2048 C6150主軸箱箱體的加工工藝及其工裝設(shè)計
2048 C6150主軸箱箱體的加工工藝及其工裝設(shè)計,c6150,主軸,箱體,加工,工藝,及其,工裝,設(shè)計
分 類 號 密 級 寧畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )C6150 主軸箱箱體的加工工藝及其工裝設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日2誠 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《C6150 主軸箱箱體的加工工藝及其工裝設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。承諾人（簽名）：鄭嬋 年 月 日I摘 要零件的加工工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這次設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。通過對 C6150 主軸箱體零件圖的分析及結(jié)構(gòu)形式的了解，從而對主軸箱體進(jìn)行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術(shù)要求和精度分析。然后再對主軸箱體的底孔、軸承孔的加工進(jìn)行夾具設(shè)計與精度和誤差分析，該工藝與夾具設(shè)計結(jié)果能應(yīng)用于生產(chǎn)要求。通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。關(guān)鍵詞：加工工藝，夾具設(shè)計，機床，分析寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IIAbstractPreparation of parts of the processing technology, processing machinery occupies a very important position, part preparation process was reasonable, which is directly related to the final part quality requirements can be met; fixture design is an indispensable part, it is related to whether can improve its processing efficiency problem. Therefore, both in the machining industry is a very important link.This design mainly experienced two stages: the first stage is the machining process planning, the second stage is the special fixture design.Based on the C6150 spindle box parts diagram analysis and the structural form of understanding, thus the spindle box for process analysis, process explanation and analysis the technical requirement and the precision. Then the spindle box bottom, bearing hole processing fixture design and precision and error analysis, the craft and the jig design results can be applied to production requirements.Through this design, we mastered the basic parts of the process analysis, process documentation, special fixture design methods and steps. Learn to check the relevant manual, choose to use the technology and equipment and so on..Key Words: Processing, fixture design, machine tool, analysisIII目 錄摘 要 .........................................................................................................................................IAbstract ......................................................................................................................................II目 錄 .......................................................................................................................................III第 1 章 緒論...............................................................................................................................51.1 車床發(fā)展史 ...................................................................................................................51.2 數(shù)控車床的概念 ..........................................................................................................51.3 主軸箱的功用 ..............................................................................................................61.4 本課題的研究對象 ......................................................................................................7第 2 章 C6150 主軸箱體加工工藝規(guī)程設(shè)計 ...........................................................................72.1 方案論證 ......................................................................................................................72.2 確定方案 .......................................................................................................................82.3 具體方案設(shè)計 ............................................................................................................102.3.1 零件的分析 .....................................................................................................102.3.2 編寫工藝路線 .................................................................................................102.3.3 機械加工工藝分析 ..........................................................................................112.3.4 確定切削用量及基本工時（機動時間） .............................................................12第 3 章 專用夾具設(shè)計.............................................................................................................233.1 加工頂面螺紋孔 4-M12-6H 底孔 10?