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機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目：制定CA6140車(chē)床套零件的加工工藝，
設(shè)計(jì)銑5H9槽的銑床夾具
班 級(jí)：機(jī)電05-4班
學(xué) 生：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
哈爾濱理工大學(xué)
2008-6-26
目錄
序言 1
第1章 CA6140車(chē)床套分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 2
1.3 零件的工藝分析 2
第2章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 3
2.1.1 選擇毛坯 3
2.1.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 3
2.1.3 繪制車(chē)床套鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 4
2.2 擬定零件工藝路線(xiàn) 4
2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4
2.2.2 加工方法的確定 5
2.2.3 工序的擬定 5
2.3 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 6
2.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 7
2.5 切削用量的計(jì)算 12
2.5.1 粗車(chē)、半精車(chē)大端面，倒角，擴(kuò)、鉸φ25mm孔，倒內(nèi)角 12
2.5.2 銑小端面 13
2.5.3 粗車(chē)、半精車(chē)外圓，粗車(chē)內(nèi)端面，倒角， 14
2.5.4 擴(kuò)、鉸孔，倒角 14
2.5.5 精車(chē)內(nèi)端面 15
2.5.6 鉆、鉸孔，锪錐孔 16
2.5.7 鉆、鉸孔 17
2.5.8 銑槽 17
2.5.9 銑臺(tái)階面 18
2.5.10 鉸孔 18
2.6 時(shí)間定額的計(jì)算 19
2.6.1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 19
2.6.2 輔助時(shí)間 19
2.7 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡 20
第3章 夾具設(shè)計(jì) 21
3.1 問(wèn)題的提出 21
3.2 夾具定位方案設(shè)計(jì) 21
3.2.1 工件在夾具中的定位 21
3.2.2 定位元件的選用 21
3.2.3 定位誤差的分析與計(jì)算 21
3.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 21
3.3.1 導(dǎo)向方案的確定 21
3.3.2 導(dǎo)向元件的選取 21
3.3.3 對(duì)刀誤差的分析及計(jì)算 21
3.4 夾緊裝置設(shè)計(jì) 21
3.4.1 夾緊方案的確定 21
3.4.2 夾緊力大小的計(jì)算 21
3.5 夾具體設(shè)計(jì) 22
3.6 夾具方案可行性分析 22
3.7 操作說(shuō)明 22
3.7.1 工件定位 23
3.7.2 工件夾緊 23
3.7.3 工件拆卸 23
3.8 夾具總裝配圖繪制 23
致謝 23
參考文獻(xiàn) 24
目錄
序言 1
第1章 CA6140車(chē)床套分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 2
1.3 零件的工藝分析 2
第2章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 3
2.1.1 選擇毛坯 3
2.1.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 3
2.1.3 繪制車(chē)床套鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 4
2.2 擬定零件工藝路線(xiàn) 4
2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4
2.2.2 加工方法的確定 5
2.2.3 工序的擬定 5
2.3 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 6
2.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 7
2.5 切削用量的計(jì)算 12
2.5.1 粗車(chē)、半精車(chē)大端面，倒角，擴(kuò)、鉸φ25mm孔，倒內(nèi)角 12
2.5.2 銑小端面 13
2.5.3 粗車(chē)、半精車(chē)外圓，粗車(chē)內(nèi)端面，倒角， 14
2.5.4 擴(kuò)、鉸孔，倒角 14
2.5.5 精車(chē)內(nèi)端面 15
2.5.6 鉆、鉸孔，锪錐孔 16
2.5.7 鉆、鉸孔 17
2.5.8 銑槽 17
2.5.9 銑臺(tái)階面 18
2.5.10 鉸孔 18
2.6 時(shí)間定額的計(jì)算 19
2.6.1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 19
2.6.2 輔助時(shí)間 19
2.7 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡 20
第3章 夾具設(shè)計(jì) 21
3.1 問(wèn)題的提出 21
3.2 夾具定位方案設(shè)計(jì) 21
3.2.1 工件在夾具中的定位 21
3.2.2 定位元件的選用 21
3.2.3 定位誤差的分析與計(jì)算 21
3.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì) 21
3.3.1 導(dǎo)向方案的確定 21
3.3.2 導(dǎo)向元件的選取 21
3.3.3 對(duì)刀誤差的分析及計(jì)算 21
