機械制造技術課程設計-蝸輪本體加工工藝及鉆攻M6螺紋孔夾具設計

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1、 機械制造工藝學 課程設計說明書 題目：蝸輪本體加工工藝及鉆攻M6螺紋孔夾具設計 院、系別 班 級 姓 名 　 學 號 指導老師 2020 年 9月15日 目 錄 機械制造工藝學課程設計任務書 II 序 言 1 1零件分析 2 1.1 零件的生

2、產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領 2 1.2 零件的作用 2 1.3 零件的工藝分析 2 2 鑄造工藝方案設計 4 2.1 確定毛坯的成形方法 4 2.2 確定鑄造工藝方案 4 2.2.1鍛造方法的選擇 4 2.2.2造型的選擇 4 2.2.3 分型面的選擇 4 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 4 2.3.1加工余量的確定 4 2.3.2拔模斜度的確定 4 2.3.3收縮率的確定 5 2.3.4不鑄孔的確定 5 2.3.5鑄造圓角的確定 5 3 機械加工工藝規(guī)程設計 5 3.1 基面的選擇 5 3.1.1 粗基準的選擇 5 3.1.2 精基準的選擇 5 3.1.3 制訂工藝路線

3、 5 3.1.4 選擇加工機床 8 3.1.5 工藝方案的分析： 9 3.2機械加工余量及毛坯尺寸 9 3.2.1確定機械加工余量 9 3.2.2確定毛坯尺寸 9 3.3 確定機械加工余量及工序尺寸 10 3.4 確定切削用量及基本工時 12 3.4.1 車Φ170mm外圓端面 12 3.4.2 車Φ170mm外圓 14 3.3.3 車Φ212mm外圓： 16 3.3.4 車Φ85mm外圓： 19 3.3.5 鏜孔 21 3.3.6 鏜孔25mm 24 3.3.7鉆 M6 mm的孔 24 4鉆攻M6螺紋孔夾具設計 26 4.1定位分析 26 4.2分析計算定位

4、誤差 27 4.2.1定位誤差 27 4.2.2產(chǎn)生定位誤差的原因 27 4.2.3定位誤差的計算 28 4.3切削力和夾緊力的計算 29 4.4導向元件的設計 30 4.5夾具設計及操作簡要說明 31 5 總結 32 參考文獻 33 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 機械制造工藝學課程設計任務書 設計題目： 設計“蝸輪本體”零件的機械加工 工藝規(guī)程及夾具設計 設計要求： 1.未注明鑄造圓角R2～3 2.去毛刺銳邊 3.材料45鋼 設計內

5、容： 1. 繪制零件圖（1張） 2. 繪制毛坯圖（1張） 3.繪制夾具裝配圖（1張） 4.繪制夾具體（1張） 5.編寫工藝過程綜合卡片(1張) 6.工序卡片（1張） 7.課程設計說明書（1份） 2020年 9月15日

6、 IV 序 言 機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。 本設計的內容是制訂

7、蝸輪本體加工工藝規(guī)程。通過分析蝸輪本體從毛坯到成品的機械加工工藝過程，總結其結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程。針對蝸輪本體零件的主要技術要求，選擇適當?shù)膴A具進行裝夾以及設計鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結合的指導思想，本次課程設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 1零件分析 1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領 已知此渦輪零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，零件的質量是10Kg /個，查第9頁表1.1-2，可確定該渦輪生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)

8、，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 1.2 零件的作用 本次課程設計題目給定的零件是渦輪本體，渦輪主要用于增壓，提高發(fā)動機進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩。渦輪增壓其實就是一個空氣壓縮機。為了提高發(fā)動機的輸出功率，在不改變發(fā)動機氣缸容量的前提條件下，只有用增加輸入氣缸的空氣的壓縮比來達到增加發(fā)動機輸出功率的目的。其工作原理就是利用發(fā)動機尾氣排放口排出的發(fā)動機廢氣為動力，來推動渦輪室里邊的葉輪，同時葉輪又和增壓室里邊的增壓輪直接相連，增壓室一頭連著氣濾，另外一頭把從氣濾吸進來的空氣壓進發(fā)動機的汽缸以達到增加發(fā)動機里邊空氣的目