的夾具設(shè)計 ..................................................233.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ..............................................................................................243.1.2 切削力的計算與夾緊力分析 ..........................................................................243.1.3 夾緊元件及動力裝置確定 ..............................................................................243.1.4 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 ..............................................................243.1.5 夾具精度分析 ..................................................................................................263.1.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ..........................................................................27總 結(jié).......................................................................................................................................28參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................29致 謝.......................................................................................................................................30寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IV寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計5第 1 章 緒論1.1 車床發(fā)展史古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。腳踏車床1797 年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于 1800 年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817 年，另一位英國 人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。為了提高機械化自動化程度，1845 年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。1848 年，美國又出現(xiàn)回輪車床1873 年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床，20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40 年代末，帶液壓仿形 裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50 年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于 60 年代開始用于車 床，70 年代后得到迅速發(fā)展。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。銑床和鉆床等旋轉(zhuǎn)加工的機械都是從車床引伸出來的。在我國香港等地也有人叫旋床。1.2 數(shù)控車床的概念機床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機床經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)及自動化，精密機械與測寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計6量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床一一數(shù)控機床。數(shù)控機床一經(jīng)使用就顯示出了它獨特的優(yōu)越性和強大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。 數(shù)控機床是一種通過數(shù)字信息，控制機床按給定的運動軌跡， 進(jìn)行自動加工的機電一體化的加工裝備，經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國制造業(yè)中，數(shù)控機床的應(yīng)用也越來越廣泛，是一個 企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。 數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內(nèi)使用量最大，覆蓋面 最廣的一種數(shù)控機床。要學(xué)好數(shù)控車床理論和操作，就必須勤學(xué)苦練，從平面幾何，三角函數(shù)，機械制圖，普通車床的工藝和操作等方面打好基礎(chǔ)。 因此，必須首先具有普通車工工藝學(xué)知識然后才能從掌握人工控制轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制方面來，另一方面，若沒有學(xué)好有關(guān)數(shù)學(xué)、電工學(xué)、公差與配合及機械制造等深內(nèi)容，要學(xué)好數(shù)控原 理和程序編制等，也會感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正確處理工藝問題。由于數(shù)控機床加工的特殊性，要求數(shù)控機床加工工人既是操作者，又是程序員，同時 具備初級技術(shù)人員的某些素質(zhì)，因此，操作者必須熟悉被加工零件的各項工藝（技術(shù)）要求，如加工路線，刀具及其幾何參數(shù)，切削用量，尺寸及形狀位置公差。只 有熟悉了各項工藝要求，并對出現(xiàn)的問題正確進(jìn)行處理后，才能減少工作盲目性，保證整個加工工作圓滿完成。1.3 主軸箱的功用車床主軸箱是車床的基礎(chǔ)零件之一，它將車床主軸、軸承、套和齒輪等零件裝配成一個整體，使其保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地運動。組裝后的主軸箱箱體的基準(zhǔn)平面安裝在機器上。因此箱體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運動精度，而且對機器的工作精度、使用性能和壽命有著決定性的影響。題目給出的零件是 C6150 主軸箱體。