3.4 夾緊裝置設(shè)計(jì) 21
3.4.1 夾緊方案的確定 21
3.4.2 夾緊力大小的計(jì)算 21
3.5 夾具體設(shè)計(jì) 22
3.6 夾具方案可行性分析 22
3.7 操作說(shuō)明 22
3.7.1 工件定位 23
3.7.2 工件夾緊 23
3.7.3 工件拆卸 23
3.8 夾具總裝配圖繪制 23
致謝 23
參考文獻(xiàn) 24
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- II -
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(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)為課之后進(jìn)行的。這是我閃在進(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，因此它在我們四年大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我也希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己將來(lái)的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
第1章 CA6140車(chē)床套分析
1.1 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床套（見(jiàn)附圖一），主要作用是配合裝配其他零件。
1.2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定
由于本次設(shè)計(jì)已知是小批量輕小型零件，故在這里不再做技術(shù)分析和計(jì)算。
1.3 零件的工藝分析
該零件需要加工的表面有：
孔
外圓柱面及其內(nèi)外端面、退刀槽
外圓柱面、外圓柱面
孔
臺(tái)階面
孔
錐孔
槽
通孔
孔
其中
外圓內(nèi)端面對(duì)外圓柱面的圓跳動(dòng)為0.05，
外圓柱面對(duì)孔圓跳動(dòng)為0.03，
孔內(nèi)端面對(duì)外圓內(nèi)端面平行度誤差為0.05
槽對(duì)孔孔的對(duì)稱(chēng)度誤差為0.15。
另外，各加工表面還有一定的公差以及粗糙度要求。
第2章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1.1 選擇毛坯
零件的材料為45鋼，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選用模鍛成型。毛坯的拔模斜度為。
2.1.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
由參考文獻(xiàn)【1】表2-10～表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。
2.1.2.1 公差等級(jí)
由零件的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。
2.1.2.2 鍛件重量
已知機(jī)械加工后零件的重量為0.66㎏，由此可初步估算機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為0.9㎏。
2.1.2.3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)
對(duì)零件進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外廓包容體的高度、半徑，即d=70㎜，h=90㎜
由公式參考文獻(xiàn)【1】（2-3）和（2-5）可計(jì)算出該車(chē)床套鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)
由于，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)屬級(jí)。
2.1.2.4 鍛件材質(zhì)系數(shù)
由于該車(chē)床套材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，姑該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級(jí)。
2.1.2.5 鍛件分模線(xiàn)形狀
根據(jù)該車(chē)床套的形位特點(diǎn)，選擇零件高度方向的對(duì)稱(chēng)平面為分模面，屬平直分模線(xiàn)。
2.1.2.6 零件表面粗糙度
由零件圖可知，該零件個(gè)加工表面的粗糙度均大于等于1.6。
根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于下表：
表2-1 CA6140車(chē)床套鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量
鍛件重量/㎏
包容體重量/㎏
形狀復(fù)雜系數(shù)
材質(zhì)系數(shù)
公差等級(jí)
0.9
2.7
普通級(jí)
項(xiàng)目/㎜
機(jī)械加工余量/㎜
尺寸公差
備注
高度90
表2-11
1.5～2.0取2.0
表2-13
寬度
表2-10
1.5～2.0取2.0
表2-13
寬度
表2-10
1.5～2.0取2.0
表2-13
寬度
表2-10
1.5～2.0取2.0
表2-13
孔徑
表2-11
2.6
表2-13
厚度4.5
表2-11
1.5～2.0取2.0
表2-13
2.1.3 繪制車(chē)床套鍛造毛坯簡(jiǎn)圖
由表2-1所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如附圖二所示。
2.2 擬定零件工藝路線(xiàn)
2.2.1 定位基準(zhǔn)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。
由零件圖附圖1可知，多數(shù)尺寸及形位公差都以車(chē)床套圓柱面外端面及孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此必須首先將圓柱面外端面及孔加工好，為后續(xù)工序準(zhǔn)備基準(zhǔn)。
