1723_差速器主外殼機械加工工藝工裝設計

1723_差速器主外殼機械加工工藝工裝設計,差速器,外殼,機械,加工,工藝,工裝,設計 畢業(yè)設計（論文）任務書I、畢業(yè)設計(論文) 題目：差速器主外殼機械加工工藝工裝設計II、畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求：已知某差速器主外殼零件圖，要求：1．編制其批量生產(chǎn)的機械加工工藝規(guī)程：對零件圖進行工藝分析，繪制二維及三維零件圖（在 UG NX 和 AUTOCAD 上），編制機械加工工藝過程卡片、機床加工工序卡2．設計鏜孔夾具：繪制二維及三維裝配圖。III、畢 業(yè)設計(論文)工作內(nèi)容及完成 時間：1. 搜集有關資料，熟悉零件結構及功用，撰寫開 題報告 第 1 周2. 相關外文文獻資料的閱讀與翻譯（6000 字符以上） 第 2 周3. 零件工藝路線設計 第 3 周——第 5 周4. 機床加工工序設計 第 6 周——第 9 周5. 鏜孔夾具設計 第 10 周——第 13 周 4 周6. 撰寫畢業(yè)論文 第 14 周——第 16 周7. 答辯準備及畢業(yè)答辯 第 17 周Ⅳ 、主 要參考資料：[1] 王先逵. 機械制造工 藝學.北京: 機械工業(yè)出版社， 2008[2] 于駿一. 典型零件制造工藝.北京: 機械工業(yè)出版社， 1989[3] 王凡. 實用機械制造工 藝設計手冊.北京: 機械工業(yè)出版社，2008[4]王啟平. 機床夾具設計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1996[5] 張進生，房曉東主編. 機械工程專業(yè)課程設計指導.北京:機械工業(yè)出版社，2004[6] Yiming (Kevin) Rong. Samuel H. Huang, Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design.Elsevier Academic Press, 2005[7] 曹巖，白瑀主編 機床夾具手冊與三維圖庫 UGNX 版.北京：化學工業(yè)出版社,2010航空與機械工程系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 0781052 班學生（簽名）： 填寫日期： 2011 年 03 月 1 日指導教師（簽名）： 助理指導教師(并指出所負責的部分)：機械設計制造及其自動化 系 主任（簽名）： 附注:任務書應該附在已完成的畢業(yè)設計說明書首頁。目錄1.零件的分析 ..........................................21.1 零件的作用 .....................................................................................................21.2 零件的工藝分析 .............................................................................................22. 工藝規(guī)程設計 .......................................32.1 毛坯的制造形式 .............................................................................................32.2 基準面的選擇 .................................................................................................32.2.1 粗基準的選擇 ...........................................42.2.2 精基準的選擇 ...........................................42.3 制訂工藝路線 ...............................................................................................42.3.1. 工藝線路方案一 ........................................42.3.2 工藝路線方案二 .........................................52.3.3. 工藝方案的比較與分析 ..................................52.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .............................................62.4.1 外圓表面 ..............................................62.4.2 內(nèi)圓表面 ..............................................82.4.3 端面 .................................................102.4.4 凸臺孔系 .............................................103. 夾具設計 ..........................................113.1 問題的提出 ...................................................................................................113.2.1定位基準的選擇 ........................................................................................11結 論 ................................................13參考文獻 .............................................14附錄： ...............................................16南航航空大學科技學院學士學位論文2序言制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。