機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-蝸輪本體加工工藝及鉆攻M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì)

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1、 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：蝸輪本體加工工藝及鉆攻M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 院、系別 班 級(jí) 姓 名 　 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 2020 年 9月15日 目 錄 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 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(lǐng) 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(shè)計(jì) 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(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 基面的選擇 5 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.3 制訂工藝路線

3、 5 3.1.4 選擇加工機(jī)床 8 3.1.5 工藝方案的分析： 9 3.2機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 9 3.2.1確定機(jī)械加工余量 9 3.2.2確定毛坯尺寸 9 3.3 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸 10 3.4 確定切削用量及基本工時(shí) 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(shè)計(jì) 26 4.1定位分析 26 4.2分析計(jì)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(jì)算 28 4.3切削力和夾緊力的計(jì)算 29 4.4導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 30 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 31 5 總結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“蝸輪本體”零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求： 1.未注明鑄造圓角R2～3 2.去毛刺銳邊 3.材料45鋼 設(shè)計(jì)內(nèi)

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(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片(1張) 6.工序卡片（1張） 7.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1份） 2020年 9月15日

6、 IV 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂

7、蝸輪本體加工工藝規(guī)程。通過(guò)分析蝸輪本體從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過(guò)程，總結(jié)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程。針對(duì)蝸輪本體零件的主要技術(shù)要求，選擇適當(dāng)?shù)膴A具進(jìn)行裝夾以及設(shè)計(jì)鉆孔用的鉆床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)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(lǐng) 已知此渦輪零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是10Kg /個(gè)，查第9頁(yè)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(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 1.2 零件的作用 本次課程設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。渦輪增壓其實(shí)就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的目的。其工作原理就是利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放口排出的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣為動(dòng)力，來(lái)推動(dòng)渦輪室里邊的葉輪，同時(shí)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(jìn)來(lái)的空氣壓進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸以達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)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(nèi)孔、Φ25的內(nèi)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(zhuǎn)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(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此渦輪零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上

10、述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì) 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(jiǎn)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(yīng)盡可能選擇各種已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)器造型。 2.2.3 分型面的選擇 選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來(lái)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(jī)械砂型鑄造，查表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級(jí)為8～10，加工余量等級(jí)為H，按9公差等級(jí)制造，則單側(cè)加工余量為3.5mm，雙側(cè)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(zhǎng)度小于300mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動(dòng)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(shè)計(jì)中鑄件取2% 的收縮率。 2.3.4不鑄孔的確定 為簡(jiǎn)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(jī)械加工形成。 2.3.5鑄造圓角的確定 為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過(guò)渡。 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般的軸類零件而

13、言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。由于本套筒零件全部表面都要加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。本零件是帶孔的套筒零件，孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，所以選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。即選孔及一端面作為精基準(zhǔn)。 3.1.3 制訂工藝路線 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。同時(shí)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(dá)到,金剛石車Φ170h6mm 達(dá)到并倒角； 工序IV：以精車后的Φ170h6mm外圓B作為定位精基準(zhǔn)，粗車Φ85即C端面，粗車E外圓Φ85h7及臺(tái)階面，半精車與精車達(dá)到，粗車E面即Φ212及半精車達(dá)到并倒角； 工序V：以Φ85h7mm處外圓E作為定位精基準(zhǔn)粗鏜F即Φ75H6mm及半精鏜和精鏜然后金剛鏜孔達(dá)到； 工序VI：粗鏜G即8*Φ25的內(nèi)孔； 工序VII：鉆螺紋孔H即8個(gè)M6，并攻螺紋，倒角 工序VIII：；去毛刺； 工序IX：終檢； 工序X：入庫(kù)。

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(dá)到，金剛石車Φ170h6mm 達(dá)到；倒角； 工序V：以精車后的Φ170h6mm外圓作為定位精基準(zhǔn)，粗車D面即Φ85端面， 工序VI：粗車外圓Φ85h7及臺(tái)階面，半精車與精車達(dá)到； 工序VII：粗車E面即Φ212及半精車達(dá)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(dá)到； 工序IX：粗鏜G即8個(gè)Φ25

16、mm孔 工序X：鉆螺紋孔H即8個(gè)M6，并攻螺紋，倒角； 工序XI：去毛刺； 工序XII：終檢； 工序XIII：入庫(kù)。 3.1.4 選擇加工機(jī)床 （1）根據(jù)不同的工序選擇機(jī)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(zhuǎn)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(jī)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(zhì)合金車刀。加工鋼質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5(適用于不平整斷面和連續(xù)切削時(shí)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(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.1-1985，GB5343.2-1985）。 3.1.5 工藝方案的分析： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一將部分工序集中起來(lái)，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(gè)工序細(xì)分，分別進(jìn)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(jī)械加工余量及毛坯尺寸 3.2.1確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件估算質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查得單邊余量在厚度方向?yàn)?.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(fù)雜系數(shù)S=/估算物件大概有10Kg即=10㎏ 鍛件最大直徑為Φ216mm，長(zhǎng)108mm，鍛件材料密度7.85×由=30kg, 所以定復(fù)雜系數(shù)為S=0.33，所以定復(fù)雜系數(shù)為2。 3.2.2確定毛坯尺寸 查表確定各表面機(jī)械加工總余量，確定毛坯尺寸，填寫(xiě)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(jī)械加工余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面

