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機(jī)械加工工序卡片
鄭州科技學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
扇形板
零（部）件名稱
扇形板
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
鉆
5
鉆孔
HT200
毛坯種類
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄坯
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z5125A
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
鉆床夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
背吃刀量mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔 動(dòng)
1
鉆?22孔到?20mm
麻花鉆，千分尺,專用夾具
750
47.1
0.96
2
擴(kuò)?22孔到?21.8mm
麻花鉆，千分尺,專用夾具
68
4.6
0.72
1.8
1
14.4s
1.5s
3
粗鉸?22孔到?21.94mm
YG6鉸刀，千分尺,專用夾具
68
4.6
0.72
0.14
1
40.8s
4.2s
4
精絞?22孔到?
YG6鉸刀，千分尺,專用夾具
68
4.6
1.22
0.06
1
24s
2.5s
鄭州科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械加工工藝卡片
零件名稱： 扇形板
學(xué) 生：-------------
指導(dǎo)教師：------------
機(jī)械加工工藝過程卡片
鄭州科技學(xué)院
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
扇形板
零(部)件名稱
扇形板
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄坯
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑
粗銑右端面，以左端面為基準(zhǔn)
X6132
面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具
2
粗銑
粗銑左端面，以右端面為基準(zhǔn)
X6132
面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具
3
精銑
精銑右端面，以左端面為基準(zhǔn)
X6132
面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具
4
精銑
精銑左端面，以右端面為基準(zhǔn)
X6132
面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具
5
鉆孔
鉆?22孔到?20mm
Z5125A
麻花鉆，千分尺，專用夾具
擴(kuò)孔
擴(kuò)?22孔到?21.8mm
Z5125A
麻花鉆，千分尺，專用夾具
粗鉸
粗鉸?22孔到?21.94mm
Z5125A
YG6鉸刀，千分尺，專用夾具
精絞
精絞?22孔到?
Z5125A
YG6鉸刀，千分尺，專用夾具
6
車
粗車扇面R48扇面到工序尺寸
CA6140
車刀，游標(biāo)卡尺
7
車
精車扇面R48扇面到工序尺寸
CA6140
車刀，游標(biāo)卡尺
8
鉆孔
鉆3-?8孔到工序尺寸
Z5125A
麻花鉆，專用夾具
9
鉆孔
鉸3-?8孔到工序尺寸
Z5125A
麻花鉆，專用夾具
10
倒角
對(duì)所加工的孔進(jìn)行倒角，以左右端面為基準(zhǔn)
11
清洗表面
12
剔除毛刺
13
終檢
1前言
課程設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)，，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)及實(shí)際能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本設(shè)計(jì)綜合《機(jī)械制圖》、《AutoCAD》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》等多門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，尤其是鞏固了《機(jī)械制造技術(shù)》學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。本設(shè)計(jì)包括考慮企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在工藝、夾具、數(shù)控編程等方面的計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、工藝資料，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)，使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面的知識(shí)具備初步的能力。同時(shí)通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題和綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)的能力。
1
目錄
目錄.................................................................................................................................1
1 前 言............................................................................................................................1
2 扇形板的分析............................................................................................... .............2
2.1 扇形板的工藝分析............................................................................................ 2
3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀................................................................... 3
4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)............................................................................................................ 3
4.1 加工工藝過程.....................................................................................................3
4.2 確定各表面加工方案.........................................................................................3
4.3 確定定位基準(zhǔn).................................................................................................... 4
4.4 工藝路線的擬定.................................................................................................5
4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........................... 6
4.6 確定切削用量、時(shí)間定額................................................................................6
5 夾具設(shè)計(jì)....................................................................................................................14
5.1 研究原始質(zhì)料................................................................................................. 14
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇............................................................................................. 14
5.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算................................................................................. 14
5.4 誤差分析與計(jì)算............................................................................................. 15
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明......................................................................... 16
6 體 會(huì)..........................................................................................................................18
7 參考文獻(xiàn).................................................................................................................. 19
4
2 扇形板的分析
2.1 扇形板的工藝分析