它不僅為現(xiàn)代工業(yè)社會提供物質基礎，為信息與知識社會提供先進裝備和技術平臺，也是實現(xiàn)具有中國特色軍事變革和國防安全的基礎。當今世界正在發(fā)生的深刻變化，對制造業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響，制造過程和制造工藝也有了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機械、信息、材料等方面的最新成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程。21世紀的制造業(yè)呈現(xiàn)出高技術化、信息化、綠色化、極端化、服務增值等特點和趨勢。 1.零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是 差速器殼（見附圖 1） 。差速器是驅動轎的主件。差速器的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉速 11旋轉，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。普通差速器由行星齒輪、差速器殼（行星輪架） 、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動機的動力經(jīng)傳動軸進入差速器，直接驅動差速器殼帶動行星輪軸，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅動左、右車輪。1.2 零件的工藝分析差速器殼的零件可以分四組加工表面，圖中規(guī)定了一系列技術要求：現(xiàn)分敘如下：1.零件上各段外圓表面：Φ150-0.04 公差等級 IT17，粗糙度 Ra 1.6。2.內(nèi)圓孔表面：Φ52+0.03 公差等級 IT7，粗糙度 Ra 1.6。Φ32-0.027 公差等級 IT7，粗糙度 Ra 1.6。Φ58+0.0046 公差等級 IT13 ，粗糙度 Ra 1.6。Φ54+0.03 公差等級 IT7，粗糙度 Ra 1.6。南航航空大學科技學院學士學位論文33.端面：Φ66 端面， 粗糙度 Ra 12.5。Φ74 端面， 粗糙度 Ra6.3法蘭盤底面，粗糙度 Ra3.2他們之間的要求：1.基準 A為孔 Φ58H8，基準 B為孔 Φ66H7。2.Φ74 端面對 A基準的垂直度 0.02，精度等級：6 級3.Φ52 孔對 A基準的垂直度為 0.05，精度等級：7 級。4.Φ32 孔與 Φ66 孔之間的同軸度要求為 Φ0.02，精度等級： 7 級。5.Φ156 外圓與 Φ58 兩孔的同軸度為 Φ0.030，精度等級：7 級。 6.Φ54 孔與 Φ58 孔之間的同軸度 Φ0.025，精度等級：8 級。7.Φ156 端面對 A基準的垂直度為 0.04，精度等級：6 級。8.6個 Φ10 的孔對 A的位置度為 0.15，精度等級：8 級。由上分析可知，對于這幾組加工表面，可以先加工好端面，內(nèi)外圓表面可以用加工好的端面為基準先加工其中一組，然后借助專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2. 工藝規(guī)程設計2.1 毛坯的制造形式零件材料為 QT420-10，球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，具有很高的強度，又有良好的塑性和韌性，起綜合性能接近鋼，其鑄性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，工業(yè)中廣泛應用。屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型機械造型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。2.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。2.2.1 粗基準的選擇按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，南航航空大學科技學院學士學位論文4應選擇加工余量最小的表面為粗基準，若工件必須保證不加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，如壁厚均勻，先取不加工表面做粗基準）可以取鑄件的大端作粗基準加工小端面，再以小端面為基準加工大端面，也可以取鑄件的兩個凸臺作為粗基準。2.2.2 精基準的選擇按照有關的精基準選擇原則（互為基準原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對于本零件，外圓和內(nèi)圓兩組加工表面相互之間有一定的精度要求，內(nèi)圓粗加工時可以先選擇加工好的端面作為加工基準，再以粗加工好的內(nèi)圓表面為基準粗加工外圓表面，然后以粗加工好外圓表面為基準精加工內(nèi)圓，最后再以基準精加工好的內(nèi)圓精加工外圓。可以用夾具以大端面為基準銑出兩側平面，再用專用夾具以端面和平面為基準加工孔。2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機床配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1. 工藝線路方案一工序 5 鑄造。工序 10 熱處理：正火。工序 15 粗、半精車 Φ74 端面。工序 20 粗、精車 Φ58、Φ52 內(nèi)孔工序 25 粗、半精車 Φ66 端面、倒角。