套筒的鉆Φ40H7夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝裝備含4張CAD圖
套筒的鉆Φ40H7夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝裝備含4張CAD圖,套筒,40,h7,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,裝備,設(shè)備,cad
任 務(wù) 書(shū)
一、設(shè)計(jì)題目:套筒機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆Φ40H7孔工藝裝備設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類(lèi)型:（中批或大批大量生產(chǎn)）
三、上交材料
1．所加工的零件圖 1張
2．毛坯圖 1張
3．編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1套
4．編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套
5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6．繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來(lái)后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張
7．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。（約5000-8000字） 1份
四、進(jìn)度安排
本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，繪制零件圖。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類(lèi)型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫(huà)出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。
7．第19天～21天，完成圖紙和說(shuō)明書(shū)的輸出打印。答辯
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
該生設(shè)計(jì)的過(guò)程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，圖紙表達(dá) ，說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) ，答辯表現(xiàn) 。
綜合評(píng)定成績(jī)：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
套筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ40H7孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。
在工藝設(shè)計(jì)中，首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；其次，對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后，進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝；工序；切削用量；夾緊；定位；
Abstract
This?design?involves?the?mechanical?manufacturing?process?and?fixture?design,?metal?cutting?machine?tools,?tolerance?and?measurement?knowledge.
The?mechanical?processing?technology?of?the?sleeve?and?drilling?40H7?hole?fixture?design?is?including?the?technological?design?of?parts?processing,?process?design?and?special?fixture?design?three?parts.
In?the?process?design,?the?first?part?of?the?analysis,?understand?the?process?of?the?parts?and?then?design?the?blank?structure,?and?choose?a?good?part?of?the?processing?benchmark,?design?the?process?of?the?parts;?Secondly,?calculate?the?size?of?each?working?step?of?the?parts,?the?key?is?to?determine?the?process?equipment?and?cutting?parameters?of?each?process;?Then,?carry?out?the?design?of?the?special?fixture,?select?the?design?of?each?component?of?the?fixture,?such?as?positioning?element,?clamping?element,?guide?element,?clamp?specific?and?machine?connection?parts?and?other?components;?Calculate?the?positioning?error?of?fixture,?analyze?the?rationality?and?deficiency?of?fixture?structure,?and?pay?attention?to?the?improvement?in?the?future?design.
Keywords:?Process;?Process;?Cutting?parameters;?Clamp;Positioning;
目 錄
序 言 1
1 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.1 確定毛坯的制造形式 4
2.2 毛坯的設(shè)計(jì) 4
2.3 基面的選擇的選擇 5
2.4 制定工藝路線 6
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.6 確定切削用量及基本工序 8
2.7 設(shè)計(jì)夾具的工序：鉆Φ40H7通孔 25
3 夾具設(shè)計(jì) 27
3.1 問(wèn)題的提出 27
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 27
3.3 定位元件的設(shè)計(jì) 27
3.4 定位誤差分析 28
3.5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 28
3.6 鉆套設(shè)計(jì) 29
3.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 29
總 結(jié) 31
參考文獻(xiàn) 32
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
套筒的加工工藝規(guī)程及其鉆Ф40H7孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們的批評(píng)指正，我會(huì)盡快改正。
1 零件的分析
1.1 零件的作用