C6150 主軸箱體箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證 C6150 主軸箱體部件與發(fā)動機正確安裝。因此 C6150主軸箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響 C6150 主軸箱體的裝配精度和運動精度，而且還會影響的工作精度、使用性能和壽命。C6150 主軸箱體主要是實現(xiàn)的變速，改變的運動速度。C6150 主軸箱體零件的頂面用以安裝 C6150 主軸箱體蓋，用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其變速功能。寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計71.4 本課題的研究對象此次設(shè)計的主要內(nèi)容是收集整理 C6150 主軸箱箱體零件的加工工藝與工裝夾具設(shè)計的資料，完成 C6150 主軸箱箱體零件的加工工藝的工藝過程設(shè)計、箱體零件的加工工藝的工序卡的設(shè)計計算和其孔加工的工裝夾具的設(shè)計。并上交 C6150 主軸箱箱體的零件圖、C6150 主軸箱箱體的零件的機械加工工藝規(guī)程等工藝技術(shù)文件和 C6150 主軸箱箱體的零件的孔加工夾具設(shè)計總裝圖及其主要零件圖、并編寫 C6150 主軸箱箱體的零件加工工藝及其工裝設(shè)計說明論文。其中有根據(jù)廣泛收集整理的畢業(yè)設(shè)計資料擬稿文獻(xiàn)綜述；擬定本畢業(yè)設(shè)計的開題報告；完成 C6150 主軸箱箱體零件的零件圖測繪；C6150 主軸箱箱體零件的加工工藝的工藝過程設(shè)計；箱體零件的加工工藝的工序卡的設(shè)計計算；主軸箱箱體的零件的孔加工的工裝夾具的設(shè)計；并設(shè)計 C6150 主軸箱箱體的零件的孔加工夾具設(shè)計總裝圖及其主要零件圖、并編寫 C6150 主軸箱箱體的零件加工工藝及其工裝設(shè)計說明論文。通過本次畢業(yè)設(shè)計初步掌握機電產(chǎn)品的開發(fā)和典型機電產(chǎn)品設(shè)計的基本方法，工作程序和設(shè)計步驟，能綜合運用所學(xué)專業(yè)知識解決工程實際問題，具備一定的新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計的能力。第 2 章 C6150 主軸箱體加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 方案論證根據(jù)零件圖的要求，草擬了兩種工藝方案的設(shè)計，以便于選擇和分析。具體如下：表 2.1 工藝路線方案一工序 1 鉆鉸箱體各小孔工序 2 鉆前端面各孔工序 3 鏜左平面各孔工序 4 鏜右平面各孔工序 5 粗,精銑上平面至尺寸工序 6 粗,精銑下平面工序 7 粗,精銑左端平面工序 8 粗,精銑右端平面工序 9 粗,精銑前端平面工序 10 粗,精銑后端平面寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計8工序 11 鉗工,去除銳邊毛剌工序 12 檢驗表 2.2 工藝路線方案二工序 1 粗,精銑上平面至尺寸工序 2 粗,精銑下平面工序 3 粗,精銑左端平面工序 4 粗,精銑右端平面工序 5 粗,精銑前端平面工序 6 粗,精銑后端平面工序 7 鉆鉸箱體各小孔工序 8 鉆前端面各孔工序 9 鏜左平面各孔工序 10 鏜右平面各孔工序 11 鉗工,去除銳邊毛剌工序 12 檢驗2.2 確定方案第二條工藝路線方案不同于第一條是將銑各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔與,其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產(chǎn)效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準(zhǔn)再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加工上、下平面，然后以這些已加工的面為精基準(zhǔn)，加工其它各孔便能保證孔的形位公差要求從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進(jìn)行生產(chǎn)，但是第二種仍然需要細(xì)化處理，具體的工藝過程見工藝卡片所示。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將 C6150 主軸箱體加工工藝路線調(diào)整后確定如下：寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計9工序號工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備1 鑄造 熔化爐2 熱處理 人工時效處理3 粗銑 以 F 面定位安裝，找正中心線，粗銑頂面 B X52K4 精銑 以 F 面定位安裝，找正中心線，精銑頂面 B X52K5 粗銑 以 B 面定位安裝，找正中心線，粗銑 D、W、F、E 面，各面留余量 2mmX52K6 精銑 以 B 面定位安裝，找正中心線，精銑 D、W、F、E 面，各面留余量 0.5~0.8mmX52K7 精磨 以 B 面定位安裝，W 面找正，磨 D、W 面，至圖樣尺寸 M71308 粗鏜 以 D 面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜 W 面各軸孔，留加工余量 5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T689 半精鏜 以 D 面、E 面、F 面定位裝夾，半精鏜 W 面各軸孔，留加工余量 1.5mm，鉆、擴、鉸其余各孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T6810 精鏜 以 D 面、E 面、F 面定位裝夾， ，精鏜 W 面各軸孔各孔至圖樣尺寸（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T6811 鉆 鉆、擴、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔 M713012 磨 磨 W 面13 鉗14 檢驗15 入庫寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計102.3 具體方案設(shè)計2.3.1 零件的分析由 C6150 主軸箱體零件圖可知。C6150 主軸箱體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1） 、以頂面(B 面)為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工； 的螺孔加工。其中頂面有表面粗糙度要求為 ，HM624?? mRa?3.6（2） 、以底面(F 面)為主要加工表面的加工面。（3） 、以 D 面 W 面為主要加工表面的加工面。該 2 面含有重要的大孔,尺寸公差都要求相對嚴(yán)格的（4） 、以 E 面 F 面為主要加工表面的加工面。該 2 面就是銑面加工2.3.2 編寫工藝路線根據(jù)上述工藝方案的分析，最終確定了第二種工藝路線方案工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備1 鑄造 熔化爐2 熱處理 人工時效處理3 粗銑 以 F 面定位安裝，找正中心線，粗銑頂面 B X52K4 精銑 以 F 面定位安裝，找正中心線，精銑頂面 B X52K5 粗銑 以 B 面定位安裝，找正中心線，粗銑 D、W、F、E 面，各面留余量 2mmX52K寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計116 精銑 以 B 面定位安裝，找正中心線，精銑 D、W、F、E 面，各面留余量 0.5~0.8mmX52K7 磨 以 B 面定位安裝，W 面找正，磨 D、W 面，至圖樣尺寸 M71308 粗鏜 以 D 面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜 W 面各軸孔，留加工余量 5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T689 半精鏜 以 D 面、E 面、F 面定位裝夾，半精鏜 W 面各軸孔，留加工余量 1.5~2mm，鉆、擴、鉸其余各孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T6810 精鏜 以 D 面、E 面、F 面定位裝夾， ，精鏜 W 面各軸孔各孔至圖樣尺寸（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）T6811 鉆 鉆、擴、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔 M713012 磨 精、精磨 W 面13 鉗14 檢驗2.3.3 機械加工工藝分析“C6150 主軸箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。