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`廣東海洋大學(xué)2005屆本科生課程設(shè)計
機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目： 傳動軸突緣叉（CA10B解放牌汽車） 零件的
機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
學(xué)生：____湯香玲___
學(xué)號：_200711413123_______
班級：_工業(yè)1071_________
指導(dǎo)教師：__張建___
廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機械系
20010年 1 月10 日
2007屆本科生課程設(shè)計
目 錄
1.設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………3
2.零件的分析……………………………………………………………4
2.1.零件的作用………………………………………………………4
2.2.零件的工藝分析…………………………………………………4
3.工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………4
3.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………5
3.2基面的選擇………………………………………………………5
3.3制定工藝路線……………………………………………………5
3.3.1工藝路線方案一………………………………………………5
3.3.2工藝路線方案二………………………………………………6
3.3.3工藝方案的比較與分析………………………………………6
3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………7
3.5確定切削用量及基本工時………………………………………9
4.夾具設(shè)計………………………………………………………………20
4.1問題的提出………………………………………………………20
4.2夾具設(shè)計…………………………………………………………20
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………20
4.2.2切削力及夾緊力計算…………………………………………20
4.2.3定位誤差分析…………………………………………………23
4.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明…………………………………24
5.參考文獻………………………………………………………………24
6.心得體會………………………………………………………………24
論 文（設(shè) 計）任 務(wù) 書
課程編號
J1410018
課程名稱
機械制造技術(shù)課程設(shè)計
周數(shù)
3
實施地點
科技樓設(shè)計室
班級
工業(yè)1071
人數(shù)
30
起止時間
09.12.28-10.1.15
形式
√集中 □分散
指導(dǎo)教師
張建
論文
（設(shè)計）
進度
安排
12.28
上午10點指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計任務(wù)。明確設(shè)計任務(wù)， 閱讀設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。
具體設(shè)計方法、步驟見
《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》和教材《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。
另外主要參考書目：
1．機床專用夾具圖冊
2．機械制造裝備設(shè)計
3．機械制造工藝設(shè)計簡明手冊
4．機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書
5．實用機械加工手冊
12.29-12.30
對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。
12.31-1.1
1.4
制定機械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。
選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。
1.5
畫出毛坯圖，填寫工藝過程卡，填寫工序卡。
1.6
確定夾具設(shè)計方案，選擇定位組件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。
1.7-1.8
繪制夾具裝配圖。
1.11-1.12
繪制夾具零件圖。
1.13-1.15
整理設(shè)計說明書。
答辯、評定成績。
論文
（設(shè)計）
內(nèi)容
一、設(shè)計題目與要求
某個零件 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)），零件由指導(dǎo)教師指定。（零件參考圖附后）
二、設(shè)計內(nèi)容
1．對零件進行工藝分析，畫零件圖；
2．確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；
3．制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；
4．對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫工藝過程卡；
5．對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；
6．對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；
7．編寫設(shè)計計算說明書。
要求
(包括紀(jì)律要求和報告書要求)
設(shè)計工作要求提交：
1．零件圖 1張（A4～A3）
2．毛坯圖 1張（A4～A3）
3．機械加工工藝過程卡 1張
4．機械加工工序卡 1張
5．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張（A1～A0）
6．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 2張（A4～A1，夾具體+主要非標(biāo)零件）
7．課程設(shè)計說明書 1份，參考廣東海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫格式
2、零件的分析
2．1零件的作用
題目所給的零件是解放牌汽車底盤傳動軸上的突緣叉，它位于傳動軸的端部。主要作用是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力。零件的兩個叉頭部位上有兩個φ39的孔，用以與軸與十字軸相連，起聯(lián)軸節(jié)的作用。
2．2零件的工藝分析
CA10B傳動軸上的突緣叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求，分述如下：
1. 以φ39為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ39的孔及其倒角，尺寸為118的與兩個孔φ39相垂直的平面，還有在平面上的兩個M8螺孔。其中，主要加中表面為φ39的兩個孔。
2. 以φ95為中心的止口表面
這一組加工表面包括：φ95止口外圓環(huán)表面，及其上下兩個端面。
這兩組表面有一定的位置度要求：
φ39兩孔的同圓度公差為0.01；
φ39兩孔端面與φ39兩孔中心聯(lián)線的垂直度公差為0.1；
φ39兩孔中心聯(lián)線與φ95止口端面的平行度公差為0.2；
φ39兩孔端面與φ95止口端面基準(zhǔn)中心的對稱度為0.15.
