曲柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

《曲柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《曲柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 目錄 引言 ··································· 2 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 ······················ 3 1.1 零件的工藝分析 ··········································3 .1.1 零件的作用及技術(shù)要求 ·································3 1.1.2 零件的主要表面的加工 ·························

2、·······3 1.2 毛坯及其尺寸的確定 ········································4 1.2.1 選擇毛坯 ···········································4 1.2.2 確定機(jī)械加工余量 ······································4 1.3 制定零件的機(jī)械加工路線 ······································5 1.3.1 選擇定位基準(zhǔn) ···································

3、·····5 1.3.2 零件表面加工方法的選擇 ·································5 1.3.3 制定工藝路線 ········································6 2 機(jī)械加工工序設(shè)計(jì) ····························· 8 2.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 ······································8 2.1.1 選擇機(jī)床 ···········································8 2.1.2

4、選擇夾具 ···········································8 2.1.3 選擇刀具 ···········································9 2.1.4 選擇量具 ···········································9 2.2 確定工序尺寸 ············································9 2.2.1 孔的工序尺寸的設(shè)計(jì) ·····································9 2.3 確定切削

5、用量及基本時(shí)間 ······································10 2.3.1 工序Ⅰ粗、精銑端面切削用量 ·······························10 2.3.2 鉆削加工切削用量的選擇 ································11 2.3.3 基本時(shí)間 ··········································12 2.3.4 基本時(shí)間的計(jì)算 ·······································12 2.3.5

6、其他時(shí)間計(jì)算 ········································16 2 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) ···························· 16 4.1 確定定位方案，選擇定位元件 ·································16 4.2 確定導(dǎo)向裝置 ···········································17 4.3 確定夾緊機(jī)構(gòu) ···········································17 4.4 確定其他裝置 ··············

7、·····························17 4.5 設(shè)計(jì)夾具體 ··············································17 參考文獻(xiàn) ································· 18 1 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 曲柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 郭亮 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 2010 級(jí)機(jī)制 4 班 摘要：本次課程設(shè)計(jì)的課題是曲柄的機(jī)械加

8、工工藝規(guī)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)， 主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容 包括曲柄的毛坯圖， 零件圖， 夾具裝配圖及裝配圖上的兩個(gè)零件圖， 還有工藝過(guò)程卡片和工 序卡各一張。 首先是設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程， 然后是機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)， 最后是機(jī)床夾具的 設(shè)計(jì)。 1 引言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ) 課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、 機(jī)械加工方法及設(shè)備、 機(jī)械制造工藝學(xué)及工藝裝備等知識(shí)，貫穿大學(xué)的整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程，是一門(mén)要求實(shí)踐性和綜合性的課程，通過(guò)我們做課程設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)才使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)

9、理論有更加深刻的認(rèn)識(shí)， 為以后的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。 課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)后進(jìn)行的、 這個(gè)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各專(zhuān)業(yè)課程的一次綜合性的復(fù)習(xí)。 這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題， 分析零件的工藝機(jī)構(gòu)， 對(duì)其工藝性進(jìn)行分析， 然后確定加工的路線，最后設(shè)計(jì)出機(jī)床夾具。 設(shè)計(jì)機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工裝， 是我們對(duì)工程訓(xùn)練的提升，是實(shí)踐運(yùn)用到理論上來(lái)， 這個(gè)對(duì)提高我們認(rèn)識(shí)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本知識(shí)，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的機(jī)械加工工藝方向的工作打下了良好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

10、 2 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 2.1 零件的工藝分析 零件的作用及技術(shù)要求 該零件屬于典型的曲柄類(lèi)零件， 而且為曲柄。 因此，其主要的要素應(yīng)該包括兩側(cè)面，大、小頭孔。另外，還有其他的輔助要素：小頭和大頭的徑向孔以及柄身部分的鑄造結(jié)構(gòu)。 它的所有表面均需切削加工， 各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。表面質(zhì)量要求也不是很高，還是比較容易加工得到的，應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)零件的工藝性較好。 零件的主要表面的加工 零件的材料為 HT250，灰鑄鐵鑄造性能好，生產(chǎn)的工

