè)畢

34、業(yè)論文 第 14 頁（共 46 頁） 該工序的總工時為： = fm tmin89 . 2 5 . 181 . 0 58 . 0 21 fmmm tttt 工序二.加工 25mm 孔到要求尺寸 【已知】： 工件材料HT200 鐵，硬度 200HBS。由鑄件壁厚為 30mm,查工程 材料及熱加工第 138 頁表 421 確定抗拉強度為Mpa b 160 工藝要求孔徑 d=25mm，孔深，通孔。據工藝設計簡明mml30 手冊第 64 頁表 2.39，確定公差為 H8，表面粗糙度。加工機床為6 . 1 a R Z535 立式鉆床，加工工序為鉆擴鉸。加工刀具分別為：鉆孔 23mm 高速鋼，磨出雙錐和修磨

35、橫刃鉆頭；擴孔24.8mm 硬質合金擴孔 鉆；鉸孔25mm 標準高速鉸刀。選擇各工序刀具、切削用量、基本工時。 1.確定鉆削用量，切削用量，基本工時 （1）選擇鉆頭 選擇高速鋼磨出雙錐修磨橫刃鉆頭，其直徑，鉆頭幾何形狀據mmd23 0 切削用量簡明手冊第 44 頁表 2.1 及表 2.2， o 30 o 1002 mmlmmbammb ooo 5,5 . 2,5512,5 . 4,702 01 （2）切削用量的選擇 1） a.按加工要求確定進給量 f 按加工要求決定進給量：據切削用量簡明手冊表當加工要求為7 . 2 精度，鑄鐵的強度，時， 。12HMpa b 160mmd3 . 2 0 rmm

36、0.960.78f 由于 l/d=30/23=1.3,故孔深修正系數為0 . 1 lf f b.按鉆頭強度決定進給量 據切削用量簡明手冊第 51 頁表 2.8，當，鉆mmdMpa b 23,160 0 頭允許的進給量rmm2f c.按機床的進給機構決定進給量 據切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當，d0時，Mpa b 210 mm25 機床進給機構允許的軸向力為（據機械制造工藝設計手冊16860N14120N 第 176 頁表 45，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為rmm8 . 1 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.78-0.9

37、6mmr,據機械制造工藝設計手冊 ，第 177 頁表 452，取 f=0.96mmr (2)決定鉆頭磨鈍標準及壽命 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 15 頁（共 46 頁） min/65.109 23 92. 710001000 0 r d v n 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=23mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍 量取為 1mm，壽命為 T=75min (3)決定的切削速度 V 及 n 據切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200HBS，f=0.96mmr,修模雙錐及 橫刃，d0=23mm 時，時 ，mmd3 . 2 0 min/12mVt 查切削用量簡明手冊表 2.31,切削用量修正系數為

38、.,88 . 0 my k1 xy k ,故，75. 0 sv k1 lv k v=120.8810.751=7.92 vtk vminm 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=140rmin,但因所選轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給 量降低一級，即取 f=0.72mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=100rmin,仍用 0.96mmr,比較這倆種方案： a.第一方案：，rmmf27 . 0 min140rnc 。min 8 . 10014027 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf96 . 0 min100rnc min9610096 .

39、 0 mmfnc 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好 （4）檢驗機床扭矩及功率 據切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當 d025mm,f0.8mmr 時， Mt=104.96Nm，扭矩的修正系數為 1。故 Mc=104.96Nm。據機械制造工 藝設計第 176 頁表 45，Mm=392.4Nm 。據切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23 當 b,時HBS170mmd25 0 按該標注 4，進給量取小值，查機械制造工藝設計手冊附,6 . 23 . 1mmf 表 452，取mmf6 . 1 2）決定鉸刀磨鈍及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當時鉸刀后刀面