工序 30 車 Φ56 螺紋孔。工序 35 粗、半精鏜 Φ52、Φ47、Φ32、Φ18 孔，精鏜 Φ52、Φ32 內(nèi)孔工序 40 車法蘭盤底面、Φ156 端面及 Φ148 內(nèi)孔。工序 45 銑兩凸臺上平面工序 50 鉆 Φ10、攻 M14×1.5螺紋孔及 M8螺紋孔。工序 55 攻法蘭盤上 6個 M10螺紋孔。南航航空大學科技學院學士學位論文5工序 60 去毛刺，檢查。2.3.2 工藝路線方案二工序 5 鑄造。工序 10 熱處理：退火。工序 15 粗車 Φ74、Φ66 端面，倒角工序 20 鉆 Φ10 孔工序 25 粗鏜 Φ18、Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 30 粗車法蘭盤底面工序 35 加工法蘭盤底面 6個 M10的螺紋通孔 工序 40 車 Φ56 螺紋孔工序 45 粗鏜 Φ54、Φ58、Φ66、Φ148 孔工序 50 半精車 Φ74、Φ66 端面，工序 55 半精鏜 Φ18、Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 60 半精車法蘭盤底面工序 65 半精鏜 Φ54、Φ58、Φ66、Φ148 孔工序 70 精鏜 Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 75 銑凸臺平面工序 80 鉆孔，絲錐加工 M14×1.5內(nèi)螺紋孔工序 85 精鏜 Φ54、Φ58、Φ66工序 90 鉆 Φ23 孔深 0.5、鉆 Φ15 孔深 2,鉆 Φ12 孔，攻 Φ14 深 15內(nèi)螺紋絲。工序 95 鉆 Φ10 孔深 3、攻 M8深 15內(nèi)螺紋絲工序 100 去毛刺、檢查2.3.3. 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一在車床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在車床上車出大端面，直接粗鏜內(nèi)孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。兩相比較起來可以看出，方案二的裝夾次數(shù)要少于前者，精度更高，對工人的技術水平要求低一些。在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序 5 鑄造。工序 10 熱處理：退火。南航航空大學科技學院學士學位論文6工序 15 粗車 Φ74、Φ66 端面，倒角工序 20 鉆 Φ10 孔工序 25 粗鏜 Φ18、Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 30 粗車法蘭盤底面工序 35 加工法蘭盤底面 6個 M10的螺紋通孔 工序 40 車 Φ56 螺紋孔工序 45 粗鏜 Φ54、Φ58、Φ66、Φ148 孔工序 50 半精車 Φ74、Φ66 端面，工序 55 半精鏜 Φ18、Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 60 半精車法蘭盤底面工序 65 半精鏜 Φ54、Φ58、Φ66、Φ148 孔工序 70 精鏜 Φ32、Φ47、Φ52 孔工序 75 銑凸臺平面工序 80 鉆孔，絲錐加工 M14×1.5內(nèi)螺紋孔工序 85 精鏜 Φ54、Φ58、Φ66工序 90 鉆 Φ23 孔深 0.5、鉆 Φ15 孔深 2,鉆 Φ12 孔，攻 Φ14 深 15內(nèi)螺紋絲。工序 95 鉆 Φ10 孔深 3、攻 M8深 15內(nèi)螺紋絲工序 100 去毛刺、檢查2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定差速器殼零件材料為 QT420-10，硬度為 156～197HBS，毛坯質量約為2.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型機械造型鑄造。查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2-5，毛坯鑄造精度等級取 9G。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1 外圓表面(1) Φ50mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2，所以其外圓毛坯名義直徑為 Φ55 1mm。參照《機械制造工藝設?計簡明手冊》2.3—2 至 2.3—5，確定 Φ50 外圓的加工余量南航航空大學科技學院學士學位論文7和工序間余量分布見下圖：圖 1-1毛坯余量分布圖由圖可知：毛坯名義直徑：50＋2.5×2＝55 mm毛坯最大直徑：55＋2/2=55 mm毛坯最小直徑：55-2/2=53 mm粗車后最大直徑：55-3.5=51.5 mm粗車后最小直徑：51.5-0.39=51.11 mm半精車后最大直徑：51.5-1.2=50.3 mm半精車后最小直徑：50.3-0.062=50.238 mm精車后尺寸為零件尺寸，即 Φ50 mm018.2?將上剛上敘計算的工序間尺寸及公差整理成表 1.1。表 1.1 加工余量計算表工序名稱 工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精車外圓 0.3 50 Φ50 018.2?半精車外圓 1.2 50+0.3=50.3 Φ50.3 06.?粗車外圓 3.5 50.3+1.2=51.5 Φ51.5 39.?毛坯 50+5=55 Φ55 1?(2) Φ156mm南航航空大學科技學院學士學位論文8查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量為 4mm，尺寸公差為 2.8，所以其外圓毛坯名義直徑為 Φ164 1.4mm。?參照《機械制造工藝設計簡明手冊》2.3—2 至 2.3—5，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ164 1.4mm?