11、藝簡(jiǎn)單，但塑性較差、 脆性高，這也是它的缺點(diǎn)，因此不適合磨削，適合銑削加工，為此以下是曲柄需 要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、小頭孔 Φ10H9以及與此孔相貫的 Φ4 的孔和 Φ9 的端面，并且還要倒角。 2、大頭孔 Φ18H8以及與此孔相貫的 Φ4 的孔和 Φ9 的端面，并且還要倒角。 3、端面 A 和 B、小頭孔 1 和小頭孔 2 與大頭端面的垂直度誤差為 0.05mm。 4、對(duì)小孔 Φ10H9還有一定的位置要求，小頭孔 1 與大頭孔相隔 100mm；小孔 2 與大頭孔相 70mm。 由上面分析可知，可以粗加工曲柄的端面 A 和 B

12、，然后以此作為基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾 具進(jìn)行加工大頭孔和小頭孔以及徑向孔和徑向孔的端面，并且保證位置精度要 求。再根據(jù)各加工方法所能達(dá)到的的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度， 因?yàn)? 曲柄零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面， 所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常用的加工方法和常 用的加工工藝均可保證上述的精度和要求。 各個(gè)零件的加工要求和位置精度 加工面 加工精度要求 Ra 值 大頭兩端面 17，未注公差尺寸，是小頭孔的基準(zhǔn)面 1.6 小頭兩端面 17.，未注公差尺寸，是小頭孔的基準(zhǔn)面 1.6 相貫孔端面 3 個(gè)的端面均需加工，表面質(zhì)量不高 12.5 大頭孔

13、Φ18H8，并且還要倒角 1.6 小頭孔 1 Φ10H9，與大頭孔相隔 100mm，并且還要倒角 1.6 小頭孔 2 Φ10H9，與大頭孔相 70mm，并且還要倒角 1.6 3 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 大頭孔徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 小頭孔 1 徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 小頭孔 2 徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 2.2 毛坯及其尺寸的確定 選擇毛坯 該零件材料為 HT250。綜合考慮到材料的性能及該零件在工作中所受沖擊不 大，輪廓尺寸不大而且零件

14、的零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單， 生產(chǎn)類(lèi)型為成批、 大批大量 的生產(chǎn)，因此應(yīng)該選用鑄件生產(chǎn)比較合適，從提高生產(chǎn)率、保證加工精度，也是 應(yīng)該選金屬型鑄造。 金屬型鑄造的參數(shù) 毛坯種 制造精 毛坯尺寸公 原材 工件 工件 加工余 生產(chǎn) 生產(chǎn)類(lèi)型 類(lèi) 度（CT） 差（ mm） 料 尺寸 形狀 量等級(jí) 率 金屬型 灰鑄 中小 大批大量 鑄造 8~10 1~3 鐵 型 復(fù)雜 G 高 生產(chǎn) 確定機(jī)械加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工

15、余量， 鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示 ①鑄件的最小壁厚，查表可以得到鑄件的最小壁厚。鑄件的最小壁厚為 2.5mm。②鑄件的拔模斜度 鑄件外表面的拔模斜度 0 30 鑄件內(nèi)表面的拔模斜度 1 ③鑄件的圓角半徑 鑄件壁部連接處的轉(zhuǎn)角應(yīng)有鑄造圓角。主要是為減少應(yīng)力集中，防止沖砂、 裂紋等缺陷。根據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T2822-2005，查得，對(duì)于金屬型鑄件一般取 R3 或者 取 R5。本次取 R5mm。④鑄件的澆注位置及分型面的選擇 鑄件的重要加工面或主要工作面一般應(yīng)處于底面或側(cè)面， 應(yīng)避免氣孔、砂眼、疏松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上； 大平面盡可

16、能朝下或采用傾斜澆鑄， 避免夾砂或夾渣缺陷；鑄件的薄壁部分放在下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆鑄不足的情況。 分型面的選擇一般在中心位置上。本零件的分型面選擇在中心上。 4 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） ⑤毛坯尺寸的確定 選擇的毛坯鑄造方法是金屬模機(jī)器造型，零件的最大尺寸 250mm，鑄件的機(jī)械加工余量等級(jí)則為 5~7 級(jí)（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ），選擇 6 級(jí)。對(duì)于本次零件按照要求毛坯尺寸只有孔和端面是加工的對(duì)象， 所以只需要對(duì)毛坯的孔的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，其具體尺寸見(jiàn)后面的工序尺寸。 2.3 制定零件的機(jī)械加工路線 選擇定位基準(zhǔn)