2.2.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇外圓柱面作為粗基準(zhǔn)，用三角卡盤(pán)卡緊定位，可以消除四個(gè)自由度。
2.2.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選取孔及其已加工端面作為精基準(zhǔn)。
安排車(chē)床套圓柱面外端面作為精基準(zhǔn)表面，安排在第一道工序進(jìn)行加工，以便為后續(xù)的工序定位創(chuàng)造條件，而且主要表面的粗、精加工要分開(kāi)，次要的表面加工，如果不能和主要的表面的加工同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)另行加工，并且有合適的定位基準(zhǔn)；孔的加工應(yīng)減少多次裝夾的誤差，提高精度。
2.2.2 加工方法的確定
根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法，以及能達(dá)到的加工精度，確定各表面的加工方法如表2-2所示：
表2-2 CA6140車(chē)床套零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度
加工方案
大端面
IT8
6.3
粗車(chē)－半精車(chē)
㎜孔
IT7
1.6
擴(kuò)－鉸
小端面
IT11
6.3
銑
㎜外圓
IT10
6.3
粗車(chē)－半精車(chē)
內(nèi)端面
IT8
1.6
粗車(chē)－精車(chē)
㎜孔
IT9
3.2
鉸
㎜孔
IT10
6.3
鉆－鉸
錐孔
IT10
6.3
锪
臺(tái)階面
IT9
6.3
銑
槽
IT8
3.2
銑
㎜孔
IT8
1.6
鉆－鉸
㎜孔
IT9
6.3
鉆－鉸
2.2.3 工序的擬定
根據(jù)“先面后孔”“先主后次”和“先粗后精”的原則，將粗加工放在前面，精加工放在后面。
初步擬定加工順序如表2-3所示：
表2-3 CA3140車(chē)床套工藝路線(xiàn)及設(shè)備、工裝的選用
工序號(hào)
工 序 名 稱(chēng)
1
粗車(chē)、半精車(chē)大端面，倒角，擴(kuò)、鉸孔，倒內(nèi)角
2
銑小端面
3
粗車(chē)、半精車(chē)外圓，粗車(chē)內(nèi)端面，倒角，
4
擴(kuò)、鉸孔，倒角
5
精車(chē)內(nèi)端面
6
鉆、鉸孔，锪錐孔
7
鉆、鉸孔
8
銑槽
9
銑臺(tái)階面
10
鉸孔
11
去毛刺
12
熱處理孔
13
清洗
14
檢驗(yàn)
2.3 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用
由于本產(chǎn)品生產(chǎn)類(lèi)型是小批量生產(chǎn)，所以根據(jù)生產(chǎn)要求和實(shí)際情況加工設(shè)備易以通用機(jī)床為主。在選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)考慮零件規(guī)格的大小，機(jī)床的生產(chǎn)率與工序要求的加工精度的適用性，機(jī)床的生產(chǎn)率與工件生產(chǎn)類(lèi)型的適用性?？紤]工件加工精度和生產(chǎn)類(lèi)型，選用專(zhuān)用量具，工件在各工序間的傳送，由于零件較小，直接人工進(jìn)行就可以了，減少不必要的耗費(fèi)。綜上所述，各工序的加工設(shè)備及刀、夾、量具的選擇如下：
工序1粗車(chē)、半精車(chē)大端面，倒角，擴(kuò)、鉸孔，倒內(nèi)角
臥式車(chē)床C6132
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀
錐柄擴(kuò)孔鉆25 GB/T 1141—1984
錐柄機(jī)用絞刀 25 GB/T 1133—1984
直柄錐面锪鉆40 GB/T 4258—1996
工序2 銑小端面
立式銑床X5012
中齒直柄立銑刀 10 GB/T 6117.1—1996
工序3粗車(chē)、半精車(chē)外圓，粗車(chē)內(nèi)端面，倒角，
臥式車(chē)床C6132
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀
工序4擴(kuò)、鉸孔，倒角
臥式車(chē)床C6132
錐柄擴(kuò)孔鉆31 GB/T 1141—1984
錐柄機(jī)用絞刀 31 GB/T 1133—1984
工序5精車(chē)內(nèi)端面
臥式車(chē)床C6132
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀
工序6鉆、鉸孔，锪錐孔
搖臂鉆床Z3025
直柄麻花鉆7 GB/T 6135.3—1996
直柄機(jī)用絞刀7 GB/T 1132—1984
直柄錐面锪鉆16 GB/T 4258—1996
工序7鉆、鉸孔
搖臂鉆床Z3025
直柄麻花鉆8 GB/T 6135.3—1996
直柄機(jī)用絞刀8 GB/T 1132—1984
工序8銑槽
立式銑床X5012
中齒鋸片銑刀 40×5×10 GB/T 6120—1996
工序9銑臺(tái)階面
立式銑床X51
細(xì)齒直柄立銑刀 16 GB/T 6117.1—1996
工序10鉸孔
搖臂鉆床Z3025
直柄機(jī)用絞刀10 GB/T 1132—1984
2.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定
1. 粗車(chē)、半精車(chē)大端面
由參考文獻(xiàn)【1】表2-22可查得：
精車(chē)余量=0.8㎜
半精車(chē)余量=0.8㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
精車(chē) IT10
半精車(chē) IT8
2. 擴(kuò)、鉸孔
由參考文獻(xiàn)【1】表2-28可查得：
擴(kuò)孔余量=5㎜
粗絞余量=0.14㎜
精絞余量=0.06㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
擴(kuò)孔 IT12
粗絞 IT10
精絞 IT7
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：
擴(kuò)孔 0.21㎜
粗絞 0.084㎜
精絞 0.021㎜
