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
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機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
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
課程設(shè)計(jì)說明書正文
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
（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
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)說明書正文
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，我希望能聽過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，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，以滿足使用要求。
（二）零件的工藝分析
該零件是軸類零件，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)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
1.粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般的軸類零件而言，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)，利用三爪卡盤裝夾。利用不完全定位來加工工件。
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)工藝路線的制定
制定工藝路線的相互發(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,可以采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(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.工藝路線方案一:
工序1: 車端面,打中心孔, 車Φ77的外圓表面，倒角。
工序2: 調(diào)頭車另一端面,打中心孔, 車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。
2.工藝路線方案二：
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Φ35+0.0160和Φ40的外圓，掉頭車Φ77的外圓。
工序4: 半精車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.
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：方案一是在車床上用三爪卡盤裝夾，車一端面在打中細(xì)孔，然后用頂尖頂住來車外圓再掉頭加工另一端，以此為基準(zhǔn)來完成后面的工序。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)來加工余下的工序。經(jīng)比較可見，先加工好一端面和它所在端的外圓，以此為基準(zhǔn)來加工后面的工序，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。具體工藝過程如下：
工序1: 車端面,打中心孔,車Φ77的外圓表面，倒角。
工序2: 調(diào)頭車另一端面,打中心孔,車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
以上方案大致看來還是合理的。但通過仔細(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，且夾具設(shè)計(jì)麻煩價(jià)格高。如果先加工90°的槽的話不但夾具設(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，買的話價(jià)格較高。故先銑一個(gè)較小的槽后在用車刀車到相應(yīng)的尺寸。因此，最后的加工路線確定如下：
工序1: 車端面, 打中心孔,車Φ77的外圓表面，倒角。
工序2: 調(diào)頭車另一端面, 打中心孔,車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。
以上工藝過程詳見附表機(jī)械加工工藝過程卡片和附表機(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《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：車端面, 打中心孔,車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車床說明書取f=0.51mm/r（參見表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《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《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)床說明書，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《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)床說明書可知，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《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：車調(diào)頭車另一端面, 打中心孔,車Φ35+0.0160和Φ40的外圓，倒角。
1.加工條件
加工要求：粗車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)床使用說明書，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)床說明書，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《切削手冊(cè)》表4.2-2)
V=12.25m/min(見《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮)
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)床使用說明書，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)床說明書，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)專用夾具。
經(jīng)過與指導(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
本夾具主要用來銑90度的槽，加工到工序時(shí)，后面的工序與本工序并沒有多大的技術(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，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)過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。
課程設(shè)計(jì)是我們專業(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)必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^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)。
說實(shí)話，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“春眠方覺曉”的感悟。
通過課程設(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。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)專業(yè)知識(shí)的能力是如此不足，幾年來學(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，這說明課程設(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)
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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、肖詩剛主編. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京: 機(jī)械工藝出版社,1994
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5、 李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:北京出版社,1990
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