由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
3、工藝規(guī)程設(shè)計
3．1確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼?？紤]到汽車在運行中要經(jīng)常加速及正、反行駛，零件在汽車行駛過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這有利提高生產(chǎn)率、保證加工精度。
3．2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。
3．2．1粗基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)保證加工表面加工余量合理分配的原則，如果要求保證工作某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取叉口作為粗基準(zhǔn)，利用一圓環(huán)支承這兩個叉耳作主要定位面，限制5個自由度，再以一定位銷限制剩下的1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。
3．2．2精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。
3．3制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點,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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1工藝路線方案一
工序一 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序二 粗車φ95止口三個面及其倒角
工序三 鉆四個孔φ12及其倒角
工序四 鉆?39mm兩耳孔
工序五 擴?39mm兩耳孔及倒角
工序六 精車φ95止口三個面及其倒角
工序七 精、細鏜孔φ39及其倒角
工序八 磨φ39孔上兩端面
工序九 鉆螺紋底孔4-M8mm
工序十 攻螺紋4-M8
工序十一 去毛刺
工序十二 清洗
工序十三 終檢
3.3.2工藝路線方案二
工序一 粗、精車φ95止口三個面及其倒角
工序二 粗銑Φ39mm兩耳孔外端面
工序三 鉆四個孔φ12及其倒角
工序四 鉆4個M8的螺紋孔
工序五 攻螺紋4-M8
工序六 鉆?39mm兩耳孔
工序七 擴?39mm兩耳孔及倒角
工序八 精、細鏜孔φ39及其倒角
工序九 磨φ39耳孔上兩端面
工序十 去毛刺
工序十一 清洗
工序十二 終檢
3.3.3工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加φ39孔上兩端面；而方案二則是先加工φ95止口三個面及其倒角。兩比較可以看出，先加工φ39孔上兩端面，是以止口平面的內(nèi)孔及平面為定位的，能夠保證工作某重要表面加工余量均勻，保證對稱度、平行度要求，且定位及裝夾都比較方便。再之，方案二鉆螺紋孔在鉆φ39孔之前，很容易受到鉆大孔時的作用力而變形。綜合考慮以上步驟，最后的加工路線確定如下:
工序一 粗銑φ39兩孔上兩端面,以止口平面和Φ39兩孔外表面定位,選用X63臥式銑床加工。
工序二 粗車φ95止口三個面及其倒角, 以Φ39兩孔上兩端面及其V型表面和止口面定位,選用C620-1加工。
工序三 鉆法蘭盤四個孔φ12， 選用Z535立式鉆床及專用夾具加工，以止口定位。
工序四 鉆孔φ39，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專用夾具加工。
工序五 擴孔φ39及其倒角，以止口定位，選用選用Z535立式鉆床及專用夾具加工。
工序六 精車φ95止口三個面，以φ39兩孔及其外端面定位,選用C620-1加工。
工序七 精、細鏜孔φ39及其倒角，以止口定位，選用T716A型臥式金剛鏜床及專用夾具加工。
工序八 磨Φ39mm兩耳孔外端面。
工序九 鉆叉部4個M8的螺紋底孔并倒角，選用Z535立式鉆床及專用夾具加工，以止口定位。
工序十 攻螺紋4-M8。
工序十一 去毛刺。
工序十二 清洗。
工序十三 終檢。
3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA10B解放牌汽車傳動軸突緣叉”，零件材料為45鋼，硬度163～196HB，毛坯重量約為2.5kg,生產(chǎn)類型大批量，模鍛毛坯。
據(jù)以上原始數(shù)據(jù)及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.φ95mm止口平面的加工余量及公差
(1) 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2,且零件表面粗糙度Ra為6.3,查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，可得止口的加工余量為1.7～2.2,現(xiàn)取Z=2mm。則得Φ95端面的加工余量為Z1=2+（33-31.5）=3.5mm，Φ95止口臺肩的加工余量為Z2=2+（105-95）/2=7mm，Φ105端面的加工余量為Z3=2+（33-29）=5mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-14得其極限偏差為mm.
