1前 言機械制造工藝課程設(shè)計是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計,應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:1 能熟練運用機械制造工藝設(shè)計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。就我個人而言,通過這次設(shè)計,基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計,機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運用所學(xué)理論知識,解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題,鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計過程中,學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,在我們即將踏入社會之前,通過課程設(shè)計來檢查和考驗我們在這幾年中的所學(xué),同時對于我們自身來說,這次課程設(shè)計很貼切地把一些實踐性的東西引入我們的設(shè)計中和平時所學(xué)的理論知識相關(guān)聯(lián)。為我們無論是在將來的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過程中打下一個堅實的基礎(chǔ)。我們設(shè)計的過程中會遇到一些技術(shù)和專業(yè)知識其它方面的問題,再加上我們對知識掌握的程度,所以設(shè)計中我們的設(shè)計會有一些不足之處, 為了共同提高今后設(shè)計設(shè)計的質(zhì)量,希望在考核和答辯的過程中得到各位指導(dǎo)老師的諒解。編者:陳振斌05021404 412一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1. 零件的作用課程設(shè)計所給的是 CW6140 車床法蘭盤,為盤類零件,車床的變速箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度,實現(xiàn)縱向進(jìn)給。如下圖:(圖 1) , 技 術(shù) 條 件?130D與 8G的 不 同心 度 允 差 .2m倒 角 3X45°圖 1-1CW6140 法蘭盤零件圖2. 零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制,知原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。 它的部分表面均需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不3難獲得。其中零件設(shè)計基準(zhǔn)是以 的中心軸線作為尺寸基準(zhǔn)的,其中 、130? 80?和 的軸線是互相平行,而其它表面是左端面作為基準(zhǔn),在保證基準(zhǔn)面83.5?1精度的情況下,獲得其它的表面是不難的。其它的精度沒有要求,保證以上就可以了,加工不成問題。應(yīng)該說,這個零件的工藝性較好。.6aR?3. 零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目可知:可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。二、 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計毛坯圖1. 選擇毛坯該零件材料為 HT15-32。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.確定毛坯尺寸參見《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》 ,鋼質(zhì)模鍛件的公差及機械加工余量按GB/T12362-2003 確定。要確定毛坯尺寸公差及機械加工余量,應(yīng)先確定如下各項因素。分析本零件,各加工表面為 ≥1.6 ,因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件aRm?的尺寸加上所查得的余量值即可(由于有的表面只需粗加工,這時可取所查數(shù)據(jù)中的小值。當(dāng)表面需精粗加工和半精加工時,可取其較大值) 。綜上所述,確定毛坯尺寸見表 1表 1-1 法蘭盤零件尺寸 /mm 零件尺寸 加工余量 鑄件尺寸 零件尺寸 加工余量 鑄件尺寸130?2 34?18 2 2082 7623 2 25465?2 61?12 2 10102 480?0 180?3.設(shè)計毛坯圖1)確定圓角半徑 本鍛件各部分的 t/H 為0.5~1,故均按表中第一行數(shù)值。為簡化起見,本鑄件的內(nèi)、外圓角半徑分別取相同數(shù)值,以臺階高度H=16~25 進(jìn)行確定。結(jié)果為:外圓角半徑 r=3以上所取的圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。2)確定鑄件斜度 根據(jù)知道一般鑄件的斜度時arctan1/10≈5° 。模鍛斜度 。 5。3)確定分模位置 由于毛坯是 HD 的圓盤類鍛件,應(yīng)采取軸向分模,這樣可沖內(nèi)孔,使材料利用率得到提高。