40、最大磨鈍量mmd25 0 為，壽命 T=mm7 . 0120min 3）決定切削速度 及vn 查機械制造工藝設計手冊第 176 頁附表 451，取實min68rn 際鉸孔速度 3. 計算基本工時 據機械制造技術基礎課程設計指導教程第 118 頁表 542，式中 ，由 ， 以及表 21 lllLmmL30 o r k3 注 1，切入長度 增加，所以，lmm1mml9 . 219 . 1 1 mml15 2 所以 查機械制造技術基礎課程設計指導教程275 頁表 733 和 734，可 知餃孔的輔助時間為，根據以上計算，min24 . 1 08 . 0 17 . 0 28 . 0 71 . 0 3

41、fm t 各工序切削用量如下： 鉆孔：min11.10min,140,72. 0,23 0 mvrnrmmfmmd 擴孔：min66.85min,1100,57 . 0 , 8 . 24 0 mvrnrmmfmmd 餃孔：min3 . 5min,6,6 . 1,25 0 mvrnrmmfmmd 2.各工序時間總和 min44. 0 6 . 168 5 . 19 . 230 3 m t mm dD ap1 . 0 2 8 . 2425 2 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 18 頁（共 46 頁） min33 . 5 24 . 1 44 . 0 21 . 1 06 . 0 99 . 1 42 . 0 321

42、321 fmfmfmmmm ffftttt 工序三，粗銑寬度為 30mm 的下平臺 1）粗銑寬度為 30mm 的下平臺 工件材料 HT200，鑄造 機床，X52K 立式銑床 查機械制造技術基礎課程設計指導教程第 103 頁表 511 及表 5 13，刀具：高速鋼立銑刀，D=50，Z=4，此為粗齒銑刀 （1） 決定切削寬度 e a 因其單邊粗銑的單邊余量為 2mm，所以切削寬度為=2mm e a （2） 決定每齒進給量 2 f 據 X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊第 111 頁表 3.30）其 功率為 25kw，中等系統(tǒng)剛度，把機械制造技術基礎課程設計指導教程 第 103 頁表 5.

43、11，據教程第 95 頁表 416 選zmmf3 . 016 . 0 2 zmmf25. 0 2 （3） 選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據切削用量簡明收藏冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大 磨鈍量為 0.5mm，刀具壽命為 T=120min （4） 決定切削速度及和每分鐘進給量 c v f v 據機械制造技術基礎課程設計教程第 104 頁表 513，min47mv min 3 . 299 5014 . 3 4710001000 0 r d v n min7525.36.299mmonfvf 據教程118 頁表 513，式中, f m v lll t 21 1 30l .,mm

44、l261505 . 0 1 mml2 2 min77 . 0 75 22630 mi t 機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 730 查的銑削輔助時間 ，min23 . 0 1 fm t 2）精銑寬度為 30mm 的下平臺 （1）決定切削寬度 e a 因其單邊粗銑的單邊余量為 1mm，所以切削寬度為=1mm e a （2）決定每齒進給量 2 f 據 X52K 型銑床的說明書（見切削用量簡明手冊第 111 頁表 3.30）其 功率為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度 把機械制造技術基礎課程設計指導教程第 103 頁表 5.11， 據教程第 95 頁表 416 選zmmf3 . 016 . 0 2 zm

45、mf15 . 0 2 （3）選擇銑刀磨鈍標準及壽命 據切削用量簡明收藏冊第 88 頁表 3.7 及表 3.8，銑刀刀齒的后刀最大 磨鈍量為 0.25mm，刀具壽命為 T=120min 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 19 頁（共 46 頁） （4）決定切削速度及和每分鐘進給量 c v f v 據機械制造技術基礎課程設計教程第 104 頁表 513，min49mv min7515 . 0 312mmnfvf 據教程118 頁表 513 式中,.,30l mml261505 . 0 1 mml2 2 機械制造工藝設計手冊第 272 頁表 730 查的銑削輔助時間 min23 . 0 1 fm t 該工序的時