車：Φ156mm 2Z=8mm2.4.2 內(nèi)圓表面(1) Φ52mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ124 1.25mm。參照《機械制造工藝?設計簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ47 1mm?粗鏜：Φ51.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ51.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：Φ52+0.03 0mm 2Z=0.1mm(2) Φ47mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 2.5mm，尺寸公差為 2mm，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ45 1mm。參照《機械制造工藝設?計簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ42 1mm?粗鏜：Φ46.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ47 mm 2Z=0.5mm1.(3) Φ32mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5mm，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ27 1.mm。參照《機械制造工藝?設計簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ27 1mm?粗鏜：Φ31.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ31.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：Φ32+0.027 0mm 2Z=0.1mm(4) Φ18mm南航航空大學科技學院學士學位論文9查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ18 0.85mm。參照《機械制造工藝?設計簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ15 1mm?粗鏜：Φ17.5 mm 2Z=2.5mm63.0?半精鏜：Φ18+0.02 0mm 2Z=0.5mm(5) Φ58mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ53 1mm。參照《機械制造工藝設計?簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ53 1mm?粗鏜：Φ57.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ57.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：Φ58+0.046 0mm 2Z=0.1mm(6) Φ54mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ49 1mm。參照《機械制造工藝設計?簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ49 1mm?粗鏜：Φ53.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ53.9 mm 2Z=0.4mm1.精鏜：Φ54+0.03 0mm 2Z=0.1mm(7) Φ62mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ57 1mm。參照《機械制造工藝設計?簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ57 1mm?粗鏜：Φ61.5 mm 2Z=4.5mm63.0?半精鏜：Φ62+0.05 0mm 2Z=0.5mm(8) Φ148mm查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.2—1至 2.2—4，加工余量 3mm，尺南航航空大學科技學院學士學位論文10寸公差為 2.5，所以其孔毛坯名義直徑為 Φ142 1.25mm。參照《機械制造工藝?設計簡明手冊》2.3—8 至 2.3—12，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：Φ142 1mm?粗鏜：Φ147.5 mm 2Z=5.5mm63.0?半精鏜：Φ148 mm 2Z=0.5mm1.2.4.3 端面(1) Φ74 前端面毛坯： 154.8mm粗車：152.5mm Z=2.3mm半精車 151.2 Z=1.3mm(2) Φ66 端面車前：117mm粗車：114mm Z=2.3mm半精車 113-0.25 0 Z=1.2mm(3) Φ148 端面車前：152.5mm粗車：150mm Z=2.5mm半精車 148.3 mm Z=1.7mm2.4.4 凸臺孔系(1) 凸臺上平面銑前：距中心線 89銑后：距中心線 88 ， Z=1mm05.?(2) M8螺紋孔鉆：Φ6 2Z=6mm擴鉆：Φ7 2Z=1mm攻絲：M8 (3) M14×15螺紋孔鉆：Φ10 孔 2Z=10mm擴鉆：Φ12 2Z=2mm攻絲：M14(4) 3×Φ10 孔 南航航空大學科技學院學士學位論文11一次鉆好即可。