17、 本零件是曲柄類(lèi)零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生 的誤差，應(yīng)該選擇孔為定位基準(zhǔn)，遵守基準(zhǔn)重合的原則，選擇 Φ18H8 及它的端面為基準(zhǔn)，由于本零件的全部表面都需要加工， 而孔作為精基準(zhǔn)要先加工， 故應(yīng)該選擇端面為粗基準(zhǔn)。 ① 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的端面 A （大頭上端面）為主要的定位粗基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)小頭孔端面為輔助粗基準(zhǔn)。 ②精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù) “基準(zhǔn)重合 ”原則和 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則，以粗加工后的端面 B 為主要的定位精基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)小頭孔端面為輔助的定位精基準(zhǔn) 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面

18、有端面，孔， 小孔，材料為 HT250，按照公差的等級(jí)和表 面的粗糙度的要求，參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)， 選擇的機(jī)械加工方法如下： ① 端面 A 和 B：未注公差尺寸，表面粗糙度 Ra 為 1.6mm，需要進(jìn)行粗銑 和精銑。 ②相貫孔端面：未注公差尺寸，表面粗糙度為 Ra12.5mm，粗銑即可。 ③大頭孔 Φ18H8：表面粗糙度為 Ra1.6mm，并進(jìn)行倒角，需要進(jìn)行鉆 半 精鏜 精鏜。 ④小頭孔 Φ10H9：表面粗糙度為 Ra1.6mm，并進(jìn)行倒角，需要進(jìn)行鉆 半 精鏜 精鏜。 ⑤大小頭孔徑向孔 Φ4：表面粗糙度為 Ra3.2mm

19、，進(jìn)行鉆孔和半精鏜就可 以了。 各表面的加工方法見(jiàn)下表 曲柄零件表面加工方法的選擇 5 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 加工面 加工方法的選擇 Ra 值 端面A和B 粗銑上 粗銑下 精銑上 精銑下 1.6 相貫孔端面 粗銑 12.5 大頭孔 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 小頭孔 1 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 小頭孔 2 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 大頭孔徑向孔 鉆 半精鏜 3.2 小頭孔 1 徑向孔

20、鉆 半精鏜 3.2 小頭孔 2 徑向孔 鉆 半精鏜 3.2 制定工藝路線 機(jī)械零件的加工工藝路線一般是先進(jìn)加工基準(zhǔn)面，先粗后精，先面后孔的 原則，按照上述的原則，曲柄零件的加工工藝路線一根據(jù)曲柄零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求， 以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度， 在生產(chǎn)綱 領(lǐng)是大批大量的情況下 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率， 以便使生產(chǎn)成本盡量 低。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序 10 鑄造毛坯 工序 20 粗銑 Φ 30 上端

21、面，以毛坯為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專(zhuān)用 夾具； 工序 30 粗銑 Φ20 上端面，以 Φ30 上端面為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑 床加專(zhuān)用夾具； 工序 40 精銑 Φ 30 下端面，以上端面為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專(zhuān) 用夾具； 工序 50 精銑 Φ 20 下端面，以上端面為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專(zhuān) 用夾具； 工序 60 粗銑 3 個(gè)端面，采用 X51立式銑床加專(zhuān)用夾具； 工序 70 鉆 Φ18H8孔，以 Φ30 上端面為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床加專(zhuān)用 夾具；

22、 工序 80 鉆 Φ10H9孔，以 Φ30 上端面為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床加專(zhuān)用 夾具； 6 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 工序 90 鉆 Φ10H9孔，以 Φ30 上端面為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床加專(zhuān)用 夾具； 工序 100 鉆三個(gè)徑向孔 Φ4，采用 Z525 立式鉆床加專(zhuān)用夾具； 工序 110 半精鏜大頭孔 Φ 18H8，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 120 半精鏜小頭孔 Φ 10H9，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 130 半精鏜大頭孔 Φ 10

