撥叉機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計.doc

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1、 湖南工業(yè)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 資 料 袋 機械工程 學(xué)院（系、部） 2011 ~ 2012 學(xué)年第 一 學(xué)期 課程名稱 機械制造工藝學(xué) 指導(dǎo)教師 職稱 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 機械工程及自動化 班級 學(xué)號 題 目 撥叉零件設(shè)計 成 績 起止日期 2011年 12 月 19 日～ 2011 年 12 月 25 日 目 錄 清

2、 單 序號 材 料 名 稱 資料數(shù)量 備 注 1 課程設(shè)計任務(wù)書 1 2 課程設(shè)計說明書 1 3 課程設(shè)計圖紙 2 4 機械加工工藝卡片 1 5 機械加工工序卡片 10 課程設(shè)計任務(wù)書 2011—2012學(xué)年第一學(xué)期 機械工程 學(xué)院（系、部） 機械工程及自動化 專業(yè) 0901 班級 課程名稱： 機械制造工藝學(xué) 設(shè)計題目： 撥叉零件設(shè)計

3、 完成期限：自 2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 25 日共 1 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)： 撥叉材料HT200；鑄造圓角R2～3；撥叉頭高50mm，外圓φ40mm，內(nèi)孔φ25mm； 撥叉腳內(nèi)表面R25，外表面R35；凸臺高25mm；凸臺半徑10，凸臺孔徑φ8，孔深15mm 中心距93.75mm。 二、設(shè)計基本內(nèi)容： 對零件（中等復(fù)雜程度）進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；選擇毛坯的制造方式；制訂零件的機械加工工藝規(guī)程；填寫工藝文件；編寫設(shè)計

4、說明書。 三、每個學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，獨立完成以下任務(wù)： （1）機械加工工藝卡片一張； （2）機械加工工序卡片一套； （3）設(shè)計說明書一份。 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2011.12.19-2011.12.20 熟悉課題、查閱資料；零件分析，畫零件圖 2011.12.21-2011.12.22 制訂零件加工工藝規(guī)程 2011.12.23-2011.12.25 填寫工藝文件；編寫設(shè)計說明書 2011.12.25 交課程設(shè)計并答辯 主 要 參 考 資 料 機械制造工藝學(xué) 第二版 王先逵主編（機械工程出版社） 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 第二版

5、 徐學(xué)林主編（湖南大學(xué)出版社） 金屬工藝學(xué) 第五版 上 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社） 金屬工藝學(xué) 第五版 下 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社） 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 機 械 制 造 工 藝 學(xué) 設(shè)計說明書 撥叉零件 起止日期： 2011 年 12 月 19 日 至 2011 年 12 月 25 日 學(xué)生姓名 班級

6、 學(xué)號 成績 指導(dǎo)教師(簽字) 機械工程學(xué)院（部） 2011年12月25日 目 錄 第一章 序論-----------------------------------------3 第二章 零件的分析-----------------------------------4 第一節(jié) 零件的作用------------------------------ 4 第二節(jié) 零件的工藝分析-------------------------4 第三節(jié) 毛坯的確定----------------------------5 一、毛坯的

7、制造形式------------------------------5 二、毛坯加工面及形狀的確定---------------------- 6 三、毛坯圖的繪制---------------------------6 第三章 加工工藝規(guī)程的設(shè)計----------------------------7 第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇---------------------------7 一 粗基準(zhǔn)的選擇-------------------------------7 二 精基準(zhǔn)的選擇----------------------------

8、---7 第二節(jié) 加工方法的確定------------------------------8 第三節(jié) 工藝路線的制定--------------------- -------8 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定------10 一、加工余量、工序尺寸和公差的確定-------------10 二、切削用量的選擇計算------------------------16 第四章 小結(jié)----------------------------------------23 第五章 附錄（重要參考文獻(xiàn)）---------------------------2