套筒類(lèi)零件是指在空心回轉(zhuǎn)體零件中的空心薄壁件，是機(jī)械加工中常用的一類(lèi)零件，在各種機(jī)器類(lèi)應(yīng)用廣泛，主要起支撐和導(dǎo)向作用，常與運(yùn)動(dòng)軸主軸活塞滑閥相配合。有些套筒的端面與凸圓端有定位和承受載荷的作用。它的應(yīng)用范圍很廣。如支承旋轉(zhuǎn)軸的各種形式的滑動(dòng)軸承、夾具上引導(dǎo)刀具的導(dǎo)向套、內(nèi)燃機(jī)氣缸套、液壓系統(tǒng)中的液壓缸以及一般用途的套筒。由于其功用不同，套筒類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差別，但其結(jié)構(gòu)上仍有共同點(diǎn)，零件長(zhǎng)度一般大于直徑，零件壁的厚度較薄且易變形；零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外圓表面。
1.2 零件的工藝分析
由于工件內(nèi)表面和內(nèi)外表面的同周度要求較高，所以應(yīng)采取互為基準(zhǔn)的原則。在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對(duì)加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下，影響零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度。但是此零件初主要工作表面外其余表面的加工精度要求都比較低不需要高精度機(jī)床加工，而主要表面的加工精度相對(duì)要求較高但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較低的經(jīng)濟(jì)方法保質(zhì)保量的生產(chǎn)出來(lái)。因此該零件的工藝性較好。
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
選45#鋼做套筒，以離心鑄造法在鋼內(nèi)壁上澆注巴氏合金軸承合金材料，既可節(jié)省有色金屬，又能提高軸承的壽命。
45#鋼的可鍛性好，因此可用鍛造的方法。因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。毛坯的拔模斜度為5度。
2.2 毛坯的設(shè)計(jì)
1、公差等級(jí)
有套筒的公用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。
2、鍛件質(zhì)量
機(jī)械加工后套筒的重量約為8.0千克，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為11千克。
3、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)
對(duì)套筒零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外輪廓包容體的直徑和高度，即d=137 mm,h=299mm,由公式2-3和2-5可計(jì)算出該套筒鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)。
S=mt/mN
=11/(πXdXdXhXρ/4)=11/(3.14X138X138X299X7.8/4)=0.32
由于t/d<0.2 所以形狀復(fù)雜系數(shù)屬于S4級(jí)。
4、鍛件的材質(zhì)系數(shù)
由于該套筒材料為45#鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于M1級(jí)。
5、鍛件分模線形狀
根據(jù)該套筒的形位特點(diǎn)，選寬度方向的對(duì)稱(chēng)面為分模面，屬于平直分模線。
6、零件的表面粗糙度
加工表面的粗糙度均大于等于1.6um。根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于下表中
鍛件質(zhì)量/kg
包容體重量/kg
形狀復(fù)雜系數(shù)
材質(zhì)系數(shù)
公差等級(jí)
11.0
34.1
S4
M1
普通級(jí)
項(xiàng)目/mm
機(jī)械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
長(zhǎng)294
5.0+3.3 -1.7
表2-10
2.3~3.0兩端面都取2.5
表2-13
長(zhǎng)20
3.2+2.1 -1.1
表2-10
2.3~3.0兩端面都取2.5
表2-13
內(nèi)孔徑60
3.6+2.4 -1.2
表2-10
3.0
表2-14
外表面95
4.0+2.7 -1.3
表2-10
2.3~3.0取3.0
表2-13
外表面132
4.5+3.0 -1.5
表2-10
2.3~3.0取3.0
表2-13
2.3 基面的選擇的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。
1.粗基準(zhǔn)的選擇
為保證孔的加工精度保證各表面有足夠的加工余量，先選擇外表面作為粗基準(zhǔn)。來(lái)加工內(nèi)孔等，為后面的工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
2.精基準(zhǔn)的選擇
套筒的內(nèi)空和外圓表面要求較高的位置要求，因此應(yīng)該用互為基準(zhǔn)的原則，先以孔為基準(zhǔn)加工外表面，在以外表面加工孔。為了提高套筒的精度，利用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，即利用孔和外表面一次定位，盡量加工較多的表面。
2.4 制定工藝路線
（一）制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一：
1)毛坯。
2)粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)右端面，達(dá)到表面粗糙度要求，留余量車(chē)左端面。
3)掉頭車(chē)左端面，達(dá)到尺寸要求。
4)車(chē)Φ132外圓，達(dá)到尺寸要求。
5)粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)Φ95外圓，達(dá)到尺寸、表面粗糙度要求。
6)切槽Φ85×41、Φ93×4外圓，達(dá)到尺寸要求。
7)鉆—半精鏜—精鏜Φ60軸向通孔，達(dá)到尺寸、表面粗糙度要求。
8)倒角2×45°。
9)鉆Φ40兩處通孔，達(dá)到尺寸要求。
10)粗鏜—半精鏜—精鏜右端面Φ95×8臺(tái)階孔，達(dá)到尺寸、表面粗糙度要求。
11)鉆—攻絲M6×10、M8×12內(nèi)螺紋，達(dá)到尺寸要求。
12)鉆2×Φ10×60°傾斜孔,銑13×5槽，達(dá)到尺寸要求。
13)清洗。
14)終檢。
15)包裝入庫(kù)。
方案二：
1)毛坯。
2)粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)右端面，達(dá)到表面粗糙度要求，留余量車(chē)左端面。
3)車(chē)Φ132外圓，達(dá)到尺寸要求。
4)掉頭車(chē)左端面，粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)Φ95外圓，達(dá)到尺寸、表面粗糙度要求。
5)車(chē)Φ85×41、Φ93×4外圓，達(dá)到尺寸要求。
6)鉆—半精鏜—精鏜Φ60軸向通孔，粗鏜—半精鏜—精鏜右端面Φ95×8臺(tái)階孔，達(dá)到尺寸、表面粗糙度要求,倒角2X45°。
7)鉆Φ40兩處通孔，鉆2×Φ10mm×60°傾斜孔，達(dá)到尺寸要求。
8)鉆—攻絲M6×10、M8×12內(nèi)螺紋，達(dá)到尺寸要求。
9)銑13×5槽，達(dá)到尺寸要求。
10)清洗。
11)終檢。
12)包裝入庫(kù)。銑13×5槽，達(dá)到尺寸要求。
（二）工藝方案的比較與優(yōu)先