23、H9，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 140 精鏜大頭孔 Φ18H8，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 150 精鏜小頭孔 Φ10H9，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 160 精鏜小頭孔 Φ10H9，采用 T68 立式鏜床加專(zhuān)用夾具； 工序 170 去毛刺 工序 180 檢驗(yàn)入庫(kù) 曲柄零件加工工藝路線 工序號(hào) 加工內(nèi)容 說(shuō)明 10 鑄造毛坯 20 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 30 熱處理 退火以便于切削加工 40 粗銑端面 A 50 粗銑端面 B 60

24、 精銑端面 A 留 B 面的精銑余量 70 精銑端面 B 80 粗銑 3 個(gè)端面 表面質(zhì)量要求 12.5，粗銑就可 90 鉆大頭孔 Φ18H8 100 鉆小頭孔 Φ10H9 110 鉆三個(gè)徑向孔 Φ4 達(dá)到圖樣尺寸 120 半精鏜大頭孔 Φ18H8 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 140 半精鏜 Φ4 7 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 150 精鏜大頭孔 Φ18H8 達(dá)到圖樣尺寸 160 精鏜小頭孔 Φ 達(dá)到圖樣尺寸 10H9 170 去毛刺 倒孔口角及

25、去銳邊毛刺 180 檢驗(yàn)入庫(kù) 3 機(jī)械加工工序設(shè)計(jì) 3.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 選擇機(jī)床 工序號(hào) 加工內(nèi)容 機(jī)床設(shè)備 說(shuō)明 10 鑄造毛坯 鑄造車(chē)間 20 清砂 30 熱處理 40 粗銑端面 A X51 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 50 粗銑端面 B X51 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 60 精銑端面 A X51 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 70 精銑端面 B X51 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 80 粗銑 3 個(gè)端面 X51 常用，工作臺(tái)

26、尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 90 鉆大頭孔 Φ18H8 Z525 常用，工作孔徑，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 100 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 常用，工作孔徑，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 110 鉆三個(gè)徑向孔 Φ4 Z525 常用，工作孔徑，機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 120 半精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 常用，最大鏜孔直徑、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 常用，最大鏜孔直徑、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 140 精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 常用，最大鏜孔直徑、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 150 精鏜小頭孔 Φ10H9

27、 T68 常用，最大鏜孔直徑、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 160 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 常用，最大鏜孔直徑、機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率均合適 170 去毛刺 手工到孔口角及去銳邊毛刺。 180 檢驗(yàn)入庫(kù) 選擇夾具 由于本零件比較特殊，所以全部選擇專(zhuān)用的夾具，進(jìn)行加工。 8 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 選擇刀具 工序號(hào) 加工內(nèi)容 機(jī)床設(shè)備 刀具 說(shuō)明 10 鑄造毛坯 符合要求 11 失效處理 20 粗銑上表面 A X51 硬質(zhì)合金端面 大頭直徑 Φ30 ，查表可

28、得選 30 粗銑下表面 B X51 銑刀，刀盤(pán)直徑 擇刀盤(pán)直徑為 Φ80 40 精銑上表面 A X51 Φ80 50 精銑下表面 B X51 60 粗銑 3 個(gè)端面 X51 70 鉆大頭孔 Φ18H8 Z525 高速鋼麻花鉆 鉆頭直徑 Φ17 80 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 鉆頭直徑 Φ9 90 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 鉆頭直徑 Φ9 100 鉆三個(gè)徑向孔 Φ4 Z525 鉆頭直徑 Φ3 110 半精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 120 半精鏜

29、小頭孔 Φ10H9 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 135 精鉸徑向孔 Φ4 Z525 鉆頭直徑 Φ4 140 精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 Φ18H8 150 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 Φ10H9 160 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機(jī)夾單刃鏜刀 Φ10H9 170 去毛刺 180 檢驗(yàn)入庫(kù) 選擇量具 由于本零件的尺寸適中，適合選擇游標(biāo)卡尺作為量具。所以全部選擇游標(biāo)卡 尺作為量具。 3.2 確定工序