扇形板是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有φ22孔要求加工，對(duì)精度要求也很高。孔粗糙度要求都是6.1Ra ，所以都要求精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求,和φ22孔有對(duì)稱度公差要求，因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。
2.2 扇形板的工藝要求
一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)
量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝 問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。
圖 2.1 扇形板的零件圖
該零件需要切削加工的地方是孔加工φ22孔，孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，并且進(jìn)行倒角1x45°。其表面粗糙度為Ra=1.6；扇形板毛坯的選擇用鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。上面主要是對(duì)扇形板零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。
3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度 及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難
達(dá)到這樣的形狀要求，生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn)，成本較低，能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（機(jī)械工業(yè) 出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編）零件材料為 HT200 鋼，采用金屬型 鑄造，精度可達(dá)到 3.2—10，因此毛坯的加工余量比較小。
4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.1 加工工藝程
由以上分析可知，該扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于扇形板來說，加
工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。
4.2 確定各表面加工方案
一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量
最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)扇形板的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和軸向孔系加工精度要求的加工方法及設(shè) 備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。由參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-5可以確定，φ22孔的表面粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序?yàn)椋恒@-擴(kuò)-鉸。并且進(jìn)行倒角1x45°。
4.3 確定定位基準(zhǔn)
選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。
（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。
（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5）便于裝夾原則。
（6）保證不加工表面位置準(zhǔn)確原則。
(7) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)選擇的原則：
（1）基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。
（3）互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個(gè)表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時(shí)，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。
（4）自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，它的上端面與φ22，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩銷定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求，所以再在分度盤上加上一個(gè)定位銷，這樣零件的六個(gè)自由度就都限制好了。綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。
4.4 工藝路線的擬定
對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。扇形板的加工的第 一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下
端面，再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔等原則。加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬定以下加工工藝路線方案。見下；
工藝路線方案：
工序1 粗銑 粗銑右端面，以左端面為基準(zhǔn)
工序2 粗銑 粗銑左端面，以右端面為基準(zhǔn)
工序3 精銑 精銑右端面，以左端面為基準(zhǔn)
工序4 精銑 精銑左端面，以右端面為基準(zhǔn)
工序5 鉆孔 鉆?22孔到工序尺寸
擴(kuò)孔 擴(kuò)?22孔到工序尺寸
粗鉸 粗鉸?22孔到工序尺寸
精絞 精絞?22孔到工序尺寸
工序6 車 粗車扇面R48扇面到工序尺寸
工序7 車 精車扇面R48扇面到工序尺寸
5
工序8 鉆孔 鉆3-?8孔到工序尺寸
工序9 鉸 鉸3-?8孔到工序尺寸
工序8 倒角 對(duì)所加工的孔進(jìn)行倒角，以左右端面為基準(zhǔn)
工序9 清洗表面
工序10 剔除毛刺
工序11 終檢
4.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
扇形板的毛坯采用的是HT200, 生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。扇形板的偏差計(jì)算和上下端面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為1.5—2.0mm，現(xiàn)取1.5mm。可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12 ，粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.25mm精銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為32mm，φ22孔的偏差及加工余量計(jì)算，該孔精度要求為IT7，由考參考文獻(xiàn)1知確定工序尺寸及余量為：
擴(kuò)： φ21.8mm 2Z=1.7mm
粗鉸:φ21.94mm 2Z=0.20（Z為單邊余量）
精鉸:φ22mm 2Z=0.1mm（Z為單邊余量）
鍛件毛坯孔的基本尺寸為：22-1.8-0.14-0.06=20mm
4.6 確定切削用量、時(shí)間定額
工序1粗銑右端面
（1）確定切削用量
a．確定背吃刀量
粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作 行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p =1.5mm 。
b．確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為 0.05mm/z.
c．選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度Vc = 70.2m / min
19
（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min
πd 3.14 × 60
（B）確定時(shí)間定額
f
b
一個(gè)工位基本時(shí)間 T = l + l1 + l2
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm
1 e
其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr
= 90?
l2 =3~5，取 l2 =4mm
f MZ =
f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min
所以
T = l + l1
+ l2
= 1.1min
f
b
M z
工序 2粗銑左端面
（A）確定切削用量
a．確定背吃刀量
粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作
行程完成，所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量 a p=1.5mm 。
b．確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇每齒進(jìn)給量 f z 為0.05mm/z.
c．選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度
Vc =70.2m/min
（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min
ed 3.14 × 60
（B）確定時(shí)間定額
f
b
一個(gè)工位基本時(shí)間 T = l + l1 + l2 （查表 3-13）
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm
1 e
其中 d=50mm； ae = 36.4mm ； kr
= 90?
l2 =3~5，取 l2 =4mm
f MZ =
f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min
所以
T = l + l1
+ l2
= 1.1min
f
b
M z
工序3 精銑右端面
（A）確定切削用量
a．確定背吃刀量
精銑時(shí)一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量， 即 a=0.7mm。
b．確定進(jìn)給量
根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量為0.12mm/z.