9、的。 1.3 零件的工藝分析 該零件是帶孔的套筒零件，為此以下是渦輪本體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： （1）Φ75H6內孔、Φ25的內孔、M6螺紋孔； （2）Φ212外圓面、Φ170外圓面、Φ85外圓面； （3）端面 本零件的端面為回轉體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為=3.2及=6.3兩種要求，要求=3.2的端面可以粗車和半精車，要求=6.3的端面，經(jīng)粗車即可。 由上面分析可知，可以粗加工Φ170外圓面，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此渦輪零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上

10、述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2 鑄造工藝方案設計 2.1 確定毛坯的成形方法 渦輪本體用于增壓，零件的材料為45鋼，由于該工件比較簡單所以選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。此外應盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。 2.2 確定鑄造工藝方案 2.2.1鍛造方法的選擇 根據(jù)鍛件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用45鋼為材料，鍛件的表面精度要求不很高，并且為大批量生產(chǎn)，選用砂型鑄造，參考第三篇第2節(jié)。 2.2.2造型的選擇

11、 因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)，參考第三篇第2節(jié)，故選用砂型機器造型。 2.2.3 分型面的選擇 選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。 2.3 確定鑄造工藝參數(shù) 2.3.1加工余量的確定 按機械砂型鑄造，查表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級為8～10，加工余量等級為H，按9公差等級制造，則單側加工余量為3.5mm，雙側加工余量為3mm，則可推出毛坯總尺寸。 2.3.2拔模斜度的確定 零件總體長度小于300mm（包括加工余量值在內），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。 2.3.3收

12、縮率的確定 通常，45鋼的收縮率為1.3%～2% ，在本設計中鑄件取2% 的收縮率。 2.3.4不鑄孔的確定 為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。 2.3.5鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過渡。 3 機械加工工藝規(guī)程設計 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 3.1.1 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而

13、言，以外表面作為粗基準是合理的。由于本套筒零件全部表面都要加工，因此應選外圓及一端面為粗基準。 3.1.2 精基準的選擇 主要考慮的是基準的重合問題。當設計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。本零件是帶孔的套筒零件，孔的軸線是設計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，所以選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。即選孔及一端面作為精基準。 3.1.3 制訂工藝路線 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本。根據(jù)圖３-１渦輪本體毛坯圖可制定以下加工工藝路線方案： 工藝路線方案一： 工序I：鑄造； 工序II：熱處理

14、； 工序III：Φ85h7mmE處外圓及端面定位，粗車另一面A，粗車B外圓Φ170h6mm，半精車BΦ170h6mm及精車達到,金剛石車Φ170h6mm 達到并倒角； 工序IV：以精車后的Φ170h6mm外圓B作為定位精基準，粗車Φ85即C端面，粗車E外圓Φ85h7及臺階面，半精車與精車達到，粗車E面即Φ212及半精車達到并倒角； 工序V：以Φ85h7mm處外圓E作為定位精基準粗鏜F即Φ75H6mm及半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達到； 工序VI：粗鏜G即8*Φ25的內孔； 工序VII：鉆螺紋孔H即8個M6，并攻螺紋，倒角 工序VIII：；去毛刺； 工序IX：終檢； 工序X：入庫。

15、 圖3-1 渦輪本體毛坯圖 工藝路線方案二： 工序I：鑄造； 工序II：熱處理； 工序III：以D面即即Φ85h7mm處外圓及端面定位，粗車A面即Φ170端面； 工序IV：粗車外圓A面即Φ170h6mm，半精車Φ170h6mm及精車達到，金剛石車Φ170h6mm 達到；倒角； 工序V：以精車后的Φ170h6mm外圓作為定位精基準，粗車D面即Φ85端面， 工序VI：粗車外圓Φ85h7及臺階面，半精車與精車達到； 工序VII：粗車E面即Φ212及半精車達到并倒角； 工序VIII：粗鏜F即8*Φ75H6mm孔，半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達到； 工序IX：粗鏜G即8個Φ25