為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)上、下模在模鍛過程中借移,選擇最大直徑即齒輪處的對稱平面為分模面,分模線為直線,屬平直分模線。圖 1-2 所示為本零件的毛坯圖. 技 術(shù) 條 件?130D與 8G的 不 同心 度 允 差 .2m圓 角 R2?61?5614圖 1-2 法蘭盤毛坯圖三、選擇加工方法,制定工藝路線51.定位基準(zhǔn)的選擇因為法蘭盤可歸為盤類零件,執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有若干個不 加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)) 。該零件屬盤套類回轉(zhuǎn)體零件,所以對于本零件可以先以法蘭盤右端 130 的外圓或 65 的左端面作為粗基準(zhǔn),利用三爪卡盤夾緊 130 外圓可同時削除,但這樣選基準(zhǔn)無法滿足加工要求。因此,選零件設(shè)計基準(zhǔn)是以 的中心軸線作為尺寸基準(zhǔn)的,其中 ,130? 80?, 的軸線是互相平行, 與 , , 的軸線是也是互相平行的,81?3.5283.5?而其它表面是以右端和左端面作為基準(zhǔn),在保證基準(zhǔn)面精度的情況下,獲得其它的表面是不難的。再根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則,選則軸線為基準(zhǔn)是比較合理的。2.零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、槽及小孔等,材料為和 HT15-32.。以公差等級和表面粗糙度要求,參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》有關(guān)資料,其加工方法選擇如下:1) Φ130mm 外圓面 為未注公差尺寸,根據(jù) GB 1800-79 規(guī)定其公差等級按IT14,表面粗糙度為 Ra1.6μm,需進(jìn)行粗車+半精車+精車。2) Φ110mm 外圓面以及 Φ120mm 為未注公差尺寸,根據(jù) GB 1800-79 規(guī)定其公差等級按 IT14,表面粗糙度為 Ra6.3μm,需進(jìn)行粗車+半精車。3) Φ83.5mm 內(nèi)孔 表面粗糙度為 Ra6.3μm,加工方法可采取粗鏜。4) Φ80mm 內(nèi)孔 為未標(biāo)注公差尺寸, 根據(jù) GB 1800-79 規(guī)定其公差等級按 IT14,表面粗糙度為 Ra1.6μm,毛坯孔已鑄出 ,只需粗鏜+半精鏜+精鏜。5) 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Ra6.3μm,經(jīng)粗車即可.6) 槽 槽寬和槽深的公差等級表面粗糙度為未注公差尺寸,根據(jù) GB 1800-79規(guī)定其公差等級按 IT14,只要粗車。7) Φ65mm 內(nèi)孔 采用成型車刀一次車成,再半精鏜。8) Φ6mm 小孔 采用 Φ6mm 鉆頭一次鉆出即成。69) Φ17mm 與 Φ11mm 就采用復(fù)合鉆頭一次鉆出。10) Φ10mm 螺孔 采用鉆頭 Φ8mm 鉆出后攻絲成 Φ10mm.11) 平銑 Φ180 的平面。3.制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機床配以志用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便降低生產(chǎn)成本。工序 1:以 Φ61mm 處外圓及端面及端面定位,粗車外圓 Φ130mm 后粗車 4×0.5槽,以 Φ130mm 外圓及 Φ80mm 軸心定位, 先粗鏜 Φ80mm 孔,車該端面。工序 2:以粗車后的 Φ130mm 外圓及端面定位,粗車另一端面,粗車外圓Φ110mm 及鏜 Φ61mm 孔,車該端面。工序 3:半精車 Φ110mm,Φ130mm,半精鏜 Φ61mm 孔,半精鏜 Φ80mm。工序 4:精車 Φ130mm;精鏜 Φ80mm,然后倒角。工序 5:鏜 Φ83.5 的溝槽, 粗鏜 Φ81 孔。工序 6:從 Φ65mm 左端面的孔用與成型車刀鏜左端面的孔。工序 7:分別在 Φ65mm 及 Φ130mm 處鉆孔 Φ6mm;以 Φ180 外圓及軸心定位,鉆2 個螺紋孔。再用復(fù)合鉆頭鉆 3 個孔工序 8:銑 Φ180 的側(cè)平面。工序 9:去毛刺。工序 10:終檢。四、工序設(shè)計1.選擇加工設(shè)備與裝備(1)選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》①工序 1、2、4 是粗車、和粗鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選擇用臥式車床就能滿足要求.本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,選用最常用的 C620-1 型臥式車床即可。 (表 5-55)②工序 3 有半精鏜同精鏜孔.由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回轉(zhuǎn)體,故7易在車床上鏜孔.由于要求的精度較高,表面粗糙度數(shù)值較小,需選用較精密的車床才能滿足要求,因此選用 C616A 型臥式車床。 (表 5-55)③工序 7 是鉆 3 個 Φ10mm 的螺紋孔,2 個 Φ6mm 同 2 個锪孔,可采用專用的分度夾具在 Z518 立式鉆床上加工,故選用 Z525 型立式鉆床。 (表 5-64)鉆在Φ65mm 及 Φ130mm 處鉆孔 Φ6mm;用專用夾具。