方案一：這套方案基準(zhǔn)低，在鉆孔、銑臺(tái)階孔，裝夾次數(shù)很多，這樣務(wù)必會(huì)增加加工的安裝誤差，安裝次數(shù)多了，耗費(fèi)了很多時(shí)間，降低了生產(chǎn)效率，且要求工人的技術(shù)等級(jí)比較高，經(jīng)濟(jì)性不高。
方案二：采用這一方案，基準(zhǔn)高，一次裝夾中能加工面多，且粗、精加工在一次裝夾中完成，減少了安裝誤差。這樣便于保證工件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，也提高了加工的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。這套方案是一套可行的方案。
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“套筒”零件材料為45#鋼，硬度為207-241HBW,生產(chǎn)類(lèi)型為大批大量生產(chǎn)，可采用45#鋼棒料作為毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定毛坯尺寸如下：
1.外圓表面
考慮到最大外圓直徑為Φ132±0.2mm，表面粗糙度值為Ra=6.3mm，只要求粗加工，此時(shí)直徑余量a=6mm已能滿足加工要求。
2.軸線方向長(zhǎng)度
經(jīng)過(guò)零件分析，軸線方向總長(zhǎng)度為294±0.2mm，左端面表面粗糙度值為Ra=6.3mm，只要求粗加工，右端面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，表面粗糙度要求較高。因此，左端面留的加工余量要比右端面留的加工余量少。
軸線方向長(zhǎng)度端面加工余量值規(guī)定為4mm,考慮到左右端面技術(shù)要求不同，所以綜合各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)分析，左端面加工余量為4mm，右端面加工余量為7mm。最終確定毛坯尺寸為Φ141×312mm。
2.6 確定切削用量及基本工序
工序1：下料(45#鋼圓棒料，?140×305mm)
工序2：車(chē)削右端面及外圓
1. 加工條件
加工材料：45#鋼
加工要求：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)右端面及粗車(chē)、半精車(chē)Φ132外圓。
機(jī)床：C6140
刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16mm×25mm，，，
，
2. 計(jì)算切削用量
（1）粗車(chē)右端面
1）確定最大加工余量：已知毛坯總長(zhǎng)度是305mm，兩端都要加工，故此時(shí)兩邊最大的加工余量可按Z=5.5mm考慮。=3.5mm。
2）確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，≥3.5mm，工件直徑為140mm時(shí)。
f=0.5~0.7mm/r
按C6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)取f=0.5mm/r
3) 計(jì)算切削速度：按《切削手冊(cè)》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命T=60min）
式中，見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28，即
，，，，
所以m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，與254.78r/min相近的有250r/min，300r/min，現(xiàn)在取250r/min。
5） 計(jì)算切掉工時(shí)：按《工藝手冊(cè)》表6.2—1，取
，，
（2） 半精車(chē)右端面
1） 背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.5mm，可一次切除。
2） 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3） 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=119.39m/min
4） 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=320r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5） 切削工時(shí)：
（3） 精車(chē)右端面，
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.5mm，可一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=710r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（4） 粗車(chē)外圓Φ140至Φ134×25mm，
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=3mm，可一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=114.87m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=250r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（5） 半精車(chē)Φ134×25mm至Φ132×25mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm，可一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=127.48m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=320r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
工序3：車(chē)左端面及外圓Φ95×200mm，
（1）粗車(chē)左端面
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=5.5mm，。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=250r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
(2) 半精車(chē)左端面，保證尺寸294±0.2mm，
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1.5mm，可一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=119.39m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=320r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
(3)粗車(chē)外圓Φ140至Φ100×200mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=20mm，=4mm分5次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=250r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
(4) 半精車(chē)外圓Φ100至Φ96×200mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=125.6m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