16、mm孔 工序X：鉆螺紋孔H即8個M6，并攻螺紋，倒角； 工序XI：去毛刺； 工序XII：終檢； 工序XIII：入庫。 3.1.4 選擇加工機床 （1）根據(jù)不同的工序選擇機床。 ①工序III、IV是粗車和半精車，精車。各工序的工步數(shù)不多，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用C620-1型臥式車床即可。 ②工序V,VI為精鏜孔與粗鏜孔。由于加工零件外輪廓尺寸不大，又是回轉體，故宜在鏜床上鏜孔。由于要求精度高，表面粗糙度數(shù)值小，因此根據(jù)所鏜孔的尺寸選用T617-A型臥式鏜床。 ③工序VII為鉆孔和攻螺紋。選擇Z515A立式鉆床機床。 （2）選用夾具 本

17、零件各工序使用專用夾具即可。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 在車床上的加工的工序，一般都選用硬質合金車刀。加工鋼質零件采用YT類硬質合金，粗加工用YT5(適用于不平整斷面和連續(xù)切削時的粗加工)，半精加工用YT15，精加工用YT30。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應選用可轉位車刀（GB5343.1-1985，GB5343.2-1985）。 3.1.5 工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一將部分工序集中起來，這樣有利提高效率，定位精度也比較高，使用于大批量生產(chǎn)。方案二將每個工序細分，分別進行加工。經(jīng)比較，從生產(chǎn)條件出發(fā)及生產(chǎn)效率方面考慮，選擇工藝路線方案一。

18、 3.2機械加工余量及毛坯尺寸 3.2.1確定機械加工余量 根據(jù)鍛件估算質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查得單邊余量在厚度方向為1.7～2.2mm，水平方向亦為1.7～2.2mm，即鍛件各外徑的單面余量為2.0～2.5mm，各軸向尺寸的單面余量亦為2.0～2.5mm。鍛件中心孔的單面余量為3mm。 鍛件的復雜系數(shù)S=/估算物件大概有10Kg即=10㎏ 鍛件最大直徑為Φ216mm，長108mm，鍛件材料密度7.85×由=30kg, 所以定復雜系數(shù)為S=0.33，所以定復雜系數(shù)為2。 3.2.2確定毛坯尺寸 查表確定各表面機械加工總余量，確定毛坯尺寸，填寫下表3-1，

19、 表3-1 毛坯尺寸及加工余量 零件尺寸 單面加工余量 毛坯尺寸 104 2.5 109 Φ75 2.5 Φ70 Φ212 3.0 Φ218 Φ85 3.0 Φ91 24 2.5 26.5 34 2.5 36.5 170 3.5 Φ177 25 1.5 22 3.3 確定機械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面

20、的機械加工余量、工序尺寸如下表3-2（查表3-1及教材）： 表3-2機械加工余量及工序尺寸 加工表面 工序名稱 經(jīng)濟精度 /mm 工序間余量/mm 工序尺寸及公差 粗糙度Ra/um Φ91外圓 粗車 IT11() 4.5 Φ86.5 6.3 半精車 IT8(0-0.039) 1 Φ85.50-0.039 3.2 精車 IT7（0-0.021） 0.5 Φ850-0.021 3.2 Φ218外圓 粗車 IT13（0-0.39） 4.5 2

21、13.50-0.39 6.3 半精車 IT11（0-0.16） 1.5 2120-0.16 3.2 Φ177外圓 粗車 IT11(0-0.16) 4.5 Φ172.50-0.16 6.3 半精車 IT8(0-0.039) 1.5 Φ1710-0.039 3.2 精車 IT7(0-0.021) 0.75 3.2 金剛石車 IT6(0-0.016) 0.25 3.2 Φ70內孔 粗鏜 IT9() 3 6.3 半精鏜