9、4 第一章 序 論 21世紀(jì)現(xiàn)在是我國全面建設(shè)小康社會，實現(xiàn)國民經(jīng)濟增長模式根本轉(zhuǎn)變，走新型工業(yè)化道路的關(guān)鍵時期。機械工程高等教育承擔(dān)著培養(yǎng)適應(yīng)和推進(jìn)新型工業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)代高級人才的歷史重任。 對于我們當(dāng)代大學(xué)生來說，最根本的任務(wù)是學(xué)習(xí)。準(zhǔn)確地把握未來科學(xué)和技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的機遇和挑戰(zhàn)，客觀掌握識我們知識技能的基本出發(fā)點。 大三上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《機械制造基礎(chǔ)》，為了鞏固所學(xué)知識，并且在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計。 通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉

10、自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設(shè)計過程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計過程中，經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計任務(wù)。 由于能力所限，設(shè)計還有許多不足之處，希望指導(dǎo)老師給予批評指正。 第二章 零件的分析 第一節(jié) 零件的作用 車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照操作者 的要求工作， 獲得所需的速度和扭矩的作用。 零件右方的 φ 25 孔與操縱機構(gòu)相連， 而左方的 φ 50 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。 通過上方的力撥動下方 的齒輪變速。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊

11、載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠強度、剛度和韌性，以撥叉的的工作條件。 第二節(jié) 零件的工藝分析 撥叉結(jié)構(gòu)比較簡單，其主加工的位置是25的孔及該孔的上端面和下端面，50的孔及該孔的上端面和下端面，以及在40外圓側(cè)邊的一個40的凸臺。 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的技術(shù)及位置要求： 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm 撥叉兩端面 IT12 12.5 25的孔 IT9 3.2 撥

12、叉腳內(nèi)表面 IT12 6.3 撥叉腳兩端面 IT12 6.3 撥叉腳側(cè)面 2.5 25 凸臺孔φ8 IT12 6.3 凸臺高 25 25 該撥叉形狀特殊，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換擋、變速功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。以25為中心的加工表面：這一組加工表面包括孔及該孔的上下端面，上下端面與孔都沒有過高的位置要求，孔壁上有一個40的斜凸臺，這兩個都沒有過高的位置要求。以50為中心的加工表面：這一組加工表面包括的孔及孔的上下端面，以20為中心的加工表面和以50為

13、中心的加工表面有一定的位置度要求，既50孔的上下端面與20的孔的垂直度要求。換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面的垂直度要求為0.05mm。 綜上所訴，該撥叉件的各項技術(shù)要求制定合理，符合該零件在變速箱中的應(yīng)用。 第三節(jié) 毛坯的確定 一 、毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，零件在工作過程中，經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT

14、-12。 二、毛坯加工面及形狀的確定 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 三、毛坯圖的繪制 簡圖簡圖 加工面代號 基本尺寸 說明加工說明 D125圓 25mm 孔降一級雙側(cè)加工 D250圓 50mm 孔降一級雙側(cè)加工 D38圓 8mm 孔降一級雙側(cè)加工 T140圓上端面 50mm 單側(cè)加工 T240圓下端面 50mm 單側(cè)加工 T375圓上端面 12mm 單側(cè)加工 T475下端面 1

15、2mm 單側(cè)加工 T5斜凸臺端面 25mm 單側(cè)加工 第三章 加工工藝規(guī)程的設(shè)計 第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高；否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，用毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，實用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)的成為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙要求加工出來，再考慮用什么樣的基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)；所以，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 一、粗基準(zhǔn)的選擇 作

16、為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺；對于有若干個不同加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，選擇φ40mm的外圓面和撥叉頭下端面作粗基準(zhǔn)加工孔和下端面，可為后續(xù)工序準(zhǔn)備做好精基準(zhǔn)。 二、精基準(zhǔn)的選擇 由上面分析可知，根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉頭上端面和作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，又軸孔的軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工撥叉兩端面，實現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭上端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了“基準(zhǔn)重合”