(2) 查《機械加工余量手冊》表5-25，可得端面精加工余量為1.6mm
(3) Φ95止口臺肩粗車加工余量為7-1.6=5.4mm，Φ95端面粗車加工余量為3.5mm，Φ105端面粗車加工余量為5-1.6=3.4mm。
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
Φ95端面
粗車
3.5
IT11
31.5
50
0.22
Φ95止口臺肩
粗車
5.4
IT11
Φ96.6
50
0.22
精車
1.6
IT12
Φ95
6.3
0.054
Φ105端面
粗車
3.4
IT11
30.6
50
0.22
精車
1.6
IT7
29
6.3
0.054
2. 兩內(nèi)孔φ39 mm (耳孔)
毛坯為實心，不沖出孔，孔公差為0.027-（-0.010）=0.037mm，IT=8，兩內(nèi)孔精度要求界于查《機械加工余量手冊》表5-17，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ37mm 2Z=12mm
擴孔：φ38.7mm 2Z=1.7mm
精鏜：φ38.9mm 2Z=0.2mm
細鏜：φ39mm 2Z=0.1mm
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
φ39
鉆孔
25
IT11
φ25
0.16
鉆孔
12
IT11
φ37
50
0.16
擴孔
1.7
IT10
φ38.7
6.3
0.10
精鏜
0.2
IT8
φ38.9
6.3
0.062
細鏜
0.1
IT7
φ39
6.3
0.039
3.φ39二孔外端面加工余量及公差（φ20，φ50端面）。
(1)查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-10中公式知,估算得鍛件復(fù)雜系數(shù)S2，材質(zhì)系數(shù)取M1, 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25,則二孔外端面的單邊加工余量為1.7-2.2,現(xiàn)取Z=2mm.鍛件的公差,按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-14,鍛件偏差為mm.
(2)查《機械加工余量手冊》表5-27，可得磨削余量:單邊Z=0.2,磨削公差0.039mm.
(3)銑削余量:銑削的公稱余量(單邊)為:
Z=2.0-0.2=1.8mm
銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為IT11級，因此可知本工序的加工公差為0.22mm。
所以φ39二孔外端面加工余量及公差如下：
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級
工序尺寸
表面粗糙度
工序公差
118mm
毛坯
2
122
2.0
粗銑
1.8
IT11
118.4
6.3
0.22
磨削
0.2
IT8
118
6.3
0.039
3.5確定切削用量及基本工時
工序一：粗銑Φ39mm兩端面
1.加工條件
工件材料：45鋼
加工要求：粗銑Φ39mm兩端面，粗糙度為Ra6.3
機床：X62臥式銑床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）。
刀具：鑲齒套式銑刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齒數(shù)為10（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－37）
2.計算切削用量
粗銑Φ39mm的端面，最大的加工余量為2mm,
1）進給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5－7，0.08mm/z～0.15mm/z
現(xiàn)取0.12mm/z
2）切削速度：確定39.2m/min.(《指導(dǎo)教材》表5－9)
采用高速鋼鑲齒銑刀，80mm，齒數(shù)為10。則
1000/=159（r/min）
現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－39），取 150r/min,故實際切削速度為
==37.68(m/min)
當(dāng)150r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=0.12×10×150＝180（mm/min）
查（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4－40），取=190mm/min,
3. 切削工時：
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7知：
由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為
t==120/190*=0.63min
工序二：粗車φ95止口三個面及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：粗車φ95止口三個面及其倒角
機床：C620-1臥式車床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－7）
刀具：成形車刀（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計算切削用量
（1）粗車95端面
1）由于據(jù)查《機械加工余量手冊》表5-17,當(dāng)材料為碳鋼時粗車，=3mm此加工表面所需的粗糙度為50，因此只需加工一次可達要求；
2） 進給量據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5－29當(dāng)材料為碳鋼時粗車時可取f=0.7mm/r。
3）切削速度：按《金屬切削速查速算手冊》表5-37,當(dāng)材料為碳鋼時粗車的速度為60-75m/min,取v=65mm/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
5）切削工時：所以只需一次走刀粗車φ95端面時（主偏角Kr=900）：按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－1知:
mm
（2）粗車止口臺肩
背吃刀量:由前面已知毛坯的加工余量為7mm，所以最大加余量為8.2mm,粗加工余量為5.4mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時粗車.取,一次加工。
2）進給量：據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5-29,當(dāng)材料為碳鋼時粗車=0.5-0.7mm/r.取=0.7mm/r
3）切削速度：按《金屬切削速查速算手冊》表5-37,當(dāng)材料為碳鋼時粗車的速度為60-75m/min,取v=72m/min.