22、IT8() 1 3.2 精鏜孔 IT7() 0.75 1.6 金剛鏜 IT6() 0.25 0.8 Φ22mm 粗鏜 3 6.3 3.4 確定切削用量及基本工時 3.4.1 車Φ170mm外圓端面 （1） 選擇刀具和機床 已知加工材料為45鋼，670MPa，鍛件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半

23、徑。 （2） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀內切完，故取 = 2.5mm故取 = 2.5mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為100至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進給量，選擇?=0.65mm/r。 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校檢。 查表可知C620-1車床進給機構允許的進給力=3530N。根據(jù)表1.19，當鋼材=570至670MPa、≤2mm，?≤0.75mm/r、、=65m/min（預計）時，進給力=760N。＜，所選的進給量?=

24、0.65mm/r可用。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表1.9，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0mm，查表3.8，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④只有徑向進給，每分鐘進給量（18頁） 每分鐘進給量： 　　　　　　　　　 　 　　　　(mm/min) （3-1） 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以

25、 =129.3（mm/min） 確定主軸轉速 　 ==242.25（r/min） （3-２） 按機床說明書（見表4.2-8），與242.25r/min相近的機床轉速為370r/min,所以實際切削速度v=197.5m/min ⑤檢驗機床功率 根據(jù)表1.18，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 =0.36（min）

26、 （3-３） 3.4.2 車Φ170mm外圓 （1） 選擇刀具和機床 已知加工材料為45鋼，670MPa，鍛件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 （2）選擇切削用量 ① 切削深度 車雙邊余量為4.5mm，顯然為單位余量，=2.25mm。故取 = 2.25mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、

27、≤3mm、工件直徑為100至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進給量，根據(jù)表1.30，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表1.9，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0mm，查表3.8，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)表1.27，當用YT15硬質合金車刀加工=600至700MPa鋼料、≤3mm、?≤0.75mm/r時，切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81，=1.15，==1.0（表1.28） 所以 =91.1

28、（mm/min） 確定主軸轉速 ==170.7（r/min） 按機床說明書（見表4.2-8），與170.7r/min相近的機床轉速為230r/min,所以實際切削速度v=122.77mm/min ⑤檢驗機床功率 根據(jù)1.27當=580至970MPa、HBS=166至277、≤2mm、?≤0.75mm/r、v=94.7m/min時，=1.7kW。切削功率的修正系數(shù)為=1.17，==1.0，＝1.13，＝0.8，＝0.65，故實際切割時功率為＝0.72kW。 當ｎ＝230r/min時，機床主軸允許功率＝5.9kw。＜，故所選切割用量可在C6

29、20-1車床上進行。 最后確定的切削用量為： ＝2.25mm，?＝0.65mm/r，ｎ＝230r/min，ν＝122.77m/min。 ⑥計算基本工時 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 （3-４） 確定半精車外圓mm的切削用量。采用車外圓Φ177mm的刀具加工這些表面，加工余量可一次走刀切除，=0.75mm，車外圓Φ170mm的?=0.65mm/r。主軸轉速與車外圓170mm相同.基本工時 （3） 倒角 倒角1X45, 1X45 車削完成后，接著倒角即可

30、。 3.3.3 車Φ212mm外圓： (1) 粗車Φ212mm外圓 1） 選擇刀具和機床 機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面， =，=，主偏角=，刀傾角=,刀傾角=，刀尖圓弧半徑=0.5mm。 2） 選擇切削用量 ① 切削深度 由于粗車雙邊余量為4.5mm， 為單邊余量，=2.25mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直

31、徑為100至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進給量，表1.30，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查表3.8，故刀具磨鈍壽命T = 30min。 ④切削速度和每分鐘進給量 (mm/min) 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以

32、 =131.2（mm/min） 確定主軸轉速 　　　　　　　　　 ==197r/min） 按機床說明書（見表4.2-8），與197r/min相近的機床轉速為230r/min,所以實際切削速度v=153.11m/min ⑤檢驗機床功率 根據(jù)1.27，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。最后確定的切削用量為： ＝2.25mm，?＝0.65mm/r，ｎ＝230r/min，ν＝153.11m/min。 ⑥計算基本工時 ==0.19min （2）半精車外圓Φ212mm 所選用刀具