17、的原則，因為該撥叉是在軸線方向上的尺寸多以該軸面作設(shè)計基準(zhǔn)；另外由于撥叉件剛性差受力易產(chǎn)生彎曲變形，為避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，夾緊力作用點不能作用在叉桿上，選用撥叉頭上端面作精基準(zhǔn)，夾緊可作用在撥叉頭的下端面上，夾緊穩(wěn)定可靠證，不容易引起零件變形。 第二節(jié) 加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖可知，加工有25內(nèi)孔、50內(nèi)孔、8孔、75上下兩端面、40外圓上下兩端面、斜凸臺上表面。材料為HT220，以公差等級和表面粗糙度要求，參考機械制造工藝學(xué)等相關(guān)資料，確定其加工方法如下： 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra（um） 加工方案 25mm

18、孔 IT7 3.2 鉆-擴-鉸 50mm半圓 IT11 6.3 粗鏜-半精鏜 斜凸臺上表面 IT11 2.5 粗銑 40上下端面 IT12 12.5 粗銑 75上下端面 IT12 6.3 粗銑-半精銑 8孔 IT7 6.3 鉆-擴-鉸 第三節(jié) 工藝路線的制定 根據(jù)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)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計

19、簡明手冊》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 1 工藝路線方案 工序010 鉆 ，擴，鉸，半精鉸，精鉸25孔和50孔 工序020 粗銑，半精銑25和75上下端面 工序030 切斷 工序040 粗銑斜凸臺 工序050 鉆，擴，鉸，半精鉸，精鉸8孔 工序060 去毛刺 工序070 檢查 此工序的加工，因為經(jīng)驗告訴我們大多數(shù)孔的加工應(yīng)該先銑平面再加工，那樣會更容易滿足零件的加工要求，先加工平面也有利于基準(zhǔn)的選擇，所以上加工工序的安排不怎么合理，現(xiàn)確定工序如下表所示： 工序號 工序內(nèi)容 10 鑄造 20 熱處理 30 粗銑40mm

20、上，下端面 40 粗銑，半精銑75上、下端面 50 鉆，擴，鉸25孔 60 粗鏜、半精鏜50孔 70 粗銑斜凸臺面 80 鉆、擴、鉸8孔 90 銑斷 100 去毛刺 110 時效處理 120 檢查 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選用加工余量為 MA-H級，確定各個加工面的鑄件機械加工余量，及其加工后的尺寸精度和表面粗糙度，下面是以工序內(nèi)容為順序確定各個加工的加工余量及其加工后的尺寸精度和表面粗糙度。 一 加工余量、工序尺寸和公差的確定 撥叉頭和撥叉腳的偏差計算 （一） 撥叉平面的偏差及加工

21、余量計算 （1）撥叉頭兩端面加工余量的計算 根據(jù)工序30要求，其加工為粗銑加工。各工步余量如下：粗銑：其余量值規(guī)定為1.5 ~ 2.0mm ，現(xiàn)取 2.0mm 。其粗銑為IT12。 工序30的加工過程如圖 3.1 所示。 工序30：以下端面定位，粗銑上端面，保證工序尺寸L1；以上端面定位， 粗銑 下端面，保證工序 尺寸L2，達(dá)到零件圖設(shè)計尺寸L的要求，L=50mm 。 由圖 3.1 所示加工過程示意圖，建立分別以 Z1 和 Z2 為封閉環(huán)工藝尺寸鏈如圖 3.2 所示。 圖 3.1 加工過程示意圖 圖 3.2 工藝尺寸鏈圖 1)求解工序尺

22、寸 L1：查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.64平面粗加工余量，得粗銑余量Z1 =2mm。由圖 3.1 知L2=L=50mm， 從圖3.2b知，Z2 = L1-L2，L1=L2+Z2 =(50+2)mm =52mm。由于工序尺寸 L1、L2 是在粗銑加工中保證的，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.3mm，故L1=520.15mm，L2=500.15mm。 2)求解工序尺寸 L0：查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 2.64 平面粗加工余量，得粗銑余量 Z2=2mm，由圖 3.2（