⑤工序 8 是銑平面,用三面銑刀粗銑,應(yīng)選臥式銑床。考慮到本零件屬成批量生產(chǎn),所以選 X62 型銑床能滿足要求。(2) 選擇夾具 本零件除粗銑及鉆小孔等工序需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可.前四道車床工序用三爪自定心爪盤,滾齒工序用心軸。(3) 選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。①在車床上加工的工序,一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鋼質(zhì)零件采用 YT 類硬質(zhì)合金,粗加工用 YT5,半精加工用 YT15,精加工用 YT30。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀。切槽刀易選用高速鋼。②銑刀按表選鑲齒三面刃銑刀.零件要求銑切深度為 2mm,按表 5-105,銑刀的直徑應(yīng)為 80~250mm。因此所選銑刀:d=22,l=12,齒數(shù)為 10。③鉆 Φ6mm 小孔,由于帶有 90°的倒角,可采用符合鉆一次鉆出;跟著要用復(fù)合鉆頭鉆锪孔選平底锪鉆,d=17,d1=11。 (表 5-90)(4)選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn) ,一般情況下盡量采用通用量具.根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點,參考本書有關(guān)資料,選擇如下.①選擇各外圓加工面的量具.本零件各外圓加工面的量具見表 1-3表 1-3 圓與孔加工面所用量具 /mm工序 加工面尺寸 尺寸公差 量具Φ130 0.871Φ65 0.87讀數(shù)值 0.02,測量范圍 0~150 游標(biāo)卡尺(表 5-108)同下Φ110 0.87 讀數(shù)值 0.05,測量范圍 0~150 游標(biāo)卡尺2Φ80 0.87 讀數(shù)值 0.05,測量范圍 0~150 游標(biāo)卡8加工 Φ130mm 外圓面可用分度值 0.05mm 的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量,但由于與加工 Φ110mm 外圓面是在同一工序中進(jìn)行,故用表中所列的一種量具即可.②選擇加工孔用量具 Φ80mm 孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。再粗鏜Φ65mm,后半精鏜 Φ65mm。ⅰ.半精鏜孔 Φ65mm 公差等級為 IT12,從表 5-108 中選讀數(shù)值 0.02mm、測量范圍 0~125mm 的游標(biāo)卡尺即可。ⅱ.半精鏜 Φ80mm 孔, 公差等級為 IT12,從表 5-108 中選讀數(shù)值 0.02mm、測量范圍 0~125mm 的游標(biāo)卡尺即可。ⅲ.鉆孔 Φ6mm 由于其直徑比較小,故用極限量規(guī)直。按表 5-109,根據(jù)孔徑可選針式塞規(guī)。③選擇加工軸向尺寸所用量具 加工軸向尺寸所用量具見表 1-4.④選擇加工槽所用量具 槽經(jīng)粗銑,槽寬及槽深的尺寸公差的等級為 ::粗銑時 IT14;測量范圍 0~150mm 的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量 .2.確定工序尺寸(1) 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān).前面已表 1—4 加工軸向尺寸所用量具尺Φ120 0.87 讀數(shù)值 0.05,測量范圍 0~150 游標(biāo)卡尺4 Φ81 0.87 讀數(shù)值 0.02,測量范圍 0~150 游標(biāo)卡尺6 Φ6 0.22 塞規(guī)直徑 3~6(表 5-109)工序 尺寸及公差 量具18122—0.22 0.578?讀數(shù)值 0.02、測量范圍0—150 游標(biāo)卡尺(表 5-108)同下9確定各圓柱面的總加工余量(毛坯余量) ,應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量,然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量,工序尺寸及公差,表面粗糙度見表 1—51—5 圓柱表面的工序加工余量,工序尺寸及公差,表面粗糙度 /mm工序雙邊余量工序尺寸及公差 表面粗糙度/um加工表面粗 半精精 粗 半精 精 粗 半精 精Φ130 外圓 2 1.5 0.5 Φ132 Φ130.5 Φ130 6.3aR3.2a1.6aRΦ110 外圓 4 — — Φ110 —— —— 6.3Φ80 孔 2 1.5 0.5 Φ78 Φ79.5 Φ80 6.3a3.2a1.6aΦ65 孔 2.5 1.5 Φ63.5 Φ65 —— 6.3R(2)確定軸向工序尺寸 本零件各工序的軸向尺寸如下圖所示。0.385?3 98 讀數(shù)值 0.02,測量范圍0—150 游標(biāo)卡尺10圖 1-3 工序軸向尺寸1.確定各加工表面的工序加工余量。本零件各端面的工序加工余量見表 1—6。2.確定工序尺寸 , , 及 。該尺寸在工序中應(yīng)達(dá)到零件圖樣的要求,.13L256L則= mm(尺寸公差暫定)1=22mm, =40mm, =56mm, =21mm2L1315L16=62mm, =78.5mm, =4mm, =85mm。148202L3.