30、尺寸 孔的工序尺寸的設(shè)計(jì) 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量， 現(xiàn)在確定各表面的各個(gè) 加工工序的加工余量如下： Φ18H8的工序尺寸及公差的計(jì)算 9 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 工序名稱(chēng) 工序雙邊余量 工序達(dá)到的公差  工序尺寸及公差 精鏜 0.7 IT8  Φ18 0  0.027 半精鏜 1 IT12 鉆 - IT12 Φ10H9的工序尺寸及公差的計(jì)算 工序名稱(chēng) 工序雙邊余量 工序達(dá)到的公差 精鏜

31、 0.36 IT8 半精鏜 0.15 IT12 鉆 0.49 IT12 平面工序尺寸及公差的計(jì)算 工序名稱(chēng) 工序雙邊余量 工序達(dá)到的公差 精銑 0.7 IT7 粗銑 1 IT12 毛坯 - 1  Φ 17.85 0.18 0 Φ 17 1 工序尺寸及公差 Φ1000.036 Φ9.8 0 0.18 Φ900.18 工序尺寸及公差 17 0.021 18.40.21 20.41

32、 3.3 確定切削用量及基本時(shí)間 工序Ⅰ粗、精銑端面切削用量 根據(jù)加工余量來(lái)確定銑削背吃刀量。 粗銑時(shí)，為提高切削效率， 一般選擇銑 削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。半精銑時(shí)，背吃刀量一般是 0.5~2mm；精銑時(shí)一般是 0.1~1mm 或更小。 銑削加工要注意區(qū)分的銑削要素包括： vc 銑削速度（ m/min ）； d 銑刀直徑（ mm）； n 銑刀轉(zhuǎn)速（ r/min ）； f 銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r）； f z 銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每齒進(jìn)給量（ mm/z）；

33、 10 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） vf 進(jìn)給速度，即工作臺(tái)每分鐘移動(dòng)的速度（ mm/min ）； z 銑刀齒數(shù)； ac 銑削寬度，即垂直于銑刀軸線方向的切削層尺寸（ mm）； asp 銑削背吃刀量，即平行于銑刀軸線方向的切削層尺寸（ mm）。 銑削的切削用量查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-79~表 5-82。 機(jī)床： X51 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料：W18Cr4V， D 8 0 mm 齒數(shù) Z 10 ①粗銑

34、 背吃刀量 ap ： ap 3mm 每齒進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ，取 f 0.20 mm r 銑削速度 V：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ，取 V 40 m min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000V 1000x40 r 160 r n 159.24 min

35、 π d 3.14x80 min ， n ②精銑 背吃刀量 ap ： ap 3mm 每齒進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ，取 f 0.20 mm r 銑削速度 V：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ，取 V 40 m min 鉆削加工切削用量的選擇 鉆削用量的選擇包括確定鉆頭直徑、 進(jìn)給量和切削速度。 粗加工的時(shí)候， 應(yīng)

36、該盡可能選擇大直徑鉆頭、 大的進(jìn)給量， 再選擇合適的鉆削速度， 以取得高的鉆削效率、提高生產(chǎn)率。查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》得鉆孔切削用量的選擇如下： ① 鉆 Φ18H8孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑為 Φ17mm，所以可以得到背吃到量 ap =8.5mm， 查表可以得到進(jìn)給量為 0.70~0.86mm，選取進(jìn)給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 11 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） ② 鉆 Φ10H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑 為 Φ9mm，

37、所以可以得到背吃到量 ap =4.5mm ， 查表可以得到進(jìn)給量為 0.47~0.57mm，選取進(jìn)給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 ③三個(gè)孔的徑向孔采用直柄麻花鉆 Φ3.9mm，進(jìn)給量為 0.18~0.22mm，可以 選取進(jìn)給量為 f 0.2mm ，切削速度 vc 0.45m/s ，背吃到量 ap 1.95mm 。 ④半精鏜孔的切削用量選擇： 大孔 Φ18H8，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為 f 0.5mm ，切削速度 r vc 0.45m

38、/s，背吃到量 ap 0.9mm 。 小頭孔 Φ10H9，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為 f 0.5 mm ，切削速度 r vc 0.45m/s，背吃到量 ap 0.5mm 。 徑向孔 Φ4 ，采用機(jī)夾單刃鏜刀，進(jìn)給量為 f 0.5mm ，切削速度 r vc 0.45m/s，背吃到量 ap 0.2mm 。 ⑤精鏜孔的切削用量選擇： Φ18H8，采用機(jī)夾單刃