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為：
擴(kuò)孔 ㎜
粗絞 ㎜
精絞 ㎜
3. 銑小端面
由參考文獻(xiàn)【1】表2-35可查得：
粗銑余量=2.4㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定本工序尺寸的加工精度為：
粗銑 IT11
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定本工步的公差值為：
粗銑 0.22㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
粗銑 ㎜
4. 粗車(chē)內(nèi)端面
由參考文獻(xiàn)【1】表2-22可查得：
粗車(chē)余量=0.8㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定本工序尺寸的加工精度為：
粗車(chē) IT10
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定本工步的公差值為：
粗車(chē) 0.14㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
粗車(chē)㎜
5. 粗車(chē)、半精車(chē)外圓
由參考文獻(xiàn)【1】表2-16可查得：
精車(chē)余量=3㎜
半精車(chē)余量=1㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
精車(chē) IT12
半精車(chē) IT10
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：
精車(chē) 0.25㎜
半精車(chē) 0.10㎜
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為：
精車(chē) ㎜，㎜，㎜
半精車(chē)㎜，㎜，㎜
6. 擴(kuò)、鉸孔
由參考文獻(xiàn)【1】表2-28可查得：
擴(kuò)孔余量=4.8㎜
粗絞余量=1.2㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
擴(kuò)孔 IT10
粗絞 IT9
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：
擴(kuò)孔 0.10㎜
粗絞 0.062㎜
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為：
擴(kuò)孔㎜
粗絞㎜
7. 精車(chē)內(nèi)端面
由參考文獻(xiàn)【1】表2-23可查得：
精車(chē)余量=1.6㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定該工序尺寸的加工精度為：
精車(chē) IT8
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：
精車(chē) 0.046㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
精車(chē)㎜
8. 鉆、鉸孔
由參考文獻(xiàn)【1】表2-28可查得：
鉆孔余量=6.8㎜
粗絞余量=0.2㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
鉆孔 IT12
粗絞 IT10
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：
鉆孔 0.15㎜
粗絞 0.058㎜
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為：
鉆孔㎜
粗絞㎜
9. 鉆、鉸孔
由參考文獻(xiàn)【1】表2-28可查得：
鉆孔余量=7.8㎜
粗絞余量=0.16㎜
精絞余量=0.04㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度為：
鉆孔 IT11
粗絞 IT9
精絞 IT8
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：
鉆孔 0.09㎜
粗絞 0.036㎜
精絞 0.022㎜
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為：
鉆孔㎜
粗絞㎜
精絞
10. 銑槽
由參考文獻(xiàn)【1】表2-26可查得：
銑削余量=0.3㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定該工序尺寸的加工精度為：
銑削 IT8
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：
銑削 0.018㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
銑削㎜
11. 銑臺(tái)階面
由零件圖可知：
銑削深度=30.5㎜
銑削寬度=13㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定該工序尺寸的加工精度為：
銑削 IT9
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：
銑削深度 0.062㎜
銑削寬度 0.043㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
銑削深度㎜
銑削寬度㎜
12. 鉸孔
由參考文獻(xiàn)【1】表2-28可查得：
粗絞余量=2㎜
由參考文獻(xiàn)【1】表1-20可依次確定該工序尺寸的加工精度為：
粗絞 IT9
根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：
粗絞 0.036㎜
綜上所述，該工序的工序尺寸及公差按“入體原則”表示為
粗絞㎜
2.5 切削用量的計(jì)算
2.5.1 粗車(chē)、半精車(chē)大端面，倒角，擴(kuò)、鉸孔，倒內(nèi)角
1 加工條件
工件材料 ：45鋼，鑄造，HB200 。
加工要求 ：車(chē)大端面，由文獻(xiàn)【2】Rz400；
機(jī)床 ：CM6125。
刀具，由文獻(xiàn)【3】10表1、2：端面車(chē)刀，刀片材料YG6，
刀桿尺寸16×25㎜2,