確定工序尺寸 該尺寸只與加工余量有關(guān),則2,,11=113+2+2=117mm, =22-2=20mm , =18+2=20mm。1L1L21L4.確定工序尺寸 , 及 。則7921=113-85-21=7mm=78.5-56-4=18.5mm19L=40-22=18mm2表 1-6 各端面的工序加工余量 /mm工序 加工表面 總加工余量1 121 2 22 3 2確定槽的工序尺寸 粗車可達(dá)到零件圖樣的要求,則該工序尺寸:槽寬為4mm 深 0.5mm五、確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量 ,進(jìn)給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 ,pa paf,再確定 v。1.工序 I 切削用量及基本時間的確定參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》(1)切削用量 本工序為粗車。已知加工材料為 HT15-32, =150—b?164MPa,機床為 c620-1 型臥式車床,工件裝卡在三爪自定心卡盤中。①確定粗車外圓 Φ132mm 的切削用量。根據(jù)表 5-113 所選刀具為 YG6 應(yīng)質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)表 5-112,由于 C620—1 車床的中心高為 200mm, (表 5-55)故選刀杠尺寸 B H=16mm 25mm,刀片厚度為 4.5mm。選擇車刀幾何形?狀為卷屑槽倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角 = ,副偏角0r20a6rk0912= ,刀尖圓弧半徑 =0.8mm。s?0?rI.確定背吃刀量 粗車雙邊余量為 2mm,顯然 為單邊余量, =1mm。papapaII.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-114,在粗車灰鑄鐵,刀杠尺寸為 16mm 25mm,?mm,工件直徑為 100—400 時,f=0.8—1.4mm/r,按 C620—1 車床的進(jìn)pa3?給量(表 5-57) ,選擇 f=0.81mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求,故需進(jìn)行校驗。根據(jù)表 5-55,C620—1 車床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力 =3530N。maxF根據(jù)表 5-123 當(dāng)剛料 =150—164MPa, 2.8mm, b?pa?f 1.2mm/r, = ,v=65m/min(預(yù)計)時,?rk045進(jìn)給力 =950N。fF的修正系數(shù)為 =1.0, =1.0, =1.17, (表 2-12)故實際進(jìn)給力f roFfsFfk?kTFf為 =950 1.17=1111.5N。f?〈 ,所選的進(jìn)給量 f=0.81mm/r 可用。fFmaxIII.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5-119,車刀后刀面最大磨損量取為1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。IV.確定切削速度 v 根據(jù)表 5-121 當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加工 =150—b?164MPa 灰鑄鐵料, 3mm,f 0.81mm/r 時,切削速度 v=101m/min。pa?切削速度的修正系數(shù)為 =0.8, =1.0, Tvk=0.73, svktv=1.12, = =1.0, (表 2-9)故TvkmvkV=101 0.73 1.12 0.81=66.9m/min?n= =159r/min106.934?按 C620—1 車床的轉(zhuǎn)速(表 5-56) ,選擇 n=150r/min=2.5r/s,則實際切削速度v=63.114m/min.V.校驗機床功率 由表 5-125,當(dāng) =160—240MPa, HBS=166—b?13277, 2mm, f 0.96mm/r,v=63m/min 時, =2.4kw.pa?CP切削功率的修正系數(shù)為 =1.15, = = =1.0, =1.20, =0.8,pckr pcrk0cmpkpct spck=1.0(表 2-9), 故實際切削時的功率為 =1KW。tpck當(dāng) n=150r/min 時,機床主軸允許功率 =5.9kw。 〈 ,故所選切削用量EcE可在 C620—1 車床上進(jìn)行。最后確定的切削用量為: =2mm, f=0.96mm/r, n=150r/min, pav=45.6m/min。粗車槽用車槽刀寬 2mm 長 15mm 手動兩次粗車 2mm 深 0.5mm,切削完成。②確定粗鏜 Φ76mm 孔的切削用量。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金,直徑為 20mm的圓形鏜刀。I.確定背吃刀量 雙邊余量為 4mm,顯然 為單邊余量, =2mmpapapaII.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-115,當(dāng)粗鏜灰鑄鐵,鏜刀直徑為20mm, 2mm,鏜刀伸出長度為 100mm 時 f=0.30—0.45mm/r,按 C620—1 車p?