4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－1知:
(3)粗車止口的倒角
由于對倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀
4. 輔助時間，輔助時間與基本時間之間關(guān)系為=（0.15~0.2），取=0.2，則
工序1輔助時間：=0.20.17min=1.53s
工序2輔助時間：=0.20.08min=0.96s
其他時間：由于本例中突緣叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件的準(zhǔn)備時間與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工地時間是作業(yè)時間的2%~7%，休息與生理時間需要時間是作業(yè)時間的2%~4%，均取3%。、它們?yōu)椋?
工序1的其他時間：+=6%（1.53+10.2）=0.7s
工序2的其他時間：+=6%（0.96+4.8）=0.34s
工序三：鉆法蘭盤四個孔Φ12mm
由于對內(nèi)孔的表面的精度要求很低，并且根據(jù)經(jīng)濟精度要求，所以可采用一次鉆孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ12，粗糙度為Ra=50.
機床：Z535機床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）。
刀具：高速鋼麻花鉆刀具（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－5）。
2.計算切削用量
1）進給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5-56，當(dāng)碳鋼的強度為為0.52-0.70Gpa,Φ12mm時，0.12～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ12mm孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.12～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度20mm/min。所以
==530r/min
根據(jù)機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－15），取530r/min,故實際切削速度為
=20mm/min
3）計算工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－5知:
12mm 9mm 3mm
==0.41min
所以加工4個法蘭盤孔時間為：
T=0.41*4=1.64min
工序四：鉆φ39mm二耳孔。
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆孔Φ12.
機床：Z535機床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）。
刀具：莫氏柄麻花鉆鉆頭（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－6）。
2.確定進給量：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5-31,當(dāng)鋼的硬度<800Mpa, =φ25mm時=0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的時屬于低剛度零件,故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.4-0.6)×0.75=0.3-0.45(mm/r)
根據(jù)機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－16,現(xiàn)取=0.28mm/r.
3.切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-22，切削速度為：18-25m/min,取v=20m/min.所以
根據(jù)機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－15）,取=250r/min,故實際切削速度為:
=19.6r/min
4.切削工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－5知:
l=27mm =19mm =3mm
Tm1==0.7min
以上為鉆一個孔時的機動時間.故本工序的機動時間為
Tm=2Tm1=1.4min
工序五：擴φ39mm二耳孔及倒角。
一. 擴φ39mm二耳孔
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：擴孔Φ12.
機床：Z535機床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）。
刀具：套式擴孔鉆（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－10）。
2 .確定進給量f：
根據(jù)《金屬切削速查速算手冊》表5-31,當(dāng)材料為碳鋼 =φ37mm時可得=0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的時屬于低剛度零件,故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則=(0.9-1.2)×0.75=0.675-0.9(mm/r)
根據(jù)機床說明書《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－16,現(xiàn)取=0.9mm/r.
3 .切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-24，切削速度為：v=56m/min.所以
根據(jù)機床說明書《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－15,取=500r/min,故實際切削速度為:
=58.09r/min
4.切削工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－5知:
=27mm =9mm =3mm
==0.09min
以上為鉆一個孔時的機動時間.故本工序的機動時間為
Tm=2Tm1=2*0.09=0.18min
二.倒角2雙面
采用锪鉆。
為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：
n=482r/min
工序六 :精車φ95止口三個面
1. 加工條件
加工要求：精車φ95止口三個面
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
機床：C620-1臥式車床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）
刀具：硬質(zhì)合金車刀（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－1）
刀片材料：W18Cr4V
2.計算切削用量
1）背吃刀量:由前面已知：精加工余量為1.6mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時精車.取,
2）進給量：據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時粗車=0.1-0.3mm/r.取=0.2mm/r
3）切削速度：按《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時粗車的速度為60-75m/min,取v=120 m/min
3.確定機床主軸轉(zhuǎn)速
4.切削工時，按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－1知:
mm
工序七：精、細鏜φ39mm二孔及其倒角
一. 精鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：精鏜φ39mm二孔.
機床：T716A鏜床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－25）。
刀具：YT30鏜刀（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－20）。
2.背吃刀量：精鏜孔至φ38.9mm,單邊余量Z=0.1mm,一次鏜去全部余量,
3.進給量: 由 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.4－5查知：
取=0.1mm/r
4.切削速度：根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.4－6,確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min,則
由于T716A金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速,故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)速.