33、為YT15硬質合金可轉位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。車刀幾何形狀為 =，=，主偏角=，刀傾角=,刀傾角=，刀尖圓弧半徑=0.5mm。 ①確定背吃刀量 粗車雙邊余料為1.5mm，顯然為單位余量，=1.5/2=0.75mm。 ②確定進給量? 根據(jù)C620-1車床的進給量，查表1.30，選擇?=0.3mm/r。由于是半精加工，切削力較小，故不需要校核機床進給機構強度。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐磨用度 車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度ν 當用YT15硬質合金車刀加

34、工=600至700MPa鋼料，≤1.4mm、?≤0.38mm/r時，切削速度v=156m/min。其修正系數(shù)為=0.81，=1.15，=0.81，===1.0，故 =110.9m/min ⑤確定主軸轉速 ==166.6(r/min) 按C620-1車床的轉速（查表4.2-7）選擇n=230r/min，則實際轉速v=153.1m/min?？刹贿M行校檢。

35、 最后決定切削用量為：＝0.75ｍｍ，?＝0.3mm/r，ｎ＝230r/min，＝153.1m/min。 ⑥基本工時 ==0.39min （3） 倒角倒角1X45，1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.4 車Φ85mm外圓： （1）粗車Φ85mm外圓 1） 選擇刀具和機床 機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。根據(jù)表1.1，選刀桿尺寸，選刀片厚度為4.5mm，根據(jù)表1.2，選擇YT5硬質合金刀片，根據(jù)表1.3，選車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面， =，=，主偏角=，刀傾角=,刀傾角=，刀尖圓弧半徑=0.5mm。 2） 選

36、擇切削用量 ① 切削深度 由于粗車雙邊余量為4.5mm， 為單邊余量，=2.25mm。 ②確定進給量 根據(jù)表1.3，可知在粗車鋼材、刀杠尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為100至400mm時，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進給量，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm，查表3.8，故刀具磨鈍壽命T =30min。 ④每分鐘進給量和主軸轉速 (mm/min)

37、 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見表1.28，即 =1.44，=0,8，=1.15,=0.81,=0.97。 所以 =131.2（mm/min） 確定主軸轉速 ==491.6r/min） 按機床說明書（見表4.2-8），與491.6r/min相近的機床轉速為480與600r/min,為避免切削速度損失，選擇600r/min,所以實際切削速度v=160.14m/min ⑤檢驗機床功率 根據(jù)表1

38、.27，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 ==0.126min (2)半精車外圓Φ85mm 采用車外圓Φ85mm的刀具加工這些表面，車外圓Φ85mm的=0.25mm，半精車外圓Φ85mm的進給量?=0.3mm/r，主軸轉速n=380r/min，切削速 ==101.4mm/min 基本工時 ==0.41min （3）倒角 倒角1X45，1X45 車削完成后，接著倒角即可。 3.3.5 鏜孔 （1）粗鏜孔 1）選擇刀具和機床 查表1.2-1，選擇T617-A臥式鏜床，粗鏜所選用刀具

39、為YT5硬質合金，直徑為20mm的圓形鏜刀。 2）選擇鏜削用量 ①背吃刀量 因為雙面加工余量為3mm，可一次加工完成，所以=1.5mm. ②鏜削速度 查表1.2-33臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為50m/min, ③進給量 查表1.2-33臥式鏜床的進給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④確定主軸轉速 ==212.3(r/min) （3-5） ⑤檢驗機床功率 根據(jù)1.27，當工件的硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削

40、用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 == 1.01min （3-6） （2）半精鏜鏜削用量 背吃刀量=0.5mm，查表1.2-33得，進給量=0.3mm/r,鏜削速度 =100m/min, 主軸轉速 ==424.6(r/min) 基本工時 = （3）精鏜鏜削用量 所選用的刀具為YT30硬質合金，主偏角=、直徑為20mm的圓形鏜刀。其耐用度為T=6