20、的機(jī)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(jī)械加工余量及工序尺寸 加工表面 工序名稱 經(jīng)濟(jì)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(nèi)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(shí) 3.4.1 車Φ170mm外圓端面 （1） 選擇刀具和機(jī)床 已知加工材料為45鋼，670MPa，鍛件，有外皮；機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤(pán)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(zhì)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(nèi)切完，故取 = 2.5mm故取 = 2.5mm。 ②確定進(jìn)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(shí)，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，選擇?=0.65mm/r。 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校檢。 查表可知C620-1車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。根據(jù)表1.19，當(dāng)鋼材=570至670MPa、≤2mm，?≤0.75mm/r、、=65m/min（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力=760N。＜，所選的進(jìn)給量?=

24、0.65mm/r可用。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④只有徑向進(jìn)給，每分鐘進(jìn)給量（18頁(yè)） 每分鐘進(jìn)給量： 　　　　　　　　　 　 　　　　(mm/min) （3-1） 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見(jiàn)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(zhuǎn)速 　 ==242.25（r/min） （3-２） 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)表4.2-8），與242.25r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為370r/min,所以實(shí)際切削速度v=197.5m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表1.18，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) =0.36（min）

26、 （3-３） 3.4.2 車Φ170mm外圓 （1） 選擇刀具和機(jī)床 已知加工材料為45鋼，670MPa，鍛件，有外皮；機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤(pán)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(zhì)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(jìn)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(shí)，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，根據(jù)表1.30，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④切削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表1.27，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=600至700MPa鋼料、≤3mm、?≤0.75mm/r時(shí)，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(zhuǎn)速 ==170.7（r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)表4.2-8），與170.7r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為230r/min,所以實(shí)際切削速度v=122.77mm/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)1.27當(dāng)=580至970MPa、HBS=166至277、≤2mm、?≤0.75mm/r、v=94.7m/min時(shí)，=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(shí)際切割時(shí)功率為＝0.72kW。 當(dāng)ｎ＝230r/min時(shí)，機(jī)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(jìn)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(jì)算基本工時(shí) 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 （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(zhuǎn)速與車外圓170mm相同.基本工時(shí) （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(jī)床 機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤(pán)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(zhì)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(jìn)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(shí)，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，表1.30，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)給量 (mm/min) 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見(jiàn)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(zhuǎn)速 　　　　　　　　　 ==197r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)表4.2-8），與197r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為230r/min,所以實(shí)際切削速度v=153.11m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，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(jì)算基本工時(shí) ==0.19min （2）半精車外圓Φ212mm 所選用刀具

33、為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)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(jìn)給量? 根據(jù)C620-1車床的進(jìn)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(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ③選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨用度 車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度ν 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加

34、工=600至700MPa鋼料，≤1.4mm、?≤0.38mm/r時(shí)，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(zhuǎn)速 ==166.6(r/min) 按C620-1車床的轉(zhuǎn)速（查表4.2-7）選擇n=230r/min，則實(shí)際轉(zhuǎn)速v=153.1m/min?？刹贿M(jìn)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(shí) ==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(jī)床 機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤(pán)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(zhì)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(jìn)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(shí)，?=0.6至1.2mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量，選擇?=0.65mm/r。 ③確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速 (mm/min)

37、 其中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2.修正系數(shù)見(jiàn)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(zhuǎn)速 ==491.6r/min） 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)（見(jiàn)表4.2-8），與491.6r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480與600r/min,為避免切削速度損失，選擇600r/min,所以實(shí)際切削速度v=160.14m/min ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表1

38、.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) ==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(jìn)給量?=0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速n=380r/min，切削速 ==101.4mm/min 基本工時(shí) ==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(jī)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(zhì)合金，直徑為20mm的圓形鏜刀。 2）選擇鏜削用量 ①背吃刀量 因?yàn)殡p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(jìn)給量 查表1.2-33臥式鏜床的進(jìn)給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④確定主軸轉(zhuǎn)速 ==212.3(r/min) （3-5） ⑤檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削

40、用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) == 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(jìn)給量=0.3mm/r,鏜削速度 =100m/min, 主軸轉(zhuǎn)速 ==424.6(r/min) 基本工時(shí) = （3）精鏜鏜削用量 所選用的刀具為YT30硬質(zhì)合金，主偏角=、直徑為20mm的圓形鏜刀。其耐用度為T(mén)=6