(5) 精車(chē)外圓Φ96至Φ95×200mm，
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.5mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=1120r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
工序4：車(chē)外圓Φ95mm，保證尺寸20±0.1mm，
(1)粗車(chē)外圓Φ140至Φ100×72mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=20mm，=4mm分5次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.51mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=109.8m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=250r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（2）半精車(chē)外圓Φ100至Φ96×73.5mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=125.6m/min
5) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=400r/min，所以實(shí)際切削速度為：
6) 切削工時(shí)：
（3）精車(chē)外圓Φ96至Φ95×74mm，保證20±0.1mm，
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.5mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=336.58m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=1120r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
工序5：切槽Φ85×41mm，Φ93×4mm，
1. 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸16mm×25mm，刀口寬度為4mm和8mm的切斷刀。
（1）切槽Φ93×4mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》，選用f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=175.3m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=560r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（2）切槽Φ85×41mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=5mm，分7次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》，選用f=0.23mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=131.6m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=450r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
工序6：鏜孔Φ60mm，Φ78×34mm，Φ95×8mm，，倒角2×45°
（1） 鉆Φ55mm的軸向通孔
現(xiàn)已知：
確定主軸轉(zhuǎn)速：
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=100r/min,所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：
(2） 半精鏜Φ55mm的通孔到Φ59mm
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=125.6m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=710r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（3）精鏜Φ59mm孔到Φ60mm，，倒角2×45°。
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.5mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.61mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=151.2m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=800r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（4）粗鏜內(nèi)孔Φ78mm（從Φ60mm至Φ76mm）
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=8mm，單次 ，可以4次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=136.4m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=560r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（5）半精鏜Φ78mm孔（從Φ76mm至Φ78mm）
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=175.3m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=710r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（6）粗鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ60mm至Φ92mm）
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=15mm，單次 ，可以8次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=136.4m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=500r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（7）半精鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ92mm至Φ94mm）
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm， ，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.3mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=151.4m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=500r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
（8）精鏜Φ95mm×8mm孔（從Φ94mm至Φ95mm）
1）背吃刀量：?jiǎn)芜呌嗔縕=0.5mm，可以一次切除。