46、間總和min41 . 2 2121 fmfmmm ttttt 工序四：鉆 12.7 的錐孔 工件材料為 HT200，硬度為 200HBS，孔的直徑為 12.7mm，表面粗糙度為 ，加工機床為 Z575 立式鉆床，鉆孔12mm 標準高速鋼麻花鉆，6.3 a Rm 擴孔12.7mm 標準高速鋼擴孔鉆，選擇各工序切削用量如下： 1）確定切削用量 （1）確定進給量 f a 按加工要求確定進給量， 據機械制造工藝設計手冊第 97 頁表 338，=0.520.64mmr，由f 于孔深度比 ld3,所以修正系數，故=0.520.64mmr1 lf kf b.鉆頭強度決定進給量 據切削用量簡明手冊第 51 頁

47、表 2.8，查工程材料及熱加工第 138 頁表 421 得，當壁厚為 1020mm 時，b=195Mpa，再由 d0=12mm 時,鉆頭 強度允許的進給量1.22mm/rf c.按機床的進給機構強度決定進給量 據切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當 b=195Mpa，d0=12mm 時， 機床進給機構允許的軸向力為（據機械制造工藝設計手冊16860N14120N 第 176 頁表 45，Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N ）時，進給量為 2.25mm/rf 從以上三個進給量比較可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 0.520.64mmr,據機械制造工藝設計手冊 ，第 177

48、 頁表 452，取 f=0.57mmr min312 5014 . 3 4910001000 0 r d v n min18 . 1 49 22630 mi t 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 20 頁（共 46 頁） min/67.192 12 26. 710001000 0 r d v n min35 . 7 1000 1214 . 3 195 1000 0 m dn v (2)決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊表 2.12，當 d0=12mm 時，鉆頭后刀面的最大磨鈍 量取為 0.7mm，壽命為 T=60min (3)決定的切削速度 V 及 n 據切削用量簡明手冊表 2.15，硬度 200

49、HBS，=0.57mmr,標準鉆頭，f d0=12mm 時，vt=11mmin 查切削用量簡明手冊表 2.31,切削用量修正系數.,88 . 0 my k1 xy k , 75 . 0 xy k 1 lv k 故： v=110.8810.751=7.26m/min vtk v 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，可以考慮選擇 nc=195rmin,但因所選擇轉速較計算轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進 給量降低一級，即取 f=0.43mmr,也可選擇較低一級轉速 nc=rmin,仍用 0.57mmr,比較這倆種方案： a.第一方案：，rmmf43 . 0 min195rnc 。m

50、in855.8319543 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf57 . 0 min140rnc min 8 . 7914057 . 0 mmfnc 因為第一方案 ncf 的乘積較大，基本工時較少，故第一方案較好，實際切 削速度： (4)檢驗機床扭矩及功率 據切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當 d012.2mm,f0.51mmr 時， Mt=17.85Nm。扭矩的修正系數為 1。故 Mc=17.85Nm。據機械制造工藝 設計第 176 頁表 45，Mm=392.4Nm 據切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23，當 b=170213Mpa d013.2mm, 0.45mmr,

51、vc13.2 時，pc=1.0kw，據機械制造工藝手冊f 第 176 頁表 45，pE=4.50.87=3.65kw 由于 McMm，pc pE ，故選擇的切削用量可用，即： d0 =12.7mm，=0.43mm/z，n=195rmin,v=7.35mminf （5）計算基本工時 式中，L=l+y+，l=6mm,入切量及超切量由切削用量簡明手冊表 2.29 查出 y+=6mm，故 nf L tm 1 min15 . 0 43 . 0 195 66 1 m t 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 21 頁（共 46 頁） 查機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 7-33 和表 7-34，可知鉆削的輔 助時間：