39、鏜刀， 進(jìn)給量為 f 0.04 mm r ，切削速度 vc 2m/s ， 背吃到量 ap 0.2mm 。 Φ10H9，采用機(jī)夾單刃鏜刀， 進(jìn)給量為 f 0.04 mm r ，切削速度 v 2m/s ， c 背吃到量 ap 0.2mm 。 基本時(shí)間 時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下， 規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。時(shí)間定額由基本時(shí)間 Tp ，輔助時(shí)間 Ta ，布置工作地時(shí)間 Ts ，休息和 生

40、理需要時(shí)間 Tr ，準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間 Tc 等組成。 基本時(shí)間的計(jì)算 ⑴鉆削基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可以得到： 12 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） ① 計(jì)算公式： L l l1 l 2 ， Tb i fn fn 其中式中： l1 ( D )cot kr (1~ 2) ； l 2 1 ~ 4 ，本次計(jì)算選取 l2 2mm ， 其中 2 D 為鉆孔的孔徑， kr 為刀具的主

41、偏角。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得： ①鉆大孔 Φ18H8：其進(jìn)給量 f 0.3mm ，主軸鉆速 n 430r/min ，，主偏角 kr 30 所以 l1 ( D 2 )cot kr 1.5 ( 3.9 )cot 30 1.5 4.877mm 2 Tb1 L i l l1 l2 17 4.877 2 min 0.19min fn fn 0.3 430 ②鉆 Φ10H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道， 鉆孔的直徑為

42、Φ9mm， 所以可以得到背吃到量 ap =4.5mm， 查表可以得到進(jìn)給量為 0.28~0.34mm，選取 進(jìn)給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 Tb2 L i l l1 l 2 17 4.877 2 min 0.19min 。 fn fn 0.3 430 徑向孔 Φ 4：其進(jìn)給量 f 0.2mm ，主軸鉆速 n 430r/min ，，主偏角 kr 30 所以 l1 ( D )cot kr 1.5 (3.9 )cot 30 1.5

43、 4.877 mm 2 2 ③大頭孔徑向孔時(shí)間： Tb3 L i l l1 l2 7 4.877 2 min 0.16min fn fn 0.2 430 ④小頭孔 1、2 徑向孔時(shí)間 ： T 2 L i 2 ll1 l2 2 6 4.877 2 min 0.3min b 4 fn fn 0.2 430 ⑵鏜大頭孔 Φ18H8 的基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)《機(jī)械制

44、造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》得： ① 計(jì)算公式 Tb L i l l1l2 ， fn fn 式中： l1 ( D d1 ) cot kr (1~ 2) ；其中 l1 為鏜孔前的孔徑（ mm）；D 為鏜孔后的 2 13 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 孔徑（ mm）； kr 為主偏角。 查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》得： ②可以選取進(jìn)給量為 f 0.17mm ，分 5 次走到完成，主軸鉆速為 n 430r / min 。 取 kr 3

45、0 ， l2 2mm，D=17.85mm， d1 17mm， ∴ l1 ( D d1 )cot kr 1.5 17.85 17 cot 30 1.5mm 2.236mm 2 2 ③半精鏜孔時(shí)間 Tb' L i l l1 l2 17 2.236 2 min 0.29min fn fn 0.17 430 ∴半精鏜總時(shí)間 Tb 5Tb' 5 0.29min 1.45min 。 ⑶半精鏜徑向孔 Φ4 的基本時(shí)間的計(jì)算，見(jiàn)《機(jī)械制造技

46、術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ， ① 計(jì)算公式 Tb L i l l1 l2 ， fn fn 式中： l1 ( D d1 ) cot kr (1~ 2) ； l1 為精鏜孔前的孔徑（ mm）； D 為精鏜孔 2 后的孔徑（ mm）； kr 為主偏角。 ②半精鏜徑向孔時(shí)間計(jì)算： 進(jìn)給量 f 0.5mm ，主軸鉆速為 n 100r / min ， kr 30 ， l2 13mm ∴ l1 ( D