床的進(jìn)給量(表 5-57) ,選擇 f=0.40mm/rIII.確定切削速度 v 按表 2-8 計算公式確定。V= yvvxmpckTaf式中, =189.8,m=0.2, =0.15, =0.2, T=30min, =0.9 0.8 1.0=0.72, vcvv vk?則V= 0.72=78.8m/min0.2.150.28934??n= = =313.9r/mindv?7按 C620—1 車床的轉(zhuǎn)速,選擇 n=305r/min=5.08r/s。接著粗車端面,背吃刀量為 2mm,一次走刀完成切削。(2)基本時間根據(jù)(表 2-21)14①確定粗車外圓 Φ132mm 的基本時間:= ,l=20mm ,l1=2,l2=0,l3=0,f=0.96,n=2.54jT12lifn?=9s1j②確定粗鏜 Φ78mm 孔的基本時間:= 式中,.l=85mm, =0, =2mm, =0, f=0.4mm/r, n=5.08r/s, 4jT12lifn?1l1l2li=1,則 =43s4j④確定車端面的基本時間:= , L= + 式中,d=132mm, =80mm, =2mm, =5mm, 6jTifnL21d?32ll?1d1l2l=0, f=0.96mm/r, n=2.5r/s, i=1.則 =14s3l 6jT⑤確定工序的基本時間:Tj=9+43+14=66s2.工序二切削用量及切削時間的確定本工序仍為粗車(車端面,外圓) 。已知條件與工序一相同,車斷面,外圓可采用工序一相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序、一確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時間見表1-7。表 1-7 工序二的切削用量及切削時間工序 ap/mm f/mm*r 1?v/m*s 1?n/r*s 1?Ti/s粗車端面 2.0 0.96 0.76 2.5 18粗車外圓 1.25 0.96 0.76 2.5 26鏜孔 1.5 0.4 78.8 5.08 143.工序三切削用量及基本時間的確定(1)切削用量 本工序為半精加工(車端面,外圓,鏜孔及倒角) 。已知條件與粗加工工序相同。① 確定半精車外圓 Φ130.5mm,階面的切削用量。采用車外圓刀具所選刀具為YG6 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。根15據(jù)表 5-113,車刀幾何形狀為 =12 , 。=8 , 。=90 , s=0 , .?0?0?0?0c=0.5mm.?加工。Ⅰ.確定背吃刀量 =0.75mm。paⅡ.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-116 及 C616A 車床的進(jìn)給量(表 5-57) ,選擇f=0.24mm/r. 由于是半精加工,切削力小,故不需校核機床進(jìn)給機構(gòu)強度。 Ⅲ.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5-119 車刀后刀面最大磨損量取為0.8mm, 耐用度 T=30minⅣ.確定切削速度 v 根據(jù)表 5-121,當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加 =150—b?164MPa 灰鑄鐵。 〈0.8mm, f0.42mm/r 時,切削速度 v=144m/min。?p切削速度修正系數(shù)為, Tvk=0.73, =1.15, 其余的修正系數(shù)均為 1(表 2-9) ,Tv故v=144×0.73×1.15=120.9m/minn=1000v/3.14d=296.2r/min 按 C616A 車床的轉(zhuǎn)速(表 5-56) ,選擇 n=305r/min=5.08r/s,實際切削速度v=124.5 m/min。半精加工機床功率也可不校驗。最后決定的切削用量為: =0.75mm, f=0.3mm/r, n=380r/min=6.33r/s?pv=2.33m/s=141.6m/min②確定半精鏜孔 Φ79.5mm 的切削用量。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金,主偏角=45 ,直徑為 20mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=30 min?0Ⅰ. =0.75mm?pⅡ.f=0.3mm/r, Ⅲ.V= 0.72=98.8m/min0.20.150.28933??N=1000*98.8/3.14*80=393.3r/min16選擇 C616A 車床的轉(zhuǎn)速 n=380r/min=6.3r/s,則實際切削速度.v=95.5 m/min.III.確定切削速度 v 按表 2-8 計算公式確定。V= yvfaTkcxpm式中, =189.8,m=0.2, =0.15, =0.2, T=30min, =0.9 0.8 1.0=0.72, vvvyvk?則V= 0.72=92.9m/min0.20.150.28934??n= = =469.6r/mindv?按 C616A 車床的轉(zhuǎn)速,選擇 n=460r/min=7.6r/s。④確定半精車外圓 Φ110mm,階面的切削用量。采用車外圓刀具所選刀具為YG6 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。根據(jù)表 5-113,車刀幾何形狀為 =12 , 。=8 , 。=90 , s=0 , .?0?0?0?0c=0.5mm.?加工。Ⅰ.確定背吃刀量 =0.75mm。paⅡ.