。
2 計(jì)算切削用量
1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2㎜，因其使用要求，一次加工即可，即取 Z=2㎜，。
2) 進(jìn)給量
由文獻(xiàn)【3】 14 表3．常用切削用量確定 =0.5，耐用度T=60min 。
3) 計(jì)算切削速度 按文獻(xiàn)【1】表10-1續(xù)，切削速度的計(jì)算公式為：
, 其中修正系數(shù)按文獻(xiàn)【1】表10-1續(xù)取223，
所以
=113.08（）
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
由文獻(xiàn)【5】附表4-3-1選取。
所以實(shí)際切削速度113.10。
5) 切削工時(shí),由文獻(xiàn)【1】表11-1
式中： T0—切削工時(shí)[min]；
—進(jìn)給次數(shù)；
—切刀行程長(zhǎng)度[㎜]；
—切刀的切入長(zhǎng)度[㎜]；
—切刀的超出長(zhǎng)度[㎜]；
—附加長(zhǎng)度[㎜]；
2.5.2 銑小端面
3 加工條件
工件材料 ：45鋼，模鍛，HB200 。
加工要求 ：銑小端面，由文獻(xiàn)【2】Rz400；
機(jī)床 ：X51。
刀具，由文獻(xiàn)【3】10表1、2：端銑刀，刀片材料YG6，
刀桿尺寸16×25㎜2,
。
4 計(jì)算切削用量
6) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2㎜，因其使用要求，一次加工即可，即取 Z=2㎜，。
7) 進(jìn)給量
由文獻(xiàn)【3】 14 表3．常用切削用量確定 =0.5，耐用度T=60min 。
8) 計(jì)算切削速度 按文獻(xiàn)【1】表10-1續(xù)，切削速度的計(jì)算公式為：
, 其中修正系數(shù)按文獻(xiàn)【1】表10-1續(xù)取223，
所以
=113.08（）
9) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
由文獻(xiàn)【5】附表4-3-1選取。
所以實(shí)際切削速度113.10。
10) 切削工時(shí),由文獻(xiàn)【1】表11-1
2.5.3 粗車(chē)、半精車(chē)外圓，粗車(chē)內(nèi)端面，倒角，
1、粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)外圓
※ 粗車(chē)：?jiǎn)芜呌嗔咳=1mm，一次切除。進(jìn)給量、切削速度、機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速均與粗車(chē)外圓相同，切削工時(shí)
（0.14min）
※ 半精車(chē)：?jiǎn)芜呌嗔咳=1mm，一次切除。
進(jìn)給量，切削速度 即（2.1m/s），機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ，切削工時(shí)
（0.36min）
2.5.4 擴(kuò)、鉸孔，倒角
(一)擴(kuò)Ф31孔
機(jī)床為：CM6125立式鉆床,采用錐柄擴(kuò)孔鉆鉆頭
查切削手冊(cè)表2.7,取 f=0.43mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,取n=100r/min
其切削速度為
切削工時(shí): l=10mm
(三) 锪倒角0.5×45·
為縮短加工時(shí)間，锪倒角時(shí)采用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速相同,均為
n=100r/min, 手動(dòng)進(jìn)給即可。
2.5.5 精車(chē)內(nèi)端面
1、 加工條件
工件材料：45鋼正火，，模鍛。
加工要求：車(chē)內(nèi)端面，是
機(jī)床：CA6140
刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸，，，。
2、 計(jì)算切削用量
※ 考慮到模鍛斜度，取軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向的加工余量為，一次加
工，背吃刀量。
※ 進(jìn)給量 （《手冊(cè)》表3-13）
※ 計(jì)算切削速度（表3-18） 耐用度。
※ 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取
所以實(shí)際切削速度為
※ 切削工時(shí)
（0.12min）
2.5.6 鉆、鉸孔，锪錐孔
(一) 鉆Ф7的孔
鉆孔Ф8mm
機(jī)床為：Z535立式鉆床 ，采用錐柄麻花鉆鉆頭
查切削手冊(cè)表2.7,取 f=0.43mm/r
v=0.35m/s=21m/min
故要求速度為
按機(jī)床手冊(cè)查得取
故實(shí)際的切削速度:
切削工時(shí): l=10mm
(二)擴(kuò)Ф7的孔
機(jī)床為：Z535立式鉆床,采用錐柄擴(kuò)孔鉆鉆頭
查切削手冊(cè)表2.7,取 f=0.43mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,取n=100r/min
其切削速度為
切削工時(shí): l=10mm
(四) 锪倒角0.5×45·
為縮短加工時(shí)間，锪倒角時(shí)采用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速相同,均為
n=100r/min, 手動(dòng)進(jìn)給即可。
2.5.7 鉆、鉸孔
(一) 鉆Ф8的孔
機(jī)床為：Z535立式鉆床 ，采用錐柄麻花鉆鉆頭
查切削手冊(cè)表2.7,取 f=0.43mm/r
v=0.35m/s=21m/min
故要求速度為
按機(jī)床手冊(cè)查得取
故實(shí)際的切削速度:
切削工時(shí): l=10mm
（二）锪倒角0.5×45·
為縮短加工時(shí)間，锪倒角時(shí)采用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速相同,均為
n=100r/min, 手動(dòng)進(jìn)給即可。
2.5.8 銑槽
機(jī)床為：X51 刀具：槽銑刀
由文獻(xiàn)【5】表3-28選?。?