2.5確定切削用量2.5.1 計算切削用量⑴車 Φ74 端面 1）切削深度：余量 Z=3mm，分兩次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—13，車刀刀桿尺寸：25×25mm，f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計算切削速度： 查《工藝師手冊》表 27-12，其速度計算公式為V= k （m/min） ………………………………2.1vyxpmVfaTC式中 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查《工藝師手冊》表 27-17,修正系數(shù)取k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0, Mvsvvrvtvk =0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V= =33.4（m/min）4.015.02.0268?4）確定主軸轉速：n = = =51.4（r/min）swdv?8.3按照機床說明書，取 n =50r/mins所以實際切削速度： V= n = =32.67 (m/min)10wd?s2850?5）檢驗機床功率：主切削力 查《工藝師手冊》 表 2-14F =C a f v k ………………………………2.2zZzxpZFyzn式中 C =900 ,x =1.0 , y =0.85 , n =0, k =0.89 , ZFZz zFvTk =1.0 zm主偏角 k =90o , k =0.89rFr南航航空大學科技學院學士學位論文12代入公式得 F =z 89.02.15905.??=1629 (N)切削時消耗功率：P = = =0.87（KW）C4106?V467.329CA6140機床電機功率為 7.5KW, 所以機床功率足夠。6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊》F =C a f v k ………………………………2.3YyVFXpYFnV其中 C =530, x =0.90, y =0.75, n =0yFYYY查表 27—16《機械工藝師手冊》k =0.89,yF代入得：F =530×1.5 ×1.02 ×1×0.89Y9.06.0=881(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機械工藝師手冊》F =C a f v k ………………………………2.4xXFxpyXnF其中 C =450, x =1.0, y =0.4 , n =0 , k =0.89xFXXxm軸向切削力：F =450×1.5×1.02 ×1×0.89x4.0=801(N)取機床導軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進給方向對機床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=1049(N)查機床說明書，機床最大縱向力為 3530N,故機床進給系統(tǒng)可以正常工作.7）切削工時:……………………………………2.5inflfLiTj 21??南航航空大學科技學院學士學位論文13其中：L= + +2+3=45 (mm)21l?4-08?93tg代入得：T= =1.96 (min)20.15?2.粗鏜 Φ52 孔1）切削深度：余量 Z=2.7mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3-15f=0.15～0.4(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.41mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0768?=46.6(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =119(r/min)swdv?124.按照機床說明書，取 n =125r/mins所以實際切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wd?s24?5）檢驗機床功率：主切削力 查《工藝師手冊》 表 2-14F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.2905??切削時消耗功率：P = = =1.24（KW）C4106V4.CA6140機床電機功率為 7.5KW, 所以機床功率足夠。6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力為徑向切削力 F p參考《工藝師手冊》F =C a f v kYyVFXpYFnV南航航空大學科技學院學士學位論文14=530×2.75 ×0.41 ×1×0.899.06.0=676(N)軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機械工藝師手冊》F =C a f v kxXFxpyXnF=450×2.75×0.41 ×1×0.894.0=763(N)取機床導軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進給方向對機床的作用力：F= F +u（F + F ）xYz=904(N)查機床說明書，機床最大縱向力為 3530N,故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時:刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21l?inflfLiTj 21??= =0.26(min)54.03?3.粗鏜 Φ47 孔1）切削深度：余量 Z=2.3mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= k vyxpmVfaTC= 4.015.02.0368?=40.1(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =284(r/min)swdv?145.按照機床說明書，取 n =250r/min。s所以實際切削速度： 南航航空大學科技學院學士學位論文15V= n = 250=35.3(m/min)10wd?s45?5）切削工時:刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.29(min)503.?4.