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-116 及 C616A 車床的進(jìn)給量(表 5-57) ,選擇f=0.24mm/r. 由于是半精加工,切削力小,故不需校核機床進(jìn)給機構(gòu)強度。 Ⅲ.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5-119 車刀后刀面最大磨損量取為0.8mm, 耐用度 T=30minⅣ.確定切削速度 v 根據(jù)表 5-121,當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加 =150—b?164MPa 灰鑄鐵。 〈0.8mm, f0.42mm/r 時,切削速度 v=144m/min。?p切削速度修正系數(shù)為, Tvk=0.73, =1.15, 其余的修正系數(shù)均為 1(表 2-9) ,Tv故v=144×0.73×1.15=120.9m/minn=1000v/3.14d=296.2r/min 按 C616A 車床的轉(zhuǎn)速(表 5-56) ,選擇 n=305r/min=5.08r/s,實際切削速度17v=124.5 m/min。半精加工機床功率也可不校驗。(2)基本時間1) 確定半精車外圓 Φ132mm 的基本時間:Tj1=(20+2)/0.3×6.33=12s2) 確定半精車外圓 Φ110mm 的基本時間:Tj2=(62+2)/0.24×5.08=52s3) 確定半精鏜孔 Φ80mm 的基本時間時間: Tj3=(13.25+2+4)/0.3×6.33=11s4) 確定半精鏜孔 Φ65mm 的基本時間時間:Tj4=(2014025+4)/0.3×6.33=10s5) 確定工序的基本時間:Tj=12+52+11+10=85s4.工序四的切削用量及基本時間的確定(1)切削用量①確定精車外圓 Φ130mm,階面的切削用量。采用車外圓刀具所選刀具為 YG6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。根據(jù)表5-113,車刀幾何形狀為 =12 , 。=8 , 。=90 , s=0 , c=0.5mm?0?0?0?0?加工。Ⅰ.確定背吃刀量 =0.25mm。paⅡ.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-116 及 C620-1 車床的進(jìn)給量(表 5-57) ,選擇f=0.15mm/r. 由于是精加工,切削力小,故不需校核機床進(jìn)給機構(gòu)強度。 Ⅲ.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5-119 車刀后刀面最大磨損量取為0.6mm, 耐用度 T=30minⅣ.確定切削速度 v 根據(jù)表 5-121,當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加 =150—b?164MPa 灰鑄鐵。 〈0.8mm, f0.23mm/r 時,切削速度 v=163m/min。?p切削速度修正系數(shù)為, Tvk=0.73, =1.15, 其余的修正系數(shù)均為 1(表 2-9) ,Tv故v=163×0.73×1.15=136.8m/minn=1000v/3.14d=335.1r/min 按 C620-1 車床的轉(zhuǎn)速(表 5-56) ,選擇 n=370r/min=6.2r/s,實際切削速度v=151m/min。18精加工機床功率也可不校驗。最后決定的切削用量為: =0.25mm, f=0.15mm/r, n=370r/min=6.2r/s?pv=151m/min。②確定精鏜 Ф80mm 孔的切削用量。所選刀具為 Y G6 硬質(zhì)合金,主偏角 =45?,直徑為 20mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min0=0.25mm?p2 f=0.24 mm/r, 3 v=189.8×0.72/60 ×0.25 ×0.24 =157.6m/min2.015.02.0n=1000×157.6/3.14×80=627.4r/min根據(jù) C616A 車床的轉(zhuǎn)速(表 5-56),選擇 n=675r/min=11.25r/s, 則實際切削速度 v=169.56 m/min。(2) 基本時間 精車外圓 Φ130mm 的基本時間:Tj1=(20+2)/0.15×6.2=24s基本時間精車外圓 Φ80mm 的基本時間:Tj2=(36+5+2)/0.24×11.25=16s確定工序的基本時間:Tj=24+16=40s5. 工序五切削用量及基本時間的確定(1) 切削用量 ①確定半精鏜 Φ81mm 孔的切削用量。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金,直徑為20mm 的圓形鏜刀。I.確定背吃刀量 雙邊余量為 1mm,顯然 為單邊余量, =0.5mmpapapaII.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5-115,當(dāng)半精鏜灰鑄鐵,鏜刀直徑為20mm, 2mm,鏜刀伸出長度為 100mm 時 f=0.30—0.45mm/r,按 C616A 車p?床的進(jìn)給量(表 5-57) ,選擇 f=0.40mm/rIII.確定切削速度 v 按表 2-8 計算公式確定。V= yvfaTkcxpm19式中, =189.8,m=0.2, =0.15, =0.2, T=30min, =0.9 0.8 1.0=0.72, vcvxvyvk?則V= 0.72=92.9m/min0.20.150.28934??n= = =365.3r/mindv?