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

42、.6 鏜孔25mm （1）選擇刀具和機(jī)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(zhì)合金，直徑為8mm的圓形鏜刀。 （2） 選擇鏜削用量 ① 背吃刀量 因?yàn)榧庸び嗔繛?mm，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(jìn)給量 查表1.2-33臥式鏜床的進(jìn)給量為0.3~1.0mm，故選擇=0.5mm ④ 確定主軸轉(zhuǎn)速 ==636.9(r/min) ⑤ 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)1.27，當(dāng)工件的

43、硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。 ⑥計(jì)算基本工時(shí) == 0.19min 3.3.7鉆 M6 mm的孔 （1）鉆6 mm的孔 1）選擇刀具和機(jī)床 查閱表3.1－8，選擇Φ6mm的高速鋼絞刀，機(jī)床選擇Z5125A立式鉆床。 2）選擇切削用量 ①進(jìn)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(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.5mm/r，≤12mm時(shí)，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(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)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(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)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(shuō)明書(shū)，可以考慮選擇選?。?120(r/min)，降低轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命 根據(jù)表2.12，當(dāng)= 6mm時(shí)，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(yàn)機(jī)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(jì)算基本工時(shí) ==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(jī)床

46、，切削用量選為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取：，則 （3-8） 計(jì)算切削基本工時(shí)： min 4鉆攻M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)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(zhǔn)，與心軸Ф200端面相配合限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和

47、Z軸移動(dòng)。 2.渦輪本體Ф75H6孔作為第二定位基準(zhǔn)，與心軸Ф75f5相配合限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。 3.渦輪本體Ф25孔作為第三定位基準(zhǔn)，與B型固定式定位銷相配合限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。 4.2分析計(jì)算定位誤差 4.2.1定位誤差 定位誤差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)其具有確定位置的理想要素的變動(dòng)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(cè)要素的位置、包容實(shí)際被測(cè)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(jī)床上)定位不準(zhǔn)而引起的加工誤差。因?yàn)閷?duì)一批工

48、件來(lái)說(shuō)，?刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)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(zhǔn)造成的加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的最大位置變動(dòng)量。 2.定位誤差的組成: 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以△不表示。 定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以△基表示。故有: △定=△不+△基 此外

49、明確兩點(diǎn): ①只用調(diào)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(gè)界限值(有一個(gè)范圍)。 4.2.3定位誤差的計(jì)算 1、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)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(zhuǎn)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(jì)算 1.設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： ①夾緊必須保證定位準(zhǔn)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(nèi)。 ③夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) ④必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 ⑤夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 ⑥夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。 2.螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： ①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大； ②自鎖性能好操； ③擴(kuò)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(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)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(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 ②夾緊力的方向應(yīng)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(shí)計(jì)算切削力。 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3得切削力計(jì)算公式： 由鉆攻8M6螺紋的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm， 由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，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(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆削力，故夾緊可靠。 4.4導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 工件鉆攻8M6螺紋，中大批量生產(chǎn)，為了鉆后及時(shí)攻絲，故選用快換鉆套，圖1-1是標(biāo)準(zhǔn)快換鉆套的結(jié)構(gòu)，它凸緣上銑有臺(tái)肩，鉆套螺釘?shù)呐_(tái)階形部分壓緊在此臺(tái)肩上而防止可換鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)。松動(dòng)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(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操

54、作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@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(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 5 總結(jié) 通過(guò)本次的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)讓我又重新溫習(xí)了書(shū)本上的重要內(nèi)容，讓我深刻意識(shí)到實(shí)踐的東西總是離不開(kāi)書(shū)本，不管什么時(shí)候從書(shū)上我們總可以找得到我們想要的東西。書(shū)上的知識(shí)永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)正是讓我們向更深的領(lǐng)域邁進(jìn)，沒(méi)有這個(gè)基礎(chǔ)我們永遠(yuǎn)都不會(huì)享受到成功的喜悅。同時(shí)也培養(yǎng)了我制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力。 通過(guò)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立了正確的設(shè)

55、計(jì)思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，設(shè)計(jì)的過(guò)程使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。? 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們的基本理論知識(shí)在實(shí)際解決問(wèn)題中得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。同時(shí)，設(shè)計(jì)的完成是離不開(kāi)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們熱情的幫助，謹(jǐn)在此對(duì)他們的幫助給予誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械工程師手冊(cè)編委會(huì)著.機(jī)械工程師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 [2] 李益民著.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 [3] 孫本緒，熊萬(wàn)武著.機(jī)械加工余量手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社, 1999.11 [4] 王先逵著.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].清華大學(xué):機(jī)械工業(yè)出版社,2006.1 [5] 艾興，肖詩(shī)綱著.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1994.7 [6] 趙家齊著.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10 [7] 王先逵著.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 33