5.切削工時:
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－1知:
加個一個孔時
l=27mm =3mm =5mm =3mm
==0.47(min)
所以加工兩個孔時的機動時間為
t=0.47*2=0.94(min)
二.細鏜φ39mm二孔及其倒角
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：細鏜φ39mm二孔及其倒角.
機床：T716A鏜床。
刀具：YT30鏜刀。
2.細鏜孔至φ39mm.由于細鏜與精鏜孔共享一個鏜桿,利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及加工時均與精鏜相同
v=100m/min
t=0.74min
工序八：磨Φ39mm二孔端面，保證尺寸118mm
1.選擇砂輪：見《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2－1到表3.2－11選擇各表，結(jié)果為
WA46KV6P35040127
其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為35040127 (DBd)。
2.切削用量的選擇：
見《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－32知： 選擇磨床為M7130型號。
砂輪轉(zhuǎn)速r/min(見機床說明書)，m/s。
軸向進給量mm（雙行程）
工件速度m/min
徑向進給量mm/雙行程
3.切削工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－8知:
當(dāng)加工1個表面時
式中 加工長度73mm；
加工寬度，68mm；
單面加工余量，0.2mm；
系數(shù)，1.10；
工作臺移動速度（m/min）；
工作臺往返一次砂輪軸向進給時（mm）；
工作臺往返一次砂輪徑向進給量（mm）
當(dāng)加工兩端面時
工序九：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：鉆螺紋底孔4-Φ8mm.
機床：Z535機床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）。
刀具：直柄麻花鉆（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1－5）。
2.計算切削用量：
1）進給量：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，當(dāng)碳鋼的強度為為0.52-0.70Gpa,Φ6.7mm時，0.10～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ6.7mm孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則
(0.10～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r
根據(jù)Z535機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－16），現(xiàn)取0.11mm/r
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－22，查得切削速度=12m/min。所以
==570r/min
根據(jù)機床說明書（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－15），取530r/min,故實際切削速度為
==13.3m/min
3.計算工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－5知:
24mm 9mm 3mm
==0.6min
所以加工2個螺紋孔時間為：
T=0.6*2=1.2min
工序十:攻M8螺紋孔（取螺距為1mm）
1.加工條件：
工件材料：45鋼，碳鋼的強度為163～196HBS、模鍛。
加工要求：攻螺紋底孔4-Φ8mm.
機床：Z535機床（查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－14）。
刀具：絲錐。
2.切削用量：
1）進給量：
因為螺距為1mm，所以1mm/r.
2）切削速度：
根據(jù)《指導(dǎo)教程》表5－38查得：9.0m/min.
主軸轉(zhuǎn)速：×1000=×1000=287r/min
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－15選取機床Z535轉(zhuǎn)速為275r/min,則8.6m/min。
3.機動工時：
按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2－14知:
10mm 9mm 0mm
==0.15min
所以加工2個螺紋孔時間為：
T=0.15*2=0.3min
4、夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第2道工序——粗車Φ95mm端面及止口面。本夾具將用C6201臥式車床。刀具為成形刀具。
4.1問題的提出
本夾具主要用來車止口三個面，在本道工序加工時，由于止口面在后面工序中起到重要的作用且安裝時也需要一定的精度要求，所以加工是要保證加工精度。
4.2夾具設(shè)計
4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，Φ39上下兩孔兩者有同軸度的要求，且止口端面與Φ39孔軸線有平行度要求，選擇Φ95止口為基準(zhǔn)，即以一面加上一孔（自由度限制數(shù)：5）配合輔助支承平面，使工件所需限制所有自由度全部限制。再使用快速斜楔夾緊機構(gòu)進行卡緊。
4.2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具材料查《切削用量簡明手冊》表1.2硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍分類和用途分組選刀具材料為ＹT15，適用于碳鋼和合金鋼加工，連續(xù)切削時的粗車、精車、半精車，間斷切削時的斷面精車，連續(xù)面半精銑與精銑。
車刀幾何形狀的選擇:查《切削用量簡明手冊》表1.3,硬質(zhì)合金車刀，加工材料為45號鋼，車刀切削部分的幾何形狀：前角=8°前刀面形狀為卷屑槽帶倒棱型, 后角=8°(5°--8°),主偏角=90°,副偏角’=12°, 刃角=0°, 刀尖圓弧半徑=1.5mm, 過度尺寸=0.5mm(0.5mm-1mm),過度刃偏角=45°
查《切削用量簡明手冊》表1.29切削過程切削力與切削切率的計算公式：
切削力
進給力
式中：＝2795,＝3mm,＝1,＝0.75,＝65mm/min,=0,
=2880，=3mm，=1，=0.5, ＝65mm/min, =-0.4.