41、0min。 背吃刀量=0.375mm,進給量=0.15mm/r，鏜削速度 =60m/min, 主軸轉速 ==254.77(r/min) 基本工時 = (4) 金剛石鏜鏜削用量 背吃刀量=0.125mm,進給量=0.05mm/r，鏜削速度 =150m/min, 主軸轉速 ==636.9(r/min) 基本工時 = 3.3

42、.6 鏜孔25mm （1）選擇刀具和機床 查表1.2-1，選擇T617-A臥式鏜床，粗鏜所選用刀具為YT5硬質合金，直徑為8mm的圓形鏜刀。 （2） 選擇鏜削用量 ① 背吃刀量 因為加工余量為3mm，可一次加工完成，所以=1.5mm. ② 鏜削速度 查表1.2-33臥式鏜床的鏜削用量可選鏜削速度為50m/min, ③ 進給量 查表1.2-33臥式鏜床的進給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④ 確定主軸轉速 ==636.9(r/min) ⑤ 檢驗機床功率 根據(jù)1.27，當工件的

43、硬度在HBS =174～207時，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計算基本工時 == 0.19min 3.3.7鉆 M6 mm的孔 （1）鉆6 mm的孔 1）選擇刀具和機床 查閱表3.1－8，選擇Φ6mm的高速鋼絞刀，機床選擇Z5125A立式鉆床。 2）選擇切削用量 ①進給量f 查閱表4.2-16，查得=0.5mm/r. 根據(jù)表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.5mm/r，≤12mm時，軸向力= 1230N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 1230N。根據(jù)Z

44、525立式鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f =0.28mm/r可用。 ②切削速度 根據(jù)表2.15，根據(jù)f = 0.5mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200～217，擴孔鉆擴孔時的切削速度，由《切削》表2.15得故： （3-7） 根據(jù)表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，， ，，，故 =(m/min) ==122.08(r/min) 根據(jù)Z515A立式鉆床說明書，可以考慮選擇選?。?120(r/min)，降低轉速，使刀具磨鈍壽

45、命上升，所以， ===2.26(m/min) ③確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表2.12，當= 6mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T =25min。 ④檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即： f =.0.5mm/r，=120r/min，=2.26m/min。 ⑤計算基本工時 ==0.45min （2） 攻螺紋M6 查閱，選普通螺紋絲錐M6，P=1mm，Z515A立式鉆床機床

46、，切削用量選為：，按機床使用說明書選?。?，則 （3-8） 計算切削基本工時： min 4鉆攻M6螺紋孔夾具設計 由指導老師的分配，決定設計鉆攻8M6螺紋的鉆床夾具。 4.1定位分析 選用渦輪本體Ф85端面、Ф75H6孔和Ф25孔定位，定位分析如下： 1.渦輪本體Ф85端面作為第一定位基準，與心軸Ф200端面相配合限制三個自由度，即X軸轉動、Y軸轉動和

47、Z軸移動。 2.渦輪本體Ф75H6孔作為第二定位基準，與心軸Ф75f5相配合限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。 3.渦輪本體Ф25孔作為第三定位基準，與B型固定式定位銷相配合限制一個自由度，即Z軸轉動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 4.2分析計算定位誤差 4.2.1定位誤差 定位誤差是關聯(lián)實際被測要素對其具有確定位置的理想要素的變動量。定位誤差值用定位最小包容區(qū)域的寬度或直徑表示。定位最小包容區(qū)域是與公差帶形狀相同、按理想被測要素的位置、包容實際被測要素且具有最小寬度或直徑的區(qū)域。 所謂定位誤差，是由于工件在夾具上(或者機床上)定位不準而引起的加工誤差。因為對一批工