23、b）知，L0 = L1 + Z1 = (52+2)mm=54mm。由于工序尺寸L0是在鑄造，鑄件尺寸公差為。 鑄造毛坯的基本尺寸為L0=54mm 毛坯最小尺寸為：54-0.6 = 53.4mm 毛坯最大尺寸為：54+1.4 = 55.4mm （2）75兩端面加工余量的計算。 根據(jù)工序30要求，其加工分粗、半精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：其余量值規(guī)定為 1.5～2.0mm ，現(xiàn)取 2.0mm 。其粗銑為 IT12。半精銑：其余量值規(guī)定為 1.0mm 。 1)求解工序尺寸 L3：查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.64平面半精加工余量，得半精銑余量Z4=1mm。由圖

24、3.1 知L4=L=120.090mm， 從圖3.2d知， L3=L4+Z4 =(12+1)mm =13mm。由于工序尺寸L3是在半精銑加工中保證的，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，半精銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT10，其公差值為0.1mm，故L3=130.05mm。 2)求解工序尺寸 L2：查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.64平面半精加工余量，得半精銑余量Z3=1mm。從圖3.2c知，L2=L3+Z3 =(13+1)mm =14mm。由于工序尺寸L2是在粗銑加工中保證的，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 2.25 平面加

25、工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.18mm，故L2=140.09mm。 3)求解工序尺寸 L1：查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.64平面粗加工余量，得粗銑余量Z2=2mm。從圖3.2b知， L1=L2+Z2=(14+2)mm =16mm。由于工序尺寸L1是在粗銑加工中保證的，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 2.25 平面加工法案和表面粗糙度知，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達(dá)到上端面的最終加工要求IT12，其公差值為0.3mm，故L1=160.15mm。 4)求解工序尺寸 L0，查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.64平面

26、粗加工余量，得粗銑余量Z1=2mm。從圖3.2a知。L0=L1+Z1=（16+2）=18mm。由于L0尺寸為鑄件尺寸，鑄件尺寸公差為。故L0=18 。 鑄造毛坯的基本尺寸為L0=18mm 毛坯最小尺寸為：18-0.032 = 17.68mm 毛坯最大尺寸為：18+0.093 = 18.093mm （二） 大小頭孔及8孔的偏差及加工余量計算 孔 ： 鉆孔的精度等級： IT = 12 ，表面粗糙度 Ra = 25um ，尺寸偏差是 0.21mm 粗?jǐn)U孔的精度等級： IT = 10 ，表面粗糙度 Ra = 12.5um ，尺寸偏差是 0.084mm 精鉸孔的精

27、度等級： IT = 8 ，表面粗糙度 Ra = 3.2um ，尺寸偏差是 0.043mm 根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴、鉸三個工序，各工序余量如下： 鉆孔， 確定工序尺寸及加工余量為： 加工該組孔的工藝是：鉆---擴---鉸 鉆孔：φ22 擴孔：φ24.7 2Z=2.7mm（Z為單邊余量1.5～2） 鉸孔：φ25 2Z=0.3mm（Z為單邊余量0.15～0.2） 鏜φ50 孔 加工該組孔的工藝是：粗鏜——半精鏜 粗鏜：φ50孔，其余量值為 2.2mm ； 半精鏜：φ50孔，其余量值為 0.8mm ； 鑄件毛坯的基本尺寸分別為：5

28、0-2.2-0.8=47mm 鑄件公差為 鑄造毛坯的基本尺寸為47mm 毛坯最小尺寸為：47+1.4 = 48.4mm 毛坯最大尺寸為：47-0.6 = 46.4mm 工序70 鉆、擴、鉸凸臺Φ8孔 工序70的加工過程為鉆Φ6孔，擴Φ7.6孔，鉸Φ8孔，由圖5- 的加工方案可得出全部工藝尺寸鏈，如圖5- 所示，求解各尺寸鏈及公差的順序如下： 圖5-5 第60道工序加工方案示意圖 圖5-6 第60道工序工藝尺寸鏈圖 孔加工余量計算方法和Φ25孔一樣最終可得由圖可知R=4，R=R2+Z1，Z1為鉸孔加工余量查《機械加工余量手冊》得：Z1=0.2mm，則R2=