C6150 主軸箱體材料為 HT200，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。工藝分析1）鑄件必須進(jìn)行時效處理，以消除應(yīng)力。有條件時應(yīng)在露天存放一年以上再加工。2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在 D 面和W 面上。3）鏜孔時，在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。4）為提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。5）鑄造時一般 φ50mm 以下孔不鑄出。寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計126）孔的尺寸精度檢驗，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測量。軸內(nèi)孔之間距離的測量可以通過孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測量。7）同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗心軸進(jìn)行檢驗。8）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過檢驗心軸進(jìn)行測量。9）該例保證各孔正確位置是靠 T68 手動控制坐標(biāo)來完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具鍾模進(jìn)行加工、批量較大時，應(yīng)采用專用鍾模進(jìn)行加工。2.3.4 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 1：鑄造 不屬于機械加工，無需計算工序 2：熱處理 不屬于機械加工，無需計算工序 3：粗銑頂面 B機床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f Zmaf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-81，取V sV/4?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? inr實際銑削速度 ：? sn/.20進(jìn)給量 ：fVmZaff 671/125.工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/.0.sVf ??：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a24?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll58刀具切入長度 ：1 mD)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt in84.02.75821???mjfl寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計13工序 4：精銑頂面 B機床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam5.1?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f Zmaf/5.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-81，取V sV/6?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? sn/.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 56/5.工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/30.1sVf ??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll8刀具切入長度 ：精銑時1Dl401刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt min56.163025821????mjfl本工序機動時間?..21?jjjtt工序 5：以 B 面定位安裝，找正中心線，粗銑 D、W、F、E 面，各面留余量 2mm(本工序特征相同，在此以粗銑 D 面為例，其它面類同，在此不一一介紹)機床：立式銑床 X62K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-81，取V sV/4?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/1940.3610rdV???? in/r實際銑削速度 ：?sn/.20進(jìn)給量 ：fVmZaff 671/125.寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計14工作臺每分進(jìn)給量 ：mf min/2.70/6.1smVf ??：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-81,?a a4?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll25刀具切入長度 ：1D2)3~1((5.0?????刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jt min42.0.72541???mjfl工序 6：以 B 面定位安裝，找正中心線，精銑 D、W、F、E 面，各面留余量 2mm(本工序特征相同，在此以精銑 D 面為例，其它面類似，在此不一一介紹)機床：立式銑床 X62K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)mdw40?14?Z銑削深度 ：pam5.1?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-73，取f Zmaf/5.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-81，取V sV/6?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV???? in3r實際銑削速度 ：? sn/.0進(jìn)給量 ：fVmZaff 56/5.工作臺每分進(jìn)給量 ： m in/30.1sVf ??被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll24刀具切入長度 ：精銑時1Dl01刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：2jt min041.6325421????mjfl本工序機動時間?59..021?jjjtt工序 7：以 B 面定位安裝，W 面找正，磨 D、W 面，至圖樣尺寸 (以磨 D 面為例)選用 M7130 磨床1）計算切削用量寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計15根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 11—185 選取數(shù)據(jù)砂輪直徑 D = 40 mm 磨削速度 V = 0.33 m/s確定背吃刀量 ：單面余量為 0.2 ，所以 =0.2mmpampa確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 11—184 得 f=0.03～0.04mm/z,f取 f=0.033mm/z確定切削速度 ：由所查磨削速度 V= 0.33m/s，由此可得vin57.14063.10rdn????