按 C616A 車床的轉(zhuǎn)速,選擇 n=370r/min=6.17r/s。②確定半精鏜孔內(nèi)溝槽的切削用量。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金,主偏角=45 ,直徑為 20mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=30 min?0Ⅰ. =1.75mm?pⅡ. f=0.3mm/r, Ⅲ. V= 0.72=77.4m/min0.20.150.289373??N=1000*77.4/3.14*83.5=295.2r/min選擇 C616A 車床的轉(zhuǎn)速 n=305r/min=5.08r/s,則實際切削速度.v=79.9 m/min。(2) 確定半精鏜孔 Ф81mm 的基本時間 = 式中,.l=36mm, =0mm, =0, f=0.4mm/r, n=6.17r/s, i=1,1jT2lifn?1l2l則 =15s1j確定半精鏜孔 Ф83.5mm 內(nèi)溝槽的基本時間:= 式中,.l=8mm, =0mm, =0, f=0.3mm/r, n=5.08r/s, i=1,2jT12lifn?1l2l則 =6s2j確定工序的基本時間:Tj=15+6=21s6.工序六切削用量及基本時間的確定(1)切削用量 ②確定成型車刀的切削用量。根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表 11-30,成型車刀的進(jìn)給量,選擇 f=0.05mm/r,v=5.08m/s=305m/min。20(2)基本時間確定工序的基本時間:Tj=10s7.工序七切削用量及基本時間的確定(1)切削用量1)本工序為鉆孔,分別在 Φ65mm 及距離中心 84mm 正下方處鉆孔 Φ6mm。刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭,直徑 d=6mm;鉆 1 個盲孔,一個 60o 的斜孔和上個盲孔相交,使用切削液。①確定進(jìn)給量。由于孔徑和深度均不大,宜采用手動進(jìn)給。②選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8mm;耐用度T=15min。③確定切削速度 v。根據(jù)表 5-127 可查得 δb=150—164MPa 灰鑄鐵的進(jìn)給量f=0.40mm/r。根據(jù)表 5-133 可查得 v=18m/min n=477.7r/min 根據(jù) Z525 立式鉆床說明書選擇主軸實際轉(zhuǎn)速 n=545 r/min。2)本工序為以 Φ180 外圓及軸心定位,鉆 2 個 M10 的孔。再用復(fù)合鉆頭鉆 3 個孔。①根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表 10-173 刀具選用通用型麻花鉆,其主要參數(shù)為 d=10mm 螺旋角=30 o,鋒角=118o,后角=12 o,橫刃斜角=50 o,由于孔徑和深度均不大,宜采用手動進(jìn)給,不使用切削液。②選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。鉆頭后刀面最大磨損量為 0.8mm;耐用度T=15min。③確定切削速度 v。v=18m/min n=545 r/min復(fù)合鉆頭為專用刀具,加工效率很高,可以一次成型。(2) 基本時間①鉆 1 個 φ6mm 深 98mm 的盲孔,基本時間約為 40s。鉆 1 個 60o 的斜孔,基本時間約為 15s。本工序的基本時間:Tj=40+15=55s②鉆兩個 Φ10 的通孔時間約為 15s,使用復(fù)合鉆頭鉆孔的時間約為 20s。8.工序八切削用量及基本時間的確定(1)切削用量 21本工序為粗銑 Φ180 的左側(cè)平面和右下側(cè)平面。粗銑表面,已知加工材料為灰鑄鐵, =150—164MPa 灰鑄鐵 mpa,鍛件,有外皮;機床為 x-52k 立式b?銑床,工件裝卡在平口鉗,所選刀具為硬質(zhì)鑲齒套式面銑刀,銑刀直徑為100mm,孔徑為 32mm,銑刀的厚度為 40mm,齒數(shù)為 14,由于加工的材料的硬度為 =670mpa,所以選擇故選前角 =15 ,后角 =12 (周齒) ,b?0??0=6 (端齒) 。已知的銑削的寬度為 =18mm,被吃刀量為 =1.5mm,機?0 eapa床選用 x52k 立式銑床。(1)確定每齒進(jìn)給量 。 X52k 立式銑床的功率為 7.5KW,工藝系統(tǒng)剛度為zf中度,細(xì)齒盤銑刀加工鋼料,查得每齒進(jìn)給量 =0.06-0.15mm/z,現(xiàn)取zff =0.1mm/z。z(2)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.1mm,銑刀直徑 d=100mm,耐用度 T=180min.(3)確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 f 。根據(jù)公式計算:Mz式中vpueyzxpmqVkZafaTdCv vvvvv?C=600,q=0.21,x=0,y=0.12,u=0.4,P=0,m=0.35,T=180min,ap=1.5mm,f=0.1mm/z,ae=18mm,z=14,d=100mm,k=1.0。 1*14*28*1.0*5.1*1806 04.02.035. 