47、 d1 )cot kr 1.5 4 3.9 cot 30 1.5mm 1.587 mm 2 2 L l l1 l 2 6 1.587 13 0.41min ∴ Tb1 i fn 0.5 100 min fn L l l1 l 2 7 1.587 13 0.42min ∴ Tb 2 i fn 0.5 min fn 100 ∴精鏜徑向孔總時(shí)間 Tb

48、 2Tb1 Tb 2 2 0.41 0.42min 1.24min 。 ⑷精鏜大頭孔 Φ18H8 時(shí)間計(jì)算：進(jìn)給量 f 0.04mm ，主軸鉆速為 n 300r / min ， kr 30 ， l 2 13mm。 14 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） l1 ( D d1 )cot kr 1.5 18 17.85 cot 30 1.5mm 1.63mm 2 2 ∴ Tb1' L

49、i l l1 l2 17 1.63 13 min 2.64min fn fn 0.04 300 ⑸精鏜小頭孔 1、2 的時(shí)間計(jì)算：進(jìn)給量 f 0.04mm ，分兩次走到完成，主軸鉆 速為 n 300r / min ， kr 30 ， l 2 13mm。 ∴ l1 ( D d1 )cot kr 1.5 10 9.8 cot 30 1.5mm 1.673mm 2 2 ∴ Tb 2 ' L i l l1 l2 17 1.673 13 m

50、in 2.64min fn fn 0.04 300 輔助時(shí)間定額的計(jì)算 查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》得： 動(dòng)作 時(shí)間 動(dòng)作 時(shí)間 /min /min 拿取工件并放在夾具上 0.8 手動(dòng)放松夾緊 0.6 拿取扳手、啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液 0.05 氣、液動(dòng)放松夾緊 0.03 氣、液動(dòng)夾緊工件、工件快速 0.04 用劃線針找正并鎖緊工件 0.25 趨近刀具 手動(dòng)夾緊工件 0.7 打開(kāi)或關(guān)上回轉(zhuǎn)壓板或鉆模板 0.5 啟動(dòng)機(jī)床，變速或變換進(jìn)給量、 0.02 拿鏜桿將其穿過(guò)工

51、件和鏜模并 1 放下清掃工具 連接在主軸上 接通或斷開(kāi)自動(dòng)進(jìn)給，放下量 0.03 在鉆頭、鉸刀、絲錐上刷油 0.1 具或拿清掃工具 工件或刀具退離并復(fù)位 0.04 根據(jù)手柄刻度調(diào)整背吃刀量、 0.05 用壓縮空氣吹凈夾具 變換刀架或轉(zhuǎn)換方位 0.95 移動(dòng)轉(zhuǎn)臂，鉆頭對(duì)準(zhǔn)鉆套 0.07 放松 移動(dòng) 鎖緊尾架 0.45 更換普通鉆套，用內(nèi)徑千分尺 0.3 測(cè)量一個(gè)孔徑 15 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 更換夾具導(dǎo)套、測(cè)量一個(gè)尺寸 0.10

52、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)模轉(zhuǎn)換方位 0.4 （用極限量規(guī)） 更換快換刀具（鉆頭、鉸刀） 0.15 清理磁性工作臺(tái)以便安裝工件 0.5 取量具 0.04 取下工件 0.5 清掃工件或清掃夾具定位基面 0.15 3.3.3.3 其他時(shí)間計(jì)算 ①作業(yè)時(shí)間 TB 指的是基本時(shí)間 Tb 和輔助時(shí)間 Ta 之和。即是： TB = Ta + Tb 。 ②布置工作地時(shí)間 Ts ，操作者用于照管工作地， 使之保持正常的工作狀態(tài)和良好 的工作環(huán)境所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的 2%~7%計(jì)算，即取 Ts 5%TB ； ③休息及生理需

53、要時(shí)間 Tr ，操作者為恢復(fù)體力和滿足生理上需要所消耗的時(shí)間， 一般是作業(yè)時(shí)間的 2%~7%計(jì)算，即取 Tr 5%TB ； ④準(zhǔn)備于結(jié)束時(shí)間 Te ，操作者為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零件進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所需消 耗的時(shí)間。一般按工作時(shí)間的 2%~7%計(jì)算，即取 Te 5%TB 4 專(zhuān)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。在加工零件曲柄時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。機(jī)床夾具（夾具）是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備，它 的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工工件的定位和夾緊。 通過(guò)定位，使被加工工件在夾具 中占有同一個(gè)正確的加工位置；

54、 通過(guò)夾緊， 克服加工中存在的各種作用力， 使這 一正確的位置得到保證，從而使加工過(guò)程得以順利進(jìn)行。本夾具是工序鉆孔 Φ10H9而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具， 加工曲柄零件小孔的夾具， 根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求中 的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)鉆床，需要設(shè)計(jì)加工小孔 Φ10H9的鉆床夾具一套。 4.1 確定定位方案，選擇定位元件 每道工序的定位方案需要根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、 加工方法和具體的加工要素等情況來(lái)確定。見(jiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表得：加工平面上的通孔必 須限制的自由度是 X 、Y 方向的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度； 內(nèi)孔為工件定位基準(zhǔn)，短心軸限制 X 、Y 的移動(dòng)自由度； 長(zhǎng)心軸

55、限制 Y 、Z 的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。結(jié)合本零件的實(shí)際情況，考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，可以采用“一面兩銷(xiāo)”的定位方 16 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 式。采用 φ18 mm 和φ10 mm 的孔作為兩銷(xiāo)的位置，而以 φ18 的端面作為主要定 位面加工 φ10 H9。本工序要求保證的位置精度主要是小孔距離打孔的距離為 1000 0.035 ，根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選擇大孔為主要的定位基準(zhǔn)，零件圖上規(guī)定的 定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)模?定位元件選擇長(zhǎng)銷(xiāo)， 限制四個(gè)自由度， 一個(gè)小斷面限制一個(gè)自由度，和一個(gè)活動(dòng) V 型塊，限制一個(gè)自由度，從而實(shí)現(xiàn)

56、6 個(gè)自由度的全面定位 4.2 確定導(dǎo)向裝置 本工序小頭 Φ10H9，加工要求比較高， 采用一次裝夾完成鉆， 粗膛，半精鏜，精鏜四個(gè)工步的加工， 故此夾具選用快換鉆套作為導(dǎo)向元件， 相應(yīng)的機(jī)床上采用快換夾頭。 4.3 確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征， 此夾具選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)壓夾工件， 在定位銷(xiāo)商直接做出一段螺桿。 裝夾工件時(shí)， 先將工件定位孔裝入帶有螺母的定位銷(xiāo)上， 接著向右移動(dòng) V 型塊使之于工件小頭外圍相靠實(shí)現(xiàn)定位，然后工件與螺母之間插上開(kāi)口墊圈，擰緊螺母壓緊工件。 4.4 確定其他裝置 為減小工件加工時(shí)的變形， 保證加工時(shí)工藝系統(tǒng)

57、的剛度， 靠近工件的加工部位增加輔助支撐，設(shè)計(jì)活動(dòng) V 型塊的矩形導(dǎo)向和螺桿驅(qū)動(dòng)裝置。 4.5 設(shè)計(jì)夾具體 夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮， 使各個(gè)部分通過(guò)夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系在一起， 形成一個(gè)整體 。在考慮夾具與機(jī)床的連接，因?yàn)樵诹⑹姐@床上使用。夾具安裝在工作臺(tái)上直接用鉆套找正， 并用壓板固定。故只需在夾具體上留出壓板位置即可， 不需要專(zhuān)門(mén)的夾具與機(jī)床的單位連接元件。 鉆模板、矩形導(dǎo)軌和夾具體一起用四 根螺栓和 2 跟銷(xiāo)子定位。夾具體上表面與其他的元件接觸部位均做成等高的凸臺(tái) 以減少加工面積， 夾具體底面設(shè)計(jì)成同時(shí)可以接觸的形式以改善接觸狀況， 提高 安裝的

58、穩(wěn)定性。 17 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1] 孟少農(nóng) . 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [ M ]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991. [2] 蔡蘭 . 機(jī)械零件工藝性手冊(cè) [ M ]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995. [3] 皺青 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 [ M ]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004. [4] 黃如林 . 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2006. [5] 王先菱 . 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [ M ]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007. [6] 崇凱 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 [ M ]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007. 18