2) 進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表1.27，選用f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度：見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.27
=180.7m/min
4) 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取 n=630r/min，所以實(shí)際切削速度為：
5) 切削工時(shí)：
工序7：鉆Φ40mm兩處通孔
現(xiàn)已知： （《切削手冊(cè)》 表 2.7）
（《切削手冊(cè)》 表 2.7）
確定主軸轉(zhuǎn)速：
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=150r/min,所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：
工序8：攻Φ8mm螺紋左端面6處
(1) 鉆6個(gè)6.8×15mm的沉孔
1）f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66）
2）背吃刀量
3）切削速度：根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66
4）確定主軸轉(zhuǎn)速：
5) 切削工時(shí)：
（2） 攻絲M8螺紋6處
1）背吃刀量：
2）f=1mm/r (根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66)
4）切削速度：根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66
5）確定主軸轉(zhuǎn)速：
6) 切削工時(shí)：
工序9：攻Φ6mm螺紋右端面6處
(1) 鉆6個(gè)Φ5.2×12mm的沉孔
1） f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66)
2）背吃刀量
3）切削速度：（根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66）
4）確定主軸轉(zhuǎn)速：
7) 切削工時(shí)：
(2) 攻絲M6螺紋6處
1）背吃刀量：
2）f=1mm/r (根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66)
4）切削速度：（根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66）
5）確定主軸轉(zhuǎn)速：
6) 切削工時(shí)：
工序10：鉆傾斜孔Φ10mm×60°兩處
機(jī)床：鉆Z525
刀具：麻花鉆
1）f=0.11mm/r(根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66）
2）背吃刀量
3）切削速度：（根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 10-66）
4）確定主軸轉(zhuǎn)速：
5) 切削工時(shí)：
工序11：銑槽13×5mm兩處
機(jī)床：X6132
刀具：立銑刀
（1）銑槽13×5mm兩處
(參考《金屬切削手冊(cè)》表9-12）
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定
采用高速鋼直尺三面刃銑刀，，齒數(shù)Z=16，寬度為13mm則
查表，取n=118r/min
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=23.5mm/r
切削工時(shí)：
工序11：調(diào)質(zhì)
工序12：清洗
工序13：終檢
2.7 設(shè)計(jì)夾具的工序：鉆Φ40H7通孔
工步一：鉆孔至φ35
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ35孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大Φ38mm至根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
3 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。決定設(shè)計(jì)第7道工序鉆Φ40H7孔夾具設(shè)計(jì)。
3.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于加工鉆Ф40H7孔，因?yàn)殂@Ф40H7孔有位置精度要求，定位要較不高，因此我們?cè)诒ＷC加工精度的同時(shí)在考慮提高生產(chǎn)效率的，加工銑Ф40H7孔端面時(shí)我們采用Ф60內(nèi)孔定位。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。此為第7道工序，我們選擇已加工的Φ60內(nèi)孔定位，氣動(dòng)夾緊。
3.3 定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為Ф60內(nèi)孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一圓柱銷(xiāo)，一支撐板。
具體示意圖如下：
3.4 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
3.5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.6 鉆套設(shè)計(jì)
Ф40H7孔的加工需鉆，然后擴(kuò)孔，鉸孔，因?yàn)殂@后還要擴(kuò)孔，鉸孔，為了我們鉆后能及時(shí)的的擴(kuò)孔，鉸孔，我們切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：即先用Φ35的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ35。再用標(biāo)準(zhǔn)Φ38的擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，最后鉸孔Ф40H7。
3.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
使用心軸定位，采用氣動(dòng)快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開(kāi)螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。
鉆夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下
總 結(jié)
這次的課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益匪淺的。在查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)最后這些問(wèn)題還是得到了解決。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我再一次體會(huì)到了書(shū)本上的理論知識(shí)，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用設(shè)計(jì)資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，這將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
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