52、min19 . 1 06. 014 . 0 28. 071 . 0 1 fm t （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 f 據切削用量簡明手冊第 53 頁表 2.10，當加工要求為 H10 精度，鑄鐵 的硬度為 200HBS，d0 =12.7mm 時，f=(0.9-1.1) 0.7=(0.63-0.77)mmr，據 機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 452，取 f=0.72mmr (2)確定擴孔鉆磨鈍標準及壽命 由切削用量簡明手冊第 54 頁表 2.21 當時，鉆頭后刀面最mmd 7 . 12 0 大磨損量取為 0.7mm，壽命 T=30min. (3)決定切削速度 v 及 n 據機械制

53、造工藝手冊第 107 頁表 354 知利用擴孔鉆進行擴孔時，其 進給量與切削速度與同樣尺寸的實心孔時進給量與切削速度之關系為： 現已知=0.6mmr（切削用量簡明手冊表 2.7） 鉆 f =11mmin（切削用量簡明手冊表 2.15） 鉆 v 并令：=2.3=2.30.6=1.38 mmr， （機械制造工藝設計手冊附表f 鉆 f 4-5-2） ,minm.444 . 0 鉆 vv 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，取 n=100，所以minr 實際切削速度為 3.計算基本工時 據機械制造技術基礎課程設計指導教程117 頁表 541 式中 21 lllL ,l=6.7mm,據切削用

54、量簡明手冊表 2.5，取 取mm,取mm,所以42,5 . 1 21 lmml5 . 3 2 l 0 45 r k 鉆 ff)4 . 22 . 2( 鉆 vv) 3 1 2 1 ( min34.110 7 . 12 4 . 410001000 0 r d v ns min99. 3 1000 100 7 . 1214 . 3 1000 0 m nd v nf l tm 2 mml35 . 2 35 . 1 )21 (45cot 2 12 7 . 12 0 1 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 22 頁（共 46 頁） min17. 0 6 . 0100 5 . 15 . 37 . 6 2 m t min7

55、 . 219 . 1 19. 117 . 0 15. 0 2121 fmfmmm ttttt 據機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 733 和表 734，可知擴孔的 輔助時間，tfm2=0.71+0.28+0.14+0.06=1.19。min 該工序的總時間為： 工序五：加工 M8 螺紋孔和锪鉆 14 階梯孔 加工 M8 底孔，硬度 200HBS，孔的直徑為 8mm，加工機床為 Z535 立式鉆 床，加工工序為鉆孔至 6.8，選用 6.8 標準高速鋼麻花鉆；攻 M8 螺紋，選 用 M812.5 細柄機用絲錐攻螺紋。 1.加工 M8 底孔 1）確定鉆銷用量 （1)選用進給量 f a.按加工要求

56、確定進給量 據機械制造工藝設計手冊第 97 頁表 338， ，由于孔的深度比 3，所以rmmf22 . 0 18. 05 . 0)44 . 0 36 . 0 ( 修正系數，故。1 lf krmmf22 . 0 18 . 0 b.按鉆頭強度決定進給量 據切削用量切削手冊第 55 頁表 2.8,當硬度 200HBS，時，確mmd8 0 定鉆頭強度允許的進給量rmmf86 . 0 c.按機床進給機構決定進給量 據切削用量簡明手冊第 52 頁表 2.9，當mmdMpa b 8 . 6,195 0 時機 床進給機構允許的軸向力為 1412016860N(據機械制造工藝設計手冊)第 176 頁表 45，Z

57、235 機床允許的軸向力為 15696N）時，進給量為rmmf3 . 2 從以上三個進給量可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 ，據機械制造工藝設計手冊第 177 頁表 453 取rmm22 . 0 18 . 0 。rmmf20 . 0 （2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 據切削用量簡明手冊第 54 頁表 2.12，當時，鉆頭的厚刀面mmd8 . 6 0 最大磨損量取為 0.7mm，壽命 T=35min. （3）決定切削用量 v 及 n 據切削用量簡明手冊第 57 頁表 2.15，硬度為 200,HBSrmmf20 . 0 標準鉆頭，據切削用量簡明手冊第 71 頁表min18,8 . 6 0