根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 7—122，按機床選取 n = 150 r/min則實際磨削速度 V = Dn/（1000×60） = 0.31 m/s 2）計算時間定額根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 5—43 得基本時間tj = zbk/nfr0z = (0.3×1)/(100×0.033×8) = 0.01 min=0.6s根據(jù)輔助時間與基本時間的關(guān)系為 ,取 ，則輔助時間??jf tt2.01～?jft15.0?stf 09.6.150??布置工地時間是作業(yè)時間的 2%～7%,休息與生理需要時間作業(yè)時間的 2%～4%，二者均取 3%，則其他時間為 ??stxb 42..%???單件時間為 tdj 73.0906??工序 8：以 D 面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜 W 面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）機床：鏜床 T68刀具：高速鋼刀具 VCWr418（1） 、粗鏜 孔m30.6??切削深度 ：pa2?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量2rf/6.0切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/15/.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/5.07914.30dV???? i/60r實際切削速度 ： ?sn/2.6工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in30.f??寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計16被切削層長度 ：lm19?刀具切入長度 ：1lmtgtgkarp 4.5230)~2(?????刀具切出長度 ： 取253l行程次數(shù) ：i?機動時間 ：1jtin79.0164.1921?????mjfl（2） 、粗鏜 孔03.?切削深度 ：pa進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量m2rf/7.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/18/3.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/2.4819.310dV??? i/40r實際切削速度 ： ?sn/5.06?工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in2847.f?被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ：1lmtgtgkarp .530)~2(?????刀具切出長度 ： 取253l2?行程次數(shù) ：i機動時間 ：2jtin97.01834.1921?????mjfl（3） 、粗鏜 孔03.8??切削深度 ：pa進(jìn)給量 ：由于 與 孔同軸，因此取f035.1?013.8?? rmf/6.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由于 與 孔同軸，因此n. m. in實際切削速度 ： V?snd/.601940????工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in3.f?被切削層長度 ：l4寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計17行程次數(shù) ：i1?機動時間 ：由于 與 孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加3jtm035.??013.8??工，因此 in79.1jj由于 32jjjtt?本工序機動時間 ： ?j in97.02?jjt工序 9：以 D 面定位裝夾，按軸孔加工線找正，半精鏜 W 面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）機床：鏜床 T68刀具：高速鋼刀具 VCWr418（1） 、半精鏜 孔m30.6??切削深度 ：pa2?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量m2rf/6.0切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/15/.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/5.07914.30dV???? i/60r實際切削速度 ： ?sn/2.6工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in30.f??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ：1lmtgtgkarp 4.52)3~2(????刀具切出長度 ： 取25?l?行程次數(shù) ：i機動時間 ：1jtin79.01364.1921????mjfl（2） 、半精鏜 孔03.?切削深度 ：pa?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量m2rf/7.0切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/18/3.sV?寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計18機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nmin/2.4819.301rdV???? in/40r?實際切削速度 ： ?sn/5.060工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in2847.f??被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ：1lmtgtgkarp .530)~2(????刀具切出長度 ： 取253?l2?行程次數(shù) ：i機動時間 ：2jtin97.01834.1921????mjfl（3） 、半精鏜 孔03.8?切削深度 ：pa?進(jìn)給量 ：由于 與 孔同軸，因此取f035.1?013.8?? rmf/6.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由于 與 孔同軸，因此n. m. in實際切削速度 ： V?snd/.601940????工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in3.f?被切削層長度 ：l4行程次數(shù) ：i1?機動時間 ：由于 與 孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加3jt035.??m013.8??工，因此 in79.1jj由于 32jjjtt?本工序機動時間 ： ?j in97.02?jjt工序 10：以 D 面定位裝夾，按軸孔加工線找正， 精鏜 W 面各軸孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔）機床：鏜床 T68刀具：高速鋼刀具 VCWr418（1） 、精鏜 孔m30.6??切削深度 ：pa5.?寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計19進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量m5.1rmf/6.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/15/.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/5.7914.30dV??? i/60r實際切削速度 ： ?sn/2.06?