29、R-Z1=4-0.2=3.8mm，由于工序尺寸R2是在擴孔中確定的，查《機械制造工藝學(xué)》表4-8和《互換性與測量技術(shù)》可知：擴孔工序的經(jīng)濟精度等級可達(dá)到該面的最終加工要求----IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.15mm，故R2=3.80+0.15mm； R2=R1+Z2，Z2為鉆孔余量查《機械加工余量手冊》得：Z2=0.8mm，則R1=3.8-0.8=3mm，由于工序尺寸R1實在鉆孔中確定的，查《機械制造工藝學(xué)》表4-8可知：擴孔工序的經(jīng)濟精度等級可達(dá)到該面的最終加工要求----IT12，因此確定該工序尺寸公差為IT12，其公差值為0.15mm，故R1=3.0

30、0+0.15mm。 故此工序鉆孔大小為6.00+0.15mm，擴孔大小為7.60+0.15mm。 將上述各個工序的各個加工制成表格，方標(biāo)查閱，如下： （1）圓柱表面工序尺寸確定各表面的各個加工工序的加工余量如下 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度 等級 機床設(shè)備 刀具 25 IT7 鉆 22 IT12 Z525型立式鉆床 麻花鉆、擴孔鉆，鉸刀 擴 2.7 IT11 鉸 0.3 IT9 50 IT7 粗鏜 2.00 IT13 鏜床 鏜刀 半精鏜 1.00 IT11 8 IT7 鉆 6 IT12 Z525

31、型立式鉆床 麻花鉆、擴孔鉆，鉸刀 擴 1.6 IT11 鉸 0.4 IT9 （2）平面工序尺寸 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度 等級 機床設(shè)備 刀具 粗銑40上、下端面 1.5 IT12 立式銑床X51 直柄立式銑刀 粗銑75上、下端面 1.5 IT12 立式銑床X51 直柄立式銑刀 半精銑75上下端面 0.5 IT11 立式銑床X51 直柄立式銑刀 粗銑斜面凸臺 1.5 IT12 立式銑床X51 直柄立式銑刀 二、切削用量的選擇計算 確定切削用量 工序 20：粗銑φ25mm孔兩端平面 （1）粗銑φ25m

32、m孔兩端面 工件材料： HT200，鑄造。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ，材料： YT 15 ， D = 100mm ， 齒數(shù) Z = 8 ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度：= 2mm 每齒進(jìn)給量：取= 0.12mm / Z 銑削速度 V ：取 V = 1.33m / s 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：式（4.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 代入式（4.1）得 ， n = 300r / min 實際銑削速度 v ： 進(jìn)給量： = Zn = 0.12 8 300 / 60 ≈ 4.8mm / s 工作臺每分進(jìn)給量 ：

33、= = 4.8mm / s = 288mm / min = 40mm 2.5.2 工序 2：加工孔φ25 到要求尺寸 工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS。孔的直徑為φ25mm，公差為 H7，表面粗糙度Ra =3.2um 。加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為；鉆孔——φ22 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆；擴孔——φ24.7 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆；鉸孔——φ25 mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 f ：f表= 0.47 ~ 0.57 mm / r ，由于孔深度比 l / d 0 = 30 / 22 = 1.36 ， klf

34、= 0.9 ，故 f表= (0.47 ~ 0.57) 0.9 = 0.42 ~ 0.51mm / r 。取f = 0.43mm / r 。 鉆頭強度所允許是進(jìn)給量 f > 1.75mm / r 。由于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力 Fmax = 15690 N ，允許的進(jìn)給量 f " > 1.8mm / r 。 由于所選進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)小于 f 及 f " ，故所選 f 可用。 2）確定切削速度v 、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率Pm ，由插入法得 v表 = 17 m / min ， F表 = 4732 N T表 = 51.69 N ? M ， Pm表 = 1.25kW 由于實際加