c．選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-72，選擇切削速度。 vc = 49m / min
（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 49 = 260.1r / min
ed 3.14 × 60 。
（B）確定時(shí)間定額
一次走刀基本時(shí)間 T
= l + l1
+ l2
= 0.65min=39s
b
f
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.396mm
1 e
其中 d=50mm； ae = 33.4mm ； kr
= 90?
l2 =3~5，取 l2 =4mm
f MZ
= f z zn = 0.12 × 4 × 260.1 =124.8mm/min
工序4 精銑左端面
（A）確定切削用量
a．確定背吃刀量
精銑時(shí)一般為 0.1~1mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即 a=0.7mm。
b．確定進(jìn)給量
根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 每 齒 進(jìn) 給 量
0.08mm/z. c．選取切削速度根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 》 表 5-72 ， 選 擇 切 削 速 度 vc = 57.6m / min
（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5mm，由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 57.6 = 305.75r / min
ed 3.14 × 60
（B）確定時(shí)間定額
一次走刀基本時(shí)間 T
= l + l1
+ l2
= 0.829min=49.73s
f
b
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度； f Mz為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.088mm
1 e
其中 d=50mm； ae = 32.7mm ； kr
= 90?
l2 =3~5，取 l2 =4mm
f MZ
= f z zn = 0.08 × 4 × 305.75 =97.84mm/min
0
工序 5 鉆φ22+ 0.021 孔
（A）確定切削用量
a． 確定背吃用量
鉆孔時(shí)，為提高效率，一般選擇背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程完，所以大孔時(shí)加工余量為 1.8mm，選擇背吃刀量 a p = 1.7mm
b．確定進(jìn)給量和切削速度
（1）根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-69，選擇進(jìn)給量為 f=0.5mm/r 切 削速度為 0.5m/s.
（2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7 取鉆耐用度 T=50min。
（3）確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
n = 60000v = 60000 × 0.5 = 238.9r / min
s ed
3.14 × 40
（B）確定時(shí)間定額
基本時(shí)間 Tb
= l + l1
+ l2 + l3 i = 0.43min=26.0s
fn
其中 l = 39.5mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
l1 =
asp
tan k r
+ (2 ~ 3) = 4.29mm
其中 asp
= 1.7mm； kr
= 40?
l2 =3~5，取 l2 =4mm
l3取3 ~ 5，這里取l3 = 4 mm i=1 進(jìn)給次數(shù)
工序 5擴(kuò)、鉸孔 工步 1 鉆孔
（A） 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為 7.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背 吃刀量 a=7.8mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-64，（HT200 硬度為硬度為
200HBS）選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
（2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1102.4r / min
ed 3.14 × 7.8
（B）確定時(shí)間定額
一個(gè)工位基本時(shí)間 T
= l + l1
+ l2
= 0.0704min≈4.2s
b fn
其中 l = 15mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
l1 = (D / 2) cot k r + (1 ~ 2) =17mm
其中 D=7.8mm； kr
= 15?
l2 =1~4，取 l2 =3mm
工步 2：粗餃孔
a. 確定背吃刀量
因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為 0.16mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量
a=0.16mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-67，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.8mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
（2）確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度
T=150min。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1080.24r / min
ed 3.14 × 7.96
工步 3：精餃孔；
a. 確定背吃刀量
因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為 0.04mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀a=0.04mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-64，（HT150 硬度為 170HBS） 選擇進(jìn)給量 f 為 0.5mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
（2）確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。
（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1074.84r / min
ed 3.14 × 8
（B）確定時(shí)間定額
一個(gè)工位基本時(shí)間 T
= l + l1
+ l2
= 0.038min=2.3s
b fn
其中 l = 15mm 為切削加工長(zhǎng)度； l1 為刀具切入長(zhǎng)度； l2 為刀具切出長(zhǎng)度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
l = D ? d1 cot k
1 2 r
+ (1 ~ 2) =2.2mm
其中 D=10.4mm； d1 = 9.8mm ； kr
= 15?