粗鏜 Φ148 孔1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3-15，f=0.15～.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= k ………………………………2.9vyxpmVfaTC取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv查《工藝師手冊》表 27-17k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0,Mvsvvrvtvk =0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V= =52.1(m/min)4.015.02.0386?4）確定主軸轉速：n = = =143(r/min)swdv?6.2按照機床說明書，取 n =125r/min。s所以實際切削速度： V= n = 125=45.5(m/min)10wd?s6?5）切削工時:刀具行程 L= =50+3+3=56 (mm)21l?南航航空大學科技學院學士學位論文16inflfLiTj 21??= =1.49(min)53.06?5.粗鏜 Φ58 孔1）切削深度：余量 Z=1.5，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02. 368?=54.8(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =212(r/min)swdv?1082.按照機床說明書，取 n =200r/min。s所以實際切削速度： V= n = 200=51.5 (m/min)10wds82?5）切削工時:刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l?5-?93tginflfLiTj 21??= =0.35 (min)3.02?6.半精鏜 Φ54 孔1）切削深度：余量 Z=0.5mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3-15，f=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r南航航空大學科技學院學士學位論文173）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.368?=60.6(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =245(r/min)swdv?1082.按照機床說明書，取 n =250r/min。s所以實際切削速度： V= n = 250=61.4(m/min)10wds82?5）切削工時:刀具行程 L= = + +2+3=21 (mm)21l?5-?93tginflfLiTj 21??= =0.028 (min)3.025?2.5.2 計算切削用量1車 Φ66 端面1）切削深度：余量 Z=4mm，分兩次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.4(m/min)4）確定主軸轉速：南航航空大學科技學院學士學位論文18n = = =212 (r/min)swdv?1054.3?按照機床說明書，取 n =200 r/mins所以實際切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min) 10wd?s5?5）切削工時刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?90tginflfLiTj 21??=2 =0.146 (min)0.5?2.粗車法蘭盤底面1）切削深度：余量 Z=1.75mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.02768?=36.5(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =211 (r/min)swdv?15.3按照機床說明書，取 n =200 r/mins所以實際切削速度： V= n = 200 =31.4(m/min)10wds5?5）切削工時刀具行程 L= =20+ +3=23 (mm)21l??93tg南航航空大學科技學院學士學位論文19inflfLiTj 21??= =0.112 (min)0.23?3.粗車法蘭盤階梯面1）切削深度：余量 Z=2mm，可一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=1.02mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.68?=33.4(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =171 (r/min)swdv?1062.3按照機床說明書，取 n =160 r/mins所以實際切削速度： V= n = 160 =31.1(m/min)10wds62?5）切削工時刀具行程 L= = + +2+3=15 (mm)21l?35-?9tginflfLiTj 21??= =0.073 (min)0.25?4.半精車法蘭盤端面1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mm南航航空大學科技學院學士學位論文20f=0.55～0.7(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min)4）確定主軸轉速：n = = =302 (r/min)swdv?15.948按照機床說明書，取 n =320 r/mins所以實際切削速度： V= n = 320 =51.7(m/min)10wd?s05.?5）切削工時刀具行程 L= =20+ +3=23 mm 21l??93tginflfLiTj 21??= =0.117 (min)6.032?2.5.3 計算切削用量（1）.