工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf min3.f?被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ：1l tgtgkarp 4.520)3~2(?????刀具切出長度 ： 取25l?行程次數(shù) ：i機動時間 ：1jtmin79.01364.1921?????mjfl（2） 、精鏜 孔03.2??切削深度 ：pa5.進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20深度為 。因此確定進(jìn)給量m2rmf/7.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-66，取V in/18/3.sV?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/2.4819.310dV??? i/40r實際切削速度 ： ?smn/5.06?工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in2847.f?被切削層長度 ：l19刀具切入長度 ：1l tgtgkarp .530)~2(?????刀具切出長度 ： 取253ml2?行程次數(shù) ：i機動時間 ：2jtin97.01834.1921?????mjfl寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20（3） 、精鏜 孔m03.8??切削深度 ：pa5.1?進(jìn)給量 ：由于 與 孔同軸，因此取f03?m013.8?? rmf/6.0?機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由于 與 孔同軸，因此n5. . in實際切削速度 ： V?snd/.601940????工作臺每分鐘進(jìn)給量 ：mf in3.f?被切削層長度 ：l4行程次數(shù) ：i1?機動時間 ：由于 與 孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加3jt035.??m013.8??工，因此 in79.1jj由于 32jjjtt?本工序機動時間 ： ?j in97.02?jjt其它孔類似，在此不一一介紹與計算工序 11：鉆、擴、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔，機床： 立式鉆床 Z515刀具：麻花鉆（1）鉆頂面 B 面螺紋 4-M12 孔底孔鉆孔 m0?切削深度 ：pa5?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-39，取f rmf/30.?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-41，取V sV7機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/81514.360701rdV???? in/9實際切削速度 ： ? sn/23.90被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1lmctgctgkDr .6105)~1(??????刀具切出長度 ： 取24l32走刀次數(shù)為 1寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計21機動時間 ：1jtmin35.03.068421?????fnlj(2)鉸孔 0.25??切削深度 ：pam.進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-58， 取f rf/0.4~2?rmf/0.3?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-60，取V smV/13.機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/83014.3610rdV???? in/80r?實際切削速度 ： ?sn/.0被切削層長度 ：lm8.4刀具切入長度 ：1lmctgctgkdDr 06.2128.930)~1(20 ????????刀具切出長度 ： 取2~ml2走刀次數(shù)為 1機動時間 ：4jtin0.836.421?????nflj加工機動時間 ： j mi7.2.0.5.04321 ???jjjjj ttt（3）鉆 4-M12-6H 螺孔( 位于頂面 B 面上的)切削深度 ：pam6?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-39，取f rf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-41，取V sV43機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n min/96714.3001rdV???? in/8實際切削速度 ： ? sn/3.80被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1lmctgctgkDr 5.42105.)2~1(??????刀具切出長度 ：20走刀次數(shù)為 1寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計22機動時間 ：jtmin1.0825.4171????fnlj（4）鉆 M16-6H 螺孔（底部孔）切削深度 ：pam9.5進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4-39，取f rf/25.0?切削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4-41，取V smV4機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取nin/739.14.360501rdV???? in/7r實際切削速度 ： ?sn/4.0被切削層長度 ：lm17刀具切入長度 ：1lmctgctgkDr 5.2109.)2~(2??????刀具切出長度 ：20走刀次數(shù)為 1機動時間 ：jtin13.0725.11?????fnlj由以上計算過程可知：本工序機動時間 m6?jt其它各孔與上述計算方法類似，在此不一一進(jìn)行介紹與計算。工序 12：磨 W 面選用 M7130 磨床1）計算切削用量根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 11—185 選取數(shù)據(jù)砂輪直徑 D = 40 mm 磨削速度 V = 0.33 m/s確定背吃刀量 ：單面余量為 0.2 ，所以 =0.2mmpampa確定進(jìn)給量 ：根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 11—184 得 f=0.03～0.04mm/z,f取 f=0.033mm/z確定切削速度 ：由所查磨削速度 V= 0.33m/s，由此可得vin57.14063.10rdn????根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》 表 7—122，按機床選取 n = 150 r/min則實際磨削速度 V = Dn/（1000×60） = 0.31 m/s 2）計算時間定額根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 5—43 得基本時間寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計23tj = zbk/nfr0z = (0.3×1)/(100×0.033×8) = 0.01 min=0.6s根據(jù)輔助時間與基本時間的關(guān)系為 ,取 ，則輔助時間??jf tt2.015～?jft15.0?stf 09.6.150??布置工地時間是作業(yè)時間的 2%～7%,休息與生理需要時間作業(yè)時間的 2%～4%，二者均取 3%，則其他時間為 ??stxb 42..%???單件時間為 tdj 73.0906??