35、工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。 kMv = 0.88 ， klv = 0.75 ，故 v 表 = 17m / min 0.88 0.75 = 11.22(m / min) 取 n = 195r / min 。實際切削速度為 k MF = k MT = 1.06 ，故 F = 4732 N 1.06 = 5016( N ) T = 51.69 1.06 = 54.8 3）校驗機床功率 切削功率 Pm 為 Pm = Pm表(n/n)k/MM = 1.25kW(195/246)1.06=1.05kW 機床有效功率 P’E = PEη=

36、4.5kW0.81=3.65kW>Pm 故選擇的鉆削用量可用。即 d0=22mm ，f =0.43mm/r ，n=195r/min ，v =14m/min 相應(yīng)地 F = 5016 N ，T = 54.8 ，Pm = 1.05kW （2）確定擴孔切削用量 1）確定進(jìn)給量f： f表＝（0.7～0.8）mm/r0.7＝0.49～0.56 mm/r。 取 f =0.57mm/r。 2）確定切削速度v及n，取v表 = 25m / min 故 v 表 = 25m / min 0.88 1.02 = 11.22m / min n = 1000v 表/（π d 0 ) = 1

37、000 11.22mm / min/(π 24.7 mm) = 286r / min 實際切削速度為 v = π d 0 n 10-3 =21.3m/min （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量f ：f 表 = 1.3 ~ 2.6mm ，取 f = 1.6mm / r 。 2）確定切削速度v及n，取 v表 = 8.2m / min 。 故v 表 = 8.2m / min 0.88 0.99 = 7.14m / min n = 1000v 表 /(π d 0 ) 13 = 1000 7.14(m / min) /(π 25mm) = 91.5r / min 取

38、n = 100r / min ，實際鉸孔速度 v = π d 0 n 10-3= π 25mm 100r / min10-3 = 7.8m / min 4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： d 0 = 22mm ， f = 0.43mm / r ， n = 195r / min ， v = 14m / min 擴孔： d 0 = 24.7 mm ， f = 0.57 mm / r ， n = 275r / min ， v = 21.3m / min 鉸孔： d 0 = 25mm ， f = 1.6mm / r ， n = 100r / min ， v =

39、7.8m / min 銑撥叉腳槽內(nèi)側(cè)面 （1）背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量取為，=2mm；工步2的背吃刀量取為，=1.0mm。 （2）進(jìn)給量的確定 按機床功率為5～10kW、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.2mm/z。 （3）銑削速度的計算 按鑲齒銑刀、d/z=18/3的條件選取，銑銷速度υ可取為19m/min。 ，參照表4-15（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)教程》）所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=380r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際銑銷速度υ=21.477 m/min。 粗銑，半精銑75上下兩端面 ⑴工步1 粗

40、銑75上下兩端面 首先粗銑上端面，以下端面為基準(zhǔn)，查有關(guān)手冊可得背吃刀量=4mm，進(jìn)給量=0.18mm/z，銑削速度=44.9 m/min, 已知=80mm,齒數(shù)=10,可得： 查表《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》可知銑床X51與之最接近的轉(zhuǎn)速，因此銑削實際速度為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量為： ⑵工步2 半精銑75上下兩端面 由表面粗糙度Ra3.2查《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》可知三面刃銑刀精銑平面進(jìn)給量=0.07mm，=1mm，銑削速度 =48.4m/min,已知=80mm,齒數(shù)=10，可

41、得： 查表《機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》可知銑床X51與之最接近的轉(zhuǎn)速，因此銑削實際速度為 工作臺每分鐘進(jìn)給量為： 粗鏜、半精鏜φ50孔 機床：臥式鏜床T 618 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： YT 5 (1)粗鏜φ50 切削深度ap：ap = 2.2mm ，毛坯孔徑d0 = 52mm 。φ50 進(jìn)給量f：確定進(jìn)給量f = 0.2mm / r 。 切削速度 V = 2.5m / s = 150m / min 機床主軸轉(zhuǎn)速n：由式（4.1） 得， n=1000r/min 實際切削速度v ： 工作臺每分鐘進(jìn)給量 f m