粗車 Φ156 圓端面1）切削深度：余量 Z=2.2mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—13車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，取 f=1.02mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0268?=33.1(m/min)4）確定主軸轉速：南航航空大學科技學院學士學位論文21n = = =65(r/min)swdv?1061.3?按照機床說明書，取 n =63 r/mins所以實際切削速度： V= n = 63 =31.6(m/min)10wds6?5）切削工時刀具行程 L= =16+0+2=18 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.28(min)0.638?⑶.半精車 Φ158 圓端面1）切削深度：余量 Z=0.65mm，可以一次切除。2）進給量：查《機械制造工藝設計手冊》表 3—14車刀 刀桿尺寸：25×25mmf=0.55～0.7(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取 f=0.61mm/r3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12V= kvyxpmVfaTC= 4.015.02.0668?=48.9(m/min) 4）確定主軸轉速：n = = =101 (r/min)swdv?159.48按照機床說明書，取 n =100 r/mins所以實際切削速度： V= n = 100 =48.3(m/min)10wd?s5?5）切削工時刀具行程 L= =16+0+2=18 mm21l?南航航空大學科技學院學士學位論文22inflfLiTj 21??= =0.295(min)6.08?2.5.4 計算切削用量⑴.半精鏜 Φ52 孔1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，取 f=0.08mm/r3）計算切削速度 查有關資料,V=150～500 m/min,取 V=200m/min4）確定主軸轉速：n = = =489 (r/min)swdv?10320?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =489 (r/min)s5）切削工時刀具行程 L=其中： =8+2+3=13 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.332 (min)08.493?⑵.半精鏜 Φ58 孔 1）切削深度：余量 Z=0.25mm，可以一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，現(xiàn)取 f=0.08mm/r3）計算切削速度 ，查有關資料：V=150～500 m/min取 V=200m/min4）確定主軸轉速：n = = =521 (r/min)swdv?1020?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =521 r/mins南航航空大學科技學院學士學位論文235）切削工時刀具行程 L= =51+2+3=56 mm 21l?inflfLiTj 21??= =1.34(min)08.56?⑶.半精鏜 Φ54 孔 1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，取 f=0.08mm/r3）計算切削速度,取 V=200m/min。4）確定主軸轉速：n = = =1170 (r/min)swdv?10520?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =1170 r/mins5）切削工時刀具行程 L= =19+2+3=22 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.235 (min)08.7?⑷.半精鏜 Φ32 孔 1）切削深度：余量 Z=0.3mm，可以一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，現(xiàn)取 f=0.08mm/r3）計算切削速度 ，取 V=200m/min4）確定主軸轉速：n = = =1590 (r/min)swdv?10420?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =1590 r/mins5）切削工時南航航空大學科技學院學士學位論文24刀具行程 L= =39+2+3=42 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.33 (min)08.594?⑸.精鏜 Φ52 孔1）切削深度：余量 Z=0.05mm，一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，取 f=0.05mm/r3）計算切削速度，取 V=200m/min4）確定主軸轉速：n = = =489 (r/min)swdv?10320?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =489 r/mins5）切削工時刀具行程 L= =8+2+3=13 mm21l?inflfLiTj 21??= =0.531 (min)05.4893?⑹.精鏜 Φ58 孔 1）切削深度：余量 Z=0.05mm，可以一次切除。2）進給量：查有關資料f=0.01～0.14(mm/r), 進給無級變速，取 f=0.05mm/r3）計算切削速度 查有關資料V=150～500 m/min取 V=200m/min4）確定主軸轉速：n = = =1170 (r/min)swdv?10520?T740K金剛鏜床為無級變速，取 n =1170 r/mins5）切削工時南航航空大學科技學院學士學位論文25刀具行程 L= =19+2+3=22 mm 21l?inflfLiTj 21??