58、mvmmd t 2.31，切削速度修正系數為1,75 . 0 ,84 . 0 ,88 . 0 lvsyxvmv kkkk 故： min98 . 9 175 . 0 84 . 0 88 . 0 1880mkvv vt 8 15 o d l min37.467 8 . 614 . 3 98. 910001000 0 r d v n 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 23 頁（共 46 頁） nf L tm 1 min25. 0 20. 0400 515 1 m t 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451 可考慮選則 但因選擇轉速較計算轉速為高，會使刀具壽命下降，故可將進給min530rnc 量降低一級

59、，即取，也可選擇降低一級轉速，仍rmmf15 . 0 min400rnc 用，比較這倆種方案：rmmf20 . 0 a.第一方案：，rmmf15 . 0 min530rnc 。min 5 . 7953015 . 0 mmfnc b.第二方案：,rmmf20 . 0 min400rnc min8040020 . 0 mmfnc 因為第二方案的乘積較大，基本工時少，故第二方案較好，實際切削fnc 速度 。 （）檢驗機床扭矩及功率 據切削用量簡明手冊第 62 頁表 2.21，當,時mmd 1 . 11 0 zmmf/21 . 0 ，扭矩的修正系數為 1，故，據機械制造工藝設mNmt.35 . 7 m

60、NMc.35 . 7 計手冊第 176 頁表 4-5，。mNMm. 4 . 392 據切削用量簡明手冊第 64 頁表 2.23 當硬度為 170213，HBS 時 min20,53 . 0 ,10mvrmmfmmd c kwPc0 . 1 據機械制造工藝手冊第 176 頁表 45，由于kwpE65 . 3 81. 05 . 4 故選擇之切削用量可用， Ecmc PPMM, 即：min54 . 8 min,400,7 . 0, 8 . 6 0 mvrnrmmfd 3.計算基本工時（走刀次數為 1 次） 式中，切入量和超切入量由切削用量簡明手冊mmLylL15, 表 2.29 查出，故mmy5 查

61、機械制造設計手冊第 276 頁表 733，和表 734，可知鉆削的輔助 時間：min17 . 1 04 . 0 14 . 0 28 . 0 71 . 0 1 m t 2.攻螺紋（走刀次數為 1 次） 5 . 128M 機床 Z535 立式鉆床 刀具：細柄機用絲錐 5 . 128M （1） 進給量：由于其螺距 P=1.25mm，因此進給量為frmmf25 . 1 （2） 切削速度：據機械制造技術基礎課程設計指導教程第 114 頁表 5- 38， 確定min0 . 8mv min54 . 8 100 8 . 640014 . 3 1000 0 m nd v 機制專業(yè)畢業(yè)論文 第 24 頁（共 46

62、 頁） 查金屬切削原理與刀具第 57 頁式（7.5）知 據機械制造工藝設計手冊第 176 頁表 451，取，min275rnn 實際切削速度 （3） 檢驗機床扭矩及功率 由于直徑小，進給量小，所以可以滿足 （4） 計算基本工時 據機械制造工藝設計手冊第 251 頁表 78，知 fl)21 ( 1 fl)32( 2 其中，為絲錐或工件回程的每分鐘轉速， 為使用絲錐數量，, 1 nimml15 取取，再取， 1 l 2 ,5 . 225 . 1 22lmmfmmf5 . 2225 . 1 2min275 1 rnn 則 查機械制造工藝設計手冊第 276 頁表 733 和表 734，可知用絲錐 攻螺紋的輔助時間min2 . 106 . 0 15 . 0 28 . 0 71 . 0 2 fm T 3. 锪鉆 14 階梯孔 工件材料為,硬度為,孔的直徑為表面粗糙度200HTHBS200mm14 ，加工機床為 Z535 鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為锪孔鉆mRa2 .