48、件來說，?刀具經(jīng)調整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序 基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 4.2.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.定義:定位誤差是工件在夾具中定位，由于定位不準造成的加工面相對于工序基準沿加工要求方向上的最大位置變動量。 2.定位誤差的組成: 定位基準與工序基準不一致所引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量，以△不表示。 定位基準面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準位置誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以△基表示。故有: △定=△不+△基 此外

49、明確兩點: ①只用調整法加工一批零件才產(chǎn)生定位誤差，用試切法不產(chǎn)生定位誤差; ②定位誤差是一個界限值(有一個范圍)。 4.2.3定位誤差的計算 1、移動時基準位移誤差 （式1-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸孔與心軸最小配合間隙 代入（式1-1）得： =0.019+0+0.03 =0.049（mm) 2、 轉角誤差 （式

50、1-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ———— 心軸孔與心軸最小配合間隙 ———— B型固定式定位銷孔的最大偏差 ———— B型固定式定位銷孔的最小偏差 ———— B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式1-2）得： 則：=0.04159° 4.3切削力和夾緊力的計算 1.設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則： ①夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。 ②工件和夾具的變形必須在

51、允許的范圍內。 ③夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構 ④必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 ⑤夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。 ⑥夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領和工廠的條件相適應。 選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。 2.螺栓螺母夾緊機構的特點： ①結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大； ②自鎖性能好操； ③擴力比80以上，行程S不受限制； ④加緊工作慢，效力低。 ⑤夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 3 .夾緊力的方向的確定

52、 ①夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。 ②夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 ③夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 本夾具是鉆攻3M6螺紋，粗糙度不高，只有鉆削一步工序，故按鉆時計算切削力。 查《簡明機床夾具設計手冊》表3-3得切削力計算公式： 由鉆攻8M6螺紋的工時計算知，，=0.28mm， 由《簡明機床夾具設計手冊》表3-3知 即 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K=2.153，

53、當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M16螺母鎖緊，查表得夾緊力為5315N 夾緊力遠遠大于鉆削力，故夾緊可靠。 4.4導向元件的設計 工件鉆攻8M6螺紋，中大批量生產(chǎn)，為了鉆后及時攻絲，故選用快換鉆套，圖1-1是標準快換鉆套的結構，它凸緣上銑有臺肩，鉆套螺釘?shù)呐_階形部分壓緊在此臺肩上而防止可換鉆套轉動。松動螺釘，便可取出可換鉆套。 圖 1-1 快換鉆套 快換鉆套相配的鉆套螺釘M6，其圖如1-2所示： 圖1-2 鉆套螺釘 4.5夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操

54、作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇在夾具體上用六角螺母、圓墊圈、心軸和快換墊圈等組成的夾緊機構進行夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 5 總結 通過本次的機械制造工藝課程設計讓我又重新溫習了書本上的重要內容，讓我深刻意識到實踐的東西總是離不開書本，不管什么時候從書上我們總可以找得到我們想要的東西。書上的知識永遠是基礎，而基礎正是讓我們向更深的領域邁進，沒有這個基礎我們永遠都不會享受到成功的喜悅。同時也培養(yǎng)了我制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。 通過設計，培養(yǎng)了我獨立思考問題和解決問題的能力，樹立了正確的設

55、計思想，掌握了零件產(chǎn)品設計的基本方法和步驟，設計的過程使我能熟悉地查找和應用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖冊、國家標準。? 總的來說，這次設計，使我們的基本理論知識在實際解決問題中得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。同時，設計的完成是離不開老師的悉心指導和同學們熱情的幫助，謹在此對他們的幫助給予誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 機械工程師手冊編委會著.機械工程師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.3 [2] 李益民著.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 [3] 孫本緒，熊萬武著.機械加工余量手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社, 1999.11 [4] 王先逵著.機械制造工藝學[M].清華大學:機械工業(yè)出版社,2006.1 [5] 艾興，肖詩綱著.切削用量簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社, 1994.7 [6] 趙家齊著.機械制造技術基礎課程設計指導書[M].北京:機械工業(yè)出版社，2000.10 [7] 王先逵著.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.12 33