= =0.376(min)05.7?3. 夾具設計3.1 問題的提出本夾具是用來鏜差速器殼中孔。這是機加工的最重要一道工序，孔加工精度要求高，對 Φ58 孔的垂直度要求 0.05mm。因為加工裝夾比較費時，零件為大批量生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，須設計專用夾具。3.2.1定位基準的選擇由零件圖可以知道，Φ58 與 Φ52 孔垂直度要求 0.05mm，孔的加工精度要求高。方案：以基準選 Φ74 端面和內(nèi)控表面及 Φ62 端面作為定位基面。鏜模套設計為滾動鏜模，一次裝夾不用再拆裝就可以全部鏜好。以基面和 Φ62 端面固定零件，用螺桿把零件壓在蓋模板與夾具體之間，導模套用三個螺栓固定在夾具體上的防止轉動。為保證螺栓桿的中心線能夠與 Φ58 孔的中心線重合，設計一個圓環(huán)形定位塊起內(nèi)孔與螺栓桿配合，外圓與 Φ58 孔配合，用螺栓將其固定在家具底座上，從而起到定位作用。在對工件進行加工時，工件還會有饒螺栓桿轉動的一個趨勢。所以還需要定位，使其不能轉動。所以設計一個定位銷，通過零件上的三個小孔與夾具底座連接。起到定位作用，使零件不能饒螺栓桿轉動。3.2.4. 工件的加工精度分析(1) 定位誤差△ D工件的定位孔為 Φ130H7 , 圓柱內(nèi)表面為 Φ58 , 在尺寸水平方向的位移誤差為△ =X =(0.046+0.039)mm=0.085 mmYmax工件的定位基準和工序基準重合，因此△ =0B因此尺寸 40的定位誤差為南航航空大學科技學院學士學位論文26△ =△ +△ =0.085mmDYB(2) 對刀誤差△ T鏜模導向孔的尺寸為 Φ50F7（ ）Φ50F(-0.030 -0.036)034.16?對刀誤差為：△ =（0.034+0.030）mm=0.064 mm'T在尺寸水平方向的對刀誤差為：△ =△ =0.064 mmT'(3) 安置誤差△ A△ =0A經(jīng)計算，該夾具有一定的精度儲備，能夠滿足尺寸加工要求南航航空大學科技學院學士學位論文27結 論在本次畢業(yè)設計中，我們將設計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設計部分。在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉速和切削速度需要計算并查手冊確定。在夾具設計部分，首先需要對工件的定位基準進行確定，然后選擇定位元件及工件的夾緊，在對工件夾緊的選擇上，然后計算銑削力以及夾緊工件需要的夾緊力，這也是該設計中的重點和難點。通過這次畢業(yè)設計，使我對大學四年所學的知識有了一次全面的綜合運用，也學到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設計當中，指導老師陳廣凌老師，張彥博老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進行細心的指導，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！在這次畢業(yè)設計中，我基本完成了畢業(yè)設計的任務，達到了畢業(yè)設計的目的，但是，我知道自己的設計還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！ 南航航空大學科技學院學士學位論文28參考文獻[1] 王先逵. 機械制造工藝學.北京:機械工業(yè)出版社，2008[2] 于駿一. 典型零件制造工藝.北京:機械工業(yè)出版社，1989[3] 王凡. 實用機械制造工藝設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社，2008[4]王啟平. 機床夾具設計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1996[5] 張進生，房曉東主編. 機械工程專業(yè)課程設計指導.北京 :機械工業(yè)出版社，2004[6] Yiming (Kevin) Rong. Samuel H. Huang, Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design. Elsevier Academic Press, 20057] 曹巖，白瑀主編 機床夾具手冊與三維圖庫 UGNX 版.北京：化學工業(yè)出版社,2010南航航空大學科技學院學士學位論文29致 謝畢業(yè)設計是對大學四年所學知識與能力的綜合應用和檢測，是每一個合格的大學生的必經(jīng)過程，也是一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設計，不僅培養(yǎng)了我們正確的設計思想；也同時讓我們掌握了工程設計的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運用知識能力。在本次設計過程中，我們大量閱讀了各種技術資料及設計手冊，認真探討了機械領域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設計不僅加強了對自己所學專業(yè)課程的理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設計在繪圖的過程中，使用了 AUTOCAD繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學到了更多的知識，進一步提高了我們繪圖識圖的能力。在本次畢業(yè)設計中，我得到王細洋老師的耐心指導，細心教誨，并在設計過程中及時的給我解答疑難，讓我在本次課程設計中得到了自己能力上的長進和知識上的飛躍，這對我的將來都會有深遠的影響。并且，在設計過程中還有同學的熱忱幫助，在此表示由衷的感謝！由于本人知識有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設計還存在著很多的不足之處，敬請老師指正！ 南航航空大學科技學院學士學位論文30附錄：