表3-30選?。?；
由文獻(xiàn)【1】表8-38，采用硬質(zhì)合金槽銑刀，，齒數(shù)。則：
現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)文獻(xiàn)【5】附表4-17-1，取，
故實(shí)際切削速度為：
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
切削工時(shí)：【1】表11-12
=
2.5.9 銑臺(tái)階面
1、 加工條件
機(jī)床：X51立式銑床；
刀具：高速鋼直柄立銑刀，，齒數(shù)Z=6；
2、計(jì)算切削用量及工時(shí)
※ 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定即18m/min。
采用高速鋼直柄立銑刀，，齒數(shù)Z=6。則
現(xiàn)采用X51臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)《手冊(cè)》表4.2-39），取故實(shí)際切削速度為：
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選。
切削工時(shí)：由于粗銑、半精銑前后進(jìn)行，利用作圖法，可得出銑刀的行程
，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為：
2.5.10 鉸孔
2.6 時(shí)間定額的計(jì)算
根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算老師指定的一道工序工時(shí)。下面計(jì)算工
序11的時(shí)間定額。
2.6.1 機(jī)動(dòng)時(shí)間：
參考文獻(xiàn)【2】表987頁(yè)，得銑側(cè)面的計(jì)算公式為：
銑42圓柱面上階梯面：
l=155mm,f=0.1mm/r,n=380r/min,
參考文獻(xiàn)【2】表11—6 ，取l=0.9mm,l=1.0mm,代入公式，得
T=(155+0.9+1)/(0.1x380)=0.637min
2.6.2 輔助時(shí)間
參考文獻(xiàn)【4】表8—13確定如下：
操 作
內(nèi) 容
每次用時(shí)
鉆5mm孔
操作次數(shù)
時(shí)間
操作次數(shù)
時(shí)間
操作次數(shù)
時(shí)間
主軸變速
0.025
3
0．075
變換及給量
0.025
2
0.05
1
快速移動(dòng)銑刀
0.05
2
0.05
1
卡尺測(cè)量
0.1
1
0.1
開(kāi)停車(chē)
0.02
0．02
主軸運(yùn)轉(zhuǎn)
0.02
0．02
清除銑削
0.15
0．15
各工步輔助時(shí)間為：鉆7.8mm孔0.095min 鉸6--8mm孔0.94min.
裝卸工件時(shí)間參考文獻(xiàn)【1】表2.5—42，取0.5min.