（查《切削用量簡明手冊》表1.27切削速度計算公式.）
=＝ （3-5）
＝1.02×0.89×1.0×1.0＝0.91
=＝
=1.02×1.17×1.0×1.0×1.0=1.2
查《切削用量簡明手冊》表1.29-1鋼和鑄鐵的硬度和強度改變時切削力的修正系數(shù)。
查《切削用量簡明手冊》表1.29-2加工鋼和鑄鐵時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)。
＝5840N
=1293N
（2）夾緊力的計算
在選擇夾緊力的作用點和作用方向時，應(yīng)遵循以下幾條原則：
1、 夾緊力的位置與作用方向應(yīng)有助于定位可靠；
2、 夾緊力變形要小；
3、保證加工中，工件的振動小。
由資料《機床夾具設(shè)計手冊》表得：實際所需夾緊力：
式（2.13）
在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)
式中：為基本安全系數(shù)，取1.5；
為加工狀態(tài)，取1.2；
為刀具鈍化系數(shù)，取1.5；
為切削特點系數(shù)，取1.0；
為考慮夾緊動力穩(wěn)定性系數(shù)，取1.3；
為考慮手動夾緊時手柄位置的系數(shù)，取1.0；
為考慮支承面接觸情況的系數(shù)，取1.0；
所以 <2.25
取，查表1-2-12得， 即：
由《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-16得所需推力為
查表1-2-18斜楔夾緊機構(gòu)計算數(shù)位可得ip=2.21, =0.95,
所需推力=3656N
夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按式2.6計算：
--------原始作用力
---------作用力臂
---------螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）
--------支承表面的摩擦系數(shù)
-----------螺桿端部與工件間的摩擦角
------------螺紋中徑之半
-------------螺紋升角
------------螺旋副當(dāng)量摩擦角
式中參數(shù)由資料《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-20可查得：
其中：
夾緊力：
由資料《機床夾具設(shè)計手冊》表斜楔夾緊機構(gòu)及其原動力計算公式得：
即：
由上述計算易得：
因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。
4.2.3定位誤差分析
1）定位元件尺寸及公差的確定。工件的定位采用2個固定V形塊和一支承平面（限制五個自由度）和一輔助支承平面，工件始終靠在支承平面上，該夾具以工件止口為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與兩端面面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
a) 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件固定V形塊和一支承面，工件與孔間隙配合。
b) 工件的工序基準(zhǔn)為工件Φ39端面，由于自重的原因，下面總是接觸
工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生不重合誤差。其大小為最大間隙一半。但車削過程由于力與右端面和內(nèi)圓柱面面始終接觸，誤差消除。固定V形塊的位置關(guān)系，保證工件加工時不旋轉(zhuǎn)，達到一定的位置精度?？梢詽M足工件的加工要求。
c) 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是支撐工件的面，該面與該工件的平行度有一定的要求為0.005。
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了快速夾緊機構(gòu)方式。安裝方便，降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。
車床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見圖紙。
6.參考文獻
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6、心得體會
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(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)課之后進行的。是進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，也是我們最后一次機械設(shè)計任務(wù)，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
通過這次課程設(shè)計對我們學(xué)生未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉我們問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
通過本次的課程設(shè)計，使我能夠?qū)镜母鏖T專業(yè)知識做進一步的了解與學(xué)習(xí)，對參考資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，對制圖等表達能力得到進一步的提高。本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鉆孔工序夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)和檢驗，為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計積累了不少實用的經(jīng)驗，同時也使我深深體會到扎實學(xué)好相關(guān)專業(yè)知識的重要性和緊迫性。
在本次課程設(shè)計中，衷心感謝感謝本學(xué)期教授我們《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的張建副教授的耐心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，正是老師平時的悉心授課和嚴(yán)格要求，使我比較系統(tǒng)地掌握這門課的知識，使我的課程設(shè)計能按時按質(zhì)完成。感謝和我同一小組的麥文添、龐嘉偉同學(xué)，在這設(shè)計過程中和我一起討論問題，查找資料，幫助我指出出現(xiàn)的錯誤，幫助我處理遇到的困難。
再一次感謝我的良師益友們！
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