42、： f m = fn = 0.2 1000 = 200mm / min （2）半精鏜φ50孔 切削深度a p ：a p = 0.8mm ，粗鏜后孔徑d =49.2mm 進(jìn)給量f ：確定進(jìn)給量 f = 0.15mm / r 切削速度 V = 3.18m / s = 190.8m / min 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： ，取 n = 1000r / min 實際切削速度 v： 工作臺每分鐘進(jìn)給量 f m ：f m = fn = 0.15 1000 = 150mm / min 粗銑斜平面 工件材料：HT200，鑄造 機床：X52K。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（

43、面銑刀） ，材料： YT 15 ， D = 100mm，齒數(shù) Z = 8 ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm，所以銑削深度 a p ：a p = 2mm 每齒進(jìn)給量 a f = 0.12mm/Z 銑削速度 V = 1.33m/s， 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：由式（4.1）得 ，取 n = 300r / min 實際銑削速度 v ： 進(jìn)給量 V f ： V f = a f Zn = 0.12 8 300 / 60 ≈ 4.8mm/s 工作臺每分進(jìn)給量 fm ：fm =Vf =4.8mm/s = 288mm/min a ε ：根據(jù)零件圖可知 aε = 35mm

44、 工序70鉆、擴、鉸凸臺Φ8孔 （1）、選擇高速鋼麻花鉆頭的切削用量 按鉆頭強度決定進(jìn)給量；當(dāng)，，鉆頭強度允許的進(jìn)給量。 （2）、選擇高速鋼麻花鉆頭的切削速度 由表2.15《切削用量手冊》，HBS=161～181MPa的灰鑄鐵，。 切削速度的修正系數(shù)為：，故 擴孔鉆： 修正系數(shù)， 故。 鉸孔鉆： 修正系數(shù)， 故。 銑斷 機床：立式銑床X51 D=100 L=4 d=22 刀具：細(xì)齒鋸片銑刀 Z=80 切削深度ap：ap=4mm 進(jìn)給量 af =0.03mm/z ,切削速度 V = 55m/min 。

45、 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：，取 n =150r/min 實際切削速度 v =0.9m/s 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 第四章 小結(jié) 實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然也是檢驗學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過一段間的學(xué)習(xí)之后，我們需要了解自己的所學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)用在實踐中，因為任何知識都源于實踐，歸于實踐，所以將所學(xué)的知識要在實踐中來檢驗。 課程設(shè)計期間，在老師的指導(dǎo)下，通過自身的不斷努力，無論在思想，還是學(xué)習(xí)工作上，都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲。通過這次的課程設(shè)計，理論加上實踐，使我對機械加工設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識，也糾正了自己以前很多不對的看法。當(dāng)然在設(shè)計的過程中，我們也遇到了很多困難

46、，在查閱了大量的書籍資料之后，對這次設(shè)計有了一個整體的認(rèn)識，作出了初步的原理圖，然后經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試后，逐步修改，盡量使其性能達(dá)到完美。這個過程是最困難的過程，也是我收獲最大的過程，使我受益匪淺，使我在以后的工作中的動手能力有了進(jìn)一步的提高?？傊?，這次設(shè)計使我的學(xué)習(xí)有了更大的信心 開始我以為一周的課程設(shè)計時間太短，學(xué)不到實質(zhì)性的東西。但當(dāng)我真正著手處理時，才發(fā)現(xiàn)整個設(shè)計過程都需要我們用心去領(lǐng)悟并結(jié)合所學(xué)的知識去做。通過這次設(shè)計，我感覺我所學(xué)的知識還不夠 ，在以后的生活中我會不斷地努力學(xué)習(xí)充實自己。 第五章 附錄（主要參考文獻(xiàn)） 機械制造工藝學(xué) 第二版 王先逵主編（機械工程出版社） 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 第二版 徐學(xué)林主編（湖南大學(xué)出版社） 金屬工藝學(xué) 第五版 上 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社） 金屬工藝學(xué) 第五版 下 鄧文英 宋力宏主編（高等教育出版社）