1.0?v=104.136m/minn=1000*104.136/(3.14*100)=331.59r/min根據(jù) X52k 型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表,選擇 n=235r/min=5.5r/s,則實際切削速度v=1.73m/s, 工作臺每分鐘進(jìn)給量為 f =0.1*14*60=84mm/minMz根據(jù) X52k 型立式銑床工作臺進(jìn)給量表,選擇 f =78mm/min,則實際的每齒機給z量 f z=78/(14*60 )=0.0929mm/z。22(4)校驗機床功率。根據(jù)計算公式,銑削時的功率(單位 kw)為P=F*v/1000 CFFFFF FwqueyzxpFC KndZafaF?式中,C=7900 ,x=1, y=0.75, u=1.1, w=0.2, q=1.3, ap=1.5mm, f=0.929mm/z, ae=28mm, z=14, d=100mm, n=235r/min, k=1. F=1209.1N P=2.09kWX52k 型立式銑床主電動機的功率為 7.5kW, 故所選切削用量可以采用,所確定的切削用量為 fz=0.0929mm/z, fMz=84mm/min, n=235r/min, v=1.73m/s(2) 基本時間 三面刃銑刀銑兩側(cè)面的基本時間為zMjfllT21??式中,l=42mm, =44.9mm, d=180mm, =3mm, =84mm/min, T=8s1l 2lMzf其他加工表面如下表:主軸轉(zhuǎn)速 n 切削速度 v 工作臺進(jìn)給量 f 總時間 TΦ180 右下側(cè)表面 235r/min 1.73m/s 84mm/min 73.8s本工序的基本時間:Tj=8+73.8=82s。23六、夾具設(shè)計(1)夾具的作用及設(shè)計條件機械制造業(yè)中廣泛采用的能迅速把工件固定在準(zhǔn)確位置上或同時能夠確定加工工具位置的一種輔助裝置,這種裝備統(tǒng)稱為夾具。在金屬切削機床上采用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。夾具在機械加工中起著重要的作用,它直接影響機械加工的質(zhì)量、工人勞動強度、生產(chǎn)率和成本。一、夾具在現(xiàn)代機械加工中應(yīng)用得相當(dāng)廣泛,它能夠起到下列作用:(1) 保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到各項加工精度要求(2) 縮短加工工時,提高勞動生產(chǎn)率(3) 降低生產(chǎn)成本(4) 減輕工人勞動強度(5) 可由較低技術(shù)等級的工人進(jìn)行操作(6) 能夠擴大機床工藝范圍二、 機床夾具作用實現(xiàn)必須滿足三個條件:①.夾具在機床上的準(zhǔn)確裝夾;②. 工件在夾具中占有正確的加工位置;③. 刀具相對于工件有準(zhǔn)確的位置。(2)確定工件定位方式。1.定位基準(zhǔn)的選擇 在這里選擇“一面雙銷”的定位方式,底面放在分度盤上,可以實現(xiàn)固定工件的六自由度的固定。24總 結(jié)課程設(shè)計作為工科院校大學(xué)生的必修環(huán)節(jié),不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié),而且也是在檢驗畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識的能力、自學(xué)能力、獨立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力,是大學(xué)生參加工作前的一次實踐性鍛煉。通過這兩個禮拜的學(xué)習(xí)和對有關(guān)資料的查閱,我運用所學(xué)的專業(yè)知識和從與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的課程為出發(fā)點,并復(fù)習(xí)了所學(xué)軟件 AUTOCAD 的運用,同時學(xué)習(xí)了其他一些相關(guān)軟件的應(yīng)用。在設(shè)計思想中盡可能體現(xiàn)了我所學(xué)的、掌握和了解的知識。其次我從這次課程設(shè)計中獲益匪淺,在以后的工作中,肯定會遇到許多困難,但回想起這設(shè)計經(jīng)歷的時候,我就萌發(fā)出那種和困難做斗爭的勇氣。當(dāng)然由于設(shè)計經(jīng)驗的不足,在設(shè)計過程中難免有不足和缺點,但是我絕得得到教訓(xùn)也算是一種收獲吧。參考文獻(xiàn)[1]機械制造工藝學(xué) 王先逵 機械工業(yè)出版社 1995 年[2]機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 趙家齊 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1981 年25[3]互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 龐學(xué)慧 武文革 兵器工業(yè)出版社 2003 年[4]機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 崇凱 化學(xué)工業(yè)大學(xué)出版社 2000 年[5] 機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo) 李洪 東北工學(xué)院出版社 1989 年[6] 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 吳宗澤 羅圣國 高等教育出版社 1992 年