輔助時(shí)間T為：
T=0.075+0.05+0.05+0.1+0.02+0.02+0.15=0.33min
3.作業(yè)時(shí)間：T= T+ T=0.33+0.637=1min
4.布置工作地時(shí)間T：參考文獻(xiàn)【5】取，則
T= Tx5%=1x5%=0.05min
5.休息與生理需要時(shí)間T：參考文獻(xiàn)【5】取,則
T= T=0.04min
6.準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T:
輕小型件 21min
快速移動(dòng)工作臺(tái) 1min
裝卸工件 8min
對(duì)刀 2min
由題目已知生產(chǎn)數(shù)量是6000件，則：
T/n=(21+1+8+4)/6000+0.01min
7.單件時(shí)間T:
T= T+T+T+T
=0.33+0.05+0.29+0.23+11=12min
8.單件計(jì)算時(shí)間T:
T= T+ T/ n=13min
2.7 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡
工藝文件詳見(jiàn)附表1.附表2。
第3章 夾具設(shè)計(jì)
3.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于X51立式銑床上銑零件車(chē)窗套的5H9槽。
3.2 夾具定位方案設(shè)計(jì)
3.2.1 工件在夾具中的定位
本加工面無(wú)特殊技術(shù)要求，在銑此槽是可以用2個(gè)V形塊，1個(gè)擋板來(lái)固定
3.2.2 定位元件的選用
定位元件選擇2個(gè)V形塊，1個(gè)擋板
3.2.3 定位誤差的分析與計(jì)算
本工序的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)是重合的，因而不存在定位誤差。
3.3 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)
3.3.1 導(dǎo)向方案的確定
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，選用對(duì)刀塊，這樣在加工一批零件時(shí)只要進(jìn)行一次對(duì)刀。
3.3.2 導(dǎo)向元件的選取
根據(jù)加工面的形狀選用直角對(duì)刀塊。具體代號(hào)見(jiàn)夾具裝配圖。
3.3.3 對(duì)刀誤差的分析及計(jì)算
對(duì)刀塊為標(biāo)準(zhǔn)件，所以對(duì)刀誤差的主要取決于夾具體上對(duì)刀臺(tái)與突臺(tái)的相對(duì)位置誤差。
3.4 夾緊裝置設(shè)計(jì)
3.4.1 夾緊方案的確定
夾緊裝置如附圖，用V型塊，擋板夾緊機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
3.4.2 夾緊力大小的計(jì)算
夾緊力大小的計(jì)算，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡(jiǎn)化計(jì)算。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力后處于靜力平衡條件，計(jì)算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K，作為實(shí)際所需的夾緊力，即：
=K
在本工序中K取1.2
在本夾具中主要計(jì)算水平方向的受力。
切削力：…….(1)
切削力水平分力為為：
設(shè)每個(gè)V型塊的正壓力為N ，則由 得
……………………………………………………………………(2)
刀具為高速鋼銑刀， 取
因本次加工量較大，分三次進(jìn)給。
第一次取： 5 15
第二次 ： 5 15
第三次 ： 3 0.5
因第一次加工量最大，故只進(jìn)行第一次切削力計(jì)算。
有上面1式得：
=2862
=28620.85=2432.7
由2式得N=4865
取安全系數(shù)為k=1.2 則有夾緊力= N=kN= 5838
3.5 夾具體設(shè)計(jì)
本工序夾具體采用鑄造的方法制造，材料選用HT15-33，夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
3.6 夾具方案可行性分析
這種方案從定位原理上是合理的，夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。夾緊方便，故在本次設(shè)計(jì)中采用此方案。
本道工序的夾具應(yīng)采用手動(dòng)夾具，使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
對(duì)刀塊和塞尺配合使用且均為標(biāo)準(zhǔn)件。
3.7 操作說(shuō)明
根據(jù)夾具的結(jié)構(gòu)，具體操作步驟如下：
3.7.1 工件定位
將工件夾入V形塊中，貼緊擋板
3.7.2 工件夾緊
由凸輪式受柄轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓一個(gè)V型塊，使V型塊將工件向另個(gè)V型塊擠壓，從而達(dá)到夾緊和對(duì)中。
3.7.3 工件拆卸
轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪式手柄，松開(kāi)V型塊，由兩個(gè)V型塊間的彈簧將其推開(kāi)，沿螺栓向外移動(dòng)，從而松開(kāi)工件。
3.8 夾具總裝配圖繪制
夾具裝配圖和零件圖見(jiàn)附圖。
千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫(xiě)在此行之前
- 25 -
致謝
本課程設(shè)計(jì)的選題、論證及說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)工作均是在王彤老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個(gè)課業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師不厭其煩的為我講解，指導(dǎo)。設(shè)計(jì)中的每一點(diǎn)進(jìn)步都凝聚著老師的心血和汗水。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)和親切和藹的待人態(tài)度 ，給我留下了極為深刻的印象。使我不論在理論知識(shí)方面還是在CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用方面都受益匪淺，在此向王老師表示誠(chéng)摯的謝意。
在此對(duì)給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示深深的感謝！
參考文獻(xiàn)
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