l2 =2~4，取 l2 =3mm
5.夾具設(shè)計(jì)
5.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆端面φ22的孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：上下端面進(jìn)行了粗、精銑加工，φ22孔進(jìn)行了擴(kuò)、粗鉸、精鉸加工。因此，夾具的下底面是主要的定位面，定位、夾緊方案有：V形塊定位，夾緊方式利用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊?？椎闹行木嗪臀恢镁仁怯勉@套來保證，從而滿足孔的加工要求。在加工中，夾具的下底面是主要的定位面，且鉆套的中心距和下底面還有一定的垂直度要求。
5.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算
鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床 Z5125A，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻(xiàn)[5]查表1 ? 2 ? 7 可得：
2
鉆削力公式： Ff=210Df 0.8 Kp
式中 D=7.8mm ，f=0.2mm/r
查表1 ? 2 ? 8 得：Kp= ( HB ) 0.6
190
其中：HB=229 則 Kp=1.118
即：Ff=3942.4（N) 實(shí)際所需夾緊力
W = F × K
K μ + μ
1 2
有： μ1 = 0.7, μ2 = 0.16
安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：
K = K 0 K1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6
式中： K 0 ~ K 6 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表1
K = 1.2 ×1.0× 1.0× 1.0× 1.3× 1.0× 1.0 = 1.56
所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N)
可得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 決定選用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊機(jī)構(gòu)。
取 K = 1.56 ， μ1 = 0.7 ， μ2 = 0.16
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知V形塊夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)
算：
0
W = QL
?
2
? ′tg?1 + ? z tg (á + ? 2 )
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
? ′ = 6.22
rz = 2.76
?1 = 90
? = 9? 50′
á = 2?29'
其中：L=32mm
Q = 80( N )
螺旋夾緊力：W0 =4952.32(N)
由上述計(jì)算易得： W
>> W
0 K
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
5.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 1.6。由參
考文獻(xiàn)[5]可得：
（1）鉆套的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取Δ=0.03mm
（2）夾緊誤差 ： ? j ?
= ( ymax ? ymin ) cosá
查[5]表 1～2～15 有 K Raz = 0.004, K HB = ?0.0016, C1 = 0.412, n = 0.7 。
? j ? j = ? y cosá = 0.0028mm
（3）磨損造成的加工誤差： ? j ?M 通常不超過 0.005mm
（4）夾具相對(duì)刀具位置誤差： ? D ? A 取 0.01mm
（5）分度誤差
1. 直 線 分 度 誤 差 查 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 知 Smin=S-( δ +X1+X2+e ） Smax=S+( δ+X1+X2+e） 所以ΔF=2(δ+X1+X2+e）
2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知Δa=4artcg[( Δf/4+2X3)/4R] 誤差總和：0.070mm 滿足要求。
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
圖5.5夾具裝配圖
本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以V形塊定位，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位，利用偏心手柄對(duì)活動(dòng)V形塊施力夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。搖動(dòng)手柄，可以使工件與分度機(jī)構(gòu)貼緊，活動(dòng)V形塊壓緊工件整個(gè)裝配體就夾緊了，這樣就可以開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行孔的加工。
此次設(shè)計(jì)是對(duì)扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄造，具有體積
小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再 以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工φ22孔工序中，選V形塊的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。
體會(huì)
從拿到零件圖紙的第一天開始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計(jì)的步驟，還安排了輔導(dǎo)時(shí)間。為我們的設(shè)計(jì)指引了方向，這樣使我們不會(huì)感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識(shí)，對(duì)機(jī)械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解到機(jī)械知識(shí)的重要性。
剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。 好長(zhǎng)時(shí)間都懶得在去看設(shè)計(jì)圖紙，經(jīng)過老師在網(wǎng)上給我的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等，一步步的開始設(shè)計(jì)起來。
在設(shè)計(jì)期間，遇到不懂的問題時(shí)，通過自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實(shí)在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計(jì)對(duì)我來說更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識(shí)的人問問題，這次設(shè)計(jì)，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，她在設(shè)計(jì)期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會(huì)在以后的人生的道路中更上一層樓。
經(jīng)過將近一個(gè)月的努力，課程設(shè)計(jì)終于劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。對(duì)此次課程設(shè)計(jì)，我可以說是感觸很深，同時(shí)在此過程中也學(xué)到了很多知識(shí)。雖然本次課程設(shè)計(jì)尚存在不足之處，但是通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我從中認(rèn)識(shí)和學(xué)到了很多關(guān)于機(jī)械零件制造工藝的設(shè)計(jì)方法和流程，這對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
1）《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》陳宏鈞主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版
2）《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》張耀宸主編 航空工業(yè)出版社出版
3）《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編 北京出版社出版
4）《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版
5）《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版
5）《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海柴油機(jī)廠工藝所編 機(jī)械工業(yè)出版社出版
6）《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》燕山大學(xué)等編 機(jī)械工業(yè)出版社版
7）《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》林文煥等編 國(guó)防工業(yè)出版社出版