工序 13：鉗工 不屬于機械加工，無需計算工序 14：檢驗 不屬于機械加工，無需計算工序 15：入庫 不屬于機械加工，無需計算第 3 章 專用夾具設(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。在加工 C6150 主軸箱體零件時，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工螺紋孔夾具一套。其中加工螺紋孔的夾具將用于鉆床 Z515，刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆、絲攻對工件上的螺紋孔進(jìn)行加工。3.1 加工頂面螺紋孔 4-M12-6H 底孔 的夾具設(shè)計10?本夾具主要用來鉆螺紋底孔 。表面粗糙度要求，表面粗糙度為 ，與mm?3.6頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到工序為 C6150 主軸箱體體加工到本道工序時完成了頂面的粗、精銑。因此再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，兩螺紋孔位于零件頂面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩螺紋孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩螺紋孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工螺紋孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇頂面作為主要定位寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計24基面以限制工件的三個自由度，以主要支承孔制工件的兩個自由度，在用工件的一個端面作為輔助定位限制工件的另一個自由度。為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對 螺紋孔同時進(jìn)行加工。同m12?時為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊方式夾緊。3.1.2 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成螺紋孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊》得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 ..91T式中： m0????2318753231minaxmax ????HB15.???rf?NF5.802266.8.0??T?4..9.1本道工序加工螺紋孔時，依靠上面的活動鉆模板下降夾緊工件，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。銷釘強度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.1.3 夾緊元件及動力裝置確定由于 C6150 主軸箱體的生產(chǎn)量中等，采用手動夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，通過手搖動把手,在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。3.1.4 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計螺紋孔的加工需鉆、擴、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：箱體鉆頂面 4-M12 螺紋孔底孔分鉆、擴、鉸三個工步完成加工。即先用 的麻花鉆鉆孔， m10?寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計25圖：快換鉆套鉸螺紋孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：Dd H公稱尺寸 允差 12Dh1m1r?12 18 18+0.023+0.01230 28 12 7 10 11.5 20.5 ?45襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 118 +0.018 24 25 +0.039 1 0.6寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計260 +0.025鉆模板選用懸掛式鉆模板，夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖 2 所示。3.1.5 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差 很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證兩螺紋孔尺寸wd?及位置度公差 及表面粗糙度 。本道工序最后采用精鉸加工，選m027.1??m1.0m?3.6用 GB1141—84 鉸刀，直徑為 ，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為015.82??，外徑為 同軸度公差為 。固定襯套采用孔徑為d039.21??D3.?05.?，同軸度公差為 。4.68該螺紋孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求：（1） 、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為 的理想圓柱面的控制。 （2） 、各m9.1.02???孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸 。 （3） 、當(dāng)各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸 時可將偏離量補償給位置度公差。（4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為 時，相對于最027.1?大實體尺寸 的偏離量為 ，此時軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值m12?027.?。即孔的位置度公差最小值為 。7.0.0?? m.螺紋孔的尺寸 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。XM4 015.8??螺紋孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。?3.6影響兩螺紋孔位置度的因素有（如下圖所示）：（1） 、鉆模板上兩個裝襯套孔的尺寸公差： 05.1??（2） 、兩襯套的同軸度公差： m05.2?（3） 、襯套與鉆套配合的最大間隙： m2..834.?（4） 、鉆套的同軸度公差： .4?（5） 、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 031..109.25?dw78322524321 ??????寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計27所以能滿足加工要求。3.1.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明裝卸工件時，先將工件放在定位塊上；用壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當(dāng)工件加工完后，將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開，取出工件。鉆螺紋孔底孔的夾具如夾具裝配圖 2 所示。通過手柄搖動夾具,鉆模板與工件之間保持一定的距離,鉆模板與夾具體座通過定位銷連接,定位精度高.寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計28總 結(jié)本次設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。要掌握零件制造過程中的共同性規(guī)律和解決具體工藝問題的知識和能力，其復(fù)雜性就不是一門課程所能解決的，通過多門相關(guān)知識學(xué)科的學(xué